(LUẬN văn THẠC sĩ) tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TẠ THỊ HẠNH TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU SỢI NANO TiO2 PHA TẠP Fe Chuyên ngành: Vật lí chất rắn Mã số: 8440104 Người hướng dẫn: TS BÙI VĂN HÀO download by : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất kết trình bày luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Bùi Văn Hào Các số liệu, kết nêu luận văn hoàn toàn trung thực chưa xuất công bố tác giả khác Tác giả luận văn Tạ Thị Hạnh download by : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi chân thành cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn: TS Bùi Văn Hào, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm làm thực nghiệm để hồn thành luận văn Trong suốt thời gian học tập thực luận văn, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban chủ nhiệm, cán bộ, giảng viên Khoa Vật lý Trường Đại học Quy Nhơn, người tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới bạn học viên nhóm làm luận văn hướng dẫn thầy TS Bùi Văn Hào bạn học viên cao học lớp Vật lý chất rắn làm việc Phịng thí nghiệm Vật lý chất rắn - Khoa Vật lý - Trường Đại học Quy Nhơn tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè, người ln yêu thương, chia sẻ giúp đỡ trình hồn thành luận văn Rất mong góp ý, bảo quý thầy cô, anh chị bạn bè để luận văn hoàn thiện tốt Xin chúc q thầy cơ, gia đình bạn bè sức khỏe, hạnh phúc thành đạt Bình Định, tháng năm 2019 Tác giả luận văn Tạ Thị Hạnh download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Một số nghiên cứu tiêu biểu liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài……… 3 Mục đích nghiên cứu đề tài 4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Chương I TỔNG QUAN 1.1 Quang xúc tác bán dẫn 1.2 Cấu trúc vật liệu TiO2 1.3 Tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2 10 1.4 Các phản ứng ôxy hóa – khử bề mặt TiO2 trình xúc tác quang 12 1.5 Một số hạn chế chất xúc quang TiO2 12 1.6 Các phương pháp tăng cường hoạt tính quang xúc tác TiO 13 1.6.1 Biến tính bề mặt 13 1.6.2 Pha tạp kim loại 15 1.7 Một số nghiên cứu tính chất xúc tác quang vật liệu TiO pha tạp nguyên tố kim loại 16 Chương THỰC NGHIỆM 18 download by : skknchat@gmail.com 2.1 Tổng hợp vật liệu nano chiều TiO2 pha tạp sắt (1D TiO2:Fe) phương pháp thủy nhiệt 18 2.1.1 Phương pháp thủy nhiệt 18 2.1.2 Mô tả hệ thủy nhiệt 18 2.1.3 Mô tả q trình thí nghiệm 19 2.2 Các phương pháp phân tích hình thái, cấu trúc thành phần vật liệu 22 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 22 2.2.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 23 2.3 Khảo sát tính chất xúc tác quang vật liệu 23 2.3.1 Mơ tả hệ thí nghiệm 23 2.3.2 Các bước tiến hành thí nghiệm 24 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Hình thái cấu trúc tinh thể vật liệu TiO2 TiO2:Fe 28 3.1.1 Hình thái vật liệu TiO2 TiO2:Fe 28 3.1.2 Ảnh hưởng trình xử lý nhiệt lên hình thái vật liệu TiO2 30 3.1.3 Cấu trúc tinh thể vật liệu TiO2 TiO2:Fe 34 3.2 Tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2 TiO2:Fe 37 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung lên tính chất xúc tác quang 38 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ pha tạp lên tính chất xúc tác quang 43 KẾT LUẬN 47 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CB Vùng dẫn (Conduction band) MB Mêtylen xanh (methylene blue) Eg Năng lượng vùng cấm (Band gap energy) NHE Điện cự chuẩn hiđro (Normal Hydrogen Electrode) O2 - Ion gốc siêu oxit (Superoxide anion) OH* Gốc hydroxyl (Hydroxyl radical) RhB Rhodamine B TEM Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscopy) TiO2 Titan điôxit (Titanium dioxide) UV Tia cực tím (Ultraviolet) VB Vùng hóa trị (Valence band) VIS Ánh sáng nhìn thấy (Visible light) XRD Nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction) SEM Hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscopy) 1D Cấu trúc nano chiều (One-dimensional nanostructures) download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến bậc trình phân hủy RhB TiO2 thương mại TiO2 điều chế phương pháp thủy nhiệt………………………………………………………………………… 40 Bảng 3.1 Hằng số tốc độ phản ứng kapp trình phân hủy RhB TiO2 TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác nhau…………………………… 46 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Vị trí ơxy hóa-khử mức biên vùng lượng số chất bán dẫn Hình 1.2 Sự xếp nguyên tử mặt phẳng cấu trúc rutile: mặt (110) (a), mặt (100) (b) mặt (001) (c) Hình 1.3 Sự xếp nguyên tử mặt phẳng cấu trúc anatase: mặt (101) (a), mặt (100) (b) mặt (001) (c) Hình 1.4 Sơ đồ biểu diễn cấu trúc brookite 10 Hình 1.5 Hai chế mô tả dịch chuyển điện tử lỗ trống rutile anatase TiO2 11 Hình 1.6 Sự dịch chuyển điện tích TiO2 hạt nano vàng 14 Hình 1.7 Sự dịch chuyển điện tích TiO2 Fe2O3 vùng tiếp xúc hai vật liệu 15 Hình 1.8 Cơ chế quang xúc tác vật liệu TiO2 pha kimloại 16 Hình 2.1 Hệ thủy nhiệt 19 Hình 2.2 Quy trình chế tạo nano TiO2 pha tạp Fe phương pháp thủy nhiệt 20 Hình 2.3 Sơ đồ mơ tả hệ thí nghiệm xúc tác quang 25 Hình 2.4 Sơ đồ mơ tả bước tiến hành thí nghiệm khảo sát tính chất xúc tác quang vật liệu 26 Hình 3.1 Ảnh SEM vật liệu TiO2 sau tổng hợp đo độ phóng đại khác 28 Hình 3.2 Ảnh SEM vật liệu TiO2 pha tạp Fe với nồng độ khác nhau: 0,2% (a&b), 0,5% (c&d) 1% (e&f) 29 Hình 3.3 Ảnh SEM vật liệu TiO2 pha tạp Fe với nồng độ khác nhau: 2% (a&b) 5% (c&d) 30 download by : skknchat@gmail.com Hình 3.4 Ảnh SEM vật liệu TiO2 sau nung 300 °C (a), 500 °C (b) 700 °C (c) 31 Hình 3.5 Ảnh SEM vật liệu TiO2:Fe sau nung 500 °C (bên trái) 700 °C (bên phải): 0,2% Fe (a&b), 0,5% Fe (c&d) 1% Fe (e&f) 32 Hình 3.6 Ảnh SEM vật liệu TiO2:Fe (2%) chưa nung (a) sau nung nhiệt độ khác nhau: 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C (d)………33 Hình 3.7 Ảnh SEM vật liệu TiO2:Fe (5%) chưa nung (a) sau nung nhiệt độ khác nhau: 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C (d)………34 Hình 3.8 Phổ nhiễu xạ tia X vật liệu TiO2 sau tổng hợp (a) vật liệu nung nhiệt độ khác nhau: 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C (d) 35 Hình 3.9 Phổ nhiễu xạ tia X vật liệu TiO2 pha tạp Fe với nồng độ 1% sau tổng hợp (a) vật liệu nung nhiệt độ khác nhau: 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C (d) 36 Hình 3.10 So sánh phổ nhiễu xạ tia X vật liệu TiO2 không pha tạp (a) pha tạp Fe với nồng độ 1% (b) sau nung nhiệt độ 700 °C…………….36 Hình 3.11 Phổ nhiễu xạ tia X vật liệu TiO2 pha tạp Fe với nồng độ 2% sau tổng hợp (a) vật liệu nung nhiệt độ khác nhau: 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C (d)………………………………….37 Hình 3.12 Phổ hấp thụ UV-Vis mô tả suy giảm nồng độ dung dịch RhB chất xúc tác tác dụng ánh sáng tử ngoại: TiO2 thương mại (a), TiO2 sau tổng hợp (b) sau nung 300 °C (c), 500 °C (d) 700 °C (e) Hình (f) mơ tả thay đổi nồng độ dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng thu từ phổ UV-Vis tương ứng 39 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn động học trình phân hủy phân tử RhB theo thời gian chiếu sáng (a) đồ thị so sánh giá trị kapp trình phân hủy chất xúc tác khác (b) 41 download by : skknchat@gmail.com Hình 3.14 Phổ hấp thụ UV-Vis mơ tả suy giảm nồng độ dung dịch RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp 1%: vật liệu chưa nung (a), vật liệu nung 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C……………………………42 Hình 3.15 Sự thay đổi nồng độ dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng (a) đồ thị động học tương ứng (b) chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp 1% sau nung nhiệt độ khác Đồ thị bên hình b mơ tả phụ thuộc kapp theo nhiệt độ nung……………………………43 Hình 3.16 Phổ hấp thụ UV-Vis mơ tả suy giảm nồng độ dung dịch RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác nhau: không pha tạp (a), 0,2% (b), 0,5% (c), 1% (d), 2% (e) 5% (f)……………………….44 Hình 3.17 Sự thay đổi nồng độ dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng (a) đồ thị động học (b) trình phân hủy RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác Đồ thị (c) so sánh giá trị kapp tương ứng 45 download by : skknchat@gmail.com 42 Xu hướng tăng hoạt tính xúc tác tăng nhiệt độ nung quan sát thấy vật liệu TiO2:Fe Hình 3.14 trình bày phổ UV-Vis đo trình phân hủy RhB sử dụng chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp 1% Đồ thị biểu diễn phụ thuộc tỉ số C/C0 ln(C/C0) theo thời gian chiếu sáng tương ứng trình bày Hình 3.15 Hình 3.14 Phổ hấp thụ UV-Vis mơ tả suy giảm nồng độ dung dịch RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp 1%: vật liệu chưa nung (a), vật liệu nung 300 °C (b), 500 °C (c) 700 °C download by : skknchat@gmail.com 43 Hình 3.15 Sự thay đổi nồng độ dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng (a) và đồ thị động học tương ứng (b) đối với chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp 1% sau được nung nhiệt độ khác Đồ thị bên hình b mơ tả phụ thuộc kapp theo nhiệt độ nung 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ pha tạp lên tính chất xúc tác quang Ảnh hưởng nồng độ Fe pha tạp lên tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2:Fe nghiên cứu mẫu nung 700 °C với nồng độ pha tạp từ 0,2 đến 10% Hình 3.16 mơ tả phổ UV-Vis q trình phân hủy RhB chất xúc tác TiO2 khơng pha tạp (Hình 3.16a) TiO2 pha tạp Fe với nồng độ khác (Hình 3.16d–f) Có thể thấy rằng, có mặt download by : skknchat@gmail.com 44 Fe làm giảm hoạt tính xúc tác TiO2 Điều thể rõ qua đồ thị biểu diễn thay đổi nồng độ theo thời gian chiếu sáng (Hình 3.17a) đồ thị động học phản ứng tương ứng (Hình 3.17b) Hình 3.16 Phổ hấp thụ UV-Vis mơ tả suy giảm nồng độ dung dịch RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác nhau: không pha tạp (a), 0,2% (b), 0,5% (c), 1% (d), 2% (e) 5% (f) download by : skknchat@gmail.com 45 Hình 3.17 Sự thay đổi nồng độ dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng (a) và đồ thị động học (b) trình phân hủy RhB chất xúc tác TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác Đồ thị (c) so sánh giá trị kapp tương ứng download by : skknchat@gmail.com 46 Kết so sánh giá trị kapp trình phân hủy RhB chất xúc tác khác (Hình 3.17c) cho thấy trình pha tạp Fe làm giảm đáng kể hoạt tính xúc tác TiO2 Ở nồng độ pha tạp 0,2%, kapp giảm lần so với trường hợp không pha tạp thấp lần so với vật liệu TiO2 thương mại Ở nồng độ 1%, kapp đạt giá trị cực đại số mẫu pha tạp, sau giảm mạnh mẫu có nồng độ pha tạp từ 2% trở lên Sự giảm hoạt tính xúc tác quang vật liệu TiO2 sau pha tạp chứng tỏ nguyên tử Fe bên vật liệu TiO2 đóng vai trị tâm tái hợp điện tử lỗ trống Sự hình thành tâm tái hợp làm tăng cường trình tái hợp, làm giảm số lượng điện tử lỗ trống khuếch tán đến bề mặt TiO2 qua làm giảm hoạt tính xúc tác vật liệu Bảng 3.2 Hằng số tốc độ phản ứng kapp trình phân hủy RhB TiO2 TiO2:Fe với nồng độ pha tạp khác Chất xúc tác kapp (min-1) TiO2 thương mại 0,0371 ± 0,0012 TiO2 không pha tạp 0,1142 ± 0,0059 TiO2:Fe 0,2% 0,0123 ± 0,0008 TiO2:Fe 0,5% 0,0142 ± 0,0006 TiO2:Fe 1,0% 0,0316 ± 0,0001 TiO2:Fe 2,0% 0,0044 ± 0,0005 TiO2:Fe 3,0% 0,0099 ± 0,0002 TiO2:Fe 5,0% 0,0068 ± 0,0007 TiO2:Fe 10% 0,0079 ± 0,0002 download by : skknchat@gmail.com 47 KẾT LUẬN Trong luận văn này, nghiên cứu chế tạo khảo sát hình thái, cấu trúc tinh thể tính chất xúc tác quang vật liệu liệu TiO2 TiO2:Fe có cấu trúc chiều Sử dụng vật liệu TiO2 dạng hạt, phương pháp thủy nhiệt, cấu trúc chiều dạng sợi dạng TiO2 TiO2 tổng hợp thành công Kết cho thấy, không pha tạp, vật liệu TiO2 thu có dạng sợi với đường kính khoảng 15 – 25 nm chiều dài khoảng – 15 µm Cấu trúc dạng sợi hình thành pha tạp Fe nồng độ thấp (0,2 – 1%) Tuy nhiên, nồng độ cao (2%), cấu trúc TiO2:Fe chuyển sang dạng có phổ phân bố kích thước (đường kính chiều dài) rộng Các vật liệu thu sau tổng hợp có cấu trúc tinh thể pha anatase với độ kết tinh thấp Khi nung nhiệt độ 300 °C, hình thái cấu trúc tinh thể vật liệu không thay đổi Khi nung 500 °C, hình thái vật liệu biến đổi nhẹ độ kết tinh vật liệu tăng mạnh Ở nhiệt độ này, tính chất đơn pha tinh thể anatase vật liệu dạng sợi trì; nhiên, vật liệu có cấu trúc dạng xuất đỉnh nhiễu xạ pha rutile “Sau nung 700 °C, cấu trúc TiO2 dạng sợi bị đứt gãy thành cấu trúc dạng hạt, đồng thời xuất pha rutile, tạo thành vật liệu đa pha tinh thể bao gồm hai pha anatase rutile Ngược lại, hình thái TiO2 dạng bị thay đổi sau nung 700 °C” Tuy nhiên, cấu trúc tinh thể chuyển từ đa pha rutile anatase thành đơn pha anatase So với vật liệu TiO2 dạng hạt ban đầu, cấu trúc dạng sợi thu sau trình thủy nhiệt có hoạt tính xúc tác quang thấp Hoạt tính xúc tác tăng nhẹ sau nung 300 °C tăng mạnh sau nung 500 °C với số tốc độ phản lớn 1,5 lần so với vật liệu xúc tác thương mại ban đầu Đặc biệt, sau nung 700 °C, số tốc độ phản ứng tăng gấp lần so với chất xúc tác TiO2 thương mại Tuy nhiên, pha tạp Fe vào TiO2 download by : skknchat@gmail.com 48 làm giảm mạnh hoạt tính xúc tác TiO2 Mặc dù vậy, kết thu cho thấy phụ thuộc hoạt tính xúc tác quang TiO2 vào nồng độ pha tạp Trong đó, hoạt tính xúc tác cao số vật liệu TiO2:Fe đạt nồng độ pha tạp 1% Kết giải thích nguyên tử Fe mạng TiO2 đóng vai trị tâm tái hợp download by : skknchat@gmail.com 49 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] R Asahi, T Morikawa, H Irie, and T Ohwaki,(2014)“Nitrogen-Doped Titanium Dioxide as Visible-Light-Sensitive Photocatalyst : Designs , Developments , and Prospects,” Chem Rev, 114(19): p 9824-52 [2] M Pyeon and I Chemistry,(2016) “Design of multi-layered TiO – Fe O photoanodes for photoelectrochemical water splitting : patterning effects on photocurrent density,” MRS Communications , pp 1–7, [3] A Fujishima, T N Rao, and D A Tryk,(2000) “Titanium dioxide photocatalysis,” J Pho-tochem,and Photobiol.C,vol 1, 1–21 [4] P Review, I Rutile, and V This(1995) “= 031,” vol 51 6842–6851, [5] N Nasralla, M Yeganeh, Y Astuti, S Piticharoenphun, and N Shahtahmasebi,(2012) “Sharif University of Technology Structural and spectroscopic study of Fe-doped TiO nanoparticles prepared by sol – gel method,” Sci Iran., vol 20 1018–1022 [6] M R Hoffmann, S T Martin, W Choi, and D W Bahnemann,(1995) “Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis,”Chemical Reviews,vol.95,number1, 69–96 [7] Y Yang, H Zhong, and C Tian,(2011) “Photocatalytic mechanisms of modified titania under visible light”, Res Chem Intermed,37,91-102 [8] H Irie, Y Watanabe, and K Hashimoto,(2003) “Nitrogen- Concentration Dependence on Photocatalytic Activity of TiO - x N x Powders”, J Phys Chem.B [9] S Web, I S I Web, S This, H Press, N York, and A Nw,(20022012) “Efficient Photochemical Water Splitting by a Chemically” Science, 297,2243-2245 [10] T L Thompson and J T Yates,(2006) “Surface Science Studies of the Photoactivation of TiO s New Photochemical Processes” Chem.Rev download by : skknchat@gmail.com 50 [11] S Buddee, S Wongnawa, U Sirimahachai, and W Puetpaibool,(2011) “Recyclable UV and visible light photocatalytically active amorphous TiO doped with M ( III ) ions ( M = Cr and Fe )” ,Mater Chem Phys., vol 126, 167–177 [12] R Khan, S Woo, T Kim, and C Nam(2008) “Comparative study of the photocatalytic performance of boron – iron Co-doped and borondoped TiO nanoparticles”, Mater.Chem.And Phys., 112(1): 167–172 [13] J Yu, H Yu, C H Ao, S C Lee, J C Yu, and W Ho,(2006) “Preparation , characterization and photocatalytic activity of in situ Fedoped TiO thin film”,Mater.Chem,Phys., vol 496, 273–280 [14] X Yang, C Cao, L Erickson, K Hohn, R Maghirang, and K Klabunde(2009), “Applied Catalysis B : Environmental Photo-catalytic degradation of Rhodamine B on C- , S- , N- , and Fe-doped TiO under visible-light irradiation,” vol 91, 657–662 [15] Taranjeet Kaur, Abhishek Sraw, Amrit Pal Toor , R.K Wanchoo ( 2015) “ Utilization of solar energy for the degradation of carbendazim and propiconazole by Fe doped TiO2.pdf.” solar energy ,vol.125,65-75 [16] S Larumbe , M Monge , C Gómez-Polo ( 2014) “Comparative study of (N, Fe) doped TiO2 photocatalysts.pdf.” Applied Surface Science,vol 327, 490–497 [17] Huilin Hou1 · Lin Wang1 · Weiyou Yang1 · Fengmei Gao1 ( 2017 ) “Highly efficient visible-light active photocatalyst - thoroughly mesoporous Fe doped TiO2 nanofibers.pdf.” J Mater Sci: Mater ,vol.29.2733–2742 [18] Dengwei Jing, Int J Hydrogen Energy, Vol 35, Iss 13, 2010, 7087– 7097 download by : skknchat@gmail.com 51 [19] A.kira Fujishimaa,∗,XintongZhangb,DonaldA.Trykc photocatalysis and related surface (2008) TiO2 phenomena ElsevierB.V.Allrightsreserved [20] T Luttrell, S Halpegamage, J Tao, A Kramer, E Sutter, M Batzill (2014), "Why is anatase a better photocatalyst than rutile? Model studies on epitaxial TiO2 films", Sci Rep, 4, pp 4043 [21] M Batzill (2011), "Fundamental aspects of surface engineering of transition metal oxide photocatalysts", Energy & Environmental Science, 4, pp 3275 [22] M Xu, Y Gao, E.M Moreno, M Kunst, M Muhler, Y Wang, H Idriss, Woll (2011), "Photocatalytic activity of bulk TiO2 anatase and rutil single crystals using infrared absorption spectroscopy", Phys Rev Lett, 106, pp 138302 [23] Y Kakuma, A.Y Nosaka, Y Nosaka (2015), "Difference in TiO2 photocatalytic mechanism between rutile and anatase studied by the detection of active oxygen and surface species in water", Phys Chem Chem Phys, 17, pp 18691-18698 [24] J Zhang, Y Nosaka (2014), "Mechanism of the OH Radical Generation in Photocatalysis with TiO2 of Different Crystalline Types", The Journal of Physical Chemistry C, 118, pp 10824-10832 [25] R.I Bickley, T Gonzalez-Carreno, J.S Lees, L Palmisano, R.J.D Tilley (1991), "A structural investigation of titanium dioxide photocatalysts, Journal of Solid State Chemistry", 92, pp 178-190 [26] L Kavan, M Grätzel, S.E Gilbert, C Klemenz, H.J Scheel (1996), "Electrochemical and Photoelectrochemical Investigation of SingleCrystal Anatase", J Am Chem Soc, 118, pp 6716–6723 [27] G Xiong, R Shao, T.C Droubay, A.G Joly, K.M Beck, S.A download by : skknchat@gmail.com 52 Chambers, W.P Hess (2007), "Photoemission Electron Microscopy of TiO2 Anatase Films Embedded with Rutile Nanocrystals", Advanced Functional Materials, 17, pp 2133-2138 [28] A Folli (2010), “TiO2 photocatalysism Portland ament systems: Fundamentals of self – deaning effect and air pollution mitigation”, Docor of Philoso phy thesis, University of Milan, Italy [29] M R Hoffmann et al (1995), “Environmental applications of semiconductor photocatalysis”, Chemical Reviews, vol 95, number 1, 69–96 [30] Legrini O., Oliveros E., and Braun A M (1993), "Photochemical processes for water treatment", Chemical Reviews, 93 (2), pp 671-698 [31] Yin S et al (2003), "Preparation of Visible Light-Activated Titania Photocatalyst by Mechanochemical Method", Chemistry Letters, 32 (4), pp 358-359 [32] Mallakpour S., Nikkhoo E (2014), "Surface modification of nano-TiO2 with trimellitylimido-amino acid-based diacids for preventing aggregation of nanoparticles", Advanced Powder Technology, 25 (1), pp 348-353 [33] Dong F et al (2011), "Enhancement of the Visible Light Photocatalytic Activity of C-Doped TiO2 Nanomaterials Prepared by a Green Synthetic Approach", The Journal of Physical Chemistry C, 115 (27), pp 13285-13292 [34] Lightcap I V., Kosel T H., and Kamat P V (2010), "Anchoring Semiconductor and Metal Nanoparticles on a Two-Dimensional Catalyst Mat Storing and Shuttling Electrons with Reduced Graphene Oxide", Nano Letters, 10 (2), pp 577-583 download by : skknchat@gmail.com 53 [35] Tang Y et al (2013), "Magnetic TiO2-graphene composite as a highperformance and recyclable platform for efficient photocatalytic removal of herbicides from water", Journal of Hazardous Materials, 252–253, pp 115122 [36] T Jafari, E Moharreri, A.S Amin, R Miao, W Song, S.L Suib (2016), "Photocatalytic Water Splitting-The Untamed Dream: A Review of Recent Advances", Molecules, 21, pp 9-13 [37] H Park, Y Park, W Kim, W Choi (2013), "Surface Modification of TiO2 Photocatalyst for Environmental applications", Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 15, pp 120 [38] T Wang, J Wei, H Shi, M Zhou, Y Zhang, Q Chen, Z Zhang (2017), "Preparation of electrospun Ag/TiO2 nanotubes with enhanced photocatalytic activity based on water/oil phase separation", Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 86, pp 103-110 [39] S.J Moniz, S.A Shevlin, X An, Z.X Guo, J Tang (2014), "Fe2O3 TiO2 Nanocomposites for Enhanced Charge Separation and Photocatalytic activity", Chemistry: A European Journal, 20, pp 1557115579 [40] Dong F et al (2011), "Enhancement of the Visible Light Photocatalytic Activity of C-Doped TiO2 Nanomaterials Prepared by a Green Synthetic Approach", The Journal of Physical Chemistry C, 115 (27), pp 1328513292 [41] El-Sheikh S M et al (2014), "High performance sulfur, nitrogen and carbon doped mesoporous anatase–brookite TiO2 photocatalyst for the removal of microcystin-LR under visible light irradiation", Journal of Hazardous Materials, 280, pp 723-733 download by : skknchat@gmail.com 54 [42] Dong H et al (2015), "An overview on limitations of TiO2-based particles for photocatalytic degradation of organic pollutants and the corresponding countermeasures", Water Res, 79, pp 128-46 [43] Li X et al (2008), "Preparation of polyaniline-modified TiO2 nanoparticles and their photocatalytic activity under visible light illumination", Applied Catalysis B: Environmental, 81 (3–4), pp 267273 [44] Kitano M et al (2006), "Preparation of Nitrogen-Substituted TiO2 Thin Film Photocatalysts by the Radio Frequency Magnetron Sputtering Deposition Method and Their Photocatalytic Reactivity under Visible Light Irradiation", The Journal of Physical Chemistry B, 110 (50), pp 25266-25272 [45] Nosaka Y et al (2005), "Nitrogen-doped titanium dioxide photocatalysts for visible response prepared by using organic compounds", Science and Technology of Advanced Materials, (2), pp 143-148 [46] Dong F., Wang H., and Wu Z (2009), "One-Step “Green” Synthetic Approach for Mesoporous C-Doped Titanium Dioxide with Efficient Visible Light Photocatalytic Activity", The Journal of Physical Chemistry C, 113 (38), pp 16717-16723 [47] Anpo M., “Use of visible light Second-generation titanium oxide photocatalysts prepared by the application of an advanced metal ionimplantation method”, in Pure and Applied Chemistry 2000 pp 1787 [48] Fuerte A et al (2001), "Visible light-activated nanosized doped-TiO2 photocatalysts", Chemical Communications, (24), pp 2718-2719 download by : skknchat@gmail.com 55 [49] Zaleska A (2008), "Doped-TiO2: A Review", Recent Patents on Engineering, 2, pp 157-164 [50] Han C et al (2014), "UV–visible light-activated Ag-decorated, monodisperse TiO2 aggregates for treatment of the pharmaceutical oxytetracycline", Environmental Science and Pollution Research, 21 (20), pp 11781-11793 [51] Hu C et al (2006), "Ag/AgBr/TiO2 Visible Light Photocatalyst for Destruction of Azodyes and Bacteria", The Journal of Physical Chemistry B, 110 (9), pp 4066-4072 [52] Zang Y., Farnood R (2008), "Photocatalytic activity of AgBr/TiO2 in water under simulated sunlight irradiation", Applied Catalysis B: Environmental, 79 (4), pp 334-340 [53] Palmisano L et al (1994), "Surface properties of iron-titania photocatalysts employed for 4-nitrophenol photodegradation in aqueous TiO2 dispersion", Catalysis Letters, 24 (3), pp 303-315 [54] Ranjit K T et al (2001), "Lanthanide Oxide Doped Titanium Dioxide Photocatalysts: Effective Photocatalysts for the Enhanced Degradation of Salicylic Acid and t-Cinnamic Acid", Journal of Catalysis, 204 (2), pp 305313 [55] Ambrus Z et al (2008), "Synthesis, structure and photocatalytic properties of Fe(III)-doped TiO2 prepared from TiCl3", Applied Catalysis B: Environmental, 81 (1-2), pp 27-37 [56] Tong T et al (2008), "Preparation of Fe3+-doped TiO2 catalysts by controlled hydrolysis of titanium alkoxide and study on their photocatalytic activity for methyl orange degradation", Journal of Hazardous Materials, 155 (3), pp 572-579 download by : skknchat@gmail.com 56 [57] W Choi et al (1994), “The role of metal ion dopants in quantumsized TiO2: Correlation between photoreactivity and charge carrier recombination dynamics”, J Phys Chem., 84:13669—79 [58] V Brezov et al (1997), “Phenol decomposition using Mn +/TiO2 photocat- alysts supported by the sol-gel technique on glass fibres”, J Photochem Photobiol A, 109(2):177–183 [59] T Lopez et al (2001), “Photodecomposition of 2,4–dinitroaniline on Li/TiO2 and Rb/TiO2 nanocrystallite sol-–gel derived catalysts”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 167(1–2):101–107 [60] L Sun et al (2009), “An electrochemical strategy of doping Fe 3+ into TiO2 nanotube array films for enhancement in photocatalytic activity”, Solar En- ergy Mater Solar Cells, 93(10):1875–1880 [61] W Choi et al (1994), “Effects of metal-ion dopants on the photocat- alytic reactivity of quantum–sized TiO2 particles”, Angewandte Chemie– International Edition in English, 33 (10) : 1091–1092 [62] Kasuga T, Hiramatsu M, Hoson A, SekinoT and Niihara K (1999 )Adv Mater 11 130 [63] Wang W, Varghese O K, Paulose M and Grimes C A (2004) J Mater Res 19 417 download by : skknchat@gmail.com ... °C (d) 3.2 Tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2 TiO2 :Fe Tính chất xúc tác quang vật liệu nano TiO2 TiO2 :Fe có cấu trúc chiều nghiên cứu thơng qua việc khảo sát phân hủy dung dịch RhB tác dụng... thể vật liệu TiO2 TiO2 :Fe 34 3.2 Tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2 TiO2 :Fe 37 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung lên tính chất xúc tác quang 38 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ pha tạp lên tính chất. .. nhiệt độ ủ lên tính chất xúc tác quang vật liệu khảo sát Kết cho thấy hiệu suất xúc tác quang đạt cao vật liệu ủ 500 C Tính chất xúc tác quang vật liệu TiO2: Fe dạng sợi nghiên cứu gần Hou cộng