K院t h嬰p v瑛a b丑c v瑛a bi院n tính TiO2 lên nano Fe3O48«"d丑c SiO2 b茨pi"rj逢挨pi"
pháp sol-gel. H厩n h嬰p Fe3O4/ SiO2 x "wtg"8逢嬰c phân tán trong iso-propanol 荏 nhi羽t
8瓜 phòng, v噂i t雨 l羽 1 g (Fe3O4/ SiO2)/16 mL iso-propanol, thêm TTIP và ti院p t映c khu医y, nh臼 gi丑t h厩n h嬰p HNO3-H2Q"*3<7+"8院n khi t衣o sol0"Uqn"8逢嬰c già hóa trong 6 gi運, ti院p t映c khu医y trong 2 gi運."ucw"8„"u医y 荏 80 oC trong 36 gi運, m磯w"8逢嬰c nung 荏
nhi羽v"8瓜 550 oC trong 2 gi運 ucw"8"rjÔp"v ej"eu trúc v壱t li羽u và kh違o sát ph違n 泳ng quang hóạ
Vjc{"8鰻i t雨 l羽 mol gi英a titan và nkv挨."v pj"vjgq"vk隠n ch医v"dcp"8亥u s穎 d映ng là TTIP và urẹ Vjw"8逢嬰c các m磯u ký hi羽u là FST, FSTN1, FSTN2, FSTN3, FSTN4,
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
HUVP7."vtqpi"8„"HUV"n "o磯w"8逢嬰c t鰻ng h嬰r"vjgq"sw{"vt·pj"v逢挨pi"v詠 pj逢pi"mj»pi"
bi院n tính b茨ng urẹ
B違ng 2.3. Ak隠u ki羽n t鰻ng h嬰p m磯u FSTN1-N5
T雨 l羽 mol titan và nkv挨 s穎 d映ng tính tốn theo TTIP và ure
Ký hi羽u m磯u 1:1 FSTN1 1:2 FSTN2 1:3 FSTN3 1:4 FSTN4 1:5 FSTN5 2.4. RjÔp"v ej"8員e"vt逢pi"z¿e"vƒe 2.4.1. Rj逢挨pi"rjƒr"8q"8逢運ng cong t瑛 tr宇 V瑛"vt宇n "jk羽p"v逢嬰pi"d医v"vjw壱p"pij鵜ej"ik英c"swƒ"vt·pjv瑛"j„c và 8違q"v瑛荏"eƒex壱v" nk羽wu逸v"v瑛fq"mj違"p<pi" ik英"n衣k v瑛"v pje栄c"eƒe"x壱v"nk羽w"u逸v"v瑛0"Jk羽p"v逢嬰pi"v瑛"vt宇"n " o瓜v"8員e"vt逢pi"swcp"vt丑pi"x "f宇"vj医{"pj医v"荏"eƒe"ej医v u逸v"v瑛 [31].
Jk羽p"v逢嬰pi"v瑛"vt宇"8逢嬰e"dk吋w"jk羽p"vj»pi"swc"8逢運pi"eqpi"v瑛."8逢嬰e"o»"v違"pj逢" ucw<" ucw" mjk" v瑛" j„c" o瓜v" x壱v" u逸v" v瑛" 8院p" o瓜v" v瑛" vt逢運pi" d医v" m ." p院w" vc" ik違o" f亥p" v瑛" vt逢運pi"x "swc{"n衣k"vjgq"ejk隠w"pi逢嬰ẹ"vj·"p„"mj»pi"swc{"vt荏"x隠"8逢運pi"eqpi"v瑛"j„c" dcp"8亥w"p英c."o "8k"vjgq"8逢運pi"mjƒe0"X p院w"vc"8違q"v瑛"vjgq"o瓜v"ejw"vt·pj"m p"*v瑛" ejk隠w"p {"ucpi"ejk隠w"mkc+."vj·"vc"u胤"e„"o瓜v"8逢運pi"eqpi"m p"i丑k"n "8逢運pi"eqpi"v瑛"vt宇" jc{"ejw"vt·pj"v瑛"vt宇0"V pj"ej医v"v瑛"vt宇"n "o瓜v"v pj"ej医v"p瓜k"v衣k"8員e"vt逢pi"e栄c"eƒe"x壱v" nk羽wu逸v"v瑛."x "jk羽p"v逢嬰pi"vt宇"dk吋w"jk羽p"mj違"p<pi"v瑛"v pj"e栄c"e栄c"eƒe"ej医v"u逸v"v瑛 [31].
Piw{‒p"v逸e"ejwpi"e栄c"rjfir"8q"v瑛"vt宇"n "8q"u詠"dk院p"8鰻k"e栄c" o»ogp"v瑛"jq員e" e違o"泳pi"v瑛"vjgq"u詠"vjc{"8鰻k"e栄c"v瑛"vt逢運pi0"V瑛"vt逢運pi"8員v"x q 8逢嬰e"dk院p"8鰻k"vjgq"
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
o瓜v"ejw"vt·pj"*v瑛"ikƒ"vt鵜"2"8院p"ikƒ"vt鵜"e詠e"8衣k."ucw"8„"ik違o"f亥p"x "8鰻k"ejk隠w"8院p"v瑛" vt逢運pi"pi逢嬰e"j逢噂pị"x "n衣k"8違q"vt荏"n衣k"ikƒ"vt鵜"e詠e"8衣k"dcp"8亥w+0"E„"vj吋"8q"8逢運pi" eqpi"v瑛"vt宇"d茨pi"eƒe"rj逢挨pi"rjƒr [31]:
‚ Aq"d茨ng 8k羽n k院 xung kích
‚ Aq"d茨ng t瑛 k院 và các thi院t b鵜 8q"v瑛 tr宇 ‚ Aq"d茨pi"rjfir"8q"swcpi"v瑛 (hi羽u 泳ng Kerr)
Trong lu壱p"x<p"p {."v瑛 tr宇 c栄a v壱t li羽w"8逢嬰e"8q"b茨ng thi院t b鵜 PPMS 6000 荏
300K, t衣i Rj”pi" P<pi" N逢嬰pi" x " O»k" Vt逢運ng - Vi羽n V壱t Lý Thành Ph嘘 H欝 Chí Minh."8鵜a ch雨 01 M衣e"A雨nh Chi Qu壱n 1 Thành ph嘘 H欝 Chí Minh.
2.4.2. Rj逢挨pi"rjƒr"8q"phi宇u x衣 tia X
Vkc"Z"jc{"Z"swcpi"jc{"vkc"T挨pihen là m瓜t d衣ng c栄c"u„pi"8k羽n t瑛 e„"d逢噂c sóng 10 nm Ỵ3"rọ"p<pi"n逢嬰ng 200 eV Ỵ 1 MeV [32]. Tia X có các tính ch医t sau: - Kh違p<pi"8Ơo"zw{p"nn. - Gây ra hi羽p"v逢嬰ng phát quang 荏 m瓜t s嘘 ch医t. - N o"8gp"rjko"違nh, kính 違nh. - Ion hóa ch医t khí.
- Tác d映ng m衣pj"n‒p"e挨"vj吋 s嘘ng, gây h衣i cho s泳c kh臼ẹ
Nhi宇u x衣 tia X là hi羽p"v逢嬰ng các chùm tia X nhi宇u x衣 trên các m員t tinh th吋 c栄a ch医t r逸n do tính tu亥n hồn c栄a c医u trúc tinh th吋 t衣o nên các c詠e"8衣i và c詠c ti吋u nhi宇u x衣. K悦 thu壱t nhi宇u x衣 vkc"Z"*vj逢運ng vi院t g丑n là nhi宇u x衣 vkc"Z+"8逢嬰c s穎 d映pi"8吋
phân tích c医u trúc ch医t r逸n, v壱t li羽w"È"
D逢噂c sóng c栄a tia X s穎 d映ng trong phân tích c医w" vt¿e" vj»pi" vj逢運ng vào kho違ng 1A (0,1 nm) [32].
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
- Tán x衣: là quá trình h医p thu và tái b泳c x衣 th泳 c医r"vjgq"eƒe"j逢噂ng khác nhaụ - Giao thoa: là s詠 ch欝ng ch医t c栄a hai ho員c nhi隠u sóng tán x衣 t衣o thành sóng t鰻ng h嬰p.
- Nhi宇u x衣: là s詠 giao thoa v<pi"e逢運ng c栄a nhi隠u sóng tán x衣
Khi chi院u lên tinh th吋 m瓜v" ej́o" vkc" T挨pijgp." o厩i nút m衣ng tr荏 thành tâm nhi宇u x衣 và m衣ng tinh th吋8„pi"xck"vt”"pj逢"eƒe"v瑛 nhi宇u x衣 [32].
N院u tia X chi院u vào nguyên t穎 n o"eƒe"gngevtqp"fcq"8瓜ng xung quanh v鵜 trí cân b茨ng c栄a chúng, khi electron b鵜 hãm thì phát tia X. Quá trình h医p th映 và tái phát b泳c x衣 electron này g丑i là tán x衣, hay nói cách khác photon c栄a tia X b鵜 h医p th映 b荏
nguyên t穎 x "rjqvqp"mjƒe"e„"épi"p<pi"n逢嬰pi"8逢嬰c t衣o rạ Khi khơng có s詠 thay
8鰻i v隠p<pi"n逢嬰ng photon thì tán x衣mj»pi"8 p"j欝i [32].
Khi hai sóng r丑i vào nguyên t穎 (có nhi隠u electron) mà chúng b鵜 tán x衣 b荏i
gngevtqp"vjgq"j逢噂ng t噂ị Hai sóng ph違n x衣 vjgq"j逢噂ng t噂i cùng pha t衣i m員t ph鰯ng t噂k"x·"ej¿pi"e„"épi"sw«pi"8逢運pi"8k"vt逢噂c và sau tán x衣. N院u c瓜ng hai sóng này s胤 8逢嬰c m瓜v"u„pi"e„"épi"d逢噂e"u„pi"pj逢pi"dk‒p"8瓜 g医r"8»k0"U„pi"vƒp"z衣vjgq"j逢噂ng khác s胤 khơng cùng pha t衣i m員t sóng n院u hi羽u quang trình khơng b茨ng m瓜t s嘘
nguyên l亥p"d逢噂c sóng. N院u ta c瓜pi"jck"u„pi"p {"vj·"dk‒p"8瓜 s胤 nh臼 j挨p"dk‒p"8瓜
sóng tán x衣vjgq"j逢噂ng t噂i [32].
Pj逢" x壱y, các sóng tán x衣 t瑛 m厩i nguyên t穎 s胤 giao thoa v噂i nhau, n院u các sóng cùng pha thì xu医t hi羽p"ikcq"vjqc"v<pi"e逢運ng, n院u l羽ch pha 180 o thì giao thoa tri羽t tiêụ
Trong lu壱p" x<p"p {." x壱t li羽w"8逢嬰e"8q"pjk宇u x衣 tia X s穎 d映ng ngu欝n b泳c x衣
CuKc trên thi院t b鵜 nhi宇u x衣 XPERT-PRO t衣i Phịng Phân tích Hóa lý - Xk羽p"Mjqc" j丑e"X壱v"nk羽w"永pi"f映pị"8鵜c"ej雨"23"O衣e"A雨pj"Ejk"Sw壱p"3"Vj pj"rj嘘"J欝"Ej "Okpj0
2.4.3. Rj逢挨pi"rjƒr"8o FT-IR
Khi các phân t穎 h医p th映 p<pi" n逢嬰ng t瑛 bên ngồi có th吋 d磯p" 8院n quá trình
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
l噂p"j挨p"jc{"pj臼 có th吋 x違{"tc"swƒ"vt·pj"swc{."fcq"8瓜ng hay c違 swc{"x "fcq"8瓜ng
8欝ng th運k0"A吋 kích thích các q trình trên có th吋 s穎 d映ng tia sáng vùng h欝ng ngo衣i (ph鰻 h欝ng ngo衣i) [33].
B泳c x衣 h欝ng ngo衣k"nk‒p"swcp"8院n ph鰻8k羽n t瑛 n茨m gi英a vùng kh違 ki院n và vùng
xk"u„pi"e„"d逢噂c sóng n茨m trong vùng: vùng h欝ng ngo衣i g亥n: 14290 Ỵ 4000 cm-1 và vùng h欝ng ngo衣i xa; 700 Ỵ 200 cm-1.
Trong ph鰻 IR, b泳c x衣 h欝ng ngo衣k"8k"zw{‒p"swc"o磯ụ M瓜t s嘘 b泳c x衣 b鵜 m磯u h医p th映, m瓜t s嘘 truy隠n qua m磯ụ K院t qu違 quang ph鰻 là s詠 h医p ph映 và truy隠n su嘘t c栄a phân t穎, t衣o nên tín hi羽u nh壱n di羽n phân t穎. Quá trình nh壱n di羽n, c医u trúc 2 phân t穎 h嬰p nh医t khơng t衣o ra tín hi羽u trên ph鰻 8欝, vì v壱y ph鰻 IR dùng cho nhi隠u q trình phân tích [33].
FT-IR n "rj逢挨pi"rjƒr"8o quang ph鰻 h医p th映 h欝ng ngo衣i bi院p"8鰻i Fourier [33]. FT-KT"f́pi"8吋:
- Pj壱p"fk羽p"x壱v"nk羽w"ej逢c"dk院v
- A鵜pj"v pj"x "8鵜pj"n逢嬰pi"o磯w
- Zƒe"8鵜pj"vj pj"rj亥p"j厩p"j嬰r
Quang ph鰻 h欝ng ngo衣i FT-KT" 8逢嬰c phát tri吋p" 8吋 kh逸c ph映c vi羽c phân tán.
Ak吋m chính là q trình qt ch壱ọ"rj逢挨pi"rjƒr"8吋8q"v医t c違 các t亥n s嘘 h欝ng ngo衣i cùng m瓜t lúc, không ph違i riêng l飲, nh運 s詠 k院t h嬰p thi院t b鵜 giao thoa [33].
姶w"8k吋m c栄a FT-IR là: - A"rjÔp"ikk"vpi"8k"ecq
- Aq"8逢嬰e"rj鰻"e逢運pi"8瓜"{院w
- Tq p"d瓜"rj鰻"vjw"8逢嬰e"o瓜v"eƒej"8欝pi"vj運k
- Rj鰻"mj»pi"d鵜"pjk宇w"vtqpi"swƒ"vt·pj"ijk0
Trong lu壱p"x<p"p {."x壱t li羽w"8逢嬰e"8q"swcpi"rj鰻 FT-IR b茨ng máy TENSOR37 t衣i Vtwpi"vÔo"Fej"x"RjÔp"v ej"Vj "pijko"Vj pj"rj"J"Ej "Okpj."8c"ej"22
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
2.4.4. Rj逢挨pi"rjƒr"8o UV-DR
Zƒe"8鵜nh band gap là quan tr丑pi"8嘘i v噂i v壱t li羽u bán d磯n, v壱t li羽u nano và trong ngành công nghi羽r"p<pi"n逢嬰ng. Giá tr鵜 band gap có th吋zƒe"8鵜nh b茨pi"eƒej"8q"
quang ph鰻 h医p ph映 UV [34].
Trong lu壱p"x<p"p {."x壱t li羽w"8逢嬰e"8q"swcpi"rj鰻 UV-DR trên thi院t b鵜 CARRY 5000 Xk羽p"Mjqc"j丑e"X壱v"nk羽w"永pi"f映pi Vj pj"rj嘘"J欝"Ej "Okpj."8鵜c"ej雨"23"O衣e" A雨pj"Ejk"Sw壱p"3"Vj pj"rj嘘"J欝"Ej "Okpj0
2.5. Aƒpj"ikƒ"jq衣t tính quang xúc tác 2.5.1. Ch医t c亥n x穎 lý
Ho衣v" v pj" z¿e" vƒe" 8逢嬰e" 8ƒpj" ikƒ" d茨ng ph違n 泳ng phân h栄y PNP. Ph違n 泳ng quang phân h栄y th詠c hi羽n 荏 nh英ng n欝pi"8瓜 PNP khác nhaụ A瓜 gi違m n欝pi"8瓜 PNP theo ti院n trình x穎n#"8逢嬰c phân tích b茨ng k院t qu違 s逸c ký khí. 2.5.2. Ngu欝n b泳c x衣 Hình 2.5. Aflp"Tgrvk"Inq"402"Eqmpact Thông s嘘 s穎 d映ng: 220-240 V - 0,19 A 26 W Ỵ 50 Hz 1600 Lumen Xu医t x泳: Trung Qu嘘c S穎 d映ng ngu欝n b泳c x衣n "4"8flp"Tgrvk"Inq"402"Eqorcev0
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
Hình 2.6. D逢噂e"u„pi"8flp"Tgrvk"Inq"402"Eqorcevn Repti Glo 2.0 Compact e„"d逢噂c sóng 400 Ỵ 700 nm. Aèn Repti Glo 2.0 Compact e„"d逢噂c sóng 400 Ỵ 700 nm.
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
2.5.3. U挨"8欝 thi院t b鵜 ph違n 泳ng 1 2 3 4 6 7 8 7 5 9
Hình 2.7. U挨"8欝 thi院t b鵜 ph違n 泳ng quang hóa
1. Oƒ{"mjw医{"v瑛 2. D·pj"rj違p"泳pi 3. Eƒ"v瑛 4. Fwpi"f鵜ej"e亥p"z穎"n#"("z¿e"vƒe 5. P逸r"d·pj 6. Pjk羽v"m院 7. J羽"vj嘘pi"u映e"mj 8. P挨k"n医{"o磯w 9. Piw欝p"d泳e"z衣
Ph違n 泳pi"8逢嬰c th詠c hi羽n trong bình ph違n 泳ng b茨ng th栄y tinh dung tích 2 L, v瑛a khu医y t瑛8吋8違o tr瓜n xúc tác v瑛a k院t h嬰p s映e"mj "8吋 cung c医p oxy cho quá trình.
S穎 d映ng 2 ngu欝n b泳c x衣."8員t 2 bên bình ph違n 泳ng, bên ngồi dung d鵜ch c亥n x穎
lý và cách bình ph違n 泳ng 10 cm.
Ph違n 泳ng th詠c hi羽n 荏 nhi羽v"8瓜 phòng, s穎 d映ng nhi羽t k院 8吋 theo dõi s詠 chênh l羽ch nhi羽v"8瓜.
H羽 th嘘ng thi院t k院, có b嘘 vt "p挨k"n医y m磯u, m磯w"8逢嬰c l医y sau m厩i gi運 ph違n 泳ng
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
Xúc tác quang hóa
J医r"rj映" Vtqpi"d„pi"v嘘k"1 ik運Pjk羽v"8瓜"rj”pi
Fwpi"f鵜ej" ucw"rj違p"泳pi Ejk院w"8flp"XKU"vtqpi"6 ik運 Pjk羽v"8瓜"rj”pi N医{"o磯w" ucw"o厩k" ik運 Fwpi"f鵜ej"RPR Rj違p"泳pi" N{"ow" RjƠp"v ej"m院v"sw違"d茨pi"IE Hình 2.8. Quy trình ti院n hành kh違o sát ph違n 泳ng quang xúc tác
Ch医t xúc tác và dung d鵜ch c亥n x穎 lý cho h医p ph映 trong bóng t嘘i 1 gi運."ucw"8„"
chi院w"8flp"Tgrvk Inq"402"Eqorcev"e„"d逢噂c sóng 400 Ỵ 700 nm, l医y m磯u sau m厩i gi運
ph違n 泳ng, ph違n 泳ng th詠c hi羽n 荏 nhi羽v"8瓜 phòng trong 7 gi運 (bao g欝m th運i gian h医p ph映).
2.5.4. Các thông s嘘 ph違n 泳ng
S穎 d映ng 2 ngu欝n b泳c x衣.
Nhi羽v"8瓜 ph違n 泳ng: nhi羽v"8瓜 phòng (28 oC ± 3oC) T嘘e"8瓜 khu医y t瑛: 400 vòng/phút
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u
t瑛 tính titan oxit bi院n tính b茨pi"pkv挨 2013
S映c khí, cung c医p oxy cho ph違n 泳ng, t鰻pi"n逢w"n逢嬰ng: 4 L/phút Bình ph違n 泳ng b茨ng th栄y tinh dung tích 2,0 L
Kh違o sát t雨 l羽 xúc tác và n欝pi"8瓜 ch医t c亥n x穎 lý khác nhaụ Kh違o sát kh違p<pi"vƒk"u穎 d映ng c栄a xúc tác.
2.5.5. Quy trình phân tích PNP b茨ng s逸c ký khí
Cách m厩i gi運 ph違n 泳ng, hút 5,0 mL m磯u, trích ly v噂i 2x3 mL diclomethane (DCM). D鵜ch chi院v" vjw" 8逢嬰c th鰻k" mj»" ucw" 8„" vj‒o" 2.4" oN" fwpi" f鵜ch chu育n toluene/dichlomethane (~30 ppm). Pha h英w" e挨" 8逢嬰e" 8go" 8k" rjÔp" v ej" ue" m#" mj " *IE-HKF+"8吋"zƒe"8鵜nh n欝pi"8瓜 PNP"v衣k"vj運k"8k吋o"8„ [35].
N欝pi"8瓜 PNP trong dung d鵜ej"8逢嬰e"zƒe"8鵜nh d詠a vào di羽p"v ej"eƒe"rgcm"v逢挨pi" 泳ng trên s逸e"m#"8欝 có so sánh v噂i n瓜i chu育n s穎 d映ng trong ph違n 泳ng, d詠a trên cơng the"ucw"8Ơ{< % %ỉ"岫ガ岻 噺 託妊貼投套盗梼搭東塘刀投搭嶋 託盗搭嶋淘刀投刀 岫ß岻 託妊貼投套盗梼搭東塘刀投搭嶋 託盗搭嶋淘刀投刀 岫ß誰岻 などどガ Vtqpi"8„< - C/Co (%): n逢嬰ng p-nitrophenol còn l衣i (%).
- 5椎貸樽辿担嘆誰丹竪奪樽誰狸, 5担誰狸探奪樽奪: fk羽p" v ej" eƒe" rgcm" p-nitrophenolvà toluene v逢挨pi"泳pi0
- to: vj運k"8k吋o"d逸v"8亥w0
LVThS. Quang xúc tác x穎 lý h嬰p ch医t p-nitrophenol trên v壱t li羽u