Luận án tiến sĩ tổng hợp, đặc trưng và một số ứng dụng của vật liệu chứa titan

Header Page of 132 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN .4 I.I ZEOLIT VÀ VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH CHỨA TITAN I.I.1 Titanosilicat (TS-1) I.1.2 Vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan .12 I.1.3 Vật liệu đa cấp mao quản chứa Ti 15 I.2 VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ TITAN DIOXIT 18 I.2.1 Khái niệm titan đioxit .18 I.2.2 Tính chất TiO2 19 I.3 VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ – KIM LOẠI 21 I.3.1 Vật liệu khung hữu kim loại .22 I.3.2 MIL-101 22 I.3.3 Ứng dụng vật liệu MOFs 23 I.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU CẤU TRÚC NANO CHỨA TITAN 24 I.4.1 Phương pháp thủy nhiệt (Hydrothermal treatment) .24 I.4.2 Phương pháp sol-gel (Sol-gel) 26 I.4.3 Phương pháp vi nhũ ( Micro-emulsion method) 27 I.4.4 Phương pháp biến tính sau tổng hợp (post-synthesis) 29 I.4.5 Tổng hợp zeolit vật liệu mao quản trung bình chứa titan 30 I.4.6 Tổng hợp vật liệu đa cấp mao quản chứa titan MTS-9 32 I.4.7 Tổng hợp Titan dioxit TiO2 biến tính 33 I.4.8 Tổng hợp vật liệu khung hữu kim loại (metal organic framworks MOFs) 34 I.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU 35 I.5.1 Những sở khoa học việc phân tích định tính định lượng vật liệu cấu trúc nano .35 I.5.2 Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 36 I.5.3 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 37 I.5.4 Phương pháp phổ tán xạ Raman 41 Footer Page of 132 112 Header Page of 132 I.5.5 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến 43 I.5.6 Phương pháp hiển vi điện tử quét ( SEM) 44 I.5.7 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .44 I.5.8 Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng (BET) .45 I.6 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ 4-NITROPHENOL VÀ CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY 47 I.6.1 p-nitrophenol dẫn xuất vòng thơm chứa nitro 47 I.6.2 Độc tính hợp chất nitrophenol 47 I.6.3 Các phương pháp xử lý 48 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 51 II.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU .51 II.1.1 Các vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan .51 II.1.2 Vật liệu đa cấp mao quản chứa Titan .52 II.1.3 Vật liệu TiO2 doping Ceri doping Nitơ 53 II.1.4 Vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan đioxit (TiO2/SBA-15 , TiO2/MCM-41) 54 II.1.5 Vật liệu khung hữu kim loại chứa Titan 55 II.2 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 55 II.2.1 Đặc trưng cấu trúc hình thái mao quản trung bình trật tự cao 55 II.2.2 Đặc trưng trạng thái Titan mạng tinh thể 55 II.2.3 Phân tích hàm lượng Titan mẫu vật liệu .56 II.3 XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH XÚC TÁC .59 II.3.1 Hoạt tính oxi hóa chọn lọc hợp chất hữu 59 II.3.2 Hoạt tính quang xúc tác oxi hóa hoàn toàn hợp chất hữu .59 II.3.2.2 Phản ứng oxi hóa hoàn toàn 4-NP .63 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 64 III.1 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 64 III.1.1 Vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan 64 III.1.2 Vật liệu đa cấp mao quản chứa Titan 71 III.1.3 Vật liệu TiO2/SBA-15 TiO2/MCM-41 78 III.1.4 Vật liệu TiO2 doping theo phương pháp sol-gel 83 Footer Page of 132 113 Header Page of 132 III.1.5 Vật Liệu TiO2 doping nitơ 88 III.1.6 Vật liệu khung hữu kim loại chứa Titan 94 III.2 HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA CÁC VậT LIỆU TRÊN CƠ SỞ TIO2 99 III.2.1 Hoạt tính mẫu vật liệu doping phương pháp sol-gel phản ứng phân hủy MB (Methylen Blue – Xanh Metilen) .99 III.2.2 Kết xử lý 2,4 D (Axit 2,4 diclophenoxyacetic) 101 III.2.3 Kết xử lý hoạt tính mẫu vật liệu biến tính Nitơ với MB 102 III.2.4 Hoạt tính quang xúc tác TiO2-N4-600 xử lý MB .103 III.3 PHẢN ỨNG QUANG XÚC TÁC OXI HÓA HOÀN TOÀN 4-NP 104 III.3.1 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu cấu trúc nano chứa Ti phản ứng phân hủy 4-NP .104 III.3.2 Hoạt tính xúc tác TiO2/MCM-41 106 III.3.3 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2/MIL-101 107 KẾT LUẬN 110 Footer Page of 132 114 Header Page of 132 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng I.1 Một số ứng dụng TiO2 Nhật Bản [23] Bảng I.2 Độ chuyển hóa độ chọn lọc phản ứng amoxy hóa xúc tác chứa Titan 12 Bảng I.3 Kết số phản ứng oxi hóa xúc tác MQTB chứa Titan 14 Bảng I.4 Các phản ứng oxi hóa MTS-9 so sánh với vật liệu chứa titan khác Bảng I.5 Các số vật lý TiO2 19 Bảng I.6 Một số tính chất vật lí TiO2 dạng Anatase Rutile 20 Bảng I.7 Các dao động IR đặc trưng .39 Bảng III.1 Kết đặc trưng vật liệu mao quản trung bình chứa Titan 82 Bảng III.2 Các ký hiệu mẫu vật liệu theo phương pháp sol-gel 83 Bảng III.3 Bước sóng hấp thụ lượng vùng cấm mẫu vật liệu xúc tác theo phương pháp sol-gel 84 Bảng III.4 Các ký hiệu mẫu vật liệu theo phương pháp xử lý nhiệt .88 Bảng III.5 Bước sóng hấp thụ lượng vùng cấm mẫu vật liệu xúc tác theo phương pháp xử lý nhiệt 90 Bảng III.6 Hàm lượng TiO2 mẫu phân tán MIL-101 phương pháp EDX 97 Bảng III.7 Các đặc trưng cấu trúc vật liệu chứa Titan trạng thái khác 10 Bảng III.8 Đặc trưng cấu trúc mẫu TiO2/MIL-101 khác 107 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình I.1 Cấu trúc TS-1 .7 Hình I.2 Dạng cấu trúc liên kết titan mạng lưới tinh thể Hình I.3 Sơ đồ chế tâm Ti hoạt động mạng tinh thể TS-1 Hình I.4 Một số phản ứng oxi hóa sử dụng TS-1 làm xúc tác 10 Hình I.5 Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ chuyển hóa H2O2 phần trăm sản phẩm Footer Page of 132 115 Header Page of 132 phụ 11 Hình I.6 Các dạng cấu trúc vật liệu MQTB 13 Hình I.7 Cấu trúc SBA-15 15 Hình I.8 Minh họa cấu trúc MTS-9 16 Hình I.9 Cấu trúc tinh thể TiO2: A.Rutile B Anatase C Brookite .18 Hình I.10 Đa diện phối trí TiO2 19 Hình I.11 Các trình diễn hạt bán dẫn hấp thụ photon 21 Hình I.12 Cấu trúc tinh thể MIL-101 .23 Hình I.13 Sự phụ thuộc áp suất điều kiện đẳng tích 25 Hình I.14 Sơ đồ chung phương pháp sol – gel điều chế vật liệu nano .26 Hình I.15 Sơ đồ biến tính TiO2 phương pháp sol-gel .26 Hình I.16 Cấu trúc hiển vi vi nhũ nồng độ chất hoạt động bề mặt cho trước với ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ nước .28 Hình I.17 Sơ đồ tạo hạt từ vi nhũ 29 Hình I.18 Quá trình hình thành zeolit 31 Hình I.19 Sơ đồ nguyên lý tổng hợp vật liệu MQTB 31 Hình I.20 Sơ đồ liên kết chất HĐBM nguồn Silic .32 Hình I.21 Qui trình tổng hợp MTS-9 .33 Hình I.22 Sơ đồ tổng hợp hạt nano TiO2 theo phương pháp thuỷ nhiệt 33 Hình I.23 Sơ đồ tổng hợp MIL-101 34 Hình I.24 Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ theo phân loại IUPAC Hình I.25 Sự phụ thuộc P/V(P0 - P) theo P/P0 46 Hình I.26 Hợp chất nitrophenol phổ biến 47 Bảng II.1 Các mẫu vật liệu Ti-SBA-15 .51 Hình II.1 Qui trình tổng hợp Ti-MCM-41 51 Hình II.2 Sơ đồ tổng hợp vật liệu đa cấp mao quản chứa Titan 52 Hình II.3 Sơ đồ tổng hợp Ce-TiO2 phương pháp sol-gel 53 Hình II.4 Sơ đồ hệ thống biến tính Nitơ 54 Hình II.5 Công thức cấu tạo phổ UV -vis MB .59 Hình II.6 Độ chuyển hóa MB phụ thuộc nồng độ xúc tác .60 Footer Page of 132 116 Header Page of 132 Hình II.7 Đường cong hấp phụ MB theo thời gian 61 Hình II.8 Đường chuẩn nồng độ MB xác định phương pháp đo quang .61 Hình II.9 Sơ đồ thiết bị thử hoạt tính xúc tác 62 Hình II.10 Độ chuyển hóa MB mg/l, xúc tác P25 với công suất chiếu sáng khác Hình II.11 Đường chuẩn 4-NP phương pháp đo quang .63 Hình II.12 Đường chuẩn 4-NP xác định phương pháp UV-vis 63 Hình III.1 Phổ XRD mẫu SBA-15 chứa Titan nồng độ khác 64 Hình III.2 Ảnh TEM vật liệu Ti-SBA-15 64 Hình III.3 Ảnh SEM vật liệu Ti-SBA-15 65 Hình III.4 Phổ hồng ngoại mẫu Ti-SBA-15 65 Hình III.5 Phổ Raman mẫu Ti_SBA-15 so sánh với TiO2 (anatas) 66 Hình III.7 Phổ nhiễu xạ tia X vật liệu Ti-MCM-41 68 Hình III.8 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến Ti-MCM-41 P25 .68 Hình III.9 Kết ảnh TEM vật liệu 69 Hình III.10 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 vật liệu Ti-MCM-41 Hình III.11 Đường cong phân bố kích thước mao quản vật liệu Ti-MCM-41 70 Hình III.12 Phổ nhiễu xạ tia X mẫu vật liệu TS-1/SBA-15 .71 Hình III.13 Minh họa cấu trúc mao quản kích thước đồng SBA-15 cấu trúc mao quản không đồng TS-1/SBA-15 71 Hình III.14 Đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp phụ N2 đường cong phân bố kích thước mao quản mẫu TS-1/SBA-15 72 Hình III.15 Ảnh TEM mẫu TS-1/SBA-15 (a) SBA-15 (b) .73 Hình III.16 Phổ hồng ngoại mẫu TS/SBA-15 a (Si/Ti=80) b.(Si/Ti=60) 74 Hình III.17 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến vật liệu 75 Hình III.18 Phổ nhiễu xạ tia X góc nhỏ vật liệu TS-1/MCM-41 .75 Hình III.19 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ Nitơ đường cong phân bố kích thước mao quản vật liệu TS-1/MCM-41 76 Hình III.20 Giản đồ t-plot xác định thể tích vi mao quản vật liệu TS-1/MCM-41 Footer Page of 132 117 Header Page of 132 7 Hình III.21 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua vật liệu TS-1/MCM-41 77 Hình III.22 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến vật liệu TS-1/MCM-41 78 Hình III.23 Phổ nhiễu xạ tia X góc nhỏ 2θ = 1÷10 79 Hình III.24 Phổ nhiễu xạ tia X góc lớn 2θ = 10÷40 79 Hình III.25 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua mẫu vật liệu TiO2/SBA-15 TiO2/MCM-41 tương ứng từ trái qua phải 80 Hình III.26 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 mẫu vật liệu TiO2/SBA-15 TiO2/MCM-41 .81 Hình III.27 Phổ UV-vis vật liệu TiO2/SBA-15, TiO2/MCM-41 P25 81 Hình III.28 Phổ tán xạ Raman mẫu TiO2/MCM-41 82 Hình III.29 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính kim loại 83 Hình III.30 Phổ XRD TiO2 (SG) 84 Hình III.31 Phổ XRD Fe-TiO2 85 Hình III.32 Phổ XRD Ce -TiO2 85 Hình III.33 Phổ XRD hỗn hợp (Fe + Ce)- TiO2 .86 Hình III.34 Phổ Raman SG (a) Ce-TiO2 (b) 86 Hình III.35 Ảnh SEM Fe – TiO2(a) vật liệu SG(b) 87 Hình III.36 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính nitơ theo thời gian gia nhiệt khác 88 Hình III.37 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính nitơ theo nhiệt độ 89 Hình III.38 Phổ XRD TiO2 (HQ) .91 Hình III.39 Phổ XRD TiO2-N4-6000C .91 Hình III.40 Phổ XRD TiO2-N4-6500C .92 Hình III.41 Phổ raman TiO2 không biến tính biến tính nitơ 92 Hình III.42 Ảnh SEM vật liệu TiO2 không biến tính 93 Hình III.43 Ảnh SEM vật liệu TiO2 biến tính nitơ 4h, 600 oC .93 Hình III.44 Phổ IR vật liệu MIL-101 .94 Hình III.45 Phổ XRD vật liệu MIL-101 95 Hình III.46 Đường đẳng nhiệt hấp phụ/giải hấp phụ N2 MIL-101 95 Hình III.47 Đường cong phân bố lỗ MIL-101 96 Footer Page of 132 118 Header Page of 132 Hình III.48 Ảnh SEM vật liệu MIL-101 96 Hình III.49 Phổ XRD mẫu vật liệu TiO2/MIL-101 .98 Hình III.50 Ảnh SEM vật liệu TiO2/MIL-101 A MIL-101, B.TiO2/MIL101(1), C.TiO2/MIL-101(3), D.TiO2/MIL-101(5), E.TiO2/MIL-101(I) 98 Hình III.51 Độ chuyển hóa MB mẫu vật liệu biến tính theo thời gian .9 Hình III.52 Độ chuyển hóa 2.4 D xúc tác (Fe –Ce )-TiO2 theo thời gian 101 B Hình III.53 Phổ HPLC mẫu 2,4-D sau 1h xử lý (A) mẫu 2,4-D 40 ppm (B).101 Hình III.54 Độ chuyển hóa MB mẫu vât liệu biến tính nitơ theo thời gian .10 Hình III.55 Độ chuyển hóa MB mẫu vât liệu biến tính nit theo nhiệt độ .10 Hình III.56 Phổ UV-vis dung dịch MB theo thời gian xử lý xúc tác TiO2N46000C .103 Hình III.57 Đồ thị độ chuyển hóa 4-NP theo thời gian 4-NPcác mẫu vật liệu chứa Titan khác .105 Hình III.58 Đồ thị xác định hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2/MCM-41 điều kiện khác .106 Hình III.59 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-NP mẫu TiO2/MIL-101(1) làm xúc tác 107 Hình III.60 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(3) làm xúc tác 108 Hình III.61 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(5) làm xúc tác 108 Hình III.62 Đồ thị khảo sát hoạt tính quang hóa phân hủy 4-NP 50 mg/l vật liệu khác 109 Footer Page of 132 119 Header Page of 132 MỞ ĐẦU Sự phát triển vật liệu chứa Titan làm xúc tác phát triển liên tục ngày phát nhiều tính chất quí báu Đầu thập niên 90 nay, hệ xúc tác chứa titan sở silica ứng dụng cho phản ứng oxi hóa xúc tác có tính chất chọn lọc hình dạng, thân thiện môi trường như: TS-1, ETS-10, Ti-beta TS-1 zeolit chứa titan thương mại hóa áp dụng trình sản xuất quinon oxim [1] Mặc dù TS-1 có hoạt tính cao, có độ bền thủy nhiệt lớn với hệ thống mao quản nhỏ (0,5 – 0,6 nm), TS-1 hoạt tính phản ứng có phân tử lớn thâm nhập vào hệ thống mao quản Vì vậy, vật liệu mao quản trung bình chứa Titan (đường kính > nm) nghiên cứu phát triển, điển hình Ti-MCM-41, Ti-SBA-15… Các vật liệu mao quản trung bình chứa Titan thích hợp với phản ứng oxi hóa phân tử hữu có kích thước lớn Tuy nhiên, chất vô định hình thành mao quản nên chúng có nhược điểm lớn độ bền thủy nhiệt thấp Những năm gần đây, dòng vật liệu chứa Titan đời sở tinh thể hóa thành tường mao quản trung bình silica hạt nano vi tinh thể TS-1 nhằm thỏa mãn đồng thời yêu cầu độ lớn mao quản độ bền thủy nhiệt, điển hình là: MTS-9 (hoặc TS-1/SBA-15) Tuy nhiên, phương pháp công nghệ để tổng hợp MTS-9 chưa nghiên cứu đầy đủ, chủ yếu sử dụng phương pháp kết tinh thủy nhiệt, thời gian kết tinh kéo dài, chưa tìm điều kiện tối ưu để tổng hợp MTS-9 [2-4] Một hợp chất chứa Titan khác nghiên cứu nhiều thời gian gần lĩnh vực quang xúc tác TiO2 vật liệu sở TiO Tính (2011) có khoảng 14000 báo nghiên cứu công bố có liên quan đến tính chất quang xúc tác TiO2, số kỉ lục vật liệu (số liệu thống kê báo danh sách ISI - webofknowledge) Tuy nhiên thân TiO2 có hoạt tính quang xúc tác không cao vùng ánh sáng có bước sóng lớn 400 nm Để nâng cao hoạt tính quang xúc tác, mặt người ta tìm cách giảm kích thước hạt tới nano mét, mặt khác người ta sử dụng phương pháp doping, tức tạo nên liên kết hóa học dị nguyên tố (kim loại phi kim) trực tiếp với nguyên tử Titan mạng tinh thể TiO2 Các phương pháp làm thay đổi cấu trúc điện tử vật liệu, giảm lượng vùng cấm dẫn đến vật liệu TiO doping có hoạt tính ánh sáng vùng nhìn thấy Phương pháp mở rộng khả ứng dụng vật liệu Footer Page of 132 Header Page 10 of 132 TiO2 sử dụng ánh sáng mặt trời phản ứng phân hủy hợp chất hữu môi trường khí, lỏng Mặc dù có nhiều nghiên cứu doping TiO2 hàng loạt kim loại phi kim khác có kết khả quan, việc lựa chọn nguyên tố doping lựa chọn công nghệ tối ưu để tổng hợp vật liệu TiO2 doping có hoạt tính cao, giá thành thấp chưa đầy đủ [5-14] Đặc biệt gần đây, dòng vật liệu chứa Titan dựa sở vật liệu khung hữu kim loại nghiên cứu Vật liệu khung hữu kim loại (metal organic frameworks - MOFs) hay gọi “polime phố i trí”(coordination polymers), hình thành tâm kim loại phối tử hữu (ligands) tạo nên mạng lưới tinh thể đa chiều (1,2,3 chiều) [15-19] Đặc điểm vật liệu có bề mặt riêng vô lớn (~ 5000 – 10000 m2/gam), có đặc tính vô hữu Việc thay đổi tâm kim loại dạng phối tử hữu khác dẫn đến việc hình thành hàng loạt cấu trúc MOFs có khả ứng dụng làm xúc tác hấp phụ công nghệ tổng hợp hữu cơ, phân tách khí, dược y học bảo vệ môi trường Vấn đề tổng hợp vật liệu Titan sở MOFs cách đưa nguyên tử Titan vào mạng lưới tinh thể MOFs biến tính, phân tán hạt nano TiO2 hệ thống mao quản MOFs, tạo nên hệ xúc tác oxi hóa khử ứng dụng phản ứng quang xúc tác phân hủy hợp chất hữu Việt Nam giới Từ lý nêu trên, mục tiêu nghiên cứu luận án là:  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu chứa titan: Ti-SBA15, Ti-MCM-41 có hàm lượng Titan mạng độ trật tự cao  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu chứa titan có thành tường tinh thể hóa : TS-1/SBA-15, TS-1/MCM-41 (MTS-9) phương pháp vi sóng, tìm điều kiện tối ưu để tổng hợp vật liệu  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu mao quản trung bình chứa TiO2 : TiO2/MCM-41, TiO2/SBA-15 độ trật tự cao  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu sở TiO2 biến tính (doping) Ceri Nitơ, tìm điều kiện tối ưu tổng hợp vật liệu quang xúc tác có hoạt tính cao ánh sáng nhìn thấy, giá thành thấp Footer Page 10 of 132 Header Page 118 of 132 dung dịch TiO2/MCM-41 xúc tác có hiệu xử lý cao khả hấp phụ tốt III.3.2 Hoạt tính xúc tác TiO2/MCM-41 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác TiO2/MCM-41 phản ứng phân hủy dung dịch 4-nitrophenol 50 mg/l, nồng độ xúc tác 0,1g/l, điều kiện có H2O2 sử dụng đèn UV-40W so sánh với xúc tác thương mại P25 Tất thực nghiệm thử hoạt tính khuấy bóng tối 60 phút để đạt cân hấp phụ Lấy mẫu theo thời gian xác định nồng độ 4-NP lại điều kiện khác Kết cho thấy, điều kiện có mặt H2O2, vật liệu TiO2/MCM-41 có hoạt tính tương đương P25 sau 180 phút phân hủy gần hoàn toàn 4-NP nồng độ 50 mg/l Ngược lại, mặt H2O2, vật liệu có hoạt tính quang hóa kém, sau 300 phút, phân hủy gần 30% 4-NP Rõ ràng, phản ứng quang xúc tác phân hủy hợp chất hữu xảy theo chế hình thành gốc OH [122] Do tốc độ phản ứng chắn phụ thuộc nguồn oxi dung dịch xử lý Khi mặt H 2O2, tốc độ phản ứng phụ thuộc lớn vào nguồn oxi hòa tan khả hấp phụ ox i bề mặt vật liệu xúc tác Khi phân tán TiO2 mạng lưới vật liệu MCM-41 làm giảm trình tiếp xúc TiO2 với lượng oxi hòa tan hoạt tính vật liệu giảm mạnh Khi có mặt H2O2 dung dịch, khả hấp phụ mạnh bề mặt riêng lớn vật liệu MCM-41 phát huy tác dụng, phản ứng lúc phụ thuộc hoạt tính Footer Page 118 of 132 110 Header Page 119 of 132 quang hóa hạt nano TiO2 Như vậy, khẳng định vật liệu TiO2/MCM41 có hoạt tính quang hóa tương đương xúc tác thương mại P25 có ưu điểm vượt trội mang vật liệu MCM -41 có bề mặt riêng lớn, khả hấp phụ tốt chất phản ứng, kích thước hạt lớn so với P25 dễ tách khỏi môi trường sau phản ứng III.3.3 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2/MIL-101 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác TiO2/MIL-101, phản ứng phân hủy dung dịch 4-nitrophenol (nồng độ 50mg/l), tỉ lệ mol 4-NP:H2O2 = 1:1,5, sử dụng đèn UV công suất 40W, lấy mẫu xác định phổ UV-vis pha lỏng từ 1-5 h Kết trình bày hình Bảng III.8 Đặc trưng cấu trúc mẫu TiO2/MIL-101 khác Tên mẫu % khối lượng S BET Đường kính mao quản TiO2(EDX) (m2/gam) (dBJH, nm) MIL-101 3488 ,5 1, TiO2/MIL-101 (1 lần) 14,68 2979 ,9 4, TiO2/MIL-101(3 lần) 21,03 2153 ,3 7, TiO2/MIL-101(5 lần) 24,76 1422 ,3 5, Kết cho thấy pic đặc trưng cho 4-NP phổ UV-vis dung dịch phản ứng sử dụng vật liệu vật liệu TiO2/MIL-101 với hàm lượng khác biến sau 60 phút xử lý Riêng mẫu TiO2/MIL-101(5) có hàm lượng TiO2 cao nhất, đặc trưng phổ UV-vis cho thấy pic bước sóng 238nm Hình III.59 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-NP mẫu TiO2/MIL-101(1) làm xúc tác Footer Page 119 of 132 111 Header Page 120 of 132 Hình III.60 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(3) làm xúc tác Hình III.61 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(5) làm xúc tác Điều chứng tỏ lượng lớn TiO2 mẫu vật liệu phân tán không đồng đều, che phủ bề mặt mao quản vật liệu MIL-101 nên làm giảm hoạt tính quang xúc tác vật liệu Các kết đánh giá sơ hoạt tính xúc tác vật liệu hoàn toàn mà luận án tổng hợp Tuy nhiên, cần lưu ý rằng, vật liệu có bề mặt riêng lớn, thực nghiệm chư a làm rõ phần 4NP bị hấp phụ Khảo sát phản ứng điều kiện tương tự có đánh giá khả hấp phụ 4-NP với mẫu TiO2/MIL-101(3) TiO2/MIL(5) giả định phản ứng chưa xảy nguồn xạ UV Kết trình bày hình III.62 Dữ kiện thực nghiệm thu cho thấy, rõ ràng vật liệu TiO 2/MIL-101 có khả hấp phụ tốt 4-NP (60% 4-NP mẫu TiO2/MIL-101(3) 55% mẫu TiO2/MIL-101(5)) Footer Page 120 of 132 112 Header Page 121 of 132 vật liệu khác Kết cho thấy, vật liệu TiO2/MIL-101 có hoạt tính quang hóa so với P25 hàm lượng TiO2 nhỏ nhiều Tuy nhiên hàm lượng TiO yếu tố định hoạt tính quang hóa, thật vậy, TiO2/MIL-101(5) có hàm lượng TiO2 lớn vật liệu TiO 2/MIL-101(3) lại xử lý 4-NP triệt để Cũng vậy, TiO2/MIL-101(3) xử lý 42% 4-NP sau 80 phút xạ UV, TiO2/MCM-41 xử lý 58% dù có hàm lượng TiO2 xấp xỉ Như rõ ràng cấu trúc vật liệu khác ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác Bề mặt riêng vật liệu MIL-101 lớn kích thước mao quản nhỏ so với vật liệu MCM-41 gây nên khác biệt hoạt tính trình bày Tuy nhiên, hy vọng rằng, vật liệu TiO2/MIL-101 có ưu điểm lớn cấu trúc khung hữu kim loại, bề mặt riêng lớn nên hấp phụ xử lý tốt nhiều chất hữu phân cực chất hữu pha khí có kích thước phân tử nhỏ KẾT LUẬN Nghiên cứu vật liệu chứa Titan luận án đến số kết luận đóng góp sau: Đã tổng hợp vật liệu mao quản trung bình trật tự cao chứa Titan: TiMCM-41 Ti-SBA-15 Các đặc trưng vật liệu SEM, BET, TEM, XRD, IR chứng tỏ vật liệu có độ trật tự cao, bề mặt riêng lớn: 697 m 2/g, đường kính mao quản lớn Footer Page 121 of 132 113 Header Page 122 of 132 Đối với nhóm vật liệu chứa TS-1 phân tán vật liệu mao quản trung bình tổng hợp TS-1/SBA-15 (MTS-9), TS-1/MCM-41 có thành tường tinh thể hóa vi tinh thể zeolit TS-1 phương pháp vi sóng, phương pháp thủy nhiệt Các đặc trưng SEM, BET, TEM, XRD, IR, TGA chứng minh vật liệu nhận có độ trật tự cao có hệ thống đa mao quản micro/meso, diện tích bề mặt riêng lớn, độ bền thủy nhiệt lớn, tồn dạng Titan mạng lưới tinh thể vi tinh thể TS-1 thành tường Vật liệu có hoạt tính quang xúc tác cao phản ứng phân hủy 4-nitrophenol Đặc biệt phương pháp vi sóng tổng hợp vật liệu giảm thời gian kết tinh từ 24 xuống so với phương pháp kết tinh thủy nhiệt thông thường Ti-MCM41, TS-1/MCM-41 TiO2/MCM-41 có hoạt tính quang xúc tác điều kiện ánh sáng UV Từ việc đánh giá hoạt tính xúc tác luận án rõ Ti mạng MCM-41 thành tường vô định hình hoạt tính quang xúc tác không cao so với Ti mạng vi tinh thể TS-1 Hàm lượng Ti ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác nên TiO2/MCM-41 xử lý 4-NP tốt TS-1/MCM-41 Vật liệu TiO2/MCM-41 TiO2/SBA-15 có độ phân tán cao, độ trật tự cao hạt nano TiO2 mạng lưới vật liệu silica mao quản trung bình Hoạt tính quang xúc tác cao phản ứng phân hủy 4-NP so với P25 cho thấy phân tán tốt nano TiO2 phát huy diện tích bề mặt riêng lớn chất mang silica mao quản trung bình Tổng hợp nghiên cứu hoạt tính quang vật liệu nano TiO2 biến tính kim loại Ce, Fe Nitơ phương pháp khác sol-gel xử lý nhiệt Các đặc trưng SEM, BET, TEM, XRD, IR, Raman, UV-vis cho thấy việc doping thành công Đặc biệt vật liệu xúc tác quang hóa nano CeTiO2, N-TiO2 biến tính có hoạt tính cao phản ứng phân hủy MB, 4-NP đặc biệt 2,4-D chất hữu khó phân hủy, độc hại sử dụng ánh sáng nhìn thấy có tính cạnh tranh nguyên liệu sẵn có Đã tổng hợp vật liệu khung hữu kim loại chứa Titan: TiO2/MIL-101 với hàm lượng Titan khác theo phương pháp tẩm ướt Các đặc trưng SEM, BET, TEM, XRD, IR chứng minh vật liệu thu có bề mặt riêng lớn, độ phân tán nano TiO2 cao Hoạt tính quang xúc tác TiO2/MIL-101 Footer Page 122 of 132 114 Header Page 123 of 132 cao phản ứng phân hủy 4-NP mở khả ứng dụng hấp phụ xúc tác Footer Page 123 of 132 115 Header Page 124 of 132 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN .4 I.I ZEOLIT VÀ VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH CHỨA TITAN I.I.1 Titanosilicat (TS-1) I.1.2 Vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan .12 I.1.3 Vật liệu đa cấp mao quản chứa Ti 15 I.2 VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ TITAN DIOXIT 18 I.2.1 Khái niệm titan đioxit .18 I.2.2 Tính chất TiO2 19 I.3 VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ – KIM LOẠI 21 I.3.1 Vật liệu khung hữu kim loại .22 I.3.2 MIL-101 22 I.3.3 Ứng dụng vật liệu MOFs 23 I.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU CẤU TRÚC NANO CHỨA TITAN 24 I.4.1 Phương pháp thủy nhiệt (Hydrothermal treatment) .24 I.4.2 Phương pháp sol-gel 26 (Sol-gel) I.4.3 Phương pháp vi nhũ ( Micro-emulsion method) 27 I.4.4 Phương pháp biến tính sau tổng hợp (post-synthesis) 29 I.4.5 Tổng hợp zeolit vật liệu mao quản trung bình chứa titan 30 I.4.6 Tổng hợp vật liệu đa cấp mao quản chứa titan MTS-9 32 I.4.7 Tổng hợp Titan dioxit TiO2 biến tính 33 I.4.8 Tổng hợp vật liệu khung hữu kim loại (metal organic framworks MOFs) 34 I.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU 35 I.5.1 Những sở khoa học việc phân tích định tính định lượng vật liệu cấu trúc nano .35 I.5.2 Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 36 I.5.3 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 37 Footer Page 124 of 132 116 Header Page 125 of 132 I.5.4 Phương pháp phổ tán xạ Raman 41 I.5.5 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến 43 I.5.6 Phương pháp hiển vi điện tử quét ( SEM) 44 I.5.7 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .44 I.5.8 Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng (BET) .45 I.6 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ 4-NITROPHENOL VÀ CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY 47 I.6.1 p-nitrophenol dẫn xuất vòng thơm chứa nitro 47 I.6.2 Độc tính hợp chất nitrophenol 47 I.6.3 Các phương pháp xử lý 48 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 51 II.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU .51 II.1.1 Các vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan .51 II.1.2 Vật liệu đa cấp mao quản chứa Titan .52 II.1.3 Vật liệu TiO2 doping Ceri doping Nitơ 53 II.1.4 Vật liệu mao quản trung bình trật tự chứa Titan đioxit (TiO2/SBA-15 , TiO2/MCM-41) 54 II.1.5 Vật liệu khung hữu kim loại chứa Titan 55 II.2 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 55 II.2.1 Đặc trưng cấu trúc hình thái mao quản trung bình trật tự cao 55 II.2.2 Đặc trưng trạng thái Titan mạng tinh thể 55 II.2.3 Phân tích hàm lượng Titan mẫu vật liệu .56 II.3 XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH XÚC TÁC .59 II.3.1 Hoạt tính oxi hóa chọn lọc hợp chất hữu 59 II.3.2 Hoạt tính quang xúc tác oxi hóa hoàn toàn hợp chất hữu .59 II.3.2.2 Phản ứng oxi hóa hoàn toàn 4-NP .63 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 64 III.1 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 64 III.1.1 Vật liệu mao Titan 64 quản trung III.1.2 Vật liệu đa cấp Titan 71 Footer Page 125 of 132 117 bình mao trật quản tự chứa chứa Header Page 126 of 132 III.1.3 Vật liệu TiO2/SBA-15 41 78 III.1.4 Vật liệu TiO2 gel 83 doping theo phương TiO2/MCMpháp sol- III.1.5 Vật Liệu TiO2 doping nitơ 88 III.1.6 Vật liệu khung hữu kim loại chứa Titan 94 III.2 HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA CÁC VậT LIỆU TRÊN CƠ SỞ TIO2 99 III.2.1 Hoạt tính mẫu vật liệu doping phương pháp sol-gel phản ứng phân hủy MB (Methylen Blue – Xanh Metilen) .99 III.2.2 Kết xử lý 2,4 D (Axit 2,4 diclophenoxyacetic) 101 III.2.3 Kết xử lý hoạt tính mẫu vật liệu biến tính Nitơ với MB 102 III.2.4 Hoạt tính quang xúc tác TiO2-N4-600 xử lý MB .103 III.3 PHẢN ỨNG QUANG XÚC TÁC OXI HÓA HOÀN TOÀN 4-NP 104 III.3.1 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu cấu trúc nano chứa Ti phản ứng phân hủy 4-NP .104 III.3.2 Hoạt tính xúc tác TiO2/MCM-41 106 III.3.3 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2/MIL-101 107 KẾT LUẬN 110 Footer Page 126 of 132 118 Header Page 127 of 132 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng I.1 Một số ứng dụng TiO2 Nhật Bản [23] Bảng I.2 Độ chuyển hóa độ chọn lọc phản ứng amoxy hóa xúc tác chứa Titan 12 Bảng I.3 Kết số phản ứng oxi hóa xúc tác MQTB chứa Titan 14 Bảng I.4 Các phản ứng oxi hóa MTS-9 so sánh với vật liệu chứa titan khác 17 Bảng I.5 Các số vật lý TiO2 19 Bảng I.6 Một số tính chất vật lí TiO2 dạng Anatase Rutile 20 Bảng I.7 Các dao động IR đặc trưng .39 Bảng III.1 Kết đặc trưng vật liệu mao quản trung bình chứa Titan 82 Bảng III.2 Các ký hiệu mẫu vật liệu theo phương pháp sol-gel 83 Bảng III.3 Bước sóng hấp thụ lượng vùng cấm mẫu vật liệu xúc tác theo phương pháp sol-gel 84 Bảng III.4 Các ký hiệu mẫu vật liệu theo phương pháp xử lý nhiệt .88 Bảng III.5 Bước sóng hấp thụ lượng vùng cấm mẫu vật liệu xúc tác theo phương pháp xử lý nhiệt 90 Bảng III.6 Hàm lượng TiO2 mẫu phân tán MIL-101 phương pháp EDX 97 Bảng III.7 Các đặc trưng cấu trúc vật liệu chứa Titan trạng thái khác 104 Bảng III.8 Đặc trưng cấu trúc mẫu TiO2/MIL-101 khác 107 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình I.1 Cấu trúc TS-1 .7 Hình I.2 Dạng cấu trúc liên kết titan mạng lưới tinh thể Hình I.3 Sơ đồ chế tâm Ti hoạt động mạng tinh thể TS-1 Hình I.4 Một số phản ứng oxi hóa sử dụng TS-1 làm xúc tác 10 Hình I.5 Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ chuyển hóa H2O2 phần trăm sản phẩm phụ 11 Hình I.6 Các dạng cấu trúc vật liệu MQTB 13 Footer Page 127 of 132 119 Header Page 128 of 132 Hình I.7 Cấu trúc SBA-15 15 Hình I.8 Minh họa cấu trúc MTS-9 16 Hình I.9 Cấu trúc tinh thể TiO2: A.Rutile B Anatase C Brookite .18 Hình I.10 Đa diện phối trí TiO2 19 Hình I.11 Các trình diễn hạt bán dẫn hấp thụ photon 21 Hình I.12 Cấu trúc tinh thể MIL-101 .23 Hình I.13 Sự phụ thuộc áp suất điều kiện đẳng tích 25 Hình I.14 Sơ đồ chung phương pháp sol – gel điều chế vật liệu nano .26 Hình I.15 Sơ đồ biến tính TiO2 phương pháp sol-gel .26 Hình I.16 Cấu trúc hiển vi vi nhũ nồng độ chất hoạt động bề mặt cho trước với ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ nước .28 Hình I.17 Sơ đồ tạo hạt từ vi nhũ 29 Hình I.18 Quá trình hình thành zeolit 31 Hình I.19 Sơ đồ nguyên lý tổng hợp vật liệu MQTB 31 Hình I.20 Sơ đồ liên kết chất HĐBM nguồn Silic .32 Hình I.21 Qui trình tổng hợp MTS-9 .33 Hình I.22 Sơ đồ tổng hợp hạt nano TiO2 theo phương pháp thuỷ nhiệt 33 Hình I.23 Sơ đồ tổng hợp MIL-101 34 Hình I.24 Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ theo phân loại IUPAC 46 Hình I.25 Sự phụ thuộc P/V(P0 - P) theo P/P0 46 Hình I.26 Hợp chất nitrophenol phổ biến 47 Bảng II.1 Các mẫu vật liệu Ti-SBA-15 .51 Hình II.1 Qui trình tổng hợp Ti-MCM-41 51 Hình II.2 Sơ đồ tổng hợp vật liệu đa cấp mao quản chứa Titan 52 Hình II.3 Sơ đồ tổng hợp Ce-TiO2 phương pháp sol-gel 53 Hình II.4 Sơ đồ hệ thống biến tính Nitơ 54 Hình II.5 Công thức cấu tạo phổ UV -vis MB .59 Hình II.6 Độ chuyển hóa MB phụ thuộc nồng độ xúc tác .60 Hình II.7 Đường cong hấp phụ MB theo thời gian 61 Hình II.8 Đường chuẩn nồng độ MB xác định phương pháp đo quang .61 Hình II.9 Sơ đồ thiết bị thử hoạt tính xúc tác 62 Footer Page 128 of 132 120 Header Page 129 of 132 Hình II.10 Độ chuyển hóa MB mg/l, xúc tác P25 với công suất chiếu sáng khác 62 Hình II.11 Đường chuẩn 4-NP phương pháp đo quang .63 Hình II.12 Đường chuẩn 4-NP xác định phương pháp UV-vis 63 Hình III.1 Phổ XRD mẫu SBA-15 chứa Titan nồng độ khác 64 Hình III.2 Ảnh TEM vật liệu Ti-SBA-15 64 Hình III.3 Ảnh SEM vật liệu Ti-SBA-15 65 Hình III.4 Phổ hồng ngoại mẫu Ti-SBA-15 65 Hình III.5 Phổ Raman mẫu Ti_SBA-15 so sánh với TiO2 (anatas) 66 Hình III.7 Phổ nhiễu xạ tia X vật liệu Ti-MCM-41 68 Hình III.8 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến Ti-MCM-41 P25 .68 Hình III.9 Kết ảnh TEM vật liệu 69 Hình III.10 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 vật liệu Ti-MCM-41 70 Hình III.11 Đường cong phân bố kích thước mao quản vật liệu Ti-MCM-41 70 Hình III.12 Phổ nhiễu xạ tia X mẫu vật liệu TS-1/SBA-15 .71 Hình III.13 Minh họa cấu trúc mao quản kích thước đồng SBA-15 cấu trúc mao quản không đồng TS-1/SBA-15 71 Hình III.14 Đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp phụ N2 đường cong phân bố kích thước mao quản mẫu TS-1/SBA-15 72 Hình III.15 Ảnh TEM mẫu TS-1/SBA-15 (a) SBA-15 (b) .73 Hình III.16 Phổ hồng ngoại mẫu TS/SBA-15 a (Si/Ti=80) b.(Si/Ti=60) 74 Hình III.17 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến vật liệu 75 Hình III.18 Phổ nhiễu xạ tia X góc nhỏ vật liệu TS-1/MCM-41 .75 Hình III.19 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ Nitơ đường cong phân bố kích thước mao quản vật liệu TS-1/MCM-41 76 Hình III.20 Giản đồ t-plot xác định thể tích vi mao quản vật liệu TS-1/MCM-41 77 Hình III.21 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua vật liệu TS-1/MCM-41 77 Hình III.22 Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến vật liệu TS-1/MCM-41 78 Hình III.23 Phổ nhiễu xạ tia X góc nhỏ 2θ = 1÷10 79 Footer Page 129 of 132 121 Header Page 130 of 132 Hình III.24 Phổ nhiễu xạ tia X góc lớn 2θ = 10÷40 79 Hình III.25 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua mẫu vật liệu TiO2/SBA-15 TiO2/MCM-41 tương ứng từ trái qua phải 80 Hình III.26 Đường đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N mẫu vật liệu TiO2/SBA-15 TiO2/MCM-41 .81 Hình III.27 Phổ UV-vis vật liệu TiO2/SBA-15, TiO2/MCM-41 P25 81 Hình III.28 Phổ tán xạ Raman mẫu TiO2/MCM-41 82 Hình III.29 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính kim loại 83 Hình III.30 Phổ XRD TiO2 (SG) 84 Hình III.31 Phổ XRD Fe-TiO2 85 Hình III.32 Phổ XRD Ce -TiO2 85 Hình III.33 Phổ XRD hỗn hợp (Fe + Ce)- TiO2 .86 Hình III.34 Phổ Raman SG (a) Ce-TiO2 (b) 86 Hình III.35 Ảnh SEM Fe – TiO2(a) vật liệu SG(b) 87 Hình III.36 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính nitơ theo thời gian gia nhiệt khác 88 Hình III.37 Phổ UV-VIS rắn mẫu TiO2 biến tính nitơ theo nhiệt độ 89 Hình III.38 Phổ XRD TiO2 (HQ) .91 Hình III.39 Phổ XRD TiO2-N4-6000C .91 Hình III.40 Phổ XRD TiO2-N4-6500C .92 Hình III.41 Phổ raman TiO2 không biến tính biến tính nitơ 92 Hình III.42 Ảnh SEM vật liệu TiO2 không biến tính 93 Hình III.43 Ảnh SEM vật liệu TiO2 biến tính nitơ 4h, 600 oC .93 Hình III.44 Phổ IR vật liệu MIL-101 .94 Hình III.45 Phổ XRD vật liệu MIL-101 95 Hình III.46 Đường đẳng nhiệt hấp phụ/giải hấp phụ N2 MIL-101 95 Hình III.47 Đường cong phân bố lỗ MIL-101 96 Hình III.48 Ảnh SEM vật liệu MIL-101 96 Hình III.49 Phổ XRD mẫu vật liệu TiO2/MIL-101 .98 Hình III.50 Ảnh SEM vật liệu TiO2/MIL-101 A MIL-101, B.TiO2/MIL101(1), C.TiO2/MIL-101(3), D.TiO2/MIL-101(5), E.TiO2/MIL-101(I) 98 Hình III.51 Độ chuyển hóa MB mẫu vật liệu biến tính theo thời gian Footer Page 130 of 132 122 Header Page 131 of 132 99 Hình III.52 Độ chuyển hóa 2.4 D xúc tác (Fe –Ce )-TiO2 theo thời gian 101 B Hình III.53 Phổ HPLC mẫu 2,4-D sau 1h xử lý (A) mẫu 2,4-D 40 ppm (B).101 Hình III.54 Độ chuyển hóa MB mẫu vât liệu biến tính nitơ theo thời gian .102 Hình III.55 Độ chuyển hóa MB mẫu vât liệu biến tính nit theo nhiệt độ .102 Hình III.56 Phổ UV-vis dung dịch MB theo thời gian xử lý xúc tác TiO2N4-6000C .103 Hình III.57 Đồ thị độ chuyển hóa 4-NP theo thời gian 4-NPcác mẫu vật liệu chứa Titan khác .105 Hình III.58 Đồ thị xác định hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2/MCM-41 điều kiện khác .106 Hình III.59 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-NP mẫu TiO2/MIL-101(1) làm xúc tác 107 Hình III.60 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(3) làm xúc tác 108 Hình III.61 Phổ UV-vis dung dịch phản ứng phân hủy 4-nitrophenol vật liệu TiO2/MIL-101(5) làm xúc tác 108 Hình III.62 Đồ thị khảo sát hoạt tính quang hóa phân hủy 4-NP 50 mg/l vật liệu khác 109 Footer Page 131 of 132 123 Header Page 132 of 132 Footer Page 132 of 132 ...  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu chứa titan: Ti-SBA15, Ti-MCM-41 có hàm lượng Titan mạng độ trật tự cao  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu chứa titan có thành... để tổng hợp vật liệu  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu mao quản trung bình chứa TiO2 : TiO2/MCM-41, TiO2/SBA-15 độ trật tự cao  Tổng hợp đặc trưng đánh giá hoạt tính số vật liệu. .. loại IUPAC [25] bao gồm số vật liệu tiếng : TS-1, TS-2, Ti-β, ETS-10 … Tuy nhiên khuôn khổ luận án nghiên cứu số vật liệu sở Titan khác nên trình bày vật liệu TS-1 ứng dụng lĩnh vực xúc tác Footer