Nghiên cứu tổng hợp vật liệu composite g c3n4 CuWO4 và khảo sát hoạt tính quang xúc tác

107 85 0
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu composite g c3n4 CuWO4 và khảo sát hoạt tính quang xúc tác

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

GI O V O T O TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN XUÂN PH NG NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU ••• COMPOSITE g-C3N4/CuWO4 VÀ KHẢO SÁT HO T TÍNH QUANG XÚC TÁC Chun ngành: Hóa Lí Thuyết Hóa Lí Mã số: 8440119 N n d n 1: PGS.TS Nguyễn Thị Diệu Cẩm N n d n 2: TS P ạm T an ồng L I CAM OAN Tôi xin cam đoan cơng trình kết nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Phương L I CẢM N Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS Nguyễn Thị Diệu Cẩm tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo động viên em hồn thành tốt luận văn Trong q trình thực luận văn, em nhận nhiều quan tâm tạo điều kiện Thầy, Cơ Khoa Khoa học Tự nhiên Khu thí nghiệm thực hành A6 - Trường Đ ại học Quy Nhơn Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới quý Thầy, Cô Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè tập thể lớp Cao học Hóa K21 ln động viên, khích lệ tinh thần suốt trình học tập nghiên cứu khoa học Mặc dù cố gắng thời gian thực luận văn cịn hạn chế kiến thức thời gian, kinh nghiệm nghiên cứu nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thơng cảm ý kiến đóng góp quý báu từ quý Thầy, ô để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Phương MỤC LỤC •• Trang LỜI AM OAN LỜI ẢM ƠN DANH M C CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH M C BẢNG BIỂU DANH M C HÌNH VẼ MỞ ẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài 3 Đ ối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cấu trúc luận văn hương 1.TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu vật liệu xúc tác quang 1.1.1 Khái niệm xúc tác quang 1.1.2 chế quang xúc tác 1.1.3 Tình hình nghiên cứu liên quan đến vật liệu xúc tác quang 1.2 Giới thiệu graphitic carbon nitride 14 1.2.1 ặc điểm cấu tạo 14 1.2.2 Phương pháp tổng hợp 15 1.3 Giới thiệu CuWO4 17 1.3.1 Cấu trúc vật liệu CuWO4 17 1.3.2 Hoạt tính xúc tác vật liệu CuWO4 18 1.3.3 ác phương pháp tổng hợp CuWO4 19 1.4 Giới thiệu vật liệu composite sở g-C3N4 CuWO4 21 1.5 Giới thiệu kháng sinh tetracyline hydrochloride 25 1.6 Giới thiệu nước thải nuôi tôm 26 Chương PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 28 2.1 Hóa chất dụng cụ .28 2.1.1 Hóa chất .28 2.1.2 Dụng cụ .28 2.2 Tổng hợp vật liệu xúc tác quang 28 2.2.1 Tổng hợp vật liệu g-C3N4 từ urea .28 2.2.2 Tổng hợp vật liệu CuWO4 .29 2.2.3 Tổng hợp vật liệu composite g-C3N4/CuWO4 29 2.3 ác phương pháp đặc trưng vật liệu 30 2.3.1 Phương pháp phổ hồng ngoại 30 2.3.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X .31 2.3.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 32 2.3.4 Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến .33 2.3.5 Phương pháp phổ quang phát quang (PL) 35 2.4 ác phương pháp xác định chất hữu 37 2.4.1 Phương pháp phân tích định lượng tetracyline hydrochloride 37 2.4.2 Phương pháp xác định CODCr 38 2.5 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 40 2.5.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 40 2.5.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu 41 2.6 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu 42 2.7 Ứng dụng phản ứng xúc tác quang để xử lý nước thải nuôi tôm 43 HƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 ặc trưng khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu CuWO4 .44 3.1.1 ặc trưng vật liệu CuWO4 44 3.1.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu CuWO4-T 48 3.2 Đ ặc trưng vật liệu khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu composite g-C3N4/CuWO4 tỉ lệ khối lượng g-C3N4/CuWO4 khác 50 3.2.1 ặc trưng vật liệu composie g-C3N4/CuWO4 tỉ lệ khối lượng g-C3N4/CuWO4 khác 50 3.2.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu gC3N4/CuWO4 tỉ lệ khối lượngg-C3N4/CuWO4 khác 55 3.3 ặc trưng vật liệu khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu composite g-C3N4/CuWO4 nhiệt độ nung khác 58 3.3.1 ặc trưng vật liệu compositeg-C3N4/CuWO4 nhiệt độ nung khác 58 3.3.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu composite gC3N4/CuWO4 nhiệt độ nung khác với TC 60 3.4 ặc trưng vật liệu composite CCN-15-530 63 3.4.1 Ph ương pháp phổ hồng ngoại 63 3.4.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét 64 3.5 ộng học phản ứng quang xúc tác phân hủy tetracyline hydrochloride vật liệu composite g-C3N4/CuWO4 65 3.6 Khảo sát ảnh hưởng chất dập tắt gốc tự 67 3.7 Ảnh hưởng pH đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu CCN-15530 69 3.8 Khảo sát khả xử lý nước thải nuôi tôm vật liệu composite CCN-15-530 71 3.9 Tái sử dụng chất xúc tác 73 DANH M C CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ 77 DANH M C TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PH L C QUYẾT ỊNH GIAO Ề TÀI LUẬN VĂN TH SĨ (bản sao) DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ••' EDTA Ethylene Diamine Tetracetic Acid BQ 1,4-Benzoquinone DMSO Dimethyl sulfoxide EDX Eg X-ray energy scattering spectrum (Phổ tán xạ lượng tia X) B and gap energy (Năng lượng vùng cấm) IR Infrared spectrum(Phổ hồng ngoại) PVP Polyvinylpyrrolodone PL Photoluminescence (Phổ quang phát quang) TC Tetracycline hydrochloride SEM Scanning electron microscopy method (Phương pháp kính hiển vi điện tử quét) XRD X-Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X) UV-Vis- Visible diffuse reflectance spectrum (Phổ phản xạ khuếch tán DRS tử ngoại khả kiến) VB Valance Band (Vùng hóa trị) TBA Tert-butyl ancohol CB Vùng dẫn DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thế khử chuẩn số tác nhân oxi hoá mạnh Bảng 2.1 Danh mục hóa chất 28 Bảng 2.2 Sự phụ thuộc mật độ quang A vào nồng độ TC 38 Bảng 2.3 Kết xây dựng đường chuẩn COD (mg/L) 39 Bảng 3.1 Năng lượng vùng cấm vật liệug-C3N4, CuWO4 composite CCN-x-530 54 Bảng 3.2 Sự thay đổi nồng độ TC theo thời gian vật liệu g-C3N4, CuWO4 CCN-x-530 .55 Bảng 3.3 Sự thay đổi nồng độ TC theo thời gian vật liệu CCN-15-T 61 Bảng 3.4 Hằng số tốc độ k vật liệu theo mơ hình Langmuir Hinshelwood (phân hủy TC) 65 Bảng 3.5 Giá trị COD nước thải hồ nuôi tôm sau xử lý vật liệu composite CCN-15-530 thời gian 180 phút 72 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ q trình xúc tác quang phân hủy hợp chất hữu vật liệu bán dẫn Hình 1.2 Quy trình tổng hợp hệ WO3/g-C3N4 [16] 13 Hình 1.3 chế hoạt động hệ xúc tác quang Bi2O3/g-C3N4 [65] 14 Hình 1.4 Triazin (a) mơ hình kết nối tảng tri-s-triazin (b) dạng thù hình g-C3N4 15 Hình 1.5 Sơ đồ điều chế g-C3N4 cách ngưng tụ NH(NH2)2 16 Hình 1.6 Mạng lưới g-C3N4 (a) trình phản ứng hình thành g-C3N4 từ chất ban đầu dicyandiamit (b) [67] 17 Hình 1.7 Cấu trúc CuWO4 18 Hình 1.8 chế xúc tác quang vật liệu CuWO4 .18 Hình 1.9 chế xúc tác quang vật liệu g-C3N4/Ag3PO4 22 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý trình phản ứng quang xúc tác NTiO2/g-C3N4 .22 Hình 1.11 chế xúc tác quang vật liệu g-C3N4/NiFe2O4 23 Hình 1.12 Sơ đồ nguyên lý trình phản ứng quang xúc tác BiFeO3/CuWO4 25 Hình 1.13 Cơng thức hóa học tetracyline hydrochloride (M=480,9) tinh thể tetracyline hydrochloride 25 Hình 1.14 Hồ ni tơm ình ịnh xả thải trực tiếp môi trường 27 Hình 2.1 Sự phản xạ bề mặt tinh thể 32 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý kínhhiển vi điện tử quét 33 Hình 2.3 Sơ đồ chuyển mức Jablonskii 37 Hình 2.4 thị đường chuẩn TC 38 Hình 2.5 thị đường chuẩn COD 40 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu CuWO4-T .44 Hình 3.2 Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại- khả kiến vật liệu CuWO4-T 45 Hình 3.3 Sự phụ thuộc hàm Kubelka-Munk theo lượng ánh sáng bị hấp thụ vật liệu CuWO4-300 (a), CuWO4-400 (b), CuWO4-500 (c) CuWO4-600 (d) 46 Hình 3.4 Ảnh SEM vật liệu CuWO4-300 (a), CuWO4-400 (b), CuWO4-500 (c) CuWO4-600 (d) 47 Hình 3.5 Phổ hồng ngoại vật liệu CuWO4-500 .48 Hình 3.6 Sự thay đổi dung lượng hấp phụ theo thời gian vật liệu CuWO4 49 Hình 3.7 Hiệu suất phân hủy TC vật liệu CuWO4-T sau 180 phút chiếu sáng 49 Hình 3.8 Ảnh chụp vật liệu CCN-5-530 (a), CCN-10-530 (b), CCN-15-530 (c), CCN-20-530 (d), g-C3N4 (e) CuWO4 (f) 50 Hình 3.9 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu g-C3N4, CuWO4, composite CCN-5-530; CCN-10-530; CCN-15-530; CCN-20- 530 .51 Hình 3.10 Phổ UV - Vis trạng thái rắn g-C3N4, CuWO4 compositeg-C3N4/CuWO4 52 Hình 3.11 Sự phụ thuộc hàm Kubelka-Munk theo lượng ánh sáng bị hấp thụ vật liệu g-C3N4; CuWO4 CCN-x-530 53 Hình 3.12 Phổ quang phát quang mẫu vật liệu composite CCN-x-530 54 Hình 3.13 Sự thay đổi dung lượng hấp phụ theo thời gian vật liệu CCN-x-530 56 Hình 3.14 Sự phụ thuộc C/CO TC theo thời gian chiếu sáng vật liệu g-C3N4, CuWO4 CCN-x-530 57 Hình 3.15 Ảnh chụp vật liệu CCN-15-500 (a), CCN-15-530 (b) CCN-15-560 (c) 58 Materials, 876, 52-56 (2018) [24] Phung Thi Lan, Nguyen Thi Kim Giang, Study on synthesis of MoS2 modified g-C3N4 materials for treatment of Direct black 38 dye, J Viet Env., 9(3), 169-176 (2018) [25] Raizada, P., Sharma, S., Kumar, A., Singh, P., Parwaz Khan, A A., & Asiri, A M Performance improvement strategies of CuWO4 photocatalyst for hydrogen generation and pollutant degradation, Journal of Environmental Chemical Engineering, 8, 5, 104230, (2020) [26] Hosseinpour-mashkani, S M., & Sobhani-Nasab, Simple synthesis and characterization of copper tungstate nanoparticles: investigation of surfactant effect and its photocatalyst application, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(7), 7548-7553, (2016) [27] H Ji, X Jing, Y Xu, J Yan, H Li, Y Li, L Huang, Q Zhang, H Xu and H Li, Magnetic g-C3N4/NiFe2O4 hybrids with enhanced photocatalytic activity, RSCAdv., 5, 57960-57967, (2015) [28] Phạm Khắc Vũ, Vũ Hoài Thương, Đ ặng Trung Đức, Nguyễn Đ ăng Phú, Lục Huy Hoàng Nguyễn Văn Hùng , Tổng hợp vật liệu Bi 2Sn2O7/CoFe2O4 phương pháp hóa hỗ trợ vi sóng hoạt tính quang xúc tác, Tạp chí Khoa học ĐHSPHN, 3, 3-9 (2017) [29] Nguyen Thi Thanh Truc, Nguyen Thi Hanh, Minh Viet Nguyen, Nguyen Thi Phuong Le Chi, Nguyen Van Noi, Dinh Trinh Tran, Minh Ngoc Ha, ThanhDong Pham, Novel direct Z-scheme Cu2V2O7/g-C3N4 for visible light photocatalytic conversion of CO2 into valuable fuels, Applied Surface Science, 457, 968-974 (2018) [30] Nguyen Thi Thanh Truc, Dinh Trinh Tran, Nguyen Thi Hanh, Thanh-Dong Pham, Novel visible light-driven Nb-doped Ta3N5 sensitized/protected by PPy for efficient overall water splitting, International Journal of Hydrogen Energy, 43 (33), 15898-15906 (2018) [31] Quảng Thùy Trang, Trương Thị Mỹ Trúc, Sái Cơng Doanh, Võ Viễn, Tổng hợp tính chất xúc tác quang vật liệu composit WS 2/g-C3N4, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, 32 (4), 90-96 (2016) [32] Nguyễn Văn Kim, Nguyễn Thị Việt Nga, Lê Trường Giang, Võ Viễn, Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp dung dịch rắn GaN ZnO, Tạp chí Hóa học, 54 (5e1,2), 264 - 268 (2016) [33] Nguyễn Thị Phương Lệ Chi, Lê Quỳnh Như, Trương Thanh Tâm, Trần Thị Thu Phương, Nguyễn Thị Diệu Cẩm, Nguyễn Tấn Lâm, Nguyễn Thị Minh Thư, Nguyễn Minh Phương, Mai Hùng Thanh Tùng, Tổng hợp vật liệu composite Ta3N5/BiVO4 có hoạt tính quang xúc tác cao vùng ánh sáng khả kiến, Tạp chí Hóa học, 56(3), 350-354 (2018) [34] Nguyễn Văn Kim, Nguyễn Thị Việt Nga, Lê Thị Thanh Liễu, Huỳnh Thị Minh Thành, Nguyễn Văn Lượng, Lê Trường Giang, Võ Viễn, Tổng hợp hoạt tính xúc tác quang vùng khả kiến vật liệu composit gC3N4/Ta2O5, Tạp chí Hóa học, 54 (5e1,2), 258 - 263 (2016) [35] Thi Dieu Cam Nguyen, Thi Phuong Le Chi Nguyen, Hung Thanh Tung Mai, Van-Duong Dao, Minh Phuong Nguyen, Van Noi Nguyen, Novel photocatalytic conversion of CO2 by vanadium-doped tantalum nitride for valuable solar fuel production, Journal of Catalysis, 352, 67-74 (2017) [36] Nguyen Thi Phuong Le Chi, Nguyen Thi Dieu Cam, Doan Van Thuan, Thanh Tam Truong, Nguyen Thi Thanh Truc, Cao Van Hoang, Tran Thi Thu Phuong, Thanh-Dong Pham, Mai Hung Thanh Tung, Nguyen Thi Minh Thu, Nguyen Minh Phuong, Van Noi Nguyen, Synthesis of Vanadium doped tantalum oxy-nitride for photocatalytic reduction of carbon dioxide under visible light, Applied Surface Science, 467-468, 1249-1255 (2019) [37] Nguyễn Thị Phương Lệ Chi, Nguyễn Thùy Dung, Trương Thanh Tâm, Trần Thị Thu Phương, Mai Hùng Thanh Tùng, Nguyễn Thị Diệu Cẩm, Nguyễn Thị Minh Thư, Nguyễn Minh Phương, Nguyễn Văn Nội, Tổng hợp vật liệu xúc tác quang vùng khả kiến TaON/V 2O5, Tạp chí Hóa học (đã phản biện, tham gia Hội nghị ngày 2/11 Trường Đ ại học KHTN Hà Nội, chờ đăng), 2018 [38] Trang T.T Nguyen, Vinh Q Tran, Khanh H Nguyen, Tan M Nguyen Nam T.H Le, Fabrication and Photocatalytic Activity of Ag/TiO Powder Immobilized TiO2 Thin Film in Methyl Orange Mineralization, Int J Res Chem Environ, 5(2), 18 2015 [39] Trang Thi Thu Nguyen, Nhiem Thi Nguyen, Tran Quang Vinh, Khanh Hong Nguyen, Tan Minh Nguyen, Le Thi Hoai Nam, Synthesis, Characterization and Effect of pH on Degradation of Dyes of Copper Doped TiO2, Journal of Experimental Nanoscience, 11(3), 226-238 (2016) [40] NNK Truong, TN Trung, N Tu, NV Nghia, DM Thuy, Preparation and characterisation of silver doped ZnO nanostructures, International Journal of Nanotechnology, 10 (3-4), 260-268 (2013) [41] ặng Trung ũng; Sang Woo Joo; Alireza Khataee, Soghra ozorg, ehrouz Vahid, Younes Hanifehpour, Synthesis and Immobilization of MnO Nanoparticles on Bio-Silica for Efficient Degradation of an Azo Dye in Aqueous Solution, Current Nanoscience, 11, 129-134 (2015) [42] Nguyen Thi Lan1, Le Gia Phan, Luc Huy Hoang, Bui Doan Huan, Le Van Hong, Trinh Xuan Anh1 and Huynh Dang Chinh, Hydrothermal Synthesis, Structure and Photocatalytic Properties of La/Bi Codoped NaTaO3, Materials Transactions, 57(1), 1-4 (2016) [43] DQ Trung, N Tu, PT Thang, PT Huy, A versatile approach to synthesise optically active hierarchical ZnS/ZnO heterostructures, International Journal of Nanotechnology, 15(1-3), 222-232 (2018) [44] Ha Viet Anh, Nguyen Huu Cuong, Nguyen Tu, Luong Minh Tuan, Duong Xuan Nui, Nguyen Duc Dung, Nguyen Duc Trung Kien, Pham Thanh Huy, Dao Xuan Viet, Understanding ferromagnetism in C-doped CdS: Monte Carlo simulation, Journal of Alloys and Compounds, 695, 16241630 (2017) [45] Le Minh Tung, Nguyen Xuan Cong, Le Thanh Huy, Nguyen Thi Lan, Vu Ngoc Phan, Nguyen Quang Hoa, Le Khanh Vinh, Nguyen Viet Thinh, Le Thanh Tai, Duc-The Ngo, Kristian M0lhave, Tran Quang Huy, Anh-Tuan Le, Synthesis, Characterizations of Superparamagnetic Fe3O4-Ag Hybrid Nanoparticles and Their Application for Highly Effective Bacteria Inactivation, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 16(6), 59025912 (2016) [46] Nguyen Dang Phu, Luc Huy Hoang, Phạm Khac Vu, Xiang-Bai Chen, Hua Chiang Wen, Wu Ching Chou, Control of crystal phase of BiVO4 nanoparticles synthesized by microwave assisted method, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27 (6), 6452-6456 (2016) [47] Luc Huy Hoang, Nguyen Dang Phu, Heng Peng, Xiang-Bai Chen, High photocatalytic activity N-doped Bi2WO6 nanoparticles using a two-step microwave-assisted and hydrothermal synthesis, Journal of Alloys and Compounds, 744, 228-233 (2018) [48] Luc Huy Hoang, Nguyen Dang Phu, Pham Do Chung, Peng-Cheng Guo, Xiang-Bai Chen, Wu Ching Chou, Photocatalytic activity enhancement of Bi2WO6 nanoparticles by Gd-doping via microwave assisted method, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 28 (16), 1219112196 (2017) [49] A Fujishima, K Honda, Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode, Nature, 238, 37-38 (1972) [50] T An, J Liu, G Li, S Zhang, H Zhao, X Zeng, G Sheng, J Fu, Structural and photocatalytic degradation characteristics of hydrothermally treated mesoporous TiO2, Applied Catalysis A: General, 350, 237-243 (2008) [51] A Banisharif, A.A Khodadadi, Y Mortazavi, A.A Firooz, J Beheshtian, S Agah, S Menbari, Highly active Fe2O3-doped TiO2 photocatalyst for degradation of trichloroethylene in air under UV and visible light irradiation: Experimental and computational studies, Applied Catalysis B: Environmental, 165, 209-221 (2015) [52] K Nagaveni, M.S Hegde, G Madras, Structure and Photocatalytic Activity of Ti-xMxO2±ỗ (M = W, V, Ce, Zr, Fe, and Cu) Synthesized by Solution Combustion Method, The Journal of Physical Chemistry B, 108, 2020420212 (2004) [53] Z.M El-Bahy, A.A Ismail, R.M Mohamed, Enhancement of titania by doping rare earth for photodegradation of organic dye (Direct Blue), Journal of Hazardous Materials, 166 138-143 (2009) [54] T.M Khedr, S.M El-Sheikh, A Hakki, A.A Ismail, W.A Badawy, D.W Bahnemann, Highly active non-metals doped mixed-phase TiO2 for photocatalytic oxidation of ibuprofen under visible light, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 346 530-540 (2017) [55] Xuejun Zou, Yuying Dong, Xiaodong Zhang, Yubo Cui, Synthesize and characterize of Ag3VO4/TiO2 nanorods photocatalysts and its photocatalytic activity under visible light irradiation, Applied Surface Science, 366, 173180 (2016) [56] K Qi, B Cheng, J Yu, W Ho, A review on TiO2-based Z-scheme photocatalysts, Chinese Journal of Catalysis, 38, 1936-1955 (2017) [57] J Y Lee, W.-K Jo, Heterojunction-based two-dimensional N-doped TiO2/WO3 composite architectures for photocatalytic treatment of hazardous organic vapor, Journal of Hazardous Materials, 314, 22-31 (2016) [58] Y Gong, X Quan, H Yu, S Chen, H Zhao, Enhanced photocatalytic performance of a two-dimensional BiOIO3/g-C3N4 heterostructured composite with a Z-scheme configuration, Applied Catalysis B: Environmental, 237, 947-956 (2018) [59] Y Song, J Gu, K Xia, J Yi, H Chen, X She, Z Chen, C Ding, H Li, H Xu, Construction of 2D SnS2/g-C3N4 Z-scheme composite with superior visible-light photocatalytic performance, Applied Surface Science, 467468, 56-64 (2019) [60] G Long, J Ding, L Xie, R Sun, M Chen, Y Zhou, X Huang, G Han, Y Li, W Zhao, Fabrication of mediator-free g-C 3N4/Bi2WO6 Z-scheme with enhanced photocatalytic reduction dechlorination performance of 2,4- DCP, Applied Surface Science, 455, 1010-1018 (2018) [61] N Li, Y Tian, J Zhao, J Zhang, W Zuo, L Kong, H Cui, Z-scheme 2D/3D g- C3N4@ZnO with enhanced photocatalytic activity for cephalexin oxidation under solar light, Chemical Engineering Journal, 352, 412-422 (2018) [62] J Zhang, J Fu, Z Wang, B Cheng, K Dai, W Ho, Direct Z-scheme porous g-C3N4/BiOI heterojunction for enhanced visible-light photocatalytic activity, Journal of Alloys and Compounds, 766, 841-850 (2018) [63] B Chai, C Liu, J Yan, Z Ren, Z.-j Wang, In-situ synthesis of WO nanoplates anchored on g-C3N4 Z-scheme photocatalysts for significantly enhanced photocatalytic activity, Applied Surface Science, 448, 1-8 (2018) [64] Z Xie, Y Feng, F Wang, D Chen, Q Zhang, Y Zeng, W Lv, G Liu, Construction of carbon dots modified MoO3/g-C3N4 Z-scheme photocatalyst with enhanced visible-light photocatalytic activity for the degradation of tetracycline, Applied Catalysis B: Environmental, 229, 96104 (2018) [65] R He, J Zhou, H Fu, S Zhang, C Jiang, Room-temperature in situ fabrication of Bi2O3/g-C3N4 direct Z-scheme photocatalyst with enhanced photocatalytic activity, Applied Surface Science, (2017) [66] A Thomas, X Wang, K Maeda, M Antonietti, Preparation and characterization of metal-free graphitic carbon nitride film photocathodes for light-induced hydrogen evolution, Nature Materials, 8, pp 76-80 (2009) [67] S Cao, J Yu, g-C3N4-based photocatalysts for hydrogen generation, The journal of physical chemistry letters, 5(12), pp 2101-2107, (2014) [68] X J Wang, W Y Yang, F T Li, Y Bin Xue, R H Liu, and Y J Hao, In situ microwave-assisted synthesis of porous N-TiO2/g-C3N4 heterojunctions with enhanced visible-light photocatalytic properties, Ind Eng Chem Res., vol 52, no 48, 17140-17150 (2013) [69] S Zhou, Y Liu, J Li, Y Wang, G.Jiang, Z Zhao, D Wang, A Duan, J Liu and Y.Wei (2014), Facile in situ synthesis of graphitic carbon nitride (gC3N4)-N-TiO2 heterojunction as an efficient photocatalyst for the selective photoreduction of CO2 to CO, Appl Catal B Environ., 158-159, 20-29 (2014) [70] S M Pourmortazavi, M Rahimi-Nasrabadi, M Khalilian-Shalamzari, H R Ghaeni, and Hajimirsadeghi, Facile Chemical Synthesis and Characterization of Copper Tungstate Nanoparticles, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 24(2), 333-339, (2013) [71] H Ramezanalizadeh, F Manteghi, Design and development of a novel BiFeO3/CuWO4 heterojunction with enhanced photocatalytic performance for the degradation of organic dyes, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 338, 60-71 (2017) [72] L Ma, J Su, M Liu, L Zhang, Y Li, L Guo, Enhanced photocatalytic activity over a novel CuWO4/Cu1-xZn xWO4/ZnWO4 hybrid material with sandwiched heterojunction, Journal of Materials Research, 31, 1616-1621 (2016) [73] P K Pandey, N S Bhave, and R B Kharat, Spray deposition process of polycrystalline thin films of CuWO4 and study on its photovoltaic electrochemical properties, Materials Letters, 59 (24-25), 3149-3155 (2005) [74] M Kim, S Hwang and J Yu, Novel ordered nanoporous graphitic C 3N4 as a support for Pt-Ru anode catalyst in direct methanol fuel cell, J Mater Chem., 17, 1656-1659 (2007) [75] X Li, J Zhang, L Shen, Preparation and characterization of graphitic carbon nitride through pyrolysis of melamine, Applied Physics A, 94 (2), 387-392 (2009) PL-1 PHỤ LỤC Phụ lục Bảng giá trị C/Co TC theo th i gian t (phút) Bảng giá trị C/Co TC theo th i gian t (phút) vật liệu CCN-x-530 (x = 5%; 10%; 15%; 20%) Thời gian C/Co CCN-5-530 CCN-10-530 CCN-15-530 CCN-20-530 30 0,797 0,797 0,722 0,788 60 90 0,623 0,634 0,555 0,603 0,478 0,499 0,431 0,497 120 150 0,374 0,377 0,286 0,351 0,351 0,328 0,276 180 0,334 0,310 0,208 0,194 (phút) 0,255 Bảng giá trị C/Co TC theo th i gian t (phút) vật liệu g- C3N4 CuWO4 Thời gian (phút) C/Co g-CsN4 CuWO4 30 0,714 0,902 60 90 0,553 0,735 0,419 0,631 120 150 0,384 0,523 0,390 0,480 180 0,312 0,472 PL-2 PL-3 Bảng giá trị C/Co TC theo th i gian t (phút) vật liệu CCN-15-T (T = 500, 530, 560 oC) Thời gian Co/C (phút) CCN-15-500 CCN-15-530 1 30 0,764 0,722 0,869 60 0,560 0,555 0,633 90 0,411 0,431 0,556 120 0,368 0,286 0,447 150 0,261 0,208 0,434 180 0,246 0,194 0,357 CCN-15-560 Phụ lục Bảng giá trị ln (Co/C) TC theo th i gian t (phút) Bảng giá trị ln (Co/C) TC theo th i gian t (phút) vật liệu CCN-x-530 (x = 5; 10; 15; 20) Thời ln (Co/C) gian CCN-5-530 CCN-10- CCN-15- 530 530 (phút) CCN-20-530 0 0 30 0,227 0,227 0,326 0,238 60 0,473 0,456 0,586 0,506 90 0,738 0,695 0,842 0,669 120 0,983 0,976 1,252 1,047 150 1,047 1,115 1,570 1,287 180 1,097 1,171 1,640 1,366 Bảng giá trị ln (Co/C) TC theo th i gian t (phút) vật liệu CCN-15-T (T = 500, 530, 560 oC) Thời gian ln (Co/C) (phút) CCN-15-500 CCN-15-530 0 0 30 0,269 0,326 0,146 60 0,580 0,589 0,457 90 0,889 0,842 0,587 120 1,000 1,252 0,805 150 1,343 1,570 0,835 180 1,402 1.640 1,030 CCN-15-560 Phụ lục Bảng giá trị C/C0 TC theo th i gian t (phút) m u Composite CCN-15-530 s dụng chất dập tắt Thời gian Co/C (phút) Mẫu trắng BQ DMSO TBA EDTA 1 1 0,809 0,704 0.556 0,946 0,556 0,925 30 0,722 60 0,555 0,766 0,649 90 0,431 0,765 0,527 0,471 0,900 0,653 0,525 0,443 0,879 0,599 0,446 0,580 0,359 120 150 180 0,286 0,208 0,194 0,432 0,401 0,872 0,865 Phụ lục Bảng giá trị C/C0 TC theo th i gian t (phút) m u Composite CCN-15-530 giá trị pH khác Thời gian (phút) C/C0 pH = 3,0 pH = 4,5 pH = 6,0 pH = 7,0 pH = 7,5 30 0,786 0,724 0,710 0,735 60 90 0,723 0,723 0,523 0,613 0,678 0,724 0,641 0,651 0,421 0,449 0,564 0,724 120 150 0,543 0,541 0,297 0,317 0,425 0,712 0,449 0,432 0,243 0,245 0,375 0,672 180 0,412 0,344 0,154 0,186 0,735 0,268 pH = 9,0 0,735 0,668 Phụ lục Bảng giá trị C/Co TC vật liệu Composite CCN-15-530 sau hai lần thu hồi Thời gian C/Co (phút) Lần Lần Lần 30 0,722 0,799 0,851 60 90 0,555 0,625 0,737 0,431 0,565 0,65 120 150 0,286 0,325 0,301 0,551 0,48 0,297 0,366 180 0,208 0,194 ... 50 3.2.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu gC3N4 /CuWO4 tỉ lệ khối lượngg -C3N4/ CuWO4 khác 55 3.3 ặc trưng vật liệu khảo sát hoạt tính quang xúc tác vật liệu composite g- C3N4/ CuWO4 nhiệt... Đ ặc trưng vật liệu tổng hợp - Khảo sát số yếu tố thực nghiệm tổng hợp ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu - Khảo sát khả xúc tác quang vật liệu tổng hợp thông qua phản ứng phân hủy... trưng vật liệu khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu composite g- C3N4/ CuWO4 tỉ lệ khối lượng g- C3N4/ CuWO4 khác 50 3.2.1 ặc trưng vật liệu composie g- C3N4/ CuWO4 tỉ lệ khối lượng g- C3N4/ CuWO4

Ngày đăng: 16/08/2021, 11:22

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • L I CAM OAN

    • L I CẢM N

    • MỤC LỤC

    • • •

    • DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

    • DANH MỤC BẢNG BIỂU

    • MỞ ẦU

      • 4.1 Nghiên cứu lý thuyết

      • 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm

      • C ơn 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

        • 1.1.1. Khái niệm xúc tác quang

        • 1.1.2. Cơ chế quang xúc tác

        • 1.1.3. Tình hình nghiên cứu liên quan đến vật liệu xúc tác quang

        • 1.2.1. Đặc điểm cấu tạo

        • 1.2.2. Phương pháp tổng hợp

        • 1.3.1. Cấu trúc của vật liệu CuWO4

        • 1.3.2. Hoạt tính xúc tác của vật liệu CuWO4

        • 1.3.3. Các phương pháp tổng hợp CuWO4

        • C ơn 2. PH NG PHÁP THỰC NGHIỆM

          • 2.1.2. Dụng cụ

          • 2.2.1. Tổng hợp vật liệu g-C3N4 từ urea

          • 2.2.2. Tổng hợp vật liệu CuWO4

          • 2.2.3. Tổng hợp vật liệu composite g-C3N4/CuWO4

          • 2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan