ĐỀ tài NCKH nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang chitosan tio2 ứng dụng trong xử lý màu dưới điều kiện ánh sáng mặt trời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG CHITOSAN – TiO2 ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÀU DƯỚI ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG MẶT TRỜI MÃ SỐ: T2020-09TĐ SKC007295 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG CHITOSAN – TiO2 ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÀU DƯỚI ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG MẶT TRỜI Mã số: T2020- 09TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG TP.HCM, THÁNG 12 NĂM 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CN HỐ HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG CHITOSAN – TiO2 ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÀU DƯỚI ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG MẶT TRỜI Mã số: T2020- 09TĐ Chủ nhiệm đề tài : TS Hoàng Thị Tuyết Nhung Thành viên đề tài : TS Trần Thị Kim Anh TS Nguyễn Thị Tịnh Ấu TP.HCM, THÁNG 12 NĂM 2020 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI STT TÊN THÀNH VIÊN Trần Thị Kim Anh Nguyễn Thị Tịnh Ấu i MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi TÓM TẮT ĐỀ TÀI .ix ABSTRACT x MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý thuyết TiO2 1.1.1 Cấu trúc pha tinh thể TiO2 1.1.2 Tính chất vật lý TiO2 1.1.3 Tính chất hố học TiO2 1.1.4 TiO2 (Degussa P25) 1.1.5 Quá trình xúc tác quang hoá TiO2 1.1.6 Các phương pháp điều chế vật liệu TiO2 11 1.2 Cơ sở lý thuyết Chitosan 16 1.2.1 Giới thiệu chung 16 1.2.2 Cấu trúc hóa học 17 1.2.3 Tính chất hóa học Chitosan 17 1.2.4 Tính chất sinh học chitosan 18 1.2.5 Tính chất vật lý Chitosan .18 1.2.6 Quy trình điều chế Chitosan .22 1.3 Cơ sở lý thuyết acid blue 23 1.3.1 Khái niệm thuốc nhuộm 23 1.3.2 Acid blue 24 1.4 Tổng quan glycerol 25 1.5 Tổng quan Sodium Tripolyphosphate (STPP) 26 1.5.1 Giới thiệu STPP 26 1.5.2 Ứng dụng 27 1.6 Phương pháp ma trận trực giao Taguchi 28 1.7 Các phương pháp phân tích vật liệu 29 1.7.1 Phương pháp xác định pha cấu trúc tinh thể (Nhiễu xạ tia X-XRD) 29 1.7.2 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 31 1.7.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại (FT-IR) 32 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 35 2.1 ii Hóa chất thí nghiệm 2.2 Điều chất vật liệu TiO2 – glycerol – chi 2.3 Đánh giá đặc tính vật liệu 2.1.1 Phương pháp nhi 2.1.2 Phương pháp phổ 2.1.3 Phương pháp kín 2.1.4 Phương pháp ED 2.4 mặt trời Đánh giá hiệu xử lý màu vật li 2.4.1 Đường chuẩn Aci 2.4.2 Ký hiệu vật liệu T 2.4.3 Mơ hình thí nghi 2.4.4 Đánh giá điều kiệ 2.4.5 Cơ chế động h CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Đặc tính vật liệu tổng hợp 3.2 Đánh giá điều kiện tối ưu vật liệu T 3.3 Mơ hình hồi quy cho q trình xử lý A kiện ánh sáng mặt trời 3.4 Cơ chế động học xử lý TCGB dư 3.4.1 Cơ chế TCGB acid blue 193 nước thải dệt nhuộm 3.4.2 Động học trình xử lý vật liệu TCGB 3.4.3 Hiệu xử lý vật liệu TCGB với acid blue nước thải dệt nhuộm 58 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc tinh thể pha Rutile (a), Anatase (b) Brookite (c) [44] Hình 1.2: Cơ chế quang xúc tác chất bán dẫn TiO2 10 Hình 1.3 Sự phụ thuộc độ hoà tan vào độ cong 12 Hình 1.4.Hiện tượng lấn chiếm Ostwald 13 Hình 1.5: Sự hồ tan – ngưng tụ cổ tiếp xúc 13 Hình 1.6: Cơng thức cấu tạo phân tử chitosan 17 Hình 1.7 Quy trình điều chế chitosan [29] 23 Hình 1.8 Cấu tạo hóa học acid blue 24 Hình 1.9: Cấu tạo hóa học Glycerol 25 Hình 1.10: Cấu tạo hóa học Natri Tripolyphosphate 26 Hình 2.1:Quy trình điều chế vật liệu TCGB 36 Hình 2.2 Đường chuẩn màu Xanh .38 Hình 2.3: Mơ hình thí nghiệm vật liệu TCGB ánh sáng mặt trời 39 o Hình 3.1 Hạt TCGB sau khâu mạch TPP (a) sau sấy 70 C (b) .43 Hình 3.2 SEM hạt CB (a, c) TCGB (TiO2/chitosan 2%) (b, d) 44 Hình 3.3 (a): Phổ XRD hạt chitosan (CB), hạt chitosan/glycerol (CGB), TiO2/chitosan (TCB) hạt TiO2/chitosan/glycerol (TCGB) (b) Phổ XRD TCGB (TCGB1-TCGB5) với tỉ lệ TiO2 chitosan (1-5%, w/w) 45 Hình 3.4 Phổ FTIR TCGB với tỉ lệ TiO2/chitosan khác 46 Hình 3.5 Ảnh hưởng yếu tố tỉ lệ S/N cho khả xử lý AB 193 48 Hình 3.6 Đồ thị tương quan kết thực nghiệm kết dự đoán cho xử lý hiệu xử lý màu nhuộm phương pháp Taguchi 53 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn hiệu xử lý AB193 với ảnh hưởng tương tác yếu tố 55 Hình 3.8 Cơ chế xử lý màu nhuộm xúc tác quang hóa TCGB 57 Hình 3.9 Phương trình tuyến tính ln(Co /C) theo thời gian vật liệu TCGB ánh sáng mặt trời (tỉ lệ TiO2/chitosan: 2%, tải lượng TCGB: 0.2 g/mL pH 4.5) 58 Hình 3.10: Hiệu xử lý độ màu COD gây AB193 vật liệu điều chế từ chitosan, TiO2 glycerol 60 Hình 3.11 Hiệu cộng hưởng (%) vật liệu TCGB tính tốn cho hiệu xử lý AB 193 (a) nước thải dệt nhuộm (b) .61 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.2 Một số tính chất vật lý TiO dạng anatase rutile [18] Bảng 2.1 Biến thiên mật độ quang Bảng 2.2 Ký hiệu vật liệu điều chế Bảng 2.3 Các yếu tố mức yếu tố sử dụng cho thiết kế ma trận trực giao Bảng 2.4 Bảng thiết kế thơng số thí nghiệm theo phương pháp Taguchi Bảng 3.1 Ma trận trực giao L25, kết hiệu xử lý kết dự đoán Bảng 3.2: Bản phân tích mức độ ảnh hưởng yếu tố theo tỉ lệ S/N đến khả xử lý AB 193 Bảng 3.3: Kết phân tích ANOVA yếu tố khả xử lý AB 193 Bảng 3.4: Phân tích ANOVA cho mơ hình hồi quy sử dụng vật liệu TCGB xử lý AB 193 điều kiện ánh sáng mặt trời Bảng 3.5 Hằng số động học bậc cho trình phân hủy AB 193 với nồng độ ban đầu khác v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AB 193 ANOVA CB CB CGB COD EDX FTIR (IR) DA SEM STPP (TPP) S/N TCB TCGB UV VB XRD vi ` Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn hiệu xử lý AB193 với ảnh hưởng tương tác yếu tố (a) TiO2/chitosan (A) thời gian chiếu xạ (D) (Giá trị giữ nguyên: nồng độ màu ban đầu (B) = mg/L; pH (C) = 6; liều lượng TCGB (E) = 0,15 g/mL) (b) Nồng độ màu ban đầu (B) thời gian chiếu xạ (D) (Giá trị giữ nguyên: A = %w/w; C = 6; E = 0,15 g/mL) 55 (c) pH (C) thời gian chiếu xạ (D) (Giá trị giữ nguyên: A = %w/w; B = mg/L; E = 0,15 g/mL) (d) (d) pH (C) liều lượng TCGB (E) (Giá trị giữ nguyên: A = %w/w; B = mg/L; D = 1,5 h) 3.4 Cơ chế động học xử lý TCGB điều kiện ánh sáng mặt trời 3.4.1 Cơ chế TCGB acid blue 193 nước thải dệt nhuộm Khả cộng hưởng vật liệu TiO / chitosan / glycerol giải thích đóng góp glycerol chất cho điện tử trình phân hủy thuốc nhuộm [60] Khi khơng có chất bắt giữ lỗ trống, phản ứng quang xúc tác xảy tái hợp nhanh chóng cặp electron-lỗ trống Tuy nhiên, 'cụm glycerol' (glycerol cluster) hoạt động chất cho điện tử nên phản ứng nhanh với lỗ trống kéo dài thời gian phản ứng electron lỗ trống [61] Hơn kết hợp polyol carbonhydrate giúp tăng khả tạo electron lên đến 50% TiO với * nano giây [62] Quá trình xử lý màu biểu diễn hình 3.8 Gốc tự HO (phản ứng 3.2) tạo từ lỗ trống bề mặt hấp phụ H 2O oxy hóa thuốc nhuộm (D) thành sản phẩm oxy hóa chúng (phản ứng 3.3) Electron tạo quang từ CB khử màu D thành sản phẩm khử thơng qua q trình khử hóa học (phản ứng 3.4) - Hiệu khử màu liên quan đến việc ngăn chặn tái kết hợp điện tử (e ) lỗ + trống (h ) chất cho điện tử hy sinh (SED) SED ức chế trình cách cung cấp điện tử vào lỗ trống Kết thuốc nhuộm bị khử điện tử tự để tạo thành sản phẩm khử Carbon dioxide nước sản phẩm oxy hóa cuối glycerol thông qua chất trung gian bao gồm glyceraldehyd, glycolaldehyde, axit glycolic formaldehyde[12, 63] (3.2) (3.3) (3.4) 56 Hình 3.8 Cơ chế xử lý màu nhuộm xúc tác quang hóa TCGB 3.4.2 Động học trình xử lý vật liệu TCGB Để đánh giá trình động học khử màu sử dụng vật liệu TCGB, thí nghiệm đánh giá khử màu với nồng độ màu ban đầu từ đến 10 mg/L thời gian chiếu xạ khác (t) Tốc độ khử AB 193 đánh giá theo phương trình động học bậc [42]: = -1 Trong đó, C (mg/L) nồng độ AB193 thời gian chiếu xạ t (phút) kobs (phút ) -1 số phương trình động học đợt (phút ) Ở t = phút, C = C0 (C0 nồng độ màu AB 193 ban đầu), công thức chuyển đổi tương đương: = Ở điều kiện tối ưu (TiO2/chitosan ratio: 2%, liều lượng TCGB: 0,2 g/mL pH 4.5), số động học trình bày hình 3.9 57 Hình 3.9 Phương trình tuyến tính ln(Co /C) theo thời gian vật liệu TCGB ánh sáng mặt trời (tỉ lệ TiO2/chitosan: 2%, tải lượng TCGB: 0.2 g/mL pH 4.5) Theo Silva cộng (2003), nồng độ ban đầu thuốc nhuộm ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ phân hủy Khi tăng nồng độ thuốc nhuộm, tốc độ phân hủy giảm đó, số tốc độ giảm [64] Các số động học bậc (k), bị ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm, thu trực tiếp từ phân tích hồi quy tuyến tính biểu đồ ln (C0 / C) so với (t) Các giá trị k tương ứng với nồng độ thuốc nhuộm ban đầu khác nhau, với hệ số hồi quy, tóm tắt Bảng 3.5 Động học phân huỷ thuốc nhuộm sử dụng TCGB phù hợp với phản ứng bậc với R > 90% Kết tương đồng với kết tối ưu xác định phương pháp Taguchi Bảng 3.5 Hằng số động học bậc cho trình phân hủy AB 193 với nồng độ ban đầu khác C0, mg/L -1 k (min ) R 3.4.3 Hiệu xử lý vật liệu TCGB với acid blue nước thải dệt nhuộm 58 Để đánh giá hiệu cộng hưởng vật liệu xúc tác quang hóa TiO2/chitosan/glycerol AB193 điều kiện ánh sáng mặt trời, vật liệu chitosan (CB), TiO2/chitosan (TCB) chitosan/glycerol (CGB) dùng tác nhân khử màu so sánh với TCCB Ở điều kiện thông số tối ưu xác định phương pháp Taguchi (tỉ lệ TiO 2/chitosan = % (w/w), nồng độ màu ban đầu AB 193= 10 mg/L, pH = 4,5, liều lượng TiO 2/chitosan = 0,2 g/mL), hiệu xử lý vật liệu CB CGB AB193 tương ứng 12 13% Hiệu xử lý TCB cao lần (33%) so với CB hay CGB sau 90 phút chiếu xạ Đặc biệt, có bổ sung glycerol vào TCB nâng hiệu xử lý lên đến 85% (vật liệu TCGB) (hình 3.9b) Kết cho thấy đóng góp glycerol với khả cho electron q trình khử màu nhuộm [60] Khi khơng có chất giữ vai trị cho electron, phản ứng quang hóa giảm số lượng tái hợp nhanh eletron lỗ trống Glycerol đóng vai trị chất cho điện tử nên phản ứng nhanh với lỗ trống kéo dài thời gian phản ứng electron lỗ trống [61] Hơn kết hợp polyol carbonhydrate giúp tăng khả tạo electron lên đến 50% TiO với nano giây [62] Kết cho thấy việc sử dụng TCGB đạt hiệu cộng hưởng cao kể với hiệu xử lý nhu cầu oxy hóa học (COD) so với CB, TCB CGB (hình 3.10) Hiệu xử lý COD TCGB chiếu xạ 90 phút 72% TCB CGB CB 31%, 12% 10% Sau thời gian 90 phút xử lý độ màu, hiệu xử lý vật liệu tăng khơng đáng kể Điều giải thích chất nhiễm hấp phụ vào chitosan nhiều làm cản trở ánh sáng chiếu vào vật liệu, đó, TiO2 xử lý khơng hiệu Để chứng minh hiệu xử lý chất ô nhiễm nước thải thực, thí nghiệm với nước thải dệt nhuộm đánh giá điều kiện tương tự thí nghiệm đánh giá với nước thải chứa AB 193 Hiệu xử lý độ màu CB CGB đạt 14%, hiệu xử lý COD CB CGB có 13% sau 150 phút chiếu xạ Điều cho thấy hiệu xử lý chủ yếu chế hấp phụ độ màu COD vật liệu CB CGB Mặt khác, độ màu vật liệu có bổ sung thêm Ti (khơng có tham dự Glycerol) – TCB tăng lên 38% cho khử màu 35,4% cho xử lý COD (ở 150 phút chiếu xạ) (hình 3.10d) Điều cho thấy ngồi chế hấp phụ cịn có phản ứng xúc tác quang tham gia vào trình xử lý độ màu COD Khi vật liệu có bổ sung glycerol, vật liệu TCGB, hiệu xử lý màu tăng cao hẳn, đạt 72 % COD đạt 70% Một lần 59 chứng minh vai trò glycerol tự hạt TCGB giúp đẩy mạnh trình xúc tác quang hóa, từ tăng hiệu xử lý vật liệu Khi so sánh kết xử lý AB193 nước thải thực, hiệu xử lý màu cao hiệu xử lý COD, nhiên, điều không đáng kể Hiệu xử lý màu COD nước thải dệt nhuộm thấp so với xử lý nước giả lập chứa AB193 Điều giải thích nước thải thật chứa nhiều chất màu, thành phần phức tạo so với nước giả lập chứa AB 193 Tuy nhiêm, kết với nước thải thật cho thấy, kết hợp TiO2 glycerol đóng góp vào hiệu xử lý độ màu COD cao so với vật liệu CB, GCB TCB Hình 3.10: Hiệu xử lý độ màu COD gây AB193 vật liệu điều chế từ chitosan, TiO2 glycerol Hiệu cộng hưởng kết hợp glycerol với TiO2/chitosan tính theo cơng thức Molhokar et Al [9] 60 ệ ( ệ ả ộ ả ủ )−[( [( ệ ệ ả ủ ả ủ ℎ ℎưở ℎ )+( ệ )+( ả ủ 2)+( ệ ệ ả ủ ả ủ (%) = 2)+( ệ ả ủ )] )] Kết đánh giá hiệu cộng hưởng trình bày hình 3.11 Vật liệu TCGB cho thấy cộng hưởng dương ứng với thời gian chiếu xạ với aAB 193 nước thải dệt nhuộm Hiệu cộng hưởng dương cho thấy vai trò glycerol vật liệu TiO2/chitosan Hiệu cộng hưởng cho xử lý độ màu tính 60 – 130% với thời gian chiếu xạ từ 30 – 90 phút cho AB 193 khoảng 100% cho nước thải dệt nhuộm Hiệu cộng hưởng cho COD, nhìn chung, thấp so với hiệu cộng hưởng độ màu 12 12 effluent wastewater(%) Synergy Synergy for acid blue 193(%) 14 10 (a) 10 (b) 80 60 40 20 0 30 45 Time (min) 60 90 30 45 Time (min)60 90 Hình 3.11 Hiệu cộng hưởng (%) vật liệu TCGB tính tốn cho hiệu xử lý AB 193 (a) nước thải dệt nhuộm (b) 61 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Việc điều chế hạt TiO2 / Chitosan / glycerol (TCGB) nghiên cứu để xử lý hiệu thuốc nhuộm COD từ nước thải thứ cấp ngành dệt nhuộm cách tích hợp hấp phụ chitosan q trình oxy hóa quang xúc tác TiO ánh sáng mặt trời tự nhiên Áp dụng phương pháp Taguchi với thiết kế ma trận trực giao L25 (5) , năm yếu tố gồm tỷ lệ TiO2 / Chitosan, nồng độ màu nhuộm ban đầu, pH, thời gian chiếu xạ, liều lượng TCGB nghiên cứu để tối ưu hóa q trình quang xúc tác Kết nghiên cứu đạt sau: Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc loại bỏ thuốc nhuộm AB 193 thời gian chiếu xạ tỷ lệ TiO / chitosan, nồng độ thuốc nhuộm ban đầu, pH liều lượng TCGB yếu tố không đáng kể Hiệu ứng cộng hưởng chất TiO 2, glycerol chitosan kết hợp chiếu xạ mặt trời chứng minh khả xử lý độ màu COD TCGB đáng kể so với CB, CGB TCB Hiệu loại bỏ AB 193 chitosan với TiO glycerol (TCGB) quan sát thấy cao hai lần so với loại khơng có glycerol (TCB), CB GCB thấp Việc bổ sung glycerol vào vật liệu giúp tăng nhanh hiệu vật liệu 'cụm glycerol' (glycerol cluster) hoạt động chất cho điện tử nên phản ứng nhanh với lỗ trống kéo dài thời gian phản ứng electron lỗ trống chất xúc tác quang TiO2 Với thơng số tối ưu hóa, động học suy giảm chất xúc tác quang AB 193 phù hợp với động học phản ứng bậc Hằng số tốc độ giảm từ 0,0252 -1 xuống 0,0229 phút với gia tăng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu từ đến 10 mg/L Phương trình hồi quy đánh giá với R = 93,33% (p< 0.001) cho thấy tương quan mơ hình dự đốn hiệu xử lý thuốc nhuộm AB 193 vật liệu TCGB Ngoài ra, hiệu xử lý Ab 193 không chịu ảnh hưởng yếu tố riêng lẻ mà chịu chi phối tương tác yếu tố 62 Kiến nghị Bên cạnh kết đạt được, nghiên cứu cần có cải thiện nghiên cứu cần triển khai sâu để đáp ứng điều kiện thực tế Việc sử dụng TiO2 Degussa P25 không đạt hiệu cao điều kiện ánh sáng mặt trời, tia UV chiếm 4% ánh sáng mặt trời Do đó, cần thay TiO2 sử dụng với TiO2 biến tính để hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến, từ nâng cao hiệu xử lý vật liệu Cần xây dựng mơ hình đánh giá dịng liên tục để ứng dụng với nước thải dệt nhuộm 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Kyzas, G.Z., N.K Lazaridis, and M Kostoglou, Modelling the effect of pre-swelling on adsorption dynamics of dyes by chitosan derivatives Chemical Engineering Science, 2012 81: p 220-230 Pal, P and A Pal, Dye removal using waste beads: Efficient utilization of surfacemodified chitosan beads generated after lead adsorption process Journal of Water Process Engineering, 2019 31: p 100882 Rasoulifard, M., M Dorraji, and V Mozafari, Visible light photocatalytic activity of chitosan/poly(vinyl alcohol)/TiO2 nanocomposite for dye removal: Taguchi-based optimization Environmental Progress & Sustainable Energy, 2016 36 Denkbaş, E.B., et al., Magnetic chitosan microspheres: preparation and characterization Reactive and Functional Polymers, 2002 50(3): p 225-232 Nie, Y., et al., Removal of clofibric acid from aqueous solution by polyethyleniminemodified chitosan beads Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2014 8(5): p 675-682 Bahrudin, N.N and M.A Nawi, Mechanistic of photocatalytic decolorization and mineralization of methyl orange dye by immobilized TiO2/chitosan-montmorillonite Journal of Water Process Engineering, 2019 31: p 100843 Matsunaga, T., et al., Photoelectrochemical sterilization of microbial cells by semiconductor powders FEMS Microbiology Letters, 1985 29(1): p 211-214 Ispirli Dogac, Y., et al., TiO(2) beads and TiO(2)-chitosan beads for urease immobilization Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2014 42: p 429-35 Farzana, M.H and S Meenakshi, Synergistic Effect of Chitosan and Titanium Dioxide on the Removal of Toxic Dyes by the Photodegradation Technique Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014 53(1): p 55-63 Wiącek, A.E., A Gozdecka, and M Jurak, Physicochemical Characteristics of Chitosan–TiO2 Biomaterial Stability and Swelling Properties Industrial & Engineering Chemistry Research, 2018 57(6): p 1859-1870 Akpan, U.G and B.H Hameed, Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: A review Journal of Hazardous Materials, 2009 170(2): p 520-529 Pitcher, M., S Emin, and M Valant, A Simple Demonstration of Photocatalysis Using Sunlight Journal of chemical education, 2012 89: p 1439 Quijada-Garrido, I., et al., Characteristic Features of Chitosan/Glycerol Blends Dynamics Macromolecular Chemistry and Physics, 2006 207(19): p 1742-1751 Midda, M.O., V.C Srivastava, and J.P Kushwaha, Optimizing experimental binary adsorption of aniline–nitrobenzene onto granular activated carbon packed bed by Taguchi’s methodology Journal of Water Process Engineering, 2020 34: p 101045 Panda, A and R.K Singh, Optimization of process parameters in the catalytic degradation of polypropylene to liquid fuel by Taguchi method Adv Chem Eng Res (ACER), 2013 2: p 106-112 Taguchi, G., The System of Experimental Design: Engineering Methods to Optimize Quality and Minimize Costs, ed Vol 1987: Quality Resources Schindler, K.M and M Kunst, Charge-carrier dynamics in titania powders The Journal of Physical Chemistry, 1990 94(21): p 8222-8226 Khalaf, H., Rutile as superacid catalysts: Preparation, morphology and catalytic activity Rutile: Properties, Synthesis and Applications, 2012: p 109-142 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Ede, S., Infrared and Photocatalytic Studies of Model Bacterial Species for Water Treatment 2007 Hoffmann, M.R., et al., Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis Chemical Reviews, 1995 95(1): p 69-96 Mills, A and S Le Hunte, An overview of semiconductor photocatalysis Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 1997 108(1): p 1-35 Muneer, M., et al., Heterogeneous photocatalysed reaction of three selected pesticide derivatives, propham, propachlor and tebuthiuron in aqueous suspensions of titanium dioxide Chemosphere, 2005 61(4): p 457-468 Rahman, M.A and M Muneer, Photocatalysed degradation of two selected pesticide derivatives, dichlorvos and phosphamidon, in aqueous suspensions of titanium dioxide Desalination, 2005 181(1): p 161-172 Ahonen, P.-P., Aerosol Production and Crystallization of Titanium Dioxide from Metal Alkoxide Droplets 951-38-5857-X, 2001 Di Paola, A., et al., Surface characterisation of metal ions loaded TiO2 photocatalysts: structure–activity relationship Applied Catalysis B: Environmental, 2004 48(3): p 223-233 Kallay, T.P.a.N., Application of »Mass Titration« to Determination of Surface Charge of Metal Oxides CROATICA CHEMICA ACTA, 1998 71(4): p 1117 -1125 Dutta, P., J Dutta, and V Tripathi, Chitin and chitosan: Chemistry, properties and applications J Sci Indus Res, 2003 63 Muzzarelli, R.A.A., CHAPTER - INDUSTRIAL PRODUCTION AND APPLICATIONS, in Chitin, R.A.A Muzzarelli, Editor 1977, Pergamon p 207-253 Varun, T., et al., Extraction of chitosan and its oligomers from shrimp shell waste, their characterization and antimicrobial effect Veterinary World, 2017 10: p 170-175 Chavan, R.B., 16 - Environmentally friendly dyes, in Handbook of Textile and Industrial Dyeing, M Clark, Editor 2011, Woodhead Publishing p 515-561 Gurses, A., et al., Classification of Dye and Pigments 2016 p 31-45 Riaz, N., et al., Adsorption of AZO dye orange II by supported TiO2: A review Applied Mechanics and Materials, 2014 625: p 770-774 Wernke, M.J., Glycerol, in Encyclopedia of Toxicology (Third Edition), P Wexler, Editor 2014, Academic Press: Oxford p 754-756 Wurzel, K.A., Glycerol, in Encyclopedia of Toxicology (Second Edition), P Wexler, Editor 2005, Elsevier: New York p 449-451 Mason, R.L., Taguchi Methods: A Hands-On Approach Journal of Quality Technology, 1994 26(1): p 77-78 Menten, T., Quality Engineering Using Robust Design Technometrics, 2012 33: p 235-236 Chiang, Y.-M and H.-H Hsieh, The use of the Taguchi method with grey relational analysis to optimize the thin-film sputtering process with multiple quality characteristic in color filter manufacturing Computers & Industrial Engineering, 2009 56(2): p 648-661 Barrado, E., et al., Optimisation of a purification method for metal-containing wastewater by use of a Taguchi experimental design Water Research, 1996 30(10): p 2309-2314 Yang, H.J., P.J Hwang, and S.H Lee, A study on shrinkage compensation of the SLS process by using the Taguchi method International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002 42(11): p 1203-1212 Nitsae, M., et al., Preparation of Chitosan Beads using Tripolyphosphate and Ethylene Glycol Diglycidyl Ether as Crosslinker for Cr(VI) Adsorption Chemistry & Chemical Technology, 2016 10: p 105-113 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 Kim, K.D., S.H Kim, and H.T Kim, Applying the Taguchi method to the optimization for the synthesis of TiO2 nanoparticles by hydrolysis of TEOT in micelles Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2005 254(1): p 99-105 Khezrianjoo, S and R H.D, Langmuir-Hinshelwood kinetic expression for the photocatalytic degradation of Metanil Yellow aqueous solutions by ZnO catalyst Chem Sci J., 2012 85: p 1-7 Osorio-Madrazo, A., et al., Kinetics Study of the Solid-State Acid Hydrolysis of Chitosan: Evolution of the Crystallinity and Macromolecular Structure Biomacromolecules, 2010 11(5): p 1376-1386 Queiroz, M., et al., Does the Use of Chitosan Contribute to Oxalate Kidney Stone Formation? Marine drugs, 2014 13: p 141-158 Liu, H., et al., Preparation and characterization of glycerol plasticized (high-amylose) starch–chitosan films Journal of Food Engineering, 2013 116(2): p 588-597 Talja, R.A., et al., Effect of various polyols and polyol contents on physical and mechanical properties of potato starch-based films Carbohydrate Polymers, 2007 67(3): p 288-295 Yin, Y., Z Li, and Y Sun, A preliminary study on chitosan/gelatin polyelectrolyte complex formation Journal of Materials Science, 2005 40: p 4649-4652 Das, S.K and P Sahoo, Tribological characteristics of electroless Ni–B coating and optimization of coating parameters using Taguchi based grey relational analysis Materials & Design, 2011 32(4): p 2228-2238 Abdullah, A.M., et al., Carbon/nitrogen-doped TiO2: New synthesis route, characterization and application for phenol degradation Arabian Journal of Chemistry, 2016 9(2): p 229-237 Mortazavian, S., A Saber, and D.E James, Optimization of Photocatalytic Degradation of Acid Blue 113 and Acid Red 88 Textile Dyes in a UV-C/TiO2 Suspension System: Application of Response Surface Methodology (RSM) Catalysts, 2019 9(4) Sohrabi, M.R and M Ghavami, Photocatalytic degradation of Direct Red 23 dye using UV/TiO2: Effect of operational parameters Journal of Hazardous Materials, 2008 153(3): p 1235-1239 Hu, C., et al., Effects of acidity and inorganic ions on the photocatalytic degradation of different azo dyes Applied Catalysis B: Environmental, 2003 46(1): p 35-47 Venkatachalam, N., M Palanichamy, and V Murugesan, Sol–gel preparation and characterization of alkaline earth metal doped nano TiO2: Efficient photocatalytic degradation of 4-chlorophenol Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2007 273(1): p 177-185 Fox, M.A and M.T Dulay, Heterogeneous photocatalysis Chemical Reviews, 1993 93(1): p 341-357 Mohammadzadeh, S., et al., Synthesis, characterization and application of ZnO-Ag as a nanophotocatalyst for organic compounds degradation, mechanism and economic study Journal of Environmental Sciences, 2015 35: p 194-207 Wong, Y.C., et al., Equilibrium Studies for Acid Dye Adsorption onto Chitosan Langmuir, 2003 19(19): p 7888-7894 Rincón, A.-G and C Pulgarin, Effect of pH, inorganic ions, organic matter and H2O2 on E coli K12 photocatalytic inactivation by TiO2: Implications in solar water disinfection Applied Catalysis B: Environmental, 2004 51(4): p 283-302 Shirzad-Siboni, M., et al., Removal of acid blue 113 and reactive black dye from aqueous solutions by activated red mud Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2014 20(4): p 1432-1437 Chong, M.N., et al., Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review Water Research, 2010 44(10): p 2997-3027 60 61 62 63 64 Robertson, P.K.J., Semiconductor photocatalysis: an environmentally acceptable alternative production technique and effluent treatment process Journal of Cleaner Production, 1996 4(3): p 203-212 Panagiotopoulou, P., E.E Karamerou, and D.I Kondarides, Kinetics and mechanism of glycerol photo-oxidation and photo-reforming reactions in aqueous TiO2 and Pt/TiO2 suspensions Catalysis Today, 2013 209: p 91-98 Shkrob, I.A., M.C Sauer, and D Gosztola, Efficient, Rapid Photooxidation of Chemisorbed Polyhydroxyl Alcohols and Carbohydrates by TiO2 Nanoparticles in an Aqueous Solution The Journal of Physical Chemistry B, 2004 108(33): p 1251212517 Bozzi, A., et al., Self-cleaning of modified cotton textiles by TiO2 at low temperatures under daylight irradiation Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2005 174(2): p 156-164 da Silva, C.G and J.L.s Faria, Photochemical and photocatalytic degradation of an azo dye in aqueous solution by UV irradiation Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2003 155(1): p 133-143 ... NHIỆM VỤ NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG CHITOSAN – TiO2 ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÀU DƯỚI ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG MẶT TRỜI Mã số: T2020- 09TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS... NHIỆM VỤ NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG CHITOSAN – TiO2 ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÀU DƯỚI ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG MẶT TRỜI Mã số: T2020- 09TĐ Chủ nhiệm đề tài : TS... tiêu Điều chế vật liệu xúc tác quang Chitosan – TiO2 ? ?ánh giá điều kiện tối ưu vật liệu xử lý màu nhuộm điều kiện ánh sáng mặt trời Tính sáng tạo Sự bổ sung glycerol làm tăng hiệu xúc tác quang