tailieunhanh - Nghiên cứu biến tính ZnO bằng graphen ứng dụng xử lý phẩm màu DB 71 trong môi trường nước

Graphen được tạo thành bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi (CVD) trên ZnO dạng phiến mỏng ở 550 độC trong các khoảng thời gian 5,10 và 30 phút. ZnO được điều chế bằng phương pháp thủy nhiệt ở 125 độ C trong 10 giờ. Cấu trúc và tính chất của vật liệu được xác định bằng các phương pháp XRD, TEM, SEM và TGA. ZnO tổng hợp được có cấu trúc phiến mỏng, đồng đều. | Nghiên cứu biến tính ZnO bằng graphen ứng dụng xử lý phẩm màu DB 71 trong môi trường nước Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH ZnO BẰNG GRAPHEN ỨNG DỤNG XỬ LÝ PHẨM MÀU DB 71 TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nguyễn Mạnh Tường* Tóm tắt: Graphen được tạo thành bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi (CVD) trên ZnO dạng phiến mỏng ở 550oC trong các khoảng thời gian 5,10 và 30 phút. ZnO được điều chế bằng phương pháp thuỷ nhiệt ở 125oC trong 10 giờ. Cấu trúc và tính chất của vật liệu được xác định bằng các phương pháp XRD, TEM, SEM và TGA. ZnO tổng hợp được có cấu trúc phiến mỏng, đồng đều. Graphen trên nền ZnO có trọng lượng 5-15% và được sử dụng trực tiếp làm vật liệu xúc tác quang xử lý các chất hữu cơ độc hại bền trong môi trường nước. Kết quả khảo sát trực tiếp trên phẩm xanh DB71 cho thấy khả năng xử lý màu của vật liệu là rất tốt. Kết quả khảo sát cũng chỉ ra rằng thời gian tổng hợp vật liệu có ảnh hưởng tới tỉ lệ của Graphen/ZnO cũng như khả năng xử lý màu của phẩm xanh DB71. Vật liệu Graphen/ZnO được tổng hợp trong thời gian 5 phút mang lại hiệu quả xử lý tốt nhất, đạt đến hiệu quả xử lý hơn 97% sau khoảng thời gian 30 phút trong điều kiện chiếu tia UV. Từ khóa: Vật liệu xúc tác quang, Hiệu suất xử lý, G/ZnO, CVD. 1. MỞ ĐẦU Kẽm oxit (ZnO) là một chất bán dẫn quan trọng có năng lượng vùng cấm ở nhiệt độ phòng, có lực liên kết lớn và nhiệt độ nóng chảy cao [1]. Độ linh động điện tử của ZnO khá cao và phụ thuộc vào nhiệt độ (2000 cm2/(V·s) ở 80 K) [2], do đó, sự tái kết hợp của electron quang sinh và lỗ trống diễn ra nhanh, hơn nữa khả năng tái sử dụng của ZnO thấp do bị ăn mòn quang học khi bị chiếu sáng. Những lí do này làm giảm khả năng quang xúc tác của nano ZnO. Graphen đang là vật liệu nhận được nhiều sự chú ý và quan tâm của nhiều nhà khoa học do những tính chất ưu việt và ứng dụng đặc biệt của nó. Graphen có cấu trúc phẳng, độ dày bằng một lớp nguyên tử, các nguyên tử cacbon lai hóa .