Ak吋m n鰻i b壱t nh医t c栄a xúc tác d鵜 th吋 là kh違p<pi"vƒk"u穎 d映pi"ecq0"Pj逢"8«"ik噂i thi羽u thì ch医t mang nano t瑛 tính có tính ch医t t瑛8員c bi羽t có kh違p<pi"vjw"j欝i t嘘t nh運
t瑛vt逢運ng d‒p"piq k0"J挨p"vj院 n英a, vi羽c s穎 d映ng l衣k"z¿e"vƒe"e„"#"pij c"swcp"vt丑ng trong vi羽c b違o v羽o»k"vt逢運ng gây ra b荏i kim lo衣k"vj逢運ng g員p trong các ch医t xúc tác
x "8欝ng th運i ti院t ki羽o"8逢嬰c nguyên li羽ụ Khi cho ph違n 泳pi"3.2"i"HUVP6"8吋 x穎 lý 1,0 L dung d鵜ch PNP 20 rro0"A嘘i v噂i l亥n s穎 d映ng th泳 1, sau 7 gi運 ph違n 泳ng n逢嬰ng PNP còn l衣i là 13,46 '0"A嘘i v噂i l亥n s穎 d映ng th泳 2, n逢嬰ng PNP còn l衣i là 31,15 % và
荏 l亥n 3 là 35,09 %.
Ho衣t tính xúc tác 荏 l亥n s穎 d映ng th泳 2, 3 gi違m so v噂i l亥p"3"x·"8«"z違y ra quá trình h医p ph映 nên 荏 nh英ng l亥n tái s穎 d映ng, xúc tác không x違y ra tái h医p ph映. M員t khác, do v壱t li羽w"vjw"8逢嬰c b茨ng quá trình b丑c nhi隠u l噂p, l噂p b丑c TiO2 bên ngoài kém b隠p"j挨p"x "f宇 b鵜 tách ra theo dung d鵜ch ph違n 泳ng không thu h欝k"8逢嬰c b茨ng nam châm, nên m瓜v"n逢嬰ng nh臼 TiO2 trong v壱t li羽u b鵜 m医v"8k."n o"jq衣t tính xúc tác gi違m. 0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5 6 7 C/C o *100 (%) Vj運k"ikcp"ejk院w"8flp"*ik運+ FSTN4-50ppm FSTN4-30ppm FSTN4-20ppm FSTN4-10ppm Ligh t o ff Light on
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 3.8. Ho衣t tính xúc tác sau khi thu h欝i
3.2.5. Tính tốn b壱c ph違n 泳ng phân h栄y PNP
Ch丑n ph違n 泳ng gi英a 0,5 g FSTN4 và 1,0 L dung d鵜ej"RPR"52"rro"8吋zƒe"8鵜nh b壱c ph違n 泳ng. Ph違n 泳ng x違{"tc"vjgq"rj逢挨pi"vt·pj<"RPR"å s違n ph育m V壱n t嘘c ph違n 泳ng: r = k x CnPNP Vtqpi"8„<" r: v壱n t嘘c ph違n 泳ng phân h栄y PNP k: h茨ng s嘘 t嘘e"8瓜 ph違n 泳ng n: b壱c ph違n 泳ng bi吋u ki院n. CPNP: n欝pi"8瓜 PNP 0 20 40 60 80 100 1 2 3 C/C o *100 (%) U嘘"n亥p"rj違p"泳pi
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
Gi違 s穎 ph違n 泳ng phân h栄y PNP là b壱c 0, t瑛 k院t qu違 phân tích PNP b茨ng GC ta có b違ng s嘘 li羽u sau:
B違ng 3.2. N欝pi"8瓜 PNP theo th運i gian ph違n 泳ng
Th運i gian (gi運) CPNP (ppm) 0 32,249 1 28,063 2 23,497 3 20,572 4 16,853 5 13,252 6 11,962 7 10,230
D詠pi"8欝 th鵜 n欝pi"8瓜 PNP theo th運i gian ta có:
Hình 3.9. K院t qu違 ph違n 泳ng FSTN4 v噂i PNP (gi違 s穎 b壱c ph違n 泳ng là 0) Gi違 s穎 ph違n 泳ng phân h栄y PNP là b壱c 1, t瑛 k院t qu違 phân tích PNP b茨ng GC ta có b違ng s嘘 li羽u sau: y = -2,9961x + 29,76 R² = 0,9725 0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C P N P ( p p m ) Vj運k"ikcp"rj違p"泳pi"*ik運+ FSTN4-0,5g
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
B違ng 3.3. Ln n欝pi"8瓜 PNP theo th運i gian ph違n 泳ng
Th運i gian (gi運) Ln(CPNP) 0 3,4735 1 3,3345 2 3,1569 3 3,0239 4 2,8245 5 2,5841 6 2,4817 7 2,3253
D詠pi"8欝 th鵜 Ln n欝pi"8瓜 PNP theo th運i gian ta có:
Hình 3.10. K院t qu違 ph違n 泳ng FSTN4 v噂i PNP (gi違 s穎 b壱c ph違n 泳ng là 1)
A嘘i v噂k"vt逢運ng h嬰p gi違 s穎 b壱c ph違n 泳ng là 1, ta có d·pj"rj逢挨pi"e詠c ti吋u R2 = 0,9948, nên k院t lu壱n ph違n 泳ng x違y ra theo b壱c 1 và có h茨ng s嘘 t嘘e"8瓜 ph違n 泳ng k1 = 0,1693 gi運-1 . y = -0,1693x + 3,493 R² = 0,9948 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 1 2 3 4 5 6 7 L n (C P N P ) Vj運k"ikcp"rj違p"泳pi"*ik運+ FSTN4-0,5g
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
EJ姶愛PI IV: K蔭T LU一N VÀ KI蔭N NGH卯
EJ姶愛PI"6< K蔭T LU一N VÀ KI蔭N NGH卯
4.1. K院t lu壱n
Nghiên c泳u 8«"vj詠c hi羽n các n瓜i dung sau:
- A«"v鰻ng h嬰p xúc tác quang hóa 荏 d衣ng thu h欝k"8逢嬰c b茨ng cách t壱n d映ng kh違 p<pi"vjw"j欝i bpi"pco"ejƠo"8i v噂i Fe3O4, l噂p xúc tác quang hóa TiO2 8逢嬰c b丑c lên h衣t nano Fe3O4.
- A«"dk院n tính v壱t li羽u t瑛 tính TiO2 b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"rjc"v衣r"pkv挨"u穎 d映ng ure làm tác nhân.
- A«"vj詠c hip"ee"rjƠp"v ej"8pj"ik"8c vt逢pi"e栄a v壱t li羽u bao g欝m: VSM, XRD, FT-IR, UV-DR, TEM.
* K院t qu違 VSM cho th医y tính ch医t siêu thu壱n t瑛 c栄a v壱t li羽w"8«"v鰻ng h嬰p. * K院t qu違 XRD cho th医y v壱t li羽u t鰻ng h嬰r"8逢嬰c có s詠 hi羽n di羽n Fe3O4, TiO2 d衣ng anatasẹ
* K院t qu違 FT-IR cho th医{"8嘘i v噂i m磯u t鰻ng h嬰r"8逢嬰c bi院n b茨pi"pkv挨"vj·" eƒe"eƒe"fcq"8瓜ng c栄a *N-N) và *N-O) có tín hi羽w"t "t pị"e逢運pi"8瓜 h医p thu sâu
j挨p0"Ak隠u này cho th医y có s詠 hi羽p"pkv挨"vtqpi"x壱t li羽ụ
* K院t qu違 UV-DR cho th医y m磯w"8«" dk院n tính b茨pi"pkv挨 h医p ph映 trong vùng ánh sáng nhìn th医y th吋 hi羽n rõ ràng j挨p."e„"nk‒p"swcp"8院n s詠 hình thành vân
8衣o N1s b荏i vì m磯w" 8逢嬰c bi院n tính b荏k" pkv挨 d磯p" 8院n s詠 vjc{" 8鰻i trong c医u trúc m衣ng.
- A«"vk院n hành kh違o sát ho衣t tính quang xúc tác trong vùng ánh sáng nhìn th医y v噂i ch医t mơ hình là PNP. K院t qu違 cho th医y, v噂i m磯w"z¿e"vƒe"HUVP6."RPR"8«"phân h栄y 92,52 % sau th運i gian chi院u sáng là 6 gi運.
- B壱c ph違n 泳ng bi吋u ki院n cho ph違n 泳ng phân h栄y PNP khi s穎 d映ng 0,5 g
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
- V<pi"e逢運ng ho衣v"v pj."8吋 xúc tác quang hóa có hi羽u qu違 trong vùng ánh sáng nhìn th医y, s穎 d映pi"rj逢挨pi"rjƒr"dk院n tính b茨pi"pkv挨"8嘘i v噂i xúc tác quang hóa t鰻ng h嬰r"8逢嬰c.
4.2. Ki院n ngh鵜
Các ki院n ngh鵜 cho các nghiên c泳u ti院p theo bao g欝m:
‹ M院v"sw違"jq衣v"v pj"z¿e"vƒe"e栄c"x壱v"nk羽w"ucw"vjw"j欝k"ik違o"8ƒpi"m吋"uq"x噂k"x壱v" nk羽w"dcp"8亥w"ejq vj医{"e亥p"e„"vj‒o"pijk‒p"e泳w"x隠"sw{"vt·pj"v鰻pi"j嬰r"x壱v"nk羽w" 8吋"vjw"8逢嬰e"z¿e"vƒe"pcpq"e„"e医w"vt¿e"d隠p"j挨p0
› Phân tích GC và MS cho th医y có s違n ph育m h英w"e挨"vtwpi" ikcp"v衣o thành trong quá trình phân h栄y PNP. Do v壱{."e挨"ej院 ph違n 泳ng c亥p"8逢嬰c nghiên c泳u ti院p theọ
fi Pijk‒p"e泳w"u穎"f映pi"ej医v"»"pjk宇o"j英w"e挨"vj詠e"vjc{"x·"u穎"f映pi"RPR làm mô hình.
fl Nghiên c泳u s穎 d映ng ngu欝n ánh sáng t詠 nhiên t瑛 m員t tr運i thay vì s穎 d映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
TÀI LI烏U THAM KH謂O
TÀI LI烏U THAM KH謂O
[1] H. Gnaser, B. Huber, C. Ziegler, "Nanocrystalline TiO2 for photocatalysis," Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, vol. 6, pp. 505-535, 2004. [2] B. Mason, L. G. Dgtt{." ÐGngogpvu" qh" Okpgtcnqi{.Ñ"Freeman San Francisco, 1968.
[3] J0"Cwiwuv{pumk."ÐLqwtpcn of GngevtqejkọÑ"Acta, vol. 38, pp. 43, 1993.
[4] Ụ Diebold, "The surface science of titanium dioxide," Surface Science Reports, vol. 48, pp. 53-229, 2003.
[5] ẠL. Linsebigler, L. Guanquan, J.T. Yates, Chemical Reviews, vol. 95, pp. 735Ỵ
758, 1995.
[6] J.M. Herrmann, Topics in Catalysis, vol.34, pp. 49Ỵ65, 2005.
[7] Vt亥p"O衣pj"Vt ."Vt亥p"O衣pj"Vtwpị"ÐEe"sw"vtÃpj"qzk"jc"pƠpi"ecq"vtqpi"z"n#" pe"x "pe"vjk-E挨"u荏"mjqc"j丑e"x "泳pi"f映pi,Đ Jげ"Ej "Okpj<"Mjqc"jがe"x "Mぶ"
vjwｆv, 2005.
[8] M. Anpo, "Use of visible light. Second-generation titanium dioxide photocatalysts prepared by the application of an advanced metal ion-implantation method," Pure Applied Chemistry, vol. 72, pp. 1787-1792, 2000.
[9] M. Fuerte, ẠJ. Maira, Ạ Martinez-Arias, M. Fernadez-Garcia, J.C. Conesa, J. Soria, "Visible light-activated nanosized doped-TiO2 photocatalysts," Chemical Communications, vol. 24, pp. 2718-2719, 2001.
[10] H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, "Application of ion beam techniques for preparation of metal ion-implanted TiO2 thin film photocatalyst available under visible light irradiation: Metal ion-implanation and ionized cluster beam method," Journal of Synchrotron Radiation, vol. 8, pp. 569-571, 2001.
[11] T. Ohno, T. Mitsui, M. Matsumura, "Photocatalytic activity of S-doped TiO2 photocatalyst under visible light," Chem Letters, vols. 364-365, p. 32, 2003.
[12] Ỵ Liu, X. Chen, J. Li, C. Burda, "Photocatytic degradation of azo dyes by nitrogen-doped TiO2 nanocatalysts," Chemosphere, vol. 61, pp. 11-18, 2005.
[13] M.S. Lee, S.S. Hong, M. Mohseni, "Synthesis of photocatalytic nanosized TiO2-Ag particles with sol-gel method using reduction agent," Journal of Molecular Catalysis A, vol. 242, pp. 135-140, 2005.
[14] J.Ọ Carneiro, V. Teixeira, Ạ Portinha, L. Dupak, Ạ Magalhaes, P. Coutinho, "Study of the deposition parameters and Fe-dopant effect in the photocatalytic
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
activity of TiO2 films prepared by dc reactive magnetron sputtering," Vacuum, vol. 78, pp. 37-46, 2005.
[15] J.C.S. Wu, C.H Chen, "A visible light response vanadium-doped titania nanocatalyst by sol-gel method," Journal of Photochem Photobiol A, vol. 163, pp. 509-515, 2004.
[16] X.Z. Li, F.B. Li, "Study of Au/Au3+ - TiO2 photocatalysts towards visible photooxidation for water and wastewater treatment," Environment Science & Technology, vol. 35, pp. 2381-2387, 2001.
[17] X.Z. Li, F.B Li, "The enhancement of photodegradation efficiency using Pt- TiO2 catalyst," Chemosphere, vol. 48, pp. 1103-1111, 2002.
[18] R. Asashi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Ỵ Taga, "Visible- light photocatalysis in nitrogen-doped titanium dioxide," Science, vol. 293, pp. 269-271, 2001.
[19] H. Irie, Ỵ Watanabe, K. Hashimoto, "Nitrogen-concentration dependence on photocatalytic activity of TiO2-xNx powders," The Journal of Physical Chemistry, pp. 5483-5486, 2003.
[20] T. Ihara, M. Miyoshi, Ỵ Triyama, Ọ Marsumato, S. Sugihara, "Visible-light- active titanium oxide photocatalyst realized by an oxygen-deficient structure and by nitrogen doping," Applied Catalysis B, vol. 42, pp. 403-409, 2003.
[21] M.S. Wong, H.P. Chou, T.S. Yang, "Reactively sputtered N-doped titanium oxid films as visible-light photocatalyst," Thin Solid Films, vol. 494, pp. 244-249, 2006.
[22] V. Pore, M. Heikkila, M. Ritala, M. Leskela, S. Areva, "Atomic layer deposition of TiO2-xNx thin films for photocatalytic applications," Journal of Photochem Photobiol A: Chem, vol. 177, pp. 68-75, 2006.
[23] ỊN. Martyanov, S. Uma, S. Rodrigues, K.J. Klabunde, "Structural defects cause TiO2-based photocatalysts to be active in visible light," Chemical Community, pp. 2476-2477, 2004.
[24] T. Sano, N. Negishi, K. Koike, K. Takeuchi, S. Matsuzawa, "Preparation of visible-light-responsive photocatalyst from a complex of Ti4+ with a nitrogen- containing ligand," Journal of Material Chemistry, vol. 14, pp. 380-384, 2004. [25] Ỵ D. Hou, X. C Wang, L. Wu, X. F. Chen, Z. X. Ding, X. X. Wang, X. Z. Fu, "N-doped SiO2/TiO2 mesoporous nanoparticles with enhanced photocatalytic activity under visible-light irradiation," Chemosphere, vol. 72, pp. 414-421, 2008.
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
[26] Ạ Zaleska, "Doped-TiO2: Review," Recent Patents on Enggineering, vol. 2, pp. 157-164, 2008.
[27] http://en.wikipediạorg/wiki/4-Nitrophenol
[28] W.B. Zhang, X.M. Xiao, T.C. An, Z.G. Song, J.M. Fu, G.Ỵ Sheng, M.C. Cui,
ÐMkpgvkeụ"fgitcfcvkqp"rcvjyc{"cpf"teaction mechanism of advanced oxidation of 4-nitrophenol in water by a UV/H2O2 process,ÑJournal of Chemical Technology and Biotechnology, vol. 78, pp. 788Ỵ794, 2003.
[29] M.Ạ Oturan, J. Peiroten, P. Chartrin, ẠJ. Cejgt."ÐEqorngvg"fguvtwevkqp"qh"r- nitrophenol in aqueous medium by electro-Fenton method,Ñ"Environmental Science & Technology, vol. 34, pp. 3474Ỵ3479, 2000.
[30] C.P. Yu, ỴH. [w."ÐOgejcpkuou"of the reaction of ozone with pỴpkvtqrjgpqnĐ."
Ozone Science Engineering, vol. 23, pp. 303Ỵ312, 2001.
[31] http://vịwikipediạorg/wiki/T%E1%BB%AB_tr%E1%BB%85
[32̲" D0" F0" Ewnnkv{." ÐGngogpvu" qh" Z-Tc{" fkhhtcevkqpÑ."Ađison-Wesley publishing company, Inc., 1956.
[33] ÐIntroduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry.Ñ"Thermo Nicolet Corporation, 2001.
[34]Lc{cpv"Fjctoc." Cpktwffjc"Rkucn." ÐUkorng"ogvjqf"qh" ogcuwtkpi" vjg"dcpf" icr" gpgti{" xcnwg" qh" VkQ4" kp" vjg" rqyfgt" hqto" wukpi" c" WX1Xku1PKT" urgevtqogvgt.Ñ"
PerkinElmer, Inc, 2009
[35] D.H. Han, D.G. Jung, H.S. Ujkp."ÐFgvgtokpcvkqp"qh"Rctcvjkqp"Ogvcdqnkvg.""r-
Nitrophenol in Urine of Parathion Factory Workers,Ñ Bulletin of theKorean
Chemical Society, vol. 29, nọ 5, 2008.
[36] J. Xu, Ỵ Ao, D. Fu, C. Yuan, Journal of Physical Chemisty Solids 69, pp. 1980Ỵ1984. 2008.
[37] L. Ren, X.T. Huang, F.L. Sun, X. Jg." ÐRtgrctcvkqp" cpf" ejctcevgtk¦cvkqp" qh"
doped TiO2 nano-fcpfgnkqpÑ. Material Letters, vol 61, pp. 427Ỵ431, 2007.
[38] J.W. Wang, W. Zhu, ỴQ. Zhang, S.X. Nkw."ÐCp"ghhkekgpv"vyq-step technique
for nitrogen-doped titanium dioxide synthesizing:visible-light-induced
photodeeqorqukvkqp"qh"ogvj{ngpg"dnwgÑ0"Journal of Physical Chemistry C, vol. 111, pp. 1010Ỵ1014, 2007.
[39] H. L. Ligang Gai, "One-pot synthesis of nitrogen-doped TiO2 nanorods with anatase/brookite structures and enhanced photocatalytic activity," Crystal Engineering Community, vol. 14, pp. 7662-7671, 2011.
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
[40] J.G. Yu, H.G. Yu, B. Cheng, X.J. Zhao, J.C. Yu, W.K. Ho, ÐVjg" ghhgev" qh"
calcination temperature on the surface microstructure and photocatalytic activity of TiO2 thin films prepared by liquid phase deposition,Ñ"Journal of Physical Chemisty B, vol. 107, pp. 13871Ỵ13879, 2003.
[41] S. Livraghi, M.C. Paganini, Ẹ Giamello, Ạ Selloni, C.D. Valentin, G. Pacchioni, Journal of American Chemical Society, vol. 128, pp. 15666; 2006.
[42] C.D. Valentin, G. Pacchioni, Ạ Selloni, S. Livraghi, Ẹ Giamello, Journal of