Hình 3.16: Sự phân hủy quang xúc tác của MB sử dụng vật liệu xác tác khác nhau (A) và phổ UV-Vis của MB với vật liệu P25 (B) và TiO2 điện hóa (C)
Hình 3.16 thể hiện hoạt tính quang xúc tác của vật liệu TiO2 thương mại P25 và TiO2 chế tạo bằng phương pháp điện hóa. Kết quả chỉ ra rằng khả năng phân hủy MB của T45 (hiệu suất xử lý 98,36%) được tăng cường hơn so với P25 (hiệu suất xử lý 95,34%), cho thấy tiềm năng ứng dụng của T45 khi xử lý các chất màu hữu cơ.
KẾT LUẬN
Dựa vào kết quả thực nghiệm, chúng tôi rút ra một số kết luận như sau: 1. Đã chế tạo thành công vật liệu TiO2 dạng hạt với kích thước khoảng 10 nm bằng phương pháp điện hóa với thành phần pha anatase khi được ủ nhiệt tại 4500C, thời gian ủ 1h (kí hiệu T45).
2. Đã xác định được điểm đẳng điện của vật liệu chế tạo được pHpzc = 6,59.
4. Vật liệu T45 có khả năng quang xúc tác phân hủy MB tốt nhất tại pH=9, khối lượng vật liệu xúc tác sử dụng là 0,5 g.
5. Khả năng quang xúc tác phân hủy MB của vật liệu T45 (hiệu suất xử lý 98,36%) tương đương và tốt hơn so với vật liệu P25 thương mại (hiệu suất xử lý 95,34%).
KHUYẾN NGHỊ
Do điều kiện thời gian và khả năng tài chính nên đề tài chưa đi sâu nghiên cứu một số yếu tố khác như ảnh hưởng của nguồn chiếu sáng khác nhau, khả năng xử lý mẫu thực. Do đó chúng tôi đề xuất mở rộng hướng sau để có thể đưa nghiên cứu áp dụng thực tế:
- Khảo sát độ màu kết hợp thông số COD để có đánh giá chính xác hơn về hiệu quả xử lý là thuốc nhuộm được xử lý hoàn toàn hay biến thành một số chất khác. Từ đó, mở rộng mô hình để áp dụng vào xử lý mẫu thực.
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
Nguyen Thi Khanh Van, Nguyen Van Hao, Trinh Dinh Kha, Nguyen Thi Ha, Vu Hong Hanh, Nguyen Thanh Hai, Nguyen Thi Thuy, Nguyen Dac Trung, Dang Van Thanh, and Nguyen Nhat Huy (2017), “Antibacterial activity of titania nanotubes prepared from hydrothermal method under UV-A irradiation”. Proceeding of AUN-SEED/Net 2017 Regional Conference on Environmental Engineering (RC-EnvE2017) “Environmental Protection toward Green Development, page 72, Back Khoa publishing house, ISBN 978-604-95-0308-5.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đoàn Thị Thúy Ái, Khảo sát khả năng hấp phụ chất màu xanh methylen trong môi trường nước của vật liệu CoFe2O4/bentonit, Tạp chí Khoa học và Phát triển. 2013,Tập 11(số 2), 236-238.
2. Fadeev G.N, Hóa học màu sắc, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1998. 3. Vũ Thị Hậu và Đặng Thị Thúy, Khả năng hấp phụ thuốc nhuộm xanh hoạt tính 19 (RB19) của quặng sắt và quặng sắt biến tính, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, 2011, tập 40(số 3), 143-147.
4. Lê Hữu Thiềng, Ngô Thị Lan Anh, Đào Hồng Hạnh, Nguyễn Thị Thúy, Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía, Tạp chí Khoa Học & Công Nghệ Đại học Thái Nguyên. 2010, tập 78(số 2), 45-50.
5. C.H. Trượng, Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội,
2002.
6. Ngô Thị Mai Việt, Nghiên cứu khả năng hấp phụ Metylen xanh và Metyl da cam của vật liệu đá ong biến tính Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học. 2015, tập 20(Số 4), 303-310.
7. Bùi Xuân Vững và Ngô Văn Thông, Nghiên cứu hấp phụ màu methylen xanh bằng vật liệu bã cà phê từ tính, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học. 2015, tập 20(số 3), 370-376.
8. M. A. Barakat, New trends in removing heavy metals from industrial wastewater, Arabian Journal of Chemistry. 2011, 4(4), 361-377.
9. Ivan Bezares, Adolfo del Campo, Pilar Herrasti, Alexandra Muñoz-Bonilla, A simple aqueous electrochemical method to synthesize TiO2 nanoparticles,
Physical Chemistry Chemical Physics. 2015,17(43), 29319-29326.
10. Matteo Cargnello, Thomas R. Gordon và Christopher B. Murray, Solution- Phase Synthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles and Nanocrystals, Chemical Reviews. 2014,14(19), 9319-9345.
11. X. Chen và S.S. Mao, Titanium Dioxide Nanomaterials:
Synthesis,Properties, Modifications, and Applications, Chemical Reviews.
2007,107(7), 2891-2959.
12. Churl Hee Cho, Do Kyung Kim và Do Hyeong Kim, Photocatalytic Activity of Monodispersed Spherical TiO2 Particles with Different Crystallization
Routes, Journal of the American Ceramic Society. 2003, 86, 1138 - 1145.
13. J 2nd Clifton và Jerrold B Leikin, Methylene blue, American journal of
therapeutics. 2003, 10(4), 289-291.
14. Don T. Cromer và K. Herrington, The Structures of Anatase and Rutile,
Journal of the American Chemical Society. 1955, 77(18), 4708-4709.
15. MM Abd El-Latif, Amal M Ibrahim và MF El-Kady, Adsorption equilibrium, kinetics and thermodynamics of methylene blue from aqueous
solutions using biopolymer oak sawdust composite, Journal of American
science. 2010, 6(6), 267-283.
16. Akira Fujishima, Tata N. Rao và Donald A. Tryk, Titanium dioxide
photocatalysis, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry
Reviews. 2000,1(1), 1-21.
17. Satoshi Fukuzaki, Mechanisms of Actions of Sodium Hypochlorite in
Cleaning and Disinfection Processes, Biocontrol Science. 2006, 11(4), 147-157.
18. Ali Ghafa , Hyun Jin Kim, Jong Min Kum and Sung Oh Cho, Rapid synthesis of TiO 2 nanoparticles by electrochemical anodization of a Ti wire,
Nanotechnology. 2013,24(18), 185601.
19. A. T. Hodgson, H. Destaillats, D. P. Sullivan, W. J. Fisk1, Performance of
ultraviolet photocatalytic oxidation for indoor air cleaning applications, Indoor
Air. 2007, 17(4), 305-316.
20. Ammar Houas, Hinda Lachheb, Mohamed Ksibi, Elimame Elaloui, Chantal Guillard , Jean-Marie Herrmann, Photocatalytic degradation pathway of
methylene blue in water, Applied Catalysis B: Environmental. 2001, 31(2), 145-
21. Ningan Liu, Yunyan Zhao, Xuncai Wang, Hongrui Peng, Guicun Li, Facile synthesis and enhanced photocatalytic properties of truncated bipyramid-shaped
anatase TiO2 nanocrystals, Materials Letters. 2013,102–103, 53-55.
22. Pedro Magalhães, Luísa Andrade, Olga C. Nunes and Adélio Mendes ,Titanium dioxide photocatalysis: fundamentals and application on
photoinactivation. 2017, 51(51), 91-129.
23. Mohan Chandra Mathpal, Anand Kumar Tripathi, Manish Kumar Singh,
S.P. Gairola , S.N. Pandey, Arvind Agarwal, Effect of annealing temperature on
Raman spectra of TiO2 nanoparticles, Chemical Physics Letters. 2013,555, 182-
186.
24. Adriana Miclescu, Cerebral Protection in Experimental Cardiopulmonary Resuscitation: With Special Reference to the Effects of Methylene Blue. 2009. 25. Shang-Di Mo và W. Y. Ching, Electronic and optical properties of three
phases of titanium dioxide: Rutile, anatase, and brookite, Physical Review B.
1995, 51(19), 13023-13032.
26. Rashed M Nageeb, Mohamed ElMontaser Soltan, Mahasen Mohamed Ahmed, Ahmed Negem Eldean Abdou, Removal of Heavy Metals from
Wastewater from Chemical Activation of Sewage Sludge, Environmental
Engineering and Management Journal. 2017, 16(7), 1531-1542.
27. Nhat Huy Nguyen, Hung-Yu Wu và Hsunling Bai, Photocatalytic reducation
of NO2 and CO2 using molybdenum-doped titaniananotubes, Chemical
Engineer Juornal. 2015, 269, 60-66.
28. N Renugadevi, R Sangeetha và P Lalitha, Kinetics of the adsorption of methylene blue from an industrial dyeing effluent onto activated carbon
prepared from the fruits of Mimusops Elengi, Archives of Applied Science
Research. 2011, 3(3), 492-498.
29. Poulomi Roy, Steffen Berger và Patrik Schmuki, TiO2 Nanotubes, Synthesis
and Applications, Angewandte Chemie International Edition. 2011, 50, 2904- 2939.
30. Amid Shakeri, Darren Yip, Maryam Badv, Sara M. Imani , Mehdi Sanjari and Tohid F. Didar, Self - cleaning ceramic tiles produced via stable coating of TiO2 particles. Comparative studies of photocatalytic activity in water
purification, Materials Letters. 2018, 11, 1-16.
31. AMA Shehata, Removal of methylene blue dye from aqueous solutions by using treated animal bone as a cheap natural adsorbent, Int J Emerg Technol Adv Eng. 2013, 3(2), 1-7.
32. Vacslav Steng, Hydrothemal synthesis of titania powders and their
photocatalytic properties, Ceramics. 2008, 52 (4), 278-290.
33. Tadao Sugimoto, Kazumi Okada và Hiroyuki Itoh, Synthetic of Uniform
Spindle-Type Titania Particles by the Gel–Sol Method, Journal of Colloid and
Interface Science. 1997, 193(1), 140-143.
34. Kayano Sunada, Yoshihiko Kikuchi, Kazuhito Hashimoto, Akira Fujishima,
Bactericidal and Detoxification Effects of TiO2 Thin Film Photocatalysts,
Environ. Sci. Techn. 1998, 32(5), 726-728.
35. Swagata Banerjee Dionysios D. Dionysiou Suresh C. Pillai, Applied
Catalysis B: Environmental, doi: 10.1016/j.apcatb. 2015, 2015.03.058.
36. Th.Maggos, J.G. Bartzis b, M. Liakou b, C. Gobin, Photocatalytic degradation of NOx gases using TiO2-containing paint: A real scalestudy,
Journal of Hazardous Materials. 2007, 146, 668-673.
37. G. Helen Annal Therese và P. Vishnu Kamath, Electrochemical Synthesis of
Metal Oxides and Hydroxides, Chemistry of Materials. 2000, 12(5), 1195-1204.
38. YC Wong, MSR Senan và NA Atiqah, Removal of Methylene Blue and Malachite Green Dye UsingDifferent Form of Coconut Fibre as Absorbent,
Journal of Basic & Applied Sciences. 2013, 9.
39. Xinle Zhua, Chunwei Yuan, Yanchu Bao, Jihong Yang, Yizu Wu,
Photocatalytic degradation of pesticide pyridaben on TiO2particles, Journal of
40. T. Ohsaka, Temperature Dependence of the Raman Spectrum in Anatase,
Journal of the Physical Society of Japan. 1980, 48, 1661-1668 .
41.Markus Niederberger, Georg Garnweitner, Frank Krumeich, Reinhard Nesper, Helmut Cölfen, and Markus Antonietti, Tailoring the Surface and Solubility Properties of Nanocrystalline Titania by a Nonaqueous In Situ
PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU
Hình 1: Hệ đo phổ hấp thụ UV- Hitachi UH-5300
Hình 3: Tủ sấy chân không làm khô mẫu