Với đặc tớnh hấp thụ mạnh phổ rộng của tia tử ngoại nờn ZnO cú vai trũ quan trọng trong cỏc xỳc tỏc quang húa. Cỏc ứng dụng của ZnO dựa trờn đặc tớnh này đang được sử dụng rộng rói. Trờn thế giới đó cú nhiều cụng bố về việc sử dụng chất bỏn dẫn ZnO như một chất xỳc tỏc quang. Tuy nhiờn, ứng dụng ZnO trong xỳc tỏc quang vẫn cũn hạn chế do năng lượng vựng cấm rộng (3,37 eV), tốc độ tỏi kết hợp cặp lỗ trống và điện tử quang sinh nhanh. Để cải thiện hoạt tớnh xỳc tỏc quang cũng như phạm vi ứng dụng của ZnO, đó cú rất nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu biến tớnh ZnO nhằm ứng dụng trong xỳc tỏc quang xử lý ụ nhiễm mụi trường. Đặc biệt là hướng biến tớnh nhằm tăng khả năng xỳc tỏc quang húa của ZnO trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy. Bloh và cộng sự [22] đó biến tớnh ZnO bằng cỏch pha tạp với Ru, kết quả cho thấy đó cải thiện rừ rệt hoạt tớnh xỳc tỏc quang của vật liệu trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy. Bằng cỏch pha tạp ZnO với Ag, Georgekutty và cộng sự [38] đó thu được vật liệu cú khả năng xỳc tỏc cao hơn vật liệu ZnO chưa pha tạp gấp 4 lần và gấp 3 lần so với TiO2 thương
23
phẩm. Việc pha tạp ZnO với cỏc nguyờn tố phi kim cú bỏn kớnh nhỏ (như N và S) là một trong những hướng nghiờn cứu đầy triển vọng vỡ cỏc nguyờn tố này dễ dàng kết hợp vào mạng lưới ZnO bằng cỏch thay thế nguyờn tử oxy hoặc chiếm giữ cỏc kẽ hở trong mạng lưới, cải thiện khả năng xỳc tỏc quang của ZnO trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy (hỡnh 1.8). Wu và cộng sự [98] đó pha tạp ZnO bằng N với nguồn cung cấp N là NH4NO3 tạo ra vật liệu N-ZnO cú khả năng xỳc tỏc quang phõn hủy formandehit trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy.
Hỡnh 1.8. Mụ hỡnh xỳc tỏc quang trờn vật liệu ZnO pha tạp N.
Trong luận ỏn này, chỳng tụi lần đầu tiờn tổng hợp vật liệu N-ZnO/SBA-15 bằng cỏch pha tạp ZnO với nguồn cung cấp N là urờ trờn nền SBA-15 với hy vọng tạo ra vật liệu cú khả năng xỳc tỏc quang phõn hủy hợp chất hữu cơ trong mụi trường nước trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy.