Nghiên cứu tổng hợp chất xúc tác trên nền cacbon nitrua

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT XÚC TÁC TRÊN NỀN CACBON NITRUA LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thừa Thiên Huế, Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT XÚC TÁC TRÊN NỀN CACBON NITRUA Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG VĂN ĐỨC Thừa Thiên Huế, Năm 2016 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến: - Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư Phạm Huế - Phòng Đào tạo sau Đại học, Trường Đại học Sư Phạm Huế, thầy trường Đại Học Khoa Học - Đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS.Hoàng Văn Đức Cô giáo ThS Nguyễn Thị Anh Thư, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn q thầy giáo tổ hóa lý, thầy Phạm Viết Tý tạo điều kiện cho em tìm hiểu, đo mẫu suốt trình thực đề tài Và cuối cùng, em xin gửi cảm ơn đến gia đình bạn bè ln giúp đỡ động viên em hồn thành đề tài Huế, tháng 09 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Hương LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Hương MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA i LỜI CÁM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1 Vật liệu C3N4 1.1.1 Giới thiệu về vật liệu C3N4 1.1.2 Các phương pháp tổng hợp vật liệu C3N4 10 1.1.3 Ứng dụng C3N4 14 1.2 Vật liệu Cu/C3N4 15 1.2.1 Tổng hợp vật liệu Cu/C3N4 15 1.2.2 Ứng dụng vật liệu Cu/C3N4 16 1.3 Tổng quan về Ure thioure 17 1.3.1 Giới thiệu về Ure thioure 17 1.3.2 Ứng dụng Ure thioure 19 1.4 Xanh metylen 20 1.4.1 Cấu trúc xanh metylen 20 1.4.2 Lịch sử nghiên cứu 20 1.4.3 Đặc tính xanh metylen 20 1.4.4 Tác hại thuốc nhuộm 21 1.4.5 Một vài phương pháp sử dụng để xử lí xanh metylen 22 1.4.6 Quá trình hấp phụ xúc tác 24 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .27 2.1 Mục đích nghiên cứu 27 2.2 Nội dung nghiên cứu 27 2.3 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Tổng hợp vật liệu 27 2.3.2 Đặc trưng vật liệu 27 2.4 Thực nghiệm 33 2.4.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ 33 2.4.2 Tổng hợp vật liệu 34 2.4.3 Biến tính C3N4 kim loại hoạt động 35 2.5 Thử hoạt tính vật liệu 36 2.5.1 Đánh giá hoạt tính xúc tác vật liệu tổng hợp 36 2.5.2 Đánh giá hoạt tính hấp phụ vật liệu tổng hợp 36 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1.Tổng hợp vật liệu C3N4 38 3.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến cấu trúc C3N4 38 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian nhiệt phân đến cấu trúc C3N4 40 3.2 Tổng hợp vật liệu Cu/C3N4 43 3.2.1 Tổng hợp Cu/C3N4 với chất khử khác 43 3.2.2 Tổng hợp Cu/C3N4 với hàm lượng Cu khác 46 3.2.3 Tổng hợp Cu/C3N4 với chất nền khác 48 3.3 Đánh giá hoạt tính xúc tác vật liệu Cu/C3N4 49 3.3.1 Ảnh hưởng chất khử 50 3.3.2 Ảnh hưởng hàm lượng đồng 51 3.3.3 Ảnh hưởng vật liệu biến tính từ chất nền khác 52 3.4 Đánh giá khả hấp phụ, xúc tác vật liệu Cu/UCN3-gl 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Biochemical oxygen Demand COD : Chemical oxygen Demand ECL : Electrochemiluminescence EDX : Energy Dispersive X – Ray Spectroscopy GCE : Glassy carbon electrode HOMO : Highest Occupied Molecular Orbital LUMO : Lowest Unoccupied Molecular Orbital MB : Metylen Blue PL : Photoluminescence SDAs : Structure – directing agents SNSs : Silica nano spheres TG : Thermal gravimetric TLTK : Tài liệu tham khảo UV – Vis : Ultra Violet – Vissible XRD : X-Ray Diffration XPS : X-ray Photoelectron Spectroscopy DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các tính chất vật lí xanh metylen 20 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất dùng đề tài 33 Bảng 3.1 Hàm lượng Cu (% khối lượng) mẫu Cu/UCN3 với chất khử khác 43 Bảng 3.2 Hàm lượng Cu (% khối lượng) mẫu Cu/UCN3 với hàm lượng Cu khác .47 Bảng 3.4 Hiệu suất chuyển hóa MB mẫu vật liệu Cu5/UCN3; Cu10/UCN3 Cu15/UCN3 51 Bảng 3.5 Hiệu suất chuyển hóa MB mẫu vật liệu Cu/UCNt; Cu/TCN3 52 Bảng 3.6 Hiệu suất chuyển hóa MB mẫu Cu/UCN3-gl .53 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Triazin (trái) mơ hình kết nối nền tri -s- triazin (phải) những dạng thù hình C3N4 Hình 1.2 Mặt phẳng Graphitic: (a) hexagonal; (b) orthorhombic C3N4 Hình 1.3 Con đường phản ứng hình thành C3N4 từ chất ban đầu xianamit 11 Hình 1.4 Con đường phản ứng hình thành C3N4 từ chất ban đầu Ure thioure .12 Hình 1.5 Mơ hình hấp phụ thuốc nḥm mơi trường nước 25 Hình 2.1 Sự phản xạ tia X bề mặt tinh thể 28 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí phương pháp hấp phụ phân tử UV – Vis 30 Hình 2.3 Mơ hình phở tán sắc lượng tia X (EDX) 31 Hình 2.4 Sơ đồ máy đo XPS .33 Hình 3.1 Hình ảnh mẫu UCN3-T ( T= 5000C; 5500C; 6000C) .38 Hình 3.2 Giản đồ XRD mẫu UCN-T .39 Hình 3.3 Giản đồ XRD mẫu UCN-t 40 Hình 3.6 Phở hồng ngoại (FT–IR) mẫu UCN3 (a) TCN3(b) 42 Hình 3.7 Giản đồ XRD mẫu UCN3 Cu/UCN3 .44 Hình 3.8 Phở hồng ngoại (FT–IR) mẫu UCN3 (a); Cu/UCN3-gl (b) .45 Hình 3.9 Phở XPS mẫu Cu/UCN3-gl 46 Hình 3.11 Hình ảnh mẫu Cu5/UCNt (t = 1, 2, 3, 4, 5) 48 Hình 3.12 Phở nhiễu xạ tia X mẫu Cu/TCN3 Cu/UCN-t (t = 1; 2; 3) 49 Bảng 3.3: Hiệu suất chuyển hóa MB mẫu vật liệu Cu/UCN3-gl; Cu/UCN3-na Cu/UCN3-as 50 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB mẫu 50 Hình 3.14 Đồ thị biểu thị hiệu suất chuyển hóa MB mẫu vật liệu Cu5/UCN3; Cu10/UCN3 Cu15/UCN3 .51 Hình 3.15 Đồ thị biểu thị hiệu suất chuyển hóa MB mẫu vật liệu Cu/UCNt (t = 1; 2; 3) Cu/TCN3 52 Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB theo thời gian mẫu Cu/UCN3-gl 54 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, ô nhiễm môi trường vấn đề đặt hàng đầu cho toàn cầu Ngoài tác hại mợt số kim loại nặng ngun tố có tính độc chất môi trường nước thủy ngân, asen, chì…thì phải kể đến có mặt chất gây ô nhiễm hữu độc hại nước hóa chất bảo vệ thực vật, hợp chất clo, photpho, dầu mỡ, hóa chất tởng hợp sản xuất cơng nghiệp, loại hóa chất dệt nḥm…Do việc phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm nước xử lý làm sạch chất gây ô nhiễm nước, đặc biệt chất thải độc hại nhiệm vụ hàng đầu quốc gia nói chung khoa học nói riêng Để xử lý chất đợc hại đó, người ta kết hợp nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào dạng tồn tại cụ thể chất gây ô nhiễm Hấp phụ mợt những phương pháp hóa lý phổ biến hiệu để khử màu nhuộm Các chất hấp phụ rắn thường dùng là: than hoạt tính, zeolit, tro than, chitin chitosan, v.v Trong những năm gần đây, vật liệu C3N4 nhận quan tâm nhiều nhà khoa học giới C3N4 có nhiều dạng thù hình khác αC3N4, β-C3N4, cubic-C3N4, g-C3N4, g-C3N4 mợt dạng thù hình ởn định C3N4 C3N4 có thể tổng hợp phản ứng trùng hợp xianamit, dixyandiamit, melamin hoặc từ Ure, thioure Năm 1834, C3N4 nghiên cứu lần đầu tiên Berzelius nhóm Liebig, họ tổng hợp dẫn xuất polime cách trùng ngưng sản phẩm gọi “melon” C3N4 có những ứng dụng tiềm gây chú ý hàm lượng nitơ cấu trúc cao bền về mặt hóa học, tính bền nhiệt có lượng vùng cấm rộng (xấp xỉ 2,7 eV) Tuy nhiên, C3N4 lại có điểm bất lợi tái tở hợp mợt cách nhanh chóng electron dẫn lỗ trống quang sinh, làm giảm hiệu xúc tác Do vậy, phát triển vật liệu biến tính C3N4 thúc đẩy thêm pic đặc trưng cho CuO góc nhiễu xạ 35,2 38,3 ứng với mặt phản xạ (002) (111) [17] 3.2.3 Tổng hợp Cu/C3N4 với chất khác Các chất nền C3N4 tổng hợp với thời gian nhiệt phân khác sử dụng để biến tính Qui trình thực mô tả mục 2.4.3.3 mẫu vật liệu biến tính kí hiệu Cu5/UCNt (với t thời gian nhiệt phân) Hình ảnh mẫu biến tính trình bày hình 3.11 Hình 3.11 Hình ảnh của mẫu Cu5/UCNt (t = 1, 2, 3, 4, 5) Hình 3.11 cho thấy mẫu có dạng bợt mịn, xốp Vật liệu biến tính có màu khác khác nhau, đậm dần nhiệt đợ tăng từ chất nền ban đầu có màu đậm dần tăng nhiệt đợ Ngồi ra, chúng tơi biến tính chất nền TCN3 vật liệu biến tính kí hiệu Cu/TCN3 Các mẫu vật liệu biến tính đặc trưng phổ XRD kết trình bày hình 3.12 48 Hình 3.12 Phổ nhiễu xạ tia X mẫu Cu/TCN3 và Cu/UCN-t (t = 1; 2; 3) Kết hình 3.12 cho thấy, mẫu biến tính trì pic đặc trưng chính vật liệu nền góc nhiễu xạ 27,50 Như vậy, trình biến tính hầu không làm thay đổi cấu trúc vật liệu nền Mặc dù cường độ pic đặc trưng đối với mẫu Cu5/UCN1 Cu5/UCN2 có thấp so với mẫu lại Tuy nhiên, điều mẫu chất nền vốn có cấu trúc chưa ổn định nên cường độ mẫu nền thấp (hình 3.3) Hầu khơng có khác biệt giữa hai mẫu biến với chất nền UCN3 TCN3 Các kết đặc trưng XRD, FT – IR cho thấy vật liệu biến tính Cu/UCN trì cấu trúc kiểu graphit vật liệu nền Tuy nhiên, có mặt đồng nên q trình biến tính có thể có ảnh hưởng ít nhiều đến trực tự cấu trúc chất nền 3.3 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA CÁC VẬT LIỆU CU/C3N4 Như trình bày trên, để đánh giá hoạt tính xúc tác vật liệu biến tính, chúng sử dụng phản ứng oxi hóa MB tác nhân H2O2 Điều kiện phản ứng cụ thể trình bày mục 2.5.1 Hoạt tính xúc tác đánh giá thơng qua hiệu suất chủn hố MB 49 Chất nền khác nhau, chất khử khác nhau, hay thay đổi hàm lượng Cu,… đều có thể ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác Vì vậy, chúng tơi khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến trình oxi hóa MB H2O2 3.3.1 Ảnh hưởng của chất khử Việc sử dụng chất khử khác sẽ ảnh hưởng đến thành phần cấu trúc vật liệu biến tính nên sẽ ảnh hưởng đến khả xúc tác Để đánh giá ảnh hưởng này, mẫu vật liệu biến tính với chất khử khác sử dụng Qui trình thực nghiệm mô tả chi tiết mục với thời gian phản ứng 120 phút nhiệt đợ phịng (300C) kết hiệu suất chuyển hoá thể bảng 3.4 hình 3.13 Bảng 3.3: Hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu vật liệu Cu/UCN3-gl; Cu/UCN3-na Cu/UCN3-as Tên mẫu Hiệu suất chuyển hoá (%) Cu/UCN3-gl Cu/UCN3-na Cu/UCN3-as 83,1 52,1 40,5 Hình 3.13 Đờ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu Cu/UCN3-gl, Cu/UCN3-as và Cu/UCN3-na 50 Phân tích kết bảng 3.3 hình 3.13 cho thấy: - Hiệu suất chuyển hóa MB mẫu Cu/C3N4 tăng theo thứ tự: Cu/UCN3-as < Cu/UCN3-na < Cu/UCN3-gl Có thể giải thích kết sau: theo kết đặc trưng bảng 3.1, hàm lượng Cu mẫu Cu/UCN3-as thấp nên đợ chủn hố mẫu thấp phù hợp Tuy nhiên, mẫu Cu/UCN3-na có hàm lượng Cu cao mẫu Cu/UCN3-gl chút ít đợ chủn hố lại thấp Điều có thể khả khử mạnh NaBH dẫn đến hàm lượng Cu mẫu cao có thể kết tụ nhanh dạng đồng oxit làm cho mẫu có đợ phân tán thấp dẫn đến khả chủn hố giảm 3.3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng đờng Các mẫu biến tính với hàm lượng Cu khác (5, 10 15%) đánh giá hoạt tính xúc tác Phản ứng tiến hành nhiệt độ phịng (300C) 180 phút Hiệu suất chủn hố MB trình bày bảng 3.4 hình 3.14 Bảng 3.4 Hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu vật liệu Cu5/UCN3; Cu10/UCN3 và Cu15/UCN3 Tên mẫu Hiệu xuất chuyển hóa (%) Cu5/UCN3 Cu10/UCN3 Cu15/UCN3 83,1 86 99,3 Hình 3.14 Đồ thị biểu thị hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu vật liệu Cu5/UCN3; Cu10/UCN3 Cu15/UCN3 51 Kết bảng 3.4 hình 3.14 cho thấy, tăng hàm lượng đồng từ 5%15% hiệu suất chủn hóa MB tăng Có thể giải thích kết khả xúc tác mẫu vật liệu Cu/C3N4 bị chi phối lượng hạt nano oxit đồng gắn bề mặt C3N4, mẫu Cu15/UCN3 có khả xúc tác lớn Vì có hàm lượng kim loại cao (bảng 3.1) 3.3.3 Ảnh hưởng của vật liệu biến tính từ chất khác Để khảo sát ảnh hưởng chất nền C3N4 đến hoạt tính xúc tác vật liệu tổng hợp, mẫu Cu/UCNt (t =1, 2, 3) mẫu Cu/TCN3 sử dụng làm chất xúc tác với qui trình trình bày mục 2.4.4.1 Với thời gian phản ứng 180 phút tại nhiệt đợ phịng (300C) Hiệu suất chủn hố MB mẫu nghiên cứu trình bày bảng 3.5, hình 3.15 Bảng 3.5 Hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu vật liệu Cu/UCNt; Cu/TCN3 Tên mẫu Cu/UCN1 Cu/UCN2 Cu/UCN3 Cu/TCN3 Hiệu suất chủn hóa(%) 75,1 81,7 83,1 74,4 Hình 3.15 Đồ thị biểu thị hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu vật liệu Cu/UCNt (t = 1; 2; 3) Cu/TCN3 52 Phân tích kết bảng 3.5, hình 3.15 ta thấy: - Hiệu suất chủn hóa MB mẫu Cu/UCN3 cao so với mẫu Cu/TCN3 Điều có thể thành phần chất nền khác dẫn đến cấu trúc phân tán Cu bề mặt khác - Đối với chất nền UCN thời gian nhiệt phân tăng, hiệu suất chủn hố tăng Điều có lẽ độ ổn định chất nền tăng theo thời gian nung trình bày mục 3.1.2 3.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ, XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU Cu/UCN3-Gl Để khẳng định khả xúc tác mẫu vật liệu biến tính, chúng tiến hành đánh giá hoạt tính hấp phụ chúng để qua khẳng định khả xúc tác Q trình thực mơ tả mục 2.5.2 với chất xúc tác Cu/UCN3-gl, nhiệt đợ thí nghiệm 300C Kết thể bảng 3.6 hình 3.16 Bảng 3.6 Hiệu suất chuyển hóa MB của mẫu Cu/UCN3-gl Hiệu suất chuyển Hiệu suất chuyển hóa chưa có hóa có H2O2 H2O2 (%) (%) 30 3,4 77,3 73,9 60 3,02 - - 120 5,3 79,1 73,8 180 - 83,3 - Thời gian (phút) 53 Hiệu suất chủn hóa xúc tác (%) Hình 3.16 Đờ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB theo thời gian của mẫu Cu/UCN3-gl Phân tích kết dựa vào bảng 3.4, hình 3.11 cho thấy: Khi chưa có H2O2, hiệu suất chuyển hóa MB thấp (chỉ khoảng 5,3 % 120 phút ứng với độ hấp phụ 11 mg/g) Tuy nhiên, cho H 2O2 vào hiệu suất chuyển hóa tăng lên rõ rệt (đạt xấp xỉ 79% 120 phút) Sau 120 phút hiệu suất chuyển hóa xúc tác đạt đến 73,8% Điều chứng tỏ, vật liệu Cu/UCN3-gl thể hoạt tính xúc tác tốt phản ứng oxi hóa MB H 2O2 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ những kết nghiên cứu đề tài, một số kết luận rút sau: Đã tổng hợp thành công vật liệu C3N4 từ chất đầu khác Ure thioure Đã khảo sát ảnh hưởng thời gian nhiệt độ nung đến cấu trúc vật liệu C3N4 tổng hợp Kết đặc trưng cho thấy, với nhiệt độ nung  5500C thời gian nung  vật liệu thu có cấu trúc ởn định Đã phân tán thành công kim loại Cu lên chất nền C3N4 (Cu/C3N4) Các phương pháp đặc trưng cho thấy, trình biến tính hầu khơng làm thay đởi cấu trúc vật liệu nền Kim loại Cu tồn tại trạng thái oxi hoá Cu(I) Cu(II) vật liệu biến tính Trong chất khử sử dụng q trình biến tính, NaBH4 cho hàm lượng Cu cao nhất, axit ascobic cho hàm lượng Cu thấp nhất, mẫu khử glucozơ lại có hoạt tính cao Các vật liệu biến tính Cu/C3N4 thể hoạt tính xúc tác cao phản ứng phân hủy xanh metylen H2O2 Kết chỉ rằng, mẫu Cu/UCN3-gl biến tính với chất khử glucozơ cho hoạt tính xúc tác tốt Hiệu suất chuyển hóa xúc tác đạt 73,8% sau 120 phút nhiệt đợ phịng (300C) đối với 100 mL dung dịch xanh metylen (50 mg/L) sử dụng 0,02 g xúc tác KIẾN NGHỊ Trong phạm vi một đề tài luận văn tốt nghiệp, những kết đạt chỉ bước đầu, có điều kiện có thể mở rộng đề tài theo hướng sau: Nghiên cứu tính chất xúc tác quang vật liệu tởng hợp Biến tính vật liệu với tác nhân vơ cơ, hữu để tạo chất xúc tác hấp phụ mong muốn 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng (2009), Hóa học Hữu Cơ tập 1, Nhà xuất Giáo dục Đinh Quang Khiếu (2015), Một số phương pháp phân tích Hóa lý, Nhà xuất Đại học Huế Ngô Thị Tố Nga, Trần Văn Nhân (1999), Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Hà Nội, trang 33-34, 162-165, 253242, 280-288 Hồng Nhâm (2002), Hóa vơ tập 1, Nhà xuất giáo dục Trần Sơn (2001), Động hóa học, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Phạm Thành Tấn (2015), Nghiên cứu tổng hợp và biến tính vật liệu C3N4 có cấu trúc kiểu graphit dùng để làm chất xúc tác quang, Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường Đại học Quy Nhơn, Bình Định Hồng Thị Thu Thảo (2013), Nghiên cứu xử lý thuốc nhuộm xanh metylen bằng bùn đỏ từ nhà máy Alumn Tân Rai – Lâm Đồng, Luận văn thạc sĩ Khoa học Hóa học, Đại học Đà Nẵng, Đà nẵng Lê Thị Hoài Thu (2015), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu phát quang nền ZnS, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm Huế, Huế 56  Tài liệu Tiếng Anh Alves I., Demazeau G., Tanguy B., Weill (1999), “On a new model of the graphitic form of C3N4”, Solid State Communications, 109, pp 697 – 701 10 Arne Thomas, Anna Fischer, Frederic Goettmainn, Markus Antonictt, Jens Oliver Muller (2008), “Graphitic carbon nitride materials: variation of structure and morphology and their use as metal – free catalyst”, J Mater Chem, 18, pp 4893 – 4908 11 Biyu Peng, Shengsen Zhang, Siyuan Yang, Hongjuan Wang, Hao Yu, Shanqing Zhang, Feng Peng (2014), “Synthesis and characteration of g – C3N4/Cu2O composite catalyst with enhanced photocatalytic activity under visible light irradiation”, Materials Research Bulletin, 56, pp 19 – 24 12 Chen Jie, Shen Shaohua, Penghui Guo, Meng Wang, Po Wu, Xixi Wang, Liejin Guo, “In-situ Reduction Synthesis of Cu2O Quantum Dots Modifying g-C3N4 for enhanced photocatalytic hydrogen production”, Applied Catalysis B: Environmental,152, pp.335-341 13 Gang Xin, Yali Meng (2013), “Pyrolysis Synthesized g-C3N4 for Photocatalytic Degradation of Methylene Blue”, Journal of Chemistry, 2013, pp -5 14 Goswami X.Z.R.S A., Asefa T (2015), “Cu – Doped Carbon Nitride: Bio – Inspired Synthesis of H2 – Evolving Electrocatalysts using Carbon Nitride (g-C3N4) as a Host Material”, Applied Surface Science, 357, pp.132 15 Guoping Dong, Yuanhao Zhang, Qiwen Pan, Jianrong Qiu (2014), “A Fantastic Graphitic Carbon Nitride (g-C3N4) material: Electronic StructUre, Photocatalytic And Photoeletrocnic Properties”, Journal Of Photochemistry And Photobiology C: Photochemistry Reviews, 20, pp 33-50 16 Mo Zhang, Jing Xu, Ruilong Zong (2014), “Enhancemaent of visible light photocatalytic activities via porous structUre of g-C3N4”, Applied Catalysis B: Environmental, 147, pp 229-235 57 17 Neelakandeswari et al (2014), “Preparation and Characterization of Copper Oxide Nanoparticles”, Int J Chem Tech Res., 6(3), pp 2220-2222 18 Yang Zhao, Jing Zhang, Lianghi Qu (2015), “Graphitic Carbon Nitride/Graphene Hybrids as New Active Materials for Energy Conversion and Strorage”, ChemNanoMat, 1, pp 298 – 318 19 Yongbing Xie, Jiadong Xiao, Feng Duan, Faheem Nawaz, Song Jyin (2016), “Super synergy between photocatalysis and ozonation using bulk g-C3N4 as catalyst: A potential sunlight/O3/g-C3N4 method for efficient water decontamination”, Applied Catalysis B: Enviroment, 181, pp 420 – 428 20 Yuewei Zhang, Jinghai Liu, Guan Wu and Wei Chen (2012), “Porous graphitic carbon nitride synthesized via direct polymerization of Urea for efficient sunlight – driven photocatalytic hydrogen production”, Nanoscale, 4, pp 5300 – 5303 21 J Zhang, Y Wu, M Xing, SAK Leghari, S Sajjad (2010), “Development of modified N doped TiO2 photocatalyst with metals, nonmetals and metal oxides”, Energy Environ Sci., 3, pp 715-726 58 Phụ lục 1: Phổ XRD UCN3 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - VCN 3h 550C 1000 d=3.216 900 800 700 Lin (Cps) 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: DucHue VCN-3h-550C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.010 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 16 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 01-078-1747 (C) - Carbon Nitride - C3N4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 4.74413 - b 4.74413 - c 9.19285 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R3m (160) - - 179.182 - I/I Phục lục 2: Phổ XRD của TCN3 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - TCN3 d=3.223 600 500 Lin (Cps) 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: TCN3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 79.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 00-050-1512 (Q) - Carbon Nitride - beta-C3N4 - Y: 23.15 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 6.43000 - b 6.43000 - c 2.46000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63/m (176) - P1 80 Phục lục 3: Phổ XRD Cu/UCN3 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 5Cu-UCN4-Glu 1000 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 AVANCE-Bruker – 900 5Cu-UCN-3Glu 800 700 d=3.202 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: DucHue 5Cu-UCN4-Glu.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.010 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° Phụ lục 4: phổ XRD Cu/TCN3 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 5Cu-TCN3-Glu 1000 900 800 d=3.251 700 600 Lin (Cps) Lin (Cps) 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: DucHue 5Cu-TCN3-Glu.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.010 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 15 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° P2 80 Phụ lục 5: phổ FT – IR UCN3 TCN3 P3 Cu/UCN3 P4 ... việc nghiên cứu vật liệu C3N4 vấn đề mới chưa khai thác nhiều Xuất phát từ thực tế đó, tơi chọn đề tài luận văn là: ? ?Nghiên cứu tổng hợp chất xúc tác cacbon nitrua? ?? với mong muốn tổng hợp chất. .. PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tởng hợp chất xúc tác nền vật liệu C3N4 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tổng hợp vật liệu C3N4 từ Ure thioure - Biến tính vật liệu C3N4 tổng hợp. .. ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT XÚC TÁC TRÊN NỀN CACBON NITRUA Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC