Luận văn thạc sĩ tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nano tio2 biến tính

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ LINH TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANO TiO2 BIẾN TÍNH BẰNG Ag2O VÀ CuO Chun ngành: HĨA VÔ CƠ Mã số: 60.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI ĐỨC NGUYÊN Thái Nguyên, năm 2018 i LỜI CAM ÐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Bùi Đức Nguyên Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên, tháng 09 năm 2018 Tác giả luận văn HOÀNG THỊ LINH Xác nhận Trưởng khoa Hóa học Xác nhận giáo viên hướng dẫn PGS.TS NGUYỄN THỊ HIỀN LAN PGS.TS BÙI ĐỨC NGUYÊN ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Bùi Đức Nguyên người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo ban giám hiệu, phịng Đào tạo, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực nghiệm hồn thành luận văn Với khối lượng công việc lớn, thời gian nghiên cứu có hạn, khả nghiên cứu cịn hạn chế, chắn luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy giáo, cô giáo bạn đọc Xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, tháng 09 năm 2018 Tác giả Hoàng Thị Linh iii MỤC LỤC LỜI CAM ÐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu nano TiO2 .3 1.2 Tính chất quang xúc tác vật liệu nano TiO2 1.2.1 Giới thiệu xúc tác quang bán dẫn 1.2.2 Cơ chế xúc tác quang chất bán dẫn 1.3 ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU NANO TiO2 1.3.1 Xử lý chất hữu độc hại ô nhiễm nguồn nước 1.3.2 Xử lý ion kim loại độc hại ô nhiễm nguồn nước 10 1.3.3 Xử lý khí độc hại nhiễm khơng khí 10 1.3.4 Điều chế hiđro từ phân hủy nước .11 1.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU NANO TiO2 12 1.4.1 Pha tạp TiO2 với nguyên tố kim loại phi kim .12 1.4.2 Kết hợp TiO2 với chất bán dẫn khác 13 1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU 14 1.5.1 Nhiễu xạ tia X (XRD) 14 1.5.2 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 16 1.5.3 Tán xạ lượng tia X (EDX) 17 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 18 2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 18 2.1.1 Hóa chất 18 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 19 2.2 CHẾ TẠO VẬT LIỆU 19 2.2.1 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính CuO 19 2.2.2 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính Ag2O 20 iv 2.2.3 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính Ag2O, CuO 21 2.3 CÁC KỸ THUẬT ĐO KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU 23 2.3.1 Nhiễu xạ tia X 23 2.3.2 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 23 2.3.3 Phổ tán xạ tia X (EDX) 23 2.4 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY HỢP CHẤT RHODAMINE B CỦA CÁC VẬT LIỆU 23 2.4.1 Thí nghiệm khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 23 2.4.2 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng (%) Ag2O, CuO vật liệu đến hoạt tính quang xúc tác TiO2 24 2.4.3 Thí nghiệm khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu theo thời gian 24 2.4.4 Hiệu suất quang xúc tác 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 THÀNH PHẦN, ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC CỦA VẬT LIỆU 26 3.1.1 Kết nhiễu xạ tia X(XRD) 26 3.1.2 Kết chụp phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 28 3.1.3 Kết chụp TEM 31 3.2 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA CÁC VẬT LIỆU 35 3.2.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 35 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng phần trăm Ag2O, CuO biến tính đến hoạt tính quang xúc tác TiO2 37 3.2.3 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy RhB theo thời gian vật liệu 1,5% Ag2O/TiO2 ;1% CuO/TiO2; 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 42 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết Tên đầy đủ tắt EDX Energy dispersive X- ray TEM Transnission Electron Microscope XRD X-Ray Diffraction RhB Rhodamine B VB Valence band CB Conduction band vi DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Một số tính chất vật lý tinh thể rutile anatase Bảng 2.1 Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 0,01M lấy tương ứng 19 với % khối lượng CuO (x) vật liệu x%CuO/TiO2 Bảng 2.2 Thể tích dung dịch Ag(NO3)3 0,01M lấy tương ứng 20 với % khối lượng Ag2O (x) vật liệu x%Ag2O/TiO2 Bảng 2.3 Thể tích dung dịch Ag(NO3)3 0,01M Cu(NO3)2 0,01M lấy tương ứng với % khối lượng CuO (x) Ag2O (x) vật liệu x%CuO, Ag2O /TiO2 vii 21 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1 Các dạng thù hình khác TiO2 (A) rutile, (B) anatase, (C) brookite Hình 1.2 Khối bát diện TiO2 Hình 1.3 Các trình diễn hạt bán dẫn bị chiếu xạ với bước sóng thích hợp Hình 1.4 Giản đồ oxi hóa khử cặp chất bề mặt TiO2 Hình 1.5 Giản đồ lượng pha anatase pha rutile Hình 1.6 Sự hình thành gốc HO● O2‾ Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo Rhodamine B 10 Hình 1.8 Cơ chế quang xúc tác TiO2 tách nước cho sản xuất hiđro 11 Hình 1.9 Mơ tả tượng nhiễu xạ tia X mặt phẳng tinh thể chất rắn 14 10 Hình 1.10 Sơ đồ mơ tả hoạt động nhiễu xạ kế bột 15 11 Hình 1.11 Kính hiển vi điện tử truyền qua 16 12 Hình 1.12: Ngun lý phép phân tích EDX 17 13 Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý hệ ghi nhận tín hiệu phổ EDX TEM 18 14 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp vật liệu TiO2 biến tính CuO 20 15 Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp vật liệu TiO2 biến tính Ag2O 21 16 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp vật liệu TiO2 biến tính Ag2O, CuO 22 17 Hình 2.4 Đường chuẩn dung dịch Rhodamine B 25 viii 18 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu x%Ag2O/TiO2 (x=0,5÷3) 26 19 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu x%CuO/TiO2 (x=0,5÷3) 26 20 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu x%Ag2O,CuO/TiO2 (x=0,5÷3) 27 21 Hình 3.4 Phổ EDX mẫu TiO2-TM 28 22 Hình 3.5 Phổ EDX mẫu 1%Ag2O/TiO2 29 23 Hình 3.6 Phổ EDX mẫu 1%CuO/TiO2 30 24 Hình 3.7 Phổ EDX mẫu 1%Ag2O, CuO/TiO2 31 25 Hình 3.8 Ảnh TEM vật liệu TiO2-TM 31 26 Hình 3.9 Ảnh TEM vật liệu 1%Ag2O/TiO2 32 27 Hình 3.10 Ảnh TEM vật liệu 1%CuO/TiO2 33 28 Hình 3.11 Ảnh TEM vật liệu 1% Ag2O,CuO /TiO2 34 29 Hình 3.12 Phổ hấp phụ phân tử RhB vật liệu 1%Ag2O/TiO2 sau khoảng thời gian khác 35 30 Hình.3.13 Phổ hấp phụ phân tử RhB vật liệu 1%CuO/TiO2 sau khoảng thời gian khác 36 31 Hình 3.14 Phổ hấp phụ phân tử RhB vật liệu 3%Ag2O,CuO/TiO2 sau khoảng thời gian khác 36 32 Hình 3.15 Sự thay đổi phổ hấp thụ phân tử dung dịch RhB mẫu x%Ag2O /TiO2 37 33 Hình 3.16 Hiệu suất quang xúc tác (H%) phân hủy Rhodamine B vật liệu x%Ag2O/TiO2 38 34 Hình 3.17 Sự thay đổi phổ hấp thụ phân tử dung dịch RhB mẫu x%CuO/TiO2 39 ix 35 Hình 3.18 Hiệu suất quang xúc tác (H%) phân hủy RhB vật liệu x%CuO/TiO2 39 36 Hình 3.19 Sự thay đổi phổ hấp thụ phân tử dung dịch RhB mẫu Ag2O,CuO/TiO2 40 37 Hình 3.20 Hiệu suất quang xúc tác (H%) phân hủy Rhodamine B vật liệu x%Ag2O,CuO/TiO2 41 38 Hình 3.21 Sự ảnh hưởng khác chất xúc tác đến hiệu suất quang xúc tác TiO2: 42 A) 1,5%Ag2O/TiO2; B) 1%CuO/TiO2; C) 1,5% Ag2O,CuO/TiO2 39 Hình 3.22 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 pH=3 43 40 Hình 3.23 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 pH=3 43 41 Hình 3.24 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác vật liệu 1%CuO/TiO2 pH=5 44 42 Hình 3.25 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1%CuO/TiO2 pH=5 44 43 Hình 3.26 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác vật liệu 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 45 pH=3 44 Hình 3.27 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 pH=3 x 45 Hình 3.22 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 pH=3 60 50.86 46.63 50 37.76 H(%) 40 28.89 30 23.29 19.01 20 10 55.58 53.09 54.37 9.72 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Time (minute) Hình 3.23 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 pH=3 43 Hình 3.24 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác vật liệu 1%CuO/TiO2 pH=5 50 44.54 45 39.82 40 33.2 H(%) 35 30 25.78 25 20.8 20 13.7 15 10 46.1 46.96 16.24 6.56 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Time (minute) Hình 3.25 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1%CuO/TiO2 pH=5 44 Hình 3.26 Hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B thời điểm chiếu sáng khác 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 pH=3 60 46.43 50 48.27 49.14 51.08 41.64 H(%) 40 36.22 27.22 30 22.42 16.42 20 10 8.53 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Time (minute) Hình 3.27 Hiệu suất quang xúc tác phân hủy Rhodamine B theo thời gian vật liệu 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 pH=3 Kết hình 3.22 hình 3.23 cho thấy hiệu suất phân hủy RhB pH=3 1,5%Ag2O/TiO2 tốt (H=55,58%) 45 KẾT LUẬN Căn vào kết đạt đưa kết luận sau: Đã tổng hợp thành công vật liệu nano tinh thể TiO2 biến tính Ag2O, CuO hỗn hợp Ag2O, CuO với phần trăm biến tính từ 0,5÷3 Đã khảo sát đặc trưng cấu trúc vật liệu nano biến tính phổ tán xạ lượng tia X (EDX), phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Các kết cho thấy: - Xác nhận có mặt Ag, Cu vật liệu - Vật liệu tổng hợp có kích thức hạt đồng nhỏ cỡ nano - Việc biến tính oxit Ag2O, CuO hỗn hợp Ag2O, CuO nói chung không làm ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể TiO2 Đã khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamin B vùng ánh sáng khả kiến Kết cho thấy: - Việc biến tính oxit Ag2O, CuO hỗn hợp Ag2O, CuO với phần trăm biến tính từ 0,5÷3 có ảnh hưởng lớn hoạt tính quang xúc tác TiO2 tinh khiết, sau 30 phút chiếu sáng: hiệu suất quang xúc tác vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 tốt (H=14,85%) vật liệu 1%CuO/TiO2 (H=10,59%) - Sau 200 phút chiếu sáng: vật liệu biến tính 1,5%Ag2O/TiO2 (pH=3) cho hiệu suất quang xúc tác tốt (H=55,58%), vật liệu 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 (pH=3) cho hiệu suất quang xúc tác H=51,08% vật liệu 1%CuO/TiO2 (pH=5) cho hiệu suất quang xúc tác thấp (H=46,96%) 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Thị Thanh Mai (2014) “Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác vật liệu nano TiO2 biến tính Ag2O, CoO, La2O3”, Luận văn Thạc sĩ khoa học hóa học, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên [2] Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2002) “Khử amoni nước nước thải phương pháp quang hóa với xúc tác TiO2”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, 40 (3), trang 20-29 [3] Nguyễn Xuân Nguyên, Lê Thị Hoài Nam (2004) “Nghiên cứu xử lý nước rác Nam Sơn màng xúc tác TiO2 lượng mặt trời”, Tạp chí Hóa học ứng dụng (8) Tiếng anh [4] Alex T Kuvarega, Rui W M Krause, and Bhekie B Mamba (2011) “Nitrogen/Palladium-Codoped TiO2 for Efficient Visible Light Photocatalytic Dye Degradation” , American Chemical Society ,115, (22110- 22120) [5] Amy L Linsebigler, Guangquan Lu and John T Yates, (1995) “Photocatalysis on TiO2 surfaces: Principles, Mechanisms and Selected Results”, Chem Rev 95 pp 735-758 [6] Choi WY, Termin A, Hoffmann MR, (1994) “The role of metal ion dopants in quantum-sized TiO2: correlation between photoreactivity and charge carrier recombination dynamics”, J Phys Chem;84:13669–13679 [7] Duc-Nguyen Bui, Shi-Zhao Kang, Xiangqing Li, Jin Mu (2011) “ Effect of Si doping on the photocatalytic activity and photoelectrochemical property of TiO2 nanoparticles”,Catalysis Communication ,13, (14-17) [8] Feng LR, Lu SJ, Qiu FL Influence of transition elements dopant on the photocatalytic activities of nanometer TiO2 Acta Chimica Sinica [in Chinese] 2002;60(3):463–7 47 [9] Hao-Li Qin, Guo-Bang Gu, Song Liu (2008), “Preparation of nitrogen-doped titania with visible-light activity and its application”, Comptes Rendus Chimie, 11 (1-2), pp 95100 [10] Hongqi Sun, Yuan Bai, Huijing Liu, Wanqin Jin, Nanping Xu (2009), “Photocatalytic decomposition of 4-chlorophenol over an efficient N-doped TiO2 under sunlight irradiation”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 201 (1), pp 15-22 [11] Jianchun Bao, Kaixi Song, Jiahong Zhou (2008) “Photocatalytic Activity of (Copper, Nitrogen)-Codoped TitaniumDioxide Nanoparticles ”,The American Ceramic Socicty, 91, (1369-1371) [12] Jina Choi, Hyunwoong Park, Michael R Hoffmann, (2010) “Effects of Single Metal-Ion Doping on the Visible-Light Photoreactivity of TiO2” J Phys Chem C, 114 (2), pp 783–792 [13] Kangqiang Huang, Li Chen, Jianwen Xiong, and Meixiang Liao (2012) “Preparation, characterization of Visible Light-Activated Fe, N co-doped TiO2 and Its Photocatalytic Inactivation Effect on Leukemia Tumors” International Journal of Photoenergy, Article ID 631435 (9) [14] Meng Ni, Michael K.H Leung , Dennis Y.C Leung, K Sumathy (2007), “A review and recent developments in photocatalytic water-splitting using TiO2 for hydrogen production”, Department of Mechanical Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong, Renewable and Sustainable Energy Reviews (11), 401–425 [15] K.K Paul , Ramesh Ghosh and P K Giri (2016) Mechanism of strong visible light photocatalysis by Ag2O-nanoparticledecorated monoclinic TiO2(B) porous nanorods, Nanotechnology 27, 1-15 [16] L.C Sim, Kai Wern Ng, Shaliza Ibrahim and Pichiah Saravanan (2013), Preparation of Improved p-n Junction NiO/TiO2 Nanotubes for Solar-Energy- 48 Driven Light Photocatalysis, International Journal of Photoenergy, Vol 2013, 110 [17] Teshome Abdo Segne1, Siva Rao Tirukkovalluri1 and Subrahmanyam Challapalli (2011) “Studies on Characterization and Photocatalytic Activities of Visible Light Sensitive TiO2 Nano Catalysts Co-doped with Magnesium and Copper” International Research Journal of Pure & Applied Chemistry, (3), 84-103, India [18] Xiaobo Chen, Samuel S Mao (2007), “Titanium dioxide nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications”, Chemical Reviews, 107 (7), 28912959 [19] Ye Cong, Jinlong Zhang, Feng Chen, Masakazu Anpo, and Dannong He, (2007) “Preparation, Photocatalytic Activity, and Mechanism of Nano-TiO2Co-Doped with Nitrogen and Iron (III)” J Phys Chem C, 111 (28), 10618-10623 [20] Yihe Zhang, Fengzhu Lv, Tao Wu, Li Yu, Rui Zhang, Bo Shen, Xianghai Meng, Zhengfang 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 [21] Zhongqing Liu, Yanping Zhou, Zhenghua Li, Yichao Wang, and Changchun Ge (2007), “Enhanced photocatalytic activity of (La, N) co-doped TiO, by TiCl4, sol-gel autoigniting synthesis”, 14, p552 49 PHỤ LỤC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau TiO2 d=3.489 500 400 Lin (Cps) 300 d=1.360 d=1.477 d=1.662 100 d=1.693 d=2.365 d=1.884 200 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Linh TN mau TiO2-3.raw - Type: Locked Coupled - Start: 20.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 1) Left Angle: 23.990 ° - Right Angle: 26.990 ° - Left Int.: 2.00 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 25.516 ° - d (Obs Max): 3.488 - Max Int.: 406 Cps - Net Height: 404 Cps - FWHM: 0.614 ° - Chord Mid.: 01-089-4921 (C) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 88.27 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.77700 - b 3.77700 - c 9.50100 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - Phụ lục 1: Giản đồ nhiễu xạ tia X TiO2-TM Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Ag2O/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.522 1200 1100 1000 800 700 600 d=1.251 100 d=1.276 d=1.265 d=1.338 d=1.480 d=2.487 d=2.434 200 d=2.334 300 d=1.701 d=2.381 400 d=1.665 d=1.892 500 d=3.250 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN Ag2O-TiO2-1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 1) Left Angle: 23.990 ° - Right Angle: 26.150 ° - Left Int.: 70.4 Cps - Right Int.: 63.1 Cps - Obs Max: 25.274 ° - d (Obs Max): 3.521 - Max Int.: 1019 Cps - Net Height: 953 Cps - FWHM: 0.244 ° - Chord Mid.: 25.269 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 67.63 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.01 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-041-1104 (*) - Silver Oxide - Ag2O - Y: 8.16 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.72630 - b 4.72630 - c 4.72630 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 105.576 - I/Ic PDF 5.9 - S- Phụ lục 2: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 0,5%Ag2O/TiO2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Ag2O/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.522 1200 1100 1000 Lin (Cps) 900 800 700 600 d=1.701 d=1.264 d=1.337 d=1.362 100 d=1.480 200 d=2.487 d=2.432 d=3.252 300 d=2.335 d=2.381 d=1.892 400 d=1.666 500 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: LinhTN Ag2O-TiO2-2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 1) Left Angle: 24.020 ° - Right Angle: 26.210 ° - Left Int.: 69.2 Cps - Right Int.: 66.1 Cps - Obs Max: 25.260 ° - d (Obs Max): 3.523 - Max Int.: 1008 Cps - Net Height: 940 Cps - FWHM: 0.236 ° - Chord Mid.: 25.258 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 68.77 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.18 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-041-1104 (*) - Silver Oxide - Ag2O - Y: 8.30 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.72630 - b 4.72630 - c 4.72630 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 105.576 - I/Ic PDF 5.9 - S- Phụ lục 3: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1%Ag2O/TiO2 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Ag2O/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.522 1200 1100 1000 800 700 600 d=1.265 d=1.338 100 d=1.363 d=1.480 d=1.667 d=2.191 d=2.435 200 d=2.336 300 d=1.701 d=2.383 400 d=1.893 500 d=3.252 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN Ag2O-TiO2-3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 1) Left Angle: 23.690 ° - Right Angle: 26.210 ° - Left Int.: 61.9 Cps - Right Int.: 61.3 Cps - Obs Max: 25.258 ° - d (Obs Max): 3.523 - Max Int.: 1023 Cps - Net Height: 961 Cps - FWHM: 0.239 ° - Chord Mid.: 25.257 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 67.26 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 9.95 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic P 00-041-1104 (*) - Silver Oxide - Ag2O - Y: 8.11 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.72630 - b 4.72630 - c 4.72630 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 105.576 - I/Ic PDF 5.9 - S- Phụ lục 4: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1,5%Ag2O/TiO2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Ag2O/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.522 1200 1100 1000 Lin (Cps) 900 800 700 600 100 d=1.265 d=1.338 d=1.365 d=1.481 d=2.333 200 d=2.431 d=3.257 300 d=1.701 d=2.382 400 d=1.666 d=1.892 500 80 70 60 50 40 30 20 2-Theta - Scale File: LinhTN Ag2O-TiO2-4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 1) Left Angle: 24.260 ° - Right Angle: 26.120 ° - Left Int.: 64.2 Cps - Right Int.: 65.6 Cps - Obs Max: 25.260 ° - d (Obs Max): 3.523 - Max Int.: 1054 Cps - Net Height: 989 Cps - FWHM: 0.245 ° - Chord Mid.: 25.259 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 65.73 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 9.73 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic P 00-041-1104 (*) - Silver Oxide - Ag2O - Y: 7.93 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.72630 - b 4.72630 - c 4.72630 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 105.576 - I/Ic PDF 5.9 - S- Phụ lục 5: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 2%Ag2O/TiO2 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Ag2O/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.521 1200 1100 1000 800 700 600 d=1.264 d=1.337 100 d=1.481 d=1.701 d=1.687 d=1.667 d=2.382 d=2.432 d=2.335 300 200 d=1.892 400 d=1.364 500 d=3.257 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN Ag2O-TiO2-5.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 1) Left Angle: 24.020 ° - Right Angle: 26.270 ° - Left Int.: 60.2 Cps - Right Int.: 72.7 Cps - Obs Max: 25.262 ° - d (Obs Max): 3.523 - Max Int.: 996 Cps - Net Height: 929 Cps - FWHM: 0.242 ° - Chord Mid.: 25.260 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 69.19 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.24 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-041-1104 (*) - Silver Oxide - Ag2O - Y: 8.35 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.72630 - b 4.72630 - c 4.72630 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 105.576 - I/Ic PDF 5.9 - S- Phụ lục 6: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 3%Ag2O/TiO2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CuO/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.524 1200 1100 1000 Lin (Cps) 900 800 700 600 d=1.265 d=1.365 100 d=1.337 d=1.481 d=1.557 d=2.334 200 d=2.439 d=3.254 300 d=1.701 d=2.383 400 d=1.666 d=1.892 500 80 70 60 50 40 30 20 2-Theta - Scale File: LinhTN CuO-TiO2-1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 24.110 ° - Right Angle: 26.210 ° - Left Int.: 64.8 Cps - Right Int.: 61.8 Cps - Obs Max: 25.270 ° - d (Obs Max): 3.522 - Max Int.: 1014 Cps - Net Height: 951 Cps - FWHM: 0.237 ° - Chord Mid.: 25.266 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 67.79 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.04 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-048-1548 (*) - Tenorite, syn - CuO - Y: 5.54 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 4.68830 - b 3.42290 - c 5.13190 - alpha 90.000 - beta 99.506 - gamma 90.000 - Base-centered - C2/c (15) - - 81.2237 - F30= 65(0 Phụ lục 7: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 0,5%CuO/TiO2 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CuO/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.520 1200 1100 1000 800 700 600 d=1.265 d=1.365 d=1.338 d=1.481 d=1.701 d=2.434 200 d=2.334 300 d=1.666 d=2.382 400 d=1.892 500 d=3.251 Lin (Cps) 900 100 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN CuO-TiO2-2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 23.990 ° - Right Angle: 26.210 ° - Left Int.: 65.8 Cps - Right Int.: 71.5 Cps - Obs Max: 25.267 ° - d (Obs Max): 3.522 - Max Int.: 998 Cps - Net Height: 929 Cps - FWHM: 0.251 ° - Chord Mid.: 25.264 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 69.17 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.24 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-048-1548 (*) - Tenorite, syn - CuO - Y: 5.65 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 4.68830 - b 3.42290 - c 5.13190 - alpha 90.000 - beta 99.506 - gamma 90.000 - Base-centered - C2/c (15) - - 81.2237 - F30= 65(0 Phụ lục 8: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1%Ag2O/TiO2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CuO/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.521 1200 1100 1000 Lin (Cps) 900 800 700 600 d=1.264 d=1.338 d=1.249 100 d=1.365 d=1.701 d=1.481 200 d=2.488 d=2.433 d=3.913 d=3.251 300 d=2.382 d=2.334 400 d=1.667 d=1.893 500 80 70 60 50 40 30 20 2-Theta - Scale File: LinhTN CuO-TiO2-3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 24.230 ° - Right Angle: 26.030 ° - Left Int.: 66.9 Cps - Right Int.: 68.5 Cps - Obs Max: 25.265 ° - d (Obs Max): 3.522 - Max Int.: 1013 Cps - Net Height: 945 Cps - FWHM: 0.248 ° - Chord Mid.: 25.262 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 67.85 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 10.05 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic 00-048-1548 (*) - Tenorite, syn - CuO - Y: 5.55 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 4.68830 - b 3.42290 - c 5.13190 - alpha 90.000 - beta 99.506 - gamma 90.000 - Base-centered - C2/c (15) - - 81.2237 - F30= 65(0 Phụ lục 9: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1,5%CuO/TiO2 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CuO/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.521 1200 1100 1000 800 700 600 100 d=1.265 d=1.337 d=1.364 d=1.481 d=1.701 d=2.433 200 d=2.334 300 d=1.666 d=2.380 400 d=1.892 500 d=3.260 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN CuO-TiO2-4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 24.500 ° - Right Angle: 25.910 ° - Left Int.: 65.7 Cps - Right Int.: 60.6 Cps - Obs Max: 25.266 ° - d (Obs Max): 3.522 - Max Int.: 1042 Cps - Net Height: 979 Cps - FWHM: 0.237 ° - Chord Mid.: 25.265 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 66.17 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 9.80 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic P 00-048-1548 (*) - Tenorite, syn - CuO - Y: 5.41 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 4.68830 - b 3.42290 - c 5.13190 - alpha 90.000 - beta 99.506 - gamma 90.000 - Base-centered - C2/c (15) - - 81.2237 - F30= 65(0 Phụ lục 10: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 2%CuO/TiO2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CuO/TiO2 - 1500 1400 1300 d=3.521 1200 1100 1000 800 700 600 d=1.236 d=1.265 d=1.361 d=1.338 d=1.494 d=1.482 100 d=1.627 d=1.844 d=1.828 d=2.334 d=2.432 200 d=3.256 300 d=1.701 d=2.381 400 d=1.666 d=1.893 500 d=3.896 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: LinhTN CuO-TiO2-5.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 24.170 ° - Right Angle: 25.970 ° - Left Int.: 74.3 Cps - Right Int.: 69.5 Cps - Obs Max: 25.275 ° - d (Obs Max): 3.521 - Max Int.: 1028 Cps - Net Height: 957 Cps - FWHM: 0.235 ° - Chord Mid.: 25.271 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 66.93 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic 01-089-0552 (C) - Rutile, syn - Ti0.928O2 - Y: 9.91 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.60100 - b 4.60100 - c 2.95600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - - 62.5762 - I/Ic P 00-048-1548 (*) - Tenorite, syn - CuO - Y: 5.47 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 4.68830 - b 3.42290 - c 5.13190 - alpha 90.000 - beta 99.506 - gamma 90.000 - Base-centered - C2/c (15) - - 81.2237 - F30= 65(0 Phụ lục 11: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 3%CuO/TiO2 Phụ lục 12: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 0,5%Ag2O,CuO/TiO2 80 Phụ lục 13: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1%Ag2O,CuO/TiO2 Phụ lục 14: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 1,5%Ag2O,CuO/TiO2 Phụ lục 15: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 2%Ag2O,CuO/TiO2 Phụ lục 16: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu 3%Ag2O,CuO/TiO2 ... VẬT LIỆU 19 2.2.1 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính CuO 19 2.2.2 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính Ag2O 20 iv 2.2.3 Tổng hợp vật liệu nano TiO2 biến tính. .. đồng xúc tác khác đến hoạt tính quang xúc tác TiO2 Vì tiếp tục hướng phát triển nghiên cứu tăng hiệu suất vật liệu TiO2, nghiên cứu này, tơi hướng đến mục đích chế tạo vật liệu nano TiO2 biến tính. .. 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu nano TiO2 .3 1.2 Tính chất quang xúc tác vật liệu nano TiO2 1.2.1 Giới thiệu xúc tác quang bán dẫn 1.2.2 Cơ chế xúc tác quang