Đang tải... (xem toàn văn)
58 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3 1 Xác định tính chất vật liệu tổng hợp bằng các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại 3 1 1 Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) Hình 3 1 Kết quả phổ XRD của Graphite và RGO Nhận xét Phổ XRD của Graphite có peak đặc trưng 2 = 26,5o sau khi sử dụng tác nhân oxy hoá KMnO4 trong môi trường H2SO4, đã diễn ra quá trình tách bóc (hoặc làm mất cấu trúc kết tinh) dẫn đến cường độ của peak giảm đáng kể, đó chính là RGO5 Tuy nhiên, phổ XRD của mẫu RGO ở Hình 3 1 vẫn.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Xác định tính chất vật liệu tổng hợp phương pháp phân tích hóa lý đại 3.1.1 Kết phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) RGO Intensity (a.u.) 26,5 Graphite 10 20 30 40 50 Theta (o) Hình 3.1 Kết phổ XRD Graphite RGO Nhận xét: Phổ XRD Graphite có peak đặc trưng 2 = 26,5o sau sử dụng tác nhân oxy hoá KMnO4 mơi trường H2SO4, diễn q trình tách bóc (hoặc làm cấu trúc kết tinh) dẫn đến cường độ peak giảm đáng kể, RGO[5] Tuy nhiên, phổ XRD mẫu RGO Hình 3.1 cịn xuất hiện, q trình tách bóc xảy khơng hồn tồn ảnh hưởng mơi trường điều kiện phịng thí nghiệm khơng cho phép, đồng thời để xác định xác cần sử dụng kỹ thuật phân tích Raman, hình ảnh TEM, HRTEM Kết luận: Kết XRD mẫu RGO tổng hợp từ graphite phương pháp Humer cải tiến cho thấy chuyển hố hồn tồn graphite thành RGO 58 Intensity (a.u.) 3%RGO 2%RGO 1%RGO 26,5 Pristine RGO 27,8 31,5 34,4 36,1 32,8 45,1 46,0 46,7 Pristine ZnBi2O4 20 30 Theta (o) 40 50 Hình 3.2 Kết phổ XRD ZnBi2O4; RGO; ZnBi2O4-xRGO Nhận xét: Nhiễu xạ XRD mẫu ZnBi2O4; RGO; ZnBi2O4-xRGO thể Hình 3.3 Mẫu ZnBi2O4 có peak 2θ = 27,8o; 31,5o; 32,8o; 45,1o; 46,0o (ký hiệu ) tương ứng với chất ZnBi2O4 dạng tứ diện theo tiêu chuẩn JCPDS No.043 – 0449 Ngồi ra, mẫu cịn có peak 2θ = 34,4o; 36,1o; 46,7o (ký hiệu ▼) tương ứng với chất ZnO dạng lục giác theo tiêu chuẩn JCPDS No.079 – 0207 Các mẫu ZnBi2O4-1%RGO; ZnBi2O4-2%RGO; ZnBi2O4-3%RGO peak đặc trưng vật liệu ZnO ZnBi2O4 thấy xuất peak đặc trưng RGO (ký hiệu ) 2θ = 26,5o thấp, hàm lượng RGO nhỏ (chỉ chiếm 1%; 2%; 3% tổng khối lượng vật liệu) nên peak đặc trưng RGO rõ Kết luận: Nhìn chung peak đặc trưng rõ, nét cho thấy mẫu không lẫn tạp chất, độ tinh khiết cao 59 3.1.2 Kết SEM Hình 3.3 Ảnh SEM RGO Nhận xét: Ảnh SEM RGO với độ phóng đại 40.000 lần với kích thước hạt m, độ phóng đại 20.000 lần với kích thớc hạt m, cịn thấy tinh thể RGO có dạng tách bóc lớp, kết phù hợp với nghiên cứu tác giả Jing Ma, Jianqiang Liu, Weihui Zhu, Wen Qin [14] nhóm tác giả Xiao-Sai Hu, Yong Shen, Ya-Ting Zhang, Jing-Jing Nie [15] Nhưng RGO chưa chuyển hố hồn tồn nên tách bóc lớp chưa nhiều Hình 3.4 Ảnh SEM (a) ZnBi2O4; (b) 1%RGO, (c) 2%RGO; (d) 3%RGO Nhận xét: Cho thấy (a) ảnh SEM ZnBi2O4 với độ phóng đại 30.000 lần với kích thước hạt m, cịn thấy tinh thể có dạng khối hình que Hình (a) ZnBi2O4; (b) 1%RGO; (c) 2%RGO; (d) 3%RGO với độ phóng đại 30.000 lần với kích thước hạt m, ta thấy tinh thể có dạng hình khối que bao bọc phía ngồi lớp màng mỏng, hàm lượng RGO 60 tăng lên vật liệu nên lớp màng RGO tăng làm tinh thể vật liệu bớt tạo khối que 3.1.3 Kết FT – IR Hình 3.5 Phổ FT-IR Graphite Nhận xét kết FT-IR Graphite: Peak 3737,25 cm-1 nhóm OH– nước hấp thụ tạo liên kết hydrogen lớp graphite Peak 1196,61 cm-1 mũi dao động nhóm C–OH Peak 1698,5 cm-1 nhóm C=C gán cho dao động vật liệu graphite Hình 3.6 Phổ FT-IR GO RGO 61 Nhận xét kết FT-IR GO RGO: Peak 3451 cm-1 đặc trưng nhóm –OH GO nước hấp phụ tạo liên kết hydrogen lớp graphite Peak 1635 cm-1 đặc trưng liên kết C=O nhóm cacbonyl Peak 1201 cm-1; 1061 cm-1 đặc trưng liên kết C–O Peak 592 cm-1; 878 cm-1 đặc trưng cho vịng thơm mang nhóm kết phù hợp với cấu trúc vật liệu GO So sánh phổ kết FT-IR GO RGO với kết nhóm nghiên cứu Mai Thanh Tâm[5] cho thấy nhóm chức chứa oxy: –OH; –C=O; –C–O– GO bị khử Mặc dù chúng khơng bị hồn tồn cường độ mũi chúng RGO giảm rõ rệt so với GO chứng tỏ hiệu khử chất khử tốt, tác nhân khử loại bỏ nhóm chứa phân cực bề mặt GO Hình 3.7 Phổ FT-IR (a) ZnBi2O4; (b) 1%RGO; (c) 2%RGO; (d) 3%RGO Nhận xét kết FT-IR ZnBi2O4; 1%RGO; 2%RGO; 3%RGO: Peak 845 cm-1 đặc trưng liên kết kim loại oxi (Zn–O; Bi–O) Peak 3737 cm-1 đặc trưng cho nhóm hydroxyl (–OH) So sánh phổ FT-IR 3%RGO ZnBi2O4 thấy mẫu 3%RGO có xuất peak 1515 cm-1 1698 cm-1 đặc trưng liên kết C–O C=O Chứng tỏ RGO bám tốt lên bề mặt ZnBi2O4 tạo liên kết định 62 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình quang xúc tác 3.2.1 Ảnh hưởng tỉ lệ ZnBi2O4-xRGO đến khả phân hủy 2,4-D 1.2 Hấp phụ Xúc tác quang 1.0 Ct/C0 0.8 0.6 1%RGO 3%RGO 0.4 ZnBi2O4 RGO 0.2 Graphite 2%RGO 0.0 -60 -30 30 60 90 120 150 Thời gian (phút) Hình 3.8 Khảo sát vật liệu tối ưu Nhận xét: Dựa vào kết thí nghiệm, cho ta thấy hiệu suất ảnh hưởng vật liệu đến khả phân hủy hoạt chất 2,4-D pH = 2,5 với khối lượng vật liệu sử dụng 0,1 g 100 mL dung dịch 2,4-D có nồng độ 30 mg/L khoảng thời gian 60 phút hấp phụ bóng tối 180 phút xúc tác quang chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy Trong trình hấp phụ tiến hành bóng tối với thời gian 60 phút Kết cho thấy Graphite hấp phụ tốt 30 phút đầu với hiệu suất gần 40%, sau hấp phụ dừng hẳn Còn vật liệu ZnBi2O4; ZnBi2O4-1%RGO; ZnBi2O4-2%RGO; ZnBi2O43%RGO, nồng độ 2,4-D không đổi, nói cách khác vật liệu khơng có khả hấp phụ Điều giải thích phân tử hoạt chất 2,4-D có khối lượng phân tử lớn cồng kềnh nên không hấp phụ, đồng thời bề mặt hấp phụ vật liệu nhỏ nên vật liệu khơng có khả hấp phụ hoạt chất 2,4-D Tuy nhiên, sau chiếu đèn 150 phút tiến hành phản ứng quang xúc tác, hiệu suất phân hủy 2,4-D thể tổng kết bảng sau: 63 Bảng 3.1 Hiệu suất phân hủy 2,4-D sử dụng vật liệu khác Mẫu Graphite RGO ZnBi2O4 1%RGO 2%RGO 3%RGO H% 44,3 26,9 75,8 85,9 100,0 60,8 100% 85.9% 75.8% 60.8% 44.3% 26.9% Graphite RGO ZnBi2O4 1%RGO 2%RGO 3%RGO Hình 3.9 Hiệu suất phân hủy 2,4-D sử dụng vật liệu khác Kết cho thấy, sau thực phản ứng xúc tác sau 150 phút, RGO có hiệu suất phân huỷ thấp (26,90%) mẫu ZnBi2O4 75,8%.Trong đó, mẫu ZnBi2O4-2%RGO có hiệu suất phân huỷ cao (100%) ZnBi2O4-1%RGO có hiệu suất phân huỷ cao thứ đạt 86% Chính điều này, cho thấy kết hợp ZnBi2O4 với RGO làm tăng khả phân huỷ 2,4-D Sự gắn kết vật liệu đóng vai trị quan trọng trình thực xúc tác quang hiệu quy q trình tổng hợp hố học, q trình vận chuyển điện tử ZnBi2O4 RGO, ảnh hưởng đến phân tách tái tổ hợp vật liệu Từ kết thực nghiệm xây dựng đường thẳng tương quan theo phương trình động học C0 theo thời gian t có hệ số r trình bày theo Bảng 3.2: C t bậc ln Bảng 3.2 Phương trình động học bậc hệ số hồi quy vật liệu Mẫu Graphite ZnBi2O4 RGO Phương trình y = 0,0016x y = 0,0081x y = 0,0020x Hệ số hồi quy r2 0,9263 0,9760 0,9653 64 Mẫu 1%RGO 2%RGO 3%RGO Phương trình y = 0,0098x y = 0,0129x y = 0,0052x Hệ số hồi quy r2 0,9920 0,9197 0,9717 Từ kết cho thấy, hệ số tuyến tính r2 cao (r2 0,9197 – 0,9920) Cho thấy phản ứng phân huỷ quang hoá 2,4-D vật liệu ZnBi2O4-xRGO phù hợp với mơ hình động học bậc 1.8 1%RGO; k=0.0098; r2=0.9920 1.6 2%RGO; k=0.0129; r2=0.9197 1.4 3%RGO; k=0.0052; r2=0.9717 ln(Co/Ct) 1.2 ZnBi2O4; k=0.0081; r2=0.9760 RGO; k=0.0020; r2=0.9653 0.8 Graphite; k=0.0016; r2=0.9263 0.6 0.4 0.2 0 15 30 45 60 75 90 105 Thời gian (phút) Hình 3.10 Phương trình động học bậc yếu tố khảo sát vật liệu tối ưu Tốc độ phân huỷ tăng dần theo thứ tự từ: Graphite (k = 0,0016 phút-1) < RGO (k = 0,0020 phút-1) < ZnBi2O4-3%RGO (k = 0,0052 phút-1) < ZnBi2O4 (k = 0,0081 phút-1) < ZnBi2O41%RGO (k = 0,0098 phút-1) < ZnBi2O4-2%RGO (k = 0,0129 phút-1) Giá trị k cao, hiệu quang xúc tác tốt Trong nghiên cứu này, vật liệu ZnBi2O4-2%RGO cho thấy khả phân huỷ 2,4-D cao cao đáng kể so với ZnBi2O4 (gấp 1,6 lần), cho thấy hàm lượng RGO thêm vào ZnBi2O4 ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động xúc tác quang Điều giải thích theo nghiên cứu PGS.TS Nguyễn Thị Kim Phượng cơng cho thấy ZnBi2O4 có hai mức lượng vùng cấm (Eg) bước sóng 400 nm 535 nm Dựa vào công thức: E eV hc 1,2398×103 = = λ λ nm 65 Ta lượng vùng cấm sau: - Eg = 3,10 eV với max = 400 nm; - Eg = 2,35 eV với max = 535 nm Cơ chế trình xúc tác quang chất bán dẫn diễn phức tạp tùy theo vât liệu, phức tạp nhiều giai đoạn, giải thích đơn giản sau: Khi xạ ánh sáng nhìn thấy vào vật liệu bán dẫn kích thích electron từ miền hóa trị nhảy lên miền dẫn, tạo lỗ trống quang sinh ( h +VB ) miền hóa trị (VB) electron quang sinh ( e-CB ) miền dẫn (CB) ZnBi O + hν ZnBi O e-CB ; h +VB Các lỗ trống quang sinh( h +VB ) di chuyển bề mặt xúc tác tác dụng với H2O tạo gốc OH h +VB + H2O OH + H OH 2.4-D CO2 H2O Các electron quang sinh ( e-CB ) di chuyển bề mặt tác dụng với O2 hòa tan tạo gốc O.-2 : e-CB + O2 O-2 O2 2.4-D CO2 H2O Đồng thời lỗ trống ( h +VB ) electron ( e-CB ) có khả tái kết hợp: h + + e– e– ; h + Kết thực nghiệm cho thấy gắn kết RGO ZnBi2O4 làm cho hiệu suất phân hủy 2,4-D tăng đáng kể Điều cho thấy gắn kết hiệu quả, tăng khả tách cặp electron – lỗ trống, mở rộng lượng vùng cấm, giảm trình tái tổ hợp electron lỗ trống quang sinh Tuy nhiên, hoạt tính quang xúc tác ZnBi2O4-xRGO giảm % lượng RGO tăng lên 3% (k = 0,0052 phút-1), chí cịn thấp ZnBi2O4 (k = 0,0081 phút-1), điều xảy lượng RGO nhiều gây ảnh hưởng đến chất lượng gây biến đổi tính chất dị thể có ZnBi2O4-xRGO Kết luận: Chọn vật liệu ZnBi2O4-2%RGO làm vật liệu tối ưu sử dụng vật liệu tiến hành cho thực nghiệm 66 3.2.2 Ảnh hưởng khối lượng ZnBi2O4-2%RGO đến khả phân hủy 2,4-D Nhận xét: Sự ảnh hưởng lượng xúc tác ZnBi2O4-2%RGO nghiên cứu khoảng từ 0,05 đến 0,2 g/100 mL Khi khối lượng vật liệu ZnBi2O4-2%RGO tăng từ 0,05 g/100 mL lên 0,1 g/100 mL, số tốc độ phản ứng k tăng đáng kể từ 0,0092 phút-1 lên 0,0129 phút-1 Nhưng tăng lên 0,15 đến 0,2 g/100 mL số k giảm (0,0124 phút-1; 0,0124 phút1 ) lượng chất xúc tác mức gây hiệu ứng cản trở ánh sáng truyền qua dung dịch từ làm giảm khả phân huỷ 2,4-D 1.2 Hấp phụ Xúc tác quang Ct/C0 0.8 0.6 0,05 g/100mL 0.4 0,15 g/100mL 0,20 g/100mL 0.2 0,10 g/100mL -60 -30 30 60 90 120 150 Thời gian (phút) Hình 3.11 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu ln(C0/Ct) 1.8 1.6 0.05g/100mL; k=0.0092; r2=0.9632 1.4 0.15g/100mL; k=0.0124; r2=0.9729 1.2 0.20g/100mL; k=0.0122; r2=0.9619 0.1g/100mL; k=0.0129; r2=0.9197 0.8 0.6 0.4 0.2 0 15 30 45 60 75 90 105 Thời gian (phút) Hình 3.12 Phương trình động học bậc ảnh hưởng khối lượng vật liệu 67 Hiệu suất phân huỷ quang hoá 2,4-D ảnh hưởng khối lượng vật liệu sử dụng thể bảng sau: Bảng 3.3 Hiệu suất phân huỷ 2,4-D dựa vào ảnh hưởng khối lượng ZnBi2O4-2%RGO khác Khối lượng 0,5 g/L 1,0 g/L 1,5 g/L 2,0 g/L H% 85,37% 100% 100% 100% Từ bảng cho thấy, hiệu suất phân huỷ đạt mức tối đa sử dụng khối lượng vật liệu từ 0,1 – 0,2 g 100 mL dung dịch 2,4-D; hiệu suất thấp (85,37%) sử dụng 0,05 g 100mL Kết luận: Chọn khối lượng ZnBi2O4-2%RGO 0,1 g 100 mL dung dịch 2,4-D để tiến hành thực thí nghiệm 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch 2,4-D 1.2 Hấp phụ Xúc tác quang Ct/C0 0.8 0.6 10 mg/L 20 mg/L 0.4 40 mg/L 50 mg/L 0.2 30 mg/L -60 -30 30 60 Thời gian (phút) 90 120 150 Hình 3.13 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch 2,4-D Nhận xét: Với mục đích thực nghiệm này, khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch chứa hoạt chất 2,4-D Nồng độ 2,4-D khảo sát khoảng từ 10 mg/L đến 50 mg/L 68 Hình cho ta thấy phân hủy hoạt chất 2,4-D sử dụng lượng vật liệu 1,0 g/L ZnBi2O4-2%RGO tác dụng ảnh sáng nhìn thấy Phương trình động học bậc phân hủy hoạt chất 2,4-D, giá trị số k giảm từ 0,0517 – 0,0036 phút-1 với nồng tăng từ 10 mg/L đến 50 mg/L, điều cho thấy nồng độ dung dịch 2,4-D cao làm giảm xâm nhập photon dung dịch làm giảm hiệu phân hủy quang Nồng độ 2,4-D 10 mg/L (k = 0,0517 phút-1) có hiệu suất cao (khoảng 100%) khoảng thời gian 60 phút hệ số tương quan r2 = 0,6162 thấp, cho thấy khả phân hủy hoạt chất nồng độ không ổn định; tương tự nồng độ 20 mg/L (k = 0,0211 phút1 ; r2 = 0,7225) Kết luận: Chọn nồng độ ban đầu 2,4-D đế khảo sát cho ảnh hưởng kế 30 mg/L (k = 0,0129 phút-1; r2 = 0,9197) 10ppm; k=0.0517; r2=0.6162 4.5 20ppm; k=0.0211; r2=0.7225 40ppm; k=0.0059; r2=0.8951 ln(C0/Ct) 3.5 50ppm; k=0.0036; r2=0.98864 2.5 30ppm; k=0.0129; r2=0.9197 1.5 0.5 0 15 30 45 60 Thời gian (phút) 75 90 105 Hình 3.14 Phương trình động học bậc ảnh hưởng nồng độ ban đầu 2,4-D 3.2.4 Ảnh hưởng môi trưởng pH đến khả phân hủy 2,4-D Nhận xét: Với mục đích thực nghiệm này, khảo sát ảnh hưởng độ pH phân hủy hoạt chất 2,4-D dung dịch sử dụng vật liệu xúc tác quang ZnBi2O4-2%RGO Khảo sát độ pH khác pH = 2; 5; không thay đổi ( 2,5) Khả phân hủy hoạt chất 2,4-D giá trị pH không thay đổi cao nhất, với hiệu suất phân hủy xấp xỉ 100% khoảng thời gian 135 phút (giá trị số k = 0,0129 phút-1); với hiệu suất phân hủy 95%; 69 50%; 29% giảm giá trị pH = (k = 0,0097 phút-1); pH = (k = 0,0040 phút-1); pH = (k = 0,0020 phút-1) Qua kết trên, cho ta thấy điều chỉnh độ pH dung dịch 2,4-D trước thực phản ứng quang xúc tác ảnh hưởng nhiều đến phân hủy hoạt chất 2,4-D Ở pH = 2, hiệu suất cao 95% khoảng thời gian 135 phút có xu hướng giảm đến khoảng 100% thời điểm 150 phút, lượng acid thêm vào để điều chỉnh pH dung dịch ảnh hưởng đến hiệu suất, cần thời gian dài để ổn định độ pH Chính thế, giá trị pH mặc định dung dịch giá trị tối ưu để khảo sát ảnh hưởng (pH 2,5) 1.2 Ct/Co 0.8 0.6 pH = 0.4 pH = pH = 0.2 pH = 2.5 -60 -30 30 60 90 120 150 Thời gian (phút) Hình 3.15 Khảo sát ảnh hưởng độ pH dung dịch 2,4-D 1.8 pH=2; k=0.0097; r2=0.9427 1.6 pH=5; k=0.0040; r2=0.9871 1.4 pH=7; k=0.0020; r2=0.9818 ln(C0/Ct) 1.2 pH=2.5; k=0.0129; r2=0.9197 0.8 0.6 0.4 0.2 0 15 30 45 60 Thời gian (phút) 75 90 105 Hình 3.16 Phương trình động học bậc yếu tố ảnh hưởng độ pH Kết luận: Chọn độ pH = 2,5 làm độ pH dung dịch 2,4-D cho trình xúc tác quang 70 3.2.5 Khả tái sử dụng độ ổn định vật liệu ZnBi2O4-2%RGO 100% 100 95.5% 92.3% 88.7% Hiệu suất phân hủy (%) 80 60 40 20 1st 2nd 3rd 4th Số lần tái sử dụng Hình 3.17 Khả tái sử dụng độ ổn định vật liệu ZnBi2O4-2%RGO Nhận xét: Với mục đích thực nghiệm này, khảo sát khả độ ổn định tái sử dụng chất xúc tác quang ZnBi2O4-2%RGO Khả tái sử dụng chất xúc tác trình phân hủy hoạt chất hữu 2,4-D thực nồng độ ban đầu 30 mg/L, pH không thay đổi (pH = 2,5), khối lượng vật liệu xúc tác 1,0 g/L Sau chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy liên tục vịng 150 phút, chất xúc tác đem ly tâm dung dịch đem đo quang nhằm xác định lượng 2,4-D lại dung dịch Lượng xúc tác thu hồi rửa nhiều lần với nước cất sấy khô Lượng xúc tác lại tiếp tục đem sử dụng cho lần sau, trình lặp lại lần Kết luận: ZnBi2O4-2%RGO thể tính ổn định quang hóa cao, chất xúc tác tái chế lần liên tiếp cho thấy mức độ suy thoái vật liệu nhỏ Hiệu suất khoảng 88,7% lần thứ 4, hiệu suất quang xúc tác ZnBi2O4-2%RGO giảm không đáng kể độ ổn định vật liệu tốt sau lần tái sử dụng 71 KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công RGO từ graphite phương pháp Hummers cải tiến Đã tổng hợp thành công LDHs ZnBi2O4 hệ vật liệu ZnBi2O4-xRGO (x: 1%, 2%, 3%) theo phương pháp đồng kết tủa Xây dựng phương trình động học bậc trình phân huỷ hoạt chất 2,4-D vật liệu Khả xúc tác phân huỷ 2,4-D vật liệu tăng dần theo thứ tự: RGO < 3%RGO < ZnBi2O4 < 1%RGO < 2%RGO Điều kiện xúc tác tối ưu vật liệu 2%RGO: - Khối lượng xúc tác vật liệu 2%RGO: 0,01 g/100mL; - Môi trường pH 2,4-D tốt nhất: 2,5; - Nồng độ 2,4-D: 30 mg/L; - Vật liệu 2%RGO có khả tái sử dụng cao KIẾN NGHỊ Kết đạt thành công tơi, đề tài có ý nghĩa thực tiễn lĩnh vực xử lý chất ô nhiễm hữu cơ, cụ thể 2,4-D (thành phần thuốc diệt cỏ) Trong q trình thực đề tài cịn số hạn chế điều kiện sử dụng thiết bị để làm thực nghiệm thời gian thực không liên tục Nghiên cứu sâu để thay đổi tỉ lệ RGO cho vào hệ LDHs Tiếp tục nghiên cứu thêm nhiều yếu tố ảnh hưởng khác 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N.V Dũng (2006), Nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang hóa TiO2 từ sa khống ilmenite, Phần III: Đánh giá hoạt tính quang hóa xúc tác TiO2 phản ứng quang phân hủy acid orange 10, Tạp chí phát triển Khoa Học Cơng Nghệ, Tập 9, số 1, trang 25-31 [2] V T H Thu (2008), Nghiên cứu chế tạo màng quang xúc tác TiO2 TiO2 pha tạp N (TiO2:N), Luận án tiến sĩ vật lý, ĐHKLDHSN-ĐHQG Hồ Chí Minh [3] R Garg, N K Dutta, N R Choudhury (2014), Work Function Engineering of Graphene, Nanomaterials, Vol.4, pp 267-300 [4] P N Minh (2014), Vật liệu cacbon cấu trúc nano ứng dụng tiềm năng, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ [5] M T Tâm, H T C Nhân, K T K Vân, H T Huy (2016), Tách bóc khử hóa học graphit oxit tác nhân khử khác nhau, Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHCM [6] D R Dreyer, S Park, C W Bielawski, R S Ruoff (2010), The chemistry of graphene oxide, Chem Soc.Rev, Vol.39, pp 228-240 [7] A M Dimiev, L B Alemany, J M Tour (2013), Graphene Oxide, origin of Acidity, its Instability in Water and a New Dynamic Structural Model, ACS Nano, Vol.7, pp 576-588 [8] H S Wang, H M Ang, M.O Tadé (2013), Adsorptive remediation of environmental pollutants using novel graphene-based nanomaterials, Chemical Engineering Journal, Vol.226, pp 336-347 [9] W S Hummers, R E Offeman (1958), Preparation of graphitic oxide, journal of American Chemical Society, Vol.80, pp 1339-1339 [10] P Kumar, S Som, M K Pandey, S D A Chanda, J Singh (2017), Investigations on optical properties of ZnO decorated graphene oxide (ZnO-GO) and reduced graphene oxide (ZnO-RGO), Journal of Alloys and Compound, Vol.234, pp 64-74 [11] F Perreault, A F Faria, M Elimelech (2015), Environmental applications of graphene- based nanomaterials, Chem Soc Rev, Vol 44, pp 5861-5896 [12] Internet: https://en.wikipedia.org/wiki/2,4-Dichlorophenoxyacetic_acid [13] H Saleem, M Haneef, H Y Abbasi (2017), Synthesis route of reduced graphene oxide via thermal reduction of chemically exfoliated graphene oxide, Materials Chemistry and Physics, Vol 204, pp 1-7 73 [14] J Ma, J Liu, W Zhu, W Qin (2017), Solubility Study on the Surfactants Functionalized Reduced Graphene Oxide [15] X S Hu, Y Shen, Y T Zhang, J J Nie (2016), Preparation of flower-like CuS/reduced graphene oxide (RGO) photocatalysts for enhanced photocatalytic activity [16] H Q Ánh (2016), Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng vật liệu cấu trúc nano sở graphen ứng dụng xử lí mơi trường, Luận án tiến sĩ hoá học, Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam [17] S Vijayakumara, S Mahadevana, P Arulmozhia, S Sriramb, P K Praseetha (2018), Green synthesis of zinc oxide nanoparticles using Atalantia monophylla leaf extracts: Characterization and antimicrobial analysis, Materials Science in Semiconductor Processing, Vol 82, pp 39-45 [18] H Y Chung, W Chen, X Wen, J N Hart, H Wu, Y Lai, R Amal, Y H Ng (2018), Oxygen-deficient bismuth tungstate and bismuth oxide composite photoanode with improved photostability, Science Bulletin [19] H B Ammar, M B Brahim, R Abdelhédi, Y Samet (2016), Enhanced degradation of metronidazole by sunlight via photo-Fenton process under gradual addition of hydrogen peroxide, Journal of Molecular Catalysis A, Vol 420, pp 222-227 [20] N T K Phượng, H N N Hà, N T M Thơ, V Việt, N T P Diệu (2016), Động học hấp phụ asen nước cột phản ứng chứa hạt hydroxit lớp đôi, Tạp chí hóa học, Vol 54, pp 123-127 [21] V Kumar, K H Kim, J W Park, J Hong, S Kumar (2017), Graphene and its nanocomposites as a platform for environmental applications, Chemical Engineering Journal, Vol 123, pp 210-232 [22] S Sagadevan, K Pal, Z Z Chowdhury, M Foley (2017), Controllable synthesis of Graphene/ZnO-nanocomposite for novel switching, Journal of Alloys and Compounds, Vol 728, pp 645-654 [23] Q Ke, J Wang (2016), Graphene-based materials for supercapacitor electrodes e A review, J Materiomics, Vol 151, pp 37-54 [24] P Atria , D C Tiwaria, R Sharmab (2017), Synthesis of reduced graphene oxide nanoscrolls embedded in polypyrrole matrix for supercapacitor applications, Synthetic Metal, Vol 227, pp 21-28 74 [25] H B Ammar , M B Brahim, R Abdelhédi, Y Samet (2016), Enhanced degradation of metronidazole by sunlig LDHs via photo-Fenton process under gradual addition of hydrogen peroxide, Journal of Molecular Catalysis A, Vol 420, pp 222-227 [27] M T Tâm, H T C Nhân, K T K Vân, H T Huy (2015), Tách bóc khử hóa học graphit oxit tác nhân khử khác nhau, Tạp chí phát triển công nghệ, pp 197-210 [28] L T M Hoa (2016), Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc nano ứng dụng quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm [29] X Li, R Shen, S Ma, X Chen, J Xie (2017), Graphene-based heterojunction photocatalysts [30] Y Zhao, L Liu, T Cui, G Tong, W Wu (2017), Enhanced photocatalytic properties of ZnO/reduced graphene oxide sheets (RGO) composites with controllable morphology and composition [31] P K Sandhya, J Jose, M.S Sreekala, M Padmanabhan, N Kalarikkal, S Thomas (2018), Reduced graphene oxide and ZnO decorated graphene for biomedical applications [32] M Ahila, M Malligavathy, D P Padiyan (2015), Effect of anodization time on the growth of twinned pyramid crystals of bismite from polyhedral bismuth particle by facile electrolysis based oxidation [33] N Wang, L Zhu, M Wang, D Wang, H Tang (2009), Sono-enhanced degradation of dye pollutants with the use of H2O2 activated by Fe3O4 magnetic nanoparticles as peroxidase mimetic, Ultrasonics Sonochemistry, Vol 7, pp 78–83 [34] N T M Tho, B T Huy, D N N Khanh, N Q Thang, N T P Dieu, B D Duong, N T K Phượng (2017), Mechanism of visible-light photocatalytic mineralization of Indigo Carmine using ZnBi2O4-Bi2S3 composites [35] N T M Tho, B T Huy, D N N Khanh, H N N Ha, V Q Huy, N T T Vy, D M Huy, D P Dat, N T K Phượng (2017), Facile synthesis of ZnBi2O4-Graphites as highly active visible-light photocatalyst for the mineralization of Rhodamine B 75 PHỤ LỤC Hình S.1 Phổ XRD ZnBi2O4 Hình S.2 Phổ XRD RGO Hình S.3 Phổ XRD ZnBi2O4-1%RGO 76 Hình S.4 Phổ XRD ZnBi2O4-2%RGO 3500 3000 2500 2000 1500 1000 321.63 592.56 878.37 1051.82 1201.33 1401.47 1635.43 3451.54 3910.37 3861.26 20 Transmittance [%] 60 40 80 100 Hình S.5 Phổ XRD ZnBi2O4-3%RGO 500 Wavenumber cm-1 Hình S.6 Phổ FT – IR GO D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\GO.0 GO GO Page 1/1 77 19/07/2018 100 80 Transmittance [%] 60 40 3000 2500 2000 1500 291.85 232.62 1223.64 1574.10 1716.92 3117.47 3739.42 3862.51 20 3500 1000 500 Wavenumber cm-1 D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\RGO_NEW.0 RGO RGO 19/07/2018 Hình S.7 Phổ FT – IR RGO 3500 3000 2500 2000 1500 1000 487.59 415.79 323.57 255.96 845.69 1391.07 1698.30 3737.97 20 Transmittance [%] 40 60 80 100 Page 1/1 500 Wavenumber cm-1 Hình S.8 Phổ FT – IR ZnBi2O4 D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\0_PHANTRAM.0 0_PHANTRAM 0_PHANTRAM 19/07/2018 3500 3000 2500 2000 1500 1000 302.75 235.69 396.24 845.87 1389.79 3738.05 20 Transmittance [%] 60 40 80 100 Page 1/1 500 Wavenumber cm-1 D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\1_PHANTRAM.0 1_PHANTRAM 1_PHANTRAM Hình S.9 Phổ FT – IR ZnBi2O4-1%RGO Page 1/1 78 19/07/2018 100 80 Transmittance [%] 60 40 3000 2500 2000 1500 1000 237.86 419.02 845.61 1389.76 3737.84 20 3500 500 Wavenumber cm-1 Hình S.10 Phổ FT – IR ZnBi2O4-2%RGO D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\2_PHAN_TRAM.0 2_PHANTRAM 2_PHANTRAM 19/07/2018 3500 3000 2500 2000 1000 298.62 247.85 425.25 830.30 1515.61 1500 1387.26 1698.44 1650.48 3739.31 20 Transmittance [%] 60 40 80 100 Page 1/1 500 Wavenumber cm-1 Hình S.11 Phổ FT – IR ZnBi2O4-3%RGO D:\THAY AN\NGA\NGA_19072018\3_PHANTRAM.0 3_PHANTRAM 3_PHANTRAM Page 1/1 79 19/07/2018 ... huỷ hoạt chất 2, 4-D vật liệu Khả xúc tác phân huỷ 2, 4-D vật liệu tăng dần theo thứ tự: RGO < 3 %RGO < ZnBi2O4 < 1 %RGO < 2 %RGO Điều kiện xúc tác tối ưu vật liệu 2 %RGO: - Khối lượng xúc tác vật liệu. .. dừng hẳn Còn vật liệu ZnBi2O4; ZnBi2O4- 1 %RGO; ZnBi2O4- 2 %RGO; ZnBi2O43 %RGO, nồng độ 2, 4-D khơng đổi, nói cách khác vật liệu khơng có khả hấp phụ Điều giải thích phân tử hoạt chất 2, 4-D có khối lượng... 3.17 Khả tái sử dụng độ ổn định vật liệu ZnBi2O4- 2 %RGO Nhận xét: Với mục đích thực nghiệm này, khảo sát khả độ ổn định tái sử dụng chất xúc tác quang ZnBi2O4- 2 %RGO Khả tái sử dụng chất xúc tác
