Tổng hợp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nanocompozit agins2 agin5s8

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT AgInS2/AgIn5S8 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN – 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN HẢI TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT AgInS2/AgIn5S8 Ngành: Hóa vơ Mã ngành: 8.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Đức Nguyên THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài “Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8” thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Văn Hải Xác nhận Xác nhận Trưởng khoa chuyên môn giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS Bùi Đức Nguyên i LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Đức Nguyên người tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm suốt trình em thực đề tài luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa học, cán phịng thí nghiệm khoa Hóa học, trường ĐHSP Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình em thực đề tài luận văn Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán nghiên cứu Viện đo lường, phòng hiển vi điện tử quét Viện Dịch Tễ Trung ương nhiệt tình giúp đỡ em thời gian thực nội dung đề tài luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè động viên, chia sẻ giúp đỡ em suốt thời gian học tập nghiên cứu Thái Nguyên, tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Văn Hải ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục kí hiệu chữ viết tắt iv Danh mục bảng biểu v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu quang xúc tác 1.1.1 Vật liệu quang xúc tác 1.1.2 Cơ chế quang xúc tác vật liệu bán dẫn 1.1.3 Các ứng dụng vật liệu quang xúc tác 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu, ứng dụng vật liệu quang xúc tác 1.3 Giới thiệu chất hữu độc hại môi trường nước 14 1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quang xúc tác phân hủy chất hữu 16 1.4.1 Ảnh hưởng khối lượng chất xúc tác sử dụng phản ứng 16 1.4.2 Ảnh hưởng nồng độ đầu chất hữu 16 1.4.3 Ảnh hưởng ion lạ có dung dịch 17 1.4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 17 1.5 Một số phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn 17 1.5.1 Phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 17 1.5.2 Nhiễu xạ tia X (XRD) 18 1.5.3 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 21 1.5.4 Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) 22 iii 1.5.5 Phổ tán xạ lượng tia X 23 Chương THỰC NGHIỆM 24 2.1 Nội dung nghiên cứu 24 2.2 Hóa chất thiết bị 24 2.2.1 Hóa chất 24 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 24 2.3 Tiến hành chế tạo vật liệu phương pháp kết tủa 25 2.3.1 Chế tạo vật liệu AgInS2 25 2.3.2 Chế tạo vật liệu AgIn5S8 25 2.3.3 Chế tạo vật liệu AgInS2/AgIn5S8 26 2.4 Các kỹ thuật đo khảo sát tính chất vật liệu 26 2.4.1 Nhiễu xạ tia X (XRD) 26 2.4.2 Phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 26 2.4.3 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 26 2.4.4 Phổ phản xạ khuếch tán Uv-Vis (DRS) 27 2.5 Thí nghiệm khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu27 2.6 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu 27 2.6.1 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 27 2.6.2 Thí nghiệm khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 theo thời gian 28 2.7 Hiệu suất quang xúc tác 28 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Thành phần, đặc trưng cấu trúc vật liệu 29 3.1.1 Kết nhiễu xạ tia X (XRD) 29 3.1.2 Kết chụp phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 30 3.1.3 Kết chụp TEM 33 iv 3.1.4 Kết phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) 34 3.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu 37 3.2.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu AgInS2/AgIn5S8 37 3.2.2 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy MO theo thời gian vật liệu AgInS2/AgIn5S8 38 3.2.3 Ảnh hưởng pH dung dịch đến hoạt tính quang xúc tác phân hủy MO AgInS2/AgIn5S8 40 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Từ gốc VB Vanlence Band CB Conduction Band TEM Transsmision Electronic Microscopy MO Methyl Orange XRD X-ray Diffraction PEG Polyetylen Glycol iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số tác nhân oxi hóa điện cực tiêu chuẩn Bảng 1.2 Các hợp chất hữu thường sử dụng nghiên cứu phản ứng quang xúc tác AgIn5S8 14 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các q trình diễn hạt bán dẫn bị chiếu xạ với bước sóng thích hợp Hình 1.2 Cơ chế quang xúc tác TiO2 tách nước cho sản xuất hiđro Hinh 1.3 Vùng hấp thụ lượng số bán dẫn loại I-III-VI [11] 12 Hình 1.4 Phổ phản xạ khuếch tán vật liệu (CuAg)xIn2xZn2(1-2x)S2 [3] 13 Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo hình ảnh minh họa MO 15 Hình 1.6 Cường độ tia sáng phương pháp UV-Vis 18 Hình 1.7 Mơ tả tượng nhiễu xạ tia X mặt phẳng tinh thể chất rắn 19 Hình 1.8 Sơ đồ mơ tả hoạt động nhiễu xạ kế bột 20 Hình 1.9 Kính hiển vi điện tử truyền qua 21 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X AgInS2 29 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X AgIn5S8 29 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X AgInS2/AgIn5S8 30 Hình 3.4 Ảnh SEM mẫu AgInS2 30 Hình 3.5 Phổ EDX mẫu AgInS2 31 Hình 3.6 Ảnh SEM mẫu AgIn5S8 31 Hình 3.7 Phổ EDX mẫu AgIn5S8 31 Hình 3.8 Ảnh SEM mẫu AgInS2/AgIn5S8 32 Hình 3.9 Phổ EDX mẫu AgInS2/AgIn5S8 32 Hình 3.10 Ảnh TEM vật liệu AgInS2 33 Hình 3.11 Ảnh TEM vật liệu AgIn5S8 33 Hình 3.12 Ảnh TEM vật liệu AgInS2/ AgIn5S8 34 Hình 3.13 Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) vật liệu 34 Hình 3.14 Phổ phản xạ khuếch tán (DRS) AgInS2 theo tài liệu [20] 35 vi 3.1.3 Kết chụp TEM Để khảo sát hình thái bề mặt kích thước hạt mẫu vật liệu, tiến hành chụp ảnh TEM Trong luận văn phương pháp hiển vi điện tử truyền qua Kết trình bày hình 3.10, 3.11 3.12 Hình 3.10 Ảnh TEM vật liệu AgInS2 Hình 3.11 Ảnh TEM vật liệu AgIn5S8 33 Hình 3.12 Ảnh TEM vật liệu AgInS2/ AgIn5S8 Ảnh TEM hình 3.10, 3.11 3.12 cho thấy phương pháp mà sử dụng để chế tạo mẫu vật liệu tạo hạt nano với kích thước trung bình hạt khoảng 100 nm 3.1.4 Kết phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis vật liệu trình bày hình 3.13 1.2 AgInS2 Absorbance 1.0 AgInS2/AgIn5S8 AgIn5S8 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 200 400 600 800 1000 1200 Wavelength (nm) Hình 3.13 Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) vật liệu 34 Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) mẫu cho thấy, bờ hấp phụ vật liệu khác không nhiều vào khoảng 800nm (tương ứng với bước sóng ánh sáng khả kiến) Bờ hấp thụ phổ DRS vật liệu AgInS2/ AgIn5S8 dịch chuyển phía sóng dài so với AgInS2 hoặc AgIn5S8 Nói cách khác, vật liệu AgInS2/ AgIn5S8 hấp thụ ánh sáng khả kiến mạnh so với AgInS2 hoặc AgIn5S8 Các kết khảo sát phù hợp so với kết công bố tài liệu tham khảo [20] trình bày hình 3.14 hoặc với kết tham khảo hình 3.15 Hình 3.14 Phổ phản xạ khuếch tán (DRS) AgInS2 theo tài liệu [20] 35 Hình 3.15 Phổ phản xạ khuếch tán (DRS) AgInS2 tổng hợp phương pháp thủy nhiệt (theo tài liệu [18]) Để làm bật tính chất hấp thụ ánh sáng khả kiến vật liệu, thực so sánh phổ DRS vật liệu chế tạo với vật liệu TiO2 thương mại trình bày hình 3.16 Chúng ta thấy bờ hấp thụ ánh sáng loại vật liệu có khác rõ rệt Đường kéo dài bờ hấp thụ phổ vật liệu TiO2 thương mại cắt trục hoành giá trị λ = 390nm tương ứng với giá trị lượng vùng cấm Eg= 3,18 eV, vật liệu nghiên cứu có bờ hấp thụ kéo dài khoảng λ = 800 nm tương ứng với giá trị lượng vùng cấm Eg= 1,55 eV Kết cho thấy, vật liệu nghiên cứu hấp thụ mạnh ánh sáng vùng khả kiến (λ = 400 - 800 nm) 36 1.2 AgInS2 Absorbance 1.0 0.8 AgIn5S8 AgInS2/AgIn5S8 0.6 0.4 TiO2 0.2 0.0 200 400 600 800 1000 1200 Wavelength (nm) Hình 3.16 Phổ phản xạ khuếch tán DRS vật liệu nghiên cứu so với TiO2 Từ kết nghiên cứu tính chất quang học cho phép dự đốn vật liệu AgInS2/AgIn5S8 mà điều chế có hoạt tính tốt vùng ánh sáng khả kiến Đây loại vật liệu có triển vọng cho việc ứng dụng phương pháp quang xúc tác điều kiện sử dụng nguồn ánh sáng mặt trời cho ứng dụng thực tế 3.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu 3.2.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu AgInS2/AgIn5S8 Các vật liệu đặc biệt vật liệu có diện tích bề mặt riêng lớn có khả hấp phụ chất màu hữu Do đó, để xác định xác hiệu suất quang xúc tác mẫu vật liệu nghiên cứu, tiến hành khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu Kết trình bày hình 3.17 37 0.7 MO 10 20 30 40 50 0.6 Abs 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 300 400 500 600 700 800 Wavelength (nm) Hình 3.17 Phổ hấp phụ phân tử dung dịch MO bị hấp phụ vật liệu sau khoảng thời gian khác Hình 3.17 cho thấy sau khoảng thời gian khác (từ 10 đến 50 phút) cường độ hấp thụ pic bước sóng 464nm gần không thay đổi khoảng Vậy vật liệu chế tạo có khả hấp phụ MO nhỏ Sau khoảng 10 phút đạt cân hấp phụ 3.2.2 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy MO theo thời gian vật liệu AgInS2/AgIn5S8 Để khảo sát tính ổn định khả quang xúc tác phân hủy MO điều kiện chiếu sáng Thí nghiệm nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác mẫu AgInS2/AgIn5S8 theo thời gian nghiên cứu Kết nghiên cứu trình bày hình 3.18 hình 3.19 38 0.8 0.7 MO 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 0.6 Abs 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 300 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 3.18 Phổ hấp thụ phân tử dung dịch MO sau xử lý khoảng thời gian khác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 Hình 3.18 thấy giảm rõ rệt cường độ hấp thụ pic đặc trưng bước sóng cực đại 464 nm MO Sau 15 phút cường độ đặc trưng pic giảm cách cho đều qua thời gian Điều thể rõ xây dựng biểu đồ hình cột biểu diễn hiệu suất quang xúc tác AgInS2/AgIn5S8 (hình 3.19) 100 80 H (%) 60 40 20 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 Time (min) Hình 3.19 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất quang xúc tác (H%) phân hủy MO vật liệu AgInS2/AgIn5S8 39 Hình 3.19 cho biết hiệu suất quang xúc tác phân hủy MO vật liệu qua mốc thời thời gian khác nhau, cụ thể hiệu suất quang xúc tác tăng dần theo thời gian chiếu sáng Kết nghiên cứu cho thấy, vật liệu AgInS2/AgIn5S8 mà điều chế bền, ổn định có hoạt tính cao cho ứng dụng xử lý ô nhiễm môi trường Dựa kết này, chế phân hủy MO hỗn hợp AgInS2/AgIn5S8 đề xuất hình 3.20 Quá trình phản ứng sau: (1) Dưới chiếu xạ ánh sáng khả kiến, số electron kích thích từ vùng hóa trị vào vùng dẫn hỗn hợp, dẫn đến việc tạo cặp electron-lỗ trống (e– h+); (2) Các electron chuyển sang bề mặt vật liệu để khử O2 thành O2-⋅; (3) H2O2 tạo thông qua kết hợp O2-⋅ H+ (4) Các lỗ trống trực tiếp oxy hóa phân tử MO hấp thụ bề mặt vật liệu AgInS2/AgIn5S8 Hình 3.20 Quá trình phân hủy MO vật liệu AgInS2/AgIn5S8 3.2.3 Ảnh hưởng pH dung dịch đến hoạt tính quang xúc tác phân hủy MO AgInS2/AgIn5S8 Trong thông số ảnh hưởng đến hiệu suất quang xúc tác pH yếu tố quan trọng nó đóng nhiều vai trị ảnh hưởng suốt q trình phản ứng quang hóa xảy Với mục đích ứng dụng thực tiễn thí nghiệm nghiên cứu khoảng pH = – 13 nghiên cứu Kết khảo sát ảnh hưởng pH khoảng – 13 phản ứng phân hủy MO mẫu AgInS2/AgIn5S8 trình bày hình 3.21 hình 3.22: 40 0.8 0.7 pH = 13 pH = 11 pH = pH = pH = pH = pH = 0.6 Abs 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 300 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 3.21 Ảnh hưởng pH đến hoạt tính quang xúc tác AgInS2/AgIn5S8 Phổ hấp thụ hình 3.21 cho thấy thay đổi pH làm cho hoạt tính quang xúc tác thay đổi Cường độ hấp thụ pic đặc trưng môi trường axit thấp nhiều so với cường độ hấp thụ pic đặc trưng môi trường bazơ Tại giá trị pH = cường độ hấp thụ pic đặc trưng MO thấp Từ đó xác định giá trị pH tối ưu vật liệu phân hủy MO Dựa vào giá trị phổ hấp thụ phân tử MO ta tính hiệu suất quang xúc tác phân hủy MO hình 3.22 100 80 H (%) 60 40 20 pH=1 pH=3 pH=5 pH=7 pH=9 pH=11 pH=13 pH Hình 3.22 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất quang xúc tác phân hủy MO AgInS2/AgIn5S8 giá trị pH khác 41 Kết thực nghiệm biểu diễn qua hình 3.21 hình 3.22 cho thấy hoạt tính quang xúc tác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 môi trường axit tốt nhiều so với môi trường bazơ Hoạt tính quang xúc tác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 mơi trường có pH = – – tốt so với pH tự nhiên MO (pH = 7) Ngược lại, môi trường bazơ hoạt tính quang xúc tác vật liệu AgInS2/AgIn5S8 giảm đáng kể, điều chứng tỏ môi trường bazơ kìm hãm khả phân hủy MO vật liệu Theo chúng tôi, nguyên nhân dẫn đến kết do: vật liệu AgInS2/AgIn5S8 bị kích thích lượng ánh sáng xảy phản ứng sau: AgInS2/AgIn5S8 + hν → AgInS2/AgIn5S8 (e-CB) + AgInS2/AgIn5S8 (h+VB) (1) AgInS2/AgIn5S8 (e- CB) + O2 → AgInS2/AgIn5S8 + O2.- (2) O2.- + (e- CB) + 2H+ (3) H2O2 + (e- CB) H2O2 HO● (một lượng nhỏ) + OH- (4) Gốc hiđroxyl HO● sinh từ phản ứng gốc hoạt hóa tác nhân oxi hóa mạnh (với oxi hóa E = 2,8V) nên phản ứng phân hủy hầu hết chất hữu ô nhiễm R + HO● → R’● + H2O R’● + O2 → Sản phẩm phân hủy Quá trình oxi hóa chất hữu có thể xảy phản ứng trực tiếp chúng với lỗ trống quang hóa để tạo thành gốc tự sau đó phân hủy dây chuyền tạo thành sản phẩm R + h+ VB → R’● + O2 → Sản phẩm phân hủy RCOO- + h+ VB → R● + CO2 Trong môi trường axit (nồng độ ion H+ cao) gốc HO● sinh nhiều có chuyển dịch cân theo chiều thuận phản ứng (3), (4) (theo nguyên lý chuyển dịch cân Le Chatelier), điều giải thích mơi trường axit hiệu suất phân hủy MO vật liệu cao nhiều so với môi trường trung tính (pH = 7) môi trường bazơ (pH > 7) 42 Ngược lại, môi trường bazơ (nồng độ ion OH- cao) làm cân phương trình (4) xảy theo chiều ngược lại, điều làm cho tạo thành gốc HO● khó khăn dẫn đến khả phân hủy MO vật liệu quang xúc tác bị giảm 43 KẾT LUẬN Từ kết thực nghiệm thu bàn luận, phân tích trên, kết luận văn tổng kết lại sau: Đã tổng hợp thành công vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8 vật liệu AgInS2; AgIn5S8 phương pháp kết tủa Đã khảo sát đặc trưng cấu trúc, thành phần hóa học, hình thái bề mặt vật liệu nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tán xạ lượng tia X (EDX), hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Kết nghiên cứu nhiễu xạ tia X cho thấy, vật liệu đơn lẻ điều chế cấu trúc pha tinh thể AgInS2 AgIn5S8 Vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8 có cấu trúc pha hỗn hợp tinh thể AgInS2 AgIn5S8 Kích thước hạt trung bình vật liệu vào khoảng 100 nm Kết phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (DRS) cho thấy, vật liệu thể khả hấp thụ mạnh ánh sáng khả kiến Trong đó, vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8 có khả hấp thụ ánh sáng khả kiến mạnh so với vật liệu đơn lẻ AgInS2; AgIn5S8 Kết khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy MO vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8 cho thấy AgInS2/AgIn5S8 có hoạt tính cao, sau khoảng 150 phút chiếu ánh sáng, hiệu suất quang xúc tác phân hủy MO đạt gần 95% Kết khảo sát ảnh hưởng pH dung dịch đến hiệu suất quang xúc tác phân hủy MO vật liệu nanocompozit AgInS2/AgIn5S8 cho thấy, hiệu suất quang xúc tác phụ thuộc lớn vào giá pH dung dịch Đối với vật liệu AgInS2/AgIn5S8, pH tối ưu cho phân hủy MO 1-3, pH tăng hiệu suất phân hủy giảm 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Ánh (2015), Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác phân hủy hợp chất hữu ô nhiễm vật liệu nano AgIn5S8, Luận văn Thạc sĩ trường Đại học Sư phạm – ĐHTN Nguyễn Đình Cường (2015), Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác vật liệu nano AgInS2 cho ứng dụng xử lý chất ô nhiễm môi trường nước thải dệt nhuộm, Luận văn Thạc sĩ trường Đại học Sư phạm – ĐHTN Tiếng anh A Kudo, Y Miseki (2009), “Heterogeneous photocatalyst materials for water splitting”, Chemical Society Reviews”, 38, 253–278 A L Linsebigler, G G Lu and J T Yates (1995), “Photocatalysis on TiO surfaces: Principles, Mechanisms and Selected Results”, Chem Rev 95, 735758 B Zhou, M Schulz, H.Y Lin, S I Shah, J.H Qu, C.P Huang (2009), “Photoeletrochemical generation of hydrogen over carbon-doped TiO2 photoanode”, Applied Catalysis B: Environmental, 92, 41–49 D Chen, J.H Ye, (2007), “Photocatalytic H2 evolution under visible light irradiation on AgIn5S8 photocatalyst”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(2), 2317–232 F Dong, W.R Zhao and Z.B.Wu, (2008), “Characterization and photocatalytic activities of C, N and S co-doped TiO2 with 1D nanostructure prepared by the nano-confinement effect”, Nanotechnology, 19, 365607 H C Liang, X.Z Li, J Nowotny (2010), “PhotocatalyticalProperties of TiO2 Nanotubes”, Solid State Phenomena, 162, 295-328 J Choi, H.W Park , M.R Hoffmann , (2010), “Effects of Single Metal-Ion Doping on the Visible-Light Photo-reactivity of TiO2 “Journal of Physical Chemistry C, 114(2), 783-792 45 10 J F Zhu, Michael Zäch (2009), “Nanostructured materials for photocatalytic hydrogen production”, Current Opinion in Colloid & Interface Science, 14, 260–269 11 J K Olesiak, H Weller (2013), “Synthesis and Application of Colloidal CuInS2 Semiconductor Nanocrystals”, Applied Materials & Interfaces, 5, 12221−12237 12 K Li, B Chai, T.Y Peng, J Mao, L Zan, (2013), “Preparation of AgIn5S8/TiO2 Heterojunction Nanocomposite and Its Enhanced Photocatalytic H2 Production Property under Visible Light”, ACS Catal”, 3(2), 170–177 13 L Wang, Z.P Yao, F.Z Jia, B Chen and Z.H Jiang (2013), “A facile synthesis of ZnxCd1−xS/CNTs nanocomposite photocatalyst for H2 production”, Dalton Trans.,42, 9976 – 9981 14 N Bao, Z.T Wei, Z.H Ma, F Liu, G.B Yin, (2010), “Si-doped mesoporous TiO2 continuous fibers: Preparation by centrifugal spinning and photocatalytic properties”, Journal of Hazardous Materials, 174, 129–136 15 R Asahi, T Morikawa, T Ohwaki, K Aoki, Y Taga, (2001), “Visible-Light Photocatalysis in Nitrogen-Doped Titanium Oxides”, Science, 293, 269-271 16 S G Kumar and L Gomathi Devi (2011), “Review on Modified TiO2 Photocatalysis under UV/Visible Light: Selected Results and Related Mechanisms on Interfacial Charge Carrier Transfer Dynamics “, J Phys Chem A, 115(46), 13211-13241 17 S S Qian, C.S Wang,W.J Liu,Y.H Zhu, W.J Yao and X.H Lu (2011), An enhanced CdS/TiO2 photocatalyst with high stability and activity: Effect of mesoporous substrate and bifunctional linking molecule”, Journal of Materials Chemistry, 21, 4945-4952 18 T Torimoto, T.Kameyama, S.Kuwabata (2014), “Photofunctional Materials Fabricated with Chalcopyrite-Type Semiconductor Nanoparticles Composed of AgInS2 and Its Solid Solutions”, The Journal of Physical Chemistry Letters, 5, 336−347 46 19 W J Zhang (2010), “Microwave hydrothermal synthesis and photocatalytic activity of AgIn5S8 for the degradation of dye”, Journal of Solid State Chemistry, 183 (10), 2466–2474 20 W J Zhang, D.Z Li, Z.X Chen, M Sun, W.J Li, Q Lin, X.Z Fu (2011) “Microwave hydrothermal synthesis of AgInS2 with visible light photocatalytic activity”, Materials Research Bulletin, 46(7), 975-982 21 X B Chen, S M Samuel (2007), “Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, properties, modifications, and applications”, Chemical Review, 107, 2891−2959 22 X Q Li (2013), “One-pot synthesis and visible light photocatalytic activity of monodispersed AgIn5S8 microspheres”, Materials Research Bulletin, 48(2), 286–289 23 X X Wang, M.C Liu, Q.Y Chen, K Zhang, J.Chen, M Wang, P.H Guo,L.J Guo (2013), “Synthesis of CdS/CNTs photocatalysts and study of hydrogen production by photocatalytic water splitting”, International journal of hydrogen energy, 38, 13091 – 13096 24 Y C L Dennis, X.L Fu, C.F Wang, M Ni, K H L Michael , X.X Wang, X.Z Fu, (2010),“Hydrogen Production over Titania-Based Photocatalysts”, ChemSusChem, 3, 681 – 694 25 Y Cong, J.L Zhang, F.Chen, M Anpo, D.N He, (2009), “Preparation, Photocatalytic Activity, and Mechanism of Nano-TiO2 Co-Doped with Nitrogen and Iron (III)”, J Phys Chem C, 111, 10618-10623 26 Y H Zhang, F.Z Lv, T Wu, L.Yu , R.Zhang , B Shen, X.H Meng, Z.F Ye, Paul K Chu, (2011),“F and Fe co-doped TiO2 with enhanced visible light photocatalytic activity”, J Sol-Gel Sci Technol, 59, 387–391 27 Y Sakatani, H Ando, K.Okusako, H Koike (2004), “Metal ion and N codoped TiO2 as a visible-light photocatalyst”, J Mater Res., 19(7), 2100-2108 47 ... thấy vật liệu có hoạt tính quang xúc tác cao, nhiên, bên cạnh việc tiếp tục nghiên cứu nâng cao hiệu suất quang xúc tác vật liệu việc chế tạo loại vật liệu có hoạt tính quang xúc tác kết hợp ưu... kiến Trong vài nghiên cứu khác, tác giả Z Luo cộng thực tổng hợp AgInS2 ZnS -AgInS2 phương pháp hóa học nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác chúng, kết nghiên cứu cho thấy vật liệu thể hoạt tính cao... Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu quang xúc tác 1.1.1 Vật liệu quang xúc tác 1.1.2 Cơ chế quang xúc tác vật liệu bán dẫn 1.1.3 Các ứng dụng vật liệu quang xúc tác