Nghiên cứu chế tạo vật liệu zno pha tạp co cố định trên tro trấu làm chất quang xúc tác phân hủy phẩm màu hữu cơ dưới ánh sáng nhìn thấy

Chế tạo vật liệu Cotro trấuZnO . Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang xúc tác xử lý DB71 của vật liệu chế . Khảo sát khả năng xử lý DB71 bằng vật liệu Cotro trấuZnO Chế tạo vật liệu Cotro trấuZnO . Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang xúc tác xử lý DB71 của vật liệu chế . Khảo sát khả năng xử lý DB71 bằng vật liệu Cotro trấuZnO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ THƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU ZnO NANO PHA TẠP Co CỐ ĐỊNH TRÊN TRO TRẤU LÀM CHẤT QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY PHẨM MÀU HỮU CƠ DƯỚI ÁNH SÁNG NHÌN THẤY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ THƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU ZnO NANO PHA TẠP Co CỐ ĐỊNH TRÊN TRO TRẤU LÀM CHẤT QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY PHẨM MÀU HỮU CƠ DƯỚI ÁNH SÁNG NHÌN THẤY Chun ngành: Hóa mơi trường Mã số: 8440112.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Đình Bảng TS Nguyễn Minh Việt Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Đình Bảng TS Nguyễn Minh Việt hướng dẫn, giúp đỡ em suốt q trình hồn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn khoa Hóa học, Viện Nghiên Cứu khoa học Ứng dụng trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội giúp đỡ em việc chế tạo đo đạc mẫu Em xin chân thành cảm ơn dạy bảo tận tình thầy Phịng thí nghiệm Hóa mơi trường – Trường ĐHKH Tự Nhiên Cảm ơn bạn học trao đổi, đóng góp ý kiến q trình hồn thiện luận lòng biết ơn sâu sắc đến người thân, gia đình, bạn bè động viên khích lệ tạo niềm tin giúp em phấn đấu học tập hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2020 Tác giả Ngô Thị Thương i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG - TỔNG QUAN Công nghệp dệt nhuộm ô nhiễm nước thải dệt nhuộm 1.1 Công nghệ dệt nhuộm 1.1.1 Tình hình ngành cơng nghệp dệt nhuộm năm gần 1.1.2 Tình hình nước thải dệt nhuộm Việt Nam 1.2 Sự ô nhiễm nước thải dệt nhuộm 1.2.1 Đặc tính chung nước thải dệt nhuộm 1.2.2 Tác hại ô nhiễm nước thuốc nhuộm 1.3 Thuốc nhuộm Direc Blue 71 1.4 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 1.4.1 Phương pháp keo tụ 1.4.2 Phương pháp sinh học 10 1.4.3 Phương pháp lọc 10 1.4.4 Phương pháp hấp phụ 11 1.4.5 Phương pháp oxy hóa tăng cường – AOPs 11 1.4.6 So sánh phương pháp 12 1.5 Giới thiệu vật liệu quang xúc tác 13 1.5.1 Chất xúc tác bán dẫn chế tạo gốc hydroxyl HO 13 1.5.2 Cơ chế quang xúc tác 16 1.6.Vật liệu nano ZnO vật liệu nano ZnO pha tạp Coban 17 1.6.1.Vật liệu nano ZnO 17 1.6.1.1 Cấu trúc tinh thể ZnO 17 ii 1.6.1.2 Khuyết tật cấu trúc tinh thể ZnO [27] 18 1.6.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới cấu trúc tinh thể 21 1.6.2 Tính chất ZnO 22 1.6.3 Ứng dụng ZnO quang xúc tác 22 1.6.4 Vật liệu nano ZnO biến tính Coban 23 1.7 Tro trấu 24 CHƯƠNG – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Dụng cụ hóa chất 26 2.1.1 Dụng cụ 26 2.1.2 Hóa chất 26 2.1.3 Chuẩn bị hóa chất 26 2.2 Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vật liệu 27 2.2.1 Phương pháp phổ hấp thụ UV-Vis 27 2.2.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X 27 2.2.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét trường (FESEM) 29 2.2.4 Phương pháp phổ hồng ngoại IR 30 2.2.4 Phương pháp đánh giá hiệu quang xúc tác nước chứa chất màu DB71 30 2.2.4.1 Lựa chọn nguồn chiếu sáng 30 2.2.4.2 Lựa chọn chất màu hữu để phân hủy 31 2.2.4.3 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ dung dịch DB71 32 2.2.4.4 Đánh giá hoạt tính quang xúc tác 34 2.3 Tổng hợp vật liệu Co/ZnO Co–tro trấu/ZnO 35 2.3.1 Tổng hợp vật liệu Co/ZnO 35 2.3.2 Điều chế tro trấu từ vỏ trấu 36 2.3.3 Tổng hợp vật liệu Co(4%)-tro trấu/ZnO 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Nghiên cứu đặc trưng vật liệu 38 3.1.1 Thành phần pha vật liệu 38 iii 3.1.2 Hình thái bề mặt vật liệu 40 3.1.3 Phổ hồng ngoại 42 3.1.4 Phổ UV-VIS vật liệu 44 3.2 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng Coban đến hiệu suất phân hủy DB71 46 3.3 Khảo sát khả quang xúc tác vật liệu Co(4%)/ZnO Co(4%)-tro trấu/ZnO 51 3.3.1 Ảnh hưởng khối lượng Co(4%)/ZnO đến hiệu suất phân hủy DB71 51 3.3.2 Ảnh hưởng lượng tro trấu đến hiệu suất phân hủy DB71 53 3.3.3 So sánh khả xử lý DB71 vật liệu Co(4%)/ZnO Co(4%)-1%tro trấu/ZnO ánh sáng mặt trời 55 3.4 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác Co(4%)-1%tro trấu/ZnO 56 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc trưng ô nhiễm từ sản xuất sơ loại hình làng nghề Bảng 1.2 So sánh ưu, nhược điểm phương pháp xử lý 12 Bảng 2.1: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ dung dịch DB71 33 Bảng 2.2 Khối lượng tiền chất ban đầu tổng hợp vật liệu 35 Bảng 3.1 Kích thước trung bình tinh thể vật liệu ZnO khơng pha tạp pha tạp 40 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cơ chế tạo gốc hoạt động vật liệu bán dẫn 14 Hình 1.2 Cơ chế trình xúc tác quang vật liệu bán dẫn 15 Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể ZnO 18 Hình 1.4 Biểu đồ mơ tả hai dạng sai hỏng Schottky Frenkel 19 Hình 1.5 Mơ hình chế quang xúc tác vật liệu ZnO 23 Hình 2.1 Sự nhiễu xạ tia X qua mạng tinh thể 28 Hình 2.2 Quang phổ đèn Compact 31 Hình 2.3 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu quang xúc tác 33 Hình 2.4 Đường chuẩn xác định nồng độ DB71 34 Hình 2.5 Sơ đồ tổng hợp vật liệu Co/ZnO phương pháp thủy nhiệt 35 Hình 2.6 Sơ đồ tổng hợp vật liệu liệu Co(4%)-tro trấu/ZnO 37 Hình 3.1 Giản đồ XRD vật liệu nghiên cứu 38 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 39 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X 39 Hình 3.4 Hình thái bề mặt vật liệu ZnO 41 Hình 3.5 Hình thái bề mặt vật liệu Co(4%)/ZnO 41 Hình 3.6 Hình thái bề mặt vật liệu Co(4%)-tro trấu/ZnO 42 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại ZnO 43 Hình 3.8 Phổ hồng ngoại vật liệu Co(4%)/ZnO 43 Hình 3.9 Phổ UV-VIS vật liệu tổng hợp 45 Hình 3.10 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(2%)/ZnO 47 Hình 3.11 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)/ZnO 47 Hình 3.12 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(6%)/ZnO 48 Hình 3.13 Ảnh hưởng hàm lượng Coban đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu 48 Hình 3.14 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu ZnO 49 vi Hình 3.15 Hiệu suất phân hủy DB71 vật liệu ZnO theo thời gian 50 Hình 3.16 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu bóng tối 51 Hình 3.17 Ảnh hưởng khối lượng mẫu Co(4%)/ZnO đến hiệu suất phân hủy DB71 52 Hình 3.18 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO 53 Hình 3.19 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-3%tro trấu/ZnO 54 Hình 3.20 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-5%tro trấu/ZnO 54 Hình 3.21 Hiệu suất phân hủy DB71 mẫu Co(4%)/ZnO mẫu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO 56 Hình 3.22 Hiệu suất phân hủy DB71 sử dụng Co(4%)-1%tro trấu/ZnO vật liệu sau lần tái sử dụng 57 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT TÊN TIẾNG ANH TÊN TIẾNG VIỆT DB71 Direct Blue 71 Màu xanh trực tiếp 71 ABS Absorbance Độ hấp thụ quang CB Conduction Band Vùng dẫn Eg Band gap Energy Năng lượng vùng cấm SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét UV-Vis Ultra Violet - Visible Tử ngoại- Khả kiến VB Valence Band Vùng hóa trị XRD X - Rays Diffraction Nhiễu xạ tia X COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxi hóa học viii Hình 3.12 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(6%)/ZnO Ảnh hưởng hàm lượng Coban đến hiệu suất phân hủy DB71 thể hình 3.13 a Co(2%)/ZnO b Co(4%)/ZnO c Co(6%)/ZnO Hình 3.13 Ảnh hưởng hàm lượng Coban đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu 48 Từ kết ta thấy hiệu suất xử lý DB71tăng từ 95.6% đến 98.3% (sau 150 phút) hàm lượng Coban tăng từ 2% đến 4% tăng hàm lượng Coban tăng đến 6% hiệu suất sử lý DB71 lại giảm xuống 91.3% Như vậy, Co/ZnO với hàm lượng Coban 4% có hoạt tính quang xúc tác cao Kết giải thích sau: Khi pha tạp Coban vào mạng tinh thể ZnO, với hàm lượng Coban pha tạp vào ZnO nhỏ (2%), ion Coban thay phần vị trí ion Zn2+ cấu trúc lục phương ZnO, tạo nên khuyết tật điểm ion lạ cấu trúc ZnO Chính tạo thành khuyết tật làm giảm lượng vùng cấm vật liệu Nhưng tăng hàm lượng Coban đến 6% hiệu suất xử lý DB71 lại giảm Điều có xảy phản ứng oxi hóa bề mặt ZnO tạo thành oxit Coban phủ bề mặt ZnO làm cản trở trình hấp thụ ánh sáng ZnO dẫn đến hiệu suất quang xúc tác giảm [27][29][32] Để đánh giá vai trò Coban đến khả quang xúc tác vật liệu ZnO, tiến hành đo UV-VIS mẫu ZnO không pha tạp Coban đến khả phân hủy DB71 ánh sáng mặt trời Kết thể hình 3.14 Hình 3.14 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu ZnO 49 Từ kết hình 3.14 đường chuẩn DB71 xây dựng tính nồng độ lại sau 30 phút, 60 phút, 120 phút 150 phút tính hiệu suất phân hủy DB71 Kết thể hình 3.15 Hình 3.15 Hiệu suất phân hủy DB71 vật liệu ZnO theo thời gian Kết hình 3.15 cho thấy, khơng pha tạp Coban hiệu suất phân hủy đạt khoảng 18% Để đánh giá ảnh hưởng vai trò quang xúc tác hay hấp phụ vật liệu Co(2%)/ZnO, Co(4%)/ZnO, Co(6%)/ZnO, tiến hành xử lý DB71 vật liệu không dùng đèn chiếu sáng mà thực bóng tối Kết hình 3.16 50 Co(2%)/ZnO Co(4%)/ZnO Co(6%)/ZnO Hình 3.16 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu bóng tối Kết hình 3.16 cho thấy, khơng chiếu sáng phổ UV-VIS DB71 giảm khơng đáng kể, chứng tỏ vật liệu hấp phụ mà chúng hoạt tính quang xúc tác chủ yếu 3.3 Khảo sát khả quang xúc tác vật liệu Co(4%)/ZnO Co(4%)-tro trấu/ZnO Trong thí nghiệm này, giữ cố định yếu tố pH = dung dịch phản ứng bằng, thể tích dung dịch DB71 25 ppm 100ml, lượng xúc tác 0,1g Q trình thử hoạt tính quang xúc tác tiến hành theo quy trình mục 2.2.4.4 3.3.1 Ảnh hưởng khối lượng Co(4%)/ZnO đến hiệu suất phân hủy DB71 Theo kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ pha tạp Coban đến hiệu suất phân hủy mục 3.2 chọn mẫu Co(4%)/ZnO cho hiệu suất phân hủy DB71 cao 51 Kết ảnh hưởng khối lượng chất quang xúc tác Co(4%)/ZnO đến hiệu suất phân hủy DB71 hình 3.17 Hình 3.17 Ảnh hưởng khối lượng mẫu Co(4%)/ZnO đến hiệu suất phân hủy DB71 Từ kết hình 3.17 ta thấy: khối lượng vật liệu tăng từ 0,05g đến 0,2g, hiệu suất xử lý DB71 tăng từ 84,7% đến 98.7% sau thời gian phản ứng 150 phút Khi khối lượng vật liệu tiếp tục tăng từ 0,2g đến 0,3g, hiệu suất xử lý DB71 lại giảm xuống 93.9% Vậy khối lượng vật liệu 0,2g cho hiệu suất xử lý DB71 tốt sau thời gian phản ứng 150 phút Hơn nữa, khối lượng vật liệu, thời gian phản ứng tăng hiệu suất xử lý DB71 tăng Điều giải thích sau: Khi lượng chất xúc tác tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với thuốc nhuộm ít, trung tâm hoạt động phân hủy màu ít, kết hiệu suất phân hủy chất màu thấp Tuy nhiên, lượng chất xúc tác dung dịch tăng lên hỗn độn dung dịch tăng lên Điều hạn chế ánh sáng xuyên qua giảm chiếu xạ, kết giảm hoạt tính quang xúc tác vật liệu Kết cho thấy dùng lượng quang xúc tác 0,2gam hiệu suất phân hủy 52 cao không nhiều lượng quang xúc tác 0,1gam Do để tiết kiệm lượng vật liệu xúc tác thí nghiệm sau chọn lượng quang xúc tác 0,1gam 3.3.2 Ảnh hưởng lượng tro trấu đến hiệu suất phân hủy DB71 Hàm lượng tro trấu vật liệu nano Co(4%)-tro trấu/ZnO trấu ảnh hưởng lớn đến thành phần cấu trúc vật liệu Co(4%)-tro trấu/ZnO, ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu Trong thí nghiệm này, nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng tro trấu đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu Co(4%)/ZnO Hàm lượng tro trấu thay đổi sau: 1%; 3% 5% Quy trình tổng hợp mơ tả mục 2.3.2 Các vật liệu tổng hợp với hàm lượng % tro trấu khác đem thử hoạt tính quang xúc tác điều kiện thí nghiệm Trong thí nghiệm này, chúng tơi giữ cố định yếu tố pH dung dịch phản ứng 7, thể tích dung dịch DB71 25ppm 100ml, lượng xúc tác 0,1g Q trình thử hoạt tính xúc tác tiến hành theo quy trình mục 2.2.6.4 Kết xử lý DB71 trình bày hình 3.18, 3.19 hình 3.20 Co(4%) -1%tro trấu/ZnO Hình 3.18 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO 53 Co(4%) -3%tro trấu/ZnO Hình 3.19 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-3%tro trấu/ZnO Co(4%) -5%tro trấu/ZnO Hình 3.20 Phổ UV-VIS dung dịch DB71 xử lý vật liệu Co(4%)-5%tro trấu/ZnO 54 Từ kết hình 3.18, 3.19, 3.20 cho thấy hiệu xuất xử lý DB71 giảm lượng tro trấu tăng từ 1% đến 5%, lượng tro trấu 1% cho phân hủy gần hoàn toàn sau 150 phút đạt 98,6%, tăng lượng tro trấu 3% 5% hiệu suất phân hủy DB71 đạt 88,5% 58,9% Điều giải thích pha tạp tro trấu (trong thành phần hóa học tro trấu có cacbon silic) vào Co(4%)/ZnO, cacbon silic chiếm chỗ trống mạng tinh thể ZnO làm cho lượng vùng cấm chúng giảm Hơn có mặt cacbon vơ định hình bề mặt làm tăng cường hấp thụ ánh sáng nhìn thấy Ngồi ra, cacbon cịn đóng vài trị lưu trữ electron ngăn tái kết hợp electron lỗ trống Tuy nhiên hàm lượng tro trấu nhiều cacbon silic phủ lên bề mặt ZnO nhiều gây cản trở việc ánh sáng tương tác với vật liệu, làm cho hoạt tính quang xúc tác Co(4%)-tro trấu/ZnO giảm 3.3.3 So sánh khả xử lý DB71 vật liệu Co(4%)/ZnO Co(4%)-1%tro trấu/ZnO ánh sáng đèn Compact Bổ sung tro trấu với mục đích làm giảm lượng vùng cấm ZnO để tăng khả quang xúc tác Co(4%)/ZnO vùng ánh sáng nhìn thấy ZnO, chúng tơi khảo sát khả xử lý DB71 vật liêu Co(4%)/ZnO Co(4%)-1%tro trấu/ZnO ánh sáng đèn Compact Trong thí nghiệm cố định lượng mẫu quang xúc tác 0,1g/ 100 ml dung dịch DB71, pH dung dịch Quy trình tiến hành phản ứng thực theo quy trình mục 2.2.4.4 Kết khảo sát ảnh hưởng vật liệu quang xúc tác thể hình 3.21 55 a Co(4%)/ZnO b Co(4%)-1%tro trấu/ZnO Hình 3.21 Hiệu suất phân hủy DB71 mẫu Co(4%)/ZnO mẫu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO Từ kết hình 3.21 cho thấy thêm lượng tro trấu hiệu suất phân hủy DB71 tăng điều giải thích mục 3.3.2 3.4 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác Co(4%)-1%tro trấu/ZnO Khả tái sử dụng vật liệu quang xúc tác có ý nghĩa lớn trình xử lý chất màu Để nghiên cứu khả tái sử dụng vật liệu quang xúc tác Co(4%)-1%tro trấu/ZnO với khả phân hủy DB71 ánh sáng nhìn thấy chúng tơi tiến hành khảo sát khả tái sử dụng vật liệu sau lần Tiến hành phản ứng phân hủy quang xúc tác mục 2.2.4.4 cố định lượng quang xúc tác 0,1g 100 ml dung dịch DB71 25ppm, pH dung dịch Sau lần phản ứng quang xúc tác, chất xúc tác Co(4%)-1%tro trấu/ZnO rửa nước nhiều lần để loại bỏ tạp chất bám chất xúc tác Sau chất 56 xúc tác sấy 90 oC 5h, lặp lại thí nghiệm xử lý DB71 với chất xúc tác Kết hiệu suất trình tái sử dụng vật liệu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO trình bày hình 3.22 Co(4%)-1%tro trấu/ZnO Tái sử dụng lần Tái sử dụng lần Tái sử dụng lần Hình 3.22 Hiệu suất phân hủy DB71 sử dụng Co(4%)-1%tro trấu/ZnO vật liệu sau lần tái sử dụng Kết hình 3.22 cho thấy hiệu suất lần sử dụng sau 150 phút hiệu suất đạt 98,6% Ở lần tái sử dụng hiệu suất phân hủy đạt 90,4%, 82,3% 77,6% lần tái sử dụng 1, Như sau lần tái sử dụng hiệu suất phân hủy cao 57 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu: “Nghiên cứu chế tạo ZnO pha tạp Co cố định tro trấu làm quang xúc tác phân hủy phẩm màu hữu ánh sáng nhìn thấy” thu kết sau: Đã tổng hợp oxit ZnO không pha tạp, pha tạp Coban tro trấu Kết cho thấy với hàm lượng Coban 4% lượng tro trấu 1% vật liệu có hiệu suất xử lý DB71 tốt Đã khảo sát đặc trưng cấu trúc vật liệu - Đã xác định đặc trưng vật liệu Co/ZnO Co-tro trấu/ZnO - Xác định kích thước tinh thể khoảng 42nm - Xác định lượng vùng cấm vật liệu ZnO (3.2eV), Co(4%)/ZnO (3.09eV) Co(4%)-1%tro trấu/ZnO (2.95eV) (mở rộng vùng hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến) Khảo sát khả phân hủy DB71 ánh sáng đèn compact, ảnh hưởng nồng độ chất pha tạp ảnh hưởng lượng quang xúc tác đến hiệu suất phân hủy Mẫu cho hiệu suất phân hủy lớn Co(4%)/ZnO với hiệu suất đạt 98,25% sau 150 phút phản ứng Khảo sát ảnh hưởng lượng tro trấu đến hiệu suất phân hủy DB71 Mẫu cho hiệu suất phân hủy cao Co(4%)-1%tro trấu/ZnO với hiệu suất đạt 98,6% sau 150 phút chiếu sáng Đã khảo sát ảnh hưởng khả tái sử dụng vật liệu Co(4%)-1%tro trấu/ZnO sau lần tái sử dụng, sau lần tái sử dụng hiệu xuất phân hủy DB71 tương đối cao (77,6%) 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] R M Tripathi, A S Bhadwal, R K Gupta, P Singh, A Shrivastav, and B R Shrivastav, “ZnO nanoflowers: Novel biogenic synthesis and enhanced photocatalytic activity,” J Photochem Photobiol B Biol., vol 141, pp 288–295, 2014, doi: 10.1016/j.jphotobiol.2014.10.001 [2] V Y Ivanov, A J Zakrzewski, B S Witkowski, and M Godlewski, “Optical properties of ZnO doped with Cobalt ions,” Opt Mater (Amst)., vol 59, pp 15–19, 2016, doi: 10.1016/j.optmat.2016.04.001 [3] B Panigrahy, M Aslam, and D Bahadur, “Aqueous Synthesis of Mn- and Co-Doped ZnO Nanorods,” pp 11758–11763, 2010 [4] S Singhal, J Kaur, T Namgyal, and R Sharma, “Cu-doped ZnO nanoparticles: Synthesis, structural and electrical properties,” Phys B Condens Matter, vol 407, no 8, pp 1223–1226, 2012, doi: 10.1016/j.physb.2012.01.103 [5] M Shatnawi et al., “Magnetic and optical properties of Co-doped ZnO nanocrystalline particles,” J Alloys Compd., vol 655, pp 244–252, 2016, doi: 10.1016/j.jallcom.2015.09.166 [6] N F Djaja, D A Montja, and R Saleh, “The Effect of Co Incorporation into ZnO Nanoparticles,” vol 2013, no March, pp 33–41, 2013 [7] A Singhal, S N Achary, J Manjanna, S Chatterjee, P Ayyub, and A K Tyagi, “Chemical Synthesis and Structural and Magnetic Properties of Dispersible Cobalt- and Nickel-Doped ZnO Nanocrystals,” pp 3422–3430, 2010 [8] B Pal and P K Giri, “High temperature ferromagnetism and optical properties of Co doped ZnO nanoparticles High temperature ferromagnetism and optical properties of Co doped ZnO nanoparticles,” vol 084322, no 2010, 2014, doi: 10.1063/1.3500380 59 [9] M Sajjad, I Ullah, M I Khan, J Khan, M Y Khan, and M T Qureshi, “Structural and optical properties of pure and copper doped zinc oxide nanoparticles,” Results Phys., vol 9, pp 1301–1309, 2018, doi: 10.1016/j.rinp.2018.04.010 [10] F Ahmed, S Kumar, N Arshi, M S Anwar, B H Koo, and C G Lee, “Microelectronic Engineering Doping effects of Co + ions on structural and magnetic properties of ZnO nanoparticles,” Microelectron Eng., vol 89, pp 129–132, 2012, doi: 10.1016/j.mee.2011.03.149 [11] A Maleki and B Shahmoradi, “Solar degradation of Direct Blue 71 using surface modi fi ed iron doped ZnO hybrid nanomaterials,” pp 1923–1928, 2012, doi: 10.2166/wst.2012.091 [12] S X Nguyen, M Q Nguyen, H T Nguyen, T T Nguyen, and T T Tran, “Mechanism of enhanced photocatalytic activity of Cr-doped ZnO nanoparticles revealed by photoluminescence emission and electron spin resonance,” Semicond Sci Technol., vol 34, no 2, p 025013, 2019 [13] G Thennarasu and A Sivasamy, “Mn doped ZnO nano material : a highly visible light active photocatalyst for environmental abatment,” Inorg Nano-Metal Chem., vol 0, no 0, pp 1–8, 2018, doi: 10.1080/24701556.2018.1504073 [14] C Cheng, G Xu, H Zhang, Y Luo, and Y Li, “Solution synthesis, optical and magnetic properties of Zn1 - xCoxO nanowires,” Mater Lett., vol 62, no 21–22, pp 3733–3735, 2008, doi: 10.1016/j.matlet.2008.04.044 [15] B T Á N Hồng Thị Hương Huế, Nguyễn Đình Bảng, “HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA ZnO VÀ Mn-ZnO ĐƯỢC,” Tạp chí Hóa học, vol 53, no 2, pp 301–305, 2015, doi: 10.15625/0866-7144.2015-00133 [16] M Arshad, A Azam, A S Ahmed, S Mollah, and A H Naqvi, “Effect of Co substitution on the structural and optical properties of ZnO nanoparticles synthesized by sol – gel route,” J Alloys Compd., vol 509, no 33, pp 8378–8381, 2011, doi: 10.1016/j.jallcom.2011.05.047 60 [17] T M Hammad, J K Salem, and R G Harrison, “Structure , optical properties and synthesis of Co-doped ZnO superstructures,” 2012, doi: 10.1007/s13204-012-0077-9 [18] R He, R K Hocking, and T Tsuzuki, “Co-doped ZnO nanopowders : Location of cobalt and reduction in photocatalytic activity,” Mater Chem Phys., vol 132, no 2–3, pp 1035–1040, 2012, doi: 10.1016/j.matchemphys.2011.12.061 [19] M Nirmala and A Anukaliani, “Characterization of undoped and Co doped ZnO nanoparticles synthesized by DC thermal plasma method,” Phys B Phys Condens Matter, vol 406, no 4, pp 911–915, 2011, doi: 10.1016/j.physb.2010.12.026 [20] J Fu et al., “Synthesis and structural characterization of ZnO doped with Co : Impurity,” J Alloys Compd., vol 558, pp 212–221, 2013, doi: 10.1016/j.jallcom.2013.01.029 [21] Y Lu, Y Lin, D Wang, L Wang, T Xie, and T Jiang, “A High Performance Cobalt-Doped ZnO Visible Light Photocatalyst and Its Photogenerated Charge Transfer Properties,” vol 4, no 11, pp 1144–1152, 2011, doi: 10.1007/s12274-011-0163-4 [22] V Gandhi, R Ganesan, H Hameed, A Syedahamed, and M Thaiyan, “E ff ect of Cobalt Doping on Structural, Optical, and Magnetic Properties of ZnO Nanoparticles Synthesized by Coprecipitation Method,” 2014, doi: 10.1021/jp411848t [23] B M Rajbongshi and S K Samdarshi, “Cobalt-doped zincblende-wurtzite mixed-phase ZnO photocatalyst nanoparticles with high activity in visible spectrum,” Appl Catal B Environ., vol 144, pp 435–441, 2014, doi: 10.1016/j.apcatb.2013.07.048 [24] J Saien and A R Soleymani, “Degradation and mineralization of Direct Blue 71 in a circulating upflow reactor by UV/TiO2 process and employing a new method in kinetic study,” J Hazard Mater., vol 144, no 1–2, pp 506–512, 61 2007, doi: 10.1016/j.jhazmat.2006.10.065 [25] T Huy, “Sự phân hủy phẩm màu Direct Blue 71 chất xúc tác quang FeNS-TiO ánh sáng khả kiến,” pp 140–146, 2016 [26] A Maleki, H Daraei, F Khodaei, and K B Aghdam, “Direct blue 71 dye removal probing by potato peel- based sorbent : applications of artificial intelligent systems,” vol 3994, no October, 2015, doi: 10.1080/19443994.2015.1048733 [27] Lưu Thị Việt Hà, “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano ZnO pha tạp Mn , Ce , C đánh giá khả quang oxi hóa,” Luận án tiến sĩ hóa học, Viện Hóa học, Viện khoa học cơng nghệ Việt Nam, vol 15, no 6, pp 5–12, 2018 [28] C Boon, L Yong, and A Wahab, “A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts : Synthesis , mechanisms and applications,” Renew Sustain Energy Rev., vol 81, no July 2016, pp 536–551, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2017.08.020 [29] S Anandan, N Ohashi, and M Miyauchi, “ZnO-based visible-light photocatalyst: Band-gap engineering and multi-electron reduction by co-catalyst,” Appl Catal B Environ., vol 100, no 3–4, pp 502–509, 2010, doi: 10.1016/j.apcatb.2010.08.029 [30] Đ M Cường, “Luận văn thạc sĩ,” NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT TỪ TÍNH TỪ CHẤT THẢI NƠNG NGHIỆP VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHẨM MÀU DB71 TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC, 2018 [31] D C Linh and P G S T S N Đ Bảng, “Nghiên cứu sử dụng ZnO nano làm chất quang xúc tác phân hủy thuốc trừ sâu Dimethoate ánh sáng trơng thấy,” Hóa Mơi Trường, vol Thạc sĩ, 2014 [32] M A Shafique, S A Shah, M Nafees, K Rasheed, and R Ahmad, “Effect of doping concentration on absorbance , structural , and magnetic properties of cobalt-doped ZnO nano-crystallites,” pp 1–7, 2012 62 ... tính quang xúc tác ZnO Xuất phát từ thực tế sở khoa học trên, nghiên cứu đề tài ? ?Nghiên cứu chế tạo ZnO pha tạp Co cố định tro trấu làm chất quang xúc tác phân hủy phẩm màu hữu ánh sáng nhìn thấy? ??... NHIÊN NGÔ THỊ THƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU ZnO NANO PHA TẠP Co CỐ ĐỊNH TRÊN TRO TRẤU LÀM CHẤT QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY PHẨM MÀU HỮU CƠ DƯỚI ÁNH SÁNG NHÌN THẤY Chun ngành: Hóa mơi trường... tiêu nghiên cứu + Chế tạo vật liệu Co- tro trấu /ZnO phương pháp thủy nhiệt + Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình quang xúc tác vật liệu + Nghiên cứu khả phân hủy DB71 vật liệu nghiên cứu Nội