Nghiên cứu chế tạo màng ZnO pha tạp Sn định hướng ứng dụng làm xúc tác phân hủy chất màu hữu cơ trong môi trường nước

Từ lâu, ZnO đã được biết đến như là một trong những chất xúc tác quang thích hợp cho phản ứng phân hủy các chất màu hữu cơ dưới sự chiếu xạ của tia UV. Bài viết báo cáo kết quả về chế tạo và tính chất của màng ZnO pha tạp Sn cho định hướng ứng dụng xúc tác phân hủy chất màu hữu cơ trong môi trường nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo màng ZnO pha tạp Sn định hướng ứng dụng làm xúc tác phân hủy chất màu hữu cơ trong môi trường nước Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue 3 (2021) 11-16 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam https://chemeng.hust.edu.vn/jca/Nghiên cứu chế tạo màng ZnO pha tạp Sn định hướng ứng dụng làm xúc tác phân huỷchất màu hữu cơ trong môi trường nướcStudy on fabrication of Sn-doped ZnO thin films oriented to the application for organicdye degradation catalysts in water environmentVũ Viết Doanh1*, Nguyễn Thu Trang2, Lê Minh Kiệt3, Dương Quốc Minh3, Trịnh Quang Thông4,Lê Hải Đăng2*1 Khoa Dược, trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội – 29A ngõ 124 Vĩnh Tuy, Hai Bà Trưng, Hà Nội2 Khoa Hoá học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội – 136 Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội3 Trường THPT Chuyên, trường Đại học Sư phạm Hà Nội – 136 Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội4 Viện Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Bách khoa Hà Nội – 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội*Email: vuvietdoanh.hnue@gmail.com hoặc danglh@hnue.edu.vn Hội thảo “Khoa học và Công nghệ Hóa vô cơ lần thứ V” - Hà Nội 2021ARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 15/2/2021 In this study, zinc oxide (ZnO) doped with Sn thin films were depositedAccepted: 20/6/2021 on the glass substrate at 550 °C by dip-coating technique using thePublished: 30/6/2021 solution synthesized by sol-gel method. The structural, surface morphology, optical and photocatalytic property of thin films wereKeywords: studied. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the Sn-dopingSn-doped ZnO thin films, sol-gel, greatly changed the microstructure, morphology and optical propertiesdip-coating, photocatalytic activity, of ZnO films, which may contribute to the enhancement ofmethylene blue photocatalytic activity. Additionally, the photocatalytic activity was investigated using methylene blue dye under solar irradiation, with has high UV index from 7 to 8. The results indicated that Sn-doped ZnO had a higher photocatalytic activity and Sn dopant greatly increased the photocatalytic activity of ZnO thin film.Giới thiệu chung hợp của các cặp electron-lỗ trống trong quá trình quang hoá, đồng thời đã mở rộng được bờ hấp thụ của vật liệu về vùng khả kiến [5-7]. Tuy nhiên, hầu hếtTừ lâu, ZnO đã được biết đến như là một trong những các nghiên cứu hiện nay đang tập trung vào loại vậtchất xúc tác quang thích hợp cho phản ứng phân hủy liệu nano dạng bột mà chưa có nhiều nghiên cứu vềcác chất màu hữu cơ dưới sự chiếu xạ của tia UV [1,2]. màng nano ZnO cho ứng dụng quang xúc tác [8-11].Ưu điểm của ZnO là chứa nguyên tố phổ biến, không Ưu điểm nổi bật của cấu trúc nano dạng màng so vớiđộc hại, đặc biệt là đa dạng cấu trúc và phương pháp dạng bột là lượng xúc tác cần rất ít, tái sử dụng đượctổng hợp [3,4]. nhiều lần, dễ dàng thu hồi và hạn chế ảnh hưởng đến môi trường.Với cấu trúc nano, pha tạp và composite, hiệu quảquang xúc tác của ZnO đã được tăng lên đáng kể Tiếp nối kết quả đã đạt được trong nghiên cứu trước[5,6]. Nguyên nhân là làm giảm được khả năng tái tổ đây về màng ZnO [12], trong bài này chúng tôi báo https://doi.org/10.51316/jca.2021.043 11 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue 3 (2021) 11-16cáo kết quả về chế tạo và tính chất của màng ZnO pha được xác định bằng phổ khuếch tán tử ngoại khả kiếntạp Sn cho định hướng ứng dụng xúc tác phân huỷ (UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy, DRS) trênchất màu hữu cơ trong môi trường nước. thiết bị đo phổ Jasco-V670. Thử hoạt tính quang xúc tácThực nghiệm và phương pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn chất màuTổng hợp dung dịch methylene blue (C16H18ClN3S, kí hiệu MB) để tiến hành thử hoạt tính quang xúc tác của vật liệu. Lấy 4 đế thuỷCác dung dịch dùng chế tạo màng được tổng hợp tinh đã tạo màng (~ 20 mg vật liệu, tổng diện tích 2bằng phương pháp sol-gel dựa trên quy trình đã công mặt 100 cm2) cho vào cốc chứa 100 mL dung dịch MBbố của chúng tôi, trong đó có tha ...