Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2 CeO2 và thăm dò khả năng ứng dụng trong xử lý môi trường

16 21 0
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2 CeO2 và thăm dò khả năng ứng dụng trong xử lý môi trường

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2 CeO2 và thăm dò khả năng ứng dụng trong xử lý môi trường Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2 CeO2 và thăm dò khả năng ứng dụng trong xử lý môi trường luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 thăm dò khả ứng dụng xử lý mơi trường Mạc Đình Thiết Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận án TS Chuyên ngành: Hóa vô cơ; Mã số 62 44 25 01 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đình Bảng; PGS.TS Nghiêm Xuân Thung Năm bảo vệ: 2013 Abstract Nghiên cứu cách có hệ thống yếu tố có ảnh hưởng đến đặc trưng vật lý hoạt tính quang xúc tác mẫu xúc tác nano TiO2-CeO2 tổng hợp theo phương pháp: tẩm, sol-gel đồng kết tủa Lần tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 phương pháp khác tạo sản phẩm với chế pha tạp khác chế kích thích quang xúc tác khác Ce có vai trị khác bề mặt vào cấu trúc TiO2 trình quang xúc tác Bước đầu đánh giá khả ứng dụng thực tế vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 trình phân hủy, xử lý nước thải dệt nhuộm làng nghề Vạn Phúc – Quận Hà Đông – Hà Nội Kết cho thấy tính khả thi việc ứng dụng vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 tổng hợp xử lý môi trường Khả ứng dụng thực tiễn: Những kết nghiên cứu nhận từ luận án sở khoa học cho trình tổng hợp TiO2 biến tính kích thước nano có hoạt tính quang xúc tác cao với phân hủy chất hữu ô nhiễm, sử dụng tối đa nguồn lượng ánh sáng mặt trời tạo tiền đề cho ứng dụng sản phẩm vào lĩnh vực: xử lý mơi trường nước- khí, diệt khuẩn tạo nguồn lượng thân thiện với môi trường Đây hướng nhằm đưa nghiên cứu vào ứng dụng thực tiễn Keywords Hóa vơ cơ; Vật liệu quang xúc tác nano; Xử lý mơi trường; Hóa học Content MỞ ĐẦU TiO2 vật liệu quang xúc tác quan trọng, phát Fujishima Honda (năm 1972) qua khả phân tách nước thành oxi hyđro điện cực TiO2 [37] Quá trình quang xúc tác sở chất bán dẫn TiO2 q trình oxi hóa nâng cao đầy triển vọng việc phân hủy chất gây ô nhiễm môi trường, dùng để khử độc cho nước không khí… Vật liệu TiO2 có nhiều ưu so với chất bán dẫn có hoạt tính quang xúc tác khác, là: TiO2 có giá thành thấp, trơ hóa học, khả quang hoạt tự phục hồi cao, tái sử dụng dễ dàng [24, 70] Tuy nhiên, việc ứng dụng thực tế TiO2 lĩnh vực chưa mang lại hiệu cao, số hạn chế định: (i)- TiO2 có lượng vùng cấm Eg lớn (3,0 – 3,2 eV) tương ứng với lượng ánh sáng có bước sóng λ ≤ 400 nm Vì vậy, dùng nguồn lượng mặt trời (nguồn lượng vơ tận) q trình sử dụng xạ tử ngoại (UV), xạ UV chiếm trọng phần nhỏ (~ 5%) phổ xạ mặt trời; (ii)- Phản ứng tái hợp electron lỗ trống quang sinh (e-CB - h+VB) TiO2 diễn với tốc độ lớn, làm giảm mạnh hoạt tính xúc tác [12, 87] Để khắc phục hạn chế trên, cần: (i)- Giảm lượng vùng cấm (Eg) cho phép sử dụng mở rộng khả hoạt động quang xúc tác sang vùng khả kiến (Vis) phổ mặt trời; (ii)- Ngăn chặn tái hợp e-CB h+VB TiO2 sau xảy kích hoạt electron Nhiều nhóm tác giả tiến hành nghiên cứu làm giảm lượng vùng cấm TiO2, cách pha tạp kim loại chuyển tiếp khác V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Tuy nhiên, có kết trái ngược đưa ra, với tăng [60, 61, 93, 157, 158] giảm [23] hoạt tính so sánh với TiO2 tinh khiết Gần đây, có nhiều nghiên cứu pha tạp nguyên tố đất La, Nd, Eu, Ce vào TiO2 cho thấy có hoạt tính vùng ánh sáng nhìn thấy [67, 68, 72, 133, 145, 146, 147] Hơn thế, có mặt nguyên tố đất TiO2 có tác dụng làm giảm tái hợp electron lỗ trống cách hiệu [67, 145, 147] Trong số nguyên tố đất hiếm, việc sử dụng xeri có thuận lợi nguyên tố đất phổ biến nhất, CeO2 sử dụng rộng rãi pin nhiên liệu ứng dụng xử lý ô nhiễm môi trường Trên giới, nghiên cứu biến tính TiO2 xeri mức độ thăm dò khẳng định việc biến tính TiO2 xeri có hiệu hoạt tính quang xúc tác vùng ánh sáng nhìn thấy [72, 108, 133], kết có từ cơng trình cơng bố cho thấy hoạt tính quang xúc tác hàm lượng xeri pha tạp tối ưu khác tùy thuộc vào phương pháp tổng hợp, việc so sánh lý giải cịn đề cập Ở Việt Nam chưa có cơng trình nghiên cứu biến tính TiO2 xeri khảo sát cách hệ thống yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác hệ TiO2-CeO2 phản ứng phân hủy chất hữu nhiễm Chính vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 thăm dò khả ứng dụng xử lý mơi trường” nhằm mục đích nghiên cứu lý thuyết tổng hợp chất xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 có hoạt tính quang xúc tác vượt trội so với TiO2 tinh khiết tác động xạ mặt trời Với mục đích đó, nhiệm vụ mà luận án cần thực là: Tổng hợp xúc tác nano hệ TiO2-CeO2 số phương pháp (tẩm, sol-gel đồng kết tủa) Nghiên cứu đặc trưng sản phẩm XRD, EDX, UV-Vis, SEM, TEM, BET Trên sở đó, khẳng định làm rõ vai trị xeri việc thúc đẩy hoạt tính quang xúc tác TiO2 Khảo sát ảnh hưởng điều kiện tổng hợp đến cấu trúc tính chất quang xúc tác sản phẩm, từ lựa chọn điều kiện thích hợp cho trình tổng hợp xúc tác hệ TiO2-CeO2, đồng thời tìm phương pháp tổng hợp chất quang xúc tác hệ TiO2-CeO2 tốt Bước đầu khảo sát thăm dò ứng dụng hoạt tính quang xúc tác sản phẩm TiO2CeO2 xử lý nước thải dệt nhuộm Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt (2008), Hóa học vơ cơ, Tập 2, NXB Giáo dục [2] Đặng Thanh Lê, Mai Đăng Khoa, Ngô Sĩ Lương (2008), “Khảo sát hoạt tính xúc tác quang bột TiO2 kích thước nano mét trình khử màu thuốc nhuộm”, Tạp chí Hóa học Tập 46 (2A), tr 139-143 [3] Ngô Sỹ Lương, Lê Diên Thân, Nguyễn Huy Phiêu (2011), “Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian sấy, nung đến cấu trúc hoạt tính quang xúc tác bột N-TiO2 kích thước nano điều chế theo phương pháp thủy phân TiCl4 dung dịch nước có mặt amoniac”, Tạp chí Hóa học Tập 49 (2ABC), tr 599-604 [4] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano: công nghệ vật liệu nguồn, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội [5] Hồng Nhâm (2000), Hóa học vơ cơ, NXB Giáo dục, Hà Nội [6] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Văn Nội, Bùi Thị Quỳnh Trang, Vũ Văn Nhượng (2008), “Tổng hợp xúc tác quang hóa silica-titania ứng dụng xử lý nước thải làng nghề dệt nhuộm”, Tạp chí Hóa học Tập 46 (2A), tr 239-244 Tiếng Anh [8] Akpan U.G., Hameed B.H (2010), “The advancements in sol-gel method of dopedTiO2 photocatalysts”, Applied Catalysis A Rev: General 375, pp 1-11 [9] Alberici R.M., Jardim W.F (1997), “Photocatalytic destruction of VOCs in the gas phase using titanium dioxide”, Applied Catalysis B: Environmental 14, pp 55-68 [10] Aman N., Satapathy P.K., Mishra T., Mahato M., Das N.N (2012), “Synthesis and photocatalytic activity of mesoporous cerium doped TiO2 as visible light sensitive photocatalyst”, Materials Research Bulletin 47, pp 197-183 [11] Amquist C.B., Biswas P (2002), “Role of Synthesis Method and Particle Size of Nanostructured TiO2 on Its Photoactivity”, Journal of Catalysis 212, pp 145-156 [12] Asahi R., Morikawa T., Ohwaki T., Aoki K., Taga Y (2001), “Visible-Light Photocatalysis in Nitrogen-doped Titanium Oxides”, Science 293, pp 269-271 [13] Augugliaro V., Coluccia S., Loddo V., Marchese L., Martra G., Palmisano and Schiavello M (1999), “Photocatalytic oxidation of gaseous toluene on anatase TiO2 catalyst: mechanistic aspects and FT-IR investigation”, Applied Catalysis B: Environmental 20, pp 1527 [14] Bamwenda G.R., Uesigi T., Abe Y., Sayama K., Arakawa H (2001), “The photocatalytic oxidation of water to O2 over pure CeO2, WO3, and TiO2 using Fe3+ and Ce4+ as electron acceptors”, Applied Catalysis A: General 205, pp 117-128 [15] Bandara J., Humphry Baker R., Kiwi J and Pulgarin C (1996), “Oxidative Degradation of Fluorescence of Non-biodegradable Brightener via Titania Suspensions induced Visible Light Implications for the Natural Cycle”, J Advanced Oxidation Technologies 1, pp 126-132 [16] Behnajady M.A., Modirshahla N., Shokri M., Rad B (2008), “Enhancement of photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles by silver doping: Photodeposition versus liquid impregnation methods”, Global Nest Journal 10 (1), pp 1-7 [17] Birkefeld L.D., Azad A.M., Akbar S.A (1992), “Carbon monoxide and hydrogen detection by anatase modification of titanium dioxide”, J Am Ceram Soc 75, pp 29642968 [18] Boer K.W (1990), Survey of Semiconductor Physics, Van Nostrand Reinhold, New York [19] Braginsky L., Shklover V (1999), “Light Absorption in TiO2 Nanoparticles” Eur Phys J D 9, pp 627-630 [20] Braun A.M., Oliveros E (1997), “How to evaluate photochemical methods for water treatment”, Water Sci Technol 35, pp 17-23 [21] Brinker C.J., George W.S (1990), Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol- Gel Processing, Academic Press INC [22] Cai R., Hashimoto K., Kubota Y and Fujishima A (1992), “Increment of photocatalytic killing of cancer cells using titanium dioxide with the aid of superoxide dismutase”, Chemistry Letters 3, pp 427-430 [23] Carneiro J.O., Teixeira V., Portinha A et al (2007), “Iron-doped photocatalytic TiO2 sputtered coatings on plastics for selfcleaning applications”, Materials Science and Engineering B 138 (2), pp 144-150 [24] Carp O., Huisman C.L., Reller A (2004), “Photoinduced reactivity of titanium dioxide”, Progress in Solid State Chemistry 32, pp 33-177 [25] Carraway E.R., Hoffman A.J., Hoffman M.R (1994), “Photocatalytic oxidation of organic acids on quantum-sized semiconductor colloids”, Environ Sci Technol 28 (5), pp 786-793 [26] Chao-hai W., Xin-hu T., Jie-rong L., Shu-ying T (2007), “Preparation, characterization and photocatalytic activities of boron and cerium-codoped TiO2”, Journal of Environmental 19, pp 90-96 [27] Chemseddine A and Moritz T (1999), “Nanostructuring titania: Control over nanocrystal structure, size, shape, and organization”, Eur J Inorg Chem 2, pp 235-245 [28] Chen C., Wang Z., Ruan S., Zou B., Zhao M and Wu F (2008), “Photocatalytic degradation of C.I Acid Orange 52 in the presence of Zn-doped TiO2 prepared by a stearic acid gel method”, Journal of Dyes and Pigments 77, pp 204-209 [29] Chen D., Ray A.K (1999), “Photocatalytic kinetics of phenol and its derivatives over UV irradiated TiO2”, Appl Catal B: Environ 23, pp 143-157 [30] Chen X and Mao S.S (2007), “Titanium dioxide nanoparticles: Synthesis, properties, modifications, and applications”, American Chemical Society: Chem Rev 107, pp 28912959 [31] Chong M.N., Jin B., Chow W.K., Saint C (2010), “Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A Review”, Journal homepage 44, pp 2997-3027 [32] Damm C., Völtzke D., Abicht H.P., Israel G (2005), “Influence of TiO2 particles on the photocatalytic acrylate polymerization”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 174, pp 171-179 [33] Eufinger Karin (2007), Effect of deposition conditions and doping on the structure, optical properties and photocatalytic activity of d.c.magnetron sputtered TiO2 thin films, Maart [34] Fallet M., Permpoon S., Deschanvres J.L., Langlet M (2006), “Influence on the physicostructural properties on the photocatalytic activity of sol-gel derived TiO2 thin films”, Journal of Materials Science 41, pp 2915-2927 [35] Fang J., Bi X., Si X., Jiang Z., Huang W (2007), “Spectroscopic studies of interfacial structures of TiO2-CeO2 mixed oxides”, Applied Surface Science 253, pp 8952-8961 [36] Feltes T.E., Alonso L.E., Smit E., Souza L., Meyer R.J (2010), “Selective adsorption of manganese onto cobalt for optimized Mn/Co/TiO2 Fischer–Tropsch catalysts”, Journal of Catalysis 270, pp 95-102 [37] Fujishima A & Honda K (1972), “Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”, Nature 238, pp 37-38 [38] Fujishima A., Ohtsuki J., Yamashita T., Hayakawa S (1986), “Behavior of tumor cells on photoexcited semiconductor surface”, Photomed Photobiol 8, pp 45-46 [39] Fujishima A., Rao T.N., Tryk D.A (2000), “Titanium dioxide photocatalysis”, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochem Rev 1, pp 1-21 [40] Galindo F., Gómez R., Aguilar M (2008), “Photodegradation of the herbicide 2,4- diclorophenoxyacetic acid on nanocystalline TiO2-CeO2 sol-gel catalysts”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 281, pp 119-125 [41] George Kutty Reenamole (2009), Enhanced absorption metal oxides for photocatalytic applications, Dublin Institute of Technology [42] Gratzel M (1989), “Heterogeneous Photochemical Electron Transfer”, CRC Press: Boca Raton Florida., pp 43-86 [43] Gribb A.A and Banfield J.F (1997), “Particle size effects on transfor- mation kinetics and phase stability in nanocrystalline TiO2”, Am Mineral 82, pp 717-728 [44] Ha M.G., Jeong E.D., Won M.S and Kim H.G (2006), “Electronic Band Structure and Photocatalytic Activity of M-Doped TiO2 (M = Co and Fe)”, Journal of the Korean Physical Society 49, pp 675-679 [45] Haga Y., An H and Yosomiya R (1997 ), “Photoconductive Properties of TiO2 Films Prepared by the Sol-gel Method and Its Application”, J Mater Sci 32, pp 3183-3188 [46] Han F., Kambala R., Srinivasan M., Rajarathnam D., Naidu R (2009), “Tailored titanium dioxide photocatalysts for the degradation of organic dyes in wastewater treatment”, Applied Catalysis A: General 395, pp 25-40 [47] Hathway T., Rockafellow E.M., Oh Y.C., Jenks W.S (2009), “Photocatalytic degradation using tungsten-modified TiO2 and visible light: Kinetic and mechanistic effects using multiple catalyst doping strategies”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 207, pp 197-203 [48] Herrmann J.M., Disdier J., Mozaneg M.N and Pichat P (1979), “Heterogeneous Photocatalysis: In situ photoconductivity study of TiO2 during oxidation of isobutane into acetone”, Journal of Catalysis 60, pp 369-377 [49] Hidaka H., Zhao J., Pelizzetti E., Serpone N (1992), “Photodegradation of surfactants.8 Comparison of photocatalytic processes between anionic DBS and cationic BDDAC on the titania surface”, J Phys Chem 96, pp 2226-2230 [50] Hoffman M.R., Martin S.T., Choi W and Bahnemann D.W (1995), “Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis”, Chemical Review 95, pp 69-96 [51] Hsing-Chun, Chen J.M (2006), “Kinetic of Photocatalytic Decomposition of Methylene Blue”, Ind Eng Chem Res 45, pp 6450-6457 [52] Hwu Y., Yao Y.D., Cheng N.F et al (1997), “X-ray Absorption of Nanocrystal TiO2”, J Nanostruct Mater 9, pp 355-358 [53] Jang H.D., Kim S.K., Kim S.J (2001), “Effect of particle size and phase composition of titanium dioxide nanoparticles on the photocatalytic properties”, Journal of Nanoparticle Research 3, pp 141-147 [54] Jolivet Jean-Piere (2000), Metal Oxide Chemistry and Synthesis, From solution to solid state, John Wiley & Sons, LTD [55] Jung K.Y., Jung Y.R., Jeon J.K., Kim J.H., Park Y.K (2011), “Preparation of mesoporous V2O5/TiO2 via spray pyrolysis and its application to the catalytic conversion of 1,2-dichlorobenzene”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry 17, pp 144-148 [56] Jung K.Y., Park S.B (1999), “Anatase-phase titania: preparation by embedding silica and photoactivity for the decomposition of trichloroethylene”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 127, pp 117-122 [57] Jung K.Y., Park S.B., Ihm S.K (2002), “Linear relationship between the crystallite size and the photoactivity of non-porous titania ranging from nanometer to micrometer size”, Applied Catalysis A: General 224, pp 229-237 [58] Jung K.Y., Park S.B (2004), “Photoactivity of SiO2/TiO2 and ZrO2/TiO2 mixed oxides prepared by sol-gel method”, Materials Letters 58, pp 2897-2900 [59] Kaneko M and Okura I (2002), “Photocatalysis science and technology”, Springer, Tokyo, pp 51-68 [60] Kim D.H., Hong H.S., Kim S.J., Song J.S., Lee K.S (2004), “Photocatalytic behaviors and structural characterization of nanocrystalline Fe-doped TiO2 synthesized by mechanical alloying”, J Alloys Compd 375, pp 259-264 [61] Klosek S., Raftery D (2001), “Visible-light driven V-doped TiO2 photocatalyst and its photooxidation of ethanol”, J Phys Chem B 105, pp 2815-2819 [62] Korologos C.A., Nikolaki M.D., Zerva C.N and et al (2012), “Photocatalytic oxidation of benzene, toluene, ethylbenzene and m-xylene in the gas-phase over TiO2-based catalysts”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemmistry 244, pp 24-31 [63] Kumbhar A., Chumanov G (2005), “Synthesis of iron (III)-doped titania nanoparticles and its application for photodegradation of sulforhodamine-B pollutant”, J Nanoparticle Res 7, pp 489-498 [64] Legrini O., Oliveros E and Braun A.M (1993), “Photochemical Processes for Water Treatment”, Chem Rev 93, pp 671-698 [65] Lezner M., Grabowska E., Zaleska A (2012), “Preparation and photocatalytic activity of iron-modified titanium dioxide photocatalyst”, Physicochem Probl Miner Process 48(1), pp 193-200 [66] Li B., Wang X., Yan M., Li L (2002), “Preparation and characterization of nano-TiO2 powder”, Materials Chemistry and Physics 78, pp 184-188 [67] Li F.B., Li X.Z., Ao C.H., Lee S.C., Hou M.F (2005), “Enhanced photocatalytic degradation of VOCs using Ln3+-TiO2 catalysts for indoor air purification”, Chemosphere 59, pp 787-800 [68] Li F.B., Li X.Z., Hou M.F (2004), “Photocatalytic degradation of 2mercaptobenzothiazole in aqueous La3+-TiO2 suspension for odor control”, Appl Catal B: Environ 48, pp 185-194 [69] Li G., Liu C., Liu Y (2006), “Different effects of cerium ions doping on properties of anatase and rutile TiO2”, Applied Surface Science 253, pp 2481-2486 [70] Li X.Z., Li F.B (2001), “Study of Au/Au3+-TiO2 Photo-catalysts Toward Visible Photo-Oxidation For Water and Wastewater Treatment”, Environ Sci Technol 35, pp 23812387 [71] Lisebigler A.L., Lu G and Yates J.T (1995), “Photocatalysis on TiO2 Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selectd Results”, Chem Rev 95, pp 735-758 [72] Liu B., Zhao X., Zhang N., Zhao Q., He X., Feng J (2005), “Photocatalytic mechanism of TiO2-CeO2 films prepared by magnetron sputtering under UV and visible light”, Surface Science 595, pp 203-211 [73] Liu C.C., Hsieh Y.H., Lai P.F., Li C.H., Kao C.L (2006), “Photodegradation treatment of azo dye wastewater by UV/TiO2 process”, Dyes and Pigments 68, pp.191-195 [74] Liu C., Tang X., Mo C., Qiang Z (2008), “Characterization and activity of visiblelight-driven TiO2 photocatalyst codoped with nitrogen and cerium”, Journal of Solid State Chemistry 181, pp 913-919 [75] Liu F and He H (2010), “Structure-Activity Relationship of Iron Titanate Catalysts in the Selective Catalytic Reduction of NOx with NH3”, J Phys Chem C 114, pp 1692916936 [76] Liu Y., Fang P., Cheng Y., Gao Y and et al (2013), “Study on enhanced photocatalytic performance of cerium doped TiO2-based nanosheets”, Chemical Engineering Journal 219, pp 478-485 [77] Liu Z., Guo B., Hong L., Jiang H (2005), “Preparation and characterization of cerium oxide doped TiO2 nanoparticles”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 66, pp 161-167 [78] López T., Rojas F., Alexander-Katz R., Galindo F., Balankin A and Buljan A (2004), “Porosity, structural and fractal study of sol-gel TiO2-CeO2 mixed oxides”, Journal of Solid State Chemistry 177, pp 1873-1885 [79] Lowekamp J.B., Rohrer G.S., Morris Hotsenpiller P.A., Bolt J.D., Farneth W.E (1998), “The Anisotropic Photochemical Reactivity of Bulk TiO2 Crystals”, The Journal of Physical Chemistry B 102, pp 7323-7327 [80] Macleod H.A (1986), “Thin-Film Optical Filters”, Macmillan, New York, pp 27-31 [81] Magesh G., Viswanathan B., Viswanathan R.P., Varadarajan T.K (2009), “Photocatalytic behavior of CeO2-TiO2 system for the degradation of methylene blue”, Indian Journal of Chemistry 48A, pp 480-488 [82] Mahshid S., Askari M., Ghamsari M.S., Afshar N., Lahuti S (2009), “Mixed-phase TiO2 nanoparticles preparation using sol-gel method”, Journal of Alloys and Compounds 478, pp 586-589 [83] Mathieu H., Pascual J., Camassel J (1978), “Uniaxial stress dependence of the directforbidden and indirect-allowed transition of TiO2”, Physical Review B 18 (12), pp 6920-6929 [84] Mc-Guigan K.G., Joyce T.M., Conroy R.M., Gillespie J.B and Elmore-Meegan M (1998), “Solar disinfection of drinking water contained in transparent plastic bottles: characterizing the bacterial inactivation process”, Journal of Applied Microbiology 84 (6), pp 1138-1148 [85] Mc-Guigan K.G., Méndez-Hermida F., Castro-Hermida J.A et al (2006), “Batch solar disinfection inactivates oocysts of Cryptosporidium parvum and cysts of Giardia muris in drinking water”, Journal of Applied Microbiology 101 (2), pp 453-463 [86] Mei Z., Xidong W., Fuming W., Wenchao L (2003), “Oxygen sensitivity of nanoCeO2 coating TiO2 materials”, Sensors and Actuators B 92, pp 167-170 [87] Michalow K.A (2009), Flame spray synthesis and characterization of doped TiO2 nano particles for photoelectric and photocatalytic applications, Ph D Thesis, IM.Stanislawa Technology in Krakow, Academy of Mining and Metallurgy [88] Mills A., Devies R.H and Worsley D (1993), “Water purification by semiconductor photocatalysis”, Chem Soc Rev., pp 417-425 [89] Mills A and Hunte S.L (1997), “An overview of semiconductor photocatalysis”, Journal Photochem Photobiol A: Chemistry 108, pp 1-35 [90] Mills A., Wang J (1999), “Photobleaching of methylene blue sensitized by TiO2: an ambiguous system”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 127, pp 123134 [91] Miyagi T., Kamei M., Mitsuhashi T., Ishagashi T., Yamazaki A (2004), “Charge separation at the rutile/anatase interface: a dominant factor of photocatalytic activity”, Chemical Physics Letters 390, pp 399-402 [92] Mogensen M., Sammes N.M., Tompsett G.A (2000), “Physical, chemical and electrochemical properties of pure and doped ceria”, Solid State Ionics 129, pp 63-94 [93] Morikawa T., Irokawa Y and Ohwaki T (2006), “Enhanced photocatalytic activity of TiO2−xNx loaded with copper ions under visible light irradiation”, Applied Catalysis A: General 314 (1), pp 123-127 [94] Moseley P.T., Tofield B.C (1987), “Solid State Gas Sensors”, Adam Hilger, Bristol, pp 71-123 [95] Muñoz-Batista M.J., Kubacka A., Gómez-Cerezo M.N and et al (2013), “Sunlightdriven toluene photoelimination using CeO2-TiO2 composite systems: A kinetic study”, Applied Catalysis B: Environmental 140, pp 626-635 [96] Murov S.L., Carmichael I., Huy G.L (1993), Handbook of photochemistry, New York, Marcel Dekker [97] Nahar M.S., Hasegawa K., Kagaya S., Kuroda S (2007), “Comparative assessment of the efficiency of Fe-doped TiO2 prepared by two doping methods and photocatalytic degradation of phenol in domestic water suspensions”, Science and Technology of Advanced Materials 8, pp 286-291 [98] Nakamura R., Nakato Y (2004), “Primary intermediates of oxygen photoevolution reaction on TiO2 (rutile) particles, revealed by in situ FTIR absorption and photoluminescence measurements”, J Am Chem Soc 126, pp 1290-1298 [99] Nitharach A., Kityakarn S., Worayingyong A and et al (2012), “Structural characterizations of sol-gel synthesized TiO2 and Ce/TiO2 nanostructures”, Physica B 407, pp 2915-2918 [100] Nogueiria R.F., Jardim W.F (1993), “Photodegradation of Methylen Blue”, Journal of Chemical Education 70, pp 861-862 [101] Ohno T., Sarukawa K., Tokieda K., Matsumura M (2001), “Morphology of a TiO2 Photocatalyst (Degussa, P-25) Consisting of Anatase and Rutile Crystalline Phases”, Journal of Catalysis 203, pp 82-86 [102] Ohno T., Tokieda K., Higashida S., Matsumara M (2003), “Synergism between rutile and anatase TiO2 particles in photocatalytic oxidation of naphthalene,” Applied Catalysis A: General 244, p 383-391 [103] Okamoto K.I., Yamamoto Y., Tanaka H., Itaya A (1985), “Kinetics of heterogeneous photocatalytic decomposition of phenol over anatase TiO2 powder”, Bull Chem Soc Jpn 58, pp 2023-2028 [104] Ollis D.F., Pelizzetti E., Serpone N (1991), “Photocatalyzed destruction of water contaminants”, Environ Sci Technol 25, pp 1522-1529 [105] O'Regan B and Gratzel M (1991), “A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films”, Nature 353 (6346), pp 737-740 [106] Pantelis A P., Nikolaos P.X., Dionissios M (2006), “Treatment of textile dyehouse wastewater by TiO2 photocatalysis”, Water Research 40, pp 1276-1286 [107] Paola A.P., Marcı` G., Palmisano L., Schiavello M., Uosaki K., Ikeda S and Ohtani B (2002), “Preparation of Polycrystalline TiO2 Photocatalysts Impregnated with Various Transition Metal Ions: Characterization and Photocatalytic Activity for the Degradation of 4Nitrophenol”, J Phys Chem B 106, pp 637-645 [108] Pavasupree S., Suzuki Y., Art S.P., Yoshikawa S (2005), “Preparation and characterization of mesoporous TiO2-CeO2 nanopowder respond to visible wavelength”, Journal of Solid State Chemistry 178, pp 128-134 [109] Phillips L.A and Raupp G.B (1992), “Infrared spectroscopic investigation of gassolid heterogeneous photocatalytic oxidation of trichloroethylene”, Journal of Molecular Catalysis 77, pp 297-311 [110] Pumar P.M., Badrinarayanan S., Sastry M (2000), “Nanocrystalline TiO2 studied by optical, FTIR and X-ray photoelectron spectroscopy: correlation to presence of surface states”, Thin Solid Films 358, pp 122-130 [111] Quan X., Zhao Q., Tan H., Sang X., Wang F., Dai Y (2009), “Comparative study of lantanide oxide doped titanium dioxide photocatalysts prepared by coprecipitation and sol-gel process”, Materials Chemistry and Physics 114 (1), pp 90-98 [112] Ranjit K.T., Willner I., Bossmann S.H., Braun A.M (2001), “Lanthanide oxide doped titanium dioxide photocatalysts: effective photocatalysts for the enhanced degradation of salicylic acid and t-Cinnamic acid”, J Catal 204, pp 305-313 [113] Ranjit K.T., Willner I., Bossmann S.H., Braun A.M (2001), “Lanthanide oxidedoped titanium dioxide photocatalysts: novel photocatalysts for the enhanced degradation of pchlorophenoxyacetic acid”, Environ Sci Technol 35, pp 1544-1549 [114] Reddy B.M., Ganesh I (2001), “Characterization of La2O3-TiO2 and V2O5/La2O3TiO2 catalysts and their activity for synthesis of 2,6-dimethylphenol”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 169, pp 207-223 [115] Reddya A.M., Chowdhury B., Smirniotis P.G (2001), “An XPS study of the dispersion of MoO3 on TiO2-ZrO2, TiO2-SiO2, TiO2-Al2O3, SiO2-ZrO2, and SiO2-TiO2-ZrO2 mixed oxides”, Applied Catalysis A: General 211, pp 19-30 [116] Roland B., Frank D., Tana Q., Marko O (2000), “Application of titanium dioxide photocatalysis to create self-cleaning building material”, Lacer 5, pp 157-169 [117] Santiago-Morales J., Agüera A., Gómez M.M and et al (2013), “Tranformation products and reaction kinetics in simulated solar light photocatalytic degradation of propranolol using Ce-doped TiO2”, Applied Catalysis B: Environmental 129, pp 13-29 [118] Sasiskala R., Sudarsan V., Sudakar C., Naik R., Panicker L., Bharadwaj S R (2009), “Modification of the photocatalytic properties of self doped TiO2 nanoparticles for hydrogen generation using sunlight type radiation”, International Journal of Hydrogen Energy 34, pp 6105-6113 [119] Schiavello M., Wiley John & Sons (1997), Heterogeneous photocatalysis Wiley Series in Photoscience and Photoengineering, volume 3, Chichester [120] Schrauzer G.N., Guth T.D (1977 ), “Photolysis of water and photoreduction of nitrogen on titanium dioxide”, J Am Chem Soc 99, p 7189-7193 [121] Sclafani A., Herrmann J.M (1998), “Influence of metallic silver and of platinumsilver bimetallic deposits on the photocatalytic activity of titania (anatase and rutile) in organic and aqueous media”, J Photochem Photobiol Chem A 113, pp 181-188 [122] Serpone N., Maruthamuthu P., Pichat P., Pelizzetti E., Hidaka H (1995), “Exploiting the Interparticle Electron Transfer Process in the Photocatalysed Oxidation of Phenol, 2Chlorophenol and Pentachlorophenol:Chemical Evidence for Electron and Hole Transfer Between Coupled Semicondutors”, J Photochem Photobiol A 85, pp 247-254 [123] Shaari N., Tan S.H., Mohamed A.R (2012), “Synthesis and characterization of CNT/Ce-TiO2 nanocomposite for phenol degradation”, Journal of Rare Earths 30 (7), pp 651-658 [124] Shang J., Du Y and Xu Z (2002), “Photocatalytic oxidation of heptane in the gas phase over TiO2”, Chemosphere 46, pp 93-99 [125] Silva A.M.T., Silva C.G., Dražić G., Faria J.L (2009), “Ce-doped TiO2 for photocatalytic degradation of chlorophenol”, Catalysis Today 144, pp.13-18 [126] Slamet., Nasution H.W., Purnama E., Riyani K and Gunlazuardi J (2009), “Effect of Copper Species in a Photocatalytic Synthesis of Methanol from Carbon Dioxide over Copperdoped Titania Catalysts”, World Applied Sciences Journal (1), pp 112-122 [127] Sopyan I., Watanabe M., Murasawa S., Hashimoto K and Fujshima A (1996), “An efficient TiO2 thin film photocatalyst: Photocatalytic properties in gas phase acetaldehyde degradation”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 98, pp 79-86 [128] Stafford U., Gray K.A., Kamat P.V (1996), “Photocatalytic degradation of organic contaminants: halophenols and related model compounds”, Heterog Chem Rev 3, pp 77104 [129] Štengl V., Bakardjieva S., Murafa N (2009), “Preparation and photocatalytic activity of rare earth doped TiO2 nanoparticles”, Materials Chemistry and Physics 114, pp 217-226 [130] Subramanian V., Wolf E., Kamat P.V (2001), “Semiconductor-metal composite nanostructures: to what extent metal nanoparticles improve the photocatalytic activity of TiO2 films?”, J Phys Chem B 105, pp 11439-11446 [131] Sugimoto T (1987), “Preparation of monodisperse colloidal particles”, Adv Colloid Interface Sci 28, pp 65-108 [132] Teeng I.H., Chang W.C and Wu J.C.S (2002), “Photoreduction of CO using sol-gel derived titania and titania-supported copper catalysts”, Appl Catal B: Environm 37, pp 3748 [133] Tong T., Zhang J., Tian B., Chen F., He D., Anpo M (2007), “Preparation of Ce-TiO2 catalysts by controlled hydrolysis of titanium alkoxide based on esterification reaction and study on its photocatalytic activity”, Journal of Colloid and Interface Science 315, pp 382388 [134] Tseng I.H., Wu J.C.S., Chou H.Y (2004), “Effects of sol-gel procedures on the photocatalysis of Cu/TiO2 in CO2 photoreduction”, J Catal 221, pp 432-440 [135] Tunesi S and Anderson M (1991), “Influence of chemisorption on the photodecomposition of salicylic acid and related compounds using suspended TiO2 ceramic membrane”, J Phys Chem 95, pp 3399-3405 [136] Turchi C.S and Ollis D.F (1989), “Mixed reactant photocatalysis: Intermediates and mutual rate inhibition”, J Catal 119, pp 483-496 [137] Verma A., Srivastava A.K., Sood K.N (2007), “Effect of precursor sol’s aging on properties of nanostructured thin films with coexistent CeO2 and CeTi2O6 phases”, Solid State Ionics 178, pp 1288-1296 [138] Wang C.Y., Liu C.Y., Zheng X., Chen J., Shen T (1998), “The surface chemistry of hybrid nanometer-sized particles I Photochemical deposition of gold on ultrafine TiO2 particles”, Colloids Surf A: Physicochem Eng 131, pp 271-280 [139] Wang R., Hashimoto K., Fujishima A., Chikuni M., Kojima E., Kitamura A., Shimohigoshi M and Watanabe T (1997), “Light-induced amphiphilic surfaces”, Nature 388, pp 431-443 [140] Wang Y., Hong C.S (2000), “TiO2-mediated photomineralization chlorobiphenyl: the role of O2”, Water Res 34, pp 2791-2797 of 2- [141] Wang Z., Cai W., Hong X., Zhao X., Xu F., Cai C (2005), “Photocatalytic degradation of phenol in aqueous nitrogen-doped TiO2 suspensions with various light sources”, Applied Catalysis B: Environmental 57, pp 223-231 [142] Watson S.S., Beydoun D., Scott J.A and Amal R (2003), “The Effect of Preparation Method on the Photoactivity of Crystalline Titanium Dioxide Particles”, Chem Eng Journal 95, pp 213-220 [143] Wong R.S.K., Feng J., Hu X., Yue P.L (2005), “Discoloration and Mineralization of Non-Biodegradable Azo Dye Orange II by Coper doped TiO2 Nanocatalysts”, J Environ Sci Health, Part A: Toxic/Hazard Subst Environ Eng 39, pp 2583-2595 [144] Xiao Q., Si Z., Zhang J., Xiao C., Tan X (2008), “Photoinduced hydroxyl radical and photocatalytic activity of samarium-doped TiO2 nanocrystalline”, Journal of Hazardous Materials 150, pp 62-67 [145] Xie Y and Yuan C (2004), “Characterization and photocatalysis of Eu3+–TiO2 sol in the hydrosol reaction system”, Mater Res Bull 39, pp 533-543 [146] Xie Y.B., Yuan C.W (2004), “Photocatalysis of neodymium ion modified TiO2 sol under visible light irradiation”, Appl Surf Sci 221, pp.17-24 [147] Xie Y., Yuan C., Li X (2005), “Photosensitized and photocatalyzed degradation of azo dye using Lnn+-TiO2 sol in aqueous solution under visible light irradiation,” Mater Sci Eng B 117, pp 325-333 [148] Xu A.W., Gao Y., Liu H.Q ( 2002), “The preparation, characterization, and their photocatalytic activities of rare-earth-doped TiO2 nanoparticles”, J Catal 207, pp 151-157 [149] Yan N., Zhu Z., Zhang Z., Zhao Z., Liu Q (2012), “Preparation and properties of Cedoped TiO2 photocatalyst”, Journal homepage 47, pp 1869-1873 [150] Yan Q.Z., Su X.T., Huang Z.Y., Ge C.C (2006), “Sol-gel auto-igniting synthesis and structural property of cerium-doped titanium dioxide nanosized powders”, Journal of the European Ceramic Society 26, pp 915-921 [151] Yan X., Ohno T., Nishijima K., Abe R., Ohtani B (2006), “Is methylen blue an appropriate substrate for a photocatalytic activity test ? A study with visible-light responsive titania”, Chemical Phisic Letters 429, pp 606-610 [152] Yang S., Zhu W., Jiang Z., Chen Z., Wang J (2006), “The surface properties and oxidation over CeO2-TiO2 catalysts”, Applied Surface Science 252, pp 8499-8505 [153] Yang S., Zhu W., Wang J., Chen Z (2008), “Catalytic wet air oxidation of phenol over CeO2-TiO2 catalyst in the batch reactor and the packed-bed reactor”, Journal of Hazardous Materials 153, pp 1248-1253 [154] Yu T., Tan X., Zhao L., Yin Y., Chen P., Wei J (2010), “Characterization, activity and kinetics of a visible light driven photocatalyst: Cerium and nitrogen co-doped TiO2 nanoparticles”, Chem Eng Journal 157, pp 86-92 [155] Zhang H and Banfield J.F (1998), “Thermodynamic analysis of phase stability of nanocrystalline titania”, J Mater Chem 8, pp 2073-2076 [156] Zhang X., Liu Q (2008), “Preparation and characterization of titania photocatalyst codoped with boron, nikel, and cerium”, Materials Letters 62, pp 2589-2592 [157] Zhu J., Deng Z., Chen F., Zhang J., Chen H., Anpo M., Huang J., Zhang L (2006), “Hydrothermal doping method for preparation of Cr3+–TiO2 photocatalysts with concentration gradient distribution of Cr3+”, Appl Catal B 62, pp 329-335 [158] Zhu J., Zheng W., He B., Zhang J and Anpo M (2004), “Characterization of Fe-TiO2 photocatalysts synthesized by hydrothermal method and their photocatalytic reactivity for photodegradation of XRG dye diluted in water”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 216, pp 35-43 [159] Zhu J.F., Chen F., Zhang J.L., Chen H.J and Anpo M (2006), “Fe3+-TiO2 photocatalysts prepared by combining sol-gel method with hydrothermal treatment and their characterization”, Journal of Photochemistry and Photobiology A 180 (1-2), pp 196-204 [160] Znaidi L., Seraphimova R., Bocquet J.F., Colbeau-Justin C and Pommier C (2001), “A semi-continuous process for the synthesis of nanosize TiO2 powders and their use as photocatalysts”, Mater Res Bull 36 (5-6), pp 811-825 ... TiO2- CeO2 thăm dò khả ứng dụng xử lý mơi trường? ?? nhằm mục đích nghiên cứu lý thuyết tổng hợp chất xúc tác nano hệ TiO2- CeO2 có hoạt tính quang xúc tác vượt trội so với TiO2 tinh khiết tác động xạ... cách hệ thống yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác hệ TiO2- CeO2 phản ứng phân hủy chất hữu nhiễm Chính vậy, đề tài luận án ? ?Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác nano hệ TiO2- CeO2 thăm. .. phương pháp tổng hợp chất quang xúc tác hệ TiO2- CeO2 tốt Bước đầu khảo sát thăm dò ứng dụng hoạt tính quang xúc tác sản phẩm TiO 2CeO2 xử lý nước thải dệt nhuộm Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng

Ngày đăng: 27/02/2021, 00:00

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan