Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO2 nhằm ứng dụng trong quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến

Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH LỜI CẢM ƠN  Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Lâm Quang Vinh đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt khóa học. Tôi xin cám ơn giáo viên phản biện TS. Lê Vũ Tuấn Hùng và TS. Lê Thị Quỳnh Anh đã có những góp ý quý báo để hoàn thành đề tài này. Cám ơn bạn Nguyễn Hữu Trung, em Huỳnh Chí Cường và các em trong phòng thí nghiệm vật lý quang phổ trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã hỗ trợ và chia sẽ kiến thức cùng tôi trong quá trình thực nghiệm. Cám ơn các bạn của lớp Vật lý kỹ thuật khóa 16 đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Cám ơn Sở giáo dục tỉnh Bến Tre và trường THPT Phan Thanh Giản đã hỗ trợ cho tôi trong suốt khóa học giúp tôi yên tâm học tập trong thời gian qua. Cuối cùng và cũng là điều quan trọng nhất, con xin gửi lời cảm ơn đến bà nội, cha mẹ và các em đã luôn ủng hộ và là chỗ dựa cho con giúp con vững bước trên con đường học vấn của mình. Chân thành cảm ơn! MỤC LỤC HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN i Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH LỜI CẢM ƠN i 1.1. Các tính chất của hợp chất TiO2 và các ứng dụng 6 1.1.1. Các tính chất lý-hóa[4] 6 1.1.2. Cấu trúc tinh thể[6] 6 1.1.3. Các hoạt tính quang xúc tác 7 1.1.3.1. Tính năng quang xúc tác 7 1.1.3.2. Tính năng tự làm sạch 13 14 Hình 1.8. Góc tiếp xúc 14 1.1.4. Ứng dụng tính chất quang xúc tác và siêu thấm ướt của TiO2 19 1.2.4. Ưu điểm và nhược điểm của quá trình Sol-Gel [6] 28 1.2.5. Một số ứng dụng hiện nay của phương pháp sol-gel [6] 29 1.2.6. Các phương pháp tạo màng [2] 30 1.1. ạo vật liệu TiO2 – SnO2 và TiO2 – SnO2 – Fe3+ 35 2.1.1. Mục đích pha tạp. 35 + Pha tạp Fe3+ 35 2.1.2. Quá trình tạo sol 35 2.1.2.1. Chuẩn bị 35 2.1.1.2. Thực hiện 36 Tạo sol SnO2: 36 Tạo sol TiO2 36 2.1.2. Bảo quản hệ sol 39 2.1.3. Quá trình tạo màng và bột [6] 39 2.1.3. Xử lí nhiệt 41 2.2. Các phương pháp phân tích mẫu trong khóa luận 42 2.2.1. Phương pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) 42 2.2.2. Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 44 2.2.3. Phương pháp chụp ảnh của các kính hiển vi TEM, AFM 46 2.2.3.1. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 46 Ảnh TEM của màng được chụp bằng máy JEM-1400 tại ĐHBK TP.HCM 46 2.2.3.2. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) 47 2.2.4. Phương pháp đo góc thấm ướt 47 2.2.5. Thử tính năng quang xúc tác 48 3.1.1. Kết quả phổ UV-Vis 50 3.1.2. Kết quả đo nhiễu xạ tia X 51 3.1.4. Thử tính năng quang xúc tác 54 3.1.4.1. Khả năng phân hủy MB 54 3.1.4.2. Tính siêu ưa nước của màng 58 3.1.4.3. Khả năng diệt khuẩn 60 PHẦN KẾT LUẬN 67 HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN ii Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CB Vùng dẫn (Conduction Band) VB Vùng hóa trị (Valence Band) D Phân tử có khả năng cho điện tử (Donor) MB Methylene blue TEM Transmission Electron Microscope - Kính hiển vi điện tử truyền qua UV-Vis Ultraviolet-Visible spectroscopy - Phương pháp xác định phổ hấp thu ánh sáng của vật liệu trong vùng cực tím và khả kiến HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN iii Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH XRD X-ray diffraction - Phương pháp đo nhiễu xạ tia X để xác định thành phần cấu trúc pha tinh thể và độ tinh thể hoá của vật liệu AFM Atomic Force Microscope - Kính hiển vi lực nguyên tử TiP Ti(OC 3 H 7 ) 4 HOAC CH 3 COOH PrOH C 3 H 7 OH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thế oxy hóa của một số chất oxy hóa 10 Bảng 2.1. Bảng số liệu thành phần các chất chế tạo các mẫu khác nhau của hệ sol TiO 2 - SnO 2 38 Bảng 2.2. Bảng số liệu thành phần các chất chế tạo các mẫu khác nhau của hệ sol TiO 2 - SnO 2 – Fe 3+ 39 Bảng 3.1. Kết quả góc thấm ướt của các mẫu 60 Bảng 3.2. Giá trị của E g (eV) và λ ht 63 HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN iv Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc pha tinh thể Rutil 6 Hình 1.2. Cấu trúc pha tinh thể Anatase 7 Hình 1.3. Cấu trúc pha tinh thể brookite 7 Hình 1.4. Độ rộng vùng cấm của vật liệu 9 Hình 1.5. Cơ chế hoạt động của phản ứng quang xúc tác 10 Hình 1.6. Mức năng lượng của một số chất bán dẫn điển hình 11 Hình 1.7. Mức năng lượng của anatase và rutile so với thế oxy hoá khử của nước 12 Hình 1.8. Góc tiếp xúc 14 Hình 1.9. Cấu trúc bề mặt của lá sen 15 Hình 1.10. Hiệu ứng lá sen 15 Hình 1.11. Cơ chế chuyển từ tính kỵ nước sang tính ưa nước của TiO 2 khi được chiếu sáng 16 Hình 1.12. Bề mặt kỵ nước của TiO 2 17 Hình 1.13. Sự phân huỷ các chất hữu cơ làm lộ nhóm –OH 18 Hình 1.14. Quá trình hấp phụ vật lý các phân tử nước 18 Hình 1.15. Nước khuếch tán vào trong bề mặt vật liệu 18 Hình 1.16. Sự khác biệt giữa kính thông thường và kính được phủ TiO 2 20 Hình 1.17. Sự khác biệt giữa kính thông thường và kính được phủ TiO 2 21 Hình 1.18. Phản ứng thủy phân 25 Hình 1.19. Phản ứng ngưng tụ 26 Hình 1.20. Quá trình Sol-Gel 27 Hình. 1.21. Sự phát triển cấu trúc tinh thể trong điều kiện xúc tác acid 27 Hình 1.22. Sự phát triển cấu trúc tinh thể trong điều kiện xúc tác bazơ 28 Hình 1.23. Các nhóm sản phẩm của phương pháp sol-gel 29 Hình 1.24. Phương pháp phủ quay (spin coating) 30 Hình 1.25. Các giai đoạn của phương pháp phủ quay 31 Hình 1.26. Sự phát triển độ dày màng phủ 32 Hình 1.27. Quá trình phủ nhúng 33 Hình 1.28. Thiết bị phủ phun (súng phun) 33 HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN v Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH Hình 1.29. Hệ thống phủ chảy dòng 34 Hình 2.1. Máy nhúng màng (dip–coating) 41 Hình 2.2. Máy UV-Vis Cary 100 Conc – Variant 42 Hình 2.3. Cường độ tia sáng trong phương pháp đo UV-VIS 43 Hình 2.4. Đường biểu diễn (αhν) 1/2 theo hν của màng TiO 2-x N x và TiO 2 44 Hình 2.5. Máy chụp phổ XRD 45 Hình 2.6. Máy TEM – 1400 46 Hình 2.7. Máy Jeol-6480 47 Hình 2.8. Máy đo góc thấm ướt OCA-20 48 Hình 3.1. Phổ UV-VIS của sol ứng với các nồng độ 50 Hình 3.2. Phổ hấp thu của các màng TiO 2 :SnO 2 pha tạp với các nồng độ khác nhạu tại 500 0 51 Hình 3.3. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO 2 tại các nhiệt độ khác nhau .51 Hình 3.4. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO 2 :SnO 2 với các nồng độ pha tạp khác nhau tại 500 0 C 52 Hình 3.5. Ảnh TEM của mẫu TiO 2 :30%SnO 2 53 Hình 3.6. Ảnh AFM của mẫu màng TiO 2 :30%SnO 2 tại 500 0 C 54 Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn nồng độ MB theo thời gian ứng với các mẫu pha tạp SnO 2 khác nhau 55 Hình 3.8. Đồ thị khảo sát nồng độ MB theo thời gian xúc tác ở mẫu TiO 2 và TiO 2 :30%SnO 2 56 Hình 3.9. Sơ đồ dịch chuyển điện tử trong TiO 2 :SnO 2 57 Hình 3.10. Sự mất màu của dung dịch MB trên lam kính theo thời gian 57 Hình 3.11. Góc thấm ướt trên lam kính chưa phủ màng 58 Hình 3.12. Góc thấm ướt trên màng TiO 2 :30%SnO2 trong điều kiện bình thường…. 59 Hình 3.13. Góc thấm ướt trên màng TiO 2 :30%SnO 2 chiếu sáng 2 giờ (a) và màng TiO 2 chiếu UV (b) 59 Hình 3.14. Hình ảnh khuẩn lạc trên đĩa petri 60 Hình 3.15. Phổ UV – vis của sol TiO 2 , TiO 2 :30%SnO 2 và TiO 2 :30%SnO 2 :Fe 3+ ứng với các nồng độ khác nhau của Fe 3+ 61 Hình 3.16. Cơ chế quang xúc tác dước tác dụng của ánh sáng khả kiến 62 HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN vi Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn (αdhν) 1/2 theo hν 62 Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ rộng năng lượng vùng cấm vào tỷ lệ Fe được pha tạp 63 Hình 3.19. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO 2 :30%SnO 2 :0.8%Fe 3+ tại 500 0 C. 64 Hình 3.20. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO 2 :30%SnO 2 và TiO 2 :30% SnO 2 : 0.8%Fe 3+ tại 500 0 C 65 Hình 3.21. Đồ thị biểu diễn nồng độ MB theo thời gian ứng với các mẫu màng TiO 2 :30%SnO 2 :Fe 3+ 66 HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN vii Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH PHẦN MỞ ĐẦU HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 1 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH 1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. Kể từ năm 1972 Fujishima và Honda nhận thấy nước có thể bị phân huỷ thành H 2 và O 2 khi chiếu sáng vào bề mặt điện cực có phủ màng TiO 2 đã mở ra một hướng mới nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu TiO 2 trong cuộc sống. Với tính chất quang xúc tác tuyệt vời, khả năng ôxi hoá cao và giá thành rẻ, vật liệu TiO 2 đã được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như xử lý nước, làm sạch không khí, chế tạo pin mặt trời, làm vật liệu nhạy khí cũng như chế tạo sơn tự làm sạch, khẩu trang diệt khuẩn [8]… Thông thường TiO 2 là chất bột màu trắng, có kích cỡ một micromet (phần triệu mét), rất bền, không độc và rẻ tiền. Ở kích cỡ này, TiO 2 được dùng để tạo màu trắng trong công nghiệp sơn và hóa mỹ phẩm từ 100 năm nay. Nhưng gần đây, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát hiện thấy khi đưa TiO 2 xuống kích thước cực nhỏ - cỡ nanomét - thì những tính chất vật lý và hóa học lại khác hẳn. Trên cơ sở đó, họ chế tạo thành công sơn tự làm sạch có thành phần chính là hạt TiO 2 ở cỡ nano, rất hữu dụng trong sơn kính, sơn tường, chống khuẩn và nấm mốc trong các bệnh viện, trong các màng đóng gói các sản phẩm rau quả và trái cây. Hơn nữa, Nhật Bản hiện đang dẫn đầu thế giới về triển khai các ứng dụng của vật liệu nano TiO 2 trong đời sống, chẳng hạn như phủ màng titan dioxide lên ôtô, cửa kính của các nhà cao tầng, đèn cao áp trên đường giao thông, lều bạt, tường, gạch lát, gỗ. Ngoài ra, Nhật Bản và Trung Quốc cũng đã chế tạo những cỗ máy nhỏ gọn chứa các tấm gốm xốp phủ TiO 2 để lọc không khí trong gia đình, văn phòng [8]. Gần đây các nhà nghiên cứu đã đưa ra một ý tưởng rất hay, đó là sử dụng vật liệu chống khuẩn TiO 2 để chế tạo bao bì đựng thực phẩm. Vì vi khuẩn chủ yếu gây hại trên rau quả tươi khi vận chuyển ra thị trường nên việc chế tạo ra một bao bì có khả năng diệt khuẩn là một nhu cầu thiết yếu [39]. Ở nước ta, trong những năm gần đây việc nghiên cứu chế tạo vật liệu TiO 2 có kích thước nano ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau là một trong những hướng được khuyến khích hàng đầu với mục tiêu nắm bắt kịp trình độ của thế giới và khu vực. Các phương pháp nghiên cứu chế tạo hiện đại được áp dụng để tạo ra vật liệu và sản phẩm ứng dụng trong công nghệ cảm biến, công nghệ môi trường. Các nhóm nghiên cứu chính trong lĩnh vực này được tập trung chủ yếu tại một số đơn vị nghiên cứu hàng đầu như Trung Tâm Công Nghệ Vật liệu trường Đại Học Khoa Học Tự HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 2 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH Nhiên (ĐHQGHN), Viện Khoa Học Vật Liệu, Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng, Viện Vật Lý Ứng Dụng (Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam), Viện Vật Lý Kỹ Thuật (ĐHBKHN). Nổi bật nhất là các công trình của TS. Trần Thị Đức - Viện Vật Lý Ứng Dụng và Thiết Bị Khoa Học đã sản xuất ra sơn quang xúc tác trong suốt bằng phương pháp đơn giản, giá dễ chấp nhận [8]… 2. Lí do chọn đề tài. Với độ rộng vùng cấm khoảng 3,02eV – 3,5eV, vật liệu TiO 2 chỉ có thể cho hiệu ứng xúc tác trong vùng ánh sáng tử ngoại (UV). Tuy nhiên, bức xạ UV chỉ chiếm khoảng 4%-5% năng lượng mặt trời nên hiệu ứng xúc tác ngoài trời thấp. Để sử dụng trực tiếp năng lượng mặt trời có hiệu quả hơn, cần mở rộng phổ hấp thu TiO 2 về vùng ánh sáng khả kiến (loại bức xạ chiếm gần 45% năng lượng mặt trời) [29]. Không những thế việc làm tăng tính năng quang xúc tác của TiO 2 trong vùng ánh sáng khả kiến cũng rất cần thiết nhằm phát huy khả năng sử dụng của TiO 2 . Đó là lí do chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO 2 nhằm ứng dụng trong quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến”. Chúng tôi tiến hành tổng hợp màng và bột TiO 2 pha tạp với SnO 2 và Fe 3+ bằng phương pháp sol-gel, đây là phương pháp cho độ tinh khiết cao và có thể pha tạp với nồng độ cao. Sau đó chúng tôi dùng các phương pháp quang phổ để nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO 2 pha tạp SnO 2 và Fe 3+ . 3. Mục đích Đề tài luận văn tốt nghiệp tập trung vào hai mục đích chính: • Đưa bước sóng hấp thụ λ của TiO 2 về vùng ánh sáng khả kiến (400nm ≤ λ ≤ 800nm), tức giảm E g xuống. • Làm tăng hoạt tính quang xúc tác của TiO 2 trong vùng ánh sáng này. Đồng thời không làm mất đi những tính chất ưu việt của TiO 2 như tự làm sạch và diệt khuẩn. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu là vật liệu bán dẫn TiO 2 . Đề tài luận văn được tiến hành nghiên cứu tại phòng thí nghiệm quang phổ 2 của trường Đại học Khoa học Tự Nhiên. 5. Phương pháp nghiên cứu. Để nghiên cứu chúng tôi tổng hợp màng và bột TiO 2 pha tạp với SnO 2 và Fe 3+ bằng phương pháp sol-gel từ các chất ban đầu là các alkoxide kim loại. Đây là phương HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 3 [...]... Mức năng lượng của anatase và rutile so với thế oxy hố khử của nước  Các điều kiện ảnh hưởng tới hoạt tính quang xúc tác: • Sự ảnh hưởng của khối lượng chất xúc tác lên hoạt tính quang xúc tác: Khối lượng chất xúc tác càng lớn thì hoạt tính quang xúc tác càng cao, khả năng khử các chất hữu cơ mạnh hơn Tuy vậy, đến một lúc nào, có sự bão hòa nồng độ chất xúc tác, hoạt tính quang xúc tác sẽ ngưng lại... phản ứng oxy hố-khử và các phân tử ở dạng chuyển tiếp có khả năng oxy hố-khử mạnh Để dể dàng ứng dụng những ưu điểm đặc biệt của chất quang xúc tác vào trong thực tế u cầu đặt ra hiện nay là có thể kích thích hệ quang xúc tác bằng ánh sáng khả kiến  Điều kiện để một chất có khả năng quang xúc tác [7]: • Có hoạt tính quang hóa • Có năng lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng cực tím hoặc ánh sáng. .. LÂM QUANG VINH PHẦN NỘI DUNG HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 5 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS LÂM QUANG VINH CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Các tính chất của hợp chất TiO2 và các ứng dụng 1.1.1 Các tính chất lý-hóa[4]  Tính chất hóa học: TiO2 trơ về mặt hóa học, có tính chất lưỡng tính Khơng tác dụng với nước, dung dịch axit lỗng (trừ HF) và kiềm, chỉ tác dụng chậm với axit khi đun nóng lâu và tác dụng. .. chất nào cũng có thể trở thành chất quang xúc tác Nếu đơn giản ta chia vật liệu thành ba loại thơng dụng là chất dẫn điện, bán dẫn, và cách điện (Hình 1.4) thì chỉ có duy nhất chất bán dẫn là có thể trở thành vật liệu quang xúc tác Bởi: • Chất dẫn điện khơng thể trở thành vật liệu quang xúc tác vì vùng dẫn và vùng hóa trị chồng lấp lên nhau, cặp e-–h+ vừa được tạo ra ngay lập tức bị tái hợp lại • Chất. .. brookite Do vật liệu màng mỏng và hạt nano TiO 2 chỉ tồn tại ở dạng thù hình anatase và rutile, hơn nữa khả năng xúc tác quang của brookite hầu như khơng có nên ta sẽ khơng xét đến pha brookite trong phần còn lại của đề tài 1.1.3 Các hoạt tính quang xúc tác 1.1.3.1 Tính năng quang xúc tác HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 7 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS LÂM QUANG VINH Chất xúc tác quang là chất làm tăng... rộng vùng cấm q lớn, khơng thể tìm được nguồn sáng thích hợp để kích thích vật liệu này sinh ra cặp e-–h+ • Chất bán dẫn thì hồn tồn có thể vì độ rộng vùng cấm thích hợp HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 8 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS LÂM QUANG VINH Hình 1.4 Độ rộng vùng cấm của vật liệu TiO2 là một chất bán dẫn nên hồn tồn có thể xúc tác cho phản ứng quang hóa  Cơ chế hoạt động của phản ứng quang xúc tác: ... chất làm tăng tốc độ phản ứng quang hố Sự tồn tại của chất xúc tác quang có hiệu quả trong việc phân hủy những chất hữu cơ khơng mong muốn bằng cách sử dụng các chất bán dẫn quang xúc tác được làm hoạt hóa bởi bức xạ tử ngoại (UV), chuyển các chất ơ nhiễm, các chất hữu cơ thành các sản phẩm vơ cơ khơng độc hại như CO2 và H2O Bởi vì chất quang xúc tác khi được chiếu bằng ánh sáng thích hợp có thể tạo... 16 Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS LÂM QUANG VINH Mức độ ưa nước của vật liệu được đo bằng góc tiếp xúc của nước với bề mặt vật liệu, góc tiếp xúc càng nhỏ tính ưa nước càng mạnh Hiện nay có rất ít vật liệu có góc tiếp xúc của nước nhỏ hơn 100, trừ các vật có bản chất hút nước hay các bề mặt đã được hoạt hóa Tuy nhiên thời gian sống của các vật liệu này rất ngắn hơn nữa góc tiếp xúc nhỏ cũng khơng... Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS LÂM QUANG VINH Hình 1.20 Q trình Sol-Gel 1.2.3 Ảnh hưởng của acid và bazơ đến sự phát triển cấu trúc tinh thể Phản ứng thuỷ phân diễn ra nhanh trong xúc tác acid (pH < 7) và chậm trong xúc tác bazơ (pH > 7) Ngược lại, phản ứng ngưng tụ xảy ra nhanh trong xúc tác bazơ và chậm trong xúc tác acid Cơ chế phản ứng thuỷ phân và phản ứng ngưng tụ cũng khác nhau trong mơi trường... • Mức năng lượng vùng cấm • Vị trí của điểm thấp nhất trong vùng dẫn • Vị trí của điểm cao nhất trong vùng hóa trị Trong các phản ứng quang hóa, mức năng lượng vùng cấm quyết định chính đến việc chọn lựa bước sóng ánh sáng kích thích nào là hiệu quả nhất Vị trí cao nhất của mức năng lượng trong vùng hóa trị là nhân tố chính quyết định khả năng oxy hóa phân hủy các hợp chất hữu cơ của bán dẫn đó Vị . thiết nhằm phát huy khả năng sử dụng của TiO 2 . Đó là lí do chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO 2 nhằm ứng dụng trong quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu TiO 2 trong cuộc sống. Với tính chất quang xúc tác tuyệt vời, khả năng ôxi hoá cao và giá thành rẻ, vật liệu TiO 2 đã được nghiên cứu ứng dụng trong. quang xúc tác bằng ánh sáng khả kiến.  Điều kiện để một chất có khả năng quang xúc tác [7]: • Có hoạt tính quang hóa. • Có năng lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng cực tím hoặc ánh