nghiên cứu biến tính tio2 bằng cacbon và sắt làm chất xúc tác quang hóa trong vùng ánh sáng trông thấy

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN DIỆU THU NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TiO 2 BẰNG CACBON VÀ SẮT LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG HÓA TRONG VÙNG ÁNH SÁNG TRÔNG THẤY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2012 2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN DIỆU THU NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TiO 2 BẰNG CACBON VÀ SẮT LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG HÓA TRONG VÙNG ÁNH SÁNG TRÔNG THẤY Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 60 44 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Đình Bảng Hà Nội – Năm 2012 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 1 MỤC LỤC Chƣơng 1 - TỔNG QUAN…………………………………………………………4 1.1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU BÁN DẪN VÀ XÚC TÁC QUANG HÓA……………………………………………………………………………… 4 1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA NANO TiO 2 ……… … 7 1.2.1. Các dạng cấu trúc và tính chất vật lý của nano TiO 2 …………….…… ……7 1.2.2. Tính chất hóa học của TiO 2 …………………………………… ………… 10 1.2.3. Tính chất xúc tác quang hoá của TiO 2 ở dạng anatase………… ……… …10 1.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO TiO 2 …….…………………………………………………… ……14 1.3.1.Sự tái kết hợp lỗ trống và electron quang sinh………… ……….………… 14 1.3.2. pH dung dịch… ………………………………………… …….…… 15 1.3.3. Nhiệt độ……………………………………………… ……….…… 16 1.3.4. Các tinh thể kim loại gắn trên xúc tác………………………… … ….16 1.3.5. Pha tạp (doping) ion kim loại vào tinh thể TiO 2 ……………… … …17 1.3.6. Các chất diệt gốc hydroxyl ……………… ………………………… 17 1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ NANO TiO 2 … ……………… 18 1.4.1. Các phương pháp điều chế nano… ……………… …… ………… 18 1.4.2. Phương pháp điều chế nano TiO 2 ……………………… ……… 19 1.5. BIẾN TÍNH NANO TiO 2 ………………………… …… ……………23 1.6. ỨNG DỤNG CỦA NANO TiO 2 VÀ NANO TiO 2 BIẾN TÍNH… 25 1.7. THAN HOẠT TÍNH VÀ CẤU TRÚC XỐP CỦA BỀ MẶT THAN HOẠT TÍNH……………………………………………………………… 26 1.7.1. Than hoạt tính ………………………… … …………………………26 1.7.2 Cấu trúc xốp của bề mặt than hoạt tính… ……………… ……………27 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 2 1.8. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH SẢN PHẨM … …28 1.8.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)… ………………………….…………28 1.8.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ……… ………………….29 1.8.3. Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến (Ultra Violet - visible, Uv- vis)……………………………………… ………………………………………… 30 1.8.4. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX- Energy-dispersive X-ray spectroscopy)…………………………………………………… ……………….31 Chƣơng 2 - THỰC NGHIỆM…… ………………………………………31 2.1. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT …… ……………………….……………… 31 2.1.1. Dụng cụ… ……………………………………………………… ……… 31 2.1.2. Hóa chất…………… ………………………………………………….… 31 2.2. TỔNG HỢP VẬT LIỆU…………………………………………………… 31 2.2.1. Vật liệu TiO 2 …………… ……………………………………………… 31 2.2.2. Vật liệu xFe-C–TiO 2 …………… ……………………………………… 33 2.2.3. Vật liệu 0,57%Fe- TiO 2 …………………………………………………… 33 2.2.4. Vật liệu C- TiO 2 ……………………………………….…………………….34 2.2.5. Vật liệu 0,57%Fe-C-TiO 2 được mang trên than hoạt tính đã được hoạt hóa bởi HNO 3 (0,57%Fe-C-TiO 2 – AC).……….………………….…………….…… … 34 2.3. ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU……………… ………………… …………… 35 2.4. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU 36 2.4.1. Giới thiệu về Rhodamin B………………………………….……………….36 2.4.2. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Rhodamin B sử dụng phương pháp trắc quang…… ………………………………………………………… ……….37 2.4.3. Đường chuẩn xác định nồng độ Rhodamin B…… …………… ……38 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 3 2.4.4. Thí nghiệm khảo sát hoạt tính xúc tác của vật liệu ………………… 38 2.4.5. Thí nghiệm khảo sát khả năng tái sử dụng xúc tác của vật liệu …… 39 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……… ……………………… 40 3.1. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP TiO 2 BIẾN TÍNH BỞI CACBON VÀ SẮT… … …40 3.1.1. Ảnh hưởng của sự biến tính TiO 2 chỉ bởi riêng cacbon, sắt và biến tính đồng thời bởi cacbon và sắt đến hoạt tính quang xúc tác của TiO 2 … ….……40 3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng sắt đến hoạt tính quang xúc tác của TiO 2 được biến tính đồng thời bởi cacbon và sắt…… ……………………… … 45 3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy nhiệt đến hoạt tính quang xúc tác của 0,57%Fe-C-TiO 2 ……… ………… ………………………… ……………49 3.1.4. Một số đặc trưng hóa lý của vật liệu 0,57%Fe-C-TiO 2 ……… …… 50 3.2. NGHIÊN CỨU ĐƢA VẬT LIỆU 0,57%Fe-C-TiO 2 LÊN THAN HOẠT TÍNH… …………………………………………………………… 53 3.3. KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU 0,57%Fe-C-TiO 2 và 0,57%Fe-C-TiO 2 - AC……… …… 56 3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của lượng xúc tác đến khả năng phân hủy Rhodamin B ………………………………………… ………………… 56 3.3.2. Khảo sát khả năng thu hồi và tái sử dụng xúc tác………………… 57 3.3.3. Khảo sát hoạt tính xúc tác vủa vật liệu 0,57%Fe-C-TiO 2 khi sử dụng ngay ánh sáng mặt trời tự nhiên……………………… ………………… 58 3.3.4. Khảo sát hoạt tính xúc tác của vật liệu 0,57%Fe-C-TiO 2 -AC…… … 60 KẾT LUẬN…… ………………………………… ………… ……………63 TÀI LIỆU THAM KHẢO… …………………………………………… 64 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 4 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn…………………….……………… 6 Hình 1.2. Cấu trúc tinh thể các dạng thù hình của TiO 2 ……………………………….8 Hình 1.3. Hình khối bát diện của TiO 2 …………………………… ………… ……….9 Hình 1.4. Giản đồ năng lượng của anatase và rutile………………………………….11 Hình 1.5. Sự hình thành các gốc và ……… …………………………… … 12 Hình 1.6. Sơ đồ mô phỏng hai phương pháp điều chế vật liệu kích thước nano………………………………………………………………………………… 18 Hình 1.7. Doping chất bán dẫn làm giảm năng lượng vùng cấm…….…….……… 24 Hình 1.8. Nhiễu xạ tia X theo mô hình Bragg….….……………………………………28 Hình 2.1. Công thức hóa học của Rhodamin B…………………………….… 37 Hình 2.2. Đường chuẩn xác định nồng độ RhodaminB… ……………….…………38 Hình 3.1. Phổ XRD của các mẫu TiO 2 ; C-TiO 2 ; 0,57%Fe-TiO 2 ; 0,57%Fe-C- TiO 2 ………………………………………………………………………… 40 Hình 3.2. Phổ UV-Vis của các mẫu: TiO 2 , 0,57%Fe-TiO 2 , C-TiO 2 , 0,57%Fe-C- TiO 2 ………………………………… ………………………………………………………41 Hình 3.3. Hoạt tính xúc tác của các mẫu vật liệu……… …………………………….42 Hình 3.4. Phổ EDX của mẫu 0,57%Fe-TiO 2 ………… ……………………………….43 Hình 3.5. Cơ chế ảnh hưởng tổng hợp của sắt và cacbon… ……………………… 45 Hình 3.6. Phổ XRD của các mẫu 0,3%Fe-C-TiO 2 ; 0,5%Fe-C-TiO 2 ; 0,57%Fe-C- TiO 2 ; 0,7%Fe-C-TiO 2 , 0,9%Fe-C-TiO 2 …………………………………………………46 Hình 3.7. Phổ UV-Vis của các mẫu: 0,3%Fe-TiO 2 ), 0,5%Fe-C-TiO 2 , 0,57%Fe-C- TiO 2 , 0,7%Fe-C-TiO 2 , 0,9%Fe-C-TiO 2 ………………………………………………….47 Hình 3.8. Hoạt tính xúc tác của các mẫu vật liệu 0,3%Fe-C-TiO 2 , 0,5%Fe-C-TiO 2 , 0,57%Fe-C-TiO 2 , 0,7%Fe-C-TiO 2 , 0,9%Fe-C-TiO 2 ………………………………… 48 Hình 3.9. Phổ XRD của các mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 ………………………… 50 Hình 3.10. Ảnh TEM của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 51 Hình 3.11. Phổ EDX của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 ……………………………… 52 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 5 Hình 3.12. Phổ hấp phụ UV-Vis của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 ……….…….…… 53 Hình 3.13. Phổ XRD của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 -AC…………………….…… 54 Hình 3.14. Phổ EDX của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 -AC…………….…………… 55 Hình 3.15. Hoạt tính xúc tác của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 sau 3 lần sử dụng.… 58 Hình 3.16. Độ chuyển hóa RhodaminB theo thời gian của mẫu xúc tác 0,57%Fe-C- TiO 2 khi sử dụng ngay ánh sáng mặt trời ……………………… 59 Hình 3.17. Hoạt tính xúc tác của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 -AC và mẫu AC… … 61 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Một số tính chất vật lý của tinh thể rutile và anatase…………… 9 Bảng 1.2. Thông số kĩ thuật của than hoạt tính Trà Bắc…………………… 28 Bảng 3.1. Độ chuyển hóa RhodaminB theo thời gian xử lý của các mẫu vật liệu 0,57%Fe-TiO 2 , C-TiO 2 , ,0,57%Fe-C-TiO 2 42 Bảng 3.2. Độ chuyển hóa RhodaminB theo thời gian xử lý của các mẫu vật liệu 0,3%Fe-C-TiO 2 , 0,5%Fe-C-TiO 2 , 0,57%Fe-C-TiO 2 , 0,7%Fe-C-TiO 2 , 0,9%Fe-C-TiO 2 48 Bảng 3.3. Độ chuyển hóa của RhodaminB theo thời gian xử lý của mẫu 0,57%Fe-C- TiO 2 được điều chế ở các khoảng thời gian thủy nhiệt khác nhau 49 Bảng 3.4. Độ chuyển hóa của RhodaminB theo thời gian xử lýkhi thay đổi lượng xúc tác………… ………………………………………………………… 56 Bảng 3.5. Độ chuyển hóa RhodaminB khi tái sử dụng xúc tác 0,57%Fe-C- TiO 2 … 57 Bảng 3.6. Độ chuyển hóa RhodaminB của mẫu 0,57%Fe-C-TiO 2 khi sử dụng ánh sáng mặt trời………………………………………………………………… 59 Bảng 3.7. Độ chuyển hóa RhodaminB theo thời gian của các mẫu AC và 0,57%Fe- C-TiO 2 -AC…….…………………… …………………………… 61 Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 7 MỞ ĐẦU Một vấn đề nóng bỏng, gây bức xúc trong dư luận xã hội cả nước hiện nay là tình trạng ô nhiễm môi trường sinh thái do các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người gây ra. Vấn đề này ngày càng trầm trọng, đe doạ trực tiếp sự phát triển kinh tế - xã hội bền vững, sự tồn tại, phát triển của các thế hệ hiện tại và tương lai. Trong những năm đầu thực hiện đường lối đổi mới, vì tập trung ưu tiên phát triển kinh tế và cũng một phần do nhận thức hạn chế nên việc gắn phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường chưa chú trọng đúng mức. Đối tượng gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là hoạt động sản xuất của nhà máy trong các khu công nghiệp, hoạt động làng nghề và sinh hoạt tại các đô thị lớn. Nhiều khu, cụm, điểm công nghiệp trên cả nước chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn về môi trường theo quy định. Thực trạng đó làm cho môi trường sinh thái ở một số địa phương bị ô nhiễm nghiêm trọng đặc biệt là các cộng đồng dân cư lân cận với các khu công nghiệp. Cùng với sự ra đời ồ ạt các khu, cụm, điểm công nghiệp, các làng nghề thủ công truyền thống cũng có sự phục hồi và phát triển mạnh mẽ. Việc phát triển các làng nghề có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và giải quyết việc làm ở các địa phương. Tuy nhiên, hậu quả về môi trường do các hoạt động sản xuất làng nghề đưa lại cũng ngày càng nghiêm trọng. Hình thức các đơn vị sản xuất của làng nghề rất đa dạng, có thể là gia đình, hợp tác xã hoặc doanh nghiệp. Tuy nhiên, do sản xuất mang tính tự phát, sử dụng công nghệ thủ công lạc hậu, chắp vá, mặt bằng sản xuất chật chội, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải ít được quan tâm, ý thức bảo vệ môi trường sinh thái của người dân làng nghề còn kém nên tình trạng ô nhiễm môi trường tại các làng nghề ngày càng trầm trọng. Giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong thời kỳ đẩy mạnh CNH, HĐH hiện nay là vấn đề cấp thiết đối với các cấp quản lí, các doanh nghiệp, là trách nhiệm của cả hệ thống chính trị và của toàn xã hội. Nó cũng đòi hỏi các nhà khoa Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học Nguyễn Diệu Thu – K20 Hóa vô cơ 8 học và công nghệ phải nghiên cứu các phương pháp để xử lý các chất ô nhiễm môi trường. Sử dụng quang xúc tác bán dẫn là một trong nhiều kĩ thuật hứa hẹn cung cấp năng lượng sạch và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ bền và loại bỏ các kim loại độc hại. Đặc điểm của loại xúc tác này là, dưới tác dụng của ánh sáng, sẽ sinh ra cặp electron (e - ) và lỗ trống (h + ) có khả năng phân hủy chất hữu cơ hoặc chuyển hóa các kim loại độc hại thành những chất “sạch” với môi trường [32]. Mặc dù có rất nhiều hợp chất quang xúc tác bán dẫn, TiO 2 vẫn là một trong các chất quang xúc tác phổ biến nhất vì giá thành rẻ và bền hóa học, không độc, dễ điều chế. Do vậy TiO 2 là chất thích hợp ứng dụng trong xử lí môi trường. Ngoài việc sử dụng TiO 2 làm chất xúc tác quang hóa xử lí các chất hữu cơ độc hại, các kim loại nặng trong nước thải công nghiệp (dệt, nhuộm,…), TiO 2 còn được sử dụng để làm sạch không khí, chống mốc, diệt khuẩn, hay phân hủy thuốc trừ sâu,…. Vì TiO 2 có năng lượng vùng cấm ~ 3,2 eV nên chỉ có một phần nhỏ ánh sáng mặt trời, khoảng 5% trong vùng tia UV có thể được sử dụng [6,15]. Do vậy, đã có nhiều nghiên cứu trong việc điều chế quang xúc tác TiO 2 có khả năng sử dụng hiệu quả trong vùng ánh sáng khả kiến. Đến nay, đã có nhiều nghiên cứu biến tính TiO 2 bởi các cation kim loại chuyển tiếp hay bởi các phi kim. Trong số đó, TiO 2 được biến tính bởi các cation kim loại chuyển tiếp đã cho thấy kết quả tốt, tăng cường tính chất quang xúc tác trong vùng ánh sáng khả kiến. Trong nhiều báo cáo, các hạt tinh thể nano TiO 2 được biến tính bởi cation sắt đã thể hiện hoạt tính quang xúc tác tốt hơn so với TiO 2 tinh khiết dưới ánh sáng nhìn thấy. Ngoài ra, việc biến tính bởi các phi kim, chẳng hạn như N, C, S, P và các halogen cũng tăng hoạt tính của TiO 2 trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Trong nhiều phi kim, cacbon biến tính TiO 2 đã cho kết quả nghiên cứu có nhiều triển vọng. Gần đây, việc biến tính đồng thời cả kim loại và phi kim vào TiO 2 đã thu hút nhiều sự quan tâm, vì nó có thể làm tăng mạnh hoạt tính quang xúc tác so với việc biến tính chỉ bởi riêng kim loại hoặc phi kim [15]. [...]... Thạc sĩ Hóa học Chính vì vậy mà tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu biến tính TiO2 bằng cacbon và sắt làm chất xúc tác quang hóa trong vùng ánh sáng trông thấy Nguyễn Diệu Thu – K20 9 Hóa vô cơ Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn Thạc sĩ Hóa học CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU BÁN DẪN VÀ XÚC TÁC QUANG HÓA Xúc tác là sự làm làm thay đổi tốc độ của các phản ứng hóa học được thực hiện bởi một số chất. .. năng xúc tác quang hóa cao [10] Thật vậy, khi doping TiO2 với kim loại chuyển tiếp (V, Cr, Fe ) và doping TiO2 với á kim (N) ta có thể nhận thấy sự dịch chuyển bước sóng từ vùng ánh sáng tử ngoại (bước sóng ~ 380 nm) sang vùng ánh sáng khả kiến (bước sóng 400 – 500 nm) [10] Để tăng cường hoạt tính quang xúc tác của TiO2 trong vùng ánh sáng trông thấy, xúc tác quang hoá TiO2 nano được tổng hợp bằng. .. trình chất này vẫn còn nguyên vẹn Chất gây ra sự xúc tác được gọi là chất xúc tác [1, 2] Nhiều loại xúc tác khác nhau đang được sử dụng, trong đó xúc tác quang hiện đang thu hút nhiều sự quan tâm Trong hoá học nó dùng để nói đến những chất có hoạt tính xúc tác dưới tác dụng ánh sáng, hay nói cách khác, ánh sáng chính là nhân tố kích hoạt chất xúc tác, giúp cho phản ứng xảy ra Việc sử dụng chất bán dẫn làm. .. phụ và phản ứng với electron trong vùng dẫn [16, 24]: XT(h+) + D → XT + D+ (1.1) XT(e-) + A → XT + A- (1.2) Cũng theo nguyên tắc này, các chất hữu cơ độc hại trong nước sẽ bị phân hủy dần thành các chất vô cơ Quá trình xúc tác quang hóa được mô tả trong sơ đồ: Hình 1.1 Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn Trong xúc tác quang, TiO2 là một xúc tác lý tưởng vì nó bền về mặt hóa học và lỗ trống sinh ra trong. .. hoặc trong các quá trình liên tục - Có thể điều chỉnh được kích thước, hình dáng, thành phần hóa học của hạt bằng điều chỉnh nhiệt độ, hóa chất ban đầu, cách thức thực hiện phản ứng 1.5 BIẾN TÍNH NANO TiO2 Trong các chất bán dẫn có thể nói TiO2 là một chất xúc tác quang hóa triển vọng, đã và đang được nghiên cứu mạnh mẽ để ứng dụng vào những vấn đề quan trọng của môi trường là phân hủy các hợp chất. .. trình quang hóa trên, bao gồm các lỗ trống, gốc OH•, •O2-, H2O2 và oxi, đóng vai trò quan trọng trong cơ chế phản ứng xúc tác quang Chúng là các tiểu phân hoạt động, dễ dàng tham gia vào phản ứng oxi hóa các hợp chất hữu cơ, sinh ra CO2 và H2O Chính vì tính chất oxi hóa mạnh này, TiO2 được sử dụng làm chất diệt khuẩn, nấm , khử mùi, xử lý nước thải ô nhiễm,…[16, 42] 1.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT... nhiệt trong môi trường axit, đồng thời biến tính nano TiO 2 (doping) với kim loại chuyển tiếp và phi kim bằng phương pháp trực tiếp (đưa vào trong gel) và gián tiếp (đưa vào sau tổng hợp) Biến tính nano TiO2 với các kim loại chuyển tiếp như Cr, V, Fe bằng phương pháp đưa các muối trực tiếp vào trong gel sau đó kết tinh thủy nhiệt tạo ra vật liệu TiO2 nano biến tính [21, 22, 24, 38, 39, 46, 47] Biến tính. .. nghĩa là chất có khả năng dẫn điện khi có điện tử tồn tại trên vùng dẫn Tính chất dẫn điện tăng khi điện tử trên vùng dẫn tăng - Tùy thuộc vào cấu trúc nguyên tử và mức độ đối xứng của tinh thể mà vùng hóa trị và vùng dẫn có thể xen phủ hoặc không xen phủ nhau Trong trường hợp không xen phủ nhau thì vùng hóa trị và vùng dẫn cách nhau một khoảng năng lượng gọi là vùng cấm Eg (Forbidden band) Trong vùng. .. electron quang sinh và quá trình oxi hóa các lỗ trống quang sinh Khả năng khử và oxi hóa của các electron và lỗ trống quang sinh là rất cao (từ +0,5eV đến -1,5eV đối với các electron quang sinh và từ +1,0eV đến +3,5eV đối với các lỗ trống quang sinh) Các electron quang sinh và các lỗ trống quang sinh có thể di chuyển tới bề mặt của các hạt xúc tác và tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp với các chất bị... vào mạng tinh thể của TiO2 đã được các nhà khoa học nghiên cứu rất nhiều Năm 1994, Choi và các cộng sự đã làm việc trên 21 ion kim loại khác nhau nhằm nghiên cứu khả năng tăng cường hoạt tính quang xúc tác của TiO2 Kết quả cho thấy rằng việc doping với ion kim loại có thể mở rộng vùng hoạt động của TiO2 đến vùng phổ khả kiến Nguyên nhân là do các ion kim loại có thể xâm nhập vào cấu trúc mạng của TiO2 . NGUYỄN DIỆU THU NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TiO 2 BẰNG CACBON VÀ SẮT LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG HÓA TRONG VÙNG ÁNH SÁNG TRÔNG THẤY Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 60 44 25 . NHIÊN NGUYỄN DIỆU THU NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TiO 2 BẰNG CACBON VÀ SẮT LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG HÓA TRONG VÙNG ÁNH SÁNG TRÔNG THẤY LUẬN VĂN THẠC SĨ. vô cơ 9 Chính vì vậy mà tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu biến tính TiO 2 bằng cacbon và sắt làm chất xúc tác quang hóa trong vùng ánh sáng trông thấy .