Nghiên cứu chế tạo cấu trúc zno tio2 ag nhằm nâng cao hiệu suất quang xúc tác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  LÊ THỊ NGỌC TÚ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤU TRÚC ZnO-TiO2:Ag NHẰM NÂNG CAO HIỆU SUẤT QUANG XÚC TÁC LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ TP Hồ Chí Minh, 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  LÊ THỊ NGỌC TÚ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤU TRÚC ZnO-TiO2:Ag NHẰM NÂNG CAO HIỆU SUẤT QUANG XÚC TÁC Chuyên ngành: Quang học Mã số ngành: 64.44.01.09 Phản biện 1: GS.TS Phan Thanh Sơn Nam Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn Phản biện 3: PGS.TS Chu Văn Lanh Phản biện độc lập 1: PGS.TS Lê Thị Thanh Bình Phản biện độc lập 2: PGS.TS Chu Văn Lanh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Vũ Thị Hạnh Thu TS Đồn Hồi Sơn TP Hồ Chí Minh, 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu riêng tơi cộng làm việc với Các số liệu, kết nêu luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố cơng trình mà tơi khơng tham gia Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2018 Nghiên cứu sinh Lê Thị Ngọc Tú LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Vật lý- Vật lý kỹ thuật, phòng Đào tạo Sau Đại học, ban giám hiệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Đồng Tháp tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận án Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Vũ Thị Hạnh Thu, Cô tận tình hướng dẫn, định hướng hỗ trợ mặt để em thực luận án Cảm ơn Cô hướng dẫn em hoàn thành luận án cách trọn vẹn Cô gương thần tượng em lòng yêu nghề đam mê nghiên cứu khoa học Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Đồn Hồi Sơn, Thầy ln quan tâm sâu sát, hướng dẫn động viên em hoàn thành luận án Em xin chân thành cảm ơn TS Trần Văn Mẫn, TS Nguyễn Đăng Nam, NCS Trần Quốc Tuấn, TS Phạm Tấn Thi TS Ngô Quang Minh nhiệt tình giúp đỡ chia sẻ kinh nghiệm quý báo nghiên cứu khoa học Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô môn vật lý ứng dụng, môn vật liệu nano màng mỏng, mơn Hóa lý, mơn Sinh hóa tận tình giúp đỡ, hỗ trợ cho em trang thiết bị đo đạc trình thực luận án Xin cảm ơn bạn NCS khóa với bạn Kim Ngọc, chị Vân, chị Hạnh (bộ môn Vật liệu nano màng mỏng) người bạn nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập nghiên cứu Xin gửi lời cám ơn đến em: Doanh (SHTP labs), Ngun, Hồng (bộ mơn Hóa lý) em nhóm nghiên cứu: Trang, Vượng, Un, Đào, Tuyến, Hịa, Sương, Như, Phương…vì ln sát cánh hỗ trợ tơi q trình thực nghiệm đo đạc kết Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô hội đồng chấm luận án tiến sĩ, nhận xét đóng góp ý kiến quý báu để luận án hoàn thiện Con xin gửi đến ba mẹ, ông bà ngoại bé Nguyên, kính trọng lịng biết ơn sâu sắc sinh con, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập Con xin đặc biệt cảm ơn ông bà vất vả cháu ngoại để n tâm hồn thành luận án Con xin cảm ơn ba mẹ, ông bà nội bé Nguyên, động viên ủng hộ hồn thành khóa học tiến sĩ Cảm ơn anh, ông xã, người ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành tốt luận án Và không quên cảm ơn trai mẹ thiệt thịi thời gian mẹ tập trung học tập Lê Thị Ngọc Tú MỤC LỤC……… ………………………………………………………………….i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT…………………………… …v DANH MỤC BẢNG……………………………………………………………… vi DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ………………………………………… viii MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO, ĐÁNH GIÁ VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU…………………………………………… 1.1 Tổng quan chung vật liệu .………………… 1.1.1 Cấu trúc vật liệu…………………………………………… 1.1.1.1 Vật liệu quang xúc tác TiO2……………………………………… 1.1.1.2 Vật liệu quang xúc tác ZnO………………………………………….6 1.1.1.3 Vật liệu Ag …………………….10 1.1.2 Tính chất quang xúc tác TiO2, ZnO……………………………… 11 1.1.3 Tính chất kháng khuẩn …….14 1.1.3.1 Tính chất kháng khuẩn TiO2 ZnO…………… ……………14 1.1.3.2 Tính chất kháng khuẩn Ag …………………………………… 15 1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính quang xúc tác .16 1.1.4.1 Ảnh hưởng hiệu ứng tái hợp e- - h+…………………………………16 1.1.4.2 Ảnh hưởng diện tích bề mặt riêng 16 1.1.4.3 Ảnh hưởng khuyết tật bề mặt 17 1.1.5 Các phương pháp cải thiện tính quang xúc tác ….17 1.1.5.1 Chế tạo cấu trúc tối ưu hình dạng để nâng cao diện tích hiệu dụng bề mặt .18 1.1.5.2 Chế tạo cấu trúc dị thể như: ZnO/TiO2, TiO2/SnO2, nhằm hạn chế tái hợp cặp điện tử-lỗ trống 19 1.1.5.3 Kết hợp TiO2, ZnO với kim loại chuyển tiếp để nâng cao quang xúc tác vùng khả kiến ………… 20 1.2 Tổng quan phương pháp chế tạo………………………………………23 1.2.1 Phương pháp phún xạ magnetron……………………………………… 23 1.2.2 Phương pháp thủy nhiệt…………………………………………………26 1.2.3 Phương pháp điện hóa……………………………………………… …32 1.2.4 Phương pháp quang khử…………………………………………………34 i 1.2.5 Phương pháp đánh giá tính quang xúc tác…………………………36 1.2.6 Phương pháp đánh giá tính kháng khuẩn………………………… 37 1.2.7 Các phương pháp phân tích tính chất cấu trúc vật liệu……………… 38 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu vật liệu quang xúc tác TiO2, ZnO, Ag ngồi nước…………………… ………………………………………………39 1.3.1 Tình hình nghiên cứu vật liệu quang xúc tác TiO2, ZnO cấu trúc 2D ….39 1.3.1.1 Tình hình nghiên cứu màng mỏng đơn lớp TiO2, ZnO …………….39 1.3.1.2 Tình hình nghiên cứu màng mỏng hai lớp ZnO/TiO2………………42 1.3.2 Tình hình nghiên cứu vật liệu quang xúc tác TiO2, ZnO cấu trúc 1D……45 1.3.3 Tình hình nghiên cứu vật liệu TiO2 ZnO biến tính bề mặt Ag… 50 Kết luận chương 1………………………………………………………………… 51 CHƯƠNG CÁC QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG QUANG XÚC TÁC, KHÁNG KHUẨN …………………………………………………….53 2.1.Quy trình chế tạo màng phương pháp phún xạ magnetron………………53 2.1.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu…………………………………………………53 2.1.2 Sơ đồ quy trình chế tạo ………………………………… 55 2.2 Quy trình chế tạo cấu trúc ống nano TiO2 (TNTs) phương pháp thủy nhiệt……………………………………………………………………………… 55 2.2.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ……………………………………………….55 2.2.2 Sơ đồ quy trình chế tạo 57 2.3.Quy trình chế tạo cấu trúc nano ZnO (ZRs) phương pháp điện hóa 58 2.3.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ……………………………………………… 58 2.3.2 Sơ đồ quy trình chế tạo 59 2.4 Quy trình chế tạo cấu trúc kết hợp ZnO-TiO2……………………………….60 2.4.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ……………………………………………….60 2.4.2 Sơ đồ quy trình chế tạo 61 2.5 Quy trình biến tính Ag bề mặt phương pháp quang khử 63 2.5.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ……………………………………………….63 2.5.2 Sơ đồ quy trình chế tạo 64 2.6 Quy trình đánh giá tính quang xúc tác 65 2.6.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ………………………………………………65 2.6.2 Sơ đồ quy trình đánh giá tính quang xúc tác 66 ii 2.7 Quy trình đánh giá khả kháng khuẩn 69 2.7.1 Chuẩn bị thiết bị vật liệu ……………………………………………….69 2.7.2 Sơ đồ quy trình đánh giá tính kháng khuẩn .69 Kết luận chương 2………………………………………………………………… 72 CHƯƠNG CHẾ TẠO VẬT LIỆU TiO2, ZnO QUANG XÚC TÁC TRONG VÙNG ÁNH SÁNG TỬ NGOẠI………………………………………………….73 3.1 Chế tạo cấu trúc TNTs phương pháp thủy nhiệt……………… ………73 3.1.1 Chế tạo TNTs với tiền chất bột TiO2 khác nhau………………… 73 3.1.2 Chế tạo TNTs với nhiệt độ thủy nhiệt khác nhau……………… … 77 3.1.3 Chế tạo TNTs với thời gian thủy nhiệt khác nhau……………… 80 3.1.4 Chế tạo TNTs theo nhiệt độ ủ……………………………………………83 3.1.5 Chế tạo TNTs theo q trình xử lý……………………………… 87 3.1.6 Đánh giá tính quang xúc tác TNTs…………… …………….91 3.2 Chế tạo cấu trúc nano ZnO phương pháp điện hóa……………… 94 3.2.1 Kết thực nghiệm………………………………………… ……… 96 3.2.2 Nhận xét biện luận……………………………………………… …97 3.3 Chế tạo màng TiO2 phương pháp phún xạ……………………………… 99 3.3.1 Kết thực nghiệm………………………………………… ………100 3.3.2 Nhận xét biện luận…………………………………………… … 102 3.4 Chế tạo màng ZnO phương pháp phún xạ………………………… ….103 3.4.1 Kết thực nghiệm…………………………………………………….104 3.4.2 Nhận xét biện luận…………………………………………….……105 Kết luận chương 3………… ………………………………………………… 105 CHƯƠNG NÂNG CAO HIỆU SUẤT QUANG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ KẾT HỢP CÁC VẬT LIỆU TiO2, ZnO, Ag………………………………… 107 4.1 Chế tạo cấu trúc kết hợp ZnO/TiO2 ……………………………………… 107 4.1.1 Chế tạo màng hai lớp ZnO/TiO2 (ZT) phương pháp phún xạ 107 4.1.2 Chế tạo cấu trúc ZnO rod/màng TiO2………………………………….116 4.1.3 Chế tạo cấu trúc ZnO rod/TiO2-thủy nhiệt 119 4.1.4 So sánh quang xúc tác cấu trúc kết hợp ZnO/TiO2 121 4.2 Chế tạo cấu trúc biến tính (modified) Ag … 124 4.2.1 Chế tạo màng TiO2 biến tính Ag phương pháp quang khử 124 iii 4.2.2 Chế tạo cấu trúc màng hai lớp ZnO/TiO2 (ZT) biến tính Ag 135 4.2.3 Chế tạo cấu trúc TNTs biến tính Ag .140 Kết luận chương 4…………………………………………………………………147 Kết luận chung………………………………………………………………… 149 Một số kiến nghị………………………………………………………………….151 Danh mục cơng trình cơng bố…………………………………………… 152 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………… 153 Tiếng Việt…………………………………………………………………………153 Tiếng Anh………………………… …………………………………………….154 Phụ lục…………………………………………………………………………….165 iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT -1D dimensional, cấu trúc chiều 2D dimensional, cấu trúc hai chiều AAS Atomic Absorption Spectrophotometric, phổ hấp thu nguyên tử ABS Absorbance, độ hấp thụ AZO ZnO pha tạp Al BET Brunauer-Emmet-Teller, phân tích diện tích bề mặt riêng CB Conduction Band, vùng dẫn DC Direct current, dòng điện chiều e- electron, điện tử E.coli Escherichia coli, tên loại vi khuẩn EDX Energy-Dispersive X-Ray, phân tích thành phần hóa học h+ hole, lỗ trống MB Methylene Blue (C16H18ClN3S.3H2O) MO Methyl Orange (C14H14N3NaO3S) nm nano mét PL Photoluminescence, quang phát quang ROS Reactive Oxygen Species, gốc tự ôxy hóa SEM Scanning Electron Microscope, kính hiển vi điện tử quét SPR Surface Plasmon Resonance, cộng hưởng plasmon bề mặt TEM Transmission Electron Microscopy, kính hiển vi điện tử truyền qua TNTs Cấu trúc ống nano TiO2 UV Ultra-violet, ánh sáng cực tím VB Valence Band, vùng hóa trị Vis Visible, ánh sáng khả kiến XRD X-ray diffraction, nhiễu xạ tia X ZRs Cấu trúc nano ZnO ZT ZnO/TiO2, cấu trúc màng hai lớp % wt Phần trăm khối lượng v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần môi trường lỏng môi trường thạch 70 Bảng 3.1 Các điều kiện chế tạo TNTs theo tiền chất khác nhau………………74 Bảng 3.2 Các điều kiện chế tạo TNTs theo nhiệt độ thủy nhiệt khác 77 Bảng 3.3 Các điều kiện chế tạo TNTs theo thời gian thủy nhiệt………………… 81 Bảng 3.4 Các thông số ủ nhiệt mẫu TNTs 84 Bảng 3.5 Các điều kiện chế tạo xử lý TNTs sau thủy nhiệt…………………88 Bảng 3.6 Bảng thành phần hóa học mẫu TNTs-1, TNTs-2 TNTs-3… 90 Bảng 3.7 Các thông số chế tạo ZRs lớp mầm AZO với độ dày khác nhau…95 Bảng 3.8 Các thông số chế tạo màng TiO2 với độ dày khác nhau…………….100 Bảng 3.9 Kết tính tốn độ rộng vùng cấm quang Eg, kích thước tinh thể D mật độ khối lượng /o màng TiO2 với độ dày khác nhau…………………100 Bảng 3.10 Các thông số chế tạo màng ZnO với độ dày khác nhau……………103 Bảng 3.11 Kết tính tốn độ rộng vùng cấm quang Eg kích thước tinh thể D màng ZnO với độ dày khác nhau…………………………………………104 Bảng 4.1 Thông số chế tạo màng hai lớp ZT phương pháp phún xạ……… 108 Bảng 4.2 Kết tính kích thước hạt D, độ gồ ghề bề mặt Rms độ rộng vùng cấm quang Eg (tương ứng với dịch chuyển bờ hấp thụ) màng hai lớp với độ dày TiO2 (dTiO2) phía khác nhau………………………………………………………108 Bảng 4.3 Một số thông số từ phổ phát quang màng đơn lớp ZnO (Z-330), màng TiO2 (T-290) màng hai lớp ZnO/TiO2 (ZT-290)………………………………….110 Bảng 4.4 Các thông số chế tạo màng TiO2 phủ lên nano ZnO…………….116 Bảng 4.5 Một số thông số từ phổ phát quang cấu trúc ZnO rod ZnO rod/màng TiO2………………………………………………………………………………….118 Bảng 4.6 Các thông số chế tạo cấu trúc ZnO rod/TiO2-thủy nhiệt……………… 119 Bảng 4.7 Các điều kiện chế tạo màng TiO2 biến tính Ag với nồng độ Ag khác nhau……………………………………………………………………………… 125 Bảng 4.8 Kết phân tích thành phần EDX mẫu Ag-T-290 với nồng độ Ag khác nhau………………………………………………………………………….126 vi [10] Thái Thủy Tiên, Lê Văn Quyền, Âu Vạn Tuyền, Hà Hải Nhi, Nguyễn Hữu Khánh Hưng, Huỳnh Thị Kiều Xuân (2013), Nghiên cứu tổng hợp TiO2 ống nano phương pháp anod hóa ứng dụng quang xúc tác, Tạp chí Phát triển Khoa Học Công Nghệ 16, tr 5-12 [11] Trương Văn Chương, Huỳnh Duy Nhân, Lê Quang Tiến Dũng (2012), Cấu trúc, vi cấu trúc hoạt tính quang xúc tác TiO2 pha tạp Fe chế tạo phương pháp siêu âm thủy nhiệt, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 4(6), tr 8-15 [12] Vũ Thị Hạnh Thu (2009), Nghiên cứu chế tạo màng quang xúc tác TiO2 TiO2 pha tạp N (TiO2:N), luận án Tiến sĩ Vật lý trường Đại học Khoa học Tự nhiên TPHCM Tiếng Anh [13] Ahamed, M., Alsalhi, M.S and Siddiqui, M.K.J (2010), Silver nanoparticle applications and human health, Clinica chimica acta, 411(23), 1841-1848 [14] Ahmad, A A., Alsaad, A M., Albiss, B A., Al-Akhras, M A., El-Nasser, H M., & Qattan, I A (2015) The effect of substrate temperature on structural and optical properties of DC sputtered ZnO thin films, Physica B: Condensed Matter, 470, 21-32 [15] Akira Fujishima, Tata N Rao, Donald A Tryk (2000), Titanium dioxide photocatalysis, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, (2000), 1–21 [16] Alammar, T., & Mudring, A V (2009) Facile preparation of Ag/ZnO nanoparticles via photoreduction, Journal of materials science, 44(12), 3218-3222 [17] Alfonso, E., Olaya, J., & Cubillos, G (2012), Thin film growth through sputtering technique and its applications in: M.R.B Andreeta (Ed.), Crystallization – Science and Technology, Rijeka, In Tech, Croatia, 2012, 397–432 (Chapter 15) [18] Al-Mayman, S I., Al-Johani, M S., Mohamed, M M., Al-Zeghayer, Y S., Ramay, S M., Al-Awadi, A S., & Soliman, M A (2016), TiO2/ZnO photocatalysts synthesized by sol–gel auto-ignition technique for hydrogen production, International Journal of Hydrogen Energy 2017 http://dx.doi.org/ 10.1016/j.ijhydene.2016.11.149 [19] Arslan, A., Hür, E., Ilican, S., Caglar, Y., & Caglar, M (2014), Controlled growth of c-axis oriented ZnO nanorod array films by electrodeposition method and characterization, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 128, 716-723 [20] Arturo I Martınez, Dwight R Acosta1 and Alcides A Lopez (2004), Effect of deposition methods on the properties of photocatalytic TiO2 thin films prepared by spray pyrolysis and magnetron sputtering, Journal of Physics: Condensed Matter, 16, S2335 – S2344 [21] ATurki, A., Kochkar, H., Guillard, C., Berhault, G., & Ghorbel, A (2013), Effect of Na content and thermal treatment of titanate nanotubes on the photocatalytic degradation of formic acid, Applied Catalysis B: Environmental, 138, 401-415 154 [22] Ayed, S., Belgacem, R B., Zayani, J O., & Matoussi, A (2016), Structural and optical properties of ZnO/TiO2 composites, Superlattices and Microstructures, 91, 118-128 [23] Bahadur, J., Agrawal, S., Panwar, V., Parveen, A and Pal, K (2016), Antibacterial properties of silver doped TiO2 nanoparticles synthesized via sol-gel technique, Macromolecular Research, 1-6 [24] Baker, C., Pradhan, A., Pakstis, L., Pochan, D J., & Shah, S I (2005), Synthesis and antibacterial properties of silver nanoparticles, Journal of nanoscience and nanotechnology, 5(2), 244-249 [25] Bavykin, D V., Parmon, V N., Lapkin, A A., & Walsh, F C (2004), The effect of hydrothermal conditions on the mesoporous structure of TiO2 nanotubes, Journal of Materials Chemistry, 14(22), 3370-3377 [26] Bavykin, D V., Kulak, A N., & Walsh, F C (2010), Metastable nature of titanate nanotubes in an alkaline environment, Crystal Growth & Design, 10(10), 4421-4427 [27] Bensouici, F., Souier, T., Dakhel, A A., Iratni, A., Tala-Ighil, R., & Bououdina, M (2015), Synthesis, characterization and photocatalytic behavior of Ag doped TiO2 thin film, Superlattices and Microstructures, 85, 255-265 [28] Bouzid, H., Faisal, M., Harraz, F.A., Al-Sayari, S.A and Ismail, A.A (2015), Synthesis of mesoporous Ag/ZnO nanocrystals with enhanced photocatalytic activity, Catalysis Today, 252, 20-26 [29] Campo, L., Navarrete-Astorga, E., Pereyra, C J., Ariosa, D., & Ramos-Barrado, J R (2016), The effect of a sputtered Al-Doped ZnO seed layer on the morphological, structural and optical properties of electrochemically grown ZnO nanorod arrays, Journal of The Electrochemical Society, 163(8), D392-D400 [30] Chaabouni, F., Abaab, M., & Rezig, B (2004), Effect of the substrate temperature on the properties of ZnO films grown by RF magnetron sputtering, Materials Science and Engineering: B 109(1), 236-240 [31] Chang, C C., Chen, J Y., Hsu, T L., Lin, C K., & Chan, C C (2008), Photocatalytic properties of porous TiO2/Ag thin films, Thin Solid Films, 516(8), 1743-1747 [32] Chen, C., Qi, X and Zhou, B (1997), Photosensitization of colloidal TiO2 with a cyanine dye, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 109(2), 155-158 [33] Chen, K., Feng, X., Tian, H., Li, Y., Xie, K., Hu, R., & Gu, H (2014), Silverdecorated titanium dioxide nanotube arrays with improved photocatalytic activity for visible light irradiation, Journal of Materials Research, 29(11), 1302-1308 [34] Chen, W.T., Hsu, Y.J and Kamat, P.V (2012), Realizing visible photoactivity of metal nanoparticles: Excited-state behavior and electron-transfer properties of silver (Ag8) clusters, The journal of physical chemistry letters, 3(17), 2493-2499 155 [35] Chen, X., & Mao, S S (2007), Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications, Chem Rev, 107(7), 2891-2959 [36] Chen, Y., Zhang, C., Huang, W., Yang, C., Huang, T., Situ, Y., & Huang, H (2014), Synthesis of porous ZnO/TiO2 thin films with superhydrophilicity and photocatalytic activity via a template-free sol–gel method, Surface and Coatings Technology, 258, 531-538 [37] Cheng, Z., Zhao, S., Han, Z., Zhang, Y., Zhao, X., & Kang, L (2016), A novel preparation of Ag@ TiO2 tubes and their potent photocatalytic degradation efficiency, CrystEngComm, 18(45), 8756-8761 [38] Cushing, S K., Li, J., Meng, F., Senty, T R., Suri, S., Zhi, M., & Wu, N (2012), Photocatalytic activity enhanced by plasmonic resonant energy transfer from metal to semiconductor, Journal of the American Chemical Society, 134(36), 15033-15041 [39] Coleman, VA; Jagadish, C (2006), Basic Properties and Applications of ZnO in Zinc Oxide bulk, thin films and nanostructures; Jagadish, C., Pearton, S.,Eds.; Elsevier Science Ltd.: Oxford, UK; Chapter 1, 1–20 [40] Daniel, L S., Nagai, H., Yoshida, N., & Sato, M (2013), Photocatalytic activity of vis-responsive Ag-nanoparticles/TiO2 composite thin films fabricated by molecular precursor method (MPM), Catalysts, 3(3), 25-645 [41] Das, D., & Mondal, P (2014), Photoluminescence phenomena prevailing in c-axis oriented intrinsic ZnO thin films prepared by RF magnetron sputtering, Rsc Advances, 4(67), 35735-35743 [42] Djaoued, Y., Thibodeau, M., Robichaud, J., Balaji, S., Priya, S., Tchoukanova, N., & Bates, S S (2008), Photocatalytic degradation of domoic acid using nanocrystalline TiO2 thin films, Journal of photochemistry and photobiology A: Chemistry, 193(2), 271-283 [43] Eckhardt, S., Brunetto, P S., Gagnon, J., Priebe, M., Giese, B., & Fromm, K M (2013), Nanobio silver: its interactions with peptides and bacteria, and its uses in medicine, Chemical reviews, 113(7), 4708-4754 [44] Erjavec, B., Kaplan, R., & Pintar, A (2015), Effects of heat and peroxide treatment on photocatalytic activity of titanate nanotubes, Catalysis Today, 241, 15-24 [45] Eufinger, K., Poelman, D., Poelman, H., De Gryse, R., & Marin, G B (2008) TiO2 thin films for photocatalytic applications Thin solid films: process and applications, 37(661), 189-227 [46] Fan, X., Fan, J., Hu, X., Liu, E., Kang, L., Tang, C., & Li, Y (2014), Preparation and characterization of Ag deposited and Fe doped TiO2 nanotube arrays for photocatalytic hydrogen production by water splitting, Ceramics International, 40(10), 15907-15917 [47] Fu, L., Cai, W., Wang, A W., Zheng, Y H., He, L., & Fu, Z X (2015), Synthesis and photocatalytic properties of TiO2–WO3 hybrid film, Materials Technology, 30(5), 264-268 156 [48] Gao, W., & Li, Z (2004) ZnO thin films produced by magnetron sputtering Ceramics International, 30(7), 1155-1159 [49] Ge, W., Chen, Y., Wang, L and Zhang, R (2015), Photocatalytic degradation of βcarotene with TiO2 and transition metal ions doped TiO2 under visible light irradiation, Universal Journal of Chemistry, 3(4), 104-111 [50] Ghosh, R., Paul, G K., & Basak, D (2005), Effect of thermal annealing treatment on structural, electrical and optical properties of transparent sol–gel ZnO thin films, Materials research bulletin, 40(11), 1905-1914 [51] Ghosh, T., Das, A.B., Jena, B and Pradhan, C (2015), Antimicrobial effect of silver zinc oxide (Ag-ZnO) nanocomposite particles, Frontiers in Life Science, 8(1), 47-54 [52] Guillén, C., Montero, J., & Herrero, J (2014), Anatase and rutile TiO2 thin films prepared by reactive DC sputtering at high deposition rates on glass and flexible polyimide substrates, Journal of Materials Science, 49(14), 5035-5042 [53] Guo, G., Yu, B., Yu, P., & Chen, X (2009), Synthesis and photocatalytic applications of Ag/TiO2-nanotubes Talanta, 79(3), 570-575 [54] Gupta, A K., Kashyap, V., Gupta, B K., Nandi, S P., Saxena, K., & Khare, N (2013), Synthesis of ZnO nanorods by electrochemical deposition method and its antibacterial activity, Journal of Nanoengineering and Nanomanufacturing, 3(4), 348-352 [55] Halim, W., Moumen, A., Ouaskit, S., & Errien, N (2016), Photocatalytic properties of TiO2/ZnO thin film, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 627(1), 49-55 [56] Hambali, N A., Yahaya, H., Mahmood, M R., Terasako, T., & Hashim, A M (2014), Synthesis of zinc oxide nanostructures on graphene/glass substrate by electrochemical deposition: effects of current density and temperature, Nanoscale research letters, 9(1), 1-7 [57] Hoang, T., Son, C., Thi, N., Tri, D., Thuc, H., Nhan, C., & Kim, S S (2014), Control of morphology and orientation of electrochemically grown ZnO nanorods Metals and Materials International, 20(2), 337-342 [58] Hong, Y., Tian, C., Jiang, B., Wu, A., Zhang, Q., Tian, G and Fu, H (2013), Facile synthesis of sheet-like ZnO assembly composed of small ZnO particles for highly efficient photocatalysis, Journal of Materials Chemistry A, 1(18), 5700-5708 [59] Hou, W and Cronin, S.B (2013), A Review of surface plasmon resonance‐enhanced photocatalysis Advanced Functional Materials, 23(13), 1612-1619 [60] Hsin-Hung Ou, Shang-Lien Lo (2007), Review of titania nanotubes synthesized via the hydrothermal treatment: Fabrication, modification, and application, Separation and Purification Technology, 58, 179–191 [62] Ivanova, T., Harizanova, A., Koutzarova, T., & Vertruyen, B (2010), Study of ZnO sol–gel films: effect of annealing, Materials letters, 64(10), 1147-1149 157 [63] Izaki, M., & Omi, T (1996), Transparent zinc oxide films prepared by electrochemical reaction, Applied Physics Letters, 68(17), 2439-2440 [64] Jagadish, C., & Pearton, S J (Eds.) (2011), Zinc oxide bulk, thin films and nanostructures: processing, properties, and applications, Elsevier [65] Jain, P K., Salim, M., & Kaur, D (2015), Structural and optical properties of pulsed laser deposited ZnO/TiO2 and TiO2/ZnO thin films, Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 126(21), 3260-3262 [66] Javed, H M A., Que, W., Yin, X., Xing, Y., Shao, J., & Kong, L B (2016), ZnO/TiO2 nanohexagon arrays heterojunction photoanode for enhancing power conversion efficiency in dye-sensitized solar cells, Journal of Alloys and Compounds, 685, 610-618 [67] Jia, H., Zeng, J., Song, W., An, J., & Zhao, B (2006), Preparation of silver nanoparticles by photo-reduction for surface-enhanced Raman scattering, Thin Solid Films, 496(2), 281-287 [68] Jiang, F., Zheng, S., An, L., & Chen, H (2012), Effect of calcination temperature on the adsorption and photocatalytic activity of hydrothermally synthesized TiO nanotubes, Applied Surface Science, 258(18), 7188-7194 [69] Joo, J B., Lee, I., Dahl, M., Moon, G D., Zaera, F., & Yin, Y (2013), Controllable synthesis of mesoporous TiO2 hollow shells: toward an efficient photocatalyst, Advanced Functional Materials, 23(34), 4246-4254 [70] Kang, M., Jeong, E S., & Kim, H S (2016), Transition between ZnO nanorods and ZnO nanotubes with their antithetical properties, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 16(10), 10772-10776 [71] Kang, Q., Cao, J., Zhang, Y., Liu, L., Xu, H and Ye, J (2013), Reduced TiO nanotube arrays for photoelectrochemical water splitting, Journal of Materials Chemistry A, 1(18), 5766-5774 [72] Kasuga, T., Hiramatsu, M., Hoson, A., Sekino, T., & Niihara, K (1998), Formation of titanium oxide nanotube, Langmuir, 14(12), 3160-3163 [73] Kasuga, T., Hiramatsu, M., Hoson, A., Sekino, T., & Niihara, K (1999), Titania nanotubes prepared by chemical processing, Advanced Materials, 11(15), 1307-1311 [74] Kayaci, F., Vempati, S., Ozgit-Akgun, C., Donmez, I., Biyikli, N., & Uyar, T (2014), Selective isolation of the electron or hole in photocatalysis: ZnO–TiO2 and TiO2– ZnO core–shell structured heterojunction nanofibers via electrospinning and atomic layer deposition, Nanoscale, 6(11), 5735-5745 [75] Kim, D., Lee, K., Roy, P., Birajdar, B I., Spiecker, E., & Schmuki, P (2009), Formation of a non‐thickness‐limited titanium dioxide mesosponge and its use in dye‐sensitized solar cells, Angewandte Chemie, 121(49), 9490-9493 [76] Klingshirn, C (2007), ZnO: material, physics and applications, ChemPhysChem, 8(6),782-803 158 [77] Kumar, V., Kumar, V., Som, S., Yousif, A., Singh, N., Ntwaeaborwa, O M., & Swart, H C (2014), Effect of annealing on the structural, morphological and photoluminescence properties of ZnO thin films prepared by spin coating, Journal of colloid and interface science, 428, 8-15 [78] Kumar, R., Al-Dossary, O., Kumar, G., & Umar, A (2015), Zinc oxide nanostructures for NO2 gas–sensor applications: A review, Nano-Micro Letters, 7(2), 97-120 [79] Kwiatkowski, M., Chassagnon, R., Heintz, O., Geoffroy, N., Skompska, M., & Bezverkhyy, I (2017), Improvement of photocatalytic and photoelectrochemical activity of ZnO/TiO2 core/shell system through additional calcination: Insight into the mechanism, Applied Catalysis B: Environmental, 204, 200-208 [80] Lai, C W., & Juan, J C (2015), Facile synthesis of one-dimensional titania nanotubes via hydrothermal method, In Advanced Materials Research, 1087, 182-185 [81] Lai, Y., Meng, M and Yu, Y (2010), One-step synthesis, characterizations and mechanistic study of nanosheets-constructed fluffy ZnO and Ag/ZnO spheres used for Rhodamine B photodegradation Applied Catalysis B: Environmental, 100(3), 491-501 [82] Lal, S., Link, S., & Halas, N J (2007), Nano-optics from sensing to waveguiding, Nature photonics, 1(11), 641-648 [83] Laudise, R A., & Ballman, A A (1960), Hydrothermal synthesis of zinc oxide and zinc sulfide1, The Journal of Physical Chemistry, 64(5), 688-691 [84] Le, T., Ngoc, T., Pham, T T., Ngo, Q M., Vu, T., & Hanh, T (2015), Electrochemical synthesis of ZnO nanorods/nanotubes/nanopencils on transparent aluminium-doped zinc oxide thin films for photocatalytic applications Journal of nanoscience and nanotechnology, 15(9), 6568-6575 [85] Lee, C K., Lin, K S., Wu, C F., Lyu, M D., & Lo, C C (2008), Effects of synthesis temperature on the microstructures and basic dyes adsorption of titanate nanotubes, Journal of hazardous materials, 150(3), 494-503 [86] Lee, C K., Wang, C C., Juang, L C., Lyu, M D., Hung, S H., & Liu, S S (2008), Effects of sodium content on the microstructures and basic dye cation exchange of titanate nanotubes, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 317(1), 164-173 [87] Lee, C K., Wang, C C., Lyu, M D., Juang, L C., Liu, S S., & Hung, S H (2007), Effects of sodium content and calcination temperature on the morphology, structure and photocatalytic activity of nanotubular titanates, Journal of colloid and interface science, 316(2), 562-569 [88] Leelavathi, A., Madras, G., & Ravishankar, N (2013), Origin of enhanced photocatalytic activity and photoconduction in high aspect ratio ZnO nanorods, Physical Chemistry Chemical Physics, 15(26), 10795-10802 159 [89] Li, D., Pan, L., Li, S., Liu, K., Wu, S., & Peng, W (2013), Controlled preparation of uniform TiO2-catalyzed silver nanoparticle films for surface-enhanced Raman scattering, The Journal of Physical Chemistry C, 117(13), 6861-6871 [90] Li, D., Zhang, Y., Wu, W., & Pan, C (2014), Preparation of a ZnO/TiO2 vertical-nanoneedleon-film heterojunction and its photocatalytic properties, RSC Advances, 4(35), 18186-18192 [91] Li, H., Duan, X., Liu, G., & Liu, X (2008), Photochemical synthesis and characterization of Ag/TiO2 nanotube composites, Journal of Materials Science, 43(5), 1669-1676 [92] Li, L., Zhang, X., Zhang, W., Wang, L., Chen, X., & Gao, Y (2014) Microwaveassisted synthesis of nanocomposite Ag/ZnO–TiO2 and photocatalytic degradation Rhodamine B with different modes, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 457, 134-141 [93] Liu, C., Xu, Z., Zhang, Y., Fu, J., Zang, S., & Zuo, Y (2015), Effect of annealing temperature on properties of ZnO: Al thin films prepared by pulsed DC reactive magnetron sputtering, Materials Letters, 139, 279-283 [94] Liu, S.S., Lee, C.K., Chen, H.C., Wang, C.C., Juang, L.C (2009), Application of titanate nanotubes for Cu(II) ions adsorptive removal from aqueous solution, Journal of Chemical & Engineering Data, 147, 188-193 [95] Liu, T J., Wang, Q., & Jiang, P (2013), Morphology-dependent photo-catalysis of bare zinc oxide nanocrystals, RSC Advances, 3(31), 12662-12670 [96] Long, N.V., Van Viet, P., Van Hieu, L., Thi, C.M., … and Nogami, M., (2014), The controlled hydrothermal synthesis and photocatalytic characterization of TiO2 nanorods: effects of time and temperature, Advanced Science, Engineering and Medicine, 6(2), 214-220 [97] Lv, Y., Pan, C., Ma, X., Zong, R., Bai, X., & Zhu, Y (2013), Production of visible activity and UV performance enhancement of ZnO photocatalyst via vacuum deoxidation, Applied Catalysis B: Environmental, 138, 26-32 [98] Ma, J., Yang, M., Sun, Y., Li, C., Li, Q., Gao, F., & Chen, J (2014), Fabrication of Ag/TiO2 nanotube array with enhanced photo-catalytic degradation of aqueous organic pollutant, Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 58, 24-29 [99] Macak, J M., Tsuchiya, H., Ghicov, A., Yasuda, K., Hahn, R., Bauer, S., & Schmuki, P (2007), TiO2 nanotubes: self-organized electrochemical formation, properties and applications, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 11(1), 3-18 [100] Melcarne, G., De Marco, L., Carlino, E., Martina, F., Manca, M., Cingolani, R., & Ciccarella, G (2010), Surfactant-free synthesis of pure anatase TiO2 nanorods suitable for dye-sensitized solar cells, Journal of Materials Chemistry, 20(34), 7248-7254 [101] Miyauchi, M., Nakajima, A., Hashimoto, K., & Watanabe, T (2000), A highly hydrophilic thin film under μW/cm2 UV illumination, Advanced Materials, 12(24), 1923-1927 160 [102] Movchan, B A., & Demchishin, A V (1969), Structure and properties of thick condensates of Nikkel, Titanium, Tungsen, Aluminum oxides, and Zirconium dioxide in vacuum, Fiz Metal Metalloved., 28, 653-660 [103] Muthukrishnan, K., Vanaraja, M., Boomadevi, S., Karn, R K., Singh, V., Singh, P K., & Pandiyan, K (2016), Studies on acetone sensing characteristics of ZnO thin film prepared by sol–gel dip coating, Journal of Alloys and Compounds, 673, 138-143 [104] Naimi-Joubani, M., Shirzad-Siboni, M., Yang, J K., Gholami, M., & Farzadkia, M (2015), Photocatalytic reduction of hexavalent chromium with illuminated ZnO/TiO2 composite, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 22, 317-323 [105] Nair, P B., Justinvictor, V B…., Ramakrishnan, V., & Thomas, P V (2011), Effect of RF power and sputtering pressure on the structural and optical properties of TiO2 thin films prepared by RF magnetron sputtering, Applied Surface Science, 257(24), 10869-10875 [106] Nakahira, A., Kubo, T., & Numako, C (2010), TiO2-derived titanate nanotubes by hydrothermal process with acid treatments and their microstructural evaluation, ACS applied materials & interfaces, 2(9), 2611-2616 [107] Ng, Z N., Chan, K Y., & Tohsophon, T (2012), Effects of annealing temperature on ZnO and AZO films prepared by sol–gel technique, Applied Surface Science, 258(24), 9604-9609 [108] Ou, H H., & Lo, S L (2007), Review of titania nanotubes synthesized via the hydrothermal treatment: fabrication, modification, and application, Separation and Purification Technology, 58(1), 179-191 [109] Pan, L., Shen, G Q., Zhang, J W., Wei, X C., Wang, L., Zou, J J., & Zhang, X (2015), TiO2–ZnO Composite Sphere Decorated with ZnO Clusters for Effective Charge Isolation in Photocatalysis, Industrial & Engineering Chemistry Research, 54(29), 7226-7232 [110] Pansila, P., Witit-Anun, N., & Chaiyakun, S (2012), Influence of sputtering power on structure and photocatalyst properties of DC magnetron sputtered TiO2 thin film, Procedia Engineering, 32, 862-867 [111] Peić, A., Dimopoulos, T., Resel, R., Abermann, S., Postl, M., List, E J W., & Brückl, H (2012), Effect of AZO substrates on self-seeded electrochemical growth of vertically aligned ZnO nanorod arrays and their optical properties, Journal of Nanomaterials, 2012, 1-7 [112] Peulon, S., & Lincot, D (1996), Cathodic electrodeposition from aqueous solution of dense or open‐structured zinc oxide films, Advanced Materials, 8(2), 166-170 [113] Poudel, B., Wang, W.Z., Dames, C., Huang, J.Y., Kunwar, S., Wang, D.Z., Banerjee, D., Chen, G., Ren, Z.F (2005), Formation of crystallized titania nanotubes and their transformation into nanowires, Nanotechnol, 16,1935-1940 [114] Prabhu, S and Poulose, E.K (2012), Silver nanoparticles: mechanism of antimicrobial action, synthesis, medical applications, and toxicity effects, International Nano Letters , 2(1), 1-10 161 [115] Rabih, L., Triyana, K., & Nurwantoro, P (2014), Effect of substrate temperature and target-substrate distance on growth of TiO2 thin films by using DC-reactive sputtering technique, Jurnal Fisika Indonesia, 17(49), 22-27 [116] Regonini, D., Jaroenworaluck, A., Stevens, R., & Bowen, C R (2010), Effect of heat treatment on the properties and structure of TiO2 nanotubes: phase composition and chemical composition, Surface and interface analysis, 42(3), 139-144 [117] Roguska, A., Belcarz, A., Piersiak, T., Pisarek, M., Ginalska, G., & Lewandowska, M (2012), Evaluation of the antibacterial activity of Ag‐loaded TiO2 nanotubes, [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] European Journal of Inorganic Chemistry, 2012(32), 5199-5206 Sharma, S., & Periasamy, C (2015), Effect of sputtering power on structural and optical properties of ZnO thin films grown by RF sputtering technique, Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics, 10(2), 205-210 Singh, J., Satpati, B and Mohapatra, S (2016), Structural, optical and plasmonic properties of Ag-TiO2 hybrid plasmonic nanostructures with enhanced Photocatalytic activity, Plasmonics, 1-12 Siuleiman, S., Kaneva, N., Bojinova, A., …, & Dimitrov, D (2014), Photodegradation of Orange II by ZnO and TiO2 powders and nanowire ZnO and ZnO/TiO2 thin films, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 460, 408-413 Sung-Suh, H M., Choi, J R.,…, Koo, S M., & Bae, Y C (2004), Comparison of Ag deposition effects on the photocatalytic activity of nanoparticulate TiO2 under visible and UV light irradiation, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 163(1), 37-44 Tang, Z R., Han, B., Han, C., & Xu, Y J (2017), One dimensional CdS based materials for artificial photoredox reactions, Journal of Materials Chemistry A, 5(6), 2387-2410 Tao, J., Gong, Z., Yao, G., Cheng, Y., Zhang, M., Lv, J., & Sun, Z (2016), Enhanced optical and photocatalytic properties of Ag quantum dots-sensitized nanostructured TiO2/ZnO heterojunctions, Journal of Alloys and Compounds, 688, 605-612 Tao, J., Luttrell, T., & Batzill, M (2011), A two-dimensional phase of TiO2 with a reduced bandgap, Nature chemistry, 3(4), 296-300 [125] Thornton, J A (1974), Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings, Journal of Vacuum Science and Technology, 11(4), 666-670 [126] Tian, J., Zhang, Q., Zhang, L., Gao, R., Shen, L., Zhang, S., & Cao, G (2013), ZnO/TiO2 nanocable structured photoelectrodes for CdS/CdSe quantum dot cosensitized solar cells, Nanoscale, 5(3), 936-943 [127] Uddin, M T., Nicolas, Y., Olivier, C., Toupance, T., Servant, L., Müller, M M., & Jaegermann, W (2012), Nanostructured SnO2–ZnO heterojunction photocatalysts 162 [128] [129] [130] [131] [132] showing enhanced photocatalytic activity for the degradation of organic dyes, Inorganic chemistry, 51(14), 7764-7773 Viet P.V, Phan B.T., Hieu L V (2016), Controlled formation of silver nanoparticles on TiO2 nanotubes by photoreduction method, J Nanosci Nanotechno., 16(2016), 1-7 Viet, P V., Phan, B T., Hieu, L V., & Thi, C M (2015), The effect of acid treatment and reactive temperature on the formation of TiO2 nanotubes, J Nanosci Nanotechno., 15(7), 5202-5206 Vishwas, M., Rao, K N., Phani, A R., Gowda, K A., & Chakradhar, R P S (2011), Effect of annealing temperature on electrical and nano-structural properties of sol–gel derived ZnO thin films, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 22(9), 1415-1419 Vuong, D D., Tram, D T N., Pho, P Q., & Chien, N D (2009), Hydrothermal synthesis and photocatalytic properties of TiO2 nanotubes, In Physics and Engineering of New Materials, Springer Berlin Heidelberg, 95-101 Wang, Y.Q., Hu, G.Q., Duan, X.F., Sun, H.L., Xue, Q.K (2002), Microstructure and formation mechanism of titanium oxide nanotubes, Chemical Physic Letter, 365, 427-431 [133] Weng, L.Q., Song, S.H., Hodgson, S., Baker, A., Yu, J., (2006), Synthesis and characterization of nanotubular titanates and titania, Journal of the European Ceramic Society, 26, 1405-1409 [134] Wong, C L., Tan, Y N., & Mohamed, A R (2011), A review on the formation of titania nanotube photocatalysts by hydrothermal treatment, Journal of environmental management, 92(7), 1669-1680 [135] Xie, S., Zhang, Q., Liu, G., & Wang, Y (2016), Photocatalytic and photoelectrocatalytic reduction of CO2 using heterogeneous catalysts with controlled nanostructures, Chemical Communications, 52(1), 35-59 [136] Xu, J., Xiao, X., Ren, F., Wu, W., Dai, Z., Cai, G., & Jiang, C (2012), Enhanced photocatalysis by coupling of anatase TiO2 film to triangular Ag nanoparticle island, Nanoscale research letters, 7(1), 1-6 [137] Yahya, K (2010), Characterization of pure and dopant TiO2 thin films for gas sensors applications, Doctoral dissertation, Ph D thesis, University of Technology [138] Yan, X., Zou, C., Gao, X., & Gao, W (2012), ZnO/TiO2 core–brush nanostructure: processing, microstructure and enhanced photocatalytic activity, Journal of Materials Chemistry, 22(12), 5629-5640 [139] Yao, G., Zhang, M., Lv, J., Xu, K., Shi, S., Gong, Z., & He, G (2015), Effects of electrodeposition electrolyte concentration on microstructure, optical properties and wettability of ZnO nanorods, Journal of The Electrochemical Society, 162(7), D300-D304 163 [140] Yu, D H., Yu, X., Wang, C., Liu, X C., & Xing, Y (2012), Synthesis of natural cellulose-templated TiO2/Ag nanosponge composites and photocatalytic properties, ACS applied materials & interfaces, 4(5), 2781-2787 [141] Yu, J., Yu, H., Cheng, B., & Trapalis, C (2006), Effects of calcination temperature on the microstructures and photocatalytic activity of titanate nanotubes, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 249(1), 135-142 [142] Yu, J., Jimmy, C Y., Ho, W., & Jiang, Z (2002), Effects of calcination temperature on the photocatalytic activity and photo-induced super-hydrophilicity of mesoporous TiO2 thin films, New Journal of Chemistry, 26(5), 607-613 [143] Yuan, Z Y., & Su, B L (2004), Titanium oxide nanotubes, nanofibers and nanowires, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 241(1), 173-183 [144] Zhang, Z Y., & Xiong, H M (2015), Photoluminescent ZnO nanoparticles and their biological applications, Materials, 8(6), 3101-3127 [145] Zhao, Q., Li, M., Chu, J.Y., Jiang, T.S., Yin, H.B (2009), Preparation, characterization of Au (or Pt)-loaded titania nanotubes and their photocatalytic activities for degradation of methyl orange, Appl Surf Sci., 255, 3773-3778 [146] Zwilling, V., Darque‐Ceretti, E., Boutry‐Forveille, A., David, D., Perrin, M Y., & Aucouturier, M (1999), Structure and physicochemistry of anodic oxide films on titanium and TA6V alloy, Surface and Interface Analysis, 27(7), 629-637 [147] Wang, J., Wang, Z., Huang, B., Ma, Y., Liu, Y., Qin, X., & Dai, Y (2012), Oxygen vacancy induced band-gap narrowing and enhanced visible light photocatalytic activity of ZnO, ACS applied materials & interfaces, 4(8), 4024-4030 [148] Wong, C L., Tan, Y N., & Mohamed, A R (2011), A review on the formation of titania nanotube photocatalysts by hydrothermal treatment, Journal of environmental management, 92(7), 1669-1680 [149] https://webelements.com/silver/crystal_structure.html [150] https://wqjin-group.com/?page_id=2 [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] http://ruby.colorado.edu/~smyth/min/tio2.html https://www.webelements.com/compounds/titanium/titanium_dioxide.html http://users.skynet.be/fc298377/EN_skin_eye.html https://emedtravel.wordpress.com/2011/06/03/the-anatomy-of-an-e-coli-bacterium/ https://de.wikipedia.org/wiki/Solvothermalsynthese https://www.canstockphoto.com/e-coli-bacteria-2312745.html https://www.cdc.gov/ecoli/index.html 164 PHỤ LỤC Phụ lục Một số thông số TiO2 ZnO Bảng PL1.1 Các đặc tính cấu trúc dạng thù hình TiO2 Anatase Rutile Brookite Tetragonal Tetragonal Octhorhombic a=4,59 a=3,78 c=2,96 c=9,52 Nhóm không gian P42/mnm I41/amd Pbca Số đơn vị công thức Thể tích sở (Å) 31,22 34,06 32,17 Mật độ khối 4,13 3,79 3,99 Độ dài liên kết Ti˗O (Å) 1,95 (4) 1,94 (4) 1,87÷2,04 1,98 (2) 1,97 (2) 81,2o 77,7o 90o 92,6o Hệ tinh thể Hằng số mạng (Å) Góc liên kết Ti-O-Ti a=9,18 b=5,45 c=5,15 77,0105o Bảng PL1.2 Một số thơng số ZnO đơn tinh thể Cấu trúc Lục phương xếp chặt Hằng số mạng a=3,24265 Å; c=5,1948 Å Nhiệt độ thăng hoa to= 1975 ±25oC Khối lượng riêng 5,665 x103 kg/m3 Hệ số giản nở nhiệt α11=4,0 ; α11=2,1x10-6/oC Chiết suất no=1,9985 ; ne=2,0147 Å (λ=6328 Å) Hằng số quang điện r33=2,6 ; r11= 1,4x10-12 (λ=6328 Å) 165 Phụ lục Kết khảo sát diện tích bề mặt riêng theo lý thuyết BET trên: a) bột TiO2 thương mại b) ống nano TiO2 Phụ lục Kết chi tiết đo mẫu Ag TiO2 (phép phân tích AAS mẫu TNTs, Ag-TNTs-2.5, Ag-TNTs-5.0 Ag-TNTs-10 Mẫu TNTs Ag-TNTs-2.5_1 Mẫu lặp m cân (mg) Conc đo (ppm) 46.63 44.67 17.67 98.6 117.35 N/A N/A N/A 2.3763 2.8103 166 Hàm lượng (mg Ag/g vật liệu) Hàm lượng trung bình RSD (%) 12.05 11.97 12 1.82 Ag-TNTs-2.5_2 Ag-TNTs-2.5_3 Ag-TNTs-5.0_1 Ag-TNTs-5.0_2 Ag-TNTs-5.0_3 Ag-TNTs-10_1 Ag-TNTs-10_2 Ag-TNTs-10_3 3 2 3 3 3 42.54 79.5 79.98 90.2 83.2 84.5 82.54 84.84 74.35 87.78 89.18 93.12 51.6 47.5 38.65 72.32 67.82 54.97 74.3 75.6 85.33 86.77 82.08 93.34 0.9905 2.0892 1.8073 1.9117 1.9257 1.9683 3.3888 3.5698 3.2670 3.6524 3.7394 3.8655 2.1562 1.8291 1.3341 4.0674 3.6620 3.1548 3.6959 3.9734 4.1239 4.1770 4.3866 4.6537 11.64 13.14 11.30 10.60 11.57 11.65 20.53 21.04 21.97 20.80 20.97 20.76 20.89 19.25 17.26 28.12 27.00 28.70 24.87 26.28 24.16 24.07 26.72 24.93 12 11.24 12 0.45 21 3.45 21 0.53 19 9.51 28 3.09 25 4.29 25 5.36 Phụ lục Chi tiết quy tridnh khảo sát hiệu suất quang xúc tác cho loại vật liệu Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị mẫu cần đo: - Dụng cụ, thiết bị: đĩa petri (cùng kích thước), kẹp gấp, bacher 50 ml, pipetman, giấy lọc, khăn giấy sạch, đèn UV, đèn khả kiến, hệ thống chiếu đèn máy đo hấp thụ UV-Vis - Hóa chất: dung dịch MB (CM =50mg/l), dung dịch (CM =10mg/l) (các dung dịch phải khuấy từ để hoàn tan hồn tồn, dung dịch MO cần khuấy tối thiểu 30 phút) nước cất - Mẫu cần đo: dạng màng đế thủy tinh dạng ống với khối lượng 25mg 167 B1: Đặt mẫu vào đĩa petri, dùng pipetmen hút 10 ml dung dịch MB (hoặc MO) nhỏ lên mẫu cho mẫu ngập dung dịch B2 Đặt đĩa petri có chứa mẫu dung dịch MB (hoặc MO) vào hệ thống chiếu đèn, chiếu thời gian 15 phút Lấy màng lọc ống khỏi dung dịch, sau cho dung dịch cuvet thạch anh, đặt vào máy đo độ hấp thụ ABS Chú ý trước đo hấp thụ để kết thu xác cần baseline trước nước cất B3 Rửa sơ mẫu B2 nước cất làm khô khăn giâý trước tiến hành đo lần Qúa trình đo tiếp tục lặp lại dung dịch MB MO màu hoàn toàn Chú ý: cuvét thạch anh chứa dung dịch lần đo cần phải rửa nước cất sấy khô trước lần đo 168 ... quang xúc tác tốt để sử dụng cho chế tạo cấu trúc dị thể ZnO/ TiO2 quang xúc tác tốt vùng ánh sáng tử ngoại (UV); 2) Nghiên cứu chế tạo cấu trúc dị thể ZnO/ TiO2 biến tính Ag để nâng cao khả quang xúc. .. 4.1.2 Chế tạo cấu trúc ZnO rod/màng TiO2? ??……………………………….116 4.1.3 Chế tạo cấu trúc ZnO rod /TiO2- thủy nhiệt 119 4.1.4 So sánh quang xúc tác cấu trúc kết hợp ZnO/ TiO2 121 4.2 Chế tạo cấu trúc. .. chung nghiên cứu chủ yếu dạng ống nano TiO2: Ag [65,119], màng ZnO: Ag [81], màng TiO2: Ag [27,31], nghiên cứu ZnO- TiO2: Ag cịn Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc dị thể ZnO/ TiO2 biến tính bề mặt Ag thể