1. Đã khảo sát các điều kiện tổng hợp nano ZnO pha tạp Mn và ZnO pha tạp Ce bằng phương pháp đốt cháy và lựa chọn điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu: nhiệt độ nung mẫu 500oC, tỉ lệ mol Mn2+/Zn2+=1%, tỉ lệ mol PVA/(Zn2++Mn2+) = 2/1, pH dung dịch = 4 và nhiệt độ tạo gel 80oC; điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu Ce-ZnOĐC là: Nhiệt độ nung mẫu 550oC, tỉ lệ mol Ce3+/Zn2+ 2%, tỉ lệ mol PVA/(Zn2+,Ce3+) =1/1, pH = 3 và nhiệt độ tạo gel 85oC. Vật liệu Mn-ZnOĐC và Ce-ZnOĐC có cấu trúc đơn pha hexagonal wurtzite của ZnO, với kích thước nano, dạng hình cầu, có khả năng hấp thu quang vùng ánh sáng vùng khả kiến. Hoạt tính quang xúc tác của các vật liệu tăng theo thứ tự ZnOĐC<Mn-ZnOĐC<Ce-ZnOĐC. 2. Đã khảo sát các điều kiện tổng hợp ZnO pha tạp Mn và ZnO pha tạp Ce bằng phương pháp thủy nhiệt và lựa chọn điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu Mn-ZnOTN là: Nhiệt độ thủy nhiệt 150oC; tỉ lệ mol NaOH/Zn2+=3; tỉ lệ thể tích (ml) dung môi H/R = 75/75; tỉ lệ mol Mn2+/Zn2+=2% và thời gian phản ứng 24 giờ; điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu Ce-ZnOTN là: thời gian thủy nhiệt 24 giờ, nhiệt độ thủy nhiệt 150oC, tỉ lệ mol NaOH/Zn2+ = 6, tỉ lệ mol Ce3+/Zn2+ = 3% và thể tích dung môi 150 ml. Vật liệu Mn-ZnOTN và Ce-ZnOTN có cấu trúc đơn pha hexagonal wurtzite của ZnO, dạng hình que, kích thước nano, có khả năng hấp thu ánh sáng vùng khả kiến. Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu tăng theo thứ tự ZnOTN < Mn-ZnOTN < Ce-ZnOTN. Phương pháp thủy nhiệt được lựa chọn để tổng hợp các vật liệu C,Mn-ZnO; C,Ce-ZnO và C,Ce- ZnO/MWCNTs (CZCT).
3. Đã khảo sát các điều kiện tổng hợp vật liệu ZnO đồng pha tạp C,Mn và ZnO đồng pha tạp C, Ce bằng phương pháp thủy nhiệt. Lựa chọn điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu C,Mn-ZnO là: tỉ lệ mol NaOH/Zn2+= 3, tỉ lệ mol Mn2+/Zn2+=2%, tỉ lệ mol PVA/Zn2+=10%, tỉ lệ thể tích dung môi (ml) H/R=30/120 và nhiệt độ thủy nhiệt 150oC; điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu C, Ce-ZnO là: tỉ lệ thể tích (ml) dung môi H/R=75/75; tỉ lệ mol NaOH/Zn2+ = 9; tỉ lệ mol PVA/Zn2+ = 10%, tỉ lệ mol Ce3+/Zn2+= 3% và nhiệt độ thủy nhiệt 150oC. Vật liệu có cấu trúc đơn pha hexagonal wurtzite của ZnO, các hạt có kích thước nanomet, dạng tựa elip, vật liệu có độ tinh khiết cao và có khả năng hấp thu vùng ánh sáng khả kiến. Hằng số tốc độ phản ứng phân hủy MB của C,Mn-ZnO gấp 1,3 lần Mn-ZnO và xấp xỉ 1,5 lần ZnO. Đặc biệt, hằng số tốc độ phản ứng của C,Ce-ZnO gấp xấp xỉ 2,5 lần Ce-ZnO; 3,6 lần ZnO và 2,4 lần C,Mn-ZnO.
4. Đã tổng hợp thành công vật liệu nano composit Ce,C-ZnO/MWCNTs (CZCT) bằng phương pháp thủy nhiệt. Đã nghiên cứu đặc trưng tính chất và khảo sát hoạt tính quang xúc tác của vật liệu CZCT ở các điều kiện khác nhau. Đánh giá hoạt tính quang xúc tác của vật liệu CZCT dưới ánh sáng
mặt trời (mô phỏng). Kết quả, sau 120 phút phản ứng, dung dịch MB bị phân hủy trên 96% và COD cũng giảm trên 96% đối với 0,05g vật liệu trong 100 ml dung dịch MB 50 mg/l. Điều này cho thấy, vật liệu nano composit CZCT có hoạt tính quang xúc tác rất tốt dưới ánh sáng khả kiến, đặc biệt là ánh sáng mặt trời (mô phỏng) và là vật liệu quang xúc tác có triển vọng cho ứng dụng xử lí môi trường nước ô nhiễm hợp chất hữu cơ.