Tổng hợp vật liệu nano tio2 dạng ốngnano kim loại, nano ôxít kim loại ứng dụng trong quang xúc tác và diệt khuẩn (tt)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN CÔNG NGHỆ NANO PHẠM VĂN VIỆT TỔNG HỢP VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO TiO2 DẠNG ỐNG/NANO KIM LOẠI, NANO ƠXÍT KIM LOẠI ỨNG DỤNG TRONG QUANG XÚC TÁC VÀ DIỆT KHUẨN Ngành: Khoa học Vật liệu Mã số ngành: 62 44 01 22 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Tp Hồ Chí Minh năm 2018 Cơng trình hồn thành tại: Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Người hướng dẫn khoa học: HDC: GS.TS Lê Văn Hiếu HDP: PGS.TS Cao Minh Thì Phản biện 1: GS.TSKH Lưu Cẩm Lộc Phản biện 2: PGS.TS Phạm Đức Thắng Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn Phản biện độc lập 1: GS.TSKH Lưu Cẩm Lộc Phản biện độc lập 2: PGS.TS Vũ Đình Lãm Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp sở đào tạo họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tổng hợp Quốc gia Tp.HCM Thư viện trường Đại học Khoa học Tự Nhiên-HCM MỞ ĐẦU Hiện nay, ô nhiễm nguồn nước nhà khoa học giới đặc biệt quan tâm Các nguồn nước ô nhiễm thường tồn chất màu hữu có độc tính cao hợp chất vòng benzen, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng, thuốc diệt cỏ chất màu công nghiệp (MB, RhB, hexachlorobenzene, amoxicillin, v.v ) tồn số vi khuẩn có hại Staphylococcus aureus Escherichia coli Hiện nay, có nhiều phương pháp để xử lý nguồn nước ô nhiễm, chẳng hạn lắng đọng kết tủa, xử lý sinh học, học, nhiệt, hóa học vật lý [1-3] Bên cạnh phương pháp truyền thống này, việc xử lý nước ô nhiễm vật liệu nano xem hướng đầy triển vọng Trong vật liệu nano, vật liệu nano TiO2 vật liệu nghiên cứu rõ ràng TiO2 có nhiều ứng dụng thực tiễn đời sống, chẳng hạn ứng dụng ngành sơn, nhựa, giấy, mỹ phẩm dược phẩm [4] Tuy nhiên, ứng dụng quan trọng TiO2 kích thước nano khả làm môi trường thông qua phản ứng quang xúc tác khả chuyển đổi lượng mặt trời thành điện quy mơ dân dụng Trong hình thái học TiO2 cấu trúc nano, TNTs vật liệu nano chiều với tính chất quang điện vượt trội độ bền hóa học cao Tuy nhiên, dạng hình thái này, TNTs lại có độ rộng vùng cấm quang lớn (3,2 - 3,87 eV), hấp thụ ánh sáng để tạo cặp điện tử - lỗ trống xảy chủ yếu vùng ánh sáng tử ngoại Nhằm khắc phục hạn chế này, người ta thường chế tạo cấu trúc dị thể kim loại Ag, Cu, Pt [5] ơxít kim loại SnO2, Cu2O, CuO, ZnO với TNTs [6, 7] Việc kết hợp giúp làm giảm tốc độ tái hợp cặp điện tử - lỗ trống quang sinh [8, 9], mở rộng khả hấp thụ ánh sáng sang vùng ánh sáng nhìn thấy nhờ vào vùng cấm quang bị thu hẹp xuất thêm nhiều vị trí hoạt tính bề mặt vật liệu [10-13] Trong luận án này, nghiên cứu, đề xuất phương pháp đơn giản, hạn chế hóa chất độc hại tiết kiệm lượng nhằm tổng hợp tổ hợp vật liệu Ag/TNTs, Cu2O/TNTs SnO2/TNTs có hoạt tính quang xúc tác diệt khuẩn cao Một số đó, phương pháp khử quang lựa chọn để tổng hợp vật liệu tổ hợp Ag/TNTs Cu2O/TNTs với ưu điểm gắn trực tiếp hạt nano bạc nano Cu2O lên TNTs tổng hợp thủy nhiệt từ trước cách sử dụng nguồn đèn UV với công suất thấp nhiều so với nghiên cứu trước Bên cạnh đó, quy trình tổng hợp vật liệu tổ hợp thực nhiệt độ phòng, áp suất khí khơng sử dụng chất khử hỗ trợ Việc tổng hợp vật liệu tổ hợp SnO2/TNTs thực phương pháp thủy nhiệt bước từ tiền chất thương mại với giá thành rẻ khảo sát tính chất vật liệu tổ hợp SnO2/TNTs với giá trị nồng độ tiền chất mở rộng so với nghiên cứu trước CHƯƠNG - TỔNG QUAN 1.1 Các tính chất của ống nano TiO2 1.1.1 Tính chất điện TiO2 chất bán dẫn có điện trở suất cao, khoảng 1015 Ω.m Quá trình kết tinh tự nhiên TiO2 thường xuất sai hỏng nút khuyết O Ti xen kẽ Các sai hỏng làm phát sinh mức donor gần đáy CB Do đó, điều kiện bình thường, vật liệu TiO2 dẫn điện theo chế bán dẫn điện loại n [28, 29] 1.1.2 Tính chất quang Độ rộng vùng cấm vật liệu TNTs nhiệt độ phòng khoảng 3,2 - 3,87 eV [29] gần độ rộng vùng cấm TiO2 (dạng 2D), lớn vật liệu khối TiO2 (dạng 3D) Phổ hấp thụ TNTs nhiệt độ phòng trùng với dịch chuyển phát quang TiO2 đơn lớp đa lớp Điều chứng minh nhiệt độ phòng, cấu trúc nano 1D có biểu quang học cấu trúc nano 2D Ngoài ra, độ rộng vùng cấm quang học (Eg) chất bán dẫn TiO2 thông số đặc trưng đại diện cho tính chất quang vật liệu TiO2 Chúng xác định từ nhiều kết thực nghiệm khác đo đặc trưng dòng hay quét tuần hồn tiếp giáp p/n hay tiếp giáp Schottky chất bán dẫn kim loại, ngoại suy từ phổ DRS đo phổ hấp thụ, đo độ dẫn phụ thuộc nhiệt độ hay quang dẫn vật liệu [29] 1.1.3 Tính chất hấp phụ Vật liệu TNTs có diện tích bề mặt lớn nên tăng khả tương tác bề mặt thiết bị có sử dụng TNTs với mơi trường Vì vậy, TNTs thường sử dụng ứng dụng quang xúc tác cảm biến [13] 1.2 Hiệu ứng quang xúc tác kháng khuẩn 1.2.1 Khái niệm Phản ứng quang xúc tác trình bao gồm nhiều bước Đầu tiên, photon có lượng tương đương cao lượng vùng cấm hấp thụ chất xúc tác Sau đó, điện tử VB chất xúc tác bị kích thích nhảy lên CB đồng thời để lại lỗ trống VB Nếu hạt tải tự khuếch tán đến bề mặt, không bị bẫy khuyết tật hay bị tái hợp nhanh tham gia phản ứng hóa học với H2O O2 hấp thụ bề mặt để tạo gốc tự có khả phân hủy mạnh chất hữu [2] Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả quang xúc tác kháng khuẩn vật liệu nano TiO2 hiệu ứng tái hợp điện tử – lỗ trống, hiệu ứng bề mặt kích thước, độ kết tinh, pha tinh thể ảnh hưởng “bẫy điện tử” “bẫy hydroxyl”[34, 35] 1.2.2 Cơ chế diệt khuẩn của TiO2 Dưới điều kiện ánh sáng kích thích, điện tử từ VB nhảy lên CB hình thành cặp điện tử - lỗ trống giàu lượng Chúng gây phản ứng với nước với phân tử ôxi để hình thành ROS Sự phát sinh ROS lên gần bề mặt TiO2 nguyên nhân gây phá hủy ơxi hóa tới màng tế bào gây thụ động vi sinh vật [40] Bên cạnh đó, q trình quang xúc tác tiêu diệt tế bào sinh học vi khuẩn, vi rút nấm mốc Cơ chế diệt khuẩn chủ yếu tạo nhờ điện tử lỗ trống sinh ánh sáng Chúng tồn bề mặt xúc tác có tác dụng phá hủy làm biến dạng thành tế bào, làm gãy đứt ADN vi sinh vật kể trên, cuối cùng, làm cho chúng không hoạt động chết 1.3 Vật liệu tổ hợp nano kim loại, ơxít kim loại với TNTs So với hạt nano TiO2, cấu trúc nano TiO2 1D có khả truyền tải điện tích tốt theo hướng định Kết tái hợp điện tử lỗ trống thấp cấu trúc nano 1D Có nhiều phương pháp chế tạo khác nhằm tạo cấu trúc 1D để cải thiện đặc tính truyền tải điện tích vật liệu TiO2 chẳng hạn phương pháp thủy nhiệt, sol-gel, xử lý nhiệt, phún xạ điện hóa Các vật liệu tổ hợp với TNTs thường có lợi ích mong đợi, bao gồm [45]: (1) Việc pha tạp nguyên tố kim loại phi kim nhằm tăng cường khả hấp thụ ánh sáng ngăn chặn tái hợp điện tử-lỗ trống, (2) Việc gắn nano kim loại chất nhạy quang cộng hưởng plasmon bề mặt, (3) Việc phối trộn với chất bán dẫn chất dẫn điện khác để hình thành cấu trúc dị thể mà cung cấp mức lượng thích hợp cho hấp thụ phân tách hạt tải nhằm tăng cường hoạt tính vùng ánh sáng mặt trời 1.4 Phương pháp chế tạo hạt nano Ag/ống nano TiO2 hạt nano Cu2O/ống nano TiO2 Phương pháp khử quang tia UV (gọi tắt phương pháp khử quang) phương pháp khử lý - hóa để tổng hợp vật liệu cấu trúc nano, chẳng hạn hạt nano kim loại, tạo cấu trúc dị thể cách đính hạt nano vào vật liệu vô hữu Nguyên lý phương pháp dựa việc hình thành hạt nano kim loại từ nguyên tử iôn kim loại tác dụng ánh sáng kích thích có lượng phù hợp Ưu điểm chúng chi phí thấp, hiệu suất phản ứng cao, dễ kiểm soát thơng số phản ứng ứng dụng sản xuất quy mơ lớn [8991] Ngồi ra, phương pháp xem phương pháp thân thiện với mơi trường điều khiển dễ dàng kích thước hình dạng hạt nano [89, 9294] Hơn nữa, q trình thí nghiệm thực điều kiện phòng, tốc độ phản ứng điều khiển việc thay đổi thời gian chiếu đèn UV Điểm đặc biệt phương pháp khơng sử dụng nhiều hóa chất hỗ trợ nên chế tạo vật liệu với quy mô công nghiệp với giá thành phù hợp [90, 91] 1.5 Phương pháp thủy nhiệt bước tạo hạt nano SnO2/ống nano TiO2 Gần đây, Xu cộng [62] chế tạo cấu trúc 1D TiO2@SnO2 nhằm tăng cường khả quang xúc tác quy trình tổng hợp hai bước Đầu tiên, phát triển ống nano SnO2 ma trận gel sunfonated Sau đó, cấu trúc nano dạng TiO2 xếp lên SnO2 phương pháp nhiệt dung môi Kết nghiên cứu cho thấy vật liệu tổ hợp có khả quang xúc tác phân hủy RhB cao gây phản ứng quang xúc tác sinh khí H2 từ nước điều kiện xạ UV Tuy nhiên, phương pháp phải sử dụng nhiều hóa chất đắt tiền, quy trình tổng hợp, xử lý mẫu phức tạp sản phẩm phải ủ nhiệt độ cao (450 C) Bằng cách tiếp cận khác, Rajkuma cộng [12] sử dụng phương o pháp tổng hợp thủy nhiệt để chế tạo TNTs sử dụng phương pháp kết tủa hóa học để tạo vật liệu tổ hợp SnO2/TiO2 Nhược điểm lớn phương pháp chi phi phí đầu tư thiết bị đắt tiền xem phương pháp đơn giản dung mơi hòa tan loại polyme tiền chất [102] Bên cạnh đó, nghiên cứu trước SnO2/TNTs thường khảo sát đặc tính quang xúc tác với hàm lượng SnO2 cao [12, 104] Do đó, việc phát triển quy trình chế tạo SnO2/TNTs với điều kiện tổng hợp đơn giản, rẻ tiền đồng thời khảo sát kỹ lưỡng hàm lượng SnO2 thách thức lớn CHƯƠNG - THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng hợp thủy nhiệt TNTs tổng hợp phương pháp thủy nhiệt từ bột TiO2 thương mại môi trường dung dịch NaOH đậm đặc theo bước tổng quát sau: Lấy 1,7 g bột TiO2 thương mại phân tán 157 mL dung dịch NaOH nồng độ 10 M máy khuấy từ 30 phút Dung dịch huyền phù chuyển vào nồi hấp gia nhiệt 135 oC 24 Tương tự, hạt nano SnO2 tổng hợp phương pháp thủy theo quy trình mà nhóm Ganesh E Patil cộng cơng bố [56] Kết thúc q trình thủy nhiệt, nồi hấp chứa hỗn hợp dung dịch làm nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng Mẫu xử lý lại axít HCl 0,1 M để chuẩn pH ~ ngâm 30 phút Cuối cùng, mẫu rửa lại nhiều lần qua nước cất đến pH không đổi đem sấy khô không khí 2.2 Quy trình tổng hợp SnO2/TNTs phương pháp thủy nhiệt bước Dựa điều kiện tối ưu tổng hợp vật liệu TNTs hạt nano SnO2 riêng rẽ, tiến hành chế tạo vật liệu tổ hợp SnO2/TNTs theo quy trình sau: Đầu tiên, 68,6 g NaOH cho vào 157 mL nước DI khuấy từ 15 phút Tiếp theo, lấy 1,7g TiO2 thương mại cho vào dung dịch tiếp tục khuấy từ 30 phút Thay đổi khối lượng tiền chất SnCl4.5H2O N2H4.H2O cho vào hỗn hợp khuấy liên tục để hàm lượng tiền chất SnO2 %, %, % 15 % Sau đó, cho tồn dung dịch vào nồi hấp thủy nhiệt 135 oC 24 Mẫu sau thủy nhiệt xử lý axít HCl nước DI pH không đổi Cuối cùng, mẫu sấy 80 oC 2.3 Phương pháp khử quang từ tia UV Quy trình tổng hợp Ag/TNTs Cu2O/TNTs thực phương pháp khử quang từ tia UV với bước tổng quát sau: Đầu tiên, hòa tan muối AgNO3 Cu(NO3)2 vào nước DI để tạo thành dung dịch có nồng độ khác Sau đó, bột TNTs cho vào dung dịch để tạo thành hỗn hợp khuấy từ liên tục 60 phút Khi q trình hồn thành, dung dịch đặt vào buồng khử quang thiết lập thời gian chiếu đèn khác (từ đến 24 giờ) Sản phẩm tạo thành rửa qua nước DI đến pH không đổirồi sấy khơ khơng khí 100 oC 2.4 Các phương pháp phân tích đặc trưng tính chất của vật liệu Trong luận án này, sử dụng phép phân tích bao gồm: giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), Raman, ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM), ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), phổ phát quang (PL), phổ phản xạ khuếch tán (DRS), phổ tán sắc lượng tia X (EDS), phổ huỳnh quang tia X (XRF), phổ hấp thu nguyên tử (AAS), phổ quang điện tử tia X (XPS), phổ hấp thụ UV-Vis phổ dao động hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) CHƯƠNG – KẾT QUẢ CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG QUANG XÚC TÁC VÀ DIỆT KHUẨN CỦA VẬT LIỆU NANO Ag/ỐNG NANO TiO2 3.1 Kết tổng hợp TNTs phương pháp thủy nhiệt 3.1.1 Hình thái học của vật liệu Sau thủy nhiệt, sản phẩm thu TNTs đồng với chiều dài 265 ± 50 nm đường kính ống ± nm (hình 3.1 b c) Hình 3.1d ảnh HRTEM TNTs Dựa vào ảnh HRTEM này, tiến hành đo đạc khoảng cách mặt mạng (d spacing) để xác định đặc trưng tinh thể TNTs Kết cho thấy vật liệu kết tinh theo pha anatase với khoảng cách mặt mạng 0,352 0,238 nm đặc trưng cho mặt mạng (101) Hình 3.1 Ảnh SEM TiO2 (004) TiO2 thương mại (a) TNTs (b), ảnh TEM TNTs (c) ảnh HRTEM TNTs (d) 3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thông số chế tạo lên hình thành Ag/TNTs Trong luận án này, thông số nồng độ AgNO3, thời gian khử quang tối ưu 0,04 M 24 Trong điều kiện chế tạo này, hạt nano Ag kết tinh theo mặt mạng (111), chúng phân bố bề mặt TNTs kích thước hạt trung bình hạt nano Ag ± 0,5 nm Hình 3.10 Giản đồ XRD Ag/TNTs Ag/TNTs ủ nhiệt độ khác Kết XRD Ag/TNTs Ag/TNTs ủ nhiệt nhiệt độ khác biểu diễn hình 3.10 Kết cho thấy tất vật liệu tồn đỉnh nhiễu xạ đặc anatase rutile TiO2 (JCPDS No.21-1272) Mặt khác, cường độ đỉnh anatase rutile TiO2 mẫu ủ nhiệt cao so với mẫu ban đầu Hơn nữa, tỉ số cường độ đỉnh rutile (110) so với đỉnh anatase (101) mẫu Ag/TNTs, Ag/TNTs @ 300 Hình 3.12 Phổ HRXPS Ag 3d (a), Ti 2p (b) O 1s (c) mẫu Ag/TNTs Ag/TNTs nhiệt độ ủ nhiệt khác C, Ag/TNTs @ 400 oC Ag/TNTs @ 500 oC 0,29, 0,43, 0,49 0,55 o Kết chứng tỏ độ tinh thể hóa Ag/TNTs tăng lên ủ nhiệt, đồng thời có mặt hạt nano Ag giúp cho trình chuyển pha từ anatase sang rutile TiO2 xảy nhiệt độ thấp so với điều kiện thơng thường [121] Ngồi đỉnh nhiễu xạ đặc trưng cho TiO2, hình 3.10 cho thấy diện đỉnh nhiễu xạ 2θ 38,17o đặc trưng cho mặt mạng (111) Ag (JCPDS No.65-2871) mẫu Ag/TNTs đỉnh nhiễu xạ 2θ 68,7o đặc trưng cho mặt mạng (222) Ag2O (JCPDS No 00-41-1104) tất mẫu Ngoài ra, giản đồ XRD Ag/TNTs 500 oC có thêm đỉnh nhiễu xạ 2θ 39o, đỉnh đặc trưng cho mặt mạng (-202) AgO (JCPDS No 22-472) Phổ XPS phân giải cao (HRXPS) Ag 3d (hình 3.12a) cho thấy Ag/TNTs tồn trạng thái Ag0, Ag+ Ag2+ Ngoài ra, phổ HRXPS Ag 3d cho Ag/TNTs @ 300 oC thể hai đỉnh BE với cường độ cao 373,1 eV 365,1 eV phù hợp với trạng thái Ag 3d3/2 Ag 3d5/2 Ag+ Hơn nữa, có tồn hai đỉnh BE với cường độ thấp 374,3 eV 368,3 eV cho liên quan nano Ag tăng cường khả quang xúc tác cho TNTs nhiệt độ nung ảnh hưởng đến khả quang xúc tác Ag/TNTs thể kết HRXPS hàm lượng Ti3+ Ag0 cao mẫu Ag/TNTs @ 300 °C góp phần cung cấp vị trí hoạt hóa gây hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt cho phản ứng quang xúc tác [37] Do đó, Ag/TNTs @ 300 oC có khả quang xúc tác lớn 3.3.2 Khả kháng khuẩn của Ag/TNTs Kết khảo sát khả kháng khuẩn E coli Ag/TNTs so với TNTs điều kiện chiếu ánh sáng mặt trời cho Hình 3.15 Hoạt tính kháng khuẩn E coli mẫu đối chứng (a), TNTs (b) Ag/TNTs (c) điều kiện chiếu ánh sáng mặt trời thấy Ag/TNTs có khả kháng khuẩn cao nhiều so với TNTs Qua quan sát hình ảnh đĩa petri hình 3.15c, nhận thấy khơng có khuẩn lạc tồn đĩa petri có Ag/TNTs, lượng khuẩn lạc đáng kể tồn đĩa petri chứa TNTs (hình 3.15b) Hiệu suất kháng khuẩn E coli TNTs Ag/TNTs xác định 90,13 % ≈ 100 % CHƯƠNG – KẾT QUẢ CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG QUANG XÚC TÁC VÀ DIỆT KHUẨN CỦA VẬT LIỆU NANO Cu2O/ỐNG NANO TiO2 4.1 Ảnh hưởng của thông số chế tạo lên hình thành hạt nano Cu2O bám lên TNTs Kết phân tích phổ hấp thu nguyên tử (AAS) mẫu Cu2O/TNTs tổng hợp với nồng độ Cu(NO3)2 0,02 M thời gian khử quang 24 cho thấy hàm lượng Cu tồn mẫu 5,17 % (phụ lục 2) Điều khẳng định khả tạo Cu2O/TNTs phương pháp khử quang từ tia UV cao thể chỗ hàm lượng Cu đưa vào trước trình khử quang khoảng % sau khử quang thu hàm lượng 5,17 % tương đương với hiệu suất tạo sản phẩm 86,2 % Tiến 10 hành phân tích phổ Raman để hiểu rõ pha với dao động đặc trưng vật liệu, kết biểu diễn hình 4.1 Kết cho thấy pha anatase TNTs xuất với mode Raman hoạt động, bao gồm Eg (142, 195 639 cm-1), B1g (399 cm-1) A1g + B1g (513 cm-1) Bên cạnh xuất hai đỉnh Eg (447 cm-1) B2g (826 cm-1) đặc trưng cho pha rutile TNTs [157-159] Ngoài ra, hạt nano Cu2O bám lên TNTs, đỉnh phổ Raman Cu2O/TNTs có xuất đỉnh rutile số sóng 447 cm-1 (Eg) với cường độ cao nhiều so với mẫu TNTs, đồng thời xuất đỉnh 826 cm-1 đặc trưng cho dao động B2g pha rutile Đặc biệt, xuất đỉnh Raman 110 cm-1 cho dao động Raman đặc trưng Cu2O [160] Ngoài ra, đỉnh Raman số sóng 265 cm-1 xem dao động liên kết Ti–OH cấu trúc dạng ống TiO2 cường độ đỉnh tăng lên phổ Raman Cu2O/TNTs gây hấp thụ nước liên kết Ti-O xảy trình khử quang [132] Rõ ràng, kết xác nhận thêm tồn hạt nano Cu2O sản phẩm Eg(A) Cu2O/TNTs TNTs Cường độ B1g(A) Cu2O Eg(A) Ti-OH 200 A: Anatase A1g(A) R: Rutile Eg(A) Eg(R) B2g(R) 400 600 800 1000 Dòch chuyển Raman (cm-1) Hình 4.1 Phổ Raman TNTs Hình 4.2 Phổ HRXPS Cu 2p, Ti 2p Cu2O/TNTs O 1s mẫu TNTs Cu2O/TNTs Phổ HRXPS Ti2p cho mẫu TNTs Cu2O/TNTs (hình 4.2a) cho thấy xuất hai đỉnh BE 464,3 458,6 eV đặc trưng cho Ti2p3/2 Ti2p1/2 trạng thái Ti4+ TiO2 [161, 162] Bên cạnh đó, hình 4.2b cho thấy hai đỉnh BE 532,5 eV 530,2 eV đặc trưng cho trạng thái Ti-OH TiO-Ti TNTs [163] Hơn nữa, độ chênh lệch lượng Ti2p1/2 11 Ti2p3/2 5,7 eV khẳng định tồn trạng thái Ti4+ [164] Hơn nữa, phổ HRXPS O1s khẳng định tồn ôxi mẫu với xuất đỉnh BE 530,8 eV đặc trưng liên kết ôxi khối TiO2 Ngoài ra, xuất hai đỉnh BE 952,3 932,5 eV đặc trưng cho Cu2p1/2 Cu2p3/2 trạng thái Cu+ 4.2 Hình thái học tính chất quang của Cu2O/TNTs 1,0 TNTs Cu2O/TNTs Độ hấp thụ 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 200 300 400 500 600 700 800 900 Bước sóng (nm) Hình 4.6 Phổ DRS mẫu TNTs Cu2O/TNTs Hình 4.5 cho thấy TNTs giữ nguyên hình thái học với đường kính ngồi Hình 4.5 Ảnh TEM TNTs (a- đường kính ống ± nm ± nm Ngồi ra, hình 4.5d cho c) Cu2O/TNTs (b-d); phổ EDX thấy sau hạt nano Cu2O gắn Cu2O/TNTs (e) lên TNTs, bề mặt TNTs trở nên “gồ ghề” hơn, chấm đen hình cầu cho hình thành hạt nano Cu2O Chúng có kích thước hạt trung bình vào khoảng ± nm phân bố đồng TNTs Dựa kết XRD, Raman XPS trên, lần khẳng định tồn hạt nano Cu2O mẫu, đồng thời phổ EDX (hình 4.5e) khẳng định thêm việc gắn thành công hạt nano Cu2O lên TNTs phương pháp khử quang Hình 4.6 cho thấy bờ hấp thụ TNTs nằm khoảng 402 nm đóng góp chủ yếu dịch chuyển điện tử từ VB lên CB (gọi dịch chuyển 12 vùng – vùng chuyển dời orbital O 2p → Ti 3d) phổ hấp thụ TNTs khơng có đỉnh hấp thụ xuất vùng ánh sáng nhìn thấy Trong đó, Cu2O/TNTs cho thấy có ba đặc trưng phổ hấp thụ Đầu tiên, bờ hấp thụ chúng dịch bước sóng dài hơn, khoảng 441 nm; hai là, vùng hấp thụ từ 500 tới 650 nm bước sóng lớn 650 nm phù hợp với vùng hấp thụ đặc trưng Cu2O [166]; ba là, xuất dải hấp thụ quang vùng ánh sáng nhìn thấy dẫn tới hấp thụ hai bước vùng UV vùng ánh sáng nhìn thấy Theo số tài liệu [167-170], việc tăng cường hấp thụ quang vùng bước sóng 700-800 nm gây chuyển mức d-d ion đồng Điều không làm tăng cường số lượng hạt tải sinh ánh sáng kích thích lại giúp tăng cường thời gian sống cho điện tử lỗ trống [171] Từ phổ DRS TNTs Cu2O/TNTs (hình 4.6), ngoại suy độ rộng vùng cấm vật liệu TNTs Cu2O/TNTs 3,08 eV 2,81 eV Bước sóng hoạt động quang mở rộng tới 441 nm kết việc thu hẹp vùng cấm cấu trúc dị thể Cu2O/TNTs Nguyên nhân gây việc thu hẹp vùng cấm quang học cho lai hóa orbital O2p với orbital Ti3d diện trạng thái điện tử nằm vùng cấm, chẳng hạn trạng thái khuyết ôxi – trạng thái thiết lập chuyển dời điện tích từ orbital O2p Ti3d, từ làm giảm vùng cấm Cu2O/TNTs [172-174] Hình 4.7a cho thấy phổ PL TNTs xuất ba đỉnh phát xạ vị trí 2,83 eV, 2,33 eV 1,96 eV tương ứng với phát xạ bước sóng 438 nm, 532 nm Hình 4.7 Phổ PL TNTs Cu2O/TNTs (a) giản đồ minh họa thay đổi vùng cấm quang cấu trúc dị thể Cu2O/TNTs 632 nm Các phát xạ cho phát xạ khuyết 13 tật tự bẫy (STE) khuyết tật bề mặt sinh phát xạ nút khuyết ôxi nút khuyết iôn Ti3+ [37, 175-178] Ngoài ra, phổ PL Cu2O/TNTs cho thấy có ba đỉnh phát xạ 2,79 eV, 2,34 eV 1,97 eV tương ứng với xạ 444 nm, 530 nm 629 nm Trong đó, hai đỉnh phát xạ 2,79 eV 2,34 eV tương ứng phát xạ sinh dịch chuyển vùng – vùng chuyển dời mức bẫy khuyết tật ôxi vật liệu Cu2O/TNTs [179] xuất đỉnh phát xạ 1,97 eV cho phát xạ nút khuyết ơxi [180] Sự hình thành nút khuyết ôxi theo số nghiên cứu trước môi trường dung dịch dễ dàng tạo khuyết tật, nút khuyết ơxi sản phẩm dễ tạo thành Trong trình khử quang, tia UV kích thích làm phát sinh điện tử lỗ trống, lỗ trống tương tác bẻ gãy liên kết Ti– O để hình thành khuyết ôxi pt.(4.7) [37, 181] 𝑂𝑂𝑋 + 2ℎ+ → 𝑉𝑂2+ + 𝑂𝑎𝑑 (4.7) Các kết DRS PL Cu2O/TNTs cho thấy gắn hạt nano Cu2O lên TNTs giúp dịch chuyển vùng hấp thụ từ UV vùng ánh sáng nhìn thấy Hơn nữa, trình gắn hạt nano Cu2O lên TNTs tạo khuyết ơxi, nhờ tăng cường hoạt tính quang xúc tác TNTs 1,0 4.3 Khả quang xúc tác diệt C/C0 0,8 khuẩn của vật liệu Cu2O/TNTs 0,6 4.3.1 Hoạt tính quang xúc tác của vật 0,4 liệu Cu2O/TNTs MB TNTs Cu2O/TNTs 0,2 30 Hoạt tính quang xúc tác Cu2O/TNTs 60 90 120 so với TNTs đánh giá thơng qua 150 Thời gian chiếu sáng (phút) khả phân hủy MB vật liệu điều kiện xạ ánh sáng mặt Hình 4.11 Khả quang phân hủy trời biểu diễn hình 4.11 MB Cu2O/TNTs so với TNTs Trong 30 phút chiếu sáng, tốc độ quang phân hủy MB vật liệu điều kiện chiếu ánh sáng mặt trời Cu2O/TNTs diễn nhanh Sau đó, tốc độ giảm dần gần phân hủy hoàn toàn MB sau 150 phút chiếu sáng Hiệu suất quang phân hủy MB Cu2O/TNTs 14 cao hẳn gấp khoảng 1,6 lần so với TNTs Điều thể chỗ sau 150 phút chiếu sáng, Cu2O/TNTs phân hủy 69,6 % MB TNTs phân hủy 43,7 % 4.3.2 Khả kháng khuẩn của Cu2O/TNTs Kết khảo sát kháng khuẩn vật liệu cho thấy hiệu suất kháng khuẩn TNTs Cu2O/TNTs đạt giá trị cao sau 30 phút cấy điều kiện tối, thể hiệu suất kháng khuẩn E coli TNTs 71,1% Cu2O/TNTs có hiệu suất kháng khuẩn lớn TNTs khoảng 15 % Ngoài ra, hiệu suất kháng khuẩn E coli Cu2O/TNTs đạt lên tới 91,2 % chiếu sáng CHƯƠNG – KẾT QUẢ CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG QUANG XÚC TÁC VÀ DIỆT KHUẨN CỦA VẬT LIỆU NANO SnO2/ỐNG NANO TiO2 5.1 Tổng hợp hạt nano SnO2 Ảnh TEM mẫu thủy nhiệt 135 oC 24 sấy 120 oC ngồi khơng khí (hình 5.1a) cho thấy sản phẩm tạo thành hạt SnO2 có kích thước 1,5 ± 0,5 nm chúng có xu hướng Hình 5.1 Ảnh TEM (a) biểu đồ phân bố kích thước (b) hạt nano SnO2 kết đám lại với Sử dụng phần mềm ImageJ suy biểu đồ phân bố hạt tồn mẫu Kết cho thấy hạt SnO2 có kích thước chủ yếu 1,5 nm (hình 5.1b) 5.2 Tổng hợp SnO2/TNTs phương pháp thủy nhiệt bước 15 Thay đổi khối lượng tiền chất SnCl2 với tỉ lệ phần trăm khối lượng SnCl2 so với TiO2 thương mại từ đến 15% đặt tên cho mẫu % SnO2/TNTs, % SnO2/TNTs, 10 % SnO2/TNT 15 % SnO2/TNTs 5.2.1 Hình thái học cấu trúc của vật liệu So với hình thái học TNTs (hình 5.5a), hình thái học SnO2/TNTs sau tổng hợp khơng khác biệt nhiều Mẫu có khác biệt mẫu có nồng độ tiền chất SnO2 15 %, hình thái học Hình 5.5 Ảnh TEM TNTs (a), hạt nano SnO2 (b), % SnO2/TNTs (c), % mẫu chủ yếu dạng ống SnO2/TNTs (d), 10 % SnO2/TNTs (e) nano với đường kính ± nm 15 % SnO2/TNTs (f) ống có xuất chấm đen với kích thước khoảng 1,5 nm cho hình thái học hạt nano SnO2 Các hạt nhỏ xuất bề mặt TNTs làm cho bề mặt chúng khơng “mịn” hình 5.5a, mà thay vào bề mặt ống Hình 5.6 Phổ XRF (a) phổ EDX (b) mẫu nano “xù xì” Để khẳng % SnO2/TNTs định tồn hạt nano SnO2 có mẫu, 16 chúng tơi tiến hành chụp phổ XRF phổ EDX để kiểm tra diện nguyên tố hàm lượng nguyên tố tạo thành Kết biểu diễn • • Anatase (TiO2)  Rutile (TiO2)  SnO2 • • • • Cường độ •  • • • • (f) • (e) xuất đỉnh phổ Kα Kβ lần •• (d) lượt lượng phát xạ 25 28,5 •• (c) KeV đặc trưng cho nguyên tố Sn tồn •• • • •    •  • mẫu Hàm lượng nguyên tố Sn     • Phổ XRF mẫu % SnO2/TNTs (hình 5.6a) cho thấy cách định tính • • • •• hình 5.6 •• • •• (b) có mẫu xác định 0,31 % wt (a) kết phổ EDX mẫu • 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Góc nhiễu xạ 2 (độ) cho thấy hàm lượng Sn mẫu vào khoảng 0,59 % wt (hình 5.6b) Bên cạnh Hình 5.7 Giản đồ XRD TNTs đó, hình ảnh EDX mapping mẫu (a), hạt nano SnO2 (b), % cho thấy diện nguyên tố SnO2/TNTs (c), % SnO2/TNTs (d), mẫu bao gồm Ti, Sn O 10 % SnO2/TNTs (e) 15 % Hình 5.7 cho thấy so với vật liệu TNTs SnO2SnO /TNTs (f) giản đồ XRD hình 5.7 (c-d) cho thấy kết hợp hạt nano thuần, hạt nano SnO2 với TNTs hàm lượng tiền chất SnO2 thấp (2 % %) khơng có xuất đỉnh tinh thể rutile TNTs cấu trúc tinh thể SnO2 chưa thể ghi nhận cách rõ ràng Điều giải thích sau: (i) khả kết tinh vật liệu bị ảnh hưởng mạnh trình đồng thủy nhiệt (gồm hình thành hạt nano SnO2 TNTs) hình thành cấu trúc nano mang tính cạnh tranh TNTs hạt nano SnO2, (ii) hàm lượng tiền chất SnO2 nhỏ nên hình thành hạt nano SnO2 khơng nhiều Bên cạnh đó, hạt nano SnO2 tồn dạng polymeric phân tán cao TNTs làm cho việc phát SnO2 mẫu trở nên khó khăn ghi nhận XRD [196] Tuy nhiên, hàm lượng tiền chất SnO2 tăng lên đến 10 % 15 %, số lượng hạt nano SnO2 hình thành nhiều (thấy rõ hạt nano SnO2 17 bám lên TNTs hình 5.5f) Do đó, giản đồ XRD hình 5.7 (e-f) có xuất đỉnh nhiễu xạ đặc trưng 2θ = 37,79o tương ứng với mặt mạng (200) SnO2 với độ tinh thể hóa tốt Bên cạnh xuất đỉnh nhiễu xạ ứng với mặt mạng (002) thuộc pha rutile TNTs mẫu 10 % SnO2/TNTs 15 % SnO2/TNTs Đặc biệt, giản đồ XRD (hình 5.7f) cho thấy mẫu 15 % SnO2/TNTs có độ tinh thể hóa tốt Điều giải thích số lượng hạt nano SnO2 hình thành tăng lên làm cho tín hiệu ghi nhận rõ ràng Phổ Raman sử dụng để nghiên cứu cách chi tiết thành phần pha cấu trúc vật liệu tổ hợp SnO2/TNTs so với TNTs SnO2 dải số sóng từ 100 – 800 cm-1 Hình 5.8 cho thấy có xuất đỉnh dao động pha anatase TNTs, bao gồm dao động Eg (142 195 cm-1) B1g (399 cm-1) Bên cạnh đó, đỉnh phổ xuất số sóng 447 cm-1 đặc trưng cho dao động Eg thuộc pha rutile TNTs [157-159] Ngoài ra, đỉnh phổ xuất 271 cm-1 ghi nhận liên kết Ti-OH cấu trúc dạng ống TiO2 [132] Đặc biệt, kết hợp với SnO2, đỉnh phổ số sóng 399 447 cm-1 có dịch chuyển phía lượng thấp Điều giải thích ảnh hưởng hai dao động vị trí, dao động rutile SnO2 A: Anatase Eg(A) Eg(A) Ti-OH rutile TiO2 [197] Đáng ý, hai đỉnh R: Rutile SnO2B1g(A) Eg(R) ghi nhận số sóng 358 575 SnO2 (f) Cường độ (e) (d) (c) (b) (a) 100 200 300 400 500 600 Dòch chuyển Raman (cm -1 700 800 ) cm-1 cho đỉnh dao động đặc trưng SnO2 - chúng xuất phổ Raman hạt SnO2 kích thước nano [198-200] Cụ thể, đỉnh Raman số sóng 358 cm-1 liên quan đến dao động bề mặt cấu trúc nano SnO2 đỉnh phổ Hình 5.8 Phổ Raman TNTs (a) Raman 575 cm-1 chứng cho thấy hạt nano SnO2 (b), % SnO2/TNTs diện hạt SnO2 với kích (c), % SnO2/TNTs (d), 10 % thước nhỏ, liên quan đến hiệu ứng kích thước nhỏ theo mơ hình số lực SnO2/TNTs (e) 15 % SnO2/TNTs Matossi [198, 201].(f)Điều đáng ý đỉnh xuất hiệu ứng kích 18 thước liên quan đến dao động A2g khơng hoạt tính quang học theo mơ hình số lực Matossi [201-203] 5.2.2 Tính chất quang của vật liệu Hình 5.9 cho thấy tất mẫu tồn t ại ba vùng đỉnh đặc trưng cho sai hỏng bề mặt, nút khuyết ôxi, sai hỏng nội cấu trúc vật liệu Đỉnh phát xạ rộng khoảng từ 2,65 – 3,30 eV tương ứng với dải bước sóng vùng ánh sáng nhìn thấy, khoảng có thành phần xanh tím cho mép vùng nghiêng, cho phép chuyển dịch exiton tự Hình 5.9 Phổ PL TNTs (a), hạt nano SnO2 (b), % SnO2/TNTs (c), % SnO2/TNTs (d), 10 % SnO2/TNTs (e) 15 % SnO2/TNTs (f) bẫy nội cấu trúc bát diện TiO6 [104, 209, 210] Theo A Aronne cộng sự, exiton tự bẫy gây tương tác điện tử CB nội orbital Ti3d với lỗ trống orbital O2p TNTs [210] Thêm vào đó, mức bẫy nông mức lượng khoảng 2,35 – 2,45 eV tương ứng với chuyển dịch mức sai hỏng từ nút khuyết ôxi tâm F+, mức đại diện cho nút khuyết ôxi điện tử VB [211] Đỉnh phát xạ xuất khoảng 1,80 – 1,99 eV tương ứng khoảng bước sóng vùng ánh sáng nhìn thấy cho sai hỏng bề mặt liên quan đến Ti3+ [37, 139] Các iôn Ti3+ xem tác nhân phản ứng quan trọng đóng vai trò nhân tố cho hoạt tính quang xúc tác TNTs vùng ánh sáng nhìn thấy [37] 5.2.3 Hoạt tính quang xúc tác của SnO2/TNTs 19 C/C0 Kết quang xúc tác vật liệu 1,0 SnO2/TNTs với nồng độ tiền 0,8 chất SnO2 khác biểu diễn hình 5.10 Kết cho thấy 0,6 MB TNTs SnO2 0,4 SnO2/TNTs có khả quang xúc tác vượt trội so với TNTs Trong 60 2% SnO2/TNTs 0,2 5% SnO2/TNTs phút đầu chiếu sáng, mẫu % 10% SnO2/TNTs 0,0 15% SnO2/TNTs 30 60 90 120 150 Thời gian chiếu sáng (phút) SnO2/TNTs % SnO2/TNTs có hoạt tính quang xúc tác tương đương Hình 5.10 Hoạt tính quang xúc tác vật liệu SnO2/TNTs so với TNTs hạt nano SnO2 theo thời gian chiếu sáng Tuy nhiên, thời gian chiếu sáng tăng, mẫu % SnO2/TNTs có khả quang phân hủy MB mạnh hơn, mẫu với nồng độ tiền chất SnO2 cao lại cho khả quang phân hủy MB kém hơn, chí mẫu 10 % SnO2/TNTs 15 % SnO2/TNTs có hoạt tính quang xúc tác kém TNTs Sau 150 phút chiếu sáng sáng, mẫu 2% SnO2/TNTs có hiệu suất quang phân hủy MB 69,2 % tương đương gấp 1,7 lần so với TNTs 5.2.5 Khả kháng khuẩn của SnO2/TNTs Chúng làm thí nghiệm tương tự khảo sát khả kháng khuẩn E coli Ag/TNTs Cu2O/TNTs Hình 5.14 So sánh hiệu suất kháng khuẩn SnO2/TNTs với vật liệu khác điều kiện tối điều kiện chiếu sáng lượng mẫu SnO2/TNTs Hàm 2% cho vào môi trường vi khuẩn 20 ppm, đồng thời kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn SnO2/TNTs hai trường hợp: 20 không chiếu sáng (điều kiện tối) chiếu sáng Kết cho thấy, hiệu suất kháng khuẩn SnO2/TNTs kém so với Ag/TNTs Cu2O/TNTs hai trường hợp tối sáng Hình 5.14 cho thấy điều kiện tối, hiệu suất kháng khuẩn SnO2/TNTs thấp so với TNTs Tuy nhiên, chiếu sáng hiệu suất kháng khuẩn vật liệu tăng lên đáng kể với hiệu suất kháng khuẩn đạt 90,8 %, số lượng khuẩn lạc mọc đĩa petri chứa SnO2/TNTs so với mẫu đối chứng KẾT LUẬN CHUNG Luận án đạt số kết quan trọng sau: TNTs tổng hợp thành công từ bột TiO2 thương mại phương pháp thủy nhiệt với quy trình tối ưu hóa pH dung dịch nhiệt độ thủy nhiệt Sản phẩm tạo thành có hình dạng ống nano đồng đều, với đường kính ± nm chiều dài 265 ± 50 nm Tổng hợp thành công Ag/TNTs phương pháp khử quang với hạt nano Ag có kích thước ± 0,5 nm chúng phân bố bề mặt TNTs với quy trình tổng hợp đơn giản so với cơng trình cơng bố (về cơng suất đèn UV, thí nghiệm thực nhiệt độ phòng, áp suất khí khơng sử dụng chất khử hỗ trợ nào) Đã chứng tỏ tăng nhiệt độ ủ kích thước hạt nano Ag tăng Nhận thấy, Ag0 chuyển hoàn toàn thành Ag+ 400 °C số Ag+ bị ơxi hóa thành Ag2+ Vật liệu tổ hợp Ag/TNTs có hiệu suất quang phân hủy MB gấp 1,62 lần so với TNTs với 20 ppm Ag/TNTs diệt gần hồn tồn vi khuẩn E coli sau 60 phút chiếu sáng ánh sáng mặt trời Vật liệu Cu2O/TNTs tổng hợp thành công phương pháp khử quang với hạt nano Cu2O đồng kích thước hạt ± nm điều kiện chế tạo nồng độ Cu(NO3)2 0,02 M thời gian khử quang 24 21 Cu2O/TNTs có hiệu suất quang phân hủy MB gấp 1,59 lần so với TNTs với 20 ppm Cu2O/ TNTs diệt 91,2% vi khuẩn E coli sau 60 phút chiếu sáng ánh sáng mặt trời Các hạt nano SnO2 với kích thước 1,5 ± 0,5 nm tổng hợp thành công phương pháp thủy nhiệt điều kiện 135 oC 24 Vật liệu tổ hợp SnO2/TNTs tổng hợp thành công phương pháp thủy nhiệt bước Kết nhận được: Mẫu 2% SnO2/TNTs có hiệu suất quang phân hủy MB gấp 1,58 lần so với TNTs ✓ Mẫu 2% SnO2/TNTs diệt 90,8% vi khuẩn E coli sau 60 phút chiếu sáng ánh sáng mặt trời ✓ Đã đề xuất chế nhằm giải thích tính quang xúc tác diệt khuẩn Ag/TNTs, Cu2O/TNTs SnO2/TNTs 10 Các kết nghiên cứu luận án cho thấy tổ hợp vật liệu hoàn tồn ứng dụng cho việc xử lý nguồn nước ô nhiễm tương lai không xa Các kết luận án công bố 08 báo quốc tế ISI, 01 báo quốc tế Scopus 03 báo nước 22 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Tạp chí quốc tế ISI (08 bài) Pham Van Viet*, Bach Thang Phan, Derrick Mott, Shinya Maenosono, Truong Tan Sang, Cao Minh Thi and Le Van Hieu, Silver nanoparticle loaded TiO2 nanotubes with high photocatalytic and antibacterial activity synthesized by photoreduction method, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2018, 352, 106-112 Pham Van Viet, Tran Hong Huy, Nguyen Xuan Sang, Le Van Hieu and Cao Minh Thi, One-step hydrothermal synthesis and characterization of SnO2 nanoparticleloaded TiO2 nanotubes with high photocatalytic performance under sunlight, Journal of Materials Science, 2018,53(5), 3364-3374 Pham Van Viet*, Bach Thang Phan, Cao Minh Thi and Le Van Hieu, Controlled formation of Silver nanoparticles on TiO2 nanotubes by photoreduction method, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2017, 17, 1497-1503 Pham Van Viet*, Nguyen Chanh Trung, Pham Minh Nhut, Le Van Hieu and Cao Minh Thi, The fabrication of the antibacterial paste based on TiO2 nanotubes and Ag nanoparticles-loaded TiO2 nanotubes powders, Journal of Experimental Nanoscience, 2017, 12 (1) 220-231 Pham Van Viet*, Cao Minh Thi and Le Van Hieu, The high photocatalytic activity of SnO2 nanoparticles synthesized by hydrothermal method, Journal of Nanomaterials, 2016, Volume 2016, Article ID 4231046, pages Pham Van Viet*, Bach Thang Phan, Le Van Hieu, Cao Minh Thi, The effect of acid treatment and reactive temperature on the formation of TiO2 nanotubes, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2015, 15, 5202-5206 Pham Van Viet*, Duong Dao Phuong Trang, Bui Dai Phat, Le Van Hieu, Cao Minh Thi, Effect of Annealing Temperature on Crystalline Structure, Morphology, and Photocatalytic Activity of Silver-Loaded TiO2 Nanotubes, Superlattices and Microstructures, 2018, 117, 305-316 Pham Van Viet*, Bui Dai Phat, Tran Hong Huy, Cao Minh Thi, Nguyen Tri Khoa, Yongsoo Kim*, Le Van Hieu, Photoreduction Route for Cu2O/TiO2 Nanotubes Junction for Enhanced Photocatalytic Activity, RSC Advances, 2018, 8, 1242012427 Tạp chí quốc tế Scopus (01 bài) 23 Pham Van Viet*, Le Van Hieu and Cao Minh Thi, The directed preparation of TiO2 nanotubes film on FTO substrate via hydrothermal method for gas sensing application, AIMS Materials Science, 2016, 3(2), 460-469 Tạp chí nước (03 bài) Nguyễn Thị Thái Thanh, Trần Hồng Huy, Trần Hoài Hân, Phạm Văn Việt *, Lê Văn Hiếu, Cao Minh Thì, Chế tạo khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu SnO2/ống nano TiO2 vùng ánh sáng nhìn thấy”, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, ĐHQG-HCM, 2017, Tập 20, Số T4-2017, 149-156 Phạm Văn Việt*, Nguyễn Chánh Trung, Cao Minh Thì, Lê Văn Hiếu, Tổng hợp đánh giá khả loại bỏ xanh methylene cấu trúc dị thể hạt nano Cu2O/ống nano TiO2, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, ĐHQGHCM, 2017, Tập 20, Số T4-2017, 115-122 Pham Van Viet*, Luu Kien Quoc, Cao Minh Thi, and Le Van Hieu, Fabrication of Ag nanoparticles loaded TiO2 nanotubes by photoreduction method and their photocatalytic activity, Journal of Science and Technology, 2016, 54(1A), 199-203 Hội nghị/hội thảo (02 bài) Pham Van Viet*, Le Ngoc Anh, Le Van Hieu, Cao Minh Thi, Photocatalytic activity of Silver nanoparticles on TiO2 nanotubes synthesized by photoreduction method, Proceedings of The 5th International Workshop on Nanotechnology and Application (IWNA2015), 2015, 437 – 441 Pham Van Viet*, Nguyen Truong Tho, Tran Hong Huy, Cao Minh Thi and Le Van Hieu, Understanding optical properties of Cu2O loaded TiO2 nanotubes synthesized by photoreduction method, The 6th International Workshop on Nanotechnology and Application (IWNA2017), 2017, 507-512 24 ... kiệm lượng nhằm tổng hợp tổ hợp vật liệu Ag/TNTs, Cu2O/TNTs SnO2/TNTs có hoạt tính quang xúc tác diệt khuẩn cao Một số đó, phương pháp khử quang lựa chọn để tổng hợp vật liệu tổ hợp Ag/TNTs Cu2O/TNTs... thiết bị có sử dụng TNTs với mơi trường Vì vậy, TNTs thường sử dụng ứng dụng quang xúc tác cảm biến [13] 1.2 Hiệu ứng quang xúc tác kháng khuẩn 1.2.1 Khái niệm Phản ứng quang xúc tác trình bao... kháng khuẩn E coli Cu2O/TNTs đạt lên tới 91,2 % chiếu sáng CHƯƠNG – KẾT QUẢ CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG QUANG XÚC TÁC VÀ DIỆT KHUẨN CỦA VẬT LIỆU NANO SnO2/ỐNG NANO TiO2 5.1 Tổng hợp hạt nano