tailieunhanh - Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Nghiên cứu phản ứng quang Oxy hóa xanh Methylen trên xúc tác TiO2 nano dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời"

Tuyển tập các báo cáo nghiên cứu khoa học của trường đại học huế đề tài: Nghiên cứu phản ứng quang Oxy hóa xanh Methylen trên xúc tác TiO2 nano dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. | TẠP CHÍ KHOA HỌC Đại học Huế Số 65 2011 NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG QUANG OXY HÓA XANH METHYLEN TRÊN XÚC TÁC TiO2 NANO DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG MẶT TRỜI Trần Thái Hoà Lê Thị Hoà Đinh Quang Khiếu Trường Đại học Khoa học Đại học Huế Trần Quốc Việt Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế Lê Công Sơn Trung tâm Bảo tồn Di tích Cố đô Huế TÓM TẮT Bài báo này trình bày hoạt tính xúc tác quang oxi hóa xanh methylen trên xúc tác TiO2 dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Hình thái của TiO2 nano ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của nó. TiO2 nano kích thước 20 - 70 nm thể hiện hoạt tính xúc tác cao hơn các hạt TiO2 hình cầu đường kính cỡ micromet hình thành từ sự kết cụm của một số hạt kích thước khoảng 25 nm do các hạt bên trong ít được kích hoạt. Sự oxi hóa xanh methylen trên xúc tác quang TiO2 nano tuân theo động học Langmuir Hinshelwood. 1. Đặt vấn đề Vật liệu TiO2 nano có nhiều ứng dụng liên quan đến tính chất quang của nó chẳng hạn như quá trình quang xúc tác phân hủy rất nhiều loại hợp chất hữu cơ ô nhiễm 1 2 và diệt khuẩn đặc biệt là với vi khuẩn 3 . Tuy nhiên những ứng dụng này lại bị cản trở bởi vùng cấm năng lượng của nó. Chính do vùng cấm năng lượng của TiO2 nằm trong vùng ánh sáng tử ngoại chiếm khoảng 10 năng lượng mặt trời eV đối với pha rutile và 3 2 eV đối với pha anatase . Vì vậy cần phải cải thiện hoạt tính của TiO2 bằng cách chuyển vùng sáng kích thích từ tử ngoại sang khả kiến. Có hai hướng chính để giải quyết vấn đề này thứ nhất điều chế vật liệu oxit titan ở kích thích nano để sử dụng triệt để hơn ánh sáng UV của mặt trời 4 thứ hai pha tạp vào TiO2 một nguyên tố kim loại hay phi kim loại nhằm thu hẹp khoảng cách vùng cấm 5 . Ở Việt Nam vật liệu TiO2 nano đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Tác giả Nguyễn Văn Dũng và cộng sự 6 đã công bố nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang hóa TiO2 từ sa khoáng ilmenite và thử hoạt tính xúc tác của TiO2 trong phản ứng quang phân huỷ axít orange 10. Kết quả nghiên cứu cho thấy có mối tương quan giữa độ .