đồ án tốt nghiệp đánh giá chế tạo vật liệu nano xúc tác Quang HÓA ZnoCeo2 AgZnoCeo2

55 26 0
đồ án tốt nghiệp đánh giá chế tạo vật liệu nano xúc tác Quang HÓA ZnoCeo2 AgZnoCeo2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

đồ án tốt nghiệp đánh giá chế tạo vật liệu nano xúc tác Quang HÓA ZnoCeo2 AgZnoCeo2đồ án tốt nghiệp đánh giá chế tạo vật liệu nano xúc tác Quang HÓA ZnoCeo2 AgZnoCeo2đồ án tốt nghiệp đánh giá chế tạo vật liệu nano xúc tác Quang HÓA ZnoCeo2 AgZnoCeo2

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ HĨA - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU NANO COMPOSITE Ag/CeO2-ZnO Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN MINH VIỆT TS NGUYỄN THỊ HÀ Sinh viên : NGÂN VĂN SAO Mã sinh viên : 2017603362 Lớp : ĐẠI HỌC CN HOÁ –K12 Hà Nội - 2021 LỜI CẢM ƠN Lời em xin cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Nguyễn Minh Việt thầy cô khoa Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt trình học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp Ngồi em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Thị Hà, người tận tình, chu đáo, ln động viên,khuyến khích tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô, anh chị Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực tập Viện Và cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến tất người quan tâm, chia sẻ, động viên giúp đỡ em suốt q trình học tập hồn thành kỳ khóa luận Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội ngày …… tháng…… năm 2021 Sinh viên thực Ngân Văn Sao MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Eg: Band gap energy (Năng lượng vùng cấm) SEM: Scanning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử quét) UV-Vis: Ultraviolet–Visible (Tử ngoại –khả kiến) XRD: X–ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X) MB: Methylen Blue (xanh methylene) IR: Infrared (hồng ngoại) EDX: Energy-dispersive X-ray (tán xạ lượng tia X) DTA: Differential thermal analysis (Phân tích nhiệt vi sai) TGA: Thermogravimetric analysis (Phân tích nhiệt trọng lượng) CS: Combustion synthesis (Phương pháp đốt cháy) SHS: Self propagating high-temperature synthesis process (quá trình tổng hợp tự lan truyền nhiệt độ cao) PVA: Poli vinyl ancol COD: Chemical oxygen demand (Nhu cầu oxi hóa học) BET: The Brunauer, Emmett and Teller (Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp nitơ) vii LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, song song với tốc độ phát triển nhanh chóng ngành công nghiệp mức độ ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng, đặc biệt ô nhiễm môi trường nước Trong đó, ngành cơng nghiệp dệt may ngành công nghiệp gây nên ô nhiễm nguồn nước nặng nề việc xả thải vào sông, ảnh hưởng lớn đến chất lượng nguồn nước Ngân hàng giới ước tính, từ 17 đến 20% ô nhiễm nguồn nước công nghiệp xuất phát từ nhà máy dệt nhuộm xử lý vải, số đáng báo động đến nhà sản xuất dệt may, nhà quản lý môi trường nhà khoa học Cho đến nay, phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm sử dụng phương pháp đông tụ, thiêu kết, phân hủy sinh học, hấp phụ than hoạt tính, phương pháp oxi hóa Trong đó, phương pháp phân hủy sinh học áp dụng rộng rãi để xử lí nước thải dệt nhuộm quy mô lớn Tuy nhiên, điều kiện yếm khí, thuốc nhuộm azo bị khử thành sản phẩm phụ amin thơm độc hại Gần đây, phương pháp oxy hóa tiên tiến – phương pháp mới, có triển vọng phát triển để xử lí nước thải dệt, nhuộm Phương pháp thường sử dụng chất xúc tác chất bán dẫn, điều kiện chiếu sáng, tạo gốc HO· có khả oxi hóa mạnh, phân hủy hầu hết chât hữu độc hại Trong thập kỷ gần đây, nhà nghiên cứu nỗ lực sử dụng oxit kim loại nano bán dẫn khác cho trình phân hủy xúc tác quang xử lý nước thải Quá trình phân huỷ quang xúc tác ý nhiều việc phân huỷ chất ô nhiễm đường rẻ tiền nhất, cần lượng nhỏ chất xúc tác, không cần thiết bị đặc biệt cần lượng để tạo điện tử lỗ trống [1] Ngoài oxit kim loại khác nhau, oxit kẽm (ZnO) chất bán dẫn có độ rộng vùng cấm lớn hiệu chi phí nên sử dụng cho ứng dụng đa đặc tính hấp dẫn khơng độc hại, ổn định hóa học vật lý [2] Một nhược điểm ZnO độ rộng vùng cấm lớn, hạn chế tạo điện tử lỗ trống trình quang xúc tác chiếu sáng ánh sáng nhìn thấy gần đây, việc biến tính ZnO nhiều phương pháp khác để sử dụng làm chất xúc tác quang dựa ZnO xạ ánh sáng khả kiến trở nên rộng rãi [3] Các nhà khoa học mô tả vật liệu nanocomposite ZnO/CeO2 nhờ hiệu ứng tổng hợp chất bán dẫn ZnO CeO2 kích thích hình thành nhiều điện tử lỗ trống trình chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy, thúc đẩy phân hủy vượt trội xanh methylen 150 phút [ 4] Trong trường hợp tổ hợp nano ZnO/Ag, khuyết tật bề mặt gây ức chế tái tổ hợp cặp electronlỗ trống trình quang xúc tác, dẫn đến cải thiện hiệu phân hủy xanh methylene xạ ánh sáng nhìn thấy [3] Do tơi thực đề tài: “Tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite Ag/CeO 2ZnO” với mục đích: tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng vật liệu nano composite Ag/CeO2-ZnO đánh giá khả quang oxi hóa thơng qua phản ứng quang xúc tác phân hủy xanh metylen nước Nội dung nghiên cứu bao gồm: - Tổng quan tài liệu vật liệu xúc tác quang Ag/CeO2-ZnO - Tổng hợp vật liệu xúc tác quang ZnO, CeO2-ZnO, Ag/CeO2-ZnO - Đánh giá đặc trưng vật liệu xúc tác quang ZnO, CeO 2-ZnO, Ag/CeO2ZnO với phổ XRD, EDX, SEM, TG/DTA, BET… - Đánh giá hoạt tính xúc tác ZnO, CeO 2-ZnO, Ag/CeO2-ZnO với xanh methylene CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC QUANG HÓA Năm 1930, khái niệm quang xúc tác đời Trong hố học dùng để nói đến phản ứng xảy tác dụng đồng thời ánh sáng chất xúc tác, hay nói cách khác, ánh sáng nhân tố kích hoạt chất xúc tác, giúp cho phản ứng xảy Khi có kích thích ánh sáng, chất bán dẫn tạo cặp điện tử - lỗ trống có trao đổi electron chất bị hấp phụ, thông qua cầu nối chất bán dẫn Việc sử dụng chất bán dẫn làm xúc tác quang hóa áp dụng vào xử lý mơi trường thu hút quan tâm nhiều so với phương pháp thông thường khác Trong phương pháp thân chất xúc tác không bị biến đổi suốt q trình khơng cần cung cấp lượng khác cho hệ phản ứng Ngoài ra, phương pháp cịn có ưu điểm như: thực nhiệt độ áp suất bình thường, sử dụng ánh sáng nhân tạo xạ tự nhiên mặt trời, chất xúc tác rẻ tiền không độc Cơ chế phản ứng xúc tác quang dị thể: Quá trình xúc tác quang dị thể tiến hành pha khí pha lỏng Cũng giống trình xúc tác dị thể khác, trình xúc tác quang dị thể chia thành giai đoạn sau: (1)- Khuếch tán chất tham gia phản ứng từ pha lỏng khí đến bề mặt xúc tác (2)- Các chất tham gia phản ứng hấp phụ lên bề mặt chất xúc tác (3)- Vật liệu quang xúc tác hấp thụ photon ánh sáng, phân tử chuyển từ trạng thái sang trạng thái kích thích với chuyển mức lượng electron (4)- Phản ứng quang hóa, chia làm giai đoạn nhỏ: Phản ứng quang hóa sơ cấp, phân tử bị kích thích (các phân tử chất bán dẫn) tham gia trực tiếp vào phản ứng với chất bị hấp phụ Phản ứng quang hóa thứ cấp, cịn gọi giai đoạn phản ứng “tối” hay phản ứng nhiệt, giai đoạn phản ứng sản phẩm thuộc giai đoạn sơ cấp (5)- Nhả hấp phụ sản phẩm (6)- Khuếch tán sản phẩm vào pha khí pha lỏng Tại giai đoạn 3, phản ứng xúc tác quang hóa khác phản ứng xúc tác truyền thống cách hoạt hóa xúc tác Trong phản ứng xúc tác truyền thống, xúc tác hoạt hóa lượng nhiệt cịn phản ứng xúc tác quang hóa, xúc tác hoạt hóa hấp thụ quang ánh sáng Điều kiện để chất có khả xúc tác quang: - Có hoạt tính quang hóa - Có lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng tử ngoại ánh sáng nhìn thấy Quá trình trình xúc tác quang dị thể phân hủy chất hữu vô chất bán dẫn (Semiconductor) sinh cặp điện tử - lỗ trống chất bán dẫn Có nhiều chất bán dẫn khác sử dụng làm chất xúc tác quang như: TiO2, ZnO, ZnS, CdS, Khi chiếu sáng có lượng photon (hv) thích hợp, lớn lượng vùng cấm Eg (hv≥Eg), tạo cặp electron (e -) lỗ trống (h+) Các electron chuyển lên vùng dẫn (quang electron), lỗ trống lại vùng hóa trị Các phân tử chất tham gia phản ứng hấp phụ lên bề mặt chất xúc tác gồm loại: - Các phân tử có khả nhận electron (acceptor) - Các phân tử có khả cho electron (donor) Quá trình chuyển điện tử có hiệu phân tử chất hữu vô bị hấp phụ trước bề mặt chất xúc tác bán dẫn (SC) Khi đó, electron vùng dẫn chuyển đến nơi có phân tử có khả nhận electron (A) trình khử xảy ra, cịn lỗ trống chuyển đến nơi có phân tử có khả cho electron (D) để thực phản ứng oxi hóa: hv+ (SC) → e- + h+ A (ads) + e- → A- (ads) D (ads) + h+ → D+ (ads) Các ion A- (ads) D+ (ads) sau hình thành phản ứng với qua chuỗi phản ứng trung gian sau cho sản phẩm cuối Như trình hấp thụ photon chất xúc tác giai đoạn 10 việc chen nhiều nguyên tử Ag cấu trúc ZnO làm biến dạng cấu trúc lục phương ZnO 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU XÚC TÁC 3.3.1 Kết phân tích nhiệt (DTA-TG) Vật liệu CeO2-ZnO sau sấy khơ đem phân tích nhiệt khoa Cơng nghệ Hóa trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội Kết phân tích nhiệt vật liệu đại diện thể Hình Kết phân tích nhiệt cho thấy, khoảng nhiệt độ từ 60 OC đến 226OC khơng thấy có chuyển đổi khối lượng hiệu ứng nhiệt Điều có nghĩa mẫu CeO2-ZnO bền, ổn định khoảng nhiệt độ Trong khoảng nhiệt độ từ 226OC đến 296OC bắt đầu thấy có giảm mạnh khối lượng với giảm 17,82% khối lượng tương ứng với pic thu nhiệt 246,5OC phân hủy sản phẩm phản ứng thủy nhiệt Ce2O(CO3)2.6H2O, Zn(OH)2 nhiệt độ phản ứng xảy mãnh liệt Từ 300OC đến khoảng 400OC giảm khối lượng diễn 400 OC đường TG nằm ngang chứng tỏ phản ứng nhiệt phân kết thúc Từ kết thấy mẫu CeO 2-ZnO sau sấy 90OC cần nung 400OC để ổn định xúc tác 41 Hình 3.4 Kết phân tích nhiệt CeO2-ZnO 3.3.2 Kết đo phổ XRD Kết ghi phổ XRD mẫu CeO2-ZnO Ag/CeO2-ZnO Hình 3.5 Hình 3.6 Từ Hình 3.5 3.6 ta thấy xuất peak có kích thước vị trí gần tương tự nhau, khơng có thay đổi vị trí đỉnh CeO2 ZnO, oxit CeO2, ZnO kim loại Ag tạo thành hỗn hợp dung dịch rắn, pha với peaks đặc trưng góc tán xạ (2θ) 28,52 với CeO2, 36,28 với ZnO, 38,24 với Ag cho thấy có mặt nguyên tố xúc tác, ngồi khơng thấy xuất nguyên tố lạ, chứng tỏ vật liệu Ag/CeO 2-ZnO tổng hợp có độ tinh khiết cao Từ giá trị độ rộng nửa chiều cao vạch nhiễu xạ cực đại giản đồ XRD áp dụng công thức Debye- Scherrer, tính kích thước tinh thể trung bình mẫu chất Kết tính kích thước tinh thể trung bình mẫu nano Ag/CeO2-ZnO trình bày Bảng 3.3 42 Bảng 3.3 Giá trị kích thước tinh thể trung bình mẫu CeO2-ZnO Ag/CeO2-ZnO Tên mẫu CeO2- ZnO Ag/CeO2-ZnO λ (nm) 0,15406 0,15406 2θ 36,28 36,28 β (độ) 0,68 0,68 d (nm) 11,68 11,68 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZ95 1200 1100 d=2.475 1000 d=2.813 900 800 500 d=1.625 d=2.601 600 d=1.377 d=1.241 200 d=1.355 d=1.408 300 d=1.476 d=1.914 d=1.899 400 d=3.125 Lin (Cps) 700 100 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 mm - Y: 0.0 mm - Z: 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 91.66 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 00-034-0394 (*) - Cerianite-(Ce), syn - CeO2 - Y: 22.49 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.41134 - b 5.41134 - c 5.41134 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 158.458 - F1 Hình Phổ XRD mẫu CeO2-ZnO 43 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - ACZ5 1200 d=2.475 1100 1000 d=2.813 900 800 d=2.604 600 d=1.233 d=1.378 d=1.404 d=1.443 d=2.043 200 d=3.115 d=3.342 300 d=1.477 400 d=1.912 d=2.358 500 d=1.357 d=1.624 Lin (Cps) 700 100 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 mm - Y: 0.0 mm - Z: 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 00-034-0394 (*) - Cerianite-(Ce), syn - CeO2 - Y: 12.58 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.41134 - b 5.41134 - c 5.41134 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 158.458 - F1 03-065-2871 (C) - Silver - Ag - Y: 30.80 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.08610 - b 4.08610 - c 4.08610 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.2224 - I/Ic PDF 18 - F9= Hình 3.6 Phổ XRD mẫu Ag/CeO2-ZnO 3.3.3 Kết đo SEM Kết đo SEM vật niệu CeO 2-ZnO, Ag/CeO2-ZnO thể Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.7 Ảnh SEM vật liệu nano ZnO 44 Hình 3.8 Ảnh SEM vật liệu nano CeO2-ZnO Hình 3.9 Ảnh SEM vật liệu nano Ag/CeO2-ZnO Hình thái học bề mặt vật liệu (Hình 3.7 3.8) nano ZnO CeO 2-ZnO cho thấy, vật liệu CeO2-ZnO có dạng hình cầu đồng đều, xốp, với kích thước nằm khoảng từ 20 đến 40 nm Khi thêm CeO vào mẫu ta thấy bề 45 mặt vật liệu xếp chặt đồng hơn, nhiệt độ lớn nung khiến hạt bị kết tụ lại Trên Hình 3.9 cho ta ảnh SEM vật liệu Ag/CeO2-ZnO 3.3.4 Kết đo phổ EDX Sự có mặt nguyên tố vật liệu Ag/CeO 2-ZnO kiểm tra phổ tán sắc lượng EDX Kết Hình 3.10 Hình 3.10 Phổ EDX vật liệu xúc tác Ag/CeO2-ZnO Kết ghi phổ EDX mẫu vật liệu Ag/CeO2-ZnO cho phép ta khẳng định mẫu thu tinh khiết Ngoài peak đặc trưng Zn O với cường độ lớn cịn có peak Ce Ag, chứng tỏ có mặt Ce Ag vật liệu Phần trăm khối lượng nguyên tố có vật liệu Ag/CeO 2-ZnO Bảng 3.4 Bảng 3.4 Thành phần nguyên tố có vật liệu Ag/CeO2-ZnO Nguyên tố O Zn Ce Ag Tổng % khối lượng 10,2 77,1 Phần trăm khối lượng % 8,64 4,02 100 Bảng 3.4 phần trăm khối lượng Zn 77,10%, Ce 8,64% Ag 4,02% tương đương với phần trăm số mol Ce Zn 5,2%, phần trăm số mol Ag Zn 3,1% xấp xỉ với giá trị mẫu pha thực tế (5%Ce 3%Ag) 3.3.5 Kết đo BET Diện tích bề mặt riêng vật liệu xác định phương pháp BET kết thể Bảng 3.5 46 Kết đo BET điều kiện nung 200 OC cho thấy diện tích bề mặt riêng, thể tích mao quản đường kính mao quản trung bình cảu vật liệu composte giảm nhẹ pha tạp bạc Mẫu CeO2-ZnO có diện tích bề mặt riêng 48,72 m2/g, đường kính mao quản trung bình 2,383 nm, thể tích mao quản 0,026 cm3/g; mẫu Ag/CeO2-ZnO nano có diện tích bề mặt riêng 44,34 m2/g, thể tích mao quản 0,024 cm3/g, đường kính mao quản trung bình 2,362 nm Bảng 3.5 Kết diện tích bề mặt riêng mẫu vật liệu Tên mẫu SBET (m2/g) Vpore (cm3/g) Dpore (nm) CeO2-ZnO 48,72 0,026 2,383 Ag/CeO2-ZnO 44,34 0,024 2,362 Hình 3.11 Đường đẳng nhiệt hấp phụ/khử hấp phụ nitơ vật liệu nano Ag/CeO2-ZnO 47 Hình 3.12 Đồ thị đường BET vật liệu nano Ag/CeO2-ZnO Hình 3.13 Đường đẳng nhiệt hấp phụ/khử hấp phụ nitơ vật liệu nano CeO2-ZnO 48 Hình 3.14 Đồ thị đường BET vật liệu nano CeO2-ZnO 49 CHƯƠNG KẾT LUẬN Với mục tiêu tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng vật liệu nano composite Ag/CeO2- ZnO, đề tài thu kết sau: Vật liệu ZnO/CeO2 kích thước nano tổng hợp thành cơng quy trình thủy nhiệt đơn giản với tiền chất ban đầu Zn(NO 3)2.H2O, Ce(NO3)3,6H2O thương mại dễ tìm, giá thành thấp với điều kiện thủy nhiệt 90OC, 24 giờ, sau lọc, rửa, sấy nung thu vật liệu có dạng bột mịn Kết nghiên cứu hình thái, cấu trúc bề mặt vật liệu cho thấy hạt nano CeO2-ZnO hình thành tương đối đồng nhất, xốp, rõ ràng với kích thước khoảng 20 nm đến 40 nm, diện tích bề mặt BET khoảng 48,72 m2/g Đã tiến hành pha tạp thành công Ag lên bề mặt vật liệu CeO 2-ZnO Kết nghiên cứu hình thái, cấu trúc bề mặt vật liệu cho thấy hạt nano Ag/CeO2-ZnO có diện tích bề mặt BET khoảng 44,34 m 2/g Kết ghi phổ EDX mẫu vật liệu Ag/CeO 2-ZnO cho phép ta khẳng định mẫu thu tinh khiết Đã tiến hành đánh giá hoạt tính xúc tác quang hóa vật liệu ZnO, CeO2-ZnO Ag/CeO2-ZnO với phản ứng xúc tác phân hủy quang hóa xanh methylene xạ đèn UV Kết cho thấy mẫu CeO 2-ZnO với hàm lượng Ce4+ pha vào với tỉ lệ 5% mol có hoạt tính xúc tác quang phân hủy xanh methylen tốt với hiệu suất phản ứng đạt 84,2% sau 150 phút; vật liệu Ag/CeO2-ZnO với lượng bạc pha tạp 3% mol 5% mol Ce 4+ mẫu cho hiệu suất phản ứng quang xúc tác cao đạt 93,9% sau 150 phút 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO M.R Hoffmann, S.T Martin, W Choi, D.W Bahnemannt, “Environmental applications of semiconductor photocatalysis”, Chem Rev., 95 (1995), pp 69-96 M Arakha, M Saleem, B.C Mallick, S Jha, “The effects of interfacial potential on antimicrobial propensity of ZnO nanoparticle”, Nature Sci Rep., (9578) (2015), pp 1-10 R Saravanan, N Karthikeyan, V.K Gupta, P Thangadurai, V Narayan, A Stephen, “ZnO/Ag nanocomposite an efficient catalyst for degradation studies of textile effluents under visible light”, Mater Sci Eng C, 33 (2013), pp 2235-2244 R Saravanan, N Karthikeyan, S Govindan, V Narayanan, A Stephen, “Photocatalytic degradation of organic dyes using ZnO/CeO2 nanocomposite material under visible light”, Adv Mater Res., 584 (2012), pp 381-385 Moshfegh, A.Z., “Nanoparticle catalysts” J Phys D Appl Phys, (2009) 42: p 233001–233030 Suib, S.L., “New and Future Developments in Catalysis: Catalysis by Nanoparticles” (2013), Amsterdam: Elsevier S.M Lam, J.C.S., A.Z Abdullah, A.R Mohamed, “Degradation of wastewaters containing organic dyes photocatalysed by zinc oxide: a review Desalin Water Treat, (2012) 41: p 131169 Morkoỗ, H and Ü Özgür, “Doping of ZnO, in Zinc Oxide” (2009), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA p 245-275 Waag, A., “Electrical Conductivity and Doping, in Zinc Oxide: From Fundamental Properties Towards Novel Applications” (2010), Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg p 95-119 10.Fan, J.C., et al., “p-Type ZnO materials: Theory, growth, properties and devices” Progress in Materials Science, (2013) 58(6): p 874-985 11 C, K., “ZnO: From Basics Towards Applications” J Phys Stat Sol B, (2007) 244: p 027–3 073 51 12 Claus Klingshirn, J.F., H Zhou, J Sartor, C Thiele, F Maier-Flaig, D Schneider, and H Kalt, “65 years of ZnO research – old and very recent results” Phys Status Solidi B (2010) No 6(247): p 1424–1447 13 Morasae Samadi, M.Z., Amene Naseri, Elham Khorashadizade, Alireza Z “Moshfegh Recent progress on doped ZnO nanostructures for visible-light photocatalysis” Thin Solid Films (2016) 605: p 2-19 14 J.M Coronado, F.F., M.D Hernández-Alonso, R Portela, “Design of Advanced Photocatalytic Materials for Energy and Environmental Applications” (2013), New York: Springer 15.Peiris, Sunari, John McMurtrie, and Huai-Yong Zhu, "Metal nanoparticle photocatalysts: emerging processes for green organic synthesis", Catalysis Science & Technology, (2016), Vol 6, pp 320338 16 Agnihotri, Shekhar, Soumyo Mukherji, and Suparna Mukherji (2014), "Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5–100 nm using the same protocol and their antibacterial efficacy", RSC Adv., Vol 4, pp 3974-3983 17 Amendola, Vincenzo, Osman M Bakr, and Francesco Stellacci (2010), "A Study of the Surface Plasmon Resonance of Silver Nanoparticles by the Discrete Dipole Approximation Method: Effect of Shape, Size, Structure, and Assembly", Plasmonics, Vol 5, pp 85-97 18 Prodan, E., C Radloff, N J Halas, and P Nordlander (2003), "A hybridization model for the plasmon response of complex nanostructures", Science, Vol 302, pp 419-22 19 Baker, C., A Pradhan, L Pakstis, D J Pochan, and S I Shah (2005), "Synthesis and antibacterial properties of silver nanoparticles", J Nanosci Nanotechnol, Vol 5, pp 244-9 20 Duran, N., M Duran, M B de Jesus, A B Seabra, W J Favaro, and G Nakazato (2016), "Silver nanoparticles: A new view on mechanistic aspects on antimicrobial activity", Nanomedicine, Vol 12, pp 789-799 52 21 Le Ouay, Benjamin and Francesco Stellacci (2015), "Antibacterial activity of silver nanoparticles: A surface science insight", Nano Today, Vol 10, pp 339-354 22 Gozdziewska, Magdalena, Grzegorz Cichowicz, Katarzyna Markowska, Katarzyna Zawada, and Elżbieta Megiel (2015), "Nitroxide-coated silver nanoparticles: synthesis, surface physicochemistry and antibacterial activity", RSC Advances, Vol 5, pp 58403-58415 23 Morones, J R., J L Elechiguerra, A Camacho, K Holt, J B Kouri, J T Ramirez, and M J Yacaman (2005), "The bactericidal effect of silver nanoparticles", Nanotechnology, Vol 16, pp 2346-53 24 Le, Anh-Tuan, Le Thi Tam, Phuong Dinh Tam, P T Huy, Tran Quang Huy, Nguyen Van Hieu, A A Kudrinskiy, and Yu A Krutyakov (2010), "Synthesis of oleic acid-stabilized silver nanoparticles and analysis of their antibacterial activity", Materials Science and Engineering: C, Vol 30, pp 910-916 25 Li, Y., W Zhang, J Niu, and Y Chen (2013), "Surface-coatingdependent dissolution, aggregation, and reactive oxygen species (ROS) generation of silver nanoparticles under different irradiation conditions", Environ Sci Technol, Vol 47, pp 10293-301 26 Xiu, Z M., Q B Zhang, H L Puppala, V L Colvin, and P J Alvarez (2012), "Negligible particle-specific antibacterial activity of silver nanoparticles", Nano Lett, Vol 12, pp 4271-5 27 Tran, Quang Huy, Van Quy Nguyen, and Anh-Tuan Le (2013), "Silver nanoparticles: synthesis, properties, toxicology, applications and perspectives", Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, Vol 4, pp 033001 28 Y Zheng, C Chen, Y Zhan, X Lin, Q Zheng, K Wei, J Zhu, “Photocatalytic activity of Ag/ZnO heterostructure nanocatalyst: correlation between structure and property”, J Phys Chem C, 112 (2008), pp 10773-10777 53 29.S.S Warule, N.S Chaudhari, B.B Kale, K.R Patil, P.M Koinkar, M.A More, R Murakami, “Organization of cubic CeO2 nanoparticles on the edges of self-Assembled tapered ZnO nanorods via a template free onePot synthesis: significant cathode luminescence and field emission properties”, J Mater Chem., 22 (2012), pp 8887-8895 30 Mu, C Shao, Z Guo, Z Zhang, M Zhang, P Zhang, B Chen, Y Liu, “High photocatalytic activity of znO-Carbon nanofiber hetero architectures”, ACS Appl Mater Interfaces., (2011), pp 590-596 31 M.M Khan, S.A Ansari, D Pradhan, D.H Han, J Lee, M.H Cho, “Defect-Induced band gap narrowed CeO2 nanostructures for visible light activities”, Ind Eng Chem Res., 53 (2014), pp 9754-9763 32 R.Saravanan, “Line defect Ce3+ induced Ag/CeO2/ZnO nanostructure for visible-light photocatalytic activity”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, (2018), p.499- 506 33 Luu Thi Viet Ha, Luu Minh Đai, Dao Ngoc Nhiem, Nguyen Van Cuong, “Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity of C/CeCodoped ZnO Nanoellipsoids Synthesized by Hydrothermal Method”, Journal of Electronic Materials, (2016), 45 (8), pp 4215 – 4220 (SCI) 34 Kołodziejczak-Radzimska, A.J., T.; Krysztafkiewicz, A , “Obtaining zinc oxide from aqueous solutions of KOH and Zn(CH3COO) 2” Physicochem Probl Miner Process, (2010) 44: p 93-102 35 Zhong, J.b., et al., “Fabrication of Bi3+- doped ZnO with enhanced photocatalytic performance” Applied Surface Science, (2012) 258(11): p 4929-4933 36 K.C Barick, S.S., M Aslam, D Bahadur, “Porosity and photocatalytic studies of transition metal doped ZnO nanoclusters” Microporous Mesoporous Mater, (2010) 134: p 195–202 37 Y Peng, S.Q., W.S Wang, A.W Xu, “Fabrication of porous Cd-doped ZnO nanorods with enhanced photocatalytic activity and stability” CrystEngComm, (2013) 15: p 6518–6525 54 38 S Chakma, V.S.M., “Investigation in mechanistic issues of sonocatalysis and sonophotocatalysis using pure and doped photocatalysts” Ultrason Sonochem, (2015) 22: p 287–299 39 Pandey, P., R Kurchania, and F.Z Haque, “Rare earth ion (La, Ce, and Eu) doped ZnO nanoparticles synthesized via sol-gel method: Application in dye sensitized solar cells” Optics and Spectroscopy, (2015) 119(4): p 666- 671 40 Wu, C., et al., “Influence of Ce doping on structure, morphology, and photocatalytic activity of three-dimensional ZnO superstructures synthesized via coprecipitation and roasting processes” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, (2015) 229(2): p 66 41 N Kannadasan, N.S., S Cholan, K Sathishkumar, G Viruthagiri, R Poonguzhali, “The effect of Ce4 + incorporation on structural, 117 morphological and photocatalytic characters of ZnO nanoparticles” Mater Charact, (2014) 97: p 37–46 42 Nadia Febiana Djaja, R.S., “Characteristics and Photocatalytics Activities of Ce-Doped ZnO Nanoparticles” Materials Sciences and Applications, 2013 4: p 145-152 43 Javed Iqbal, X.L., Huichao Zhu, Chongchao Pan, Yong Zhang, Dapeng Yu, and Ronghai Yu, “Trapping of Ce electrons in band gap and room temperature ferromagnetism of Ce4+ doped ZnO nanowires” Journal of Applied Physics, (2009) 106(8): p 083515 55 ... ứng xúc tác quang hóa, xúc tác hoạt hóa hấp thụ quang ánh sáng Điều kiện để chất có khả xúc tác quang: - Có hoạt tính quang hóa - Có lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng tử ngoại ánh sáng... nghiên cứu 39 3.2.2 Kết đánh giá hoạt tính xúc tác quang vật liệu Ag/CeO2ZnO Kết đánh giá khả xúc tác quang phân hủy xanh methylene ánh sáng khả kiến 150 phút vật liệu nano Ag/CeO 2ZnO với hàm... hiệu quang xúc tác tốt ánh sáng cực tím, ánh sáng mặt trời có khoảng 5% xạ UV Do đó, ZnO thể hoạt 23 tính quang xúc tác thấp ánh sáng mặt trời Nhằm cải thiện hoạt tính quang xúc tác ZnO ánh sáng

Ngày đăng: 18/01/2022, 12:04

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC HÌNH ẢNH

  • DANH MỤC BẢNG BIỂU

  • DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

    • 1.1 TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC QUANG HÓA

    • 1.2 VẬT LIỆU XÚC TÁC Ag/CeO2-ZnO

      • 1.2.1 Vật liệu ZnO.

      • 1.2.2 Vật liệu nano bạc.

      • 1.2.3 Vật liệu CeO2.

      • 1.2.4 Vật liệu Ag/CeO2-ZnO

      • 1.2.5 Tình hình nghiên cứu vật liệu Ag/CeO2-ZnO

      • 1.2.6 Các phương pháp tổng hợp xúc tác quang nano

      • CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

        • 2.1 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ.

          • 2.1.1 Hóa chất

          • 2.1.2 Dụng cụ và thiết bị

          • 2.2 TỔNG HỢP VẬT LIỆU ZnO, CeO­2-ZnO và Ag/CeO2-ZnO

            • 2.2.1 Tổng hợp ZnO và CeO­2-ZnO

            • 2.2.2 Tổng hợp vật liệu Ag/CeO2- ZnO

            • 2.3 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU NANO ZnO, CeO2-ZnO và Ag/CeO2-ZnO VỚI SỰ PHÂN HỦY XANH METHYLENE.

              • 2.3.1 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ xanh methylen

              • 2.3.2 Phương pháp đánh giá phân hủy MB trên xúc tác quang

              • 2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

                • 2.4.1 Phương pháp phân tích nhiệt (DTA-TG).

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan