Tổng hợp composite BiOI tio2 và thăm dò khả năng xúc tác quang xử lí chất hữu cơ trong nước thải hồ nuôi thủy sản

84 30 0
Tổng hợp composite BiOI tio2 và thăm dò khả năng xúc tác quang xử lí chất hữu cơ trong nước thải hồ nuôi thủy sản

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN HỒNG HẰNG PHƯƠNG TỔNG HỢP COMPOSITE BiOI/TiO2 VÀ THĂM DỊ KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG XỬ LÍ CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC THẢI HỒ NUÔI THỦY SẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bình Định - Năm 2020 TRƯƠNG ĐẠI HỌC QHN NHƠN NGUYỄN HỒNG HẰNG PHƯƠNG TỔNG HỢP COMPOSITE BiOI/TiO2 VÀ THĂM DỊ KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG XỬ LÍ CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC THẢI HỒ NUÔI THỦY SẢN Chuyên ngành: Hóa Lý thuyết Hóa Lý Mã số : 8440119 Người hướng dẫn: TS NGUYỄN TẤN LÂM Bình Định - Năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình kết nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Tấn Lâm Tất kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác ran r _ _• Tác giả Nguyễn Hồng Hằng Phương LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Tấn Lâm, giảng viên Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ Xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô giáo Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn tạo điều kiện thuận lợi trình học tập thực đề tài luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến anh, chị, bạn, em làm nghiên cứu phịng thực hành, thí nghiệm hóa học Khu A6 - Trường Đại học Quy Nhơn, giúp đỡ, tạo điều kiện hỗ trợ cho thân tơi q trình thực đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn cha, mẹ bạn bè động viên tinh thần giúp đỡ thời gian thực khóa luận Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỰCLỤC DANH MỰC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỰC BẢNG DANH MỰC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 1.4.1 1.4.2 Đặc điểm tính chất kháng sinh tetracycline 1.2.1 1.2.2 Thực nghiệm thăm dò khả xúc tác quang xử lí nước thải DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ••' Ký hiệu/Chữ viết tắt ASMT Chú thích tiếng Anh Chú thích tiếng Việt Brunauer - Emmett - Teller Ánh sáng mặt trời BET Đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp phụ N2 77K CB Conduction band Vùng dẫn COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxi hóa học Eg Band gap energy Năng lượng vùng cấm Fourier Transform Infrared Phổ hồng ngoại biến đổi Spectroscopy Fourier Rhodamine B - FT-IR RhB Scanning Electron SEM TC UV-Vis UV-Vis-DRS VB Microscopy Hiển vi điện tử quét Tetracycline Ultraviolet - Visible Phổ hấp thụ tử ngoại-khả spectroscopy kiến Ultraviolet-visible diffuse Phổ phản xạ khuếch tán tử reflectance spectra ngoại-khả kiến Valence band Vùng hóa trị X-ray photoelectron XPS XRD spectroscopy X-ray Diffraction Phổ quang điện tử tia X Nhiễu xạ tia X DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể pha (a) rutile, (b) anatase (c) brookite MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ơ nhiễm mơi trường nói chung nhiễm nước hợp chất hữu nói riêng vấn đề thời mang tính tồn cầu Việc tìm kiếm phát triển cơng nghệ nhằm mục đích làm nguồn nước nhiễm ln thu hút quan tâm nhà khoa học, nhà quản lí tồn giới Trong số phương pháp nghiên cứu xúc tác quang chứng minh hiệu lĩnh vực xử lí nước nhiễm, khả phân hủy hồn tồn hữu bền, khơng độc hại, không gây ô nhiễm thứ cấp, Trong số hợp chất bán dẫn sử dụng làm chất xúc tác quang TiO2 nghiên cứu từ sớm phổ biến Tuy nhiên, TiO vật liệu bán dẫn có lượng vùng cấm cao (Eg ~ 3,2 eV) nên thể hoạt tính xúc tác quang vùng ánh sáng tử ngoại bị hạn chế ứng dụng vào thực tiễn sử dụng ánh sáng mặt trời cho trình quang xúc tác Do vậy, hướng nghiên cứu nhằm tăng khả xúc tác quang TiO2 vùng ánh sáng khả kiến biến tính TiO2 kim loại, phi kim loại, ghép cặp bán dẫn, thực nhiều nhà khoa học nước Và năm gần đây, hợp chất bismuth oxyiodide (BiOI) chứng minh chất bán dẫn có diện tích bề mặt lớn, hình thái cấu trúc độc đáo, dễ tổng hợp, có hoạt xúc tác quang vùng ánh sáng khả kiến Tuy nhiên, BiOI có hạn chế lượng vùng cấm hẹp (E g ~ 1,82 eV) nên khả tái tổ hợp electron - lỗ trống quang sinh cao Vì vậy, việc ghép cặp bán dẫn BiOI TiO2 tạo thành dạng composite hứa hẹn tạo vật liệu xúc tác quang có hoạt tính tốt vùng ánh sáng khả kiến Và điều làm tăng khả ứng dụng vào thực tế xử lí chất hữu gây nhiễm vật liệu kích thích xạ từ nguồn ánh sáng mặt trời Bên cạnh đó, Bình Định tỉnh ven biển nước ta có 10 tiềm lực mạnh phát triển ni trồng lồi thủy sản Tuy nhiên, với lợi ích kinh tế mang lại từ ngành vấn đề phát thải chất hữu ngày bộc lộ nguy gây nhiễm mơi trường nước, có tác hại lâu dài tới sức khỏe người hệ sinh thái Vì vậy, vấn đề xử lí nước thải hồ nuôi thủy sản vấn đề mang tính cấp thiết Xuất phát từ sở khoa học thực tiễn nêu trên, lựa chọn hướng nghiên cứu với đề tài “Tổng hợp composite BÌOI/TÌO2 thăm dị khả xúc tác quang xử lí chất hữu nước thải hồ nuôi thủy sản” nhằm góp phần tìm kiếm loại vật liệu xúc tác quang có khả ứng dụng vào thực tiễn để xử lí nước bị nhiễm hợp chất hữu Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Tổng hợp đặc trưng vật liệu composite BĨOI/TĨO2 - Khảo sát hoạt tính xúc tác quang phân hủy số hợp chất hữu thăm dò khả xử lí nước thải hồ ni thủy sản vật liệu composite BiOI/TiO2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Composite BiOI/TiO , rhodamine B (RhB), tetracycline (TC), nước thải hồ nuôi tôm - Phạm vi nghiên cứu: Tổng hợp vật liệu composite BiOI/TiO , khảo sát hoạt tính xúc tác quang thăm dị khả xử lí nước thải hồ ni thủy sản vật liệu với quy mơ phịng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu - Tổng quan kết nghiên cứu nước thuộc lĩnh vực đề tài - Xây dựng quy trình tổng hợp vật liệu - Tổng hợp vật liệu BiOI/TiO theo phương pháp phản ứng pha rắn môi trường ẩm (phản ứng pha rắn điều kiện có bổ sung nước) phụ sau khoảng thời gian 60 phút với lượng chất bị hấp phụ khoảng 5,5% Khi kích thích photon từ nguồn sáng đèn LED 220V-60W ASMT số COD mẫu nước thải giảm tăng dần thời gian chiếu xạ Đồng thời, kết rằng, chiếu xạ ASMT hiệu suất phân hủy hợp chất hữu nước thải vật liệu C0.15 (xác định theo số COD) đạt kết cao (72,3%) so với chiếu xạ đèn LED 220V-60W (68,5%) Điều giải thích tương tự q trình quang phân hủy TC trình bày Mục 3.7 Mặt khác, số COD (mg/L) đầu vào nước thải chưa xử lí xúc tác quang 502,93 mg/L, cao nhiều so với quy chuẩn Việt Nam giới hạn số COD ( 400 nm) để tạo điện tử lỗ trống quang sinh, TiO có độ rộng vùng cấm lớn (3,22 eV) nên khơng thể bị kích thích ánh sáng nhìn thấy (xem Hình 3.2) Hơn nữa, ban đầu biên vùng dẫn mức Fermi (EF) BiOI thấp TiO2 p-BiOI tiếp xúc với n-TiO2 để tạo thành cặp bán dẫn p-n (Hình 3.16b) bề mặt tiếp xúc hai bán dẫn xuất dòng điện tử di chuyển từ n-TiO (mức cao hơn) sang p-BiOI (mức thấp hơn) mức Fermi BiOI TiO đạt đến trạng thái cân Kết trình làm cho mức Fermi n-TiO giảm dần, p-BiOI tăng dần đạt trạng thái cân làm cho biên vùng dẫn BiOI cao TiO2 [49] Và điều dẫn đến hình thành điện trường vùng dị liên kết p-n với điện tích âm vùng p-BiOI điện tích dương vùng n-TiO2 Điều phù hợp với gia tăng lượng liên kết Ti 2p biện luận phần đặc trưng vật liệu theo phương pháp XPS (Mục 3.6) Hình 3.16 (a) Giản đồ cấu trúc vùng lượng BiOI, TiO (b) mơ hình phân tách điện tích composite BiOI/TiO2 chiếu xạ ánh sáng khả kiến [49] Như vậy, xạ ánh sáng nhìn thấy BiOI hoạt động chất nhạy quang để hấp thụ photon ánh sáng có X > 400 nm; tiếp đó, điện tử bị kích thích vùng dẫn p-BiOI chuyển sang vùng dẫn n-TiO 2, lỗ trống quang sinh vùng hóa trị p-BiOI Kết cặp điện tử-lỗ trống tách cách hiệu bề mặt phân cách p-n (p-n junction) hình thành composite p-BiOI/n-TiO2 di chuyển bề mặt để tham gia phản ứng với phân tử hợp chất hữu Đồng thời, trình phân tách hạn chế tái tổ hợp cặp điện tử-lỗ trống quang sinh từ làm gia tăng hoạt tính quang xúc tác vùng ánh sáng khả kiến vật liệu [49], [52] KẾT LUẶN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đã điều chế mẫu vật liệu composite BiOI/TiO (C0.05; C0.01; C0.15; C0.20 C0.25) theo phương pháp phản ứng pha rắn môi trường ẩm Các mẫu composite nghiên cứu đặc trưng vật liệu theo phương pháp XRD, UV-Vis-DRS khảo sát khả quang phân hủy RhB với nguồn sáng kích thích từ đèn LED 220V-60W Kết cho thấy mẫu composite C0.15 có hoạt tính quang phân hủy RhB tốt Đã nghiên cứu đặc trưng mẫu vật liệu C0.15 theo phương pháp SEM; BET; FT-IR; XPS khảo sát khả quang phân hủy TC Kết cho thấy, mẫu vật liệu C0.15 có khả quang phân hủy TC với nguồn sáng kích thích từ ASMT tốt so với nguồn ánh sáng từ đèn LED 220V-60W Đã thăm dị khả xử lí nước thải hồ nuôi tôm vật liệu C0.15 với nguồn sáng kích thích từ đèn LED 220V-60W ASMT Kết xử lí cho thấy, sau 180 phút chiếu xạ mẫu nước thải đạt giới hạn cho phép COD theo QCVN 02-19:2014/BNNPTNT Đã đề xuất chế xúc tác quang vật liệu composite BiOI/TiO2 KIẾN NGHỊ Tiến hành thực nghiệm đánh giá chi tiết khả ứng dụng vật liệu composite BiOI/TiO2 để xử lí nước thải từ hồ thủy sản Chẳng hạn: khảo sát đầy đủ tiêu nước thải trước sau xử lí; khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình quang xúc tác xử lí nước thải (pH; độ đục; hàm lượng chất xúc tác; khả tái sử dụng, ) Nghiên cứu đưa chất xúc tác BiOI/TiO lên pha (như gốm, xi măng) để dễ dàng thu hồi, tái sử dụng DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ [1] Nguyễn Hồng Hằng Phương, Trần Liên Hoa, Nguyễn Văn Thắng, Trương Công Đức, Nguyễn Phi Hùng, Nguyễn Tấn Lâm (2020), “Tổng hợp composite BiOI/TiO2 khảo sát khả quang phân hủy tetracycline vùng ánh sáng khả kiến”, Tạp chí Hóa Học (đã nhận đăng, dự kiến xuất vào số 5E12, tập 58) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Cục thống kê tỉnh Bình Định, Niên giám thống kê tỉnh Bình Định, NXB Thống kê [2] Báo cáo Quy hoạch tổng thể phát triển thủy sản tỉnh Bình Định đến năm 2020 tầm nhìn 2030, Sở Nơng nghiệp PTNT Bình Định [3] Bộ Y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, NXB Hà Nội [4] Nguyễn Tấn Lâm, Trần Duy Đãm, Nguyễn Thị Diệu Cẩm, Nguyễn Văn Nội (2015), “Nghiên cứu điều chế K2TiF6 từ inmenite tác nhân phân giải quặng axit flohydric”, Tạp chí Hóa học, 53(4E1), tr.47-50 [5] Nguyễn Tấn Lâm, Nguyễn Thị Thu Hằng, Nguyễn Phi Hùng, Nguyễn Thị Diệu Cẩm, Nguyễn Thị Hạnh, Nguyễn Văn Nội (2017), “Khảo sát ảnh hưởng thành phần pha đến hoạt tính quang xúc tác vật liệu nano TiO2 điều chế từ K2TiF6”, Tạp chí xúc tác Hấp phụ, (2), tr 148-154 [6] Hà Văn Thái, Phí Thị Hằng, Phan Thị Ngọc Diệp, Trần Trung Dũng (2017), “Tổng quan mơ hình áp dụng để xử lí nước thải cho nuôi tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) vùng bắc Trung Bộ”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ thủy lợi, 8, 55 - 63 [7] Vũ Dũng Tiến, Bùi Đức Quý, Trần Thị Bưởi, Nguyễn Trần Thọ (2013 ), Hướng dẫn sử dụng thuốc kháng sinh, sản phầm xử lý cải tạo môi trường nuôi trồng thủy sản, NXB Văn hóa Dân tộc Hà Nội [8] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hố lý, Tập 1, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [9] Chu M., Ganne M., Caldes M.T., Brohan L (2002), “X-ray photoelectron spectroscopy and high resolution electron microscopy studies of Aurivillius compounds: Bi4-xLaxTi3O12 (x = 0, 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, and 2.0)”, J Appl Phys., 91, 3178 [10] Clescerl L S., Greenberg A E., Eaton A D (1999), Standard Methods for Examination of Water & Wastewater - 20 th Edition, Washington, DC: American Public Health Association [11] Corma A (1997), “From Microporous to Mesoporous Molecular Sieves Materials and Their Use in Catalysis”, Chem Rev, 97, pp 2373-2419 [12] Cusker Mc L.B (1998), “Product characterization by X-Ray powder diffraction”, Micropor Mesopor Mater, 22, pp 495-666 [13] Daichi K., Kenta H., Ryo M., Masanobu H., Hironobu K., Masayoshi Y., Hajime S., Hiroyuki O., Chengchao Z., Kousuke N., Ryu A., Hiroshi K (2017), “Valence Band Engineering of Layered Bismuth Oxyhalides toward Stable Visible-Light Water Splitting: Madelung Site Potential Analysis”, Journal of the American Chemical Society, 139(51), 1872518731 [14] Di J., Xia J., Ji M., et al (2016), “Carbon quantum dots in situ coupling to bismuth oxyiodide via reactable ionic liquid with enhanced photocatalytic molecular oxygen activation performance”, Carbon, 98, pp 613-623 [15] Dirk E., Peter P., Peter D., Wayne K (2004), “Treatment of shrimp farm effluent with omnivorous finfish and artificial substrates”, Aquaculture Research, 35 (9), 816 - 827 [16] Fujishima A., Hashimoto K., Watanabe T (1999), “TiO2 photocatalysis fundamentals and applications”, A Revolution in cleaning technology, pp 14-21 [17] Guo X., Qin C., Zhu M., et al (2018) “Polystyrene- heterojunction semiconductor composite sphere prepared by hydrothermal synthesis process: recyclable photocatalyst under visible light irradiation for removing organic dyes from aqueous solution'', Dalton Transaction, pp.1-11 [18] Hailili R., Wang Z.-Q., Xu M., Wang Y., Gong X., Xu T., & Wang C (2017), “Layered nanostructured ferroelectric perovskite Bi5FeTi3O15 for visible light photodegradation of antibiotics”, J Mater Chem A, 5(40), 21275-21290; (doi:10.1039/c7ta06618j) [19] He Z., Yang S., Ju Y., Sun C (2009), “Microwave photocatalytic degradation of Rhodamine B using TiO2 supported on activated carbon: Mechanism implication” J Environ Sci., 21 (2), pp 268-272 [20] Huang H., Han X., Li X., Wang S., Chu P K., Zhang Y (2015)., “Fabrication of Multiple Heterojunctions with Tunable Visible-LightActive Photocatalytic Reactivity in BiOBr-BiOI Full-Range Composites Based on Microstructure Modulation and Band Structures”, ACS Appl Mater Interfaces., 7, pp 482-492 [21] Jiang W T., Chang P H., Wang Y S., Tsai Y., Jean J S., Li Z (2015), “Sorption and desorption of tetracycline on layered manganese dioxide birnessite”, International Journal of Environmental Science and Technology, 12 (5), pp 1695-1704 [22] Jing Y., Xixin W., Xiaowei L., Xingru X., Yingjuan M., Jianling Z (2014), “Preparation and photocatalytic activity of BiOX-TiO composite films (X = Cl, Br, I)”, Ceramics International, 40, pp 8607- 8611 [23] Jingpeng L., Danjing R., Zaixing W., Chengjian H., Huimin Y., Yuhe C., Hu Y (2017), “Visible-light-mediated antifungal bamboo based on Fe-doped TiO2 thin films”, RSC Advances, (87), pp 55131-55140 [24] Kim S W., Hasegawa T., Watanabe M., Muto M., Terashima T., Abe Y., Kaneko T., Toda A., Ishigaki T., Uematsu K., Toda K., Sato M., Kawakami E., Koide J., Toda M., Kudo Y., Masaki T., Yoon, D H (2017), “Nanophosphors synthesized by the water-assisted solid-state reaction (WASSR) method: Luminescence properties and reaction mechanism of the WASSR method”, Applied Spectroscopy Reviews, 53(2-4), pp 177-194 [25] Koch C C (2002), “Nanostructured materials - processing, properties and potential applications”, William Andrew Publishing, USA [26] Krishnakumar B., Hariharan R., Padiyan V., et al (2018), “Gelatin- assisted g-TiO2/BiOI heterostructure nanocomposites for azo dye degradation under visible light”., Journal of Environmental Chemical Engineering., pp.4282-4288 [27] Kubelka P (1931)., "Munk F Ein Beitrag zur Optik der Farbanstriche", Zeits f Techn Physik, 12, pp 593-601 [28] Lazar M., Varghese S., Nair S (2012), “Photocatalytic water treatment by titanium dioxide: recent updates”, Catalysts, (4), pp 572601 [29] Li Y., Wang J., Liu B., Dang L., Yao H., Li Z (2011), “BiOI- sensitized TiO2 in phenol degradation: A novel efficient semiconductor sensitizer” Chem Phys Lett., 508, 102-106 [30] Liao Y., Que W., Jia Q., He Y., Zhang J., Zhong P (2012), “Controllable synthesis of brookite/anatase/rutile TiO2 nanocomposites and single-crystalline rutile nanorods array”, Journal of Materials Chemistry, 22 (16), pp 7937-7944 [31] Lin Y F., S R Jing, et al., (2002), “Nutrient removal from aquaculture wastewater using a constructed wetlands system”, Aquaculture, 209(14), 169-184 [32] Liu H., Cao W., Su Y., Wang Y., Wang X (2012), “Synthesis, characterization and photocatalytic performance of novel visible-lightinduced Ag/BiOI”, Appl Catal BEnviron., 111-112, 271-279 [33] Liu J., Ruan L., Adeloju S., (2014) “BiOI/TiO2 nanotube arrays, a unique flake-tube structured p-n junction with remarkable visible-light photoelectrocatalytic performance and stability”, Dalton trans, 43, pp.1706-1715 [34] Liu Y., Xu J., Wang L., Zhang H., Xu P., Duan X., Sun H., Wang S., (2017) “Three-Dimensional BiOI/BiOX (X = Cl or Br) Nanohybrids for Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity” Nanomaterials, 7(3), pp 64 [35] Lofrano G., Pedrazzani R., Libralato G., Carotenuto M (2017), “Advanced oxidation processes for antibiotics removal: a review”, Current organic chemistry, 21 (12), pp 1054-1067 [36] Lu M., Shao C., Wang K., Lu N., Zhang X., Zhang P., Liu Y (2014), “p- MoO3 Nanostructures/n-TiO2 Nanofiber Heterojunctions: Controlled Fabrication and Enhanced Photocatalytic Properties”, ACS Applied Materials & Interfaces, 6(12), 9004-9012 [37] Lv Y., Li P., Che Y., Hu C., Ran S., Shi P., Zhang W (2018)., “Facile Preparation and Characterization of Nanostructured BiOI microspheres with certain adsorption-photocatalytic Materials Research, 21(3): e20170705 properties” [38] Mei Z (2013), “Photocatalytic degradation of tetracycline in aqueous solution by nanosized TiO2”, Chemosphere, 92, pp 925-932 [39] Mota A L N., Albuquerque L F., Beltrame L T C., Chiavone- Filho O., Machulek J A., Nascimento C A O (2009), “Advanced oxidation processes and their application in the petroleum industry: a review”, Brazilian Journal of Petroleum and Gas, (3), pp 122-142 [40] Moulder J F., Stickle W F., Sobol P E., Bomben K D., Perkin- Elmer (1992), Handbook of Photoelectron Spectroscopy, Publishing Corp, MN, New York [41] Nyanti L., Berundang G., Ling T.Y (2010), “Short term treatment of shrimp aquaculture wastewater using water hyacinth (Eichhornia crassipes)”, World Applied Sciences Journal, (9), pp 1150-1156 [42] Paul J Palmer (2008), “Polychaete assisted and filters prawn farm wastewater remediat ion trial National landcare programme innovation grant”, Technical Report, 60945, 1- 61 [43] Penny Fisher (1999), “Review of Using Rhodamine B as a Marker for Wildlife Studies”, Wildlife Society Bulletin, Vol 27, No 2, pp 318-329 [44] Safari G H., Hoseini M., Seyedsalehi M., Kamani H., Jaafari J., Mahvi A H (2015), “Photocatalytic degradation of tetracycline using nanosized titanium dioxide in aqueous solution”, Int J Environ Sci Technol., 12, pp 603-616 [45] Selvin S S P., Kumar A G., Sarala L., Rajaram R., Sathiyan A., Princy Merlin J., and Lydia I S (2018), “Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Using Zinc Oxide Activated Charcoal Polyaniline Nanocomposite and Its Survival Assessment Using Aquatic Animal Model”, ACS Sustainable Chem Eng, 6, pp 258-267 [46] Sharma K., Dutta V., Sharma S., Raizada P., Hosseini- Bandegharaeic A., Thakur P., Singh P (2020), “Recent advances in enhanced photocatalytic activity of bismuth oxyhalides for efficient photocatalysis of organic pollutants in water: A review”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry (78), pp 1-20 [47] Shunqin L., Chao T., Zhaohui H., Chen L., Jiawei C., Minghao F (2016), “Effect ofdifferent Bi/Ti molarratioson visible-light photocatalytic activity of BiOI/TiO2 heterostructured nanofibers”, Ceramics International, 42, pp 15780-15786 [48] Sing K S W., Everett D H., Haul R A W., Moscou L., Pierotti R A., Rouquérol J., Siemieniewska T (1985), “Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity”, Pure & App Chem., Vol 57, No 4, pp 603 619 [49] Teng Q., Zhou X., Jin B., Luo J., Xu X., Guan H., Yang, F (2016), “Synthesis and enhanced photocatalytic activity of a BĨOI/TĨO2 nanobelt array for methyl orange degradation under visible light irradiation”, RSC Advances, 6(43), 36881-36887 [50] Thanakit S., Siriporn P., Sunanta C., Semih D and Samitthichai S (2017), “Synthesis and Characterization of Bismuth Oxo Compounds Supported on TiO2 Photocatalysts for Waste Water Treatment”, Key Engineering Materials, 757, 108-112 [51] Wammer K H., Slattery M T., Stemig A M., Ditty J L (2011), “Tetracycline photolysis in natural waters: loss of antibacterial activity”, Chemosphere, 85 (9), pp 1505-1510 [52] Wang K., Shao C., Li X., et al (2016) “Heterojunctions of p-BiOI Nanosheets/n-TiO2 Nanofibers: Preparation and Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity”, Materials, 9, pp.90 [53] Wang S.M., Guan Y., Wang L.P., Zhao W., He H., Xiao J., Yang S.G., Sun C (2015), “Fabrication of a novel bifunctional material of BiOI/Ag3VO4 with high adsorption-photocatalysis for efficient treatment of dye wastewater”, Appl Catal B Environ, 168, 448-457 [54] Wei X X., Chen C M., Guo S Q., Guo F., Li X M., Wang X X., Cui H T., Zhao L F., Li W (2014), “Advanced visible-light-driven photocatalyst BiOBr-TiO2-graphene composite with graphene as a nanofiller”, J Mater.Chem A., 2, 4667-4675 [55] Weihong T., Yongli Z., Hongguang G and Yang L (2019), “Heterogeneous activation of peroxymonosulfate for bisphenol AF degradation with BiOI0.5Cl0.5”, RSC Adv.;(DOI: 10.1039/c9ra01687b) [56] Wibowo E., Rokhmat M., Rahman D Y., Murniati R., Abdullah M (2017), “Batik Wastewater Treatment Using TiO Nanoparticles Coated on the Surface of Plastic Sheet”, Procedia engineering, 170 pp 78-83 [57] Wu S., Hu H., Lin Y., Zhang J., & Hang Hu Y (2019), “Visible Light Photocatalytic Degradation of Tetracycline over TiO 2”, Chemical Engineering Journal, 122842; (doi:10.1016/j.cej.2019.122842) [58] Wu S., Sun W., Sun J., Hood Z D., Yang S Z., Sun L., Kent C R P., Chisholm F M (2018), “Surface Reorganization Leads to Enhanced Photocatalytic Activity in Defective BiOCl ”., Chemistry of Materials, 30(15), pp 5128-5136 [59] Xiaofei Q., Yadong Y., Fengyuan Q., Meihua L., Xinran W., Rui Y., Huihui M., Liang S., Fanglin D (2018), “TiO2/BiOI/CQDs: Enhanced photocatalytic properties under visible-light irradiation”, Ceramics International, 44, pp 1348-1355 [60] Xie J., Cao Y., Jia D., Qin H., Liang Z (2015), “Room- temperature solid-state synthesis of BiOCl hierarchical microspheres with nanoplates”, Catalysis Communications, 69, pp 34-38 [61] Xuefeng Hu, Tariq Mohamood, Wanhong Ma, Chuncheng Chen, and Jincai Zhao (2006), “Oxidative Decomposition of Rhodamine B Dye in the Presence of VO2+ and/or Pt(IV) under Visible Light Irradiation: N- Deethylation, Chromophore Cleavage, and Mineralization”, J Phys Chem B , 110, pp 26012-26018 [62] Ya-Nan Ren, Wei Xu, Lin-Xia Zhou, Yue-Qing Zheng (2018), “Two new uranyl complexes as visible light driven photocatalysts for degradation of tetracycline”, Polyhedron, 139, pp 63-72 [63] Yang Y., Zhou F., Zhan S., Liu Y., Tian Y., He Q (2016), “Facile preparation of BiOClxIi-x composites with enhanced visible-light photocatalytic activity” Applied Physics A, pp 29-123 [64] Yibing X., Chunwei Y (2004), “Characterization and photocatalysis of Eu3+- TiO2 sol in the hydrosol reaction system”, Materials Research Bulletin, 30 (4-5), pp 533-543 [65] Young I C., Kyung H J., Hye S K., Jun H L., Seong J P., Jang E R., Mohammad M K., Youngku S (2016), “TiO 2/BiOX (X = Cl, Br, I) hybrid microspheres for artificial waste water and real sample treatment under visible light irradiation”, Separation and Purification Technology, 160, pp 28-42 [66] Yunfang C., Xiaoxin X., Jianzhang F., Guangying Z., Zhang L., Shuxing W., Weicheng X., Jinhui C., and Ximiao Z (2014), “Synthesis of BiOI- TiO2 Composite Nanoparticles by Microemulsion Method and Study on Their Photocatalytic Activities”, Hindawi Publishing Corporation; (http://dx.doi.org/10.1155/2014/647040) [67] Zhang H., Xing Z., Zhang Y., Wu X., Liu C., Zhu Q., Zhou W (2015), “Ni 2+ and Ti 3+ co-doped porous black anatase TiO2 with unprecedented- high visible-light-driven photocatalytic degradation performance”, RSC Advances, (129), pp 107150-107157 [68] Zhang Y., Park M., Kim H.Y., et al (2016), “In-situ synthesis of nanofibers with various ratios of BiOCl x/BiOBry/BiOIz for effective trichloroethylene photocatalytic degradation”, Appl Surf Sci., 384, pp 192-199 [69] Zhang Y.C., Yang M., Zhang G.S., Dionysiou D.D (2013), “HNO3- involved one-step low temperature solvothermal synthesis of Ndoped TiO2 nanocrystals for efficient photocatalytic reduction of Cr(VI) in water”, Appl Catal BEnviron., 142, 249-258 ...TRƯƠNG ĐẠI HỌC QHN NHƠN NGUYỄN HỒNG HẰNG PHƯƠNG TỔNG HỢP COMPOSITE BiOI/ TiO2 VÀ THĂM DÒ KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG XỬ LÍ CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC THẢI HỒ NI THỦY SẢN Chun ngành: Hóa Lý thuyết Hóa... cứu - Tổng hợp đặc trưng vật liệu composite BĨOI/TĨO2 - Khảo sát hoạt tính xúc tác quang phân hủy số hợp chất hữu thăm dị khả xử lí nước thải hồ nuôi thủy sản vật liệu composite BiOI/ TiO2 Đối tượng... quang xử lí chất hữu nước thải hồ ni thủy sản? ?? nhằm góp phần tìm kiếm loại vật liệu xúc tác quang có khả ứng dụng vào thực tiễn để xử lí nước bị nhiễm hợp chất hữu Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Tổng

Ngày đăng: 16/08/2021, 11:27

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

    • 1.1.1. Cấu trúc của TiO2

    • 1.1.3. Ứng dụng của vật liệu TiO2

    • 1.2.1. Đặc điểm cấu tạo của BiOX

    • 1.2.2. Tính chất xúc tác quang của vật liệu BiOX

    • 1.2.3. Phương pháp tổng hợp vật liệu BiOX

    • 1.4.1. Đặc điểm và tính chất của rhodamine B

    • 1.4.2. Cơ chế quang phân hủy RhB

    • 1.4.3. Đặc điểm và tính chất của kháng sinh tetracycline hydrochloride

    • 1.4.4. Cơ chế quang phân hủy TC

    • CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

      • 2.1.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị

      • 2.1.2. Quy trình tổng hợp vật liệu composite BiOI/TiO2

      • 2.2.1. Nhiễu xạ tia X (XRD)

      • 2.2.2. Hiển vi điện tử quét (SEM)

      • 2.2.3. Đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ N2 ở 77K (BET)

      • 2.2.4. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR)

      • 2.2.5. Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến (UV-Vis-DRS)

      • 2.2.6. Phổ hấp thụ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis)

      • 2.2.7. Phổ quang điện tử tia X (XPS)

      • 2.3.1. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan