Nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc, hoạt tính quang xúc tác của bột titan đioxit kích thước nano từ chất đầu TiCL4 và amin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ, KHẢO SÁT CẤU TRÚC, HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA BỘT TITAN ĐIOXIT KÍCH THƯỚC NANO TỪ CHẤT ĐẦU TiCl4 VÀ AMIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ, KHẢO SÁT CẤU TRÚC, HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA BỘT TITAN ĐIOXIT KÍCH THƯỚC NANO TỪ CHẤT ĐẦU TiCl4 VÀ AMIN Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44 25 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HĨA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngơ Sỹ Lương Hà Nội - 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Giới thiêụ chung vềcông nghệ nano 1.1.1 Công nghệ nano vật liệu nano 1.1.2 Ứng dụng công nghệ nano 1.2 Giới thiêụ vềvật liệu titan đioxit kích thƣớc nano 1.2.1 Cấu trúc TiO2 1.2.2 Giản đồ miền lượng anatase rutile 1.2.3 Sự chuyển pha TiO2 1.2.4 Tính chất hóa học titan đioxit 1.2.5 Các ứng dụng vật liệu TiO2 kích thước nm 10 11 1.3 Giới thiêụ vềtitan đioxit kích thƣớc nano đƣơcc̣ biến tính bằng nito 15 1.3.1 Các kiểu TiO2 biến tính 15 1.3.2 Tính chất TiO2 kích thước nano biến tính nito 16 1.3.3 Các phương pháp điều chế TiO2 kích thước nano biến tính nitơ 18 1.4 Giới thiêụ vềtitan đioxit kích thƣớc nano đƣơcc̣ biến tính bằng nito với tiền chất cung cấp nito làhydrazine vàhydroxylammine .21 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 23 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 23 2.1.1 Mục tiêu 23 2.1.2 Các nội dung nghiên cứu 23 2.2 Hóa chất thiết bị 23 2.2.1 Hóa chất 23 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 24 2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm điều chế bột titan đioxit kích thƣớc nano biến tính nitơ theo phƣơng pháp thuỷ phân từ chất đầu TiCl với có mặt hydrazine hydroxylammine 24 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 2.4.1 Phương pháp XRD 26 2.4.2 Phổ tán xạ tia X (EDX hoăcc̣ EDS) 29 2.4.3 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) [1] 30 2.4.4 Phương pháp khảo sát khả quang xúc tác titan đioxit31 2.4.5 Phương pháp tính hiệu suất q trình điều chế 34 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ nung 35 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nung đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydrazine 35 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nung đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydroxylammine 38 3.2 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ TiCl4 41 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydrazine 41 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến mẫu N-TiO2 sử dụng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 43 3.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ hydrazine hydroxylammine 45 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ hydrazine 45 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ hydroxylammine .47 3.4 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian nung 49 3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian nung đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydrazine 49 3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian nung đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydroxylammine 51 3.5 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian thủy phân 54 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian thủy phân đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydrazine 54 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian thủy phân đến mẫu N-TiO2 sử dungc̣ chất đầu cung cấp N làhydroxylammine 56 3.6 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ thủy phân 3.6.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến mẫu N-TiO2 dung chất đầu cung cấp N la hydrazine ̀̀ 3.6.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến mẫu N-TiO2 dung chất đầu cung cấp N la hydroxylammine ̀̀ 3.7 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian lƣu mẫu trƣớc li tâm 3.7.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lưu mẫu trước li tâm đến mâũ TiO -N dung chất đ 3.7.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian lưu mẫu trước li tâm đến mâũ N-TiO dung chất đầu cung cấp N la hydroxylammine 3.8 Khảo sát ảnh hƣởng điều kiện rửa 3.8.1 Khảo sát ảnh hưởng điều kiện rửa đến mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine 3.8.2 Khảo sát ảnh hưởng điều kiện rửa đến mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 3.9 Điều chếbôṭN-TiO kích thƣớc nano vơi tiền chất cung cấp N hydrazine hydroxylammine 3.9.1 Sơ đồđiều chế 3.9.2 Thuyết minh quy trinh 3.9.3 Kết qua điều chếtheo quy trinh KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Danh mục bảng Bảng 1.1 Một số tính chất vật lý tinh thể rutil anatase Bảng 1.2 Sản lượng titan đioxit giới qua số năm 11 Bảng 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Bảng 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ hidrazine đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ hydroxylammine đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian nung đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Bảng 3.8 Ảnh hưởng thời gian nung đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine Bảng 3.9 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Bảng 3.10 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến đặc trưng sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 57 Bảng 3.11 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine 58 Bảng 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 59 Bảng 3.13 Ảnh hưởng thời gian lưu mẫu trước li tâm đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine 60 Bảng 3.14 Ảnh hưởng thời gian lưu mẫu trước li tâm đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 61 Bảng 3.15 Ảnh hưởng điều kiện rửa đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine 62 Bảng 3.16 Ảnh hưởng điều kiện rửa đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 63 Danh mục hình Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể dạng thù hình TiO2 Hình 1.2 Hình khối bát diện TiO2 Hình 1.3 Giản đồ miền lượng anatase rutil Hình 1.4 Lượng TiO2 sử dụng hàng năm lĩnh vực quang xúc tác 12 Hình 1.5 Sơ đồ khối mơ tả quy trình điều chế TiO2 theo phương pháp sol – gel 18 Hình 1.6 Công thức cấu tạo hydrazine 21 Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo hydroxylamine 21 Hình 2.1 Quy trình điều chế bột titan đioxit kích thước nano biến tính nito theo phương pháp thủy phân dung dịch từ TiCl4 có mặt hydrazine hydroxylamine 25 Hình 2.2 Sự phản xạ bề mặt tinh thể 27 Hình 2.3 Xác định cấu trúc tinh thể phương pháp nhiễu xạ tia X Hình 2.4 Nhiễu xạ kế tia X D8 – Advance 5005 (CHLB Đức) 28 Hình 2.5 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 31 Hình 2.6 Công thức cấu tạo xanh metylen 32 Hình 2.7 Thiết bị phản ứng phân hủy xanh metylen 33 Hình 3.1 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế ở nhiệt độ nung khác Hình 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Hình 3.3 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế ở nhiệt độ nung khác Hình 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine Hình 3.5 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế ở nồng độ TiCl4 khác Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine Hình 3.7 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế ở nồng độ TiCl4 khác 44 Hình 3.8 Ảnh hưởng nồng độ TiCl4 đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 44 Hình 3.9 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 điều chế ở nồng độ hydrazine khác 46 Hình 3.10 Ảnh hưởng nồng độ hydrzine đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 46 Hình 3.11 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 điều chế ở nồng độ hydroxylammine khác 48 Hình 3.12 Ảnh hưởng nồng độ hydroxylammine đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 48 Hình 3.13 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế ở thời gian nung khác 50 Hình 3.14 Ảnh hưởng thời gian nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine 50 Hình 3.15 Giản đồ XRD mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế ở thời gian nung khác 52 Hình 3.16 Ảnh hưởng thời gian nung đến hiệu suất phân hủy xanh metylen mẫu sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine 52 62 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 huyền phùlắng tốt sau sấy mâũ bị rắn, khó nghiền Vì rửa lần nước và2 lần cồn 3.8.2 Khảo sát ảnh hƣởng điều kiêṇ rƣƣ̉a với mẫu dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine N-TiO2 Các thí nghiệm tiến hành theo quy trình thực nghiệm nêu ở mục 2.3 Ở độ đây, trình thủy phân xảy ở nồng độ TiCl4 ở 0.31M, nồng hydroxylammine 0.125M, nhiệt độ thủy phân từ 90oC thời gian 2h Sau thủy phân huyền phùđươcc̣ đểlắng , sau đóđược rửa gạn ởcác điều kiêṇ khác , sấy khô nung ở 600oC khoảng thời gian 2h, để thu sản phẩm Sản phẩm bột sau trình điều chế đem thử hoạt tính quang xúc tác Kết khảo sát ảnh hưởng điều kiện rửa đến hiệu suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine đưa ở bảng 3.16 Bảng 3.16 Ảnh hưởng điều kiêṇ rửa đến hiêụ suất phân hủy quang sản phẩm N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine Tư kết qua đo quang cho thấy tăng thơi gian lưu mâũ trươc li tâm ̀̀ ̀̉ không anh hương nhiều đến hiêụ suất phân huy quang cua san phẩm ̀̉ nhiên, qua trinh lam thưcc̣ nghiêṃ chung thấy chi rưa huyền phù lắng khơng tốt, hiêụ suất điều chếthấp, chi rưa cồn thi huyền phùlắng tốt sau sấy mâũ bi rc̣ ắn rưa lần nươc va lần cồn (xen kẽ nhau) ̀̉ ̀̉ ̀́ Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 3.9 Điều chế bột N-TiO2 kích thƣớc nano với tiền chất cung cấp N hydrazine hydroxylammin 3.9.1 Sơ đồđiều chế Khuấy, trộn mạnh chất hydrazine) hoăcc̣ 2h (với tiền chất hydroxylammine ) TiO2 biến tính Nitơ Hình 3.21 Quy trình điều chế bột titan đioxit kích thước nano biến tính nito theo phương pháp thủy phân dung dịch từ TiCl4 có mặt hydrazine hydroxylamine 3.9.2 Thuyết minh quy trinh̀: + Tiến hành pha loãng dung dịch TiCl4 3M đến nồng độ xác định, thêm vào hỗn hợp dung dịch lượng nhỏ xác định hydrazine hydroxylammine điều kiện khuấy trộn Quá trình khuấy trộn tiếp tục thu dung dịch suốt 64 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 Nâng nhiệt độ dung dịch đến 90 oC để trình thủy phân xảy + Quá trình thủy phân thực ở điều kiện khuấy trộn mạnh 2h, để lắng dung dich chất rắn thu đươcc̣ lần nước và2 lần cồn (xen ke ̃nhau), ly tâm Sau đem sấy khơ tủ sấy ở nhiệt độ thời gian xác định, sau đem nung lị nung ở 600oC 1.5h (với mâũ N-TiO2 dùng tiền chất cung cấp N làhydrazine ), 2h (với mâũ N-TiO2 dùng tiền chất cung cấp N hydroxylammine) để thu sản phẩm Sản phẩm đươcc̣ mang chụp XRD để xác định thành phần pha kích thước hạt trung bình, thử quang xúc tác để xác định hiệu suất phân hủy xanh metylen 3.9.3 Kết quảđiều chếtheo quy trinh.̀ a Kết quảđiều chếN-TiO2 dùng tiền chất cung cấp N hydrazine Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau a11 d=3.245 400 d=2.485 d=3.513 200 d=2.428 Lin (Cps) 300 100 20 2-Theta - Scale File: Mau a11.raw - Type: Locked Coupled - Start: 20.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 11 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 1) Left Angle: 24.590 ° - Right Angle: 25.940 ° - Left Int.: 2.00 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 25.326 ° - d (Obs Max): 3.514 - Max Int.: 219 Cps - Net Height: 217 Cps - FWHM: 0.298 ° - Chord Mid.: 2) Left Angle: 26.930 ° - Right Angle: 28.250 ° - Left Int.: 2.00 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 27.449 ° - d (Obs Max): 3.247 - Max Int.: 322 Cps - Net Height: 320 Cps - FWHM: 0.226 ° - Chord Mid.: 00-004-0551 (D) - Rutile - TiO2 - Y: 96.40 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.59400 - b 4.59400 - c 2.95800 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - 62.4281 - F 01-078-2486 (C) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 62.78 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78450 - b 3.78450 - c 9.51430 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - Hình 3.22 Giản đồ XRD mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế theo điều kiện thích hợp 65 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 Hình 3.23 Ảnh TEM mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế theo điều kiện thích hợp Spectrum processing : No peaks omitted 800 Processing option : All elements analyzed (Normalised) Number of iterations = 700 Standard : O Ti 600 Element 500 OK Ti K NK Totals 400 300 200 Ti 100 N Pho EDS M1 Hình 3.24 Phổ EDS mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydrazine điều chế theo điều kiện thích hợp O 66 Luận văn thạc sĩ khoa học b Trần Thị Thu Trang – K20 Kết quảđiều chế N-TiO2 dùng tiền chất cung cấp N hydroxylammine Lin(Cps) d=3.227 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau Ndo nung M2-600C 200 d=3.493 100 20 2-Theta - Scale File: Mau Ndo nung M2-600.raw - Type: Locked Coupled - Start: 20.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 11 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Ch 1) Left Angle: 24.760 ° - Right Angle: 26.290 ° - Left Int.: 2.00 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 25.495 ° - d (Obs Max): 3.491 - Max Int.: 149 Cps - Net Height: 147 Cps - FWHM: 0.277 ° - Chord Mid.: 2) Left Angle: 26.950 ° - Right Angle: 28.330 ° - Left Int.: 2.00 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 27.618 ° - d (Obs Max): 3.227 - Max Int.: 484 Cps - Net Height: 482 Cps - FWHM: 0.235 ° - Chord Mid.: 01-089-4920 (C) - Rutile, syn - TiO2 - Y: 85.59 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.58400 - b 4.58400 - c 2.95300 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62 01-089-4921 (C) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 20.09 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.77700 - b 3.77700 - c 9.50100 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - Hình 3.25 Giản đồ XRD mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế theo điều kiện thích hợp 67 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 Hình 3.26 Ảnh TEM mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế theo điều kiện thích hợp Spectrum processing : Peaks possibly omitted : 1.470, 2.099 keV Processing option : All elements analyzed (Normalised) Number of iterations = Standard : O SiO2 Ti Ti 1-Jun-1999 12:00 AM Element OK 1-Jun-1999 12:00 AM Weight% 56.20 Ti K 36.88 NK 92 Totals 100.00 Pho EDS M2 Hình 3.27 Phổ EDS mẫu N-TiO2 dùng chất đầu cung cấp N hydroxylammine điều chế theo điều kiện thích hợp 68 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 KẾT LUẬN Đã khảo sát trình điều chế bột TiO biến tính bởi nitơ cách thuỷ phân TiCl4 dung mơi nước với có mặt hydrazine hydroxylammine Kết khảo sát cho thấy, điều kiện thích hợp cho q trình biến tính là: 1.1 Điều chế bột TiO2 biến tính bởi nitơ cách thuỷ phân TiCl4 dung mơi nước với có mặt hydrazine + Nồng độ TiCl4 dung dịch thủy phân 0.19M + Nồng độ hydrazine 0.0075M + Thời gian thủy phân 2h ở 90oC + Nung ở 600oC 1.5h Hiêụ suất phân hủy quang: 97.39 1.2 Điều chế bột TiO2 biến tính bởi nitơ cách thuỷ phân TiCl4 dung môi nước với có mặt hydroxylammine + Nồng độ TiCl4 dung dịch thủy phân 0.31M + Nồng độ hydroxylammine 0.125M + Thời gian thủy phân 2h ở 900C + Nung ở 600oC 2h Hiêụ suất phân hủy quang: 97.73 Với điều kiện biến tính trên, nitơ có mặt thành phần cấu trúc bột TiO2, hoạt tính quang xúc tác sản phẩm dịch chuyển vùng ánh sáng nhìn thấy có hiệu suất phân huỷ xanh metylen cao Bột TiO biến tính bởi nitơ cách thuỷ phân TiCl dung mơi nước với có mặt hydrazine hydroxylammine, có hiệu suất phân huỷ xanh metylen (lớn 95%) cao hẳn so với mẫu sản phẩm khơng biến tính (lớn 80%) Phương pháp điều chế có ưu điểm điều kiện tổng hợp đơn giản, dễ tiến hành, cho hiệu suất cao từ chất đầu có giá thành rẻ 69 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Viêṭ Vũ Đăng Độ (2004), Các phương pháp vật lý hóa học, NXB ĐHQGHN Nguyễn Khối, Đinh Quang Khiếu, Hồ Sỹ Thắng (2008), "Tổng hợp anatat kích thước nano phương pháp siêu âm hóa học", Tạp chí Hóa Học, 46(1), tr 30 - 34 Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê (2008), "Điều chế bột anatase kích thước nano mét cách thuỷ phân titan isopropoxit dung mơi cloroform- nước", Tạp chí hóa học, 46(2A), tr.177-181 Ngô Sỹ Lương, Nguyễn Văn Tiến, Nguyễn Văn Hưng, Thân Văn Liên, Trần Minh Ngọc (2009), "Nghiên cứu quy trình điều chế titan đioxit kích thước nanomet từ tinh quặng inanoenit Hà Tĩnh phương pháp axit sunfuric Khảo sát trình thủy phân đồng thể dung dịch titanyt sunfat có mặt urê để điều chế titan đioxit kích thước nanomet", Tạp chí hóa học, 47(2A), tr.150-154 Nguyễn Hồng Nghị (2002), Lý thuyết nhiễu xạ tia X, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2002), "Khử amoni nước nước thải phương pháp quang hóa với xúc tác TiO 2", Tạp chí Khoa học cơng nghệ, 40(3), tr 20-29 Nguyễn Đình Triệu (2000), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý, Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Titandioxide, http://en.wikipedia.org/wiki/Titanium_dioxide Tổng quan TiO2 http://congnghehoahoc.org/forum/search.php?searchid=39326 70 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Thị Thu Trang – K20 Tiếng Anh 10 Danzhen Li, Hanjie Huang, Xu Chen, Zhixin Chen, Wenjuan Li, Dong ye, Xianzhi Fu (2007), "New synthesis of excellent visiblelight TiO2x-Nx photocatalyst usinh avery simple method", Journal of Solid State Chemistry, 180, pp 2630 – 2634 11 Deyong Wu, Mingce Long, Weimin Cai, Chao Chen, Yahui Wu Low (2010) Temperature hydrothermal synthesis of N-doped TiO2photocatalyst with high visible-light activity, Journal of Alloys and Compounds Hao-Li Qin, Guo-Bang Gu, Song Liu (2008), "Preparation of nitrogen-doped titania with visible-light activity and its application", Comptes Rendus Chimie, 11(1-2), pp 95-100 12 13 Hao-Li Qin, Guo-Bang Gu, Song Liu (2008), "Preparation of nitrogen-doped titania using sol–gel technique and its photocatalytic activity", Materials Chemistry and Physics, 112 (2), pp 346-352 14 Hongqi Sun, Yuan Bai, Wanqin Jin, Nanping Xu (2008), "Visible-light-driven TiO2 catalysts doped with low – concentration nitrogen species", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 92, pp 76-83 15 Hongqi Sun, Yuan Bai, Huijing liu, Wanqin Jin, Nanping Xu (2009), "Photocatalytic decomposition of 4-clorophenol over an efficient Ndoped TiO2 under sunlight irradiation", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 201, pp 15-22 16.Huqun Wang, Junping Yan, Wenfu Chang, Zhimin Zhang (2009), "Practical synthesis of aromatic amines by photocatalytic reduction of aromatic nitro compounds on nanoparticles N-doped TiO 2", Catalysis Communications, 10, pp 989–994 71 Luận văn thạc sĩ khoa học 17 Trần Thị Thu Trang – K20 In-Cheol Kang, Qiwu Zhang, Junya Kano, Shu Yin, Tsugio Sato, Fumio Saito (2007), "Synthesis of nitrogen doped TiO2 by grinding in gaseous NH3", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 189 (2-3), pp 232-238 18 J Senthilnathan, Ligy Philip (2010), Photocatalytic degradation of lindane under UV and visible light using N-doped TiO2, Chemical Engineering Journal, In Press, Corrected Proof 19 Ju-Won Jeon, Jeong-Rang Kim, Son-Ki Ihm (2010), "Continuous one-step synthesis of N-doped titania under supercritical and subcritical water conditions for photocatalytic reaction under visible light", Journal of Physics and Chemistry of Solids, 71(4), pp 608-611 20 K Kobayakawa, Y Murakami, Y Sato (2005), "Visible-light active N-doped TiO2 prepared by heating of titanium hydroxide and urea", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 170(2), pp.177-179 21 K.M Parida (2009), "Brundabana Naik, Synthesis of mesoporous TiO2 − xNx spheres by template free homogeneous coprecipitation method and their photo-catalytic activity under visible light illumination", Journal of Colloid and Interface Science, Volume 333, Issue 1, pp 269-276 22 Massimiliano D’Arienzo, Roberto Scotti, Laura Wahba, Chiara Battocchio, Edoardo Bemporad, Angeloclaudio Nale, Franca Morazzoni (2009), "Hydrothermal N-doped TiO2: Explaining photocatalytic properties by electronic and magnetic identification of N active sites", Applied Catalysis B: Environanoental, 93(1-2), pp 149-155 72 Luận văn thạc sĩ khoa học 23 Trần Thị Thu Trang – K20 Peilin Zhang, Bin Liu, Shu Yin, Yuhua Wang, Valery Petrykin, Masato Kakihana, Tsugio Sato (2009), "Rapid synthesis of nitrogen doped titania with mixed crystal lattice via microwave-assisted hydrothermal method", Materials Chemistry and Physics, 116(1), pp 269-272 24 S Qourzal, M.Tamimi, A Asabbane, A Bouamrane, A Nounah, L Laânab and Y Ait-Ichou (2006), "Preparation of TiO2 photocatalyst using TiCl4 as a Precursor and its Photocatalystic Performance", Journal of Applied Sciences, 6(7), pp 1553 - 1559 25 Xiaobo Chen, Samuel S Mao (2007), "Titanium dioxide nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications", Chemical Reviews, 107(7), pp 2891-2959 73 ... TỰ NHIÊN TRẦN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ, KHẢO SÁT CẤU TRÚC, HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA BỘT TITAN ĐIOXIT KÍCH THƯỚC NANO TỪ CHẤT ĐẦU TiCl4 VÀ AMIN Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60 44... tiêu nội dung nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu Nghiên cứu điều chế bột titan đioxit kích thước nano biến tính nitơ có hoạt tính quang xúc tác cao từ chất đầu TiCl4 2.1.2 Các nội dung nghiên cứu Để thực... pháp khảo sát khả quang xúc tác titan đioxit a Nguyên tắc Thử hoạt tính quang xúc tác bột TiO2 kích thước nano điều chế thông qua khả phân hủy màu dung dịch xanh methylen Xanh methylen hợp chất