(Đồ án tốt nghiệp) TỔNG hợp và NGHIÊN cứu TÍNH CHẤT QUANG của CHẤM LƯỢNG tử zns PHA tạp mn, PHA tạp cu và ĐỒNG PHA tạp (mn cu) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG QUANG xúc tác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ ZnS PHA TẠP Mn, PHA TẠP Cu VÀ ĐỒNG PHA TẠP (Mn-Cu) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG QUANG XÚC TÁC GVHD: NGUYỄN THÀNH PHƯƠNG SVTH: TRẦN NGUYỄN ĐOAN TRANG MSSV: 16130069 SVTH: PHAN TRẦN NGỌC HIỀN MSSV: 16130017 SKL007558 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ ZnS PHA TẠP Mn, PHA TẠP Cu VÀ ĐỒNG PHA TẠP (Mn-Cu) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG QUANG XÚC TÁC GVHD: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: Khóa: TS NGUYỄN THÀNH PHƯƠNG TRẦN NGUYỄN ĐOAN TRANG 16130069 PHAN TRẦN NGỌC HIỀN 16130017 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ ZnS PHA TẠP Mn, PHA TẠP Cu VÀ ĐỒNG PHA TẠP (Mn-Cu) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG QUANG XÚC TÁC GVHD: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: Khóa: TS NGUYỄN THÀNH PHƯƠNG TRẦN NGUYỄN ĐOAN TRANG 16130069 PHAN TRẦN NGỌC HIỀN 16130017 2016 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thành Phương Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Sinh viên thực hiện: Trần Nguyễn Đoan Trang Phan Trần Ngọc Hiền Tên đề tài: Tổng hợp nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, ZnS pha tạp Cu ZnS đồng pha tạp (Mn-Cu) nhằm ứng dụng quang xúc tác Nội dung khóa luận: Chương 1: Tổng quan chấm lượng tử - Giới thiệu vật liệu - Giới thiệu quang xúc tác - Giới thiệu vật liệu ZnS và ZnS pha tạp Đồng (Cu), pha tạp Mangan (Mn), đồng pha tạp (Mn-Cu) Chương 2: Các phương pháp tổng hợp và phân tích vật liệu có cấu trúc nano - Các phương pháp hóa học - Các phương pháp vật lý - Các phương pháp phân tích vật liệu Chương 3: Quy trình tổng hợp chấm lượng tử ZnS, ZnS pha tạp Đồng (Cu), pha tạp Mangan (Mn), đờng pha tạp (Mn-Cu) và quy trình khảo sát đặc tính quang xúc tác chấm lượng tử Chương 4: Khảo sát cấu trúc, tính chất quang và đặc tính quang xúc tác nhằm phân hủy Metylene Blue chất lượng tử pha tạp - Khảo sát cấu trúc và tính chất quang chấm lượng tử ZnS, ZnS pha tạp Đồng (Cu), pha tạp Mangan (Mn), đồng pha tạp (Mn-Cu) - Khảo sát các chấm lượng tử pha tạp quang xúc tác nhằm phân hủy Metylene Blue Các sản phẩm dự kiến - Đề xuất quy trình chế tạo chấm lượng tử ZnS, chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, Cu và đồng pha tạp Mn:Cu i - Kết phân tích cấu trúc, tính chất quang, khả quang xúc tác ứng dụng phân hủy chất bẩn hữu Metylene Blue Ngày giao đồ án: 6.1.2020 Ngày nộp đồ án: 18.08.2020 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo Tiếng Anh cáo: Trình bày bảo vệ Tiếng Anh : TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Thụy Ngọc Thủy   Tiếng Việt Tiếng Việt   GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Phương ii KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và : Trần Nguyễn tên Đoan Trang Sinh viên MSSV: 16130069 P h a n MSSV: 16130017 T r ầ n N g ọ c H i ề n Ngành: Công nghệ Vật Liệu Tên đề tài: Tổng hợp nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, ZnS pha tạp Cu ZnS đồng pha tạp (Mn-Cu) nhằm ứng dụng quang xúc tác Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thành Phương Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Địa chỉ: Số Võ Văn Ngân, Phường Linh Chiểu, Quận Thủ Đức, TP.HCM NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Gồm Chương, phân bố logic, hợp lý phần tổng quan lý thuyết và thực nghiệm, tài liệu tham khảo phong phú và có cập nhật các cơng trình nghiên cứu Khối lượng cơng việc: Nhóm sinh viên thực khối lượng công việc tương đối lớn và đáp ứng yêu cầu đồ án tốt nghiệp đại học, bao gờm: Xây dựng quy trình tổng hợp các chấm lượng tử ZnS:Mn, ZnS:Cu và ZnS:Cu-Mn phương pháp kết tủa hóa học nhiệt đợ thấp, sử dụng chất bao bề mặt thiolglycolic acid Sử dụng các phương pháp phân tích như: Khảo sát nhiễu xạ tia X, khảo sát ảnh TEM, khảo sát phổ FTIR và Uv-vis để khảo sát cấu trúc và tính chất các chấm lượng tử chế tạo Xây dựng quy trình và khảo sát tính chất quang xúc tác các chấm lượng tử tổng hợp dung dịch methylene blue cách sử dụng nguồn chiếu sáng UV-LED bước sóng 385 nm, cho hiệu suất quang xúc tác 90% Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Các sinh viên có tinh thần trách nhiệm cao học tập, nghiên cứu, chịu khó tiềm hiểu tài liệu, có ý tưởng đề xuất quá trình làm thực nghiệm Hoàn thành các mục tiêu đề đờ án Có khả học tập, nghiên cứu trình đợ cao Ưu điểm: Đề tài nhóm thực mang tính thời sự, nhiều nhóm nghiên cứu và ngoài nước quang tâm Các chấm lượng tử chế tạo ZnS:Cu, ZnS:Mn và ZnS:Mn-Cu có tiềm ứng dụng lớn các thiết bị quang điện, quang xúc tác, cảm biến sinh học các loại mực in chống giả Khuyết điểm: Chưa khảo sát các tính chất huỳnh quang (PL) và kích thích huỳnh quang (PLE) và huỳnh quang phân giải thời gian Đề nghị cho bảo vệ hay không? Cho bảo vệ iii Điểm: 10 (Bằng chữ: Mười điểm) Tp Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 09 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Phương iv KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và Trần Nguyễn tên Đoan Trang Sinh viên: MSSV: 16130069 P MSSV: h 16130017 a n T r ầ n N g ọ c H i ề n Ngành: Công nghệ Vật Liệu Tên đề tài: Tổng hợp nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, ZnS pha tạp Cu ZnS đồng pha tạp (Mn-Cu) ứng dụng quang xúc tác Họ và tên Giáo viên phản biện: PGS.TS Trần Thị Thanh Vân Cơ quan công tác GV phản biện: Trường ĐHKHTN, ĐHQG-HCM Địa chỉ: 227 Nguyễn Văn Cừ, Phường 4, Quận 5, TP.HCM NHẬN XÉT V ề n ô ̣ i d u n g h i ệ n đ ề đ ợ c t a ̀ i v a ̀ k h ố i l ợ n g t h ự c h i ệ n : Đ ề t a ̀ i đ ã t h ự c c á c c ô n g v i ệ c s a u : Đề tài chế tạo thành công chấm lượng tử ZnS:Mn, ZnS:Cu và ZnS:(Mn-Cu) phương pháp kết tủa hóa học mơi trường nước, nhiệt đợ chế tạo 80oC Các chấm lượng tử có kích thước khoảng 10 nm Khảo sát ảnh hưởng nồng độ pha tạp lên hiệu suất quang xúc tác MB các vật liệu chế tạo Ưu điểm: Đề tài sử dụng các kĩ thuật phân tích đại, có đợ tin cậy cao Khuyết điểm: Khóa luận trình bày chung nên khó đánh giá khối lượng công việc sinh viên Nội dung công việc tương đối ít cho sinh viên thực khóa luận tốt nghiệp Kiến nghị và câu hỏi: Nên cho sinh viên trình bày riêng mợt khóa luận (có thể kết giống cách diễn đạt khác nhau) cần có kích thước hạt lớn so với kích thước tinh thể Đối với các hạt nano, kích thước hạt và kích thước tinh thể tương đờng và không quá cách biệt chính xác, hai phương pháp XRD và TEM sử dụng để xác định chính xác kích thước chấm lượng tử, bao gồm kích thước tinh thể và kích thước hạt Đối với kĩ thuật TEM, phân bố kích thước hạt thường tập trung vào các hạt có kích thước lớn các hạt bị kết tụ Vì thế, đơi quá trình sấy khơ mẫu ảnh hưởng đến kết tụ hạt từ làm cho kích thước hạt chụp từ ảnh TEM lớn [99] Tuy nhiên, phân bố kích thước hạt từ TEM có đợ tin cậy thấp TEM gặp khó khăn việc xác định các hạt có kích thước nhỏ (đợ tương phản hình ảnh thấp, dễ xác định các hạt có kích thước lớn) và các hạt có kích thước lớn khó xác định là đơn tinh thể hay là nhiều tinh thể kết tụ lại với thành mợt khối [100] Do đó, để hạn chế việc các hạt bị kết tụ lại, việc chế tạo mẫu cần phải thực cẩn thận Đối với kĩ thuật XRD, kích thước chấm lượng tử thu là kích thước tinh thể, khoảng vài nm Sai số thường độ lệch chuẩn các đỉnh phổ nhiễu xạ và xác định chính xác độ rợng các đỉnh Điều cho thấy, kích thước xác định từ phổ nhiễu xạ XRD cho biết độ lớn kích thước các miền tinh thể mà xếp tuần hoàn các nguyên tử có độ hoàn hảo và liên tục [101] Do các phương pháp phân tích XRD, TEM, UV - Vis có ưu và nhược điểm khác nên để xác định chính xác kích thước người ta thường sử dụng kết hợp các phương pháp này để khảo sát tính chất chấm lượng tử So sánh đặc tính quang xúc tác chấm lượng tử ZnS pha tạp Sau khảo sát riêng chất xúc tác khác nhau, ta thu bảng 4.13 tổng hợp hiệu suất phân hủy MB có tham gia chấm lượng tử ZnS pha tạp Qua đó, nhận xét khả chấm lượng tử pha tạp việc phân hủy thuốc nhuộm MB ánh sáng UV LED Bảng 13 Hiệu suất phân hủy MB các chấm lượng tử ZnS pha tạp theo thời gian Thời gian chiếu sán (phút) ZnS:Cu 4% ZnS:Mn 2% ZnS:(Mn-Cu) 3% 89 Kết hiệu suất quang xúc tác trình bày bảng 4.13 cho thấy rằng, ZnS pha tạp đồng cho hiệu suất phân hủy tốt sau 150 phút chiếu xạ, đạt hiệu suất 100% khả phân hủy MB ZnS:(Mn-Cu) cho hiệu suất tốt thứ hai với hiệu suất phân hủy ~99% sau kết thúc quy trình Nhưng xét khoảng thời gian ngắn, 60 phút đầu tiên, ZnS:(Mn-Cu) cho hiệu suất phân hủy là ~87% hai mẫu lại khoảng ~50% Bên cạnh đó, quá trình làm việc, chúng tơi có nhận thấy chấm lượng tử ZnS:Mn có kích thước nhỏ nên sau quay ly tâm và lọc bỏ tạp chất giấy lọc không lọc hết các hạt nano ZnS:Mn, dung dịch sau lọc có trạng thái vẩn đục nhẹ Do đó, phổ hấp thụ không ghi nhận kết tốt phân tán ZnS:Mn dung dịch MB có đỉnh hấp thụ bước sóng 665 nm, sau kết thúc quy trình khảo sát, cường đợ đỉnh hấp thụ bước sóng này giảm dần theo thời gian chiếu xạ, điều này cho thấy khả phân hủy MB chất xúc tác bán dẫn Bên cạnh đó, hình (ZnS:Cu) và hình (ZnS:(Mn-Cu)) cho thấy bước sóng khoảng 720 nm xuất mợt đỉnh Đó là quá trình xúc tác xuất sản phẩm phụ khác Các chất bán dẫn kích hoạt các photon với lượng đủ lớn tạo các cặp electron - lỗ trống cách kích thích các electron từ vùng hóa trị sang vùng dẫn Sự di chuyển các chất mang tạo quang đến bề mặt chất xúc tác quang tạo ra, − các phản ứng oxy hóa khử, các loại oxy phản ứng hydroxyl OH, superoxide và H2O2, là nguyên nhân gây phân hủy một số chất ô nhiễm hữu Sự phát xạ màu tím (275 – 400 nm) cho biết mật độ các khoảng trống Zn để điều chỉnh các đặc tính phát quang vùng ánh sáng UV [104,105,106,107,108] Các điện tử bị kích thích bị mắc kẹt và làm chậm quá trình tái kết hợp các khoảng trống ion (S và các chất pha tạp vào) và mức lượng liên quan đến các vùng hóa trị và vùng dẫn các loại ZnS pha tạp Do đó, các khuyết tật ion mạng tinh thể hấp thụ ánh sáng vùng UV với bước sóng khoảng 390 nm để tạo các cặp electron - lỗ trống chịu trách nhiệm cho quá trình phân hủy quang Methylene Blue bề mặt hoạt động chất xúc tác là các chấm lượng tử pha tạp Ngoài ra, việc pha tạp các kim loại chuyển tiếp tạo các khoảng trống Zn và S mạng tinh thể kẽ và khuyết tật này tạo các mức lượng khác khoảng trống cấm các chất xúc tác ZnS [104,105,106,107,108] Khả oxy hóa khử quá trình xúc tác quang ZnS pha tạp mơ tả các phương trình: (sự hình thành các hạt tự do) ZnS pha tạp X + hƲ → e‒ + h+ 90 e- + + + 2→ − h + H2O → H + OH + h + OH → OH 2− + → sản phẩm OH Như nhắc đến phần trước, việc tính toán bậc phản ứng là cần thiết Dựa theo mơ hình Langmuir – Hinshelwood, hình 4.22a so sánh khả phân hủy các chấm lượng tử pha tạp khoảng thời gian t và hình 4.22b tính số tốc độ phản ứng phân hủy MB mẫu pha tạp Bàng 4.14 tổng hợp số tốc độ phản ứng k ba chấm lượng tử pha tạp Thông qua k, ta thấy chấm lượng tử ZnS:(Mn-Cu) có tốc đợ phản ứng nhanh với số tốc độ k = 0,0295 phút -1, tiếp là ZnS:Cu với tốc đợ phản ứng là 0,0229 phút-1 và cuối là ZnS:Mn 0,014 phút-1 Bảng 14 Hằng số tốc độ phản ứng k phản ứng phân hủy MB Qua thực nghiệm khảo sát đợ phân hủy MB có tham gia chất xúc tác bán dẫn, chúng tơi đưa một vài nhận xét sau: số loại pha tạp, ZnS đồng pha tạp Cu, Mn cho kết tốt xét riêng loại kim loại chuyển tiếp dùng để pha tạp Một vai trò quan trọng việc pha tạp là các ion kim loại pha tạp trở thành các bẫy electron (hoặc lỗ trống) Sự bẫy hạt tải làm giảm tốc độ tái hợp cặp e – h và từ trì số lượng hạt tải phản ứng Việc bẫy electron làm cho các lỗ trống dễ dàng di chuyển lên bề mặt chấm lượng tử và tương tác với nhóm OH‒ dung dịch MB và hình thành các gốc OH• hoạt hóa tham gia vào quá trình phân hủy MB [102,103] Ngoài ra, nói thêm ảnh hưởng kích thước chấm lượng tử, theo lý thuyết, kích thước chấm lượng tử ảnh hưởng đến khả quang xúc tác vật liệu trường hợp này, việc các mẫu có kích thước hạt gần tương tự (dao động từ – nm) khó để đánh giá ảnh hưởng kích thước hạt quá trình phân 91 hủy MB Ngoài ra, chưa đánh giá ảnh hưởng nồng độ chất pha tạp việc cải thiện tốc độ phân hủy chấm lượng tử Hình 4.22 a) Đợ phân hủy MB có tham gia các chấm lượng tử ZnS pha tạp khác phụ thuộc theo thời gian b) Đồ thị ln(Co/C) và thời gian chiếu xạ khảo sát phân hủy MB 92 Tuy nhiên, việc điều chỉnh đặc tính quang học chấm lượng tử nhờ vào việc pha tạp cho thấy hiệu việc thúc đẩy hoạt động quang xúc tác ánh sáng UV Việc nghiên cứu khả quang xúc tác chấm lượng tử ZnS pha tạp nhằm phân hủy thuốc nhuộm hữu dung môi nước góp phần xây dựng mợt mơ hình thích hợp xử lý nước thải 93 KẾT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Kết luận Đề tài chế tạo thành công chấm lượng tử ZnS:Mn, ZnS:Cu, và ZnS:Mn-Cu o phương pháp kết tủa hóa học, môi trường nước, nhiệt độ chế tạo 80 C Các chấm lượng tử có cấu trúc lập phương, nờng độ pha tạp thấp không ảnh hưởng tới cấu trúc mạng chủ Các chấm lượng tử có dạng hình cầu và kích thước hạt khoảng – 10 nm ZnS:Cu QDs, 10 – 15 nm ZnS:Mn QDs và 10 – 12 nm ZnS:Cu, Mn QDs Kết khảo sát tính chất quang thông qua phổ hấp thụ UV – Vis cho thấy các chấm lượng tử có hiệu ứng giam giữ lượng tử mạnh Kết khảo sát hiệu suất quang xúc tác cho thấy hiệu suất quang xúc tác chấm lượng tử ZnS:Cu % với số tốc độ k= 0.0295 phút-1, chấm lượng tử ZnS:Mn 2% với số tốc độ k= 0,014 phút-1, và chấm lượng tử ZnS:(MnCu) 3% với số tốc độ k= 0.0295 phút-1 Hướng phát triển đề tài Đo hiệu suất phát quang các chấm lượng tử ZnS:Cu, ZnS:Mn và ZnS:MnCu Nghiên cứu và phát triển chấm lượng tử ZnS:Mn-Cu nhiều điều kiện khác nhau, đồng thời khảo sát tiếp tục quang xúc tác thay đổi nồng độ Mn-Cu pha tạp vào ZnS Phát triển các lĩnh vực ứng dụng khác chấm lượng tử ZnS pha tạp, không giới hạn lĩnh vực quang xúc tác mà phát triển các ứng dụng quang điện 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Thành Phương (2015), "Nghiên cứu tổng hợp mực in chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn nhằm ứng dụng công nghệ in bảo mật," NCKH cấp trường trọng điểm [2] Phùng Thị Thu (2014), "Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác sở TiO2 và vật liệu khung kim loại (MOF)," Luận văn Thạc sĩ khoa học, Hà Nội, Trang 10–16 [3] Đặng Thị Quỳnh Lan (2015), "Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số vật liệu khung kim loại - hữu cơ," Luận án Tiến sĩ Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Huế, Huế, Trang 47 – 60 [4] Nguyễn Văn Trường (2012), "Chế tạo các hạt nano ZnS:Mn bọc phủ chất hoạt hóa bề mặt và khảo sát phổ phát quang chúng," Luận văn Thạc sĩ ngành: Quang học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, TP.HCM, Trang 2, 5, [5] Dương Hiếu Đẩu, Lâm Văn Ngoán, Lê Minh Tùng và Trần Hoàng Hải ( 2011), “Tổng hợp hạt nano siêu thuận từ Fe3O4 và quy trình phủ lớp vỏ hạt nano Fe3O4”, Tạp chí Khoa học 2011:19a 38-46, Trang 40, 41 [6] Lê Nhất Tâm (2014), “UV – Visible spectrophotometer”, UIH, trang – 11 [7] Nguyễn Văn Đáng (2011)’ “Bài giảng Hóa đại cương 1: (Cơ sở lý thuyết cấu tạo vật chất)”, Đại học Sư phạm Đà Nẵng, Trang 156 – 157 [8] Đặng Mậu Chiến (2018), “Vật liệu nano: Phương pháp chế tạo, đánh giá và ứng dụng”, Viện công nghệ nano, Trang 11 – 58 [9] Nguyễn Quốc Khánh (2012), “Chế tạo và khảo sát tính chất quang vật liệu tổ hợp Nano Cdse/PMMA”, Luận văn thạc sĩ, Trang – [10] [11] [12] [13] [14] [15] Masood Mehrabian, Zabihollah Esteki (2016), “Degradation of methylene blue by photocatalysis of copper assisted ZnS nanoparticle thin films”, International Journal for Light and Electron Optic, pp 2-3 Luisa Filipponi, Duncan Sutherland (2010), “Fundamental concepts in nanoscience and nanotechnologies”, Interdisciplinary Nanoscience Center, pp 10 J.Njuguna, F Ansari, S Sachse, H Zhu and V M Rodriguez (2014), “Nanomaterials, nanofillers, and nanocomposites: types and properties”, Health and Environmental Safety of Nanomaterials, pp – 10 UC Davis ChemWiki (2015) “Band Theory of Semiconductors”, University of California, p 2.3 Hyperphysics (2015) “Band Theory of Solids”, University of Cambridge HyperPhysics (S2015) “Semiconductor Energy Bands”, University of Cambridge 95 [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [25] [26] [27] [28] [29] C Schneider, S.Hofling and A Forchel (2013), “Chapter – Growth of III – V semiconductor quantum dots”, Cambridge University Press, pp – 20 Rohit S Pawar, Prashant G Upadhaya and Vandana B Patravale (2018), “Chapter 34 - Quantum Dots: Novel Realm in Biomedical and Pharmaceutical Industry”, Institute of Chemical Technology, pp 621 – 637 Ulrich Hohenester (2006), “Optical properties of semiconductor quantum dots: Few-particle states and coherent-carrier control”, American Scientific Publishers, pp – K Jayanthi, S Chawla, H Chander, and D Haranath (2007), “Structural, optical and properties of ZnS:Cu nanoparticle thin films as a function of dopant concentration and quantum confinement effect”, Wiley Interscience, pp 976 – 982 L E Brus (1984), “Electron–electron and electronhole interactions in small semiconductor crystallites: The size dependence of the lowest excited electronic state”, American Institute of Physics, pp 4403 – 4408 A I Onyia, H I Ikeri, A N Nwobodo (2018), “Theoretical study of the quantum confinement effects on quantum dots using particle in a box model”, Journal of Ovonic Research, pp 49 – 58 Luu Manh Quynh, Nguyen Thi Tra My, Bui Thi Hong Nhung, Nguyen Hoang Nam (2016), “Size Controlling of ZnS Quantum Dots Synthesized by Ultrasonic-assisted Chemical Precipitation”, Journal of Science: Mathematics – Physics, pp 37 – 43 Almamun Ashrafi (2011), “Chapter 10 - Quantum Confinement: An Ultimate Physics of Nanostructures”, American Scientific Publishers, pp – 16 [24] Ravindra “Nanomaterials for Wastewater Remediation”, Science Di Xianchun Zhu, Huey-Min Hwang (2019), “Green Synthesis, Characterization and Applications of Nanoparticles”, Science Direct, p 6.12 Abhilasha Jain, Dipti Vaya (2017), “Photocatalytic activity of TiO2 nanomaterial”, Department of Chemistry, Department of Applied Science, pp 3683-3686 R Saravanan, Francisco Gracia, A Stephen (2017), “Nanocomposites for Visible Light – induced Photocatalysis”, Springer International Publishing, pp 19 - 34 Jens Hagen (2015), “Industrial Catalysis: A Practical Approach”, Wiley – WCH, pp 11 – 209 A.V Emelinea, V.N Kuznetsova, V.K Ryabchuka, and N Serponeb (2013), “Chapter - Heterogeneous Photocatalysis: Basic Approaches and Terminology”, Elsevier, pp – 47 96 [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] M.A Rauf ∗, S Salman Ashraf (2009), “Fundamental principles and application of heterogeneous photocatalytic degradation of dyes in solution”, Chemical Engineering Journal, pp 10 – 15 C M Hussain (2020), “Handbook of Smart Photocatalytic Materials Environment, Energy, Emerging Applications, and Sustainability”, Elsevier Y Hong, J Zhang, X Wang, Y Wang and Z.Lin (2012), “Influence of lattice integrity and phase composition on the photocatalytic hydrogen production efficiency of ZnS nanomaterials”, The Royal Society of Chemistry, pp 2859 – 2862 Neppolian, H Choi, S Sakthivel (2002), “Solar light induced and TiO2 assisted degradation of textile dye reactive blue 4”, Chemosphere, pp 1173 – 1181 I K Konstantinou, T A Albanis (2003), “TiO 2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations A review”, Elsevier Shadia Ikhmayies (2014), “Advances in the II-VI Compounds Suitable for Solar Cell Applications Chapter 1: Introduction to II-VI Compounds”, Research Signpost, pp – Daniel F Moore (2006), “Novel ZnS Nanostructures: Synthesis, growth mechanism, and applications”, Georgia Institute of Technology, pp H Labiadh, S Hidouri (2016), “ZnS quantum dots and their derivatives: Overview on their identity, synthesis and challenge into surface modifications for restricted applications”, Journal of King Saud University – Science, pp – 25 M Isshiki, J Wang (2017), “Chapter 16: Wide – Bandgap II – VI Semiconductors: Growth and properties”, Springer International, pp 367 – 381 M Khalkhali, Q Liu, H Zeng and H Zhang (2015), “A size-dependent structural evolution of ZnS nanoparticles”, Scientific Reports, pp – 17 M M A Khana, B.S A Sultana, N Bouarissaa , M A Wahab (2011), “Molecular Dynamics Simulation of ZnS using Interatomic Potentials”, Fifth Saudi Physical Society Conference, pp 221 Ming Dong, Peng Zhou, Chuanjia Jiang, Bei Cheng, Jiaguo Yu (2016), “Firstprinciples investigation of Cu-doped ZnS with enhanced photocatalytic hydrogen production activity”, Chemical Physics Letters, pp – M Kuppayee, G.K Vanathi Nachiyar, V Ramasamy (2011), “Synthesis and characterization of Cu2+ doped ZnS nanoparticles using TOPO and SHMP as capping agents”, Applied Surface Science, pp 6780 – 6786 Thanh Phuong Nguyen, Quang Vinh Lam, Thi Bich Vu (2017), “Effects of precursor molar ratio and annealing temperature on structure and photoluminescence characteristics of Mn-doped ZnS quantum dots”, Journal of Luminescence, pp – 97 [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] Priyanka A.Shan, Jaivik V.Shah, Mallika Sanyal, Pranav S.Shrivastav (2015), “Complexation study of glimepiride with Mg2+, Ca2+ , Cu2+ and Zn2+ cations in methanol by conductometry, spectrophotometry and LC – MS”, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, pp 107 A Sarkar, N Chakrabarty, S Bera and A.K Chakraborty (2015), “Optical Properties of ZnS and Cu2+ Doped ZnS Nanostructures”, Applied Physics Letters, pp – Karl W Boer and Udo W Pohl (2015), “Band-to-Band Transitions”, Semiconductor Physics, pp 1- 29 Ram Kripal, Awadhesh Kumar Yadav (2017), “Modeling of Mn2+ Doped Zinc Sulfide Nano Crystals”, Biology Bulletin, pp – G Murugadoss (2011), “Synthesis, optical, structural and thermal characterization 2+ of Mn doped ZnS nanoparticles using reverse micelle method”, Journal of Luminescence, pp 2216 – 2223 Yun Hu, Bin Hu, Bo Wu, Zhaorong Wei, Jitao Li (2018), “Hydrothermal preparation of ZnS: Mn quantum dots and the effects of reaction temperature on its structural and optical properties”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp – D.P Singh, A.K Misra, A.S Achalkumar, C.V Yelamaggad, M Depriester (2019), “Transmuting the bluefluorescence of hekates mesogens derived from tris (Nsalicylideneaniline)s core via ZnS/ZnS:Mn2+ semiconductor quantum dots dispersion”, Journal of Luminescence, pp – 11 V D Mote, Y Purushotham, B N Dol (2013), “Structural, morphological and optical properties of Mn doped ZnS nanocrystals”, Advanced Materials Research Laborator, Centre for Materials for Electronics Technology, pp 395 – 396 Emma Sotelo-Gonzalez, Laura Roces, Santiago Garcia-Granda, Maria T Fernandez-Arguelles, Jose M Costa-Fernandez and Alfredo Sanz-Mede (2013), “Influence of the Mn2+ concentration on Mn2+-doped ZnS quantum dots synthesis: evaluation of the structural and photoluminescent properties”, Nanoscale, pp – P Yang, M Lü, D Xü1, D Yuan and G Zhou (2000), “Synthesis and photoluminescence characteristics of doped ZnS nanoparticles”, Applied Physics A: Materials Science & Processing, pp 455 – 458 E.G A Coronadoa, L.A Gonzáleza, J.C R Ángelesa (2018), “Study of the structure and optical properties of Cu and Mn in situ doped ZnS films by chemical bath deposition”, Elsevier, pp 68 – 74 S Ummartyotin, N Bunnak, J Juntaro, M Sain and H Manuspiya (2012), “Synthesis and luminescence properties of ZnS and metal (Mn-Cu)-doped-ZnS ceramic powder”, Elsevier, pp 299 – 304 98 [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] P Kumbhakar, S Biswas, P Pandey, C S Tiwary and P Kumbhakar (2018), “Tailoring of structural and photoluminescence emissions by Mn and Cu codoping in 2D nanostructures of ZnS for the visualization of latent fingerprints and generation of white light”, Royal Society of Chemistry, pp – 10 Fei Li, Zhiguo Xia, and Quanlin Liu (2017), “Controllable Synthesis and Optical Properties of ZnS:Mn2+/ZnS/ZnS:Cu2+/ ZnS Core/Multi-shell Quantum Dots Towards Efficient White Light Emission”, Applied Materials & Interfaces, pp – Santanu Jana, B B Srivastava, and Narayan Pradhan (2011), “Correlation of Dopant States and Host Bandgap in Dual-Doped Semiconductor Nanocrystals”, The Journal of Physical Chemistry Letters, pp 1-6 X.Wang, H Huang, B.Liang, Z Liu and Guozhen Shen (2013), “ZnS Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications”, Solid State and Materials Sciences, pp 57 – 85 Jagpreet Singh and Mohit Rawat (2016), “A Review on Zinc Sulphide Nanoparticles: From Synthesis, Properties to Applications”, Journal of Bioelectronics and Nanotechnology, pp – H Labiadh, K Lahbib, S Hidouri, S Touil and T B Chaabane, “Insight of ZnS nanoparticles contribution in different biological uses”, Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, pp – D V Talapin, J Lee, M V Kovalenko and E V Shevchenko, “Prospects of Colloidal Nanocsrystals for Electronic and Optoelectronic Applications”, Chemical Reviews, pp 389 – 458 A Zaba, S Sovinska, W Kasprzyk, D Bogal and K M Postolek (2016), “Zinc sulphide ZnS Nanoparticles for advanced application”, pp – 10 Y G Liu, P Feng, X Xue and T Wang (2007), “Room-temperature oxygen sensitivity of ZnS nanobelts”, Applied Physics Letters F Zhang, C Li, X Li, X Wang and Q Wan (2006), “ZnS quantum dots derived a reagentless uric acid biosensor”, Elsevier, pp 1353 -1358 P Yang, M Lü, D Xü, D Yuan & G Zhou (2014), “Synthesis and photoluminescence characteristics of doped ZnS nanoparticles”, Applied Physics A, pp – S Laurent, D Forge, M Port, A Roch, C Robic, L.V Elst, R.N Muller (2008), “Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, stabilization, vectorization, physicochemical characterizations, and biological applications”, Chem Rev 108, pp 2064 – 2110 F Wang, X Liu (2011), “Comprehensive Nanoscience and Nanotechnology (Second Edition)”, Comprehensive Nanoscience and Nanotechnology, p 1.18.3.1.1 99 [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] Shan Liu, Chang Ma, Ming-Guo Ma, Feng Xu (2019), “Magnetic Nanocomposite Adsorbents”, Composite Nanoadsorbents, pp 297, 298 Otto Hahn (1936), "Applied Radiochemistry", Cornell University Press, Ithaca, New York, USA Alan Townshed and Ewald Jackwerth (1989), “Precipitation of major constituents forr trace preconcentration: potential and proplem”, Pure & App Chem., Vol.61, No.9, pp 1644 – 1647 Yasir Beeran Pottathara Sabu Thomas Nandakumar Kalarikkal Yves Grohens Vanja Kokol (2019), “Synthesis and Processing of Emerging Two-Dimensional Nanomaterials”, Nanomaterials Synthesis, p 1.3.2.2 S.-H Feng, G.-H Li (2017), “Hydrothermal and Solvothermal Syntheses”, Modern Inorganic Synthetic Chemistry, pp, – Ionela Andreea Neac¸su, Adrian Ionu¸t Nicoara, Otilia Ruxandra Vasile and Bogdan¸Stefan Vasile (2016), “Inorganic micro- and nanostructured implants for tissue engineering”, Nanobiomaterials in Hard Tissue Engineering, pp 288 Sudana Chaurasiya (2012), “Arc discharge method”, pp – 11 Xiuqi Fang, Alexey Shashurin and Michael Keidar (2015), “Role of substrate temperature at graphene synthesis in an arc discharge”, Journal of Applied Physics, pp 118 – 119 Yoshinori Ando, Xinluo Zhao, Toshiki Sugai, and Mukul Kumar (2004), “ Crowing carbon nanotubes”, Materials today, pp 22 – 24 Helmut Gunzler and Alex Williams (2002), “Handbook of Analytical Techniques”, Wiley – VCH, pp 420 – 459 Cosim A De Caro (2015), “UV/VIS Spectrophotometry - Fundamentals and Applications”, Mettler Toledo AG, pp – 50 Eric Jensen(2012), “Transmission Electron Microscope System”, Texamble.net P Senthil Kumar, Mu Naushad (2019), “Characterization techniques for nanomaterials”, Elsevier, pp 97 – 110 P Senthil Kumar, Mu Naushad (2019), “Nanomaterials for Solar Cell Applications” M.A Mohamed, J Jaafar, A.F Ismail, M.H.D Othman, M.A Rahman (2017), “Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy”, Membrane Characterization, pp – Khaled Alawam (2014), “Advances in Protein Chemistry and Structural Biology” Yun Hu, Bin Hu, Dingyu Yang, Zhaorong We (2019), “Suppression of blue photoluminescence and enhancement of green photoluminescence by Mn and Cu Co-doped ZnS quantum dots”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp A Sarkar, N Chakrabarty, S Bera, A.K Chakraborty (2015), “Optical Properties of 2+ ZnS and Cu Doped ZnS Nanostructures”, American Institute of Physics, p 100 [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] – [87] Z Ye, L Kong, F Chen, Z Chen, Yun Lin and C Liu (2018), “A comparative study of photocatalytic activity of ZnS photocatalyst for degradation of various dyes”, Elsevier, pp 345 – 355 Hossam Altaher, Emad ElQuada, “Investigation of the treatment of colored water using efficient locally available adsorbent”, International Journal of Energy and Environment, pp 1113 – 1124 H R Pouretedal, A Norozi, M H Keshavarz and A Semnani, “Nanoparticles of zinc sulfide doped with manganese, nickel and copper as nanophotocatalyst in the degradation of organic dyes”, pp 674 – 681 JCPDS No.05-0566 S Elsi, K Pushpanathan (2019), “Role of Cu and Mn dopants on d0 ferromagnetism of ZnS nanoparticles”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp 10792 – 10807 S Elsi, K Pushpanathan (2019), “Role of Cu and Mn dopants on d0 ferromagnetism of ZnS nanoparticles”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp 10792 – 10807 E.G A Coronadoa, L.A Gonzáleza, J.C R Ángelesa (2018), “Study of the structure and optical properties of Cu and Mn in situ doped ZnS films by chemical bath deposition”, Elsevier, pp 68 – 74 P Yang, M Lü, D Xü1, D Yuan and G Zhou (2000), “Synthesis and photoluminescence characteristics of doped ZnS nanoparticles”, Applied Physics A: Materials Science & Processing, pp 455 – 458 (phần 1.3.4) Yun Hu, Bin Hu, Dingyu Yang and Zhaorong Wei (2019), “Suppression of blue photoluminescence and enhancement of green photoluminescence by Mn and Cu Co-doped ZnS quantum dots”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp – J I Langford, R J Cernik and D Louer (1991), “The Breadth and Shape of Instrumental Line Profiles in High-Resolution Powder Diffraction”, Journal of Applied Crystallography, pp 913 – 919 K R Beyerlein, R L Snyder, Mo Li and P Scardi (2010), “Application of the Debye function to systems of crystallites”, Philosophical Magazine, pp 3891 – 3905 R Kripal, A K Gupta, S K Mishra and R K Srivastava (2010), “Photoluminescence and photoconductivity of ZnS:Mn2+ nanoparticles synthesized via co-precipitation method”, Elsevier, pp 523 – 530 A Weibel, R Bouchet, F Boulc’h and P Knauth (2005), “The Big Problem of Small Particles: A Comparison of Methods for Determination of Particle Size in Nanocrystalline Anatase Powders”, Chemistry of Materials, pp 2378 – 2385 101 [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] Y Dieckmann, H.Cölfen, H Hofmann and A Petri-Fink (2009), “Particle Size Distribution Measurements of Manganese-Doped ZnS Nanoparticles”, Analytical chemistry, pp 3889 – 3895 Ruby Chauhan, Ashavani Kumar and R P Chaudhary (2014), “Photocatalytic degradation of methylene blue with Cu doped ZnS nanoparticles”, Journal of Luminescence, pp – 12 Z Ye, L Kong, F Chen, Z Chen, Yun Lin and C Liu (2018), “A comparative study of photocatalytic activity of ZnS photocatalyst for degradation of various dyes”, Elsevier, pp 345 – 355 K Ramki, A RajaPriya, P Sakthivel, G Murugadoss, R Thangamuthu, M Rajesh Kumar (2020), “Rapid degradation of organic dyes under sunlight using tin-doped ZnS nanoparticles”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, pp – 12 Zahra Ahmadi, Hamed Ramezani, Seyed Naser Azizi, Mohammad Javad Chaichi (2020), “Synthesis of zeolite NaY supported Mn-doped ZnS quantum dots and investigation of their photodegradation ability towards organic dyes”, Environmental Science and Pollution Research, pp – 11 V D Mote, Y Purushotham, B N Dole (2013), “Structural, morphological and optical properties of Mn doped ZnS nanocrystals”, Cerâmica, pp – Wei Wang (2016), “Influence of Fe, Ni, and Cu Doping on the Photocatalytic Efficiency of ZnS: Implications for Prebiotic Chemistry”, pp – Z Poormohammadi-Ahandani, A Habibi-Yangjeh, M Pirhashemi (2013), “Ultrasonic-assisted Method for Preparation of Cu-doped ZnS Nanoparticles in Water as a Highly Efficient Visible Light Photocatalyst”, Iranian Chemical Society, pp 78 – 88 Masood Mehrabian Zabihollah Esteki (2016), “Degradation of Methylene Blue by photocatalysis of Copper assisted ZnS Nanoparticle thin films”, Optik Optics, pp – 11 R Boulkroune, M Sebais, Y Messal, Rbourzami, M Shmutz, C Blanck, Ohalimi, B Boudine (2019), “Hydrothermal synthesis of strontium-doped ZnS nanoparticles: structural, electronic and photocatalytic investigations”, Indian Academy of Sciences, pp – S Naghiloo, A Habibi-Yangjeh, M Behboudnia (2010), “Adsorption and photocatalytic degradation of methylene blue on Zn 1-xCuxS nanoparticles prepared by a simple green method”, Applied Surface Science, pp 2631 – 2636 102 ... Nguyễn Đoan Trang Phan Trần Ngọc Hiền Tên đề tài: Tổng hợp nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, ZnS pha tạp Cu ZnS đồng pha tạp (Mn -Cu) nhằm ứng dụng quang xúc tác Nội dung khóa... tính quang xúc tác nhằm phân hủy Metylene Blue chất lượng tử pha tạp - Khảo sát cấu trúc và tính chất quang chấm lượng tử ZnS, ZnS pha tạp Đồng (Cu) , pha tạp Mangan (Mn) , đồng pha tạp (Mn -Cu) ... Vật Liệu Tên đề tài: Tổng hợp nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn, ZnS pha tạp Cu ZnS đồng pha tạp (Mn -Cu) nhằm ứng dụng quang xúc tác Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn