Nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong môi trường nước bằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2

Nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong nước bằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano SiO2, mang lại giải pháp hiệu quả cho ô nhiễm môi trường.

• Tác giả: Đinh Công Đồng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Đình Bảng
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong môi trường nước bằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về phẩm màu hữu cơ
• 1.2. Ảnh hưởng phẩm màu đến môi trường
• 1.3. Tổng quan về xanh metylen
• 1.3.1. Khái quát về xanh metylen
• 1.3.2. Một số kết quả nghiên cứu hấp phụ xanh metylen
• 1.4. Một số vấn đề cơ bản về xúc tác quang hóa
• 1.4.1. Khái niệm về xúc tác quang hóa
• 1.4.2. Đặc trưng cấu trúc của ZnO
• 1.4.3. Khái quát về cơ chế xúc tác quang trên chất bán dẫn
• 1.4.4. Hoạt tính quang xúc tác của ZnO
• 1.4.5. Ứng dụng của vật liệu nano ZnO
• 1.5. Một số phương pháp điều chế ZnO
• 1.5.1. Phương pháp kết tủa
• 1.5.2. Phương pháp sol – gel
• 1.5.3. Phương pháp thủy nhiệt
• 1.6. Vật liệu compozit ZnO/SiO2
• 1.6.1. Tổng quan các phương pháp thu SiO2 từ trấu
• 1.6.2. Phương pháp sol – gel chế tạo vật liệu tổ hợp quang xúc tác trên chất mang
• 1.7. Dụng cụ và hóa chất
• 1.8. Đối tượng nghiên cứu
• 1.9. Quy trình tổng hợp vật liệu
• 1.9.1. Tổng hợp SiO2 từ trấu
• 1.9.2. Tổng hợp ZnO
• 1.9.3. Tổng hợp ZnO/SiO2
• 1.10. Một số phương pháp xác định đặc trưng cấu trúc và tính chất vật liệu
• 1.11. Thực nghiệm đánh giá hiệu quả quang xúc tác của compozit ZnO/SiO2 phân hủy xanh metylen trong ánh sáng trông thấy
• 1.11.1. Lựa chọn nguồn chiếu sáng
• 1.11.2. Phương pháp xác định nồng độ chất màu xanh metylen
• 1.11.3. Thực nghiệm khảo sát hoạt tính quang xúc tác của vật liệu ZnO nano/SiO2 để phân hủy xanh metylen
• 1.11.4. Khảo sát khả năng xúc tác của các mẫu compozit ZnO/SiO2
• 1.11.5. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình quang phân hủy xanh metylen
• 1.11.6. Khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác đến quá trình quang phân hủy xanh metylen
• 1.11.7. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ xanh metylen đến quá trình quang phân hủy xanh metylen
• 1.11.8. Khảo sát khả năng tái sử dụng của vật liệu xúc tác ZnO/SiO2
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ ZnO và SiO2 trong vật liệu compozit ZnO/SiO2 đến khả năng xúc tác quang xử lý xanh metylen
• 2.2. Đặc trưng cấu trúc của vật liệu ZnO nano/SiO2
• 2.2.1. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.2.2. Ảnh SEM của vật liệu ZnO/SiO2
• 2.2.3. Phổ EDX của vật liệu ZnO/SiO2
• 2.2.4. Phổ UV – VIS
• 2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng quang xúc tác của vật liệu ZnO/SiO2 phân hủy chất màu xanh metylen dưới ánh sáng trông thấy
• 2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng pH của dung dịch
• 2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác đến quá trình phân hủy xanh metylen
• 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ xanh metylen đến quá trình phân hủy xanh metylen
• 2.3.4. Khả năng tái sử dụng của vật liệu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC BẢNG
• PHỤ LỤC HÌNH
• BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong nước

Nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong nước là một lĩnh vực quan trọng trong bảo vệ môi trường. Các phẩm màu hữu cơ, đặc biệt là các chất nhuộm, có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước. Việc tìm kiếm các phương pháp hiệu quả để phân hủy các chất này là cần thiết để bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái. Vật liệu quang xúc tác như ZnO nano/SiO2 đã được nghiên cứu và chứng minh có khả năng phân hủy các phẩm màu hữu cơ dưới ánh sáng mặt trời.

1.1. Ảnh hưởng của phẩm màu hữu cơ đến môi trường nước

Phẩm màu hữu cơ có thể gây ra ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước. Chúng không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật thủy sinh. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phẩm màu này có thể gây độc cho cá và các loài sinh vật khác, làm giảm khả năng hấp thụ oxy trong nước.

1.2. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu phân hủy phẩm màu

Việc nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ là cần thiết để tìm ra các giải pháp hiệu quả nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Các phương pháp như xúc tác quang hóa đang được xem xét vì khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để thúc đẩy quá trình phân hủy.

II. Thách thức trong việc phân hủy phẩm màu hữu cơ bằng vật liệu quang xúc tác

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về vật liệu quang xúc tác, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc áp dụng chúng vào thực tiễn. Các vấn đề như hiệu suất xúc tác, khả năng tái sử dụng và chi phí sản xuất vẫn cần được giải quyết. ZnO nano/SiO2 là một trong những vật liệu hứa hẹn, nhưng cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu suất của nó.

2.1. Hiệu suất xúc tác của ZnO nano SiO2

Hiệu suất xúc tác của ZnO nano/SiO2 phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước hạt, tỷ lệ ZnO và SiO2, cũng như điều kiện môi trường. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể nâng cao khả năng phân hủy phẩm màu hữu cơ.

2.2. Khả năng tái sử dụng của vật liệu quang xúc tác

Khả năng tái sử dụng của ZnO nano/SiO2 là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tính khả thi của nó trong ứng dụng thực tiễn. Nghiên cứu cho thấy rằng vật liệu này có thể được tái sử dụng nhiều lần mà không làm giảm hiệu suất xúc tác, tuy nhiên, cần có các phương pháp bảo quản và tái chế hợp lý.

III. Phương pháp nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ bằng ZnO nano SiO2

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp khác nhau để tổng hợp và đánh giá hiệu suất của vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2. Các phương pháp này bao gồm phương pháp sol-gel, kết tủa và thủy nhiệt. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất của vật liệu.

3.1. Phương pháp sol gel trong tổng hợp ZnO nano SiO2

Phương pháp sol-gel là một trong những phương pháp phổ biến để tổng hợp ZnO nano/SiO2. Phương pháp này cho phép kiểm soát kích thước và hình dạng của hạt, từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất xúc tác. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng vật liệu thu được từ phương pháp này có hoạt tính quang hóa cao.

3.2. Phương pháp kết tủa trong tổng hợp vật liệu quang xúc tác

Phương pháp kết tủa cũng được sử dụng để tổng hợp ZnO nano/SiO2. Phương pháp này đơn giản và tiết kiệm chi phí, nhưng cần kiểm soát tốt các điều kiện phản ứng để đảm bảo chất lượng vật liệu. Nghiên cứu cho thấy rằng vật liệu thu được có khả năng phân hủy phẩm màu hữu cơ hiệu quả.

IV. Kết quả nghiên cứu về hiệu suất phân hủy phẩm màu hữu cơ

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2 có khả năng phân hủy phẩm màu hữu cơ dưới ánh sáng mặt trời. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng hiệu suất phân hủy phụ thuộc vào nồng độ phẩm màu, pH của dung dịch và lượng chất xúc tác sử dụng. Những yếu tố này cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao nhất.

4.1. Ảnh hưởng của nồng độ phẩm màu đến hiệu suất phân hủy

Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ phẩm màu có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất phân hủy. Khi nồng độ phẩm màu tăng, hiệu suất phân hủy có xu hướng giảm do sự cạnh tranh giữa các phân tử phẩm màu và ánh sáng.

4.2. Ảnh hưởng của pH đến quá trình phân hủy

pH của dung dịch cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy. Nghiên cứu cho thấy rằng ở pH tối ưu, hiệu suất phân hủy đạt mức cao nhất, trong khi ở các pH khác, hiệu suất có thể giảm đáng kể.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về phân hủy phẩm màu hữu cơ bằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2 đã chỉ ra nhiều triển vọng trong việc ứng dụng công nghệ này vào thực tiễn. Tuy nhiên, vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để tối ưu hóa các điều kiện và mở rộng ứng dụng của vật liệu này trong xử lý nước thải.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng ZnO nano/SiO2 có khả năng phân hủy hiệu quả các phẩm màu hữu cơ dưới ánh sáng mặt trời. Các yếu tố như nồng độ phẩm màu, pH và lượng chất xúc tác đã được xác định là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Triển vọng nghiên cứu trong tương lai bao gồm việc phát triển các vật liệu quang xúc tác mới với hiệu suất cao hơn, cũng như nghiên cứu ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khác như xử lý nước thải công nghiệp và bảo vệ môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐINH CÔNG ĐỒNG NGHIÊN CỨU PHÂN HỦY PHẨM MÀU HỮU CƠ TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BẰNG VẬT LIỆU QUANG XÚC TÁC ZnO nano/SiO2 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2017 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐINH CÔNG ĐỒNG NGHIÊN CỨU PHÂN HỦY PHẨM MÀU HỮU CƠ TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BẰNG VẬT LIỆU QUANG XÚC TÁC ZnO nano/SiO2 Chuyên ngành : Hóa môi trƣờng Mã số : 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. Nguyễn Đình Bảng Hà nội – 2017 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CẢM ƠN Trƣớc hế t , tôi xin đƣơ ̣c bảy tỏ lòng kính trọng và biế t ơn sâu sắ c tới PGS .TS Nguyễn Điǹ h Bảng – Trƣờng Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c Tƣ̣ nhiên – ĐHQGHN đã gi ao đề tài và tâ ̣n tiǹ h hƣớng dẫ n tôi trong suố t quá trin ̀ h nghiên cƣ́u và hoàn thành luâ ̣n văn. Tôi xin đƣơ ̣c chân thành cảm ơn các thầy , cô trong bô ̣ môn Hóa môi trƣờng và khoa Hóa ho ̣c – Trƣờng Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c Tƣ̣ nhiên đã ta ̣o điề u kiê ̣n giúp đỡ tôi trong quá trình ho ̣c tâ ̣p và thƣ̣c hiê ̣n luâ ̣n văn. Cuố i cùng tôi xin gƣ̉i lời cảm ơn tới gia đin ̀ h ngƣời thân và bạn bè đã luôn bên ca ̣nh đô ̣ng viên tôi trong suố t thời gian hoàn thành khóa học cũng nhƣ luận văn nay Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 19 tháng 10 năm 2017 Học viên Đinh Công Đồ ng i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC MỞ ĐẦU.

1 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN. Tổng quan về phẩm màu hữu cơ. Ảnh hƣởng phẩm màu đến môi trƣờng. Tổng quan về xanh metylen.

Khái quát về xanh metylen. Một số kết quả nghiên cứu hấp phụ xanh metylen. Một số vấn đề cơ bản về xúc tác quang hóa. Khái niệm về xúc tác quang hóa.

Đặc trƣng cấu trúc của ZnO. Khái quát về cơ chế xúc tác quang trên chất bán dẫn. Hoạt tính quang xúc tác của ZnO. Ứng dụng của vật liệu nano ZnO.

Một số phƣơng pháp điều chế ZnO. Phƣơng pháp kết tủa. Phƣơng pháp sol – gel. Phƣơng pháp thủy nhiệt.

Vật liệu compozit ZnO/SiO2. Tổng quan các phƣơng pháp thu SiO2 từ trấu. Phƣơng pháp sol – gel chế tạo vật liệu tổ hợp quang xúc tác trên chất mang. Dụng cụ và hóa chất.

Đối tƣợng nghiên cứu. Quy trình tổng hợp vật liệu. Tổng hợp SiO2 từ trấu. 22 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Tổ ng hơ ̣p ZnO. Tổng hợp ZnO/SiO2. Một số phƣơng pháp xác định đặc trƣng cấu trúc và tính chất vật liệu. Thƣ̣c nghiê ̣m đánh giá hiê ̣u quả quang xúc tác của compozit ZnO /SiO2 phân hủy xanh metylen trong ánh sáng trông thấy.

Lƣ̣a cho ̣n nguồ n chiế u sáng. Phƣơng pháp xác định nồng độ chất màu xanh metylen. Thƣ̣c nghiê ̣m khảo sát hoa ̣t tin ́ h quang xúc tác của vâ ̣t liê ̣u ZnO nano/SiO2 để phân hủy xanh metylen. Khảo sát khả năng xúc tác của các mẫu compozit ZnO /SiO2.

Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến quá trình quang phân hủy xanh metylen. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣơ ̣ng chấ t xúc tác đế n quá trin ̀ h quang phân hủy xanh metylen. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ xanh met ylen đế n quá trình quang phân hủy xanh metylen. Khảo sát khả năng tái sử dụng của vật liệu xúc tác ZnO /SiO2.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Ảnh hƣởng của tỉ lệ ZnO và SiO 2 trong vâ ̣t liê ̣u compozit ZnO /SiO2 đến khả năng xúc tác quang xử lý xanh metylen. Đặc trƣng cấu trúc của vật liệu ZnO nano /SiO2. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD).

Ảnh SEM của vật liệu ZnO/SiO2. Phổ EDX của vật liệu ZnO/SiO2. Phổ UV – VIS. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣớng đến khả năng quang xúc tác của vật liệu ZnO/SiO2 phân hủy chất màu xanh metylen dƣới ánh sáng trông thấy.

Khảo sát ảnh hƣởng pH của dung dịch. Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng chất xúc tác đến quá trình phân hủy xanh metylen .36 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ xanh metylen đến quá trình phân hủy xanh metylen. Khả năng tái sử dụng của vật liệu.

42 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 43 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1. Thế oxi hóa khƣ̉ của mô ̣t số tác nhân oxi hóa. Hoạt tính quang xúc tác phân hủy của ZnO đối với một số chất ô nhiễm hƣ̃u cơ.

Giá trị mật độ quang đo đƣợc từ nồng độ tƣơng ứng. Ảnh hƣởng tỉ lệ ZnO và SiO2 đến hiệu suất xử lý xanh metylen. Thành phần khối lƣợng các nguyên tố có trong mẫu ZnO/SiO2. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất xƣ̉ lý xanh metylen của vâ ̣t liê ̣u ZnO/SiO2.

Ảnh hƣởng của khối lƣợng chất xúc tác đến hiệu suất xử lý xanh metylen của vật liệu ZnO/SiO2. Ảnh hƣởng của nồng độ xanh metylen đến hiệu suất xử lý xanh metylen của vật liệu ZnO/SiO2. Hiê ̣u suấ t xƣ̉ lý xanh metylen qua các lầ n tái sƣ̉ du ̣ng xúc tác ZnO /SiO2 40 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] PHỤ LỤC HÌNH Hình 1. Công thức hóa học của xanh metylen.

Dạng oxy hóa và khử của xanh metylen. Năng lƣơ ̣ng vùng cấ m của mô ̣t số chấ t bán dẫn thông thƣờng. Cấ u trúc ô ma ̣ng cơ sở tinh thể lu ̣c phƣơng ZnO kiể u wurtzit. Cấ u trúc ô ma ̣ng cơ sở tinh thể lâ ̣p phƣơng ZnO kiể u halit.

cấ u trúc ô ma ̣ng cơ sở tinh thể lâ ̣p phƣơng ZnO kiể u sphaterit. Các quá trình diễn ra trong hạt bán dẫn khi bị chiếu sáng. Cơ chế ta ̣o gố c hoa ̣t đô ̣ng trên bề mă ̣t vâ ̣t liê ̣u bán dẫn. Cơ chế quá trình xúc tác quang trên vật liệu bán dẫn.

Một số dạng thù hình của ZnO: (a) Hình hoa; (b) Hình que; (c,d) Hình dây. Sơ đồ quy triǹ h thu hồi SiO2. Đƣờng chuẩn xác định nồng độ xanh metylen dựa vào mật độ quang. Hiê ̣u suấ t phản ƣ́ng của các mẫu ZnO/SiO2 với tỉ lê ̣ ZnO với SiO2 khác nhau.

Giản đồ XRD của vật liệu ZnO/SiO2. Ảnh SEM vật liệu ZnO/SiO2. Phổ EDX của vật liệu ZnO/SiO2. Phổ UV – VIS của ZnO và ZnO/SiO2.

Ảnh hƣởng của pH dung dịch đến hiệu suất xử lý xanh metylen. Ảnh hƣởng khối lƣợng chất xúc tác đến hiê ̣u suấ t xƣ̉ lí. Ảnh hƣởng của nồng độ xanh metylen đến hiệu suất xử lý xanh metylen của vật liệu ZnO/SiO2 .9 Khả năng tái sử dụng của vật liệu xúc tác ZnO nano/SiO2 .40 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABS : Mật độ quang CB : Vùng dẫn (Conductuion Band) Eg : Năng lƣơ ̣ng vùng cấ m (Band gap Energy) LD50 : Liề u lƣơ ̣ng gây chế t trung bình (medium letalisdosis) RNA : Axit ribonucleic SEM : Phƣơng pháp hiể n vi điê ̣n tƣ̉ quét (Scaning Electron Microcopy) XRD : Nhiễu xa ̣ tia X (X Rays Diffraction) VB : Vùng hóa trị (Valence Band) vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế – xã hội , ô nhiễm môi trƣờng nói chung và môi trƣờng nƣớc nói riêng là hê ̣ quả không thể tránh khỏi. Đặc biệt là sƣ̣ ô nhiễm bởi các chất hữu cơ đang ngày càng trở nên nghiêm trọng.

Trong số các chấ t đô ̣c ha ̣i thải ra môi trƣờng , đáng chú ý là nhƣ̃ng phẩ m màu hƣ̃u cơ , chúng là các chấ t tƣơng đố i bề n vƣ̃ng , khó bị phân hủy sinh học , lan truyề n và tồ n lƣu mô ṭ thời gian dài trong môi trƣờng. Do vâ ̣y , viê ̣c nghiên cƣ́u cách xƣ̉ lí triê ̣t để phẩ m màu hƣ̃u cơ trong môi trƣờng bi ̣ô nhiễm luôn là mố i quan tâm hàng đầ u của mỗi quố c gia và đă ̣c biê ̣t có ý nghiã quan tro ̣ng đố i với cuô ̣c số ng hi ện tại và tƣơng lai của con ngƣời. Để xƣ̉ lý các phẩ m màu hƣ̃u cơ đó , ngƣời ta kế t hơ ̣p nhiề u phƣơng pháp xƣ̉ lý khác nhau nhƣ hấp phụ , sinh ho ̣c, oxy hóa ,. tùy thuộc vào dạng tồn tại cụ thể của các chất gây ô nhiễm.

Trong đó, phƣơng pháp oxi hóa các hơ ̣p chấ t hƣ̃u cơ bằ ng cách sử dụng xúc tác quang đang thu hút sự nghiên cứu của các nhà khoa học vì đó là phƣơng pháp có nhiề u ƣu điể m nhƣ sƣ̉ du ̣ng n ăng lƣơ ̣ng ánh sáng mặt trời, tác nhân oxi hóa là không khí… Mô ̣t số chấ t bán dẫn đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng làm chấ t xúc tác quang nhƣ kem ̃ oxit ZnO, titan đioxit TiO2, kẽm titanat Zn 2TiO2, SiO2,… Trong đó ZnO và các oxit kim loại có cấu hình electron d 0 và oxit kim loa ̣i điể n hình có cấ u hình e lectron d10 đƣơ ̣c nghiên cƣ́u nhiều nhấ t. Mặc dù vậy, do có vùng cấm rộng nên chúng chủ yếu hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại, vùng mà chỉ chiếm khoảng 5% tổng lƣợng photon ánh sáng mặt trời. Do có hoa ̣t tiń h quang hóa cao , không đô ̣c ha ̣i và giá thành thấ p nên ZnO đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng nh iề u cho ƣ́ng du ̣ng quang hóa. Để sử dụng đƣợc sánh sáng mặt trời vào quá trình xúc tác quang của ZnO, cần thu hẹp vùng cấm của nó.

Nhiều nghiên cứu cho thấy khi pha tạp ZnO bằng một số oxit kim loại và oxit phi kim có thể mở rộng khả năng hấp thụ ánh sáng của ZnO từ vùng tử ngoại sang vùng khả kiến. Xuất phát từ thực tế đó và những cơ sở khoa học trên, chúng tôi chọn đề tại: “Nghiên cứu phân hủy phẩm màu hữu cơ trong môi trƣờng nƣớc bằng vật liệu quang xúc tác ZnO nano/SiO2” 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1. Tổng quan về phẩm màu hữu cơ 1.