tailieunhanh - Tổng hợp vật liệu Nano TiO2 kích hoạt bằng Fe và thử nghiệm xử lý nước thải chứa TNT

Vật liệu nano TiO2 kích hoạt bằng Fe (TiO2-Fe) được tổng hợp bằng phương pháp solgel từ tiền chất tetraclorua titan và Sắt (III) clorua. Thành phần pha, kích thước hạt, hình thái bề mặt, thành phần hóa học và hoạt tính quang của xúc tác được xác định bằng các phương pháp XRay, SEM, TEM, EDX và thử nghiệm phân hủy trinitrotoluen (TNT). Kết quả khảo sát cho thấy vật liệu nano TiO2-Fe có thành phần ở dạng antatase, kích thước hạt trong khoảng từ 1227 nm, tỷ lệ Fe : Ti = 5 : 95 và có khả năng phân hủy TNT ở vùng ánh sáng khả kiến. | Tổng hợp vật liệu Nano TiO2 kích hoạt bằng Fe và thử nghiệm xử lý nước thải chứa TNT Hãa häc TæNG HîP VËT LIÖU NANO TiO2 KÝCH HO¹T B»NG Fe vµ thö nghiÖm xö lý n­íc th¶i chøa TNt Tr­¬ng ngäc tuÊn*, vò minh thµnh**, nguyÔn duy anh**, trÇn s¬n h¶i** Tãm t¾t: VËt liÖu nano TiO2 kÝch ho¹t b»ng Fe (TiO2-Fe) ®­îc tæng hîp b»ng ph­¬ng ph¸p sol- gel tõ tiÒn chÊt tetraclorua titan vµ S¾t (III) clorua. Thµnh phÇn pha, kÝch th­íc h¹t, h×nh th¸i bÒ mÆt, thµnh phÇn hãa häc vµ ho¹t tÝnh quang cña xóc t¸c ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p X- Ray, SEM, TEM, EDX vµ thö nghiÖm ph©n hñy trinitrotoluen (TNT). KÕt qu¶ kh¶o s¸t cho thÊy vËt liÖu nano TiO2-Fe cã thµnh phÇn ë d¹ng antatase, kÝch th­íc h¹t trong kho¶ng tõ 12 27 nm, tû lÖ Fe : Ti = 5 : 95 vµ cã kh¶ n¨ng ph©n hñy TNT ë vïng ¸nh s¸ng kh¶ kiÕn. Tõ khãa: TiO2 kÝch ho¹t b»ng Fe, Quang ph©n hñy TNT. 1. Më §Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ph­¬ng ph¸p oxi hãa n©ng cao ®· ®­îc nghiªn cøu thay thÕ ph­¬ng ph¸p truyÒn thèng (ph­¬ng ph¸p hÊp phô) ®Ó xö lý n­íc th¶i nhiÔm chÊt h÷u c¬ khã ph©n hñy dùa trªn c¸c lo¹i vËt liÖu nano nh­: nano TiO2, tæ hîp s¾t vµ s¾t hydroxit, nano TiO2/SiO2, TiO2/v¶i thñy tinh,. [1 5]. Ph­¬ng ph¸p nµy ®· thu ®­îc kÕt qu¶ rÊt høa hÑn trong vÊn ®Ò xö lý n­íc th¶i nhiÔm TNT vµ ®ang ®­îc nghiªn cøu ®­a vµo øng dông trong thùc tiÔn. Tuy nhiªn, viÖc sö dông vËt liÖu nano TiO2 cã h¹n chÕ lµ TiO2 s¹ch chØ ph¸t huy ®­îc ho¹t tÝnh xóc t¸c trong ®iÒu kiÖn ¸nh s¸ng vïng phæ UV mµ bøc x¹ UV chØ chiÕm 4 5% n¨ng l­îng mÆt trêi. §Ó sö dông trùc tiÕp n¨ng l­îng mÆt trêi cã hiÖu qu¶ h¬n, cÇn më réng phæ hÊp thô TiO2 vÒ vïng ¸nh s¸ng kh¶ kiÕn (lo¹i bøc x¹ chiÕm gÇn 45% n¨ng l­îng mÆt trêi). TiO2 cã thÓ ®­îc kÝch ho¹t (doping hãa) ë vïng ¸nh s¸ng kh¶ kiÕn b»ng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau nh­ ®­a thªm vµo cÊu tróc vËt liÖu TiO2 c¸c nguyªn tè cã kh¶ n¨ng thu hÑp vïng d¶i trèng (kim lo¹i, phi kim, d¹ng hçn hîp); ®­a vµo thµnh phÇn c¸c chÊt mµu v« c¬ vµ h÷u c¬; hoÆc tiÕn hµnh biÕn tÝnh bÒ .