CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC QUANG BISMUTH OXYIODIDE (BiOI) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT DUNG MÔI ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC QUANG ĐIỆN HÓA

Nguyễn Ngọc Khoa Trường và CS. Tập 134, Số 2A, 2025 98 structure and surface morphology of the BiOI films. UV–vis–NIR absorption spectra were measured using spectroscopy in the wavelength range of 300–700 nm to clarify the optoelectronic properties of the BiOI photoanode. The photoelectrochemical characteristics of the electrode were studied through Mott-Schottky (M-S) analysis and linear sweep voltammetry (LSV) using a three-electrode electrochemical system. The electrode prepared with a 30 mM Bi(NO₃)₃ precursor concentration exhibited a maximum photocurrent density of 0.35 mA·cm⁻², demonstrating the material's potential for photoelectrochemical applications. Keywords: solvent thermal; BiOI; Two-dimensional nano; photoelectrochemical 1 Giới thiệu BiOI là vật liệu bán dẫn loại p có vùng cấm hẹp ở mức ~ 1,8 eV. Nó có sự hấp thụ mạnh dưới sự chiếu xạ ánh sáng khả kiến [1, 2, 3]. Nhờ đặc tính an toàn với môi trường so với các vật liệu có chứa chì, BiOI có thường được áp dụng cho phản ứng quang xúc tác và thiết bị quang điện [4, 5, 6]. BiOI có thể được tổng hợp thành công bằng cách hấp phụ ion liên tiếp và phản ứng với lớp phủ nhúng (nhúng-SILAR) [7], hóa chất lắng đọng bể (CBD) [8], nghiền cơ học [9], và phản ứng nhiệt dung môi [2]. Trong số các hình thái của vật liệu BiOI, người ta chú ý nhiều nhất đến hình thái 3 chiều của BiOI, nhưng chỉ có một số nghiên cứu tập trung vào cấu trúc 2 chiều của chúng ứng dụng trong lĩnh vực quang điện hóa. Trong tất cả các phương pháp, phương pháp nhiệt dung môi được cho là phương pháp có nhiều thuận lợi nhất để chế tạo vật liệu BiOI cấu

trúc nano 2 chiều [10]. Các dung môi có độ nhớt khác nhau, có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân ly ion và do đó kiểm soát sự phát triển của hạt. Người ta nhận thấy rằng độ nhớt của các dung môi khác nhau ảnh hưởng lớn đến hình thái bề mặt và hiệu suất quang xúc tác. Trong nghiên cứu này, phương pháp nhiệt dung môi một bước đơn giản đã được sử dụng để tổng hợp các vệt liệu BiOI trên đế FTO bằng cách sử dụng dung môi ethylene glycol (EG). Mục đích của bài báo này là nghiên cứu ảnh hưởng của sự biến đổi pha lên cấu trúc, hình thái, quang học, và tính chất quang điện của màng mỏng BiOI được chế tạo ở nồng độ tiền chất và nhiệt độ khác nhau. Kết quả này có thể là một tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu BiOI trong các ứng dụng quang điện hóa. 2 Thực nghiệm 2.1 Vật liệu Tất cả các hóa chất có độ tinh khiết cao: Ethylene glycol 99% ((CH2OH)2) (Xylong, Trung Quốc); Dimethylsulfoxide > 99% (DMSO) (C2H6OS) (Duchefa Hà Lan); Potassium iodode 99% (KI) (Loba, Ấn Độ); Bismuth (III) nitrate pentahydrate (Bi(NO3)3.5H2O) (Loba, Ấn Độ); Đế FTO (Fluorine doped tin oxide) 7~10 Ohms/sq (Jiangsu, Trung Quốc); Nước khử ion (điện trở  18MΩ).