Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
➤ Gửi thông báo lỗi ⚠️ Báo cáo tài liệu vi phạmNội dung chi tiết: Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ngành: Vật lí chất rânMã sô: 8440104Người hướng dẫn: TS. BÙI VÀN HÀOLỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan tất cá các kết quá trình bày trong luận văn này là công ninh nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dân của TS. Bùi Văn Ilào. Các số liệu, kết quá nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe xuất hiện trong công bố của các tác giá khác.Tác giá luận vănTạ Thị HạnhLỜI CẢM ƠNĐế hoàn thành luận văn này, đâu tiên tôi chân thành cảm ơn đến thâyTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
giáo hướng dần: TS. Bùi Văn Hào, đã tận tình hướng dần, truyền dạt các kiên thức cùng như kinh nghiệm làm thực nghiệm đẽ tôi có thê hoàn thành được luBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe -Trường Đại học Quy Nhơn, những người đà tạo điêu kiện tốt nhất đẽ tôi hoàn thành luận văn này.Xin được gửi lời cảm ơn tới các bạn học viên trong nhóm làm luận văn dưới sự hướng dân của thây TS. Bùi Vãn Hào và các bạn học viên cao học của lớp Vật lý chất rân làm việc tại Phòng thí nghiệm Vật lý chấ Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe t rắn - Khoa Vật lý - Trường Đại học Quy Nhơn đã tận tình giúp đờ và tạo điêu kiện đẽ tôi hoàn thành luận văn này.Cuối cùng, tôi xin càm ơn gia đình,Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
người thân và bạn bè, những người luôn yêu thương, chia sẻ và giúp đờ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn. Rất mong được sự góp ý, chi bào cùa quýBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe tháng 7 năm 2019Tác già luận vănTạ Thị Hạnh1MỜĐĂU1. Lý do chọn đẽ tàiVật liệu quang xúc tác TiO? với nhừng ưu điểm như giá thành thấp, trơ vê mặt hóa học, độ bên cao, không độc, dè tái chê, không tạo ra sản phẩm phụ độc hại... đâ được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiêu lình vực. đặc biệt tr Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ong lình vực xử lý môi trường [1,2,3]. TíCh thường được sử dụng ở dạng hạt do có diện tích bê mặt riêng lớn, thích hợp cho các ứng dụng trong xúc tácTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
và hấp phụ. Tuy nhiên, các cấu trúc dạng hạt, đặc biệt là các hạt nano, khó thu hồi đế tái sử dụng. Ngoài ra, T1O2 là chất bán dần có độ rộng vùng cấmBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ánh sáng kích thích trong vùng khả kiên [4,5].Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, có sẵn và ổn định trong tự nhiên. Trong phổ năng lượng mặt tròi thu được ở bê mặt trái đất, thông lượng bức xạ tử ngoại (UV) chỉ chiêm khoảng 5% và gân 50% thông lượng nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Do đó, Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe nêu chúng ta sử dụng được nguồn ánh sáng khả kiến cho quá trình quang xúc tác T1O2 thì hiệu suất quang xúc tác tăng lên đáng kẽ. Nói cách khác, việcTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy có ý nghĩa thực tiễn quan trọng đối với các quá trình xúc tác sử dụng vật liệu TÌO2.Các kỳ thuBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe t đêu làm tha}' đôi tính chất quang xúc tác của T1O2 và kết quả cho thây sự tăng cường hoạt tính quang xúc tác [3,6,7]. Trong đó, pha tạp đã được chứng minh là một trong những phương pháp phố biến nhất [1,8,9, 10]. Hai nhóm tạp chất thường được sử dụng đẽ pha tạp vào T1O2 là nhóm các nguyên tố kim l Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe oại chuyến tiếp và kim loại quý như Fe, Cu. Ni, Au, Ag, Pt2[11,12,9,31 vù nhóm các nguyên lô phi kim nhưc, N, s, F, Si [1,7,81. Pha lụp kim loại chuyềTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
n tiếp vào TiO? nghĩa là làm cho một sổ iồn cúa kim loại chuyền tiếp thay thê được iôn lì4 trong mạng T1O2. Mặt khác sự có mặt các nguyên tố pha tạp nBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe a vật liệu. Nhờ vào đó, vật liệu T1O2 sau khi được pha tạp có khả nầng hâp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thây, cho phép diện từ dịch chuyền từ vùng hỏa trị lên vùng dần thông qua các mức năng lượng nung gian. Kết quả là làm tăng hoạt tính quang xúc tác của T1O2 trong vùng ánh sáng nhìn thấy, qua đó t Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ăng hiệu suất sử dụng ánh sáng mặt trời và tăng hoạt tính xúc tác quang của vật liệu.Trong luận văn này, chúng tôi tập trung chê tạo và nghiên cứu tínTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
h chất quang xúc lác của vật liệu nano T1O2 có cẩu trúc một chiêu (dạng sợi, dạng thanh) được pha tạp bởi nguyên tố sât (ID TiOziFe). Vật liệu nano T1Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ng truyền điện tích tại bê mặt cao. Việc lựa chọn Fe là nguyên tố pha tạp dựa trên cơ sớ bán kính nguyên từ cùa Fe3’ (0,64 Ẩ) gần với như bán kính của Ti4+ (0,68 Â). Diêu này làm lãng khà năng các iôn Fe‘ĩ' kẽl hợp với mạng tinh thê TiOz. Hoạt tính quang xúc tác cuá T1O2 còn phụ thuộc vào bán chất v Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe à nông độ cúa iôn pha tạp I5J.Phương pháp thùy nhiệt dà dược áp dụng dẽ lõng hợp vạt liệu nano vì các sàn phâm dược diều che băng phương pháp này có pTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
ha linh the tót, quy trình thực hiện đơn gián, chi phí thấp, an toàn. Vật liệu nano tạo ra có tíiili ồn định nhiệt cấu trúc đồng đêu. Kasuga và cộng sBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe nghiệp thu được õng3nano TiO> bâng cách sử dụng cùng một quá trình thủy nhiệt trong 30 giờ ở 180 °C [63]. Theo hiếu biết của chúng tôi. TiOz pha tạp kim loại thông qua phương pháp thủy nhiệt như vậy chưa được báo cáo. Và chúng tôi đã tiên hành tống hợp vật liệu (ID TiO?:Fe) bâng phương pháp thủy nhi Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ệt, vật liệu nano thu được ủ ở các nhiệt độ khác nhau (300-700 °C) đế khảo sát sự thay đối hình thái và cấu trúc tinh thế ta sử dụng phương pháp nhiềuTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
xạ tia X (XRD), kính hiến vi điện tử truyền qua (TEM) và Raman. Cùng với đó chúng tôi sẽ khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pha tạp (0.2 - 10%) lên hình Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ử ngoại.2. Một sô nghiên cứu tiêu biêu liên quan đến nội dung nghiên cứu cùa dê tài.Nasralla và cộng sự đà nghiên cứu vật liệu hạt nano TiO? pha tạp Fe được điêu chê bâng phương pháp sol-gel. Các tác già cho thấy bâng cách thay đối nông độ pha tạp Fe và ủ ở các nhiệt độ khác nhau, hình thái và cãu t Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe rúc tinh thẽ của vật liệu có sự thay đối đáng kể. Tuy nhiên nghiên cứu này chưa khảo sát tính chất quang xúc tác của vật liệu [5]. Choi và cộng sự đàTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
nghiên cứu ảnh hường của các chất pha tạp khác nhau (C, s, N và Fe) lên lính chất xúc tác quang của bột TiO_' được tống hợp bảng phương pháp sol-gel. Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên n Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe pha tạp làm giàm sự tái hợp của các cặp điện tù’ - lỏ trống, qua đó làm tăng hiệu suất quang xúc tác [14]. Sự tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thây của vật liệu hạt nano TiOz:Fe cũng được quan sát bởi Kaur và các cộng sự [15]. Hoạt tính xúc tác quang của vật liệu được khảo sát th Tổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe ông qua quá trình phân hủy của dung dịch carbendazim và dung dịch propiconazole dưới tác dụng của ánh sáng tử ngoại và ánh sáng mặt trời. Ảnh hường củTổng hợp và nghiên cứu tính chất quang xúc tác của vật liệu nano một chiều tio2 pha tạp fe
a nồng độBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên nBộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC QUY NHƠNTẠ THỊ HẠNHTÕNG HỢP VÀ NGHIÊN cứu TÍNH CHÃT XÚC TAC quang Của vật liệu sợi NANO TiƠ2 PHA TẠP Fe.Chuyên nGọi ngay
Chat zalo
Facebook