Nghiên cứu hoạt tính quang hóa của xúc tác mới không trên cơ sở nano tio2 (bạc photphat và vanađat)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC KIỀU THỊ HẢI NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH QUANG HÓA CỦA XÚC TÁC MỚI KHÔNG TRÊN CƠ SỞ NANO TiO2 (BẠC PHOTPHAT VÀ VANAĐAT) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Vô HÀ NỘI – 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC KIỀU THỊ HẢI NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH QUANG HÓA CỦA XÚC TÁC MỚI KHÔNG TRÊN CƠ SỞ NANO TiO2 (BẠC PHOTPHAT VÀ VANAĐAT) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Vô Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VŨ ANH TUẤN HÀ NỘI – 2013 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Anh Tuấn tận tình bảo hướng dẫn em suốt thời gian thực hoàn thành khóa luận Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo ThS Nguyễn Văn Quang thầy cô giáo Tổ Vô Cơ – Đại cương giúp đỡ em hoàn thành tốt khóa luận Em xin trân trọng cảm ơn thầy cô, anh chị phòng Hóa lý bề mặt – Viện Hóa học – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành khóa luận Cuối em xin trân trọng cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ em trình thực hoàn thành khóa luận Vì kiến thức có hạn số điều kiện kiện khách quan khóa luận tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý bảo thầy cô bạn để em hoàn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20/05/2013 Sinh viên Kiều Thị Hải DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng tổng hợp mẫu bạc vanađat điều kiện khác (pH, tỷ lệ nguyên tử Ag/V, phương pháp tổng hợp) Bảng Thành phần nguyên tố mẫu nano Ag3PO4 (% nguyên tử) Bảng So sánh tỷ lệ nguyên tử mẫu Ag3PO4 theo lý thuyết thực tế Bảng Thành phần nguyên tố mẫu nano bạc vanađat (% nguyên tử) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơ chế xúc tác chất bán dẫn Hình 1.2 Thiết bị siêu âm Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp Ag3PO4 Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát tổng hợp bạc vanađat Hình 2.3 Sơ đồ tia tới tia phản xạ tinh thể Hình 2.4 Các bước chuyển dịch lượng Hình 2.5 Sơ đồ phương pháp FE- SEM Hình 3.1 Phổ XRD Ag3PO4 Hình 3.2 Phổ XRD AgVO3 mẫu 1, 5, Hình 3.3 Phổ XRD AgVO3 mẫu 2, 3, Hình 3.4 Ảnh FE – SEM (A) TEM (B) Ag3PO4 Hình 3.5 Ảnh TEM mẫu S2 (A) mẫu S1 (B) Hình 3.6 Ảnh TEM mẫu S5 (C) mẫu S6 (D) Hình 3.7 Phổ UV – Vis mẫu hạt nano TiO2 Ag3PO4 Hình 3.8 Phổ UV – Vis mẫu hạt nano TiO2 mẫu S2, S3, S5, S6 nano bạc vanađat Hình 3.9 Sự biến đổi MB nano TiO2 hạt nano Ag3PO4 theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.10 Phổ UV – Vis biến đổi MB với hạt nano Ag3PO4 Hình 3.11 Sự biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp điều kiện khác theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.12 Sự bến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp giá trị pH khác (S2: pH = 7, S3: pH = S4: pH = 9) theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.13 Sự biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp tỷ lệ nguyên tử Ag/V khác (S2: Ag/V 1:1, S5: Ag/V 2:1 S6: Ag/V 3:1) theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.14 Sự biến đổi MB nano TiO2 mẫu S6 theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.15 Phổ UV – Vis biến đổi MB với nano bạc vanađat (S6) MỤC LỤC MỞ ĐẦU Nội dung đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ XÚC TÁC QUANG HÓA 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Cơ chế hoạt động xúc tác quang dị thể 1.1.3 Điều kiện để chất có khả xúc tác quang hóa 1.2 Phân loại chất xúc tác quang hóa 1.2.1 Xúc tác quang hóa sở nano TiO2 1.2.2 Xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 (gồm bạc photphat bạc vanađat) 1.3 Phương pháp tổng hợp 1.3.1 Giới thiệu thiết bị công dụng việc tổng hợp xúc tác 1.3.2 Phương pháp tổng hợp 10 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc chất xúc tác quang không dựa nano TiO2 trình tổng hợp 11 1.4.1 Ảnh hưởng pH 11 1.4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên tử Ag/V 11 1.4.3 Ảnh hưởng điều kiện tiến hành 12 1.5 Ứng dụng chất xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 12 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 14 2.1 CÁC QUY TRÌNH TỔNG HỢP CHẤT XÚC TÁC QUANG MỚI 14 2.1.1 Cách tổng hợp Ag3PO4 14 2.1.2 Tổng hợp bạc vanađat 14 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (Powder X – ray Diffraction – XRD) 16 2.2.2 Phương pháp phổ khếch tán phản xạ ánh sáng nhìn thấy (Utraviolet – Visible spectro UV – Vis) 18 2.2.3 Phương pháp hiển vị điện tử quét FE – SEM 20 2.2.4 Phương pháp phổ tán sắc lượng tia X (Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) 20 2.2.5 Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscopy TEM) 21 2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH QUANG 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC 23 3.1.1 Phổ EDX mẫu Ag3PO4 23 3.1.2 Phổ EDX mẫu bạc vanađat 24 3.2 ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC 25 3.2.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) 25 3.2.2 Phương pháp FE – SEM 29 3.2.3 Phương pháp TEM 29 3.2.4 Phổ UV – Vis 31 3.3 KHẢ NĂNG QUANG HÓA 32 3.3.1 Khả quang hóa Ag3PO4 32 3.3.2 Khả quang hóa mẫu bạc vanađat 33 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 MỞ ĐẦU Xã hội nước ta ngày đà phát triển mạnh mẽ, với phát triển kinh tế, khoa học kĩ thuật Sự phát triển công nghiệp tạo nhiều cải cho xã hội, song lại thải lượng lớn chất gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt chất thải hữu khó phân hủy sinh học từ nhà máy lọc hóa dầu, dệt nhuộm, sơn, chế biến thực phẩm … Các chất gây ô nhiễm nặng môi trường nước môi trường không khí mà phải đối mặt Việc xử lý chúng thường tốn gây ô nhiễm thứ cấp Vì vậy, nghiên cứu chế tạo vật liệu cho việc xử lý chất gây ô nhiễm môi trường nước thải công nghiệp cần thiết cấp bách Một phương pháp triển vọng gần thường áp dụng để xử lý nước thải trình xúc tác quang hóa sử dụng chất xúc tác bán dẫn TiO2, ZnO… chất oxi hóa khử để phân hủy chất hữu bền vững loại bỏ kim loại độc hại Đặc điểm chất tác động ánh sáng, sinh cặp electron (e-) lỗ trống (h+) có khả phân hủy chất hữu chuyển hóa kim loại độc hại thành chất “sạch” với môi trường Trong số chất bán dẫn, TiO chất nghiên cứu, sử dụng rộng rãi tính chất quang xúc tác mạnh, tính bền hóa học thân thiện với môi trường Tính chất quang hóa xúc tác nano – TiO2 phụ thuộc nhiều yếu tố thành phần pha, độ tinh thể, kích thước hạt… Tuy nhiên có điểm hạn chế xúc tác quang hóa TiO2 phải sử dụng ánh sáng vùng tử ngoại (UV) nên khó có khả ứng dụng rộng rãi, hiệu mặt sử dụng lượng làm tăng giá thành sử dụng Để khắc phục nhược điểm xúc tác quang hóa TiO2, công bố hệ xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 (gồm bạc photphat bạc vanađat) có khả hấp thụ ánh sáng nhìn thấy Trên giới, nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp khác để tổng hợp bạc photphat bạc vanađat có kích thước nano như: phương pháp kết tủa, phương pháp thủy nhiệt… Trong phương pháp phương pháp thủy nhiệt từ nguồn nguyên liệu bạc nitrat amoni vanađat phương pháp hiệu kinh tế Việc tổng hợp thành công xúc tác quang hóa có ý nghĩa cải thiện bảo vệ môi trường Thật vậy, xúc tác mở hướng cho việc ứng dụng xúc tác công nghệ sơn, nhuộm, mạ… khử trùng bệnh viện Với lí lựa chọn tiến hành thực đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu hoạt tínhquang hóa xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 (bạc photphat vanađat) Nội dung đề tài  Phần mở đầu  Phần nội dung: Chương 1: Tổng quan lí thuyết Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm Chương 3: Kết thảo luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ XÚC TÁC QUANG HÓA 1.1.1 Khái niệm Chất xúc tác chất tham gia vào trình trung gian làm thay đổi lượng hoạt hóa trình, dẫn đến làm thay đổi tốc độ phản ứng Trong thực tế, người ta dùng nhiều loại xúc tác khác như: xúc tác axit – bazơ, xúc tác oxi hóa khử, xúc tác enzim… Trong xúc tác quang loại xúc tác nhiều nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu - Thuật ngữ xúc tác quang dùng từ 1920 để mô tả phản ứng thúc đẩy tham gia đồng thời ánh sáng chất xúc tác Vào năm 1920, chất bán dẫn ZnO sử dụng làm chất nhậy sáng phản ứng quang hóa để phân hủy hợp chất hữu vô Ngay sau TiO2 nghiên cứu đặc điểm phân hủy quang Hầu hết nghiên cứu lĩnh vực hóa quang dẫn - Trong năm gần đây, mối quan tâm tập trung vào việc sử dụng vật liệu bán dẫn làm xúc tác quang cho trình phân huỷ chất hữu cơ, vô độc hại đề nghị áp dụng vào xử lý môi trường có khả oxi hóa gần hoàn toàn chất gây ô nhiễm Trong xúc tác quang hóa có hai hay nhiều pha sử dụng phản ứng xúc tác quang Bản thân chất xúc tác không bị biến đổi suốt trình không cần cung cấp nhiên liệu khác cho hệ phản ứng Ngoài ra, phương pháp có ưu điểm như: thực điều kiện nhiệt độ áp suất bình thường sử dụng nguồn UV nhân tạo thiên nhiên, chất xúc tác rẻ tiền không độc 3:1 cho tỷ lệ thấp sản phẩm (chất rắn) so với gel tổng hợp Trong mẫu S6 (tỷ lệ Ag/V 3:1) tỷ lệ Ag/V sản phẩm (chất rắn) lại 2.1:1  Điều có nghĩa sản phẩm tổng hợp (chất rắn) hỗn hợp nhiều pha tạo thành 3.2 ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC 3.2.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) Hình 3.1 Giản đồ XRD Ag3PO4 Từ phổ XRD (hình 3.1) nano Ag3PO4 cho thấy nhiễu xạ với cường độ cao, nhọn góc 2 = 33,50 tương ứng với mặt phản xạ (210) cho thấy độ sắc nhọn tinh thể với cấu trúc lập phương quan sát kích cỡ cực nhỏ 25 Hình 3.2 Giản đồ XRD AgVO3 mẫu 1, 5, 26 Hình 3.3 Giản đồ XRD AgVO3 mẫu 2, 3, 27 Quan sát kết chụp XRD mẫu bạc vanađat tổng hợp điều kiện khác nhau, giá trị pH tỷ lệ nguyên tử Ag/V hình 3.2 hình 3.3 nhận thấy: - Đỉnh đặc trưng thích cho thấy xuất pic đặc trưng thể tiêu chuẩn β-AgVO3 đơn tà (JCPDS No 291154), α-Ag3VO4 đơn tà (JCPDS No 43-0542), dạng Ag4V2O7 thoi (JCPDS No 77-0097) - Trong hình 3.2 ta thấy mẫu S1 (xử lý thủy nhiệt 140oC 6h pH 7) nhận thấy pic đặc trưng xuất β-AgVO3, αAg3VO4 Ag4V2O7 đỉnh pic cao Ag4V2O7 nên mẫu S1 Ag4V2O7 thành phần chiếm ưu - Trong hình 3.3, ta thấy mẫu S2 (xử lý thủy nhiệt với hỗ trợ vi sóng 120oC 30 phút) xuất đỉnh pic cao, nhọn pic đặc trưng hỗn hợp β-AgVO3, α-Ag3VO4 pha β-AgVO3 chiếm ưu - Mặt khác, giá trị pH gel tổng hợp ảnh hưởng mạnh mẽ đến hình thành pha bạc vanađat Như trường hợp mẫu S3 (pH = 6) pha hình thành chủ yếu β-AgVO3 Trong mẫu S4 (pH thực 9) pha chủ yếu lại Ag4V2O7 - Tỷ lệ nguyên tử Ag/V gel tổng hợp ảnh hưởng đến hình thành pha mẫu bạc vanađat Như thấy hình 3.2 mẫu S5, S6 thực pH khác thành phần nguyên tử Ag/V mẫu S6 (tỷ lệ Ag/V 3:1) xuất đỉnh pic cao, nhọn đặc trưng hỗn hợp pha: β-AgVO3, αAg3VO4 Ag4V2O7 pha α – Ag3VO4 chiếm ưu Tuy nhiên mẫu S5 (tỷ lệ Ag/V 3:2) pha chủ yếu hình thành lại AgVO Ag4V2O7 28 3.2.2 Phương pháp FE – SEM Hình 3.4 Ảnh FE – SEM (A) TEM (B) Ag3PO4 Quan sát Hình 3.4 nhận thấy, dạng nano Ag 3PO4 tồn dạng hạt hình cầu có kích thước dao động từ 8nm đến 12nm 3.2.3 Phương pháp TEM Hình 3.5 Ảnh TEM mẫu S2 (A) mẫu S1 (B) 29 Hình 3.6 Ảnh TEM mẫu S5 (C) mẫu S6 (D) - Quan sát ảnh chụp TEM bạc vanađat mẫu S2, S1 mẫu bạc vanađat có dạng hình ống với đường kính từ 50 – 100 nm chiều dài – μm Khi tăng thời gian thủy nhiệt từ 30 phút lên 6h đường kính nano bạc vanađat tăng từ 50 – 100 nm đến 150 – 200 nm - Đối với mẫu S6 tổng hợp mẫu tiến hành thủy nhiệt kết hợp với siêu âm dẫn đến hình thành nano bạc vanađat chia thành độ dài ngắn khác Mặt khác tăng tỷ lệ nguyên tử Ag/V từ 1:1 – 3:1 đường kính mẫu bạc vanađat tăng từ 50 – 100 nm đến – mm 30 3.2.4 Phổ UV – Vis Hình 3.7 Phổ UV – Vis mẫu hạt nano TiO2 Ag3PO4 Quan sát hình 3.7 thấy dải hấp thụ hạt nano Ag3PO4 chuyển sang bước sóng dài (đạt tối đa 475nm), với hạt nano TiO2 (bước sóng hấp thụ cực địa 345nm) Dẫn đến nhận thấy so với hạt nano TiO2 nano Ag3PO4 có khả hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến hẳn so với xúc tác quang hóa truyền thống nano TiO2 Hình 3.8 Phổ UV – Vis mẫu hạt nano TiO2 mẫu S2, S3, S5, S6 nano bạc vanađat 31 Quan sát phổ UV – Vis hình 3.8 nhận thấy phổ hấp thụ hạt nano TiO2 đạt hấp thụ mạnh bước sóng 365 nm tất mẫu bạc vanađat có dải hấp thụ mạnh vùng khả kiến (dải hấp thụ mạnh từ 470 – 550 nm) Trong mẫu S6 cho thấy hấp thụ bước sóng cao 550 nm  Cũng tương tự Ag3PO4 bạc vanađat (AgVO3, Ag3VO4, Ag4V2O7…) có khả hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến cao hẳn so với nano TiO2 3.3 KHẢ NĂNG QUANG HÓA 3.3.1 Khả quang hóa Ag3PO4 Hình 3.9 Sự biến đổi MB nano TiO2 hạt nano Ag3PO4 theo thời gian tỷ lệ C/C0 32 Hình 3.10 Phổ UV – Vis biến đổi MB với hạt nano Ag3PO4 Từ hình ta nhận thấy biến đổi MB hàm phụ thuộc vào độ hấp thụ thời gian chiếu sáng Trong điều kiện không chiếu sáng biến đổi MB gần không khác nano TiO2 hạt nano Ag3PO4 Khi có ánh sáng chiếu vào suy thoái MB hạt nano Ag 3PO4 nhanh hẳn so với TiO2 Ví dụ sau 120 phút phản ứng (trong điều kiện chiếu sáng) độ chuyển đổi nano Ag3PO4 đạt 100% nano TiO2 đạt độ chuyển đổi khoảng 50% 3.3.2 Khả quang hóa mẫu bạc vanađat Hình 3.11 Sự biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp điều kiện khác theo thời gian tỷ lệ C/C0 33 Hình 3.12 Sự bến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp giá trị pH khác (S2: pH = 7, S3: pH = S4: pH = 9) theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.13 Sự biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp tỷ lệ nguyên tử Ag/V khác (S2: Ag/V 1:1, S5: Ag/V 2:1 S6: Ag/V 3:1) theo thời gian tỷ lệ C/C0 34 Hình 3.14 Sự biến đổi MB nano TiO2 mẫu S6 theo thời gian tỷ lệ C/C0 Hình 3.15 Phổ UV – Vis biến đổi MB với nano bạc vanađat (S6) 35 - Hình 3.11 cho thấy biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp điều kiện khác hàm C/C0 thời gian phản ứng Nhận thấy, mẫu tổng hợp tăng thời gian tiến hành xử lý thủy nhiệt từ 0,5h đến 6h không tăng cường độ chuyển đổi MB khả hấp thụ MB lại cao - Tương tự hình 3.12 trình bày biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp giá trị pH khác hàm C/C thời gian phản ứng Từ hình 3.12, thấy số bạc vanađat tổng hợp pH khác (S2, S3, S4) với mẫu S2 (pH = 7) cho thấy chuyển đổi cao Ví dụ sau thời gian phản ứng 180 phút, việc chuyển đổi mẫu S2 đạt giá trị 95% mẫu S3, S4 đạt chuyển đổi tương ứng 23% 34% Từ kết chụp nhiễu xạ tia X thấy mẫu S2 chủ yếu hỗn hợp (β-AgVO3, α-Ag3VO4), mẫu S3 S4 cho thấy β-AgVO3 Ag4V2O7 lại chiếm ưu Từ kết kết luận α-Ag3VO4 thành phần có tính hoạt động - Hình 3.13 cho biết biến đổi MB mẫu bạc vanađat tổng hợp theo tỷ lệ nguyên tử Ag/V khác hàm C/C0 thời gian phản ứng Từ hình vẽ ta thấy số mẫu bạc vanađat tổng hợp Ag/V 1:1 (S2), 2:1 (S5) 3:1 (S6) mẫu S6 (tỷ lệ Ag/V 3:1) cho thấy chuyển đổi cao Như vậy, sau 180 phút phản ứng, việc chuyển đổi MB đạt 96% Xét hình 3.14 nhận thấy mẫu S6 có độ chuyển hóa cao hẳn so với nano TiO2 Từ kết chụp nhiễu xạ tia X cho thấy mẫu S6 chứa hỗn hợp β-AgVO3, α-Ag3VO4 Ag4V2O7 α-Ag3VO4 thành phần chiếm ưu  Từ kết nhận thấy α-Ag3VO4 thành phần có tính hoạt động quang hóa 36 KẾT LUẬN Trong phạm vi nghiên cứu khóa luận tiến hành tổng hợp, xác định đặc trưng tính chất quang xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 Qúa trình tổng hợp thực điều kiện tối ưu, kết thu sau trình tiến hành thực nghiệm: Đã tổng hợp thành công xúc tác nano Ag3PO4 bạc vanađat phương pháp kết tủa thủy nhiệt có hỗ trợ siêu âm, vi sóng sử dụng chất tiền thân bạc vanađat AgNO3, NH4VO3 axit H3PO4 Bạc photphat có dạng hình cầu, kích thước cỡ 10nm (theo kết SEM, TEM) Bạc vanađat thu có hình dạng nano có đường kính 50 – 200 nm có chiều dài khoảng vài micromet Các bạc vanađat thu bao gồm hỗn hợp (β-AgVO3, α-Ag3VO4 Ag4V2O7) chủ yếu phụ thuộc nhiều vào điều kiện thực hiện, giá trị pH, tỷ lệ nguyên tử Ag/V So với xúc tác quang hóa truyền thống nano TiO2 xúc tác không sở nano TiO2 (bạc photphat bạc vanađat có hoạt tính quang hóa phản ứng với Methylen Blue (MB) cao hẳn vùng ánh sáng nhìn thấy Từ kết nhận thấy α-Ag3VO4 pha có khả quang hóa tốt 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Anh [1] M.A Radzig, V.A Nadtochenko, O.A Koksharova, J Kiwi, V.A Lipasova, L.A Khmel, Antibacterial effects of silver nanoparticles on gram – negative bacteria: Influence on the growth and biofilms formation, mechanisms of action, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 102, (2013), pp 300 – 306 [2] Ashutosh Kuar, Alok K Pandey, Shashi S Singh, Rishi Shanker, Alok Dhawan, Engineered ZnO and TiO2 nanoparticles induce oxidative stress and DNA damage leading to reduced viability of Escherichia coli, Free Radical Biology & Medicine, 51, (2011), pp 1872 – 1881 [3] Jenifer M.L Bell, Jim C Philp, Maria S Kuynkina, Irena B Ivshina, Sandra A Dunbar, Colin J Cunningham, Peter Aderson, Methods eveluating vanadium tolerance in bacteria isolated from crude oil contaminated land, Journal of Microbiological Methods, 58, (2004), pp 87 – 100 [4] Raphael D Holtz, MSca, Bruna A Lima, MScb, Antônio G Souza Filho, PhDc, Marcelo Brocchi, PhDb, Oswaldo L Alves, PhDa, Nanostructured silver vanadate as a promising antibacterial additive to water – based paints, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 8, (2012), pp 935 – 940 [5] A Martínez-Abad, G Sánchez, J.M Lagaron, M.J Ocio, On the different growth conditions affecting sivel antimicrobial efficacy on Listeria monocytogenes and Salmonella enterica, International Journal of Food Microbiology, 158, (2012), pp 147 – 154 [6] Jia Ren, Wenzhong Wang, Meng Shang, Songmei Sun, LingZhang, Jiang Chang, Photocatalytic activity of sivel vanadate with one – dimesional 38 structure under fluorescent light, Journal of Hazardous Materials, 183, (2010), pp 950 – 953 [7] C Belver, C Adán, S García – Rodríguez – García, Photocatalytic Behaviour of Sivel Vanadate: Microemulsion Synthesis and Post Reaction Characterization, Chemical Engineering Journal, (November 2012) [8] Van Hoa Nguyen, Byung – Keul Kim, Youl – Lae Jo, Jae – Jin Shim, Preparation and antibacterial activity of sivel nanoparticles – decorated graphene composites, The Journal of Supercritical Fluids, 72, (2012), pp 28 – 35 [9] Mahendra Rai, Alka Yadav, Aniket Gade, Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials, Biotechnology Advances, 27, (2009), pp 76 – 83 [10] Sudheer Khan, Amitava Mukherjee, Natarajan Chandrasekaran, Silver nanoparticles tolerant bacteria from sewage environment, Journal of environmental sciences, 23(2), (2011), pp 346 – 352 [11] Jayesh P Ruparelia, Arup Kumar Chatterjee, Siddhartha P Duttagupta, Suparna Mukherji, Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles, Acta Biomaterialia, 4, (2008), pp 707 – 716 [12] Maribel Guzman, PhDa, *, Jean Dille, PhDb, Stéphane Godet, PhDb, Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles against gram – positive and gram – negative bacteria, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 8, (2012), pp 37 – 45 39 [...]... Khuếch tán các sản phẩm vào pha khí hoặc lỏng Tại giai đoạn 3, phản ứng xúc tác quang hóa khác phản ứng xúc tác truyền thống ở cách hoạt hóa xúc tác Trong phản ứng xúc tác truyền thống, xúc tác được hoạt hóa bởi nhiệt còn trong phản ứng xúc tác quang hóa, xúc tác được hoạt hóa bởi sự hấp thụ ánh sáng 1.1.3 Điều kiện để một chất có khả năng xúc tác quang hóa - Có hoạt tính quang hóa - Có năng lượng vùng... âm trong xúc tác: Phản ứng sử dụng xúc tác rất quan trọng trong cả phòng thí nghiệm và ứng dụng trong công nghiệp Xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng mà không cần phải tăng nồng độ tác chất Phản ứng xúc tác thường chia làm hai loại: xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể Cả hai loại phản ứng xúc tác đều có chung một vấn đề khó khăn là hoạt tính của xúc tác cao hay thấp và việc giữ hoạt tính xúc tác trong... Ứng dụng của chất xúc tác quang hóa mới không trên cơ sở nano TiO2 Tương tự như chất xúc tác trên cơ sở nano TiO2 thì xúc tác quang hóa mới này cũng có những ứng dụng quan trọng trong đời sống Chất xúc tác mới này được ứng dụng trong xử lý các hợp chất độc hại trong pha khí (xử lý NOx, CO-, xử lý các dung môi hữu cơ dễ bay hơi độc hại như toluen, xylen,… trong các nhà máy sản xuất và sử dụng sơn), pha... lượng và làm tăng giá thành sử dụng 1.2.2 Xúc tác quang hóa mới không trên cơ sở nano TiO2 (gồm bạc photphat và bạc vanađat) - Từ xưa cho đến nay, bạc vốn được coi là chất có tính ứng dụng cao cả về mặt giá trị cũng như chữa bệnh Chính vì vậy mà các sản phẩm nano liên quan đến bạc cũng được nghiên cứu Một trong những số đó là bạc photphat và bạc vanađat - Đặc biệt là xúc tác bạc vanađat được nghiên cứu. .. ứng Trong quá trình xúc tác quang, hiệu suất lượng tử có thể bị giảm bởi sự tái kết hợp của các electron và lỗ trống e- + h+ → (SC) + E Trong đó (SC) là tâm bán dẫn trung hòa và E là năng lượng được giải phóng ra dưới dạng bức xạ điện tử (hυ’ ≤ hυ) hoặc nhiệt 5 Hình 1.1 Cơ chế xúc tác của chất bán dẫn 1.2 Phân loại chất xúc tác quang hóa 1.2.1 Xúc tác quang hóa trên cơ sở nano TiO2 - Kim loại Titan... trúc các dạng tinh thể của TiO2 Anatase Brookite Rutile - Phương pháp tổng hợp: Để tổng hợp nano TiO2, người ta thường áp dụng một số phương pháp như thủy nhiệt, sol – gel, vi nhũ - Ngoài ra để nâng cao khả năng ứng dụng thì xu hướng mới đó là biến tính nano TiO2 (trộn thêm kim loại hoặc á kim) nhằm tăng đặc tính quang hóa - Tuy nhiên xúc tác nano TiO2 chỉ thể hiện hoạt tính quang hóa trong vùng UV, nên...1.1.2 Cơ chế hoạt động của xúc tác quang dị thể Quá trình xúc tác quang dị thể có thể tiến hành ở pha khí hoặc pha lỏng Cũng giống như các quá trình xúc tác dị thể khác quá trình xúc tác quang dị thể được chia thành 6 giai đoạn như sau: - Khuếch tán các chất tham gia phản ứng từ pha lỏng hoặc khí đến bề mặt xúc tác - Hấp thụ các chất tham gia phản ứng lên bề mặt chất xúc tác - Hấp thụ photon... Microscopy) là phương pháp hiện đại để nghiên cứu hình dạng và kích thước của các chùm hạt Cơ sở của phương pháp này là dùng chùm tia điện tử quét vào mẫu nghiên cứu, các chùm tia phản xạ sau khi đập vào mẫu sẽ đến màn huỳnh quang và tạo ảnh với độ phóng đại theo yêu cầu Dựa trên thang tỉ lệ ta có thể xác định chính xác kích thước các hạt cũng như độ đồng đều của hạt Mẫu nghiên cứu Ảnh FE-SEM I0 Hình 2.5 Sơ... trường, oxy hóa hầu hết các chất ô nhiễm của chất xúc tác mới - Chính vì vậy xúc tác này đang được nghiên cứu rất nhiều để đáp ứng nhu cầu xử lý môi trường 1.3 Phương pháp tổng hợp 1.3.1 Giới thiệu về thiết bị và công dụng trong việc tổng hợp xúc tác - Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn tần số âm nghe thấy (trên 20 kHz) Siêu âm có thể tạo nhiệt độ cao như nhiệt độ của bề mặt mặt trời và áp suất... bề mặt mẫu nghiên cứu Thực nghiệm: Phương pháp truyền hiển vi điện tử (TEM) sử dụng máy JEOL 1010 dụng cụ hoạt động ở 80kV với độ phóng đại từ 25.000 – 100.000 lần 21 2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH QUANG Hoạt động quang xúc tác của các mẫu được đánh giá bởi phản ứng với Methylene Blue (MB) trong điều kiện ánh sáng nhìn thấy Một dung dịch nước của MB (15 phần triệu, 100 ml) và quang xúc tác cho (30 ... PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC KIỀU THỊ HẢI NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH QUANG HÓA CỦA XÚC TÁC MỚI KHÔNG TRÊN CƠ SỞ NANO TiO2 (BẠC PHOTPHAT VÀ VANAĐAT) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Vô Người hướng... tài: Nghiên cứu hoạt tínhquang hóa xúc tác quang hóa không sở nano TiO2 (bạc photphat vanađat) Nội dung đề tài  Phần mở đầu  Phần nội dung: Chương 1: Tổng quan lí thuyết Chương 2: Nghiên cứu. .. nhiều loại xúc tác khác như: xúc tác axit – bazơ, xúc tác oxi hóa khử, xúc tác enzim… Trong xúc tác quang loại xúc tác nhiều nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu - Thuật ngữ xúc tác quang dùng