Dự án tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất quang xúc tác của một số vật liệu perovskite Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ nhằm ứng dụng trong xử lý môi trường

Mục tiêu nghiên cứu luận án là nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất quang xúc tác của một số vật liệu perovskite Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ để ứng dụng trong xử lý môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung luận án!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự án tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất quang xúc tác của một số vật liệu perovskite Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ nhằm ứng dụng trong xử lý môi trường ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Lê Thị Hải Thanh NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG XÚC TÁC CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆUPEROVSKITE Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quang học Mã số: 9440130.05 (DỰ THẢO) TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2019 0 Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Người hướng dẫn khoa học : PGS. TS. Phùng Quốc Bảo PGS. TS. Đặng Đức Dũng Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốcgia chấm luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vào hồi giờ ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Nhờ khả năng tách nước tạo ra nguồn nhiên liệu hydro và khảnăng phân hủy các hữu cơ, quang xúc tác trở thành một phương phápthế mạnh trong xử lý các vấn đề về khủng hoảng năng lượng và môitrường. Trong quá trình quang xúc tác, photon khi bị hấp thụ bởi chấtxúc tác, là các chất bán dẫn hoạt quang, sẽ tạo ra trong vùng dẫn vàvùng hóa trị các cặp điện tử và lỗ trống quang sinh. Các cặp điện tử-lỗ trống này được phân tách và khuếch tán đến bề mặt chất xúc tác,thực hiện các phản ứng oxy hóa khử để tạo ra các tác nhân oxy hóamạnh như gốc hydroxyl OH, ion superoxide  O2 … Các tác nhânnày sẽ phân huỷ các chất ô nhiễm thành CO₂ và H₂O. Cốt lõi của củaquá trình quang xúc tác là phân tách và di chuyển các phần tử tảiquang sinh nhờ các điện trường tích hợp, được hình thành do các loạitiếp xúc dị thể. Thông thường, các điện trường tích hợp tồn tại phụthuộc vào cách thiết kế và chế tạo chất xúc tác bán dẫn. Vật liệu sắt điện, một bán dẫn có tính chất khác biệt bởi chúngtồn tại độ phân cực tự phát (Ps), tạo ra điện trường nội tại và các điệntích phân cực bề mặt; do đó có thể tác động tích cực đến các phần tửtải quang sinh: phân tách và di chuyển hiệu quả, giảm thiểu sự táihợp làm tăng hiệu suất quang xúc tác. Vật liệu sắt điện đã được ứngdụng nhiều trong khoa học kỹ thuật, y tế và công nghiệp điện tử…Trong các vật liệu sắt điện, PZT (Pb(Zr,Ti)O₃) có Ps lớn, có thể cho lợithế về quang xúc tác, nhưng do có chứa chì nên không phù hợp. Vì vậy,cần tìm kiếm các vật liệu sắt điện không chứa chì để thay thế PZT. Một hệ vật liệu có cấu trúc tương tự PZT mà thành phần có chứaBi thay thế Pb bởi sự tương đồng của ion Bi³⁺ và Pb²⁺, và như vậy,chúng có thể cho hoạt tính quang xúc tác tốt. Trong hệ này,Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ (A = Na, K, Li) (BAT) là hệ vật liệu đã được biết đến 1bởi tính chất sắt điện, áp điện, nhiệt điện, từ... Gần đây, Bi₀.₅Na₀.₅TiO₃(BNT, A = Na) được báo cáo về khả năng tách nước và phân hủy chấthữu cơ đã gợi ra một hướng nghiên cứu có thể cho kết quả hứa hẹn vềtính chất mới, đó là quang xúc tác. Cho đến nay, số lượng các công trình nghiên cứu trong nước vàquốc tế về hệ BAT rất ít và chưa có tính hệ thống, do đó nghiên cứutính chất quang xúc tác của BAT là cần thiết, có thể cho các kết quảhứa hẹn. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn hệ vật liệu sắt điện không chìnền Bi cấu trúc perovskite BAT để nghiên cứu tính chất quang xúctác với đề tài: “Nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất quang xúctác của một số vật liệu perovskite Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ nhằm ứng dụngtrong xử lý môi trường”.2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất quang xúc tác của một sốvật liệu perovskite Bi₀.₅A₀.₅TiO₃ để ứng dụng trong xử lý môi trường.3. Nội dung nghiên cứu- Nghiên cứu, xây dựng quy trình chế tạo và chế tạo hệ vật liệu BATthuần và BNT biến tính bằng pha tạp các kim loại chuyển tiếp bằngphương pháp sol-gel. Các mẫu chế tạo được đảm bảo hợp thức, đơnpha cấu trúc perovskite, tính sắt điện, có tính chất quang phù hợp choứng dụng quang xúc tác.- Khảo sát đặc trưng cấu trúc, thành phần, hình thái, tính chất quangvà quang xúc tác của các vật liệu. Nghiên cứu mô phỏng và tính toánlý thuyết hệ BAT thuần. Nghiên cứu ảnh hưởng của pha tạp đến cácđặc trưng của vật liệu BNT biến tính. Nghiên cứu hoạ ...