THÔNG TIN TÀI LIỆU
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 Khảo sát tính chất hấp phụ xúc tác quang tổ hợp ống Nanotitan Oxit Graphene Oxit Trần Thi Mai Thy, Phan Tấn Đạt, Võ Cao Minh, Nguyễn Hữu Thọ, Nguyễn Xuân Sáng* Trường Đại học Sài Gòn, 273 An Dương Vương, Phường 3, Quận 5, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 07 tháng năm 2018 Chỉnh sửa ngày 10 tháng năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 11 tháng năm 2018 Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, tổng hợpgraphene oxit (GO) từ graphit tự nhiên phương pháp Hummer nhiệt độ thấp phát triển ống nano TiO2(TNTs) màng GO (GO/TNTs) phương pháp thủy nhiệt Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử truyền quacho thấy phân bố đồng kích thước TNTs với đường kính ~8 nm tồn đồng thời TNTs GO vật liệu tổ hợp Cấu trúc tinh thể đo nhiễu xạ tia X cho thấy hình thành màng GO từ phương pháp Hummer cải tiến Phổ UV-vis đo hấp phụ methylene blue cho thấy khả hấp phụ vật lý vượt trội vật liệu tổ hợp Từ khóa: Ống nano TiO2, graphene oxide, hấp phụ, xúc tác quang, tổ hợp Giới thiệu điện tử khơng có đủ thời gian để phản ứng chất nhiễm hữu Để giải khó khăn này, TNTs pha tạp, đính loại kim loại[5-8], hạt nano vô cơ[9] vật liệu bán dẫn khác [10-13]để tạo thành liên kết kéo dài thời gian tái kết hợp lỗ electron Một vật liệu quan tâm đặc biệt chế tạo composite với TNTs graphene oxit (GO) Graphen oxit (GO) tạo từ graphit sử dụng nhân tác oxy hóa mạnh , số phương pháp chế tạo GO như: Brodie (KClO3 HNO3), Staudenmaier (KClO3, NaClO3 H2SO4 HNO3) Hummers (KMnO4 NaNO3 H2SO4)[14] GO có nhóm chức chứa oxy-ưa nước hydroxyl (– OH), epoxy (–O–), carbonyl (–C=O), carboxyl (– COOH),… Titanium dioxide (TiO2) chất bán dẫn oxit với pha anatase có lượng vùng cấm lớn (~3.2 eV) thu hút nhiều ý khoa học mơi trường tồn giới tính chất quang xúc tác độc đáo [1-3] Gần đây, ống nano titanium dioxide (TNTs) quan tâm có đặc tính lý hóa tuyệt vời diện tích bề mặt cao, có khả hấp phụ bề mặt tốt[4] Hạn chế TNTs q trình quang xúc tác thời gian tái tổ hợp lỗ electron-lỗ ngắn, quang _ Tác giả liên hệ ĐT.: 84-904512337 Email: sang_nguyen_xuan@yahoo.com https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4770 T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 diện nhóm chức làm cho GO dễ hòa tan nhiều hệ thống dung môi,giúp tăng khả phản ứng, tăng tính ưa nước[15] GO sở hữu ưu điểm bật như: diện tích bề mặt riêng lớn, tính nước cao, có tính tương thích sinh học, chi phí thấp[16], dễ chế tạo nên GO vật liệu quan tâm ứng dụng xử lý nước thải Tuy nhiên, GO có số hạn chế độ truyền dẫn điện tử gián đoạn liên kết gây thay nhóm chức Trong báo chế tạo vật liêu tổng hợp sở đính TNTs màng GO phương pháp thủy nhiệt đơn giản Cấu trúc pha tinh thể phân tích dựa kết giản đồ máy nhiễu xạ tia X D8Advance5005X-ray với xạ CuK( = 0.154064 nm) (BRUKER), đặc tính hình thái chụp quang phổ truyền qua (TEM) sử dụng JEM1400 (JEOL) Các tính chất hấp phụ quang xúc tác ghi lại quang phổ UV-Vis DR 5000 (HACH) với phép đo suy giảmmàu methylene xanh Thiết bị : thiết bị sử dụng máy khuấy từ, cân điện tử, tủ hút, tủ sấy, máy hút chân không máy đo UV-vis DR5000 (HACH) Thực nghiệm Graphite oxide(GO) tổng hợp phương pháp Hummers nhiệt độ thấp Đầu tiên, 30 ml H2SO4 (12.1M) cho vào cốc, sau đặt cốc vào bình đá, giữ cho nhiệt độ bình đá khoảng 5-10oC Tiếp theo, hỗn hợp 0.25g Graphite 0.5g NaNO3 cho vào cốc chứa dung dịch H2SO4 Đặt bình đá lên máy khuấy từ, khuấy từ 15 phút Sau 15 phút, cho 4g KMnO4 vào cốc chứa dung dịch khuấy từ 60 phút dung dịch chuyển sang màu xanh tím Tiếp theo, ta chuyển cốc chứa dung dịch bình đá sang bình nước ấm với nhiệt độ 40oC khuấy từ 90 phút Dung dịch chuyển sang màu nâu, ta thêm 50 ml nước cất khuấy từ thêm 10 phút Tiếp tục, ta cho vào 12ml H2O2 tiếp tục khuấy từ xuất sol vàng nâu Tiếp đến, dùng ethanol để lọc rửa sản phẩm có pH khoảng từ đến Cuối cùng, ta cho GO hịa tan nước DI 2.1 Hóa chất, dụng cụ thiết bị: Hóa chất: bột TiO2 thương mại (Merck), natri nitrat (NaNO3, Merck), Graphite (Valence, Nam Úc),kali pemanganat (KMnO4), dung dịch hydro peroxide H2O2, aceton (C3H6O), ethanol (C2H6O), natri hidroxit (NaOH), axit clohiđric (HCl, Trung Quốc, 37%), axit sunfuric (H2SO4, Trung Quốc, 98%), xanh methylene (JHD Fine Chemicals, China , 99%) nước khử ion (DI) (hệ thống nước Puris-Evo) sử dụng mà không cần xử lý thêm Dụng cụ: dụng cụ chuẩn bị cốc, muỗng, pipet, đũa thủy tinh, cá từ, ống đong, bình đá (nhiệt độ 5-10oC) Các dụng cụ rửa xà phòng, tráng nước cất, dụng cụ làm từ nhựa tráng qua ethanol, cịn dụng cụ khác tráng qua aceton, sau đem sấy khô dụng cụ 2.2 Tổng hợp TNTs phương pháp thủy nhiệt: TNTs tổng hợp bình thủy nhiệt 150 ml Teflon bao quanh thép không gỉ 24 135oC Đầu tiên, 34 g NaOH hòa tan 78 ml nước DI phương pháp khuấy từ 15 phút Sau đó, thêm 0,84 g TiO2 vào dung dịch tiếp tục khuấy 10 phút Dung dịch thu cho vào bình thủy nhiệt đưa vào tủ sấy để tổng hợp thủy nhiệt Sản phẩm thủy nhiệt thêm vào dung dịch HCl ngâm 30 phút, sau rửa lại nước DI nhiều lần pH = Cuối cùng, tiến hành sấy mẫu tủ sấy 100 oC thu bột trắng khơ hồn tồn 2.3 Tổng hợp GO phương pháp Hummers cải tiến: T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 2.4 Tổng hợp GO/TNTs phương pháp thủy nhiệt: Tương tự tổng hợp TNTs, hỗn hợp GO/TNTs tổng hợp bình thủy nhiệt Teflon bao quanh thép khơng gỉ tích 150 ml 24 135 oC Trong trình này, thể tích nước DI sử dụng để hịa tan 34g NaOH 52,405ml khuấy từ 15 phút GO tổng hợp phương pháp Hummersđược thêm vào dung dịch TiO2 NaOH với thể tích 25,595ml khuấy từ 10 phút trước đổ vào bình thủy nhiệt 2.5 Phương pháp đo hấp phụ xúc tác quang Pha dung dịch MB với nồng độ C=25.10-6 (mol/lit) bình định mức để buồng tối Lấy 250 ml dung dịch MB vào cốc, khuấy máy khuấy từ buồng tối Cho 0.02 g vật liệu cần khảo sát vào dung dịch MB khuấy, bắt đầu tính thời gian hấp phụ Sau khoảng thời gian khác mẫu dung dịch gần bão hịa (sự hấp phụ hồn thành), cụ thể đo theo thời gian sau: 3, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 75, 90, 120 150 phút Ở mốc thời gian lấy 5ml dung dịch pipet cho vào cuvet đem ly tâm điều kiện tốc độ quay 5000 vòng/phút, với thời gian phút Sau đo độ hấp phụ mẫu khoảng bước sóng 200900nm máy đo quang UV-vis DR5000 Ngay sau trình hấp phụ hồn thành, chúng tơi bắt đầu đo khả xúc tác vật liệu ánh sáng mặt trời trực tiếp (trời nắng từ 11 trưa đến 15 miền Nam Việt Nam, nhiệt độ khoảng 32oC) Sự hấp thụ MB trình xúc tác quang đo 30 phút sau chiếu trực tiếp xạ mặt trời Thời gian đo 30, 60, 90, 120, 150 180 phút sau chiếu Hiệu suy giảm MB dung dịch tính theo cơng thức: (%) (1 Ct ) 100% với C0 giá trị hấp C0 thụ MB ban đầu (thời điểm 0), Ct giá trị hấp thụ MB theo thời gian lần đo trình (thời điểm t) Kết thảo luận 3.1 Ảnh chụp Đối với mẫu GO, để phân tích khả hịa tan GO nước Chúng khảo sát khả hòa tan nước GO với mốc thời gian sau ngày, sau tuần, sau tháng sau tháng (hình 1) Qua đó, ta thấy GO hịa tan tốt nước với khoảng thời gian dài Hình Mẫu GO hồn tan nước chụp sau ngày, tuần, tháng tháng 4 T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 3.2 Ảnh TEM Hình Mẫu TNTs 5%GO/TNTs Để phân tích màu sắc TNTs trước sau đính thêm GO vào, chúng tơi tiến hành khảo sát mẫu TNTs 5%GO/TNTs (hình 2) Chúng ta nhận thấy, mẫu TNTs có màu trắng tinh dạng bột mẫu 5%GO/TNTs có màu đen đậm Điều chứng minh có tồn GO tinh thể TNTs Để quan sát hình thái tinh thể tiến hành khảo sát vật liệu TNTs GO/TNTs qua ảnh hiển vi điện tử truyền qua (hình 3) Ảnh TEM TNTs cho thấy có hình thành ống TiO2 Các ống có chiều dài từ đến vài trăm nanomet, có đường kính dao động khoảng khoảng đến nanomet Hình cho thấy diện GO kết nối TNTs Những GO kết hợp với TNTs cấu trúc không đồng Do hình thành tiếp xúc graphene TNTs xác nhận electron kích thích từ TNTs dễ dàng chuyển tới GO Quá trình khuếch tán dẫn quang điện tử vào GO, tỷ lệ tái tổ hợp electron-lỗ giảm Với tính chất cường độ thấp GO, quang điện tử khuếch tán di chuyển tự GO giúp cải thiện khả quang xúc tác TNTs Hình Ảnh TEM TNTs GO/TNTs T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 3.3 Giản đồ XRD Hình thể giản đồ XRD graphite, GO TNTs 2%GO/TNT Giản đồ XRD graphite thể đường màu đen với đỉnh xuất vị trí 26,7o 55ođặc trưng cho mặt mạng (002) (004) cacbon Giản đồ XRD GO thể qua đường màu xanh lục, đỉnh C(002) giữ lại Tuy nhiên, cường độ đỉnh có suy giảm mạnh đỉnh mở rộng so với graphite Đối với đỉnh C(004), gần biến hồn tồn Từ đó, nhận định có thay đổi cấu trúc mẫu GO so với Graphite Đặt biệt, giản đồ GO cịn có xuất đỉnh vị trí 10,27o đặc trưng cho mặt mạng C(001) GO Có khác biệt giản đồ GO Graphite trình tổng hợp GO phương pháp Hummer phần lớp Graphite tách đính thêm gốc hydroxyl epoxide vào màng graphite hình thành nên GO Như vậy, sau kết phân tích trên, chúng tơi chế thành công GO Từ kết XRD trên, tính khoảng cách lớp Graphite (d=1,75 ) GO (d = 3,8 ) công thức Bragg: d 2sin Chúng ta thấy khoảng cách lớp GO lớn so với khoảng cách lớp graphite Như vậy, sau kết phân tích trên, chế tạo thành công GO Với đường xanh đỏ thể giản đồ XRD TNTs GO/TNTs, giản đồ xuất đỉnh 25.05o, 37.54o, 47.88o, 53.62o, 54.91o, 62.51o, 68.54o đặc trưng cho mặt mạng (101), (004), (200), (105), (211), (118), (116) pha anatase (JCPDS 841286) Như vật liệu ống nano TiO2 xuất đơn pha anatas, không xuất pha rutile.Hơn từ XRD mẫu tổ hợp TNT GO, tín hiệu GO bị suy giảm rõ rệt, đỉnh đặc trưng khơng cịn tồn chứng tỏ GO bị khử thành rGO Ngoài ra, TNT mẫu tổ hợp có pha anatas đỉnh khơng cịn sắc nét mẫu TNT Hình Thể giản đồ XRD Graphite, Graphene, GO, TNTs 6 T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 3.4 Khả hấp phụ khả quang xúc tác Sau q trình phân tích cấu trúc hình thái vật liệu, chúng tơi tiếp tiến hành khảo sát khả hấp phụ quang xúc tác vật liệu TNTs,GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs qua thời gian để so sánh khả quang xúc tác vật liệu TNTs pha với GO phần trăm theo khối lượng TNTs có khác biệt so với khơng pha với GO (hình 5) Đầu tiên, tiến hành đo khả hấp phụ vật liệu TNTs,GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs điều kiện ánh sáng Q trình hấp phụ khảo sát tối từ thời điểm ban đầu đến lúc bão hịa Hình 5, ta thấy, mẫu, mật độ quang phút thứ so với dung dịch MB chưa có vật liệu giảm cách đáng kể Từ phút thứ đến phút thứ 90 TNTs từ phút thứ đến phút thứ 150 vật liệu GO/TNT composite mật độ quang tiếp tục giảm bắt đầu chậm lại Tiếp theo đó, chúng tơi bắt đầu cho khảo sát q trình quang xúc tác có ánh sáng mặt trời chiếu vào (ánh sáng tự nhiên vào khoảng thời gian 13 đến 16 giờ) Từ phút 30 sau cho tiếp xúc với ánh sáng, ta thấy mật độ quang vật liệu giảm cách rõ rệt Đặc biệt, mẫu GO1%/TNTs trình khả quang xúc tác vượt trội hơn so với mẫu khác Như vậy, có khả vật liệu TNTs pha thêm GO với lượng phù hợp giúp cải thiện khả quang xúc tác Hình Giản đồ thể hấp phụ, khả quang xúc tác vật liệu TNTs, GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs khảo sát theo thời gian với chất thị màu dung dịch Methylene Blue (MB) T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 Hình Hiệu hấp phụ MB TNTs mẫu phức hợp GO1%/TNTs, GO2%/TNTs, GO5%/TNTs Tiếp theo, để nắm rõ khả hấp phụ quang xúc tác hai vật liệu khảo sát, phân tích so sánh nồng độ theo thời gian (trong điều kiện khơng có ánh sáng có ánh sáng mặt trời) vật liệu (hình 6) Nhìn vào hình ta thấy giai đoạn đầu trình hấp phụ, nồng độ MB giảm đáng kể cụ thể nồng độ MB giảm 42% mẫu TNTs, mẫu GO1%/TNTs giảm 32%, GO2%/TNTs giảm 47%, mẫu GO5%/TNTs giảm 22% so với nồng độ MB ban đầu Đến phút thứ 20, hiệu suất TNTs thời điểm đạt 55%, 39%, 61% 37% mẫu GO1%/TNTs, GO2%/TNTs, GO5%/TNTs Từ phút thứ 20, hiệu suất mẫu TNTs bắt đầu giảm chậm lại, đến phút 90 hiệu suất xử lý đạt 65% bão hịa hiệu suất tăng so với phút 70 63%.( tăng 2%) Vì nhận thấy mẫu TNTs bão hịa ,chúng tơi ngừng trình đo hấp phụ mẫu TNTs Tiếp tục khảo sát khả hấp phụ MB mẫu vật liệu composite Mẫu GO1%/TNTs đạt 54%, mẫu GO5%/TNTs đạt 69% mẫu GO2%/TNTs hiệu xuất xử lý cao vượt trội đạt 89% phút thứ 90 Nhìn vào hình ta thấy đến phút 150 gần mẫu composite bão hòa, hiệu suất mẫu GO1%/TNTs ,GO2%/TNTs ,GO5% 46%, 93% 74% Sau qua trình đo hấp phụ nồng độ MB mẫu vật liệu, mẫu GO2%/TNTs đạt hiệu cao mẫu GO1% đạt hiệu thấp Hình Hình ảnh thực nghiệm trình hấp phụ với vật liệu GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs với thời gian sau phút 150 phút Để đánh giá thực tế hiệu khả hấp phụ mẫu GO, tiến hành khảo sát hình ảnh thực tế mẫu GO điều kiện khơng có ánh sáng (hình 7) Nhìn vào hình ảnh thực tế, ta thấy khả hấp phụ mẫu GO2%/TNTs đạt hiệu cao nhất, thấp mẫu GO1%/TNTs Chúng tiếp tục khảo sát trình quang xúc tác mẫu vật liệu điều kiện ánh sáng mặt trời (hình 8) Dựa vào hình ta thấy, phút thứ 30 hiệu xuất xử lý MB mẫu TNTs đạt 58%, GO1%/TNTs đạt 24%, mẫu GO2% đạt 30%, mẫu GO5%/TNTs đạt 17% Đến phút 150, mẫu TNTs bão hòa với hiệu suất 88% (chỉ tăng 1% so với hiệu xuất phút 120) ngừng đo mẫu TNTs Từ giai đoạn này, mẫu vật liệu composite bắt đầu bão hòa, hiệu suất phút 180 mẫu GO1%/TNTs, GO2%/TNTs, GO5%/TNTs đạt 92%, 81% 96% Qua q trình phân tích cho thấy mẫu vật liệu bão hịa q trình quang xúc tác mẫu GO1%/TNTs GO5%/TNTs có cải thiện hiệu phân hủy MB mẫu TNTs Nếu xét lượng GO vật liệu composite T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 GO1%/TNTs nói đạt hiệu xúc tác quang tối ưu nhất, đến giai đoạn bão hịa hiệu st mẫu GO1%/TNTs GO5%/TNTs khơng chênh lệch nhiều Qua q trình phân tích phân hủy MB giai đoạn quang xúc tác cho ta biết việc chọn khối lượng GO phù hợp pha với TNTs để đạt hiệu xuất cao Nhìn chung, sau phân tích hai q trình hấp phụ xúc tác quang, chứng minh pha thêm GO vào TNTs có ảnh hưởng đến khả hấp phụ phân hủy MB TNTs Đối với trình hấp phụ GO2%/TNTs đạt hiệu cao vượt trội nhiều với hiệu suất đến 93% Đối với trình quang xúc tác mẫu GO5%/TNTs GO1%/TNTs đạt hiệu cao Để đánh giá thực tế hiệu khả quang xúc tác mẫu GO, tiến hành khảo sát hình ảnh thực tế mẫu GO với xúc tác ánh sáng mặt trời (hình 9) Nhìn vào hình thực tế thấy, tất mẫu xử lý màu đạt hiệu cao Tuy nhiên, xét lượng GO pha vào TNTs ta chọn mẫu GO1%/TNTs tối ưu Như sau q trình phân tích so sánh chứng minh chế tạo thành công vật liệu composite GO1%/TNTs với khả quang xúc tác vượt trội TNTs chưa pha tạp Hình Khả phân hủy MB mẫu vật liệu TNTs, GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs điều kiện ánh sáng mặt trời Hình Hình ảnh thực nghiệm trình quang xúc tác với vật liệu GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs điều kiện ánh sáng Kết luận Trong nghiên cứu này, tổng hợp thành công GO từ graphite phương pháp Hummers cải tiến TNTs tổng hợp đồng với GO phương pháp thủy nhiệt Từ hình ảnh TEM, TNTs có hình thành đồng với kích thước đường kính ~ 8nm hình thành khơng đồng TNTs GO Kết XRD lớp carbon mẫu GO khoảng cách bị giãn có xuất đỉnh C(001) đặc trưng GO Vật liệu composite GO/TNTs cho thấy hoạt động quang xúc tác thay đổi so với TNT Hiệu quang xúc tác sau 150 phút chiếu xạ ánh sáng mặt trời TNTs 88,1% vật liệu composite GO1%/TNTs, GO2%/TNTs, GO5%/TNTs 92%, 81%, 96% Do cách tổng hợp đơn giản sản xuất hàng loạt, vật liệu composite quang xúc tác chúng tơi có tiềm ứng dụng làm phân hủy thuốc nhuộm gây ô nhiễm để làm môi trường nước T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 Tài liệu tham khảo [1] C Dette et al., “TiO2 Anatase with a Bandgap in the Visible Region,” Nano Lett., vol 14, no 11, pp 6533–6538, 2014 [2] A Ibhadon and P Fitzpatrick, “Heterogeneous Photocatalysis: Recent Advances and Applications,” Catalysts, vol 3, no 1, pp 189– 218, 2013 [3] Y T Liang, B K Vijayan, K A Gray, and M C Hersam, “Minimizing graphene defects enhances titania nanocomposite-based photocatalytic reduction of CO2 for improved solar fuel production,” Nano Letters, vol 11, no pp 2865–2870, 2011 [4] C L Wong, Y N Tan, and A R Mohamed, “A review on the formation of titania nanotube photocatalysts by hydrothermal treatment,” Journal of Environmental Management, vol 92, no pp 1669–1680, 2011 [5] Z Bo et al., “Synthesis and stabilization of small Pt nanoparticles on TiO2partially masked by SiO2,” Appl Catal A Gen., vol 551, pp 122– 128, 2018 [6] K Bubacz, B Tryba, and A W Morawski, “The role of adsorption in decomposition of dyes on TiO and N-modified TiO photocatalysts under UV and visible light irradiations,” Materials Research Bulletin, vol 47, no 11 pp 3697–3703, 2012 [7] M Faraji and N Mohaghegh, “Ag/TiO2-nanotube plates coated with reduced graphene oxide as photocatalysts,” Surf Coatings Technol., vol 288, pp 144–150, 2016 [8] L C Sim, and K H Leong, “Graphene oxide and Ag engulfed TiO2 nanotube arrays for enhanced electron mobility and visiblelight-driven photocatalytic performance,” Journal of Materials Chemistry A, vol 2, no 15 pp 5315–5322, 2014 [9] C.-Y Tsai, C.-W Liu, C Fan, H.-C Hsi, and T.Y Chang, “Synthesis of a SnO /TNT Heterojunction Nanocomposite as a HighPerformance Photocatalyst,” J Phys Chem C, vol 121, no 11, pp 6050–6059, 2017 [10] S Gayathri, M Kottaisamy, and V Ramakrishnan, “Facile microwave-assisted synthesis of titanium dioxide decorated graphene nanocomposite for photodegradation of organic dyes,” AIP Adv., vol 5, no 12, 2015 [11] H Tao, X Liang, Q Zhang, and C T Chang, “Enhanced photoactivity of graphene/titanium dioxide nanotubes for removal of Acetaminophen,” Appl Surf Sci., vol 324, pp 258–264, 2015 [12] M.Z Wang , F X Liang , B Nie , L.H Zeng , L X Zheng , Peng Lv , Y Q Yu , C Xie, Y Y Li, “TiO2 Nanotube Array/Monolayer Graphene Film Schottky Junction Ultraviolet Light Photodetectors." Part Part Character Syst., vol 30, 7, pp 630-636, 2013 [13] J Yu, T Ma, and S Liu, “Enhanced photocatalytic activity of mesoporous TiO aggregates by embedding carbon nanotubes as electron-transfer channel,” Phys Chem Chem Phys., vol 13, no 8, pp 3491–3501, 2011 [14] H L Poh, F Šaněk, A Ambrosi, G Zhao, Z Sofer, and M Pumera, “Graphenes prepared by Staudenmaier, Hofmann and Hummers methods with consequent thermal exfoliation exhibit very different electrochemical properties,” Nanoscale, vol 4, no 11, p 3515, 2012 [15] P B Arthi G and L BD, “A Simple Approach to Stepwise Synthesis of Graphene Oxide Nanomaterial,” J Nanomed Nanotechnol., vol 06, no 01, 2015 [16] M Faraldos and A Bahamonde, “Environmental applications of titania-graphene photocatalysts,” Catal Today, vol 285, pp 13–28, 2017 10 T.T.M Thy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 34, Số (2018) 1-3 Physical Adsorption and Photocatalytic Activity of Titanium Dioxide Nanotube and Graphene Oxide Composite Tran Thi Mai Thy, Phan Tan Dat, Vo Cao Minh, Nguyen Huu Tho, Nguyen Xuan Sang Saigon University, 273 An Duong Vuong, Ward 3, District 5, Ho Chi Minh city, Vietnam Abstract: In this study, we synthesized graphene oxide (GO) by modified low temperature Hummer’s method and in situ hydrothermally grown TiO2 nanotube (TNT) onGO sheet Transmission electron microscopic (TEM) images showed the homogeneous formation of TNT with the mean diameter of ~8 nm and the co-existence of TNT and GO in the composite sample X-ray differaction pattern of GO indicated the successful fabrication The UV-vis measurement with methylene blue indicated the improvement of physical adsorption of the composite samples Keywords: TNTs, GO, physical adsorption, composite ... Tập 34, Số (2018) 1-3 3.4 Khả hấp phụ khả quang xúc tác Sau q trình phân tích cấu trúc hình thái vật liệu, chúng tơi tiếp tiến hành khảo sát khả hấp phụ quang xúc tác vật liệu TNTs,GO1%/TNTs,... GO với lượng phù hợp giúp cải thiện khả quang xúc tác Hình Giản đồ thể hấp phụ, khả quang xúc tác vật liệu TNTs, GO1%/TNTs, GO2%/TNTs GO5%/TNTs khảo sát theo thời gian với chất thị màu dung... xạ CuK( = 0.154064 nm) (BRUKER), đặc tính hình thái chụp quang phổ truyền qua (TEM) sử dụng JEM1400 (JEOL) Các tính chất hấp phụ quang xúc tác ghi lại quang phổ UV-Vis DR 5000 (HACH) với phép
Ngày đăng: 18/03/2021, 10:37
Xem thêm: