CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về nano kẽm oxit (ZnO)
1.1.4.4. Pha tạp với kim loại quý
So với các phương pháp nhằm cải thiện hoạt tính xúc tác quang của ZnO
được trình bày ở trên, phương pháp pha tạp kim loại quý như bạc (Ag), vàng (Au), platin (Pt), paladi (Pd),… trên bề mặt ZnO là một trong những phương pháp thích
hợp nhất và nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu khoa học vì nó có thể cải thiện hoạt tính quang xúc tác của vật liệu bán dẫn thơng qua cả ba con
đường:
(1) Các nano kim loại quý như Au, Ag,…sẽ làm tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng nhờ hiện tượng cộng hưởng plasmoon bề mặt (SPR) của chúng;
(2) Một số nano kim loại q có chức năng hoạt động thích hợp cũng có thể thúc đẩy sự phân tách của các cặp điện tử-lỗ trống;
(3) Một lớp điện tích kép bao quanh các hạt nano kim loại, điều này có lợi cho việc lưu trữ điện tử. Do đó, các hạt nano kim loại quý có thể hoạt động như
một bẫy điện tử từ các hạt nano ZnO, từđó ngăn chặn sự tái tổ hợp giữa electron và lỗ trống trên chất bán dẫn.
Một nghiên cứu vềAg/ZnO trước đây đã chứng minh việc pha tạp các hạt nano Ag lên bề mặt ZnO đã làm tăng cường đáng kể hoạt tính xúc tác quang của vật liệu. Các kết quả thu được cho thấy trong khi ZnO chỉ phân hủy được 37% bisphenol A (BPA) nồng độ 20 mg/L trong 120 phút phản ứng thì Ag/ZnO có thể
phân hủy được hoàn toàn BPA với nồng độ tương ứng trong 120 phút dưới ánh sáng nhìn thấy [35]. Mặc dù chi phí của Ag thấp hơn so với Au, nhưng việc pha tạp Au trên ZnO có nhiều ưu điểm nổi bật hơn do dải cộng hưởng plasmon bề mặt của nano Au ở khoảng trên 500 nm, lớn hơn so với dải cộng hưởng của nano Ag ở
khoảng 400 nm dẫn đến hiệu quả hấp thụ ánh sáng nhìn thấy của nano Au mạnh
hơn so với nano Ag [36]. Ngồi ra, diện tích bề mặt của nano Au lớn, khảnăng tương thích sinh học tuyệt vời. Những ưu điểm này của nano Au hứa hẹn sẽ làm
tăng cường hoạt tính xúc tác quang trên chất nền ZnO.