I. Giới thiệu
Nghiên cứu này tập trung vào việc cải tiến hệ quang xúc tác TiO2-SiO2 để xử lý hợp chất hữu cơ trong nước. TiO2 được biết đến là một trong những chất xúc tác quang học hiệu quả, tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm như diện tích bề mặt nhỏ và khó khăn trong việc thu hồi sau khi sử dụng. Bằng cách kết hợp SiO2, các tính chất của TiO2 có thể được cải thiện, giúp tăng cường khả năng xử lý ô nhiễm trong môi trường nước. Các mục tiêu chính của nghiên cứu bao gồm phát triển và đánh giá hiệu suất của hệ xúc tác quang học mới, từ đó tìm ra giải pháp hiệu quả cho việc xử lý nước thải ô nhiễm.
II. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp vật liệu composite TiO2-SiO2 bằng phương pháp sol-gel. Các mẫu xúc tác được chuẩn bị với tỷ lệ mol khác nhau của TiO2 và SiO2. Sau đó, các mẫu này được phủ kim loại Ag lên bề mặt nhằm tăng cường tính chất quang xúc tác. Hệ xúc tác được thử nghiệm với các hợp chất hữu cơ như E-naphthol để đánh giá hiệu suất phân hủy dưới ánh sáng UV. Kết quả cho thấy mẫu xúc tác TiO2-SiO2-Ag có hiệu suất phân hủy cao hơn so với các mẫu TiO2 đơn thuần, điều này chứng tỏ rằng việc cải tiến công nghệ xanh trong xử lý nước là khả thi.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng mẫu xúc tác TiO2-SiO2-Ag có khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ lên tới 97% sau 90 phút chiếu sáng UV. Năng lượng mặt trời được sử dụng hiệu quả trong quá trình này, cho thấy tiềm năng ứng dụng của hệ xúc tác quang học trong xử lý nước thải. Hơn nữa, khả năng tái sử dụng của xúc tác cũng được đánh giá cao, với hiệu suất vẫn đạt 88,5% sau 5 lần tái sử dụng. Điều này không chỉ chứng minh tính khả thi của công nghệ xanh mà còn mở ra hướng đi mới cho việc xử lý ô nhiễm nước trong tương lai.
IV. Kết luận
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải tiến hệ quang xúc tác TiO2-SiO2 có thể mang lại hiệu quả cao trong xử lý hợp chất hữu cơ trong nước. Cải tiến công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất xử lý mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường. Hệ xúc tác này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải, góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
