MỤC LỤC
Khụng khớ ồ cỏc thành phỏ th°óng bò ụ nhiởm nặng bồi cỏc mựi khúi th¿i cụng nghiòp, khúi thuỏc lỏ, khúi xe và bÿi. Cỏc nhà khoa hỏc đang nghiờn cứu ph°Âng pháp tập h£p các hct TiO2 trên các s£i giĀy mà không làm phá hủy các liên kết của sÊi giĀy để tổng hÊp ra mòt loci giĀy đặc biòt – giĀy thụng minh tā khử mựi. & cỏc phõn tử mựi, bÿi b¿n sẽ bò giÿ lci và phõn hủy chỉ nhó ỏnh sỏng th°óng hoặc ỏnh ỏng từ mòt đốn tử ngoci.
Bằng cỏch kết hÊp TiO2 vỏi tia UV, cỏc hÊp chĀt hÿu c dở dàng đ°Êc phõn hủy tco ra CO2 và n°ỏc. Tci Nhật B¿n, ng°ói ta đó thử nghiòm cỏc loci bn tắm cú thể tā làm scch n°ỏc trong 24h nhó mòt lỏp TiO2 trỏng trờn thành bn. Mụi tr°óng nh° phũng mổ bònh viòn là nhÿng nÂi yờu cu về đò vụ trựng rĀt cao, cụng tỏc khử trựng th°óng đ°Êc tiến hành k礃̀ l°ơꄃng và mĀt khá nhiều thì giã.
Mòt ứng dÿng rĀt đòc đỏo và đy triển vỏng của TiO2 là chế tco cỏc vật liòu tā làm scch ứng dÿng c¿ hai tớnh chĀt xwc tỏc quang húa và siờu thĀm °ỏt. Cỏc cửa kớnh vỏi mòt lỏp TiO2 siờu mòng (chỉ dày cơꄃ micro) vÁn cho phộp ỏnh sỏng th°óng đi qua nh°ng lci hĀp thÿ tia tử ngoci để phõn hủy cỏc vết du mơꄃ do cỏc ph°Âng tiòn giao thụng th¿i ra. Trong khuụn khổ luận văn này, ứng dÿng nano TiO2 trong phõn hủy chĀt đòc hóa hác đ°£c quan tâm nghiên cứu.
Vỏi ph°Âng phỏp này, ng°ói ta sử dÿng dũng khụng khớ núng hoặc hÂi n°ỏc núng để thổi vào bề mặt nhiởm đòc, đng thói cỏc chĀt đòc sẽ bò bay hÂi và gi¿i phúng khòi bề mặt nhó tỏc dÿng của h¢i nóng và đi vào không khí. Cỏc chĀt hĀp thÿ đ°Êc dựng phổ biến để loci bò cỏc loci chĀt đòc ra khòi bề mặt nh° cacbon hoct tính, các loci polime có tính trao đổi ion và đĀt sét có hoct tính hĀp phÿ cao. Ph°Âng phỏp này chủ yếu dāa vào kh¿ năng hĀp phÿ của cỏc vật liòu hĀp phÿ, chĀt đòc từ bề mặt nhiởm sẽ bò hĀp phÿ vào bờn trong của vật liòu và giÿ chĀt đòc ồ bờn trong cĀu trwc của nú và đ°Êc xử lý ồ cụng đocn tiếp theo.
Mòt sỏ chĀt hĀp phÿ đ°Êc t¿m cỏc húa chĀt hoặc chĀt xwc tỏc cú kh¿ năng phõn hủy chĀt đòc ngay bờn trong nú, nờn quỏ trỡnh tiờu đòc x¿y ra ngay sau khi chĀt đòc đi vào bề mặt chĀt hĀp phÿ mà không ph¿i tiến hành công đocn xử lý tiếp theo. Ph°Âng phỏp này chủ yếu sử dÿng cỏc tỏc nhõn là cỏc chĀt húa hỏc tỏc t°Âng trāc tiếp vỏi chĀt đòc trờn c sồ cỏc ph¿n ứng húa hỏc nh° ph¿n ứng oxi húa, ph¿n ứng thế Nucleophin. Cỏc loci v¿i tā khử trựng đ°Êc chu¿n bò bằng cỏch sử dÿng cỏc lỏp lắng đỏng cỏc ỏng nanoWO3/titanate trờn bề mặt để loci bò cỏc chĀt mụ phòng sulfide, organophosphonate và các tác nhân chiến tranh hóa hác bằng cách sử dÿng ánh sáng mặt trãi.
Cỏc mÁu vật liòu đ°Êc kh¿o sỏt diòn tớch bề mặt riờng (ph°Âng phỏp Brunauer - Emmett - Teller), đò xỏp (ph°Âng phỏp Barrett - Joyner - Halenda), nhiởu xc tia X (XRD) và hỡnh thỏi hỏc bề mặt (SEM).Các mÁu anatase TiO2 và Ferrihydrit đ°£c đánh giá về kh¿ năng phân hủy các tác nhân chiến tranh hóa hác (khí mù tct, l°u huỳnh (HD), soman và tác nhân VX) thành cỏc s¿n ph¿m khụng đòc hci. Thay vỡ tiờu đòc trờn cỏc chĀt đòc chiến tranh, luận văn sử dÿng chṍt DMNP (Dimethyl 4-nitrophenyl phosphate) – C8H10NO6P là chĀt mụ phòng tỏc nhõn chiến tranh húa hỏc (DMNP đ°Êc sử dÿng ròng rói trong viòc hữ trÊ mụ phòng tiờu đòc tỏc nhõn chiến tranh). Titanium(IV) isopropoxide (TTIP) 97% của Merck, cetyltrimethylammonium bromide (CTABr) 98% của Merck, iso propanol (CH3)2CHOH 98% của Trung Quác, dimethyl methyl phosphonate (DMNP) 98% của Sigma-Aldrich, natri hydroxit (NaOH) 99% của Trung Quác, n°ác cĀt.
Quỏ trỡnh thớ nghiòm sử dÿng mỏy rung siờu õm, mỏy khuĀy từ nhằm hữ trÊ. Nng đò TTIP trong dung mụi isopropyl alcohol ban đu ¿nh h°ồng đến quỏ trỡnh tổng hÊp nano TiO2 cũng đ°Êc kh¿o sỏt.
Giÿa bề mặt của dung dòch ph¿n ứng và ngun sỏng đ°Êc cỏ đònh vái kho¿ng cách 15 cm.
Do vậy, từ giản đ nhiởu xc tia X cũng cú thể xỏc đònh đ°Êc cỏc tớnh chĀt của mcng tinh thể nh°: kớch th°ỏc, hỡnh dcng của ụ đÂn vò, sā sắp xếp của nguyờn tử trong ụ đÂn vò và loci hò tinh thể. Ph°Âng phỏp Bet (Brunauer-Emmett-Teller) hay ph°Âng phỏp đo diòn tớch bề mặt riờng (diòn tớch bề mặt trờn 1 đÂn vò khỏi l°Êng), đò phõn bỏ, kớch th°ỏc trung bỡnh mao qu¿n của vật liòu,. Khi nghiờn cứu, cỏc dcng vật liòu cú hò thỏng mao qu¿n phõn bỏ trong mòt kho¿ng ròng thỡ thể tớch mao qu¿n nhò và diòn tớch mao qu¿n đ°Êc xỏc đònh nhó ph°Âng phỏp đ thò t-plot-do Boer.
Trong tr°óng hÊp vật liòu vi mao qu¿n, đocn thẳng <V-t= khụng đi qua gỏc tỏa đò, xỏc đònh gúc nghiờng của phn tuyến tớnh sẽ cho diòn tớch bề mặt ngoài và tung đò ồ điểm gỏc (xỏc đònh bằng ph°Âng phỏp ngoci suy) là thể tớch vi mao qu¿n. Diòn tớch bề mặt riờng và phõn bỏ mao qu¿n của vật liòu đ°Êc xỏc đònh theo ph°Âng phỏp BET trờn thiết bò Tristar II 3020, USA tci Viòn K礃̀ thuật nhiòt đỏi, Viòn Hàn lõm KHCN Viòt Nam. Ph°¢ng pháp UV – Vis (Ultra Violet - Visible) hay ph°¢ng pháp quang phổ hĀp thÿ nguyờn tử là ph°Âng phỏp hiòn đci, dựng để phõn tớch và xỏc đònh năng l°Êng vựng cĀm E của vật liòu.
+ Nếu các chất phân tích có hấp thụ quang: Hoà tan vào trong dung môi phù hÊp, tco ra dung dòch trong và đng thể nh° mòt sỏ chĀt hÿu cÂ: Benzen, phenol, nitrophenol, napthalen, anthracene; mòt sỏ chĀt vụ cÂ: I2, muỏi K2CrO4, K2Cr2O7, KMnO4 &. + Những chất không có phổ hấp thụ quang: Chủ yếu là các ion kim loci hay các anion, cho cỏc chĀt này tỏc dÿng vỏi thuỏc thử R nào đú trong dung mụi và ồ điều kiòn thớch hÊp để tco ra mòt hÊp chĀt phức bền cú kh¿ năng hĀp thÿ quang UV-VIS rĀt cao. Là k椃̀ thuật phõn tớch tớnh chĀt trờn bề mặt vật liòu, ph°Âng phỏp này th°óng đ°Êc dựng để xỏc đònh thành phn c b¿n, trcng thỏi húa hỏc, trang thỏi điòn tử của cỏc nguyờn tỏ trờn bề mặt của vật liòu.
Diòn tớch bề mặt, thể tớch và đ°óng kớnh mao qu¿n của cỏc mÁu nano TiO2.
Nh° vậy, vật liòu TiO2-100 cú diòn tớch bề mặt cao nhĀt, đ°óng kớnh mao qu¿n lỏn nhĀt sẽ tco điều kiòn thuận lÊi cho quỏ trỡnh khuếch tỏn chĀt mụ phòng tỏc nhõn thn kinh DMNP đến cỏc tõm hoct đòng. Đáng chw ý, sā có mặt của các nhóm –OH hĀp phÿ trên bề mặt vật liòu cú lÊi cho quỏ trỡnh hỡnh thành cỏc gỏc ph¿n ứng nh° •OH và •O2– khi đ°Êc kớch thớch bồi ngun ỏnh sỏng. Luận văn đó tổng hÊp đ°Êc vật liòu nano TiO2 bằng ph°Âng phỏp sol-gel vỏi nng đò Titanium(IV) isopropoxide (TTIP) và điều kiòn tỏi °u để tổng hÊp là nng đò Titanium(IV) isopropoxide trong isopropyl alcohol là 100 mL/L, pH =8 và thói gian già húa sol trong 4 gió ồ nhiòt đò phũng.
Tuan Q.Nguyen, Hoang Yen, Khanh T.Trinh, study on photocatalytic properties of nano-TiO2 prepared by sol-gel and hydrothermal method, proceedings of IWNA 2007, (2007), pp. Trònh Thò Loan, Lờ Hng Hà, Nguyởn Ngỏc Long, Nguyởn Hcnh, Ngcc An Bang, Tổng hÊp cỏc dõy nanụ TiO2 anatase bằng ph°Âng phỏp thuỷ nhiòt hai giai đocn, Hòi nghò Vật lý toàn quỏc ln thứ VI, Hà Nòi, (2007). Tr°Âng Văn Ch°Âng, Lờ Quang, Tiến Dũng, Nguyởn Văn Ngh椃̀a, Nguyởn Ngỏc Khoa Tr°óng Phỏt triển cụng nghò siờu õm vi song thủy nhiòt tci tr°óng Đci hỏc Khoa hỏc Huế, Hòi nghò khoa hỏc tr°óng Đci hỏc khoa hỏc Huế ln thứ 15, (2008).
Jaturong jitputti, Sarapong pavasupree, Yoshikazu suzuki, Susumu Yoshikawa, Suythesis and photocatalytic activity for water- splitting reaction of nanocrystalline mesoporous titania prepared by hydrothermal method, Journal of Solid State Chemistry, 180, (2007), pp. Le, Photocatalytic Degradation of Phenol and Methyl Orange with Titania-Based Photocatalysts Synthesized by Various Methods in Comparison with ZnO–Graphene Oxide Composite, Topics in Catalysis. Wang, The preparation and study of multilayer structured SiO2–TiO2 film: the effects of photonic crystals on enhanced photocatalytic properties, Journal of Materials Science.
Vu, Bimetallic Ag-Zn-BTC / GO composite as highly efficient photocatalyst in the photocatalytic degradation of reactive yellow 145 dye in water, Journal of Hazardous Materials. Baghersad, Visible light photocatalytic degradation of methyl parathion as chemical warfare agents simulant via GO- Fe3O4/Bi2MoO6 nanocomposite, Journal of Molecular Structure.