Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở spinel ferrite ứng dụng để xử lý kim loại nặng và chất màu hữu cơ độc hại trong môi trường nước TT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN VĂN CHINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ SPINEL FERRITE ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG VÀ CHẤT MÀU HỮU CƠ ĐỘC HẠI TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 52 03 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2022 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hoài Phương GS TS Vũ Thị Thu Hà GS TS Đặng Kim Chi Hội Bảo vệ Thiên nhiên Môi trường Việt Nam Phản biện 2: GS TS Lê Quốc Hùng Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phản biện 3: GS TS Nguyễn Việt Bắc Viện Khoa học Công nghệ quân Phản biện 1: Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án TS cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Công nghệ quân Vào hồi: phút, ngày … tháng … năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học Công nghệ quân - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài luận án: Trong năm gần đây, phát triển kinh tế mang lại nhiều giá trị tốt đẹp cho đời sống xã hội Tuy nhiên, với phát triển đ , ng ời phải đối mặt với nguy môi tr ờng sống bị ô nhiễm phát thải khu cơng nghiệp, nhà máy sản xuất hố chất, phân bón, nhiệt điện, dệt nhuộm, n ớc thải ngành công nghiệp acquy gây ô nhiễm nguồn n ớc, đất đai ion kim loại nặng chất màu hữu Trong số ion kim loại nặng, chì kim loại c độc tính cao, nguồn n ớc bị nhiễm Pb2+ gây số hậu cho sức khỏe nh thiếu máu, bệnh dày, tổn th ơng não, bệnh gan thận ung th Bên cạnh đ , Rhodamine B chất màu đ ợc sử dụng phổ biến khó phân hủy, độc hại cho môi tr ờng ng ời, nồng độ nhỏ ppm Do đ , nguồn n ớc bị nhiễm Pb2+, nh RhB phải đ ợc xử lý tr ớc thải ngồi mơi tr ờng Để xử lý tình trạng th ờng cần giải pháp tốn gây nguồn ô nhiễm thứ cấp Vì vậy, nghiên cứu chế tạo loại vật liệu xử lý hiệu chất gây ô nhiễm cấp thiết Trong số ph ơng pháp đ ợc nghiên cứu, ph ơng pháp hấp phụ để xử lý ion kim loại nặng quang xúc tác phân hủy chất màu hữu độc hại ngày thu hút quan tâm đ ợc xem nh giải pháp hiệu để xử lý chất độc hại môi tr ờng n ớc Vật liệu spinel ferrite (MFe2O4, M = Mg, Cu, Co, Ni, Zn,…) đ ợc biết đến nh loại vật liệu mới, tiên tiến, đ ợc nghiên cứu sử dụng làm chất hấp phụ xử lý nhiễm nguồn n ớc Vật liệu có độ ổn định hóa học, có vị trí tâm hoạt động thuận lợi để t ơng tác với chất ô nhiễm, đ c dung l ợng hấp phụ lớn Đặc biệt spinel ferrite có tính chất từ nên dễ dàng đ ợc thu hồi khỏi dung dịch từ tr ờng làm giảm thiểu nguồn ô nhiễm thứ cấp tăng tính khả thi việc tái sinh vật liệu Nh biết, TiO2 vật liệu xúc tác quang phổ biến đ ợc sử dụng nhiều, nhiên số hạn chế nh : tái tổ hợp cặp e- h+ diễn nhanh chóng; khó thu hồi tái sử dụng từ dung dịch; có khả hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại (UV), đ nguồn ánh sáng mặt trời chứa khoảng % tia UV Do đ , việc điều chỉnh dải l ợng nh chức h a chất xúc tác để hấp thụ đ ợc nhiều quang phổ ánh sáng mặt trời nhận đ ợc quan tâm nhà khoa học toàn giới Ngoài ra, khả dễ thu hồi tái chế vật liệu đ ng vai trị quan trọng tính khả thi cho ứng dụng thực tế Để giải vấn đề này, spinel ferrite đ ợc kết hợp để tạo thành vật liệu tổ hợp MFe2O4/TiO2 Spinel ferrite ngồi tính chất từ cịn thể khả hấp thụ quang tốt photon c l ợng thấp (do có l ợng vùng cấm khoảng 2eV), đ cải thiện hiệu suất xúc tác quang phân hủy chất màu hữu độc hại dễ dàng đ ợc thu hồi sau sử dụng từ tr ờng Trên sở đ , nghiên cứu sinh lựa chọn tên đề tài luận án: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu sở spinel ferrite ứng dụng để xử lý kim loại nặng chất màu hữu độc hại môi trường nước” Nội dung nghiên cứu luận án: - Tổng hợp vật liệu spinel ferrite Cu1-xMgxFe2O4 (x = 0; 0,5; 1) - Tổng hợp vật liệu TiO2 vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 - Đánh giá đặc tr ng tính chất vật liệu - Nghiên cứu yếu tố ảnh h ởng đến khả hấp phụ Pb2+ vật liệu spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 - Nghiên cứu khả quang xúc tác xử lý RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng luận án: Luận án sử dụng ph ơng pháp tổng quan tài liệu kết hợp thực nghiệm để tổng hợp vật liệu spinel ferrite kỹ thuật đồng kết tủa kỹ thuật sol-gel để tổng hợp vật liệu tổ hợp spinel ferrite/TiO2 Các kỹ thuật phân tích h a lý nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệu nh : TGA, XRD, EDX, FT-IR, SEM, TEM, XPS, BET, PL, UV-Vis DRS, VSM Các kỹ thuật phân tích nồng độ Pb2+ nồng độ RhB dung dịch để đánh giá hiệu xử lý vật liệu nh phổ hấp thụ nguyên tử AAS, trắc quang UV-Vis Ý nghĩa khoa học, thực tiễn luận án: - Luận án c đ ng g p tổng hợp vật liệu từ tính sở spinel ferrite Cu-MgFe2O4, ứng dụng làm vật liệu hấp phụ kim loại nặng quang xúc tác phân hủy chất màu hữu môi tr ờng n ớc - Vật liệu tổng hợp đ ợc có triển vọng áp dụng vào thực tế xử lý môi tr ờng dễ dàng đ ợc thu hồi sau sử dụng nhờ từ tr ờng ngoài, đ giảm phát sinh nguồn ô nhiễm thứ cấp Bố cục luận án Luận án gồm 158 trang đ ợc phân bổ nh sau: mở đầu, trang; ch ơng - tổng quan, 41 trang; ch ơng - thực nghiệm, 15 trang; ch ơng - kết thảo luận, 59 trang; kết luận, trang; danh mục cơng trình khoa học công bố, trang 32 trang tài liệu tham khảo (242 cơng trình tham khảo) Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu spinel ferrite Đã giới thiệu đặc điểm cấu trúc, số tính chất bản, kỹ thuật tổng hợp ứng dụng vật liệu spinel ferrite 1.2 Vật liệu TiO2 Đã giới thiệu số tính chất, cấu trúc q trình quang xúc tác vật liệu TiO2 Một số vật liệu xúc tác quang sở TiO2 1.3 Hiện trạng giải pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng chất màu hữu môi trƣờng nƣớc Phân tích tình hình, trạng nhiễm nguồn n ớc kim loại nặng chất màu hữu độc đại Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ trình quang xúc tác 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc Đã phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu ngồi n ớc việc ứng dụng vật liệu sở spinel ferrite hấp phụ kim loại nặng quang xúc tác phân hủy chất màu hữu Từ đ , đặt sở khoa học định h ớng cho việc thực nội dung nghiên cứu luận án Chƣơng THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm Luận án sử dụng loại hóa chất nh : FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O; CuCl2.2H2O; Ti(BuO)4; Pb(NO3)2; RhB; HCl, NaOH; C2H5OH, thiết bị chuyên dụng: Máy khuấy từ gia nhiệt Joanlab, Tủ sấy Ketong 101, Lò nung nhiệt độ cao HT 16/18 Nobertherm, Máy ly tâm UNIVERSAL 320/ 20 R, Máy khuấy IKA RW16, Cân phân tích PA 213 OHAUS, Máy đo pH Hanna Tủ phản ứng xúc tác quang hóa sử dụng đèn mơ ánh sáng mặt trời (b ớc sóng từ dải UV đến IR) xenon AHD350 hãng Shenzhen Anhonda đèn UV B (b ớc sóng từ 280÷320 nm) 2.2 Tổng hợp vật liệu spinel ferrite Cu1-xMgxFe2O4 Vật liệu spinel ferrite Cu1-xMgxFe2O4 (x = 0; 0,1; 0,3; 0.5; 0,7; 0,9; 1) đ ợc tổng hợp ph ơng pháp đồng kết tủa, tỉ lệ mol Fe3+:M2+ = 2:1 (trong đ M2+ = Cu2+ + Mg2+) Các muối FeCl3.6H2O, CuCl2.2H2O, MgCl2.6H2O với tỉ lệ mol n(Cu+Mg) : nFe=1:2 hòa tan vào cốc thủy tinh chứa 50 mL n ớc cất Đặt hỗn hợp dung dịch lên máy khuấy từ gia nhiệt đến 90 oC giờ, đồng thời thêm từ từ dung dịch NaOH 5M pH = 9÷10 Sau phản ứng, sản phẩm để nguội nhiệt độ phòng tiến hành lọc, rửa nhiều lần n ớc cất cồn đến pH = Phần kết tủa màu nâu đ ợc sấy 100 oC 12 Sau đ , nung sản phẩm nung nhiệt độ từ 400 ÷ 1000 o C giờ, thu đ ợc vật liệu spinel ferrite 2.3 Tổng hợp vật liệu TiO2 vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 - TiO2 đ ợc tổng hợp ph ơng pháp sol-gel, sử dụng tiền chất titanium butoxide (Ti(BuO)4) - Vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc tổng hợp ph ơng pháp sol-gel nh sau: Cho 0,5 g spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 vào cốc dung dịch hỗn hợp Ti(BuO)4 : Ethanol : H2O với tỷ lệ thể tích khác Hỗn hợp đ ợc giữ 50 oC máy khuấy học Sau đ hỗn hợp kết tủa đ ợc lọc, sấy khô nung 450 oC trong khơng khí thu đ ợc vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Tỷ lệ khối l ợng spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 TiO2 vật liệu tổ hợp đ ợc thay đổi cách thay đổi l ợng Ti(BuO)4 hỗn hợp phản ứng Ký hiệu mẫu tỷ lệ khối l ợng Cu0.5Mg0.5Fe2O4:TiO2 t ơng ứng đ ợc thể Bảng 2.2 Bảng 2.2 Ký hiệu mẫu vật liệu tổng hợp điều kiện khác Đại lƣợng Mẫu Lƣợng mẫu spinel (g) Thể tích Ti(BuO)4 (mL) m Spinel:TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 0,5 - 1:0 TiO2 - 0:1 ST0 0,5 0,5 4,4:1 ST1 0,5 2,2:1 ST2 0,5 1,1:1 ST3 0,5 1:1,4 ST4 0,5 1:2,8 2.4 Phƣơng pháp, kỹ thuật nghiên cứu - Đặc tr ng h a lý vật liệu đ ợc xác định ph ơng pháp nh TGA-DTA, XRD, EDX, FT-IR, BET, UV-Vis mẫu rắn, PL, SEM, TEM, XPS, VSP - Trắc quang UV-Vis, sắc ký lỏng khối phổ lần LC-MS/MS, tổng hàm l ợng cacbon TOC để đánh giá dung dịch RhB - Phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định nồng độ ion kim loại dung dịch - Xác định điểm đẳng điện vật liệu: Chuẩn bị bình tam giác chứa 25 mL dung dịch NaCl 0,1M có giá trị pH ban đầu (pHi) nằm khoảng từ đến 12 Giá trị pH đ ợc điều chỉnh dung dịch HCl 0,1M NaOH 0,1M Cho 0,1 g vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 vào bình tam giác đặt máy lắc (tốc độ 100 vòng/phút) 24 Sau đ tách vật liệu khỏi dung dịch đo lại giá trị pH (pHf) Từ đồ thị biểu diễn thay đổi giá trị pH ban đầu sau (∆pH = pHi - pHf) theo pHi đ ờng cong cắt trục hoành ∆pH = 0, xác định đ ợc giá trị đẳng điện (pHpzc) 2.5 Nghiên cứu khả hấp phụ Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Mỗi lần tiến hành thực nghiệm, cho 0,1 g vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 vào bình tam giác chứa 50 mL dung dịch Pb2+ Đặt bình lên máy lắc 180 phút với tốc độ 100 vòng/phút, giữ nhiệt độ phòng Sau đ , tách vật liệu khỏi dung dịch nam châm xác định nồng độ Pb2+ dung dịch sau hấp phụ 2.5.1 Ảnh hưởng thay Cu2+ Mg2+ đến dung lượng hấp phụ Đ ợc tiến hành nh với vật liệu Cu1-xMgxFe2O4 (x = 0; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9, 1), nồng độ dung dịch Pb2+ 23 mg/L, pH = 2.5.2 Ảnh hưởng pH đến dung lượng hấp phụ Pb2+ Đ ợc tiến hành nh với nồng độ Pb2+ 20 mg/L, pH giá trị 3, 5, 7, 9, 11 (điều chỉnh HCl 0,1M NaOH 0,1M) 2.5.3 Đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+của vật liệu Đ ợc tiến hành nh với nồng độ Pb2+ thay đổi từ ÷ 85 mg/L, pH = 2.5.4 Động học hấp phụ Pb2+của vật liệu Đ ợc tiến hành nh với nồng độ Pb2+ 80 mg/L, pH = mốc thời gian lần l ợt 10, 30, 45, 60, 120, 240 360 phút 2.5.5 Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Đ ợc tiến hành nh với nồng độ Pb2+ 20 mg/L, pH = Sau chu kỳ, vật liệu đ ợc tách ngâm rửa 10 mL HCl 0,1M Sau 60 phút, tách vật liệu khỏi dung dịch HCl rửa lại n ớc, vật liệu đ ợc sấy khô 100 oC đ ợc tái sử dụng cho chu kỳ nh quy trình 2.5.6 Đánh giá khả hấp phụ chọn lọc vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 đ ợc nghiên cứu tính hấp phụ chọn lọc với ion kim loại Pb2+, Mg2+, Ca2+, Na+ K+ c nồng độ 20 mg/L, pH = 2.6 Nghiên cứu khả xúc tác quang hóa phân hủy dung dịch RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Hình 2.4 Tủ xúc tác quang hóa sử dụng đèn xenon AHD350 Thực nghiệm nghiên cứu hoạt tính xúc tác quang h a vật liệu đ ợc đánh giá thông qua phân hủy quang h a dung dịch RhB d ới điều kiện đèn chiếu mô ánh sáng mặt trời (simulate sunlight) đ ợc tiến hành nh sau: Đèn chiếu xenon AHD350 công suất 350W đ ợc đặt tủ quang h a Thể tích dung dịch RhB sử dụng để chiếu sáng 20 mL c nồng độ 10 mg/L đ ợc cho vào ống thủy tinh chịu nhiệt Giá trị pH dung dịch thực nghiệm phản ứng xúc tác quang h a L ợng xúc tác đ a vào 20 mg (t ơng ứng với hàm l ợng xúc tác sử dụng g/L) Các ống đ ợc đặt kính phẳng cách đèn chiếu khoảng 20 cm Tr ớc chiếu đèn, ống dung dịch đ ợc đặt b ng tối để đạt trạng thái cân hấp phụ - giải hấp Buồng phản ứng quang h a đ ợc làm mát đối l u c ỡng sử dụng quạt hút để đảm bảo nhiệt độ tủ ổn định khoảng 35 oC suốt trình chiếu đèn Tại thời điểm định, ống đ ợc lấy khỏi tủ quang h a, sử dụng nam châm để tách vật liệu xúc tác khỏi dung dịch RhB Dung dịch sau tách đ ợc xác định nồng độ RhB b ớc s ng 552 nm 2.6.1 Ảnh hưởng hàm lượng TiO2 Các mẫu vật liệu ký hiệu Bảng 2.1 gồm TiO2, ST0, ST1, ST2, ST3, ST4 đ ợc nung 450oC vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 đ ợc nghiên cứu khả quang xúc tác nh Thời gian chiếu sáng 90 phút, xác định nồng độ RhB sau chiếu sáng để so sánh hoạt tính quang xúc tác mẫu 2.6.2 Ảnh hưởng nhiệt độ nung Vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 (với hàm l ợng TiO2 tối u) đ ợc nung nhiệt độ 450 oC, 550 oC, 650 oC 750 oC Sau đ tiến hành thực nghiệm nh mục 2.5.1 sau 90 phút chiếu sáng 2.6.3 Ảnh hưởng thời gian chiếu sáng Thực nghiệm đ ợc tiến hành loại vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4; TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Xác định nồng độ RhB sau mốc thời gian 30 phút 2.6.4 Ảnh hưởng pH Thực nghiệm đ ợc tiến hành nh giá trị pH 3, 5, 7, 11 sau 180 phút chiếu sáng 2.6.5 Khả tái sử dụng vật liệu tổ hợp Đánh giá khả tái sử dụng độ ổn định vật liệu xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc tiến hành sau chu kỳ 180 phút chiếu đèn Sau chu kỳ, vật liệu xúc tác đ ợc tách khỏi dung dịch RhB nam châm sấy 100 oC để sử dụng cho chu kỳ Các điều kiện tiến hành phản ứng xúc tác quang h a chu kỳ nh 2.6.6 So sánh hoạt tính xúc tác quang vật liệu tổ hợp nguồn sáng khác Tiến hành phản ứng xúc tác quang h a phân hủy RhB vật liệu xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 d ới nguồn sáng khác nhau: ánh sáng mô mặt trời, ánh sáng mặt trời (thời gian chiếu từ 11h 14h ngày 24/07/2020, nhiệt độ trời khoảng 34 oC) ánh sáng tử ngoại (Đèn phát tia UVB: 280÷320 nm, công suất 26 W) Xác định nồng độ RhB sau 180 phút chiếu sáng để so sánh hoạt tính xúc tác vật liệu d ới điều kiện chiếu sáng khác 2.6.7 Đánh giá vai trò gốc tự trình quang phân hủy RhB Chuẩn bị dung dịch 1,4-benzoquinon 10 mM (BQ), r ợu isopropyl (IPA), amonium oxalat 10 mM (AO) bạc nitrat 10 mM (SN) lần l ợt nh chất bắt gốc , *OH, h+ e - Cho lần l ợt 0,5 mL dung dịch BQ, IPA, AO SN vào ống thủy tinh chứa 20 mL dung dịch RhB 10 ppm với hàm l ợng xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 1g/L Đặt ống vào tủ xúc tác quang hóa để chiếu sáng 180 phút, sau đ tách vật liệu khỏi dung dịch xác định nồng độ RhB sau phản ứng 2.6.8 Nhận diện sản phẩm phân hủy RhB khống hóa Để đánh giá sản phẩm trung gian mức độ khống hóa q trình quang phân hủy RhB tiến hành đo sắc ký lỏng khối phổ hai lần LC/MS-MS mẫu dung dịch RhB sau chiếu sáng mốc thời gian phút, 60 phút, 120 phút, 180 phút tổng hàm l ợng cacbon hữu (TOC) mẫu dung dịch RhB mốc thời gian phút, 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút, 180 phút CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp vật liệu spinel ferrite Cu1-xMgxFe2O4 (x= 0; 0.5; 1) Để nghiên cứu chuyển đổi nhiệt độ đến hình thành pha vật liệu spinel ferrite, phân tích nhiệt trọng l ợng (TGA) đ ợc tiến hành với mẫu tiền chất spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Kết thể Hình 3.1 cho thấy, nhiệt độ 40 ÷ 400 oC với độ hụt khối l ợng khoảng 22,7% đ ợc cho ẩm nhiệt phân hiđroxit Cu(OH)2, Mg(OH)2 Fe(OH)3 để tạo thành oxit CuO, MgO Fe2O3 Từ 400 oC trở lên với độ hụt khối l ợng thêm không đáng kể khoảng 3%, giai đoạn nhiệt phân hoàn toàn hiđroxit hình thành cấu trúc spinel vật liệu Hình 3.2 giản đồ XRD vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 nung nhiệt độ khác nhau, thấy 900 oC 1000 oC không thấy xuất peak lạ, xuất peak đặc tr ng cho cấu trúc tinh thể spinel dạng lập ph ơng (cubic), nhóm khơng gian Fd3m Nh vậy, nhiệt độ nung 900 oC tối u cho hình thành tinh thể đơn pha spinel ferrite 11 cm3/g 7,54 m2/g; 0,0044 cm3/g Nh với diện tích bề mặt riêng độ xốp cao vật liệu spinel Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có số l ợng lớn vị trí tâm hấp phụ mà chất bị hấp phụ tiếp cận đ ợc, đ ợc sử dụng nh chất hấp phụ c dung l ợng hấp phụ cao Đặc tr ng từ tính vật liệu đ ợc thể Hình 3.9, thấy vật liệu đ ợc hút dễ dàng nam châm Theo ph ơng pháp Tauc, l ợng vùng cấm CuFe2O4, Cu0.5Mg0.5Fe2O4 MgFe2O4 đ ợc xác định lần l ợt 1,41 eV; 1,65 eV 2,04 eV (Hình 3.10), có khả hấp thụ ánh sáng vùng rộng từ tử ngoại đến khả kiến Hình 3.9: Đ ờng cong từ trễ vật liệu 3.2 Tổng hợp vật Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 liệu TiO2 Hình 3.10: Đồ thị Tauc xác định l ợng vùng cấm vật liệu tổ hợp Hình 3.12: Giản đồ XRD Hình 3.13: Phổ FT-IR TiO2 TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Trên giản đồ XRD TiO2 nung 450 oC xuất peak đặc tr ng cho pha anatas (JCPDS 01-071-1167) Các đỉnh nhiễu xạ đặc tr ng spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 (S) TiO2 (A) xuất giản đồ XRD vật liệu tổ hợp 12 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2, cho thấy tổng hợp thành công vật liệu tổ hợp (Hình 3.12) Các liên kết đặc tr ng vật liệu đ ợc thể phổ hồng ngoại FT-IR, Hình 3.13 Hình 3.14 thể phổ EDX vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 cho thấy, bao gồm nguyên tố Cu, Mg, Fe, Ti O cấu thành lên vật liệu, không lẫn thành phần khác Hình 3.14: Phổ EDX Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Hình 3.15: Phổ XPS vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 (a) phổ tổng, (b) Fe 2p, (c)Mg 1s, (d) Cu 2p, (e)Ti 2p (f) O 1s 13 Phổ XPS Hình 3.15, cho thấy c tồn trạng thái oxi h a thành phần với đỉnh đặc tr ng bao gồm Fe 2p, Mg 1s, Cu 2p, Ti 2p O 1s Hình 3.16: Ảnh SEM giản đồ phân bố cỡ hạt t ơng ứng (a) TiO2; (b) Cu0.5Mg0.5Fe2O4; (c) Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 (d) HR-TEM Cu0.5Mg0.5Fe2O4-TiO2 14 Ảnh SEM cho thấy, TiO2 có dạng hình cầu kích th ớc khoảng 10 ÷ 20 nm, Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có dạng hình khối với kích th ớc trung bình khoảng 30 nn Ảnh SEM TEM Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 (Hình 3.16c 3.16d) thể hình thái lai của TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Các hạt c xu h ớng kết tụ vào t ơng tác tĩnh điện cao bề mặt TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Theo Hình 3.18, từ độ bão hòa vật Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 giảm xuống 11,2 emu/g (so với Ms = 23,1 emu/g Cu0.5Mg0.5Fe2O4) Sự giảm lớp phủ TiO2 khơng có từ tính vật liệu tổ hợp Từ độ bão hịa vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 gần với giá trị từ độ bão hòa vật liệu MgFe2O4 (Ms = 13,1 emu/g) Hình 3.18 (a) Đ ờng cong từ trễ (a) hình ảnh hút nam châm vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Hình 3.19: Đồ thị Tauc xác định l ợng vùng cấm Hình 3.20: Phổ huỳnh quang vật liệu Theo đồ thị Tauc, l ợng vùng cấm TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 lần l ợt 3,25 eV 2,86 eV Hình 3.20 cho 15 thấy, c ờng độ phổ huỳnh quang Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 thấp TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Điều chứng tỏ sau tổ hợp với TiO2 làm giảm tái tổ hợp cặp h+/e- 3.3 Nghiên cứu khả hấp phụ Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Theo Hình 3.21, rõ ràng dung l ợng hấp phụ Pb2+ tăng tăng thay Cu2+ Mg2+, tăng mạnh tỉ lệ mol Cu:Mg đạt đến 0,5:0,5 sau đ dung l ợng hấp phụ Pb2+ tăng không đáng kể Do vậy, vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 đ ợc lựa chọn cho nghiên cứu Hình 3.22: Ảnh h ởng pH Hình 3.21: Ảnh h ởng thay đến dung l ợng hấp phụ Pb2+ Cu2+ Mg2+ đến dung l ợng hấp phụ Pb2+ Dung l ợng hấp phụ Pb2+ tăng dần pH tăng từ đến đạt giá trị cực đại pH trì từ đến 11 Sự tăng dung l ợng hấp phụ Pb2+ pH tăng từ đến liên quan đến dạng tồn chì dung dịch nh điện tích bề mặt vật liệu Để loại bỏ ảnh h ởng tạo thành kết tủa Pb(OH)2, nghiên cứu đ ợc thực pH = Hình 3.25: Đẳng nhiệt hấp phụ (a) Langmuir (b) Freundlich Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 16 Nghiên cứu trình hấp phụ Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 theo hai mơ hình Langmuir Freundlich (Hình 3.25) thấy rằng, mơ hình Langmuir phù hợp mơ hình Freundlich, dung l ợng hấp phụ cực đại 57,44 mg/g, Các ion Pb2+ hấp phụ đơn lớp bề mặt vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 tâm hoạt động hấp phụ đ ợc cation Pb2+ Quá trình hấp phụ Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 tuân theo mơ hình động học biểu kiến bậc 2, kết thể Hình 3.28 Hình 3.28: Đồ thị động học hấp phụ Pb2+ dạng tuyến tính (a) bậc (b) bậc vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Sau chu kỳ sử dụng, vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 đ ợc thu hồi nam châm, rửa giải 10 mL HCl 0,1M n ớc Kết Hình 3.29 thấy rằng, sau chu kỳ sử dụng, hiệu suất hấp phụ Pb2+ vật liệu giảm không đáng kể, nhỏ 10 % Điều chứng tỏ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 t ơng đối bền ổn định hấp phụ loại bỏ Pb2+ Hình 3.29: Hiệu suất hấp phụ Pb2+ Hình 3.30: Tính hấp phụ chọn lọc vật liệu vật liệu sau chu kỳ sử dụng Ngoài ra, nghiên cứu hấp phụ cạnh tranh ion Ca2+, 2+ Mg , K+ Na+ Pb2+ đ ợc tiến hành Vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 không hấp phụ chọn lọc số ion kim loại 17 c n ớc uống nh Ca2+, Mg2+, K+ Na2+ mà hấp phụ chọn lọc Pb2+ Hiệu suất loại bỏ Pb2+ khoảng 99 % đ việc loại bỏ ion khác khơng đáng kể (Hình 3.30) Nh vậy, vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 c ý nghĩa thực tiễn xử lý n ớc sinh hoạt nhiễm Pb2+ 3.4 Nghiên cứu khả quang xúc tác phân hủy RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 3.4.1 Ảnh hưởng hàm lượng TiO2 Hàm l ợng TiO2 mẫu đ ợc ký hiệu Bảng 2.2 Theo Hình 3.31, hoạt tính xúc tác quang h a quân hủy RhB mẫu theo thứ tự tăng dần là: Cu0.5Mg0.5Fe2O4 < TiO2 < ST0 < ST1 < ST4 < ST3 < ST2 Nh vậy, mẫu ST2 tối u (vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2) đ ợc chọn nghiên cứu khảo sát Hình 3.31: Phổ UV-Vis trình phân hủy RhB mẫu (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; thời gian chiếu sáng 90 phút; pH = 7) 3.4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ nung Hình 3.32: Phổ UV-Vis trình phân hủy RhB vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 nung nhiệt độ khác (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; thời gian chiếu sáng 90 phút; pH = 7) 18 Vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc nung nhiệt độ 450 C, 550 oC, 650 oC 750 oC Kết Hình 3.32 thấy rằng, mẫu nung 450 oC thể hoạt tính quang hóa tốt 3.4.3 Ảnh hưởng hệ xúc tác Hoạt tính xúc tác quang phân hủy RhB vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4, TiO2 vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 nung 450 oC theo thời gian đ ợc thể Hình 3.33 Tr ớc chiếu sáng, mẫu xúc tác đ ợc đặt bóng tối để thiết lập trạng thái cân hấp phụ - giải hấp Theo Hình 3.33, RhB bị hấp phụ loại vật liệu khơng đáng kể Do đ q trình hấp phụ đ ợc bỏ qua, không ảnh h ởng tới q trình phân hủy quang hóa o Hình 3.35: Đ ờng Ln(C/Co) theo thời gian phản ứng (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; thời gian chiếu sáng 180 phút; pH = 7) Có thể thấy rõ ràng rằng, hiệu suất xúc tác quang hóa phân hủy RhB TiO2 cao Cu0.5Mg0.5Fe2O4 thấp vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Trong khi, hiệu suất phân hủy RhB TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 lần l ợt 52,7 % 21,5 % hiệu suất phân hủy RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 98,4 % sau 180 phút chiếu sáng Điều chứng tỏ rằng, vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4 TiO2 làm tăng đáng kể hoạt tính xúc tác quang hóa vật liệu riêng lẻ Giá trị số tốc độ phân hủy quang RhB (k) vật liệu TiO2, Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 lần l ợt 3,24.10-3 phút-1; 1,06.10-3 phút-1 13,96.10-3 phút-1 Hằng số tốc độ phản ứng vật liệu tổ hợp cao 4,3 lần so với TiO2 13,2 lần so với vật Hình 3.33: Hoạt tính xúc tác quang phân hủy RhB vật liệu theo thời gian (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; pH = 7) 19 liệu spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Điều chứng tỏ, vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 cải thiện đáng kể hoạt tính xúc tác quang phân hủy RhB so với vật liệu TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 đơn lẻ Bảng 3.10: Hằng số tốc độ phản ứng hiệu suất phân hủy RhB mẫu vật liệu Vật liệu xúc tác k (10-3.phút-1) H, % TiO2 3,24 52,7 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 1,06 21,5 Cu0.5Mg0.5Fe2O4-TiO2 13,96 98,4 3.4.3 Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Hiệu suất phân hủy chất màu RhB sau chu kỳ giảm không đáng kể, giá trị giảm khoảng 6,8 % sau chu kỳ thứ Điều chứng tỏ vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 tổng hợp đ ợc có hoạt tính xúc tác quang cao, t ơng đối ổn định có khả tái sử dụng tốt Hình 3.38: Khả tái sử dụng vật liệu xúc tác quang Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 phân hủy RhB (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; thời gian chiếu sáng 180 phút; pH = 7) 3.4.4 Hoạt tính xúc tác quang vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 nguồn sáng khác Để h ớng tới việc sử dụng vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 vào thực tế làm vật liệu xúc tác quang phân hủy chất màu, tiến hành đánh giá hoạt tính xúc tác quang phân hủy RhB d ới chiếu sáng nguồn ánh sáng khác nhau: ánh sáng mô phỏng, ánh sáng mặt trời ánh sáng tử ngoại Hiệu suất phân hủy quang RhB vật liệu xúc tác d ới nguồn sáng UV thấp nhất, phân hủy khoảng 42,6 % dung dịch RhB sau 180 phút Trong đ , hoạt tính xúc tác quang vật liệu d ới ánh 20 sáng mô ánh sáng mặt trời gần nh Hiệu suất phân hủy RhB d ới ánh sáng mặt trời 90,1 %, d ới ánh sáng mô 98,4 % sau 180 phút chiếu sáng Nh vậy, kết mở khả ứng dụng vật liệu xúc tác quang vào thực tế phân hủy hợp chất mang màu độc hại d ới ánh sáng mặt trời tự nhiên Hình 3.40: Hoạt tính xúc tác quang vật liệu d ới nguồn sáng khác (Vdd = 20 mL; Co(RhB) = 10 mg/L; mxt = 0,02 g; thời gian chiếu sáng 180 phút; pH = 7) 3.4.5 Đề xuất chế phản ứng quang phân hủy RhB Hình 3.41: Sự ảnh h ởng tác nhân bắt gốc tự đến hiệu suất phân hủy RhB vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Luận án sử dụng 1,4-benzoquinone (BQ), isopropyl alcohol (IPA), amonium oxalat (AO) bạc nitrat (SN) lần l ợt chất bắt gốc , *OH, h+ e - Theo kết Hình 3.41, gốc tự *OH đ ng vai * trò định, đ gốc OH tác nhân ảnh h ởng đến trình phân hủy RhB vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 Tiếp theo, nghiên cứu sản phẩm trung gian trình phân hủy RhB chất xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 phân tích sắc ký lỏng khối phổ lần (LC-MS/MS), kết thể Hình 3.42 21 Hình 3.42: Phổ LC-MS/MS dung RhB trình phân hủy quang chất xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2, (a) RhB, (b) DER (c) DR EER (d) ER Giá trị peak m/z = 443 RhB, giá trị peak m/z 415; 387 359 lần l ợt sản phẩm trung gian q trình Nde-ethyl hóa RhB bao gồm N,N-diethyl-N’-ethylrhodamine (DER), N,N-diethylrhodamine (DR) N-ethyl-N’-ethylrhodamine (EER) N’-ehthylrhodamine (ER) Hình 3.44: Hiệu suất loại bỏ TOC trình quang phân hủy RhB theo thời gian Tổng hàm l ợng cacbon (TOC) số quan trọng để đánh giá mức độ khống hóa phân tử vịng thơm Kết thể Hình 3.44 thấy rằng, TOC giảm theo thời gian phản ứng hiệu suất loại bỏ TOC đạt đến 95,8 % sau 180 phút Nh vậy, sau q trình Nde-ethyl hóa, hợp chất có vịng benzen tiếp tục bị phân hủy thành hợp chất nhỏ bị khống hóa thành CO2 H2O Sơ đồ đề xuất đ ờng quang phân hủy RhB vật liệu xúc tác Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc thể Hình 3.45, bao gồm giai đoạn: N-de-ethyl hóa, phân cắt cấu trúc mang màu, mở vịng khống hóa 22 RhB 443 N-de-ethylation EER 387 DER 415 ER 359 DR 387 Phân cắt cấu trúc mang màu Axit benzoic Phenol Mở vòng Các hợp chất hữu phân tử nhỏ Khống hóa CO2 + H2O Hình 3.45: Sơ đồ đề xuất đ ờng quang phân hủy RhB vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 d ới ánh sáng mô Dựa kết thảo luận trên, chế phản ứng xúc tác quang hóa phân hủy RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc đề xuất nh sau (Hình 3.46): Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 + hυ → Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 ( + )  * eCB  O2  O2 O2*  H 2O  *OH  OOH   hVB  H 2O  *OH  H  OH  RhB  CO2  H 2O * 23 Hình 3.46: Sơ đồ mơ tả chế xúc tác quang vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 phân hủy RhB d ới ánh sáng mô Khi vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc kích thích nguồn ánh sáng mơ phỏng, cặp e-/h+ đ ợc tạo từ hai chất bán dẫn Cu0.5Mg0.5Fe2O4 TiO2 Các điện tử e- đ ợc tạo dịch chuyển từ vùng dẫn Cu0.5Mg0.5Fe2O4 qua bề mặt phân cách đến vùng dẫn TiO2, điện tử e- khử phân tử O2 dung dịch thành superoxide anion Ng ợc lại, lỗ trống quang sinh từ vùng hóa trị TiO2 dịch chuyển sang vùng hóa trị Cu0.5Mg0.5Fe2O4, tham gia vào phản ứng khử để tạo gốc *OH Các gốc *OH oxi hóa RhB thành sản phẩm khơng độc hại CO2 H2O KẾT LUẬN Các kết nghiên cứu - Tổng hợp thành công hệ vật liệu từ tính spinel ferrite Cu-MgFe2O4 ph ơng pháp đồng kết tủa Vật liệu spinel ion kim loại Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có từ độ bão hịa 23,1 emu/g, cấu trúc đồng với kích th ớc hạt trung bình 29,5 nm, hình thành đơn pha spinel nung 900 oC có diện tích bề mặt nh tính chất xốp cao so với vật liệu spinel ferrite CuFe2O4 MgFe2O4 - Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb2+ vật liệu spinel ferrite Cu0.5Mg0.5Fe2O4 Khi thay Mg2+ vào cấu trúc CuFe2O4 làm cải thiện dung l ợng hấp phụ Pb2+ CuFe2O4 Quá trình hấp phụ Pb2+ vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 tn theo mơ hình đẳng nhiệt Langmuir động học biểu kiến bậc Dung l ợng hấp phụ Pb2+ cực đại vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 57,44 mg/g pH = T = 25 oC Vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có tính hấp phụ chọn 24 lọc, t ơng đối bền ổn định hấp phụ loại bỏ Pb2+, có khả tái sử dụng tốt dễ dàng thu hồi sau chu kỳ sử dụng - Tổng hợp thành công vật liệu TiO2 vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 ph ơng pháp sol-gel Giá trị l ợng vùng cấm vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 2,86 eV so với 3,25 eV TiO2, phân tách điện tử vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 tốt so với vật liệu TiO2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4, đ thể hoạt tính xúc tác quang hóa tốt Vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 có từ độ bão hịa 11,2 emu/g, có khả tái sử dụng tốt dễ dàng dàng thu hồi sau chu kỳ sử dụng - Nghiên cứu khả xúc tác quang h a phân hủy RhB d ới ánh sáng khả kiến vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2, phân hủy 98,4 % dung dịch RhB 10 mg/L sau 180 phút chiếu sáng d ới ánh sáng mô - Cơ chế đ ờng quang phân hủy RhB vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 đ ợc đề xuất Các gốc tự , *OH đ ng * vai trò định, đ gốc OH tác nhân chính, đ ờng phân hủy RhB gồm giai đoạn: N-de-ethyl hóa, phân cắt cấu trúc mang màu, mở vịng khống hóa Những đóng góp luận án - Tổng hợp thành công vật liệu spinel ferrite chứa ion kim loại hóa trị (Cu2+ + Mg2+) ph ơng pháp đồng kết tủa với cấu trúc đơn pha spinel, hạt c kích th ớc đồng vật liệu có tính chất xốp cao so với vật liệu spinel ferrite chứa ion kim loại hóa trị - Cải thiện dung l ợng hấp phụ Pb2+ vật liệu CuFe2O4 cách thay Mg2+ vào cấu trúc CuFe2O4 b ớc đầu giải thích đ ợc nguyên nhân làm tăng dung l ợng hấp phụ Pb2+ tăng thể tích lỗ xốp giảm kích th ớc hạt vật liệu - Chế tạo vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2 làm xúc tác quang phân hủy RhB Vật liệu c l ợng vùng cấm thấp nên hấp thụ l ợng ánh sáng mặt trời Hiệu suất phân hủy RhB vật liệu cao ổn định cho trình xử lý n ớc thải chứa phẩm màu đề xuất đ ợc chế trình Vật liệu dễ dàng đ ợc tách tái sử dụng cho chu kỳ tiếp theo, đ làm giảm phát thải nguồn ô nhiễm thứ cấp DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ [CT1] Trần Văn Chinh, Nguyễn Thị Hồi Phương, Nguyễn Hoài Phương, (2019): “Nghiên cứu chế tạo vật liệu spinel ferrite CuxMg1-xFe2O4 (x = 0,5) ứng dụng xử lý kim loại nặng nước” Tạp chí Hấp phụ Xúc tác, số 8, tập 2, tr - 11 [CT2] Tran Van Chinh, Nguyen Huong Lan, Nguyen Thi Hoai Phuong, Vu Thi Thu Ha, (2020): “Photocatalytic degradation of MB over MgFe 2O4-TiO2 composite material under simulated sunlight irradiation” Vietnam journal of Chemistry, V.58 (5E12), pp 359-365 [CT3] Chinh Van Tran, Dang Viet Quang, Hoai Phuong Nguyen Thi, Tuan Ngoc Truong, Duong Duc La, (2020): “Effective Removal of Pb (II) from Aqueous Media by a New Design of Cu–Mg Binary Ferrite” ACS Omega, V.5, Is.13, pp 7298-7306 [CT4] Tran Van Chinh, Nguyen Thi Hoai Phuong, Vu Thi Thu Ha, Phan Thanh Xuan, Phung Khac Nam Ho (2021): “Structure, morphological, magnetic and optical properties of CuxMg1-xFe2O4 (x = 0, 0.5, 1) nano ferrites synthesized by co-precipitation method” Journal of Military Science and Technology Special Issue - No.72A [CT5] Chinh Van Tran, La Duc Duong, Hoai Phuong Nguyen Thi, Ha Duc Ninh, Phuong Nguyen Thi Hong, Thu Ha Thi Vu, Ashok Kumar Nadda, X Cuong Nguyen, Dinh Duc Nguyen, Ngo Huu Hao, (2021): “A new TiO 2-doped Cu-Mg spinel ferrite based photocatalyst for degrading highly toxic Rhodamine B dye in wastewater” Journal of Hazardous Materials, V.420, p.126636 [CT6] D Duong La, Chinh V Tran, Nhung TT Hoang, M Duyen Doan Ngoc, TH Phuong Nguyen, H Tung Vo, P Hien Ho, T Anh Nguyen, Sheshanath V Bhosale, X Cuong Nguyen, S Woong Chang, Woo J Chung, D Duc Nguyen, (2020): Efficient photocatalysis of organic dyes under simulated sunlight irradiation by a novel magnetic CuFe2O4@porphyrin nanofiber hybrid material fabricated via self-assembly Fuel, V.281, pp 118655 ... chất màu hữu độc hại dễ dàng đ ợc thu hồi sau sử dụng từ tr ờng Trên sở đ , nghiên cứu sinh lựa chọn tên đề tài luận án: ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu sở spinel ferrite ứng dụng để xử lý kim loại. .. vậy, nghiên cứu chế tạo loại vật liệu xử lý hiệu chất gây ô nhiễm cấp thiết Trong số ph ơng pháp đ ợc nghiên cứu, ph ơng pháp hấp phụ để xử lý ion kim loại nặng quang xúc tác phân hủy chất màu hữu. .. lý kim loại nặng chất màu hữu độc hại mơi trường nước? ?? Nội dung nghiên cứu luận án: - Tổng hợp vật liệu spinel ferrite Cu1-xMgxFe2O4 (x = 0; 0,5; 1) - Tổng hợp vật liệu TiO2 vật liệu tổ hợp Cu0.5Mg0.5Fe2O4/TiO2