Hóa vô cơ, Titan đioxit, Điều chế bột titan đioxit, Vật liệu Nano

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ THÚY NGHIÊN C U ĐI U CH T TiO2 K CH THƢ C NANO PHA TẠP LƢU HUỲNH VÀ NITƠ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ N I – NĂM 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ THÚY NGHIÊN C U ĐI U CH T TiO2 K CH THƢ C NANO PHA TẠP LƢU HUỲNH VÀ NITƠ Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ SỸ LƢƠNG HÀ N I – NĂM 2015 LỜI C M ƠN , E C anh 07 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN……………………………………… 1.1 GIỚI THI U V TITAN ĐIOXIT K CH THƯỚC NANO M T .3 1.1.1 Cấu trúc tính chất vật lý TiO2 .3 1.1.2 Sự chuyển dạng thù hình titan đioxit 1.1.3 Tính chất hóa học titan đioxit 1.1.4 Các ứng dụng vật liệu TiO2 kích thước nm 1.2 GIỚI THI U V TiO2 K CH THƯỚC NANO M T PHA TẠP .11 1.2.1 Pha tạp cấu trúc TiO2 nguyên tố kim loại .12 1.2.2 Pha tạp cấu trúc TiO2 nguyên tố phi kim loại 13 1.2.3 Pha tạp TiO2 hỗn hợp kim loại phi kim 14 1.3 PHƯ NG PH P ĐI U CH VẬT LI U NANO TiO2 PHA TẠP 15 1.3.1 Các phương pháp vật lý .15 1.3.2 Các phương pháp hóa học 16 1.4 MỘT SỐ NGHI N C U ĐI U CH ỘT TiO2 PHA TẠP NIT VÀ LƯU HUỲNH 19 1.4.1 Một số nghiên cứu điều chế TiO2 pha tạp hợp chất N(-III) 19 1.4.2 Các nghiên cứu điều chế TiO2 pha tạp lưu huỳnh .22 1.4.3 Các nghiên cứu điều chế TiO2 pha tạp lưu huỳnh nitơ 24 CHƢƠNG 2: THỰC NGHI M VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN C U 26 2.1 Mục tiêu nội ung nghiên cứu luận v n 26 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 26 2.1.2 Các nội ung nghiên cứu 26 2.2 Hóa chất, ụng cụ thiết 27 2.2.1.Hóa chất 27 2.2.2 Dụng cụ thiết 2.3 .28 Thực nghiệm điều chế bột TiO2 kích thước nm 29 2.4 Các phương pháp nghiên cứu 31 2.4.1 Phương pháp đo quang xác đ nh hiệu suất quang xúc sản phẩm 31 2.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt .34 2.4.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 34 2.4.4 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua TEM 35 2.4.5 Phổ tán xạ n ng lượng tia X (EDS ) .35 CHƢƠNG 3: K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LUẬN 36 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu tr c tinh thể, thành ph n pha, họat tính quang x c tác sản phẩm ột TiO2 kích thước nm 36 3.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung .36 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian nung 41 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lện mol (NH4)2SO4/TICl4…………………… 44 3.1.4.Ảnh hưởng tỷ lệ mol NH3/TiCl4 dung d ch thủy phân 47 3.1.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ TiCl4 49 3.2 Quy trình điều chế S,N-TiO2 dạng bột kích thước nm .54 3.2.1.Các điều kiện thích hợp khảo sát .54 3.2.2.Quy trình điều chế 54 3.2.3 Cách tiến hành thực nghiệm điều chế theo quy trình 56 3.2.4 Các đặc trưng cấu trúc tính chất sản phẩm .56 K T LUẬN 62 TÀI LI U THAM KH O 63 DANH MỤC B 11 M B 12 B 21 B 31 ế NG …………………… ế ……………………… MB ụ ………………………… 33 ế trung bình (nm)………………………………………… B ế .39 ế xanh metylen (%)………………………………………………………… ……………… 39 B 3 ế ế xanh metylen (%)………………………………………………………… 41 B 34 ế ế bình (nm)………………………………………………………………… ……………… 43 B ế mol (NH4)2SO4/TiCl4 ế ……………………………………… 45 phân B 36 ế mol (NH4)2SO4/TiCl4 ế tỷ ( B 37 ế B 38 ế )…………………………………………………………… .47 mol NH3/TiCl4 ế phân (%) 48 tỷ mol NH3/TiCl4 ế trung bình (nm)………………………………………………………………… .51 B 39 Ả C4 ế xanh metyl ứ …………………………………………………………………………… 52 B 10 ế C4 ế bình (nm).……………………………………………………………………………………… 54 DANH MỤC HÌNH 11 C O2……………………………… Hình 1.2 Gi O2 Hình 1.3 ụ xúc tác trình th c nghi m Hình 2.1 22 ổ è 3: ế 24 ụ ng c a TiO2………………………………………………… u chế s n phẩ ………………………… 30 ……………………………… 31 40W ứ (MB)………………………… 32 ẩ A ẩ Hình 3.2 Gi n XRD c a m u s n phẩm ữ ………………… 37 550 oC 38 XRD Hình 3.3 Hình 3.4 ụ ……………………………………………… 33 Hình 3.1 ễ 38 ễ ế xanh metylen 40 Hình 3.5 ễ ế xanh metylen……………………………………………………………………………… 42 Hình 3.6 Gi XRD 550 oC 2h 42 Hình 3.7 XRD ……43 ễ ứ ……………………………… 45 y xanh metylen G XRD 10 G mol(NH4)2SO4/TiCl4 ế (NH4)2SO4/TiCl4 XRD 32…………… 46 (NH4)2SO4/TiCl4 nhau………………………………………………………………………………………… 46 Hình 3.11 ễ NH3/TiCl4 ế phân ứ …………………………………… .48 y 12 G XRD H3/TiCl4 2.4 ………………… 50 13 G XRD H3/TiCl4 nhau………………………………………………………………………………………… 50 Hình 3.14 ễ ụ C4 ế ứ ……………………………………………………… 52 15 G XRD 16 G XRD Hình 3.17 ồ trình th c nghi C4 81M……………53 C4 53 u chế b t nano S,N-TiO2 ………………………………………………………………………… … 55 Hình 3.18 XRD Hình 3.19 XRD Hình 3.20 Hình 3.21 Ả O2 không pha ……………………57 -TiO2 ổ ED EM ……………………………….57 ẩ S,N-TiO2 58 TiO2 ,N O2 ……59 Hình 3.22 Phổ UV-Vis c a m u S,N-TiO2 .60 Hình 3.23 Phổ UV-Vis c a m u TiO2 không pha t p 60 MỞ ĐẦU Mặt trời cung cấp cho ề mặt trái đất lượng n ng lượng khổng lồ vào khoảng 3.1024 J/n m Việc nghiên cứu chuyển hóa có hiệu nguồn n ng lượng thành ạng hữu ụng khác phục vụ đời sống người thách thức phát triển nghiên cứu khoa học công nghệ tương lai Một hướng nghiên cứu sử ụng chất án ẫn đóng vai trị quang x c tác để chuyển hóa n ng lượng ánh sáng mặt trời thành n ng lượng điện hóa học [9] Titan đioxit (TiO2) chất x c tác án ẫn G n kỷ trở lại đây, ột TiO2 với kích thước cỡ µm điều chế quy mô công nghiệp ứng ụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhau: làm chất độn cao su, nhựa, giấy, sợi vải, làm chất màu cho sơn, men đồ gốm, sứ… [14] G n đây, ột TiO2 tinh thể kích thước nm ạng thù hình rutin, anata, hỗn hợp rutin anata, brukit nghiên cứu ứng ụng vào lĩnh vực pin mặt trời, quang phân hủy nước làm vật liệu quang x c tác tổng hợp hợp chất hữu cơ, xử lý môi trường chế sơn tự làm sạch, chế tạo thiết điện tử, đ u cảm iến lĩnh vực iệt khuẩn [16,26] Các ứng ụng vật liệu TiO2 kích thước nm chủ yếu ựa vào tính chất án ẫn Với hoạt tính quang x c tác cao, cấu tr c ền không độc, vật liệu TiO2 cho vật liệu triển vọng để giải nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng thách thức từ ô nhiễm TiO2 đồng thời hy vọng mang đến lợi ích to lớn vấn đề khủng hoảng n ng lượng qua sử ụng n ng lượng mặt trời ựa tính quang điện thiết phân tách nước Tuy nhiên o ải trống titan đioxit lớn (3.25 eV anata 3.05 eV rutin) nên ánh sáng tử ngoại với ước sóng < 380 nm kích thích điện tử từ vùng hóa tr lên vùng ẫn gây tượng quang x c tác Điều hạn chế khả n ng quang x c tác titan đioxit, thu hẹp phạm vi ứng ụng vật liệu Để sử ụng ánh sáng mặt trời vào trình quang x c tác titan đioxit, c n thu hẹp ải trống Các nhà nghiên cứu tiến hành pha tạp Từ ảng 3.9 hình 3.14 thấy, mẫu TiO2 tinh khiết có khả n ng phân hủy xanh metylen mẫu TiO2 pha tạp S, N Khi t ng lượng TiCl4 đưa vào TiO2 hiệu suất trình quang x c tác t ng đạt giá tr cực đại 90.5% ứng với nồng độ TiCl4 0.81M Sau đó, tiếp tục t ng nồng độ TiCl4 > 0.81M hiệu suất phân hủy quang giảm Giản đồ XRD mẫu điều chế ằng thủy phân ung ch TiCl4 nồng độ khác Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample 3-0,81M d=3.516 400 d=1.366 d=1.483 d=1.694 100 d=1.670 d=1.893 200 d=2.378 Lin (Cps) 300 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Thuy mau 3-0,81M.raw - Type: 2Th/Th locked - 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 1) Left Angle: 23.690 ° - Right Angle: 26.810 ° - Left Int.: 35.9 Cps - Right Int.: 38.4 Cps - Obs Max: 25.312 ° - d (Obs Max): 3.516 - Max Int.: 353 Cps - Net Height: 316 Cps - FWHM: 0.714 ° - Chord Mid.: 01-078-2486 (C) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 91.50 % - 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) - 15 G XRD u C 0.81M 3 16 G XRD C4 1-0.3M; 2-0.57M; 3-0.81 M; 4-1.05M; 5- 1.32M 53 : B 10 ế ( C4 ế ) Mẫu nồng độ TiCl4 ( M) 0.3 0.57 0.81 1.05 1.32 Kích thước hạt trung ình 7.1 7.8 10.8 11.3 12.5 (nm) Kết giải thích sau: Nồng độ có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước hạt trung ình Khi nồng độ TiCl4 t ng từ 0.3÷1.32 M kích thước hạt t ng n, kích thước hạt nồng độ TiCl4 ằng 0.3M nhỏ Điều giải thích t ng nồng độ TiCl4 thủy phân ung trình sau: TiCl4 + 3H2O ch TiCl4 t ng o phương Ti(OH)4 + 4HCl Kết tủa Ti(OH)4 nhiều nên khả n ng tập hợp thành mẫu pha tinh thể có kích thước lớn Khi t ng [TiCl4] kích thước hạt tinh thể trung ình t ng Kết luận: Từ kết khảo sát được, quy trình điều chế ch ng chọn nồng độ TiCl4 = 0.81M 3.2 Quy trình i u h S,N-TiO2 d ng 3.2.1 Cá t h thƣ nm i u iện th h hợp ã hảo sát ƣợ Từ điều kiện thực nghiệm thu trên, r t điều kiện thích hợp cho q trình điều chế là:  Tỉ lệ mol (NH4)2SO4/TiCl4 0.32  Tỉ lệ mol NH3/TiCl4 2.4  Nồng độ TiCl4 0.81M  Nhiệt độ nung là: 550oC  Thời gian nung là: 2h 3.2.2 Quy trình i u h 54 Từ số liệu thực nghiệm thu được, ch ng tơi đưa quy trình thực nghiệm điều chế ột TiO2 pha tạp lưu huỳnh nitơ ạng ột kích thước nm ằng phương pháp thủy phân, iểu iễn theo sơ đồ hình 3.12 Hỗn hợp an đ u nước, làm lạnh ~ 0oC Khuấy 200vòng/ phút Dung Nhỏ từ từ TiCl4 làm lạnh ~ 0oC ch TiCl4 3M Làm lạnh Khuấy 200vòng/ phút (NH4)2SO4 Nhỏ từ từ suốt, màu vàng ( TiCl4+(NH4)2SO4) Nhỏ giọt NH3 4M Khuấy, đun 80 oC,1h30 huyền phù TiO2.nH2O Ly tâm, rửa 3l n H2O l n etanol Sấy 100 oC, 24h Nung 550 oC, 2h ột nano S,N -TiO2 Hình 3.17 trình th c nghi 55 u chế b t nano S,N -TiO2 3.2.3 Cá h ti n hành thự nghiệm i u h theo quy trình Đ u tiên, nhỏ 10ml ung ch (NH4)2SO4 20g/l từ từ giọt ằng uret vào cốc chứa s n 13.5 ml ung ch TiCl4, nhỏ thêm 12.1 ml H2O khuấy mày khuấy từ, làm lạnh hỗn hợp ung ch ~ 0oC Tiếp đến nhỏ 14.4 ml dung ch NH3 4M vào cốc chứa hỗn hợp trên, vừa nhỏ vừa khuấy máy khuấy từ gia nhiệt Thuỷ phân ung ch nhiệt độ 80oC 1h30 Thu kết tủa màu trắng Rửa, ly tâm kết tủa l n ằng nước cất hai l n, l n ằng etanol nhiệt độ phòng sấy 100oC 24h, nghiền cối mã não Cuối nung ột thu lò nung nhiệt độ 550oC 2h 3.2.4 Cá ặ trƣng ấu trú t nh hất ủ sản phẩm Để xác đ nh cấu tr c tính chất sản phẩm điều chế theo quy trình nêu sơ đồ hình 3.17, ch ng tơi sử ụng phương pháp hóa lý như: XRD, EDS, TEM, SEM với tỉ lệ mol (NH4)2SO4/TiCl4 = 0.32, tỉ lệ mol NH3/TiCl4= 2.4 nồng độ [TiCl4] = 0.81 M Nhiệt độ nung là: 550oC, 2h Dưới kết mà ch ng thu 3.2.4.1 ế ễ X (XRD) * Giản đồ XRD hai mẫu sản phẩm: - Giản đồ XRD mẫu TiO2 chưa pha tạp (lấy 13.5 ml TiCl4, 36.5 ml H2O, ∑V = 50ml) đưa hình 3.18 - Giản đồ XRD mẫu S,N-TiO2 với điều kiện tối ưu: tỉ lệ mol (NH4)2SO4/TiCl4 = 0.32, tỉ lệ mol NH3/TiCl4= 2.4 nồng độ [TiCl4] = 0.81 M nung 550oC 2h đưa hình 3.19 56 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample TiO2 d=3.249 400 d=1.687 d=2.487 200 d=1.360 d=1.349 d=1.477 d=2.300 d=2.049 100 d=1.450 d=1.626 d=2.186 Lin (Cps) 300 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Thuy mau TiO2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.8 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° 1) Left Angle: 26.450 ° - Right Angle: 28.820 ° - Left Int.: 26.8 Cps - Right Int.: 23.3 Cps - Obs Max: 27.427 ° - d (Obs Max): 3.249 - Max Int.: 320 Cps - Net Height: 295 Cps - FWHM: 0.407 ° - Chord Mid.: 01-089-4920 (C) - Rutile, syn - TiO2 - Y: 85.62 % - 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 XRD Hình 3.18 O2 khơng Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample 3-0,81M d=3.516 400 d=1.366 d=1.483 d=1.694 100 d=1.670 d=1.893 200 d=2.378 Lin (Cps) 300 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Thuy mau 3-0,81M.raw - Type: 2Th/Th locked - 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 1) Left Angle: 23.690 ° - Right Angle: 26.810 ° - Left Int.: 35.9 Cps - Right Int.: 38.4 Cps - Obs Max: 25.312 ° - d (Obs Max): 3.516 - Max Int.: 353 Cps - Net Height: 316 Cps - FWHM: 0.714 ° - Chord Mid.: 01-078-2486 (C) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 91.50 % - 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 3.19 Gi XRD S-TiO2 Từ hình 3.18 hình 3.19 thấy: Mẫu có thành ph n đơn pha anata, với kích thước hạt trung ình tính thep phương trình Scherrer nhỏ (10.8 nm) nhỏ kích thước hạt trung ình TiO2 không pha tạp (~ 20 nm) 57 3.2.4 ế EDS Element Weight % Atomic% Net Int Net Int Error NK 1.58 2.75 54.2 0.05 OK 46.09 70.18 777 0.01 SK 1.79 1.36 335.08 0.02 TiK 50.54 25.7 5504.51 Hình 3.20 ổ ED ẩ S,N-TiO2 58 Từ phổ EDS hình 3.20 thấy, ngồi pic đặc trưng oxy, titan, xuất pic đặc trưng nguyên tử nitơ nguyên tử lưu huỳnh với % nguyên tử ntiơ 2.75% % ngưyên tử lưu huỳnh 1.36% Điều cho thấy N S có mặt sản phẩm điều chế 3.2.4 ế EM Để khảo sát xác kích thước hạt trung ình hình thái học sản phẩm, ảnh TEM mẫu sản phẩm chụp đưa hình 3.21 Hình 3.21 Ả EM TiO2 ,N O2 không Kết nghiên cứu ảnh TEM hình 3.16 cho thấy: kích thước hạt trung bình nhỏ, phù hợp với kết tính tốn kích thước hạt theo phương pháp Scherre Ảnh TEM cho thấy hạt nano phân ố đồng đều, sắc nét, khơng có tượng kết tụ thành khối lớn Kết cho thấy phương pháp mà ch ng sử ụng luận v n tạo hạt oxit nano 59 3.2.4.4 Kết qu ổ h p thụ UV-Vis =410.5 nm Hình 3.22 Phổ UV-Vis c a m u S,N-TiO2 Hình 3.23 Phổ UV-Vis c a m u TiO2 không pha t p Từ kết thực nghiệm hình 3.22 thấy, rìa hấp thụ ánh sáng kích thích ch chuyển rõ ràng vùng ánh sáng nhìn thấy với ước sóng λ = 410.5 nm, lớn TiO2 khơng pha tạp (λ = 380 nm) Điều phù hợp với nhận đ nh tác giả công trình [31] Theo tác giả cơng trình [31] rìa hấp thụ ánh sáng kích thích ch chuyển rõ ràng vùng ánh sáng nhìn thấy lý giải sau: 60 - Các nguyên tử N, S thay ph n nguyên tử Ti vi tinh thể TiO2, hình thành mức n ng lượng vùng hóa tr vùng dẫn để tạo chuyển d ch đỏ - Hệ electron 3p đặc trưng N, S đóng vai trị quan trọng việc tạo cặp electron - lỗ trống  Từ kết trên, so sánh cơng trình nghiên cứu điều chế ột TiO2 đồng pha tạp N S với tài liệu pha tạp riêng rẽ N, S nghiên cứu trước: - Có hoạt tính quang x c tác (đạt 90.5  91.0 %) cao so với công trình nghiên cứu riêng rẽ nitơ lưu huỳnh cơng ố trước khoảng 5 10% - Kích thước hạt tinh thể trung ình nhỏ 5% so với tài liệu pha tạp riêng rẽ N, S nghiên cứu trước 61 K T LUẬN Đã khảo sát số yếu tố trình điều chế ột TiO2 kích thước nano pha tạp lưu huỳnh nitơ ằng phương pháp thủy phân TiCl4, (NH4)2SO4 NH3 Kết cho thấy, điều kiện thích hợp để điều chế ột TiO2 kích thước nano pha tạp lưu huỳnh nitơ ằng phương pháp thủy phân TiCl4, (NH4)2SO4 NH3 là:  Tỉ lệ mol (NH4)2SO4/TiCl4 0.32  Tỉ lệ mol NH3/TiCl4 2.4  Nồng độ TiCl4 0.81M  Nhiệt độ nung là: 550oC  Thời gian nung là: 2h Đã điều chế ột S,N-TiO2 kích thước nano mét theo phương pháp thủy phân với điều kiện thích hợp khảo sát Mẫu sản phẩm điều chế có đặc tính sau:  Có hoạt tính quang x c tác cao ưới ức xạ đèn compact (đạt 90.5÷ 91.0% sau 2h chiếu sáng) cao so với mẫu không pha tạp 45.8%  Kết đo EDS xác nhận có mặt N, S mẫu sản phẩm  Kết đo UV-Vis xác nhận ch chuyển rìa ức xạ hấp thụ vật liệu vùng ánh sáng nhìn thấy làm t ng hoạt tính quang x c tác  Giản đồ XRD xác đ nh mẫu đơn pha anata kích thước hạt trung ình nhỏ ~ 11nm  Ảnh TEM mẫu cho thấy mẫu gồm hạt có kích thước hạt ~ 12nm đồng 62 TÀI LI U THAM KH O Ti ng việt Vũ Đ ng Độ (2004), C t lý hóa h c, NX ĐHQGHN, Hà Nội ứ Nguyễn Th Kim Giang (2009), ế O2 ế é , Luận v n thạc sỹ, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội Đặng Thanh Lê, Mai Đ ng Khoa, Ngô sỹ Lương (2008), “Khảo sát hoạt tính x c tác quang ột TiO2 kích thước nano mét trình khử màu thuốc nhuộm”, , T.46 (2A), Tr.139-143 Ngô Sỹ Lương (2005),“Ảnh hưởng yếu tố trình điều chế đến kích thước hạt cấu trúc tinh thể TiO2” t nhiên cơng ngh p chí Khoa h c, Khoa h c , T.XXI, N.2, tr 16-22 Ngơ Sỹ Lương (2006), “Khảo sát q trình điều chế titan đioxit ạng ột kích tác thước nano ằng phương pháp thủy phân titan tetraclorua”, , , T.XXII, No 3C AP, tr.113-118 Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê (2008), “Ảnh hưởng thành ph n nhiệt độ dung d ch, nhiệt động nung đến kích thước hạt cấu trúc tinh thể TiO2 điều chế phương pháp thủy phân TiCl4”, T p chí hóa h c, T.46 (2A), Tr.169-177 Ngô Sỹ Lương, Đặng Thanh Lê (2008), “Điều chế bột anatase kích thước nano mét cách thuỷ phân titan isopropoxit dung môi cloroformnước”, T p chí hóa h c, T.46 (2A), Tr.177-188 Ngơ Sỹ Lương, Nguyễn V n Tiến, Nguyễn V n Hưng, Thân V n Liên, Tr n Minh Ngọc (2009), “Nghiên cứu quy trình điều chế titan đioxit kích thước nanomet từ tinh quặng inmenit Hà Tĩnh ằng phương pháp axit sunfuric, khảo sát trình thủy phân đồng thể dung d ch titanyt sunfat có mặt ure 63 để điều chế titan đioxit kích thước nanomet ”, T p chí hóa h c, T.47 (2A), Tr.150-154 Ngơ Sỹ Lương, Nguyễn Kim Suyến, Tr n Th Liên, Lê Diên Thân (2009), “Điều chế khảo sát hoạt tính quang x c tác ưới ánh sáng nhìn thấy bột titan ioxit kích thước nm biến tính nitơ”, T p chí phân tích Hóa, Lý , 14 (3), Tr 31-34 10 Nguyễn Hoàng Ngh (2002), ý ế ễ a X, Nhà xuất ản Giáo ục, Hà Nội 11 Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2002), “Khử amoni nước nước thải phương pháp quang hóa với xúc tác TiO2”, T p chí Khoa h c công ngh , Vol 40(3), tr.20-29 12 Nguyễn Xuân Nguyên, Lê Th Hoài Nam (2004), “Nghiên cứu xử lý nước rác Nam Sơn ằng màng xúc tác TiO2 n ng lượng mặt trời”, T p chí Hóa h c ứng dụng (8) 13 Dương Th Khánh Toàn (2006), “ ế ứ ụ TiO2 ”, Luận v n thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Ti ng Anh 14 Akira Fujishima, Kazuhito Hashimoto, Toshiya Watanabe (1996), TiO2 resistive phtocatalysis Fundamentals and Applications, Tokio, Japan, November 20 15 iljana F A ramović, Daniela V Šojić, Vesna An erluh, Nadica D A azović, Mirjana I Čomor (2009), “Nitrogen-doped TiO2 suspensions in photocatalytic degradation of mecoprop and (4-chloro-2- methylphenoxy)acetic acid herbicides using various light sources”, Desalination, 244 (1-3), pp.293-302 16 Chuan-yi Wang, Joseph Rabani, Detlef W Bahnemann, Jurgen K Dohrmann (2002) “Photonic efficiency and quantum yield of formaldehyde formation from methanol in the presence of various TiO2 photocatalysts”, Journal of Photochemistry and photobiology A Chemistry, Vol 148, pp.169-176 64 17 Gaoke Zhang, Xinmiao Ding, Fangsheng He, Xinyi Yu, Jin Zhou, Yanjun Hu, Junwei Xie, “Preparation and photocatalytic properties of TiO2– montmorillonite doped with nitrogen and sulfur”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Volume 69, Issues 5-6, May-June 2008, Pages 11021106 18 Hao-Li Qin, Guo- ang 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 19 Hamadanian M, A Reisi-Vanani, A Majedi (2009), “Preparation and characterization of S-doped TiO2 nanoparticles, effect of calcination temperature and evaluation of photocatalytic activity”, Materials Chemistry and Physics, Volume 116, Issues 2-3, Pages 376-382 20 Hongqi Sun, Yuan Bai, Huijing Liu, Wanqin Jin, Nanping Xu (2009),” “Photocatalytic decomposition of 4-chlorophenol over an efficient N-doped TiO2 under sunlight irradiation”, Journal of Photochemistry and Photobiology, 201 (1), pp 15-22 21 Huaqing Xie, Qinghong Zhang, Jun Qian, Tonggen Xi, Jinchang Wang, Yan Liu (2002), “Thermal analysis on nanosized TiO2 prepares by hydrolysis”, Thermochinica Acta, (381), tr.45-48 22 Jiaoxian Yu, Suwen Liu, Zhiliang Xiu, Weina Yu, Guangjian Feng (2009), “Synthesis of sulfur-doped TiO2 by solvothermal method and its visiblelight photocatalytic activity”, Journal of Alloys and Compounds, Volume 471, Issues 1-2, Pages L23-L2 23 K.M Pari a, run a ana Naik (2009), “Synthesis of mesoporous TiO2 − xNx spheres by template free homogeneous co-precipitation method and their photo-catalytic activity under visible light illumination”, Journal of Colloid and Interface Science, 333 (1), pp.269-276 65 24 K Lee and et (2006), “Hy rothermal synthesis an photocatalytic characterizations of transition metals doped nano TiO2 sols”, Materials science and Engineering B, 129, pp.109-115 25 Mihai Anastasescu, Adelina Ianculescu, Ines Nitoi, Virgil Emanuel Marinescu, Silvia Maria Hodoroges (2008), “Sol- gel S-doped TiO2 materials for environmental protection”, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 354, Issues 2-9, Pages 705- 711 26 Mike Schmotzer (Grad Student), Dr Farhang Shadman (Faculty Advisor) (2004), “Photocatalytic Degra ation of Organics”, Department of Chemical and Enviroment Engineering, University of Arizona 27 S Raganatha, T.V Venkatesha, K Vathsala (2010), “Development of electroless Ni-Zn-P/nano- TiO2 composite coatings and their properties” Surface Science 256, pp 7377-7383 28 Teruhisa Ohno, Miyako Akiyoshi, Tsutomu Umebayashi, Keisuke Asai, Takahiro Mitsui, Micho Matsumura (2004) “Preparation of S – doped TiO2 photocatalyst an photocatalytic activities un er visi le light”, Applied Catalysis A: General, Vol 265, pp.115 – 121 29 Xiaobo Chen and Samuel S Mao (2007), Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications, Chem Rev, vol.107, pp 2891 - 2959.29 O Carp, C.L.Huisman, A.Reller (2004), “Photoinduced reactivity of titanium dioxide”, (32), pp 33-177 30 Yanmin Liu, Jingze Liu, Yulong Lin, Yanfeng Zhang, Yu Wei (2009), “Simple fabrication and photocatalytic activity of S-doped TiO2 under low power LED visible light irradiation”, Ceramics International, Volume 35, Pages 3061-3065 31 Yuanzhi Li, Yining Fan an Yi Chen (2002), “A novel metho for preperation of nano crystalline rutile TiO2 powders by liquid hydrolysis of TiCl4” Journal of Materials Chemistry (12), tr 1387-1390 66 32 Yuping Wang, Jie Li, Panying Peng, Tianhong Lu, Lianjiun Wang (2008), “Preparation of S – TiO2 photocatalyst and photodegradation of L – acid under visible light”, Applied Surface Science, Vol 254, pp.5276-5280 33 Zhizhong Han, Jiejie Wang, Lan Liao, Haibo Pan, Shuifa Shen, Jianzhong Chen (2013), “Phosphorus ope TiO2 as oxygen sensor with low operating temperature an sensing mechanism”, Applied Surface Science 273, pp 349-356 67 ... Quy trình điều chế S,N-TiO2 dạng bột kích thước nm .54 3.2.1.Các điều kiện thích hợp khảo sát .54 3.2.2.Quy trình điều chế 54 3.2.3 Cách tiến hành thực nghiệm điều chế theo... x c tác titan đioxit, thu hẹp phạm vi ứng ụng vật liệu Để sử ụng ánh sáng mặt trời vào trình quang x c tác titan đioxit, c n thu hẹp ải trống Các nhà nghiên cứu tiến hành pha tạp vật liệu TiO2... khí, máy điều hồ 10 1.2 GI I THI U V TiO2 K CH THƢ C NANO M T PHA TẠP Rất nhiều ứng ụng vật liệu nano TiO2 liên quan mật thiết đến tính chất quang học Tuy nhiên, khả n ng ứng ụng vật liệu nano TiO