Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.

Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở TiO2, SiO2, Al2O3 không pha tạp và pha tạp Ce3+ định hướng ứng dụng trong lĩnh vực màng phủ bảo vệ chống cào xước và tự làm sạch.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HÀ THU HƯỜNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TRÊN CƠ SỞ TiO2, SiO2, Al2O3 KHÔNG PHA TẠP VÀ PHA TẠP Ce3+ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC MÀNG PHỦ BẢO VỆ CHỐNG CÀO XƯỚC VÀ TỰ LÀM SẠCH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TRÊN CƠ SỞ TiO2, SiO2, Al2O3 KHÔNG PHA TẠP VÀ PHA TẠP Ce3+ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC MÀNG PHỦ BẢO VỆ CHỐNG CÀO XƯỚC VÀ TỰ LÀM SẠCH Ngành: Khoa học vật liệu Mã số: 9440122 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS Phạm Thành Huy Hà Nội – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết khoa học trình bày luận án kết nghiên cứu thân tập thể hướng dẫn suốt thời gian làm nghiên cứu sinh chưa xuất công bố tác giả khác Các kết đạt xác trung thực Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Người hướng dẫn khoa học Người cam đoan GS TS Phạm Thành Huy Hà Thu Hường i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến GS.TS Phạm Thành Huy trực tiếp hướng dẫn, định hướng nghiên cứu nội dung luận án suốt trình học tập thực luận án Xin chân thành cảm ơn thầy dành nhiều thời gian tâm huyết, hỗ trợ mặt để tơi hồn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo, Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ Viện Đào tạo Quốc tế Khoa học Vật liệu tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh suốt trình học tập nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Hồ Xuân Năng – Chủ tịch HĐQT-TGĐ Tập đoàn Phenikaa TS Phạm Anh Tuấn – PTGĐ Ban Lãnh đạo Tập đoàn Phenikaa động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tập trung nghiên cứu luận án tiến sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ động viên đồng nghiệp Trung Tâm Polyme, nhóm nghiên cứu sinh – Viện ITIMS - Đại học Bách Khoa Hà Nội, Nhóm Quang điện tử - Trường Đại học Phenikaa hỗ trợ nhiệt tình q trình thực nghiệm để tác giả hồn thành nội dung nghiên cứu luận án Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình thân yêu, hậu phương vững chắc, ln động viên tơi lúc khó khăn hỗ trợ vật chất tinh thần, giúp n tâm thực q trình nghiên cứu hoàn thiện luận án tiến sĩ Tác giả luận án Hà Thu Hường ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan màng phủ nanocomposite 1.2 Cơ chế tự làm màng phủ nanocomposite TiO2 1.2.1 Góc tiếp xúc với nước bề mặt chất rắn 1.2.2 Khả tự làm theo chế siêu ưa nước TiO2 1.2.3 Tăng cường tính chất siêu ưa nước màng phủ nanocomposite sở biến tính vật liệu nano TiO2 12 1.3 Nâng cao tính chất quang tính lý màng phủ nanocomposite sở biến tính TiO2 13 1.4 Nâng cao hiệu suất loại bỏ chất hữu ô nhiễm vật liệu nanocomposite TiO2 vùng ánh sáng nhìn thấy 15 1.4.1 Tăng cường hiệu suất loại bỏ chất hữu ô nhiễm TiO2 15 1.4.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả phân hủy quang xúc tác 19 1.5 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng màng phủ nanocomposite 20 1.5.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng màng phủ nanocomposite giới 20 1.5.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng màng phủ nanocomposite Việt Nam21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 23 2.1 Hóa chất 23 2.2 Phương pháp chế tạo vật liệu nanocomposite 23 2.2.1 Phương pháp sol-gel 23 iii 2.2.2 Chế tạo màng phủ nanocomposite phương pháp phủ quay 25 2.3 Quy trình chế tạo vật liệu nanocomposite 25 2.3.1 Quy trình tổng hợp vật liệu nanocomposite TiO2-Al2O3 25 2.3.2 Quy trình tổng hợp vật liệu nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3 27 2.3.3 Quy trình tổng hợp vật liệu nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 29 2.3.4 Quy trình tổng hợp vật liệu nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3:Ce3+ 31 2.4 Các phương pháp kỹ thuật thực nghiệm 32 2.4.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction, XRD) 33 2.4.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) 34 2.4.3 Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) 35 2.4.4 Phổ tán sắc lượng tia X (Phổ EDS) 35 2.4.5 Phổ tử ngoại – khả kiến (UV-vis Spectroscopy) 36 2.4.6 Phương pháp phân tích phổ tán xạ Raman 37 2.4.8 Phổ huỳnh quang (PL) 38 2.4.9 Phương pháp phân tích diện tích bề mặt BET 39 2.4.10 Phương pháp phân tích phổ quang điện tử tia X (XPS) 39 2.4.11 Phân tích phổ FTIR 39 2.4.12 Phương pháp đo góc tiếp xúc 39 2.5 Phương pháp xác định tính chất lý bề mặt màng phủ 40 2.5.1 Phương pháp xác định độ cứng theo thang Mohs 40 2.5.2 Phương pháp xác định độ cứng nanoindentation màng phủ 40 2.5.3 Phương pháp xác định độ bền cào xước màng phủ 41 2.6 Xác định chiều dày màng mỏng 41 2.7 Phương pháp xác định hoạt tính quang xúc tác 41 CHƯƠNG CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TiO2-Al2O3 VÀ TiO2-SiO2-Al2O3 45 3.1 Giới thiệu 45 iv 3.2 Đặc điểm cấu trúc tính chất vật liệu nanocomposite TiO2-Al2O3 45 3.2.1 Hình thái bề mặt màng phủ nanocomposite TiO2-Al2O3 45 3.2.2 Cấu trúc tinh thể vật liệu nanocomposite TiO2-Al2O3 46 3.2.3 Tính chất quang vật liệu nanocomposite TiO2-Al2O3 48 3.2.4 Tính chất lý màng mỏng nanocomposite TiO2-Al2O3 51 3.3 Đặc điểm cấu trúc tính chất vật liệu nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3 52 3.3.1 Hình thái bề mặt thành phần hóa học vật liệu nanocomposite TiO2SiO2-Al2O3 52 3.3.2 Cấu trúc tinh thể vật liệu nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3 55 3.3.4 Tính chất quang màng nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3 56 3.3.5 Các tính chất lý màng mỏng nanocomposite TS:x%Al2O3 58 3.4 Kết luận chương 61 CHƯƠNG CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MÀNG PHỦ NANOCOMPOSITE TiO2-SiO2:Ce3+ 62 4.1 Giới thiệu 62 4.2 Hình thái bề mặt màng nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 62 4.3 Thành phần hóa học màng nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 65 4.4 Cấu trúc tinh thể nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 68 4.5 Tính chất quang màng nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 71 4.6 Tính chất thấm ướt màng nanocomposite TiO2-SiO2:Ce3+ 73 4.7 Kết luận chương 76 CHƯƠNG CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE TiO2-SiO2-Al2O3:Ce3+ 78 5.1.Giới thiệu 78 5.2.Cấu trúc tính chất vật liệu nanocomposite TSA:Ce3+ 79 5.2.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu nanocomposite TSA:Ce3+ 79 5.2.2 Hình thái bề mặt thành phần hóa học vật liệu nanocomposite TSA:x%Ce3+ 81 v 5.2.3 Tính chất quang vật liệu nanocomposite TSA:x%Ce3+ 87 5.2.4 Đánh giá khả loại bỏ MB dung dịch vật liệu nanocomposite TSA:x%Ce3+ 89 5.3 Ứng dụng vật liệu nanocomposite TSA:x%Ce3+ chế tạo màng phủ bảo vệ chống cào xước tự làm 97 5.3.1 Hình thái cấu trúc tính chất lớp màng phủ nanocomposite TSA:Ce3+ 97 5.3.2 Tính chất quang tính chất lý màng mỏng nano-composite TSA:6%Ce3+ 99 5.4 Kết luận chương 101 KẾT LUẬN CHUNG 103 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC A vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt λ Wavelength Bước sóng Eg Band gap Vùng cấm e-/h+ Electron/hole pair Cặp electron/lỗ trống Chữ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt EDS Energy dispersive X-ray spectroscopy Phổ tán sắc lượng tia X SEAD Select-area electron diffraction Nhiễu xạ điện tử vùng chọn FESEM Field emission scanning electron microscopy Hiển vi điện tử quét phát xạ trường SEM Scanning electron microscopy Hiển vi điện tử quét HRTEM High-resolution transmission electron microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao TEM Transmission electron microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua Raman Raman spectrum Phổ tán xạ Raman FTIR Fourier transform infrared Hồng ngoại biến đổi Fourier UV Ultraviolet Tử ngoại UV-Vis Ultraviolet – Visible Tử ngoại – khả kiến XRD X-ray Diffraction Nhiễu xạ tia X VB Valence band Vùng hóa trị CB Conduction band Vùng dẫn BET Brunauer-Emmett-Teller XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy Phổ quang điện tử tia X AFM Atomic force microscopy Kính hiển vi lực nguyên tử v ALD Atomic layer deposition Phương pháp lắng đọng đơn lớp nguyên tử WCA Water contact angle Góc tiếp xúc giọt nước PL Photoluminescence Quang huỳnh quang FFTED Fast Fourier transform electron diffraction Ảnh nhiễu xạ điện tử biến đổi Fourier nhanh MB Methylene blue Xanh metylen NCPs Nanocomposites powders Bột nanocomposite NCTFs Nanocomposite thin films Màng mỏng nanocomposite TA TiO2-Al2O3 TiO2-Al2O3 TSA TiO2-SiO2-Al2O3 TiO2-SiO2-Al2O3 TS:Ce3+ TiO2-SiO2:Ce3+ TiO2-SiO2:Ce3+ TSA:Ce3+ TiO2-SiO2-Al2O3:Ce3+ TiO2-SiO2-Al2O3:Ce3+ TEOS Tetraethyl ortho silicate Tetraetyl ortho silicat TBT Tetrabuthyl titanate Tetrabutyl titanat ATIP Aluminum triisopropoxide Aluminum triisopropoxide Ce(NO3)3.6H2O Cerium nitrate hexahydrate Cerium nitrat hexahydrat EtOH Ethanol Etanol IPA Isopropanol Isopropanol DEG Diethylene glycol Dietylen glycol Aac Acid acetic Axit acetic vi [109] A G Ilie, M Scarisoareanu, I Morjan, E Dutu, M Badiceanu, I Mihailescu (2017), "Principal component analysis of Raman spectra for TiO2 nanoparticle characterization", Applied Surface Science, vol 417, pp 93– 103 [110] A Duta, M Visa, S A Manolache, M Nanu (2008), "Anatase (TiO2) thin layers for solar energy conversion” The 11th International Conference on Optimization of Electronic Equipment: OPTIM 2008, pp 461-466 [111] J Liu, G He, N Lu, J Li (2017), "Fabrication of photo-absorption enhanced black TiO2-SiO2 by flame spraying", Materials Research Express, vol 4, no 12, p 125503 [112] A Šuligoj, U.L Štangar, A Ristić, M Mazaj, D Verhovšek, N.N Tušar (2016), “TiO2-SiO2 films from organic-free colloidal TiO2 anatase nanoparticles as photocatalyst for removal of volatile organic compounds from indoor air”, Applied Catalysis B: Environmental, vol.184, pp.119–131 [113] M A Ahmed, M F Abdel-Messih (2011), "Structural and nano-composite features of TiO2-Al2O3 powders prepared by sol-gel method", Journal of Alloys and Compounds, vol 509, no 5, pp 2154–2159 [114] A Sadeghzadeh Attar, Z Hassani (2015), "Fabrication and Growth Mechanism of Single-crystalline Rutile TiO2 Nanowires by Liquid-phase Deposition Process in a Porous Alumina Template", Journal of Materials Science & Technology, vol 31, no 8, pp 828–833 [115] P P Ananthaswamy, R S Raveendra, P V Krupakara, P A Prashanth, B M Nagabhushana (2016), "Enhanced Mechanical Properties of Al-6061 Metal Matrix Composites Reinforced with α-Al2O3 Nanoceramics Enhanced Mechanical Properties of Al-6061 Metal Matrix Composites Reinforced with α-Al2O3 Nanoceramics", Journal of Materials Science and Surface Engineering, vol 4, no 7, pp 483–487 [116] M P Gonullu, H Ates (2020), "The characteristic evolution of TiO2/Al2O3 bilayer films produced by ALD: Effect of substrate type and wide range annealing temperature", Superlattices and Microstructures, vol 142, p 106529 [117] E Barajas-Ledesma, M.L García-Benjume, I Espitia-Cabrera, M OrtizGutiérrez, F.J Espinoza-Beltrán, J Mostaghimi, M.E Contreras-García (2010), "Determination of the band gap of TiO2-Al2O3 films as a function of processing parameters", Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology, vol 174, no 1–3, pp 71–73 117 [118] H F Oleiwi, H F Al-Taay, S K Yassin Al-Ani, K J Tahir (2019), "Structural and optical properties of Al2O3 nanocrystalline: Effect of deposition time", AIP Conference Proceedings, vol 2144, no 030027, pp 16 [119] C J Chang, J S Chen, P H Tsai, C L Chen, L.-L Yang, Y.-S Lai (2005), "Compositional Tailored Sol-Gel SiO2–TiO2 Thin Films: Crystallization, Chemical Bonding Configuration, and Optical Properties", Journal of Materials Research, vol 20, no 11, pp 3141–3149 [120] EunGyoung Choi, KyoungHo Song, SoRa An, KwanYoung Lee, MinHyeh Youn, KiTae Park, SoonKwan Jeong, HakJoo Kim (2018), "Cu/ZnO/AlOOH catalyst for methanol synthesis through CO2 hydrogenation", Korean Journal of Chemical Engineering, vol 35, no 1, pp 73–81 [121] M Abdollahifar, M R Zamani, E Beiygie, H Nekouei (2014), "Synthesis of micro-mesopores flower-like γ-Al2O3 nano-architectures", Journal of the Serbian Chemical Society, vol 79, no 8, pp 1007–1017 [122] S.S Latthe, S Liu, C Terashima, K Nakata, A Fujishima (2014), Transparent, adherent, and photocatalytic SiO2 -TiO2 coatings on polycarbonate for self-cleaning applications, Coatings 4, p.497–507 [123] S Damyanova, A Spojakina, K Jiratova (1995), "Effect of mixed titaniaalumina supports on the phase composition of NiMo/TiO2‒Al2O3 catalysts", Applied Catalysis A: General, vol 125, no 2, pp 257–269 [124] M Mizanur, R Khan, M Akter, K Amin, M Younus (2018), "Synthesis, Luminescence and Thermal Properties of PVA - ZnO - Al2O3 Composite Films: Towards Fabrication of Sunlight-Induced Catalyst for Organic Dye Removal", Journal of Polymers and the Environment, vol 26, no 8, pp 3371– 3381 [125] L Zhang, J H Prosser, G Feng, D Lee (2012), "Mechanical properties of atomic layer deposition-reinforced nanoparticle thin films", Nanoscale, vol 4, no 20, pp 6543–6552 [126] Xiuguo Sun, Chunmei Li, Luying Ruan, Zheng Peng, Jianmin Zhang, Jinjin Zhao, Yanting Li (2014), "Ce-doped SiO2@TiO2 nanocomposite as an effective visible light photocatalyst", Journal of Alloys and Compounds, vol 585, pp 800–804 [127] M Science-poland, S Branch (2011), "Photo-induced superhydrophilicity of nanocomposite TiO2 – SiO2 thin film", Materials Science-Poland, vol 29, no 1, pp 22-28 118 [128] J Xiong, D K Sarkar, X G Chen (2017), "Ultraviolet-Durable Superhydrophobic Nanocomposite Thin Films Based on Cobalt StearateCoated TiO2 Nanoparticles Combined with Polymethylhydrosiloxane", ACS Omega, vol 2, no 11, pp 8198–8204 [129] Yuechan Cao, Zongyan Zhao, Juan Yi, Chenshuo Ma, Dacheng Zhou, Rongf ei Wang, Chen Li, Jianbei Qiu (2013), "Luminescence properties of Sm3+doped TiO2 nanoparticles: Synthesis, characterization, and mechanism", Journal of Alloys and Compounds, vol 554, pp 12–20 [130] L Pinho, M J Mosquera (2013), "Applied Catalysis B: Environmental Photocatalytic activity of TiO2-SiO2 nanocomposites applied to buildings: Influence of particle size and loading", Applied Catalysis B: Environmental, vol 134–135, pp 205–221 [131] H Yang, K Zhang, R Shi, A Tang (2007), "Sol-gel synthesis and photocatalytic activity of CeO2/TiO2 nanocomposites", Journal of the American Ceramic Society, vol 90, no 5, pp 1370–1374 [132] M Nasir, J Lei, W Iqbal, J Zhang (2016), "Study of synergistic effect of Sc and C co-doping on the enhancement of visible light photo-catalytic activity of TiO2", Applied Surface Science, vol 364, pp 446–454 [133] B Erdem, R A Hunsicker, G W Simmons, E David Sudol, V L Dimonie, M S El-Aasser (2001), "XPS and FTIR surface characterization of TiO2 particles used in polymer encapsulation", Langmuir, vol 17, no 9, pp 2664– 2669 [134] Z Liu, B Guo, L Hong, H Jiang (2005), "Preparation and characterization of cerium oxide doped TiO2 nanoparticles", Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol 66, no 1, pp 161–167 [135] E Paparazzo, (2019), “Corrigendum: Use and mis-use of x-ray photoemission Ce3d spectra of Ce2O3 and CeO2” Journal of Physics: Condensed Matter, vol.32, no.9, pp 099501 [136] P Makuła, M Pacia, W Macyk (2018), "How To Correctly Determine the Band Gap Energy of Modified Semiconductor Photocatalysts Based on UVVis Spectra", The Journal of Physical Chemistry Letters, vol 9, no 23, pp 6814–6817 [137] M Tsega, F B Dejene (2016), "Structural and optical properties of Ce-doped TiO2 nanoparticles using the sol-gel process", ECS Journal of Solid State Science and Technology, vol 5, no 2, pp R17–R20 119 [138] K Xie, Q Jia, Y Wang, W Zhang, J Xu (2018), "The electronic structure and optical properties of Anatase TiO2 with rare earth metal dopants from first-principles calculations", Materials (Basel), vol 11, no 2, pp 179 [139] O Frank, M Zukalova, B Laskova, J Kürti, J Koltai, L Kavan (2012), "Raman spectra of titanium dioxide (anatase, rutile) with identified oxygen isotopes (16, 17, 18)", Physical Chemistry Chemical Physics, vol 14, no 42, pp 14567–14572 [140] T Mazza, E Barborini, P Piseri, P Milani, D Cattaneo, A Li Bassi, C E Bottani, C Ducati (2007), "Raman spectroscopy characterization of TiO2 rutile nanocrystals", Physical review B: covering condensed matter and materials physics, vol 75, no 4, pp.045416 [141] V Džimbeg-Malčić, Ž Barbarić-Mikočević, K Itrić (2012), "Kubelka-munk theory in describing optical properties of paper (II)", Tehnički Vjesnik, vol 19, no 1, pp 191–196 [142] A M T Silva, C G Silva, G Dražić, J L Faria (2009), "Ce-doped TiO2 for photocatalytic degradation of chlorophenol", Catalysis Today, vol 144, no 1–2, pp 13–18 [143] J Strunk, W C Vining, A T Bell (2010), "A study of oxygen vacancy formation and annihilation in submonolayer coverages of TiO2 dispersed on MCM-48", The Journal of Physical Chemistry C, vol 114, no 40, pp 16937– 16945 [144] T.S Moss (1954), “The interpretation of the properties of indium antimonide” Proceedings of the Physical Society Section B, vol 67, pp.775–782 [145] S Munir, S.M Shah, H Hussain, R Ali khan (2016), “Effect of carrier concentration on the optical band gap of TiO2 nanoparticles”, Materials and Design, vol 92, pp.64–72 [146] G Whyman, E Bormashenko (2012), " Wetting transitions on rough substrates: general considerations", Journal of Adhesion Science and Technology, vol 26 pp 207-220 [147] Durgam Komaraiah, Eppa Radha, Jemmy James, Nandakumar Kalarikkal, J Sivakumar, M.V Ramana Reddy, R Sayanna (2019), "Effect of particle size and dopant concentration on the Raman and the photoluminescence spectra of TiO2 :Eu3+ nanophosphor thin films", Journal of Luminescence, vol 211, pp 320–333 [148] A Zavialova, A Bugrov, R Smyslov, D Kirilenko, T Khamova, G Kopitsa, C Licitra, D Rouchon (2019), "Structure and photoluminescent properties of 120 TiO2:Eu3+ nanoparticles synthesized under hydro and solvothermal conditions from different precursors", Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, vol 10, no 3, pp 361–373 [149] J G Li, X Wang, K Watanabe, T Ishigaki (2006), "Phase structure and luminescence properties of Eu3+-doped TiO2 nanocrystals synthesized by Ar/O2 radio frequency thermal plasma oxidation of liquid precursor mists", The Journal of Physical Chemistry B, vol 110, no 3, pp 1121–1127 [150] F Z Yakdoumi, A S Hadj-Hamou (2020), "Effectiveness assessment of TiO2Al2O3 nano-mixture as a filler material for improvement of packaging performance of PLA nanocomposite films", Journal of Polymer Engineering, vol 40, no 10, pp 848–858 [151] P Post, L Wurlitzer, W Maus-Friedrichs, A P Weber (2018), "Characterization and applications of nanoparticles modified in-flight with silica or silica-organic coatings", Nanomaterials, vol 8, no 7, pp 1–19 [152] R Nawaz, C F Kait, H Y Chia, M H Isa, L W Huei (2019), "Glycerolmediated facile synthesis of colored titania nanoparticles for visible light photodegradation of phenolic compounds", Nanomaterials, vol 9, no 11, pp 1–19 [153] B K Moon, J H Jeong, S S Yi, S C Kim, H Choi, J H Kim (2006), "Anomalous Tb3+ luminous spectrum in the TiO2 nanocrystals", Optical Materials, vol 28, no 6–7, pp 676–680 [154] J Wu, Q Liu, P Gao, Z Zhu (2011), "Influence of praseodymium and nitrogen co-doping on the photocatalytic activity of TiO2", Materials Research Bulletin, vol 46, no 11, pp 1997–2003 [155] Y Hu, X Song, S Jiang, C Wei (2015), "Enhanced photocatalytic activity of Pt-doped TiO2 for NOx oxidation both under UV and visible light irradiation: A synergistic effect of lattice Pt4+ and surface PtO", Chemical Engineering Journal, vol 274, pp 102–112 [156] B K Vijayan, N M Dimitrijevic, J Wu, K A Gray (2010), "The effects of Pt doping on the structure and visible light photoactivity of titania nanotubes", The Journal of Physical Chemistry C, vol 114, no 49, pp 21262–21269 [157] L Kumaresan, A Prabhu, M Palanichamy, E Arumugam, V Murugesan (2011), "Synthesis and characterization of Zr4+, La3+ and Ce3+ doped mesoporous TiO2: Evaluation of their photocatalytic activity", Journal of Hazardous Materials, vol 186, no 2–3, pp 1183–1192 121 [158] L Ge, M Xu, H Fang (2006), "Synthesis and characterization of the Pd/InVO4 -TiO2 co-doped thin films with visible light photocatalytic activities", Applied Surface Science, vol 253, no 4, pp 2257–2263, 2006 [159] T Hong, J Mao, F Tao, M Lan (2017), "Recyclable magnetic titania nanocomposite from ilmenite with enhanced photocatalytic activity", Molecules, vol 22, no 12, pp 2044 [160] K Salehi, A Bahmani, B Shahmoradi, M A Pordel, S Kohzadi, Y Gong, H Guo, H P Shivaraju, R Rezaee, R R Pawar, S.-M Lee (2017), "Response surface methodology (RSM) optimization approach for degradation of Direct Blue 71 dye using CuO-ZnO nanocomposite", International Journal of Environmental Science and Technology, vol 14, no 10, pp 2067–2076 [161] M A Barakat (2011), "Adsorption and photodegradation of Procion yellow H-EXL dye in textile wastewater over TiO2 suspension", Journal of Hydroenvironment Research, vol 5, no 2, pp 137–142 [162] P Thi Lan Huong, N Van Quang, N Thi Huyen, H Thu Huong, D Anh Tuan, M Trung Tran, Q Vinh Tran, T Ngoc Bach, N Tu, V.D Dao, (2023), “Efficiency enhancement of photocatalytic activity under UV and visible light irradiation using ZnO/Fe3O4 heteronanostructures”, Solar Energy, vol 249, pp 712–724 [163] Shashi B Atla, Wun-Rong Lin, Ting-Che Chien, Min-Jen Tseng, Jwu-Ching Shu, Chien-Cheng Chen, Chien-Yen Chena (2018), “Fabrication of Fe3O4/ZnO magnetite core shell and its application in photocatalysis using sunlight”, Materials Chemistry and Physics, vol.216, pp.380–386 [164] O Altintas Yildirim, H Arslan, S Sönmezoğlu (2016), "Facile synthesis of cobalt-doped zinc oxide thin films for highly efficient visible light photocatalysts", Applied Surface Science, vol 390, pp 111–121 [165] A S Rad, A Afshar, M Azadeh (2020), "Anti-reflection and self-cleaning meso-porous TiO2 coatings as solar systems protective layer: Investigation of effect of porosity and roughness", Optical Materials, vol 107, p 110027 [166] Fei Xu, Tao Wang, HongYu Chen, James Bohling, Alvin M Maurice, Limin Wu, Shuxue Zhou (2017), "Preparation of photocatalytic TiO2-based selfcleaning coatings for painted surface without interlayer", Progress in Organic Coatings, vol 113, pp 15–24 [167] Yufang Ren, Wenting Li, Zhenhao Cao, Yapei Jiao, Jingjing Xu, Peng Liu, Sen Li, Xue Li (2019), "Robust TiO2 nanorods-SiO2 core-shell coating with high-performance self-cleaning properties under visible light", Applied Surface Science, vol 509, p 145377 122 [168] A Eshaghi, A Dashti, A Eshaghi, M Reza (2011), "Photo-induced superhydrophilicity of nanocomposite TiO2-SiO2 thin film", Materials Science, vol 29, no 1, pp 22–28 123 PHỤ LỤC Phần I: Một số thiết bị sử dụng trình thí nghiệm/phân tích đề tài PL01: Hình ảnh thiết bị HRTEM - JEM2100 (JEOL, Nhật Bản),tại Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam PL02: Hình ảnh tủ sấy UN55, Memmert, Đức (a) lò nung SH-FU-22MS, SH Scientific, Hàn Quốc (b) Tập đồn Phenikaa A PL03: Hình ảnh thiết bị đo góc tiếp xúc Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam PL04: Hình ảnh thiết bị đo chiều dày CALOTEST hãng Anton Paar, Thụy Sĩ B PL05: Hình ảnh thiết bị spin coating POLOS 150i (Hoa Kỳ) sử dụng trình phủ quay tạo màng đế thủy tinh/thạch anh Trung Tâm Polyme – Tập đoàn Phenikaa PL06: Phổ phát xạ thiết bị solar simulator phổ phát xạ đèn sợi đốt 200W sử dụng thí nghiệm phân hủy quang xúc tác dung dịch MB PL07: Phổ phát xạ đèn bup xanh dương sử dụng thí nghiệm ảnh hưởng thời gian xạ ánh sáng đến WCA hệ màng phủ nanocomposite C Phần II: Một số hình ảnh bổ sung kết nghiên cứu Hình PL08: Hình ảnh mẫu dung dịch sol TiO2-Al2O3 tỷ lệ khác sau chế tạo Hình PL09: Hình ảnh mẫu dung dịch sol TiO2-SiO2: x%Al2O3 (x = 0-50) sau chế tạo Hình PL10: Hình ảnh mẫu dung dịch sol TiO2-SiO2: x%Ce3+ (x = 0-8) sau chế tạo D Hình PL11: Hình ảnh mẫu dung dịch sol TiO2-SiO2-Al2O3: x%Ce3+ (x = 0-10) sau chế tạo Hình PL12: Hình ảnh mẫu màng nanocomposite TiO2-Al2O3 tỷ lệ mol khác sau chế tạo xử lý nhiệt 700 °C Hình PL13: Hình ảnh mẫu màng nanocomposite TiO2-SiO2 TiO2-SiO: x%Al2O3 sau chế tạo xử lý nhiệt 700 °C E Hình PL14: Hình ảnh mẫu màng nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3: x%Ce3+ (x = 2-10) sau chế tạo xử lý nhiệt 700 °C Hình PL15: Hình ảnh mẫu màng nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3: x%Ce3+ (x = 2-10) sau chế tạo xử lý nhiệt 700 °C Hình PL16 Ảnh hiển vi quang học mẫu màng nanocomposite TiO2-SiO2: 30%Al2O3 phương pháp Calotest với lần đo khác F Hình PL17: Hình ảnh mẫu bột nanocomposite TiO2-SiO2-Al2O3:x%Ce3+ sau chế tạo xử lý nhiệt 700°C (a) mẫu bột TiO2-SiO2-Al2O3:6%Ce3+ xử lý nhiệt nhiệt độ khác từ 85, 500 – 900 °C (b) Hình PL18: Hình ảnh dung dịch MB sau 60 phút hấp phụ bóng tối 180 phút quang xúc tác xạ đèn sợi đốt 200 W với chất xúc tác khác nung 700 °C, G Hình PL19: Hình ảnh dung dịch MB theo thời gian hấp phụ bóng tối quang xúc tác xạ đèn sợi đốt 200 W sử dụng chất xúc tác TSA:6%Ce3+ nung 700 °C, H