1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)

72 24 0

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Điều Chế, Khảo Sát Cấu Trúc Và Tính Chất Của Titan Đioxit Kích Thước Nano Mét Được Biến Tính Bằng Nitơ
Định dạng
Số trang 72
Dung lượng 2,46 MB

Nội dung

nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02) nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)

MỞ ĐẦU Titan đioxit (Ti02) chất bán dẫn có dải trống lượng rutile 3.05 eV anatase 3.25 eV nên có khả thực phản ứng quang xúc tác Khả quang xúc tác Ti0 thể hiệu ứng: quang khử nước điện cực Ti02, tạo bề mặt siêu thấm nước quang xúc tác phân hủy chất hữu ánh sáng tử ngoại X < 380 nm Vì vật liệu Ti02 nghiên cứu sử dụng nhiều, lĩnh vực xử lý mơi trường nước khí với vai trò xúc tác quang Tuy nhiên phần xạ tử ngoại quang phổ mặt trời đến bề mặt trái đất chiếm ~ 4% nên việc sử dụng nguồn xạ vào mục đích xử lý mơi trường với xúc tác quang Ti0 bị hạn chế Đe mở rộng khả sử dụng lượng xạ mặt trời vùng ánh sáng nhìn thấy vào phản ứng quang xúc tác, cần giảm lượng vùng cấm Ti0 Đe đạt mục đích đó, nhiều cơng trình nghiên cứu tiến hành đưa ion kim loại không kim loại lên bề mặt vào cấu trúc Ti02 Hiện nay, người ta phân loại vật liệu quang xúc tác sở Ti0 làm loại: Ti02 tinh khiết, Ti02 biến tính phi kim, Ti02 biến tính kim loại Ti02 biến tính hỗn họp kim loại phi kim Cho đến nay, số cơng trình nghiên cứu biến tính Ti02 kích thước nm lớn, đặc biệt biến tính nitơ Sở dĩ biến tính Ti02 kích thước nm nitơ nghiên cứu nhiều họp chất chứa nitơ (NH 3, ure, muối amoni, họp chất amin) sử dụng phổ biến q trình điều chế Ti0 kích thước nm với vai trò điều chỉnh pH, làm chất định hướng cấu trúc Đồng thời nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy N 3' có tham gia vào cấu trúc Ti0 làm thay đổi cấu trúc tính chất quang xúc tác vật liệu Vì vậy, cơng trình chúng tơi đặt vấn đề: “Nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc tính chất titan đioxit kích thước nano mét biến tính nitơ” Chương - TỔNG QUAN 1.1 Giói thiệu vật liệu titan đioxit Ti02 vật liệu ngành công nghệ nano có tính chất lý hóa, quang điện tử đặc biệt có độ bền cao, thân thiện với mơi trường Vì vậy, Ti0 có nhiều ứng dụng sống hóa mỹ phẩm, chất màu, sơn, chế tạo loại thủy tinh, men gốm chịu nhiệt Ở dạng hạt mịn kích thước nm Ti0 ứng dụng lĩnh vực chế tạo pin mặt trời, sensor, làm chất quang xúc tác xử lý môi trường, chế tạo vật liệu tự làm Đặc biệt Ti0 quan tâm lĩnh vực làm xúc tác quang hóa phân hủy chất hữu xử lý môi trường Sau tìm hiểu cấu trúc Ti02 để thấy mối liên hệ cấu trúc tính chất Ti02, mối liên hệ mang lại ứng dụng thiết thực Ti02 1.1.1 Cẩu trúc Ti02 [32] Ti02 chất rắn màu trắng, đun nóng có màu vàng, làm lạnh trở lại màu trắng Tinh thể Ti0 có độ cứng cao, khó nóng chảy (t°nc= 1870°C) Ti02 CĨ bốn dạng thù hình Ngồi dạng vơ định hình, có ba dạng tinh thể anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) vàbrookite (orthorhombic) (Hình 1.1) Rutile dạng bền phổ biến Ti0 2, có mạng lưới tứ phương ion Ti 4+ ion o2' bao quanh kiểu bát diện, kiến trúc điển hình hợp chất có cơng thức MX 2, anatase brookite dạng giả bền chuyển thành rutile nung nóng Tất dạng tinh thể Ti02 tồn tự nhiên khống, có rutile anatase dạng đơn tinh thể tổng hợp nhiệt độ thấp Hai pha sử dụng thực tế làm chất màu, chất độn, chất xúc tác Tuy nhiên, pha khác (kể pha áp suất cao) chẳng hạn brookite quan trọng mặt ứng dụng, bị hạn chế việc điều chế brookite không lẫn rutile anatase điều khó khăn Dạng anatase Dạng rutile Dạng brookite Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể dạng thù hình Ti02 Bảng ỉ.l Một số tỉnh chất vật ỉý tỉnh thể rutile anatase Các thông số Rutile Anatase Cấu trúc tinh thể Tứ diện Tứ diện A(Â) 4.58 3.78 C(Ả) 2.95 9.49 Khối lượng riêng (g/cm3) 4.25 3.895 Chiết suất 2.75 2.54 Độ rộng vùng cấm (eV) 3.05 3.25 Thơng số mạng Nhiệt độ nóng chảy Ở nhiệt độ cao chuyển thành rutỉle 1830 +1850°c Cấu trúc mạng lưới tinh thể rutile, anatase brookite xây dựng từ đa diện phối trí tám mặt (octahedra) Ti06 nối với qua cạnh qua đỉnh oxi chung Mỗi ion Ti 4+ bao quanh tám mặt tạo sáu ion o2' • Oxy ^ Tila n Các mạng lưới tinh thể rutile, anatase brookite khác biến dạng hình tám mặt cách gắn kết octahedra Hình tám mặt rutile khơng đồng có biến dạng orthorhombic (hệ trực thoi) yếu Các octahedra anatase bị biến Hình 1.2 Hình khối bát dạng mạnh hơn, diện Ti02 anatase lớn mức đối xứng hệ thấp hệ trực thoi Khoảng cách Ti-Ti rutile khoảng cách Ti-O anatase lại ngắn so với mtile Trong ba dạng tinh thể thù hình Ti02 octahedra nối với qua đỉnh qua cạnh (Hình 1.1 Hình 1.2) 1.1.2 Sự chuyển pha Ti02 Hầu hết tài liệu tham khảo trình thuỷ phân muối vô tạo tiền chất titan đioxit dạng vơ định hình dạng cấu trúc anatase hay rutile Khi nung axit metatitanic H2 T1 O3 sản phẩm trung gian chủ yếu trình sản xuất TÌO nhận thuỷ phân dung dịch muối titan, trước hết tạo thành anatase Khi nâng nhiệt độ lên anatase chuyển thành rutile Quá trình chuyển dạng thù hình Ti02 vơ định hình - anatase - rutile bị ảnh hưởng rõ rệt điều kiện tổng họp tạp chất, trình chuyển pha từ dạng vơ định hình cấu trúc anatase sang cấu trúc rutile xảy nhiệt độ 450°c Ví dụ: Với axit metatitanic sạch, khơng có tạp chất, nhiệt độ chuyển pha từ anatase thành rutile nằm ừong khoảng 610-ỉ-730oC Với axit metatitanic thu thuỷ phân muối clorua nitrat titan trình chuyển thành rutile dễ dàng nhiều (ở gần 500°C) Trong đó, với axit metatitanic điều chế cách thuỷ phân muối sunfat nhiệt độ chuyển pha cao hơn, nằm khoảng 850-ỉ-900oC Điều có liên quan đến có mặt sunfat bazơ anion sunfat nằm dạng hấp phụ Ngoài ion SO42' nhiệt độ chuyển anatase thành rutile bị tăng cao có mặt lượng nhỏ tạp chất Si02, có mặt HC1 khí bao quanh Theo cơng trình [4] nẵng lượng hoạt hố q trình chuyển anatase thành rutile phụ thuộc vào kích thước hạt anatase, kích thước hạt bé lượng hoạt hố cần thiết để chuyển anatase thành rutỉle nhị Theo tác gỉả cơng trình [3] có mặt pha brookỉte có ảnh hưởng đến chuyển pha anatase thành rutile: Khi tăng nhiệt độ nung tấc độ chuyển pha brookit sang rutỉle xảy nhanh tốc độ chuyển pha anatase sang rutile nên tạo nhiều mầm tỉnh thể rutile hơn, đặc biệt với mẫu TỈ0 chứa nhiều pha brookit chuyển pha anatase sang rutile xảy nhanh Q trình xảy hồn tồn 900°c 1.1,3, Mối liên hệ cấu trảc tỉnh chất Ti02 kích thước nm Giản đồ mật độ trạng thái cấu trúc liên kết obitan phân tử (MO) Ti02 anatase đưa hình Hình 1.3 (A) Mật độ trạng thái (DOS) tổng cộng mật độ trạng thải thành phần TỈO2 anatase DOS TÌO2 phân chia thành Ti e& Ti Í2g (dxy, dyzVà dz%), o pơ o pK Đinh vùng hóa trị (đường nẻt liền thẳng đứng) biầẲ diễn mức lượng Đường nét đứt thẳng đứng cực đại vùng dẫn (B) cấu trúc liên kết obỉtan phân tử TỈ0 anatase (à) Các mức AO Ti O; (b) Các mức tách trường tinh thể 2' ; (c) Các trạng thải tương tác cuối anatase Các phần đóng góp nhiều hay biểu diễn đường liền đường nét đứt DOS Ti02 phân chia thành Ti eg, Ti t2g (dxy, dyz dsx), o pơvà o Pn (Hình 1.3A) Vùng hóa trị (VB) cao hon phân chia thành vùng chính: liên kết vùng lượng thấp chủ yếu liên kết o p ơ; liên kết n vùng lượng trung bình, trạng thái o p n vùng lượng cao trạng thái o pn phản liên kết đỉnh VB nơi mà lại hóa với trạng thái d khơng đáng kể Phần đóng góp liên kết n yếu nhiều so với liên kết Vùng dẫn (CB) chia thành dải Ti e g (> eV) t 2g (< eV) Trạng thái dxy tập trung phần lớn đáy CB Phần lại dải t 2g phản liên kết với trạng thái p Píc dải t 2g xác định chủ yếu trạng thái d yz dzx Trong giản đồ liên kết MO Hình 1.3B, thấy đặc trưng đáng lưu ý trạng thái không liên kết gần dải trổng: obitan o p n không liên kết đỉnh VB trạng thái dxy không liên kết đáy CB Đặc trưng tương tự thấy rutile; nhiên, không ý nghĩa ừong anatase Trong rutile, bát diện chung góc với bát diện lân cận chung cạnh với bát diện lân cận, tạo thành mạch thẳng Trong anatase, bát diện chung góc chung cạnh với bát diện lân cận, tạo thành mạch zíc zắc Do đó, rutile đặc anatase Anatase có khoảng cách kim loại-kim loại 5.35 Ả Kết là, obitan Ti d xy đáy CB tách biệt, obitan t 2g đáy CB rutile quy định tương tác kim loại-kim loại với khoảng cách nhỏ hơn, 2.96 Ả Cơ chế hấp thụ ánh sáng bán dẫn Ti0 tinh khiết chuyển electron trực tiếp dải lượng từ VB lên CB Khi hạt Ti0 kích thước nm hấp thụ tương tác với photon có lượng lớn lượng dải trống (>3.0 eV), electron kích thích từ VB lên CB, tạo electron kích thích CB lỗ trống VB Các phần tử mang điện tích di chuyển bề mặt để thực phản ứng oxi hóa khử, lỗ trống tham gia trực tiếp vào phản ứng oxi hóa chất độc hại, tham gia vào giai đoạn trung gian tạo thành gốc tự hoạt động để tiếp tục oxi hóa họp chất hữu bị hấp phụ bề mặt chất xúc tác tạo thành sản phẩm cuối C02 nước Nhiều ứng dụng vật liệu Ti02 kích thước nm liên quan chặt chẽ đến tính chất điện, quang quang điện Các tính chất lại phụ thuộc vào cấu trúc Ti02 Tuy nhiên, ứng dụng hiệu cao vật liệu Ti0 kích thước nm bị hạn chế dải trổng rộng Dải trống Ti0 nằm vùng uv (3.05 eV pha rutile 3.25 eV pha anatase), chiếm phần nhỏ lượng mặt trời (18.65% hiệu phân hủy quang có xu hướng giảm dần 3.3.3 Ảnh hưởng tí lệ mol ure/mol TÌC14 Quá trình thực nghiệm tiến hành nêu mục 2.3.3 Trong thí nghiệm chúng tơi chọn: + Nồng độ TÌCI4 0.66M + % nZn/nTici4 = 18.65% Ilure ■ HTÌC14 — -!-3 Các kết thực nghiệm đưa bảng hình 3.22, 3.23, 3.24 Phổ XRD mẫu điều chế tỉ lệ mol ure/TiCl khác đưa hình 3.22: Hình 3.22 Phổ XRD mẫu điầ4 chế tỉ lệ mol ure/TỈCl khác nhau: Uure/UxiCl 1-0; 21.0; 310 % anatase % rutile Hiệu suất phân hủy xanh r(nm) Hiệu suất điều chế (%) metylen (%) 21.03 3.88 96.09 89.0 54.5 21.0 19.95 58.91 40.90 94.4 98.6 31.5 20.26 58.47 41.33 95.5 97.4 42.0 17.85 58.41 41.40 97.0 95.2 52.5 18.46 62.97 36.84 93.0 95.0 63.0 19.00 49.80 50 89.0 94.0 Nhận xét: lượng ure khơng ảnh hưởng đáng kể lên kích thước hạt sản phẩm Hàm lượng rutile mẫu cao, mẫu số khơng có ure (96.09% rutile) Rõ ràng có mặt Zn2+ thúc đẩy mạnh trinh chuyển pha anatase thành rutile Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ mol ure T 1CI4 đến hiệu suất điều chế đưa hình 3.23: Hình 3.23 Ảnh hưởng tỉ lệ mol ure TỈCI đến hiệu suất điều chếNhận xét: với mẫu ure hiệu suất điều chế thấp, với mẫu cịn lại có mặt ure hiệu suất điều chế khơng chênh nhiều Có thể giải thích sau: nhiệt độ 90-95°c, ure dung dịch bị phân hủy theo phương trình: (NH2)2CO + H20 -> 2NH3T + CƠ2Ỹ NH3 sinh làm tăng pH dung dịch tham gia vào q trình thủy phân Mau khơng ure có pH cao so với mẫu cịn lại, xảy tượng péptít hóa nên khó lắng q trình ly tâm, dẫn đến hiệu suất điều chế thấp Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ mol ure TÌCI đến hiệu suất phân hủy xanh metylen đưa hình 3.24: Hình 3.24 Ảnh hưởng tỉ lệ mol ure TỈCỈ4 đến hiệu suất phân hủy xanh metyỉen Nhận xét: tỉ lệ mol ure TÌCI tăng hiệu suất phân hủy quang tăng, đạt cực đại tỉ lệ 2.0, sau hiệu suất điều chế giảm dần 3.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung Quá trình thực nghiệm tiến hành nêu mục 2.3.3 Trong thí nghiệm chọn: + Nồng độ T1CI4 0.66M + %nzn/nxici4 = 18.65% ^ure ■ ^TiCl4 — 2.0 + Nhiệt độ nung thay đổi từ 400 đến 800°c Các kết thực nghiệm đưa bảng 10 hình 3.25, 3.26 Phổ XRD mẫu điều chế nhiệt độ nung khác đưa hình 3.25: Hình 3.25 Giản đồ XRD mẫu điều chế nhiệt độ nung vơ định hình; sau nung 600°c, sản phẩm có pha rutile, hỗn họp hai pha anatase, rutile có pha anatase tương ứng; kích thước hạt giảm ~6 nm so với thủy phân NH Phổ UV-Vis sản phẩm điều chế cho thấy, biên dải hấp thụ quang sản phẩm chuyển dịch phía sóng dài X = 400 ^510 nm, ứng với Eg tb = 2.76 eV Hiệu suất phản ứng quang xúc tác sản phẩm cao gấp 1.85 lần so với sản phẩm thủy phân NH Như vậy, kết thực nghiệm phù họp tốt với tính tốn lý thuyết theo phương pháp DFTB với phần mềm DFTB+ Đã khảo sát q trình điều chế bột Ti0 biến tính nitơ cách thuỷ phân TÌCI4 dung mơi etanol-nước, sau chế hố huyền phù Ti0 2.nH20 thu với dung dịch NH3 nước Kết khảo sát cho thấy, điều kiện thích họp cho q trình biến tính là: + Tỉ lệ thể tích dung dịch NH3 0.6M/khối lượng Ti02 từ 17.36 ^-24.30 ml/g + Nồng độ NH3 để chế hoá bùn Ti02.nH20 0.6M + Thời gian chế hoá 30 phút, nhiệt độ sấy 80°c thời gian 12h tủ sấy chân không + Nung 600°c 2h Đã khảo sát q trình điều chế bột Ti02 biến tính hỗn họp nitơ kẽm từ chất đầu TÌCI4 dung môi nước Kết khảo sát cho thấy, điều kiện thích hợp cho q trình biến tính là: + Nồng độ dung dịch T1CI4 thích hợp 0.66M + % tỉ lệ mol Zn Ti4+ 18.65% + Tỉ lệ mol ure Ti4+ 2.0 + Nhiệt độ thủy phân từ 90-95°C thời gian 2h, nhiệt độ sấy 80°c thời gian 12h tủ sấy chân không + Nung 500°c 2h Với điều kiện chế hoá trên, nitơ tham gia vào thành phần cấu trúc Ti02, hoạt tính quang xúc tác sản phẩm dịch chuyển vùng ánh sáng nhìn thấy có hiệu suất phân huỷ xanh metylen cao Bột Ti02 biến tính nitơ kẽm từ chất đầu TÌCI4 dung mơi nước có hiệu suất phân huỷ xanh metylen cao (97%) bột Ti02 biến tính N (NH4)2S04 theo phương pháp thủy phân TÌCI4 (>80%).TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Đăng Độ (2004), “Các phương pháp vật lý hóa học”, NXB ĐHQGHN Ngơ Sỹ Lương, Nguyễn Kim Suyển, Trần Thị Liên, Lê Diên Thân (2009), “Điều chế khảo sát hoạt tính quang xúc tác ánh sáng nhìn thấy bột titan dioxit kích thước nm biến tính nitơ”, Tạp phân tích Hóa, Lý Sinh học, 14 (3), Tr 31-34 Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê (2008), “Điều chế bột anatase kích thước nano mét cách thuỷ phân titan isopropoxit dung mơi clorịrm- nước”, Tạp chí hỏa học, T.46 (2A), Tr.177-181 Ngô Sỹ Lương, Nguyễn Văn Tiến, Nguyễn Văn Hưng, Thân Văn Liên, Trần Minh Ngọc (2009), “Nghiên cứu quy trình điều chế titan đioxit kích thước nanomet từ tinh quặng inmenit Hà Tĩnh phương pháp axit sunhiric Khảo sát trình thủy phân đồng thể dung dịch titanyt sunfat có mặt ure để điều chế titan đioxit kích thước nanomet”, Tạp chí hóa học, AI (2A), Tr.150- 154 Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2002), “Khử amoni nước nước thải phương pháp quang hóa với xúc tác Ti0 2”, Tạp Khoa học công nghệ, 40(3), trang 20-29 Tiếng Anh Aditi R Gandhe, Julio B Femandes (2005), “A simple method to synthesize Ndoped rutile titania with enhanced photocatalytic activity in sunlight”, Journal ofSoỉid State Chemỉstry, 178 (9), pp 2953-2957 Aditi R Gandhe, Sajo p Naik, Julio B Femandes (2005), “Selective synthesis of N-doped mesoporous Ti02 phases having enhanced photocatalytic activity”, Mỉcroporous and Mesoporous Materials, 87 (2), pp 103-109 Beata Kosowska, Sylwia Mozia, Antoni w Morawski, Barbara Grzmil, Magdalena Janus, Kazũnierz Kalucki (2005), ‘The preparation of Ti0 2- nitrogen doped by calcination of T1O2 XH2O under ammonia atmosphere for visible light photocatalysis”, Solar Energy Materials and Soỉar Cells, 88 (3), pp 269280 Beata Wawrzyniak, Antoni w Morawski (2006), “Solar-light-induced photocatalytic decomposition of two azo dyes on new Ti0 photocatalyst containing nitrogen”, Applied Catalysỉs B: Environmental, 62 (1-2), pp 150158 10 Biljana F Abramovió, Daniela V Sojió, Vesna B Anderluh, Nadica D Abazovic, Miijana I Comor (2009), “Nitrogen-doped Ti0 suspensions in photocatalytic degradation of mecoprop and (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid herbicides using various light sources”, Desalination, 244 (1-3), pp 293- 302 11 Cheng Chen, Zhuyi Wang, Shengping Ruan, Bo Zou, Meng Zhao, Fengqing Wu (2008), “Photocatalytic degradation of C.I Acid Orange 52 in the presence of Zndoped T1O2 prepared by a stearic acid gel method”, Scỉencedỉrect, Dyes and Pỉgments, 77, pp 204-209 12 Danzhen Li, Hanjie Huang, Xu Chen, Zhixin Chen, Wenjuan Li, Dong Ye, Xianzhi Fu (2007), “New synthesis of excellent visible-light TĨ0 2-^N^ photocatalyst using a very simple method”, Journal of Solỉd State Chemistry, 180 (9), pp 2630-2634 13 Deyong Wu, Mingce Long, Weimin Cai, Chao Chen, Yahui Wu (2010), Low temperature hydrothermal synthesis of N-doped Ti0 photocatalyst with high visible-light activity”, Journal of Alloys and Compounds, In Press, Corrected Proof, Available Online May 2010 14 Di Li, Hajime Haneda, Shunichi Hishita, Naoki Ohashi (2005), “Visible-lightdriven nitrogen-doped Ti02 photocatalysts: effect of nitrogen precursors on their photocatalysis for decomposition of gas-phase organic pollutants”, Materials Science andEngineering B, 117 (1), pp 67-75 15 Donggen Huang, Shijun Liao, Shuiqừig Quan, Zongjian He, Jinbao Wan, Wenbin, Zhon (2008), “Synthesis and characterization of visible light responsive N-TĨ02 mixed crystal by a modified hydrothermal process”, Joumal ofNon-Crysllỉne Solỉds, 354, pp 3965-3972 16 Feng Peng, Lingfeng Cai, Hao Yu, Hongjuan Wang, Jian Yang (2008), “ Synthesis and characterization of substitutional and interstitial nitrogen-doped titanium dioxides with visible light photocatalytic activity”, dournal of Solỉd State Chemistry, 181 (1), pp 130-136 17 Feng Peng, LingfengCai, Lei Huang, Hao Yu, Hongjuan Wang (2008), Preparation of nitrogen-doped titanium dioxide wiứi visible-light photocatalytic activity using a facile hydrothermal meứiod”, Joumal of Physỉcs and Chemỉstry o/Solids, 69 (7), pp 1657-1664 18 Gang Liu, Feng Li, Zhigang Chen, Gao Qing Lu, Hui-Ming Cheng (2006), “ The role of NH3 atmosphere in preparing nitrogen-doped Ti02 by mechanochemical reaction”, Joumal of Solid State Chemỉstry, 179 (1), pp 331-335 19 Gang Liu, Xuewen Wang, Zhigang Chen, Hui-Ming Cheng, Gao Qing (Max) Lu (2009), “The role of crystal phase in determining photocatalytic activity of nitrogen doped Ti02”, Journal of Colloỉd and Interýace Science, 329 (2), pp 331338 20 Hao-Li Qin, Guo-Bang Gu, Song Liu (2008), “Preparation of nitrogen-doped titania with visible-light activity and its application”, Comptes Rendus Chỉmỉe, 11 (1-2), pp 95-100 21 Hao-Li Qin, Guo-Bang Gu, Song Liu (2008), “Preparation of nitrogen-doped titania using sol-gel technique and its photocatalytic activity”, Materials Chemistry and Physics, 112 (2), pp 346-352 22 Hongqi Sun, Yuan Bai, Huijing Liu, Wanqin JŨ 1, Nanping Xu (2009), “ Photocatalytic decomposition of 4-chlorophenol over an ĩỉcient N-doped TÌO under sunlight irradiation”, Joumal of Photochemistry and Photobỉology A: Chemisừy, 201 (1), pp 15-22 23 Huang YU, Xuxu ZHENG, Zhongyi YIN, Feng TAG, Beibei FANG, Keshan HOU (2007), “Preparation of Nitrogen-doped Ti02 Nanoparticle Catalyst and Its Catalytic Activity under Visible Light”, Chỉnese Journal of Chemical Engineering, 15 (6), pp 802-807.45 24 In-Cheol Kang, Qiwu Zhang, Junya Kano, Shu Yin, Tsugio Sato, Fumio Saito (2007), “Synthesis of nitrogen doped Ti02 by grinding in gaseous NH3”, Joumaỉ of Photochemỉstry andPhotobiology A: Chemỉstry, 189 (2-3), pp 232- 238 25 J Senthilnathan, Ligy Philip Photocatalytic degradation of lindane under uv and visible light using N-doped Ti02 Chemical Engineering doumal, In Press, Corrected Proof, Available onlũie 24 April 2010 26 Ju-Won Jeon, Jeong-Rang Kim, Son-Ki Ihm (2010), “Continuous one-step synứiesis of N-doped titania under supercritical and subcritical water conditions for photocatalytic reaction under visible light”, Journal of Physỉcs and Chemìstry of Solỉds, 71 (4), pp 608-611 27 K Kobayakawa, Y Murakami, Y Sato (2005), “Visible-light active N-doped Ti0 prepared by heating of titanium hydroxide and urea”, Journal of Photochemisừy andPhotobỉology A: Chemỉstry, 170 (2), pp.177-179 28 K.M Parida, Brundabana Naik (2009), “Synthesis of mesoporous TÌ0 JCNJC spheres by template free homogeneous co-precipitation method and their photocatalytic activity under visible light illumination”, Journal of Colloid and Interface Science, 333 (1), pp.269-276 29 Massimiliano D’Arienzo, Roberto Scotti, Laura Wahba, Chiara Battocchio, Edoardo Bemporad, Angeloclaudio Nale, Franca Morazzoni (2009), “ Hydrothermal N-doped Ti02: Explaừiừig photocatalytic properties by electronic and magnetic identiíĩcation of N active sites”, Applied Catalysỉs B: Environmentaỉ, 93 (1-2), pp 149-155 30 Peilin Zhang, Bừi Liu, Shu Yin, Yuhua Wang, Valery Petrykin, Masato Kakihana, Tsugio Sato (2009), “Rapid synthesis of nitrogen doped titania with mixed crystal lattice via microwave-assisted hydrothermal method”, Materials Chemistry and Physỉcs, 116 (1), pp 269-272 31 Yin Zhao, Chunzhong Li, Xiuhong Liu, Leng Gu, H.L Du, Liyi Shi (2008), “Zndoped TĨ02 nanoparticles with high photocatalytic activity synthesized by hydrogen-oxygen diffusion ílame”, Applied Catalysis B: Envỉronment, 79, pp 208-215 32 Xiaobo Chen, Samuel s Mao (2007), “Titanium dioxide nanomaterials: Synthesis, Properties, Modiíications, and Applications”, Chemical Reviews, 107 (7), 2891-2959 ... tiêu nội dung nghiên cứu 2.1.1 Muc tiêu Nghiên cứu điều chế bột titan đioxit kích thuớc nm biến tính nitơ có hoạt tính quang xúc tác cao từ chất đầu TiCl4 2.1.2 Các nội dung nghiên cứu Đe thực... dạng, từ muối titan kim loại titan tetraisopropoxit (TTIP), tetra-n-butyl othortitanat (TBOT); muối clorua T CI3 , T1 CI4 ; muối sunfat Ti(S04)2; đến sản phẩm công nghiệp axit metatitanic từ công... tiền chất titan đioxit dạng vơ định hình dạng cấu trúc anatase hay rutile Khi nung axit metatitanic H2 T1 O3 sản phẩm trung gian chủ yếu q trình sản xuất TÌO nhận thuỷ phân dung dịch muối titan,

Ngày đăng: 20/10/2022, 15:34

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Ti02 CĨ bốn dạng thù hình. Ngồi dạng vơ định hình, nó có ba dạng tinh thể là anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) vàbrookite (orthorhombic) (Hình 1.1). - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
i02 CĨ bốn dạng thù hình. Ngồi dạng vơ định hình, nó có ba dạng tinh thể là anatase (tetragonal), rutile (tetragonal) vàbrookite (orthorhombic) (Hình 1.1) (Trang 2)
Hình 1.5. Nhiễu xạ kế tia XD8- Advance 5005 (CHLB Đức) - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 1.5. Nhiễu xạ kế tia XD8- Advance 5005 (CHLB Đức) (Trang 27)
ở Hình 2.2. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 2.2. (Trang 34)
Bảng 3.1. Hằng sẳ mạng lưới và năng lượng dải trống Eg của anatase - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Bảng 3.1. Hằng sẳ mạng lưới và năng lượng dải trống Eg của anatase (Trang 38)
Hình 3.1. Giản đồ mật độ trạng thái điện tử và cấu trúc dải năng lượng của anatase: a - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.1. Giản đồ mật độ trạng thái điện tử và cấu trúc dải năng lượng của anatase: a (Trang 39)
Hình 3.6. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu sản phẩm được điều chế ở nồng độ NH3 0.6M - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.6. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu sản phẩm được điều chế ở nồng độ NH3 0.6M (Trang 43)
Từ giản đồ XRD trên hình 3.7 có thể thấy, sản phẩm có mức độ kết tinh cao và là hỗn hợp gồm hai pha anatase và rutile. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
gi ản đồ XRD trên hình 3.7 có thể thấy, sản phẩm có mức độ kết tinh cao và là hỗn hợp gồm hai pha anatase và rutile (Trang 44)
Hình 3.7. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở nồng độ NHỊ O.ỔM - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.7. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở nồng độ NHỊ O.ỔM (Trang 44)
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NHĩ đến phần trăm phân hủy xanh metylen - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NHĩ đến phần trăm phân hủy xanh metylen (Trang 45)
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến phần trăm phân hủy xanh metylen. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến phần trăm phân hủy xanh metylen (Trang 45)
Hình 3.10. Phổ EDS của mẫu sản phẩm bột T1O2 thu được khỉ chế hoả huyền phù Ti02 với NHs 0.6M - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.10. Phổ EDS của mẫu sản phẩm bột T1O2 thu được khỉ chế hoả huyền phù Ti02 với NHs 0.6M (Trang 46)
Phổ XRD của các mẫu được điều chế ở tỉ lệ L/R khác nhau được đưa ra trên hình 3.11: - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
h ổ XRD của các mẫu được điều chế ở tỉ lệ L/R khác nhau được đưa ra trên hình 3.11: (Trang 47)
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ L/R đến hiệu suất phân huỷ quang xúc tác xanh metyỉen. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ L/R đến hiệu suất phân huỷ quang xúc tác xanh metyỉen (Trang 49)
Hình 3.12. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở thời gian chế hoá huyền phù TỈ02.nH20 với dung dịch NH3 khác nhau. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.12. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở thời gian chế hoá huyền phù TỈ02.nH20 với dung dịch NH3 khác nhau (Trang 50)
Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian chế hoá huyền phù TỈ02.nH20 với dung dịch NHỊ đến phần trăm phân hủy xanh metylen - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian chế hoá huyền phù TỈ02.nH20 với dung dịch NHỊ đến phần trăm phân hủy xanh metylen (Trang 51)
Từ hình 3.14 cho thấy, các mẫu có mức độ kết tinh cao. Các mẫu được nung ở nhiệt độ 400 và 450°c gồm 100% anatase - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
h ình 3.14 cho thấy, các mẫu có mức độ kết tinh cao. Các mẫu được nung ở nhiệt độ 400 và 450°c gồm 100% anatase (Trang 52)
Hình 3.14. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở nhiệt độ nung khác nhau. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.14. Giản đồ XRD của mẫu sản phẩm được điều chế ở nhiệt độ nung khác nhau (Trang 52)
Hình 3.16. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến tỉ lệ rutile/anatase. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.16. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến tỉ lệ rutile/anatase (Trang 54)
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến phần trăm phân hủy xanh - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến phần trăm phân hủy xanh (Trang 54)
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất đầu TỈCI4 (M) đến hiệu suất phân hủy xanh metylen và hiệu suất điều chế mẫu - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất đầu TỈCI4 (M) đến hiệu suất phân hủy xanh metylen và hiệu suất điều chế mẫu (Trang 56)
Từ hình 3.16 có thể thấy các mẫu có mức độ kết tinh cao và gồ m2 pha anatase và mtile - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
h ình 3.16 có thể thấy các mẫu có mức độ kết tinh cao và gồ m2 pha anatase và mtile (Trang 57)
4- 32.63%. Phổ XRD của các mẫu điều chế ở nồng độ TÌCI4 khác nhau được đưa ra trong hình 3.19: - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
4 32.63%. Phổ XRD của các mẫu điều chế ở nồng độ TÌCI4 khác nhau được đưa ra trong hình 3.19: (Trang 58)
Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ TỈCỈ4 (M) đến hiệu suất phân hủy xanh metylen. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ TỈCỈ4 (M) đến hiệu suất phân hủy xanh metylen (Trang 58)
Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ molgiữa Zn và TÌCI4 đến hiệu suất điều chế được đưa ra trong hình 3.20: - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
th ị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ molgiữa Zn và TÌCI4 đến hiệu suất điều chế được đưa ra trong hình 3.20: (Trang 59)
Các kết quả thực nghiệm được đưa ra ở bảng 9 và các hình 3.22, 3.23, 3.24. Phổ XRD của các mẫu điều chế ở tỉ lệ mol ure/TiCl khác nhau được đưa ra - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
c kết quả thực nghiệm được đưa ra ở bảng 9 và các hình 3.22, 3.23, 3.24. Phổ XRD của các mẫu điều chế ở tỉ lệ mol ure/TiCl khác nhau được đưa ra (Trang 61)
Các kết quả thực nghiệm được đưa ra ở bảng 10 và các hình 3.25, 3.26. - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
c kết quả thực nghiệm được đưa ra ở bảng 10 và các hình 3.25, 3.26 (Trang 64)
Hình 3.26. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen - nghiên cứu Titan đioxit (Ti02)
Hình 3.26. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen (Trang 65)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w