tailieunhanh - Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của TiO2 pha tạp Fe phủ trên hạt silica - gel

Bài viết này đưa ra một số kết quả nghiên cứu, chế tạo vật liệu TiO2 pha tạp Fe phủ trên hạt silica gel bằng phương pháp sol - gel. Khảo sát cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và nghiên cứu phổ hấp thụ của vật liệu Ti1-xO2- Fex/ nghiệm quang xúc tác của vật liệu Ti1-xO2-Fex/SiO2trong quá trình phân hủy xanh metylen trong vùng ánh sáng khả kiến. | Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 32, Số 4 (2016) 24-29 Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của TiO2 pha tạp Fe phủ trên hạt silica - gel Nguyễn Mạnh Nghĩa1, Nguyễn Thị Huệ2,* 1 Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, 336 Xuân Thủy, Hà Nội, Việt Nam 2 Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Nhận ngày 14 tháng 7 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 27 tháng 8 năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 01 tháng 9 năm 2016 Tóm tắt: Vật liệu TiO2 pha tạp Fe phủ trên hạt Silicagel (Ti1-xO2-Fex/SiO2) được chế tạo bằng phương pháp sol-gel, sử dụng hỗn hợp dung dịch tetraisopropoxide titanium Ti(O-iC3H7)4(TTIP), sắt clorua FeCl3, acetylacetone (ACAC) và ethanol. Ảnh hưởng của sắt pha tạp tới cấu trúc, hình thái bề mặt, tính chất quang xúc tác của Ti1-xO2-Fex/SiO2 đã được nghiên cứu thông qua giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) và phổ hấp thụ UV-vis. Kết quả phân tích XRD cho thấy, TiO2-Fe trong vật liệu có cấu trúc tinh thể đơn pha anatase với cường độ mạnh. Ảnh FE - SEM cho thấy bề mặt khá đồng điều, không thấy sự kết dám và kích thước hạt khoảng 9 -10 nm. Phổ hấp thụ chỉ ra rằng vùng cấm của mẫu Ti1-xO2-Fex/SiO2 (x = 0,01; 0,03, 0,06, 0,09) giảm từ 3,33 eV đến 2,77 eV khi x tăng từ 0 đến 0,09. Kết quả thử nghiệm khi phân hủy metylen xanh cho thấy chỉ có mẫu pha tạp sắt có khả năng quang xúc tác trong vùng ánh sáng khả kiến. Điều này chứng tỏ vật liệu Ti1-xO2-Fex/SiO2 có khả năng ứng dụng trong xử lý các chất hữu cơ mang màu rất tốt mà không cần nguồn sáng UV. Từ khoá: TiO2 pha tạp sắt, Silicagel, quang xúc tác, metylen xanh. 1. Giới thiệu* (<5%) năng lượng bức xạ mặt trời. Để vật liệu TiO2 có tính quang xúc tác trong vùng ánh sáng khả kiến, các trạng thái pha tạp kim loại hoặc phi kim thường được tạo ra giữa vùng hóa trị và vùng dẫn. Khả năng quang xúc tác của vật liệu nano TiO2 tăng lên đáng kể khi được pha tạp với các phi kim như C, N [2, 3]; kim loại chuyển tiếp như Fe, Cu, Ag, Ni, Cr