Pencemaran air memberi kesan negatif terhadap alam sekitar dan organisma hidup. Pelbagai teknik penyingkiran pencemar didapati seperti penjerapan, biodegradasi, fotodegradasi dan pengoksidaan elektrokimia. Proses Pengoksidaan Lanjutan (AOPs) juga dibangunkan untuk merawat pencemaran yang terdapat di dalam air. Proses sedemikian adalah proses Fenton, ozonasi, dan fotopemangkinan. Antaranya, fotopemangkinan heterogen menggunakan fotopemangkin g-C3N4. Bulk g-C3N4 (BCN) sebagai pemangkin bebas logam, mempunyai jurang yang tenaga lebih kecil, tetapi mempunyai kadar penyatuan pasangan elektron yang lebih tinggi dan keliangan yang lebih rendah. Oleh itu, beberapa pengubahsuaian harus dilakukan untuk meningkatkan prestasi fotopemangkinan. g-C3N4 berliang telah di sintesis melalui percampuran mekanikal melamin dan urea pada komposisi yang berbeza (0, 30, 50, 70, 90% urea), menghasilkan poros g-C3N4 (pg-C3N4) dengan penalaan pada 500 °C. pg-C3N4 yang disiapkan kemudian diubahsuai dengan komposisi ZnO yang berlainan untuk meningkatkan lagi prestasi fotopemangkinan (5, 10, 15, 20 wt% ZnO) melalui kaedah pengisitepuan. Penilaian aktiviti fotopemangkinan dilakukan menggunakan Methylene Blue sebagai model pencemar. Larutan MB sebanyak 100mL (10mg/L) telah disediakan dengan pemuatan pemangkin sebanyak 1g/L. Tindak balas berlaku dalam reaktor kelompok fotopemangkinan. Fotopemangkin 15 wt% ZCN menunjukkan prestasi fotopemangkinan yang tertinggi (85.47%). Kajian pencirian seperti SEM-EDX, FTIR dan pengukuran kawasan permukaan BET telah dilakukan pada BCN, 90U pg-C3N4 dan 15 wt% ZCN. Hasil SEM menunjukkan bahawa pencampuran urea dengan melamin mempunyai pengaruh besar terhadap morfologi permukaannya, membentuk tiub nano. Pengubahsuaian lanjutan dengan ZnO, membentuk agregat. Kajian FTIR menunjukkan spektrum serupa untuk ketiga-tiga fotopemangkin ini, menunjukkan ikatan kimia yang sama wujud. Hasil BET lebih lanjut membuktikan bahawa pemangkin yang diubah suai mempunyai luas permukaan dan keliangan yang tinggi. Prestasi pemfotomangkinan untuk fotopemangkin yang telah disediakan dinilai melalui degradasi metilina biru (MB). Fotopemangkin 15 wt% ZCN mempamerkan prestasi fotopemangkinan yang tertinggi dengan penyingkiran 85.47% selepas 3 jam penyinaran.
_______________________________________________________________________________________________________
Wastewater pollution give a negative impact to environment and living organisms. Various pollutant removal techniques were found such as adsorption, biodegradation, photodegradation and electrochemical oxidation. Advanced Oxidation Processes (AOPs) are also developed to treat pollutants found in water. Such processes are Fenton processes, ozonation, and photocatalysis. Among them, photocatalysis using g-C3N4 photocatalyst have attracted considerable attention in recent years. Bulk g-C3N4 (BCN) being a metal free catalyst, have smaller band gap, but have higher electron-hole pair recombination rate and lower porosity. Therefore, several modifications have been made to improve the photocatalytic performance of BCN. The porous g-C3N4 was synthesized by mechanically mixing of melamine and urea at different composition (0, 30, 50, 70, 90 wt% urea). The as-prepared pg-C3N4 then further modified with different composition of ZnO to further increase the photocatalytic performance (5, 10, 15, 20 wt% ZnO) by ultra-sonication method. Characterization studies such as SEM-EDX, FTIR and BET surface area measurement were done on BCN, 90U pg-C3N4 and 15 wt% ZCN. The SEM results shows that the mixing of urea with melamine have huge influence over its surface morphology, forming nanotubes. Further modification with ZnO resulted in formation of aggregates and wrapping by pg-C3N4. The FTIR study shows the similar spectra for the three photocatalyst, indicating the similar chemical bonds presented. The BET results further proves the high surface area and porosity of the modified catalysts. The photocatalytic performance of as-prepared photocatalysts was evaluated for degradation of Methylene Blue (MB). The photocatalyst 15 wt% ZCN exhibited the highest photocatalytic performance with 85.47% removal after 3h irradiation.
Modification of pg-C3N4 for photocatalytic degradation of methylene blue under visible light irradiation / Devaraja Jegathisan