Luận văn thạc sĩ nghiên cứu gắn tio2 biến tính trên pha nền ứng dụng trong xử lý nước thải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN HUỲNH THANH TÙNG NGHIÊN CỨU GẮN TiO2 BIẾN TÍNH TRÊN PHA NỀN ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Bình Định - Năm 2020 e BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN HUỲNH THANH TÙNG NGHIÊN CỨU GẮN TiO2 BIẾN TÍNH TRÊN PHA NỀN ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chun ngành: Hóa Vơ Mã số: 8440113 Người hướng dẫn: TS Lê Thị Thanh Thúy e LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình kết nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu i e LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Lê Thị Thanh Thúy người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo động viên em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Phi Hùng NCS Nguyễn Thị Lan có đóng góp nhiệt tình đề tài em, định hướng cho em việc hồn thành luận văn Trong q trình thực luận văn, em nhận nhiều quan tâm tạo điều kiện Thầy, Cô khoa Khoa Học Tự Nhiên thầy cô làm việc Trung tâm thí nghiệm thực hành A6 – Trường Đại học Quy Nhơn Em xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến q Thầy Cơ Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè tập thể lớp Cao học Hóa Vơ K21 ln động viên, khích lệ tinh thần suốt trinh học tập nghiên cứu khoa học Mặc dù cố gắng thời gian thực luận văn cịn hạn chế kinh nghiệm thời gian nghiên cứu nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thơng cảm ý kiến đóng góp q báu từ thầy để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! ii e MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU - 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN - 1.1 GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO TIO2 - 1.1.1 Cấu trúc tinh thể nano TiO2 - 1.1.2 Cơ sở lý thuyết trình quang xúc tác TiO2 1.1.3 Các phương pháp điều chế vật liệu TiO2 -13 1.2 BIẾN TÍNH TiO2 VỚI CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM -17 1.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU TiO TRONG LĨNH VỰC MÔI TRƯỜNG -21 1.4 GIỚI THIỆU VỀ SILICON VÀ TETRACYCLINE HYDRO CHRORIDE 23 1.4.1 Giới thiệu silicon 23 1.4.2 Giới thiệu kháng sinh tetracycline hydrochloride 24 iii e Chương 2: THỰC NGHIỆM -27 2.1 HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ -27 2.1.2 Hóa chất -27 2.1.1 Dụng cụ -27 2.2 TỔNG HỢP VẬT LIỆU 27 2.2.1 Tổng hợp vật liệu TiO2 từ quặng Ilmenite 27 2.2.2 Tổng hợp vật liệu TiO2 đồng pha tạp C, N, S 32 2.2.3 Cố định vật liệu TiO2 đồng pha tạp C, N, S lên chất mang silicon 33 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU -33 2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) -33 2.3.2 Phương pháp phổ tán xạ lượng tia X (EDX) -35 2.3.3 Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến (UV-Vis DRS) -36 2.3.4 Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ nitơ 38 2.3.5 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) -40 2.3.6 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 42 2.4 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC 43 2.4.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ tetracycline hydrochloride 43 2.4.2 Phân tán vật liệu C,N,S-TiO2 lên silicon -43 2.4.3 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu 43 2.4.4 Phân tích định lượng tetracycline hydrochloride 45 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 KẾT QUẢ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU C,N,S-TiO2 -47 3.1.1 Kết phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X TiO2 C,N,S-TiO2 - 47 3.1.2 Kết chụp hiển vi điện tử quét (SEM) -48 3.1.3 Kết phân tích phổ khuếch tán tử ngoại khả kiến UV-Vis DRS mẫu TiO2 C,N,S-TiO2 48 iv e 3.1.4 Kết phân tích phổ tán xạ lượng EDX mẫu C,N,S-TiO 49 3.2 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU C,N,S-TiO2 - 50 3.2.1 Xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu C,N,S-TiO 50 3.2.2 Kết khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO C,N,STiO2 -51 3.2.3 Ảnh hưởng lượng chất xúc tác C,N,S-TiO đến phân hủy tetracycline hydrochloride -52 3.3 KẾT QUẢ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU TiO BIẾN TÍNH GẮN TRÊN SILICON 53 3.3.1 Một số hình ảnh trực quan gắn xúc tác lên silicon -53 3.3.2 Kết phân tích nhiễu xạ tia X mẫu C,N,S-TiO 2/silicon 54 3.3.3 Kết chụp hiển vi điện tử quét (SEM) hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu C,N,S-TiO2/silicon 54 3.3.4 Kết phân tích phổ tán xạ lượng EDX mẫu C,N,S-TiO2 gắn silicon 55 3.3.5 Kết phân tích phổ FTIR mẫu C,N,S-TiO2 gắn silicon -56 3.3.6 Kết phân tích đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ mẫu C,N,STiO2 gắn silicon -57 3.3.7 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO biến tính gắn silicon 59 3.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THU HỒI VÀ TÁI SỬ DỤNG VẬT LIỆU XÚC TÁC 60 KẾT LUẬN -62 KIẾN NGHỊ 63 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ PHỤ LỤC v e DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT C,N,S-TiO2 Vật liệu TiO2 đồng pha tạp cacbon, nitơ, lưu huỳnh BET Brunauer – Emmett – Teller Đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 77 K CB Conductance band (vùng dẫn) C-TiO2 Vật liệu TiO2 pha tạp cacbon e- Electron quang sinh Eg Band gap energy (Năng lượng vùng cấm) EDX Energy Dispersive X ray spectrocopy (Phổ tán xạ lượng tia X) h+ Lỗ trống quang sinh IR Infrared (Tia hồng ngoại) N – TiO2 Vật liệu TiO2 biến tính nitơ S – TiO2 Vật liệu TiO2 biến tính lưu huỳnh SEM Scanning Electron Microscopy (Hiển vi điện tử quét) TC Tetracycline hydrochloride TEM Transmission Electron Microscopy (Hiển vi điện tử truyền qua) UV – Vis Ultraviolet – Visible Difuse Reflectance Spectrocopy DRS VB Valance band (Vùng hóa trị) XRD X ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X) vi e DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Một số tính chất vật lý TiO2 dạng anatase rutile Bảng 1.2 Thế oxy hoá số chất oxy hoá 10 Bảng 1.3 Hằng số tốc độ phản ứng OH O3 số 10 hợp chất hữu mơi trường nước Bảng 2.1 Danh mục hóa chất 27 Bảng 2.2 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ TC (mg/L) 45 Bảng 3.1 Kích thước tinh thể mẫu vật liệu TiO2 biến tính 47 Bảng 3.2 Phần trăm khối lượng nguyên tố vật liệu 49 C,N,S-TiO2 Bảng 3.3 Giá trị dung lượng hấp phụ TC thay đổi theo thời gian 50 vật liệu Bảng 3.4 Phần trăm khối lượng nguyên tố vật liệu 56 C,N,S-TiO2 gắn silicon Bảng 3.5 Diện tích bề mặt độ xốp mẫu Bảng 3.6 Hiệu suất phân hủy TC với xúc tác C,N,S-TiO2 gắn 60 silicon sau nhiều lần sử dụng vii e 58 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể pha rutlie (TiO2) Hình 1.2 Cấu trúc tinh thể pha anatase Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể pha brookite (TiO2) Hình 1.4 Giản đồ lượng orbital liên kết TiO2 anatase 12 Hình 1.5 Pha tạp chất bán dẫn làm giảm lượng vùng cấm 18 Hình 1.6 Tính tốn lý thuyết vai trị anion pha tạp vào 18 TiO2 Hình 1.7 Các ứng dụng TiO2 lĩnh vực mơi trường 21 Hình 1.8 Lượng TiO2 sử dụng năm lĩnh vực quang xúc tác 22 Hình 1.9 Cấu trúc hóa học silicon polydimethylsiloxane (PDMS) 23 Hình 1.10 Tinh thể TC 24 Hình 1.11 Cơng thức hóa học TC 24 Hình 2.1 Sơ đồ điều chế TiO2 từ quặng ilmenite Bình Định 28 Hình 2.2 Quá trình phân huỷ quặng 29 Hình 2.3 Dung dịch chứa Fe3+ Ti4+ sau hịa tách 30 Hình 2.4 Dung dịch Ti3+ 30 Hình 2.5 Dung dịch chứa Ti3+ 31 Hình 2.6 Bột TiO2 tổng hợp từ quặng Ilmenite 32 Hình 2.7 Vật liệu TiO2 đồng pha tạp C, N, S 32 Hình 2.8 Đế thủy tinh gắn silicon (a) để thủy tinh gắn silicon có phủ xúc tác (b) 33 Hình 2.9 Sự phản xạ bề mặt tinh thể 34 Hình 2.10 Ngun lý phép phân tích EDX 36 Hình 2.11 Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ 40 Hình 2.12 Quang phổ hấp phụ đèn LED 220V – 40W 44 viii e 3.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG THU HỒI VÀ TÁI SỬ DỤNG VẬT LIỆU XÚC TÁC Bảng 3.6 Hiệu suất phân hủy TC với xúc tác C,N,S–TiO2 gắn silicon sau nhiều lần sử dụng Hiệu suất phân hủy TC (%) Thời gian (phút) Ban đầu Lần Lần Lần 60 20,32 25,60 22,27 24,92 120 43,07 32,92 28,09 26,37 180 65,28 49,72 43,18 36,14 240 71,14 55,23 52,31 60,69 300 78,47 68,41 62,42 67,95 360 81,79 81,04 80,05 79,08 0.8 (a) (c) (b) (d Ct/Co 0.6 0.4 0.2 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 Thời gian (phút) Hình 3.16 Kết phân hủy TC xúc tác C,N,S–TiO2 gắn silicon sau nhiều lần sử dụng 60 e Độ bền xúc tác trình phân hủy TC ánh sáng khả kiến thể qua hình 3.16 Xúc tác sau gắn miếng thủy tinh sau lần sử dụng cần lấy khỏi dung dịch, rửa nước mà không cần xử lý thêm Kết cho thấy xúc tác thể hoạt tính tốt sau lần sử dụng Nghiên cứu cho thấy xúc tác C,N,S–TiO2 gắn silicon vật liệu xúc tác quang hóa có độ bền cao, phù hợp ứng dụng vào thực tiễn xử lý nước thải 61 e KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu điều chế vật liệu C,N,S-TiO C,N,S-TiO2 gắn silicon nhằm ứng dụng làm xúc tác quang thu kết sau: Đã nghiên cứu tổng hợp thành công vật liệu xúc tác TiO2 đồng pha tạp C, N, S từ quặng ilmenite Bình Định theo phương pháp sunfat kết hợp với phương pháp thủy nhiệt Đã tiến hành đặc trưng cấu trúc hệ vật liệu tổng hợp Kết cho thấy xúc tác TiO2 biến tính C, N, S thu dạng nano, thành phần pha TiO2 dạng anatase có hoạt tính xúc tác quang tốt vùng ánh sáng khả kiến Việc pha tạp C, N, S làm giảm lượng vùng cấm từ tăng khả hoạt động vùng ánh sáng khả kiến Vai trò C, N, S sau pha tạp khẳng định Qua so sánh chứng minh việc pha tạp C, N, S vào TiO2 cho hoạt tính xúc tác quang vùng khả kiến cao hẳn so với vật liệu TiO2 không pha tạp Hoạt tính xúc tác quang TiO2 biến tính khảo sát qua trình phân hủy tetracycline ánh sáng khả kiến Kết cho thấy mẫu C,N,S-TiO2 cho hiệu suất phân hủy TC 87,8 % sau 360 phút chiếu sáng, Đã cố định vật liệu C,N,S-TiO2 lên thủy tinh thơng qua chất kết dính silicon Kết cho thấy mẫu giữ thành phần pha anatase TiO2 thành phần nguyên tố pha tạp C, N, S Mẫu sau gắn silicon cho hoạt xúc tác quang cao vùng ánh sáng khả kiến tái sử dụng, thu hồi dễ dàng sau xử lý Từ mở triển vọng ứng dụng hệ vật liệu việc xử lý thực tiễn chất chất ô nhiễm hữu bền điều kiện ánh sáng khả kiến 62 e KIẾN NGHỊ Đề tài tiếp tục phát triển theo hướng sau: Khảo sát hoạt tính xúc tác quang hệ vật liệu C,N,S-TiO2 chất khác xử lý nhiều chất thải hữu khác gây ô nhiễm môi trường Khảo sát khả xử lý nước thải quy mô pilot 63 e DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Thông tư số 03/2012/TT-BNNPTNT ngày 16/01/2012 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn việc ban hành Danh mục thuốc, hoá chất, kháng sinh cấm sử dụng, hạn chế sử dụng [2] Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung, (2006), “Các q trình oxi hoá nâng cao xử lý nước nước thải - Cơ sở khoa học ứng dụng”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [3] Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê, (2008), “Điều chế bột anatase kích thước nano mét cách thủy phân titan isopropoxit dung mơi cloroformnước”, Tạp chí hóa học, 46(2A), tr 177-181 [4] Ngô Sỹ Lương cộng (2006), “Khảo sát q trình điều chế titan dioxit dạng bột kích thước nano phương pháp thủy phân tetra n-butyl octotitanat dung mơi hỗn hợp etanol-nước”, Tạp chí Phân tích Hóa Lý Sinh học, 11(3B), tr.52-56 [5] Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Nhu Liễu, Nguyễn Hữu Trí, Trần Trí Luân, (2003), “Nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang hoá TiO2 từ sa khoáng illmenite Việt Nam”, Báo cáo Hội nghị Hố học tồn quốc lần thứ IV, Hà Nội [6] Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê, (2008), “Điều chế bột anatase kích thước nano mét cách thủy phân titan isopropoxit dung môi cloroformnước”, Tạp chí hóa học, 46 (2A), tr 177-181 [7] Nguyễn Văn Cường cộng sự, (2009), “Nghiên cứu chế tạo xúc tác quang sở vật liệu TiO2-SiO2 ứng dụng xử lý nước nghiễm Phenol”, Phát triển Khoa học & Cơng nghệ Mơi trường, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, 12 (2), 17-28 [8] T N Tran, T V A Pham, M L P Le, T P T Nguyen and V M Tran (2013), Synthesis of amorphous silica and sulfonic acid functionalized 64 e silica used as reinforced phase for polymer electrolyte membrane, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol, 4, 1-6 [9] Nguyen Thi Lan, Vo Hoang Anh, Nguyen Thi Viet Kieu, Le Thi Thanh Thuy, Nguyen Phi Hung (2017), Influence factors of the preparation of TiO2 nanoparticles from Binh Dinh ilmenite ore using H2SO4 agent, Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, (3), 72-77 Tiếng anh [10] Kaur, Japinder, Bansal, Sami, Singhal, Sonal, (2013), “Photocatalytic degradation of methyl orange using ZnO nanopowders synthesized via thermal decomposition of oxalate precursor method”, Physica B: Condensed Matter, 416, 33–38 [11] Kim, Sung, Choi, Myong, Hyunchul, (2016), “Photocatalytic activity of SnO2 nanoparticles in methylene blue degradation”, Materials Research Bulletin, 74, 85–89 [12] Deshpande, Siddharth, Tamboli, Mohaseen, Arbuj, Sudhir, Mulik, Uttam, Amalnerkar, (2014), "Synthesis of Nanostructured Ta2O5 and Its Photocatalytic Performance Study" Journal of Nanoengineering and Nanomanufacturing, 4, 1166 –1196 [13] Shahabuddin, Syed, Muhamad Sarih, Norazilawati, Mohamad, Sharifah, Juan, Joon Ching (2016) "SrTiO3 Nanocube - Doped Polyaniline Nanocomposites with Enhanced Photocatalytic Degradation of Methylene Blue under Visible Light", Polymers, 8, 1-8 [14] A Fujishima, K Honda, (1972), “Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”, Nature, 37, 238-246 [15] E Grabowska, A Zaleska, J W Sobczak, M Gazda, J Hupka, (2009), “Boron-doped TiO2 Characteristics and photoactivity under visible light”, Procedia Chemistry, 1553 –1559 65 e [16] K Palanivelu, Ji Sun Im and Young-Seak Lee, (2007), “Carbon Doping of TiO2 for Visible Light Photo Catalysis - A review”, Carbon Science, 8, 214–224 [17] In-Cheol Kang, Qiwu Zhang, Junya Kano, Shu Yin, Tsugio Sato, Fumio Saito (2007), "Synthesis of nitrogen doped TiO2 by grinding in gaseous NH3", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 189 (23), 232–238 [18] Lin, Xiaoxia, Rong, Fei, Fu, Degang, Yuan, Chunwei, (2012), "Enhanced photocatalytic activity of fluorine doped TiO2 by loaded with Ag for degradation of organic pollutants", Powder Technology, 219, 173–178 [19] L Devi, Rg Kavitha, (2014),"Enhanced photocatalytic activity of sulfur doped TiO2 for the decomposition of phenol: A new insight into the bulk and surface modification" Materials Chemistry and Physics, 143, 1300 – 1308 [20] Lin, Xiaoxia, Rong, Fei, Fu, Degang, Yuan, Chunwei, (2012),"Enhanced photocatalytic activity of fluorine doped TiO2 by loaded with Ag for degradation of organic pollutants", Powder Technology, 219, 173–178 [21] Li, Xuemin, Guo, Zhengkai, He, Tao, (2013), "The doping mechanism of Cr into TiO2 and its influence on the photocatalytic performance”, Physical chemistry chemical physics, 15, 1039-1047 [22] Mojtaba Safari, Rasoul Talebi, Mohammad Hossein Rostami, Manouchehr Nikazar, Mitra Dadvar, (2014), “Synthesis of irondoped TiO2 for degradation of reactive Orange16”, Journal of Environmetal Health Science & Engineering, 1-9 [23] Escalante, Karen, García, Ma, Rodriguez, Francisco, Ortiz-Frade, L., Godínez, Luis, (2013), "Study of the photo-electrochemical activity of cobalt- and nickel-doped TiO2 photo-anodes for the treatment of a dyecontaminated aqueous solution", Journal of Applied Electrochemistry, 43, 1-10 66 e [24] Jiang, Chen, Daimei, Zhongyi, Geng, Jiaqing, Wang, Qun, (2007), “Carbon and Nitrogen Co-Doped TiO2 with Enhanced Visible-Light” Photocatalytic Activity, Industrial & Engineering Chemistry Research, 46, 1021-1029 [25] Jaiswal, Rishabh, Patel, N., Kothari, D C, Miotello, A, (2012), "Improved visible light photocatalytic activity of TiO2 co-doped with Vanadium and Nitrogen" Catalysis B Environmental, 126, 47-56 [26] Dorian Hanaor, Charles Sorrell “Review of the anatase to rutile phase transformation”, Journal of Materials Science, Springer Verlag, 2011, 46 (4), 855-874 [27] David A Keen and Martin T Dove (1999), “Local structures of amorphous and crystalline phases of silica, SiO2, by neutron total scattering”, Journal of Physics: Condensed Matter, 11(47), 9263-9273 [28] X Cheng, et al., Synthesis and characterization of C-N-S-tridoped TiO2 nano-crystalline photocatalyst and its photocatalytic activity for degradation of rhodamine B, Journal of physics and Chemistry of solids (2013), 74, 684-690 [29] Y Wu, et al., Properties of carbon and iron modified TiO2 photocatalyst synthesized at low temperature and photodegradation of acid orange under visible light, Applied Surface Science (2010), 256, 4260-4268 [30] G Zhang, et al., Visible light-sensitized S, N and C co-doped polymorphic TiO2 for photocatalytic destruction of microcystin-LR, Applied Catalysis B: Environmental (2014), 144, 614-621 [31] X Wang, et al., Solvothermal synthesis of Fe-C co-doped TiO2 nanoparticles for visible-light photocatalytic removal of emerging organic contaminants in water, Applied Catalysis A: General (2011), 409-410, 257266 67 e [32] H J Yun, et al., Facile preparation of high performance visible light sensitive photo-catalysts, Applied Catalysis B: Environmental (2010), 94, 241-247 [33] X Wang, et al., Solvothermal synthesis of C-N codoped TiO2 and photocatalytic evaluation for bisphenol A degradation using a visible-light irradiated LED photoreactor, Applied Catalysis B: Environmental (2010), 100, 355-364 [34] H Liu, Y Wu, and J Zhang, A new approach toward Carbon - Modified Vanadium - Doped Titanium Dioxide Photo catalysts, Applied Materials & Interfaces (2011), 10, 1021-1027 [35] Lee, Heejin, Jurng, Jongsoo, Park, Young–Kwon, (2011), “The synthesis and coating process of TiO2 nanoparticles using CVD process", Powder Technology, 214, 64–68 [36] Asahi R, Morikawa T, Ohwaki T, Aoki K, Taga Y (2001), “Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium dioxide”, Science; 293: 269-271 [37] Chen, J.-Y, Peng, T.-Z, Xiao, Y.-F, (2003) "Preparation of titanium dioxide/bentonite composite material with high activity and study on its photo-catalysis" Acta Chimica Sinica, 61, 1311- 1315 [38] Predoi, Daniela, Cao, Xi, Liu, Chen, Hu, Yandi, Yang, Wenli, Chen, Jiawei, (2016) "Synthesis of N/Fe Comodified TiO2 Loaded on Bentonite for Enhanced Photocatalytic Activity under UV-Vis Light”, Journal of Nanomaterials, 1687- 4110 [39] Wooseok Nam., K Woo, and G Han, (2009), “Photooxidation of anionic surfactant (sodium lauryl sulfate) in a three-phase fluidized bed reactor using TiO2/SiO2 photocatalyst”, 15, 348-353 [40] Tian J., et al (2009), “Photocatalyst of TiO2/ZnO nano composite film: Preparation, characterization, and photodegradation activity of methyl orange”, Surface and Coatings Technology, 204, 205-214 68 e [41] Andreas Hanel, P.M., Adriana Zaleska, Jan Hupka, (2010), “Photocatalytic activity of TiO2 immobilized on glass beads”, Physicochem Probl Miner Process, 45, 49-56 [42] Shavisi Y., et al (2014), “Application of solar light for degradation of ammonia in petrochemical wastewater by a floating TiO2/LECA photocatalyst”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20, 28062813 [43] Yamashita H., et al (2008), “TiO2 photocatalyst loaded on hydrophobic Si3N4 support for efficient degradation of organics diluted in water”, Applied Catalysis A: General, 350, 164-168 69 e DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ [1] Lê Thị Thanh Thúy, Huỳnh Thanh Tùng, Nguyễn Phi Hùng, “Tổng hợp vật liệu C, N, S đồng pha tạp vào TiO2 phủ silicone ứng dụng xử lý chất kháng sinh tetracycline ánh sáng khả kiến”, Tạp chí xúc tác hấp phụ Việt Nam, nhận đăng tập số 4, (2021) a e PHỤ LỤC Kết phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) Hình Giản đồ nhiễu xạ tia X TiO2 T iO -C N S 20 19 18 17 16 15 14 13 11 10 d=3.524 90 80 70 60 20 d=1.334 30 d=1.703 d=2.381 40 d=1.898 50 d=2.322 Lin (Cps) 12 10 20 30 40 50 60 70 - T h e t a - S c a le T h u y Q N M N S C T iO - F ile : T h u y Q N M N S C T iO r aw - T y p e: T h / T h l oc k e d - S t a rt : 19 77 ° - E n d: 25 ° - St e p: 02 ° - S t ep t im e : s - T e m p : ° C ( R oo m ) - T im e S t ar te d : s - 2- T he t a : 75 ° - T he t a: 0 00 ° - C 1) T hu y Q N M N S C T iO - Le f t A n gl e : 2 ° - R ig h t A ng le : ° - L ef t I nt : 5 C p s - R ig h t I n t : 78 C ps - O b s M a x : ° - d (O bs M a x ): - M a x I n t : C p s - N e t H e igh t : C p s - F W H M : 17 ° - C h o r 00 -0 -1 ( * ) - A n a t as e , s y n - T i O - Y : 83 72 % - d x b y : - W L : - T et g o n al - a 52 - b - c 39 - alp h a 0 00 - b e ta 0 00 - g a m m a 0 - B o d y -c en t ere d - I 41 / am d (1 1) - - 36 31 - I/ I c Hình Giản đồ nhiễu xạ tia X C,N,S-TiO2 b e 80 Hình Phổ tán xạ lượng EDX hệ C,N,S-TiO2/ Silicon Hình Phổ hồng ngoại hệ C,N,S-TiO2/ Silicon c e HANOI NATIONAL UNIVERSITY OF EDUCATION TriStar 3000 V6.07 A Unit Port Serial #: 2125 Page 22 Sample: C,N,S,TiO2 Operator: LvK Submitter: HV DHQN File: C:\WIN3000\DATA\2020\002-662.SMP Started: 7/27/2020 4:33:22PM Analysis Adsorptive: N2 Completed: 7/27/2020 9:43:16PM Analysis Bath Temp.: 77.350 K Report Time: 7/29/2020 4:10:17PM Sample Mass: 0.1542 g Warm Free Space: 6.9392 cm³ Measured Cold Free Space: 22.3817 cm³ Measured Equilibration Interval: 10 s Low Pressure Dose: None Sample Density: 1.000 g/cm³ Automatic Degas: No Comments: Mau: C,N,S,TiO2/Silicon Degas o 200 C voi N2 4h Mau cua Hoc vien Cao hoc-DHQN Ngay 27-7-2020 Summary Report Surface Area Single point surface area at p/p° = 0.249007834: 64.7425 m²/g BET Surface Area: 67.0389 m²/g BJH Adsorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 67.7144 m²/g BJH Desorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 84.5778 m²/g Pore Volume BJH Adsorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.079572 cm³/g BJH Desorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.087514 cm³/g Pore Size BJH Adsorption average pore width (4V/A): 4.7005 nm BJH Desorption average pore width (4V/A): 4.1388 nm d e HANOI NATIONAL UNIVERSITY OF EDUCATION TriStar 3000 V6.07 A Unit Port Serial #: 2125 Page 25 Sample: TiO2 99% Operator: LvK Submitter: HV DHQN File: C:\WIN3000\DATA\2020\002-661.SMP Started: 7/27/2020 4:33:22PM Analysis Adsorptive: N2 Completed: 7/27/2020 9:43:16PM Analysis Bath Temp.: 77.350 K Report Time: 7/29/2020 4:07:56PM Sample Mass: 0.2233 g Warm Free Space: 6.7231 cm³ Measured Cold Free Space: 21.5019 cm³ Measured Equilibration Interval: 10 s Low Pressure Dose: None Sample Density: 1.000 g/cm³ Automatic Degas: No Comments: Mau: TiO2 99% Degas o 200 C voi N2 4h Mau cua Hoc vien Cao hoc-DHQN Ngay 27-7-2020 Summary Report Surface Area Single point surface area at p/p° = 0.249307121: 8.6604 m²/g BET Surface Area: 8.8711 m²/g t-Plot Micropore Area: 2.1494 m²/g t-Plot External Surface Area: 6.7217 m²/g BJH Adsorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 6.3760 m²/g BJH Desorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 6.2886 m²/g Pore Volume t-Plot micropore volume: 0.000965 cm³/g BJH Adsorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.025231 cm³/g BJH Desorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.024459 cm³/g Pore Size BJH Adsorption average pore width (4V/A): 15.8288 nm BJH Desorption average pore width (4V/A): 15.5578 nm e e ... cellulose… e Trên sở khoa học thực tiễn tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu gắn TiO2 biến tính pha ứng dụng xử lý nước thải? ?? MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Tổng hợp vật liệu TiO2 TiO2 biến tính C, N, S có hoạt tính. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN HUỲNH THANH TÙNG NGHIÊN CỨU GẮN TiO2 BIẾN TÍNH TRÊN PHA NỀN ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chun ngành: Hóa Vơ Mã số: 8440113 Người hướng dẫn: TS Lê... việc nghiên cứu, xử lý nhằm giảm thiểu đến mức thấp ô nhiễm đặc biệt cần thiết Nhiều kỹ thuật tiên tiến xuất thập kỷ gần ứng dụng xử lý nước nước thải Hiện giới có nhiều phương pháp xử lý nước thải