Nghiên cứu sự phân hủy quang hóa phẩm nhuộm Remazol Deep Black (RDB) trên xúc tác Mil-101(Cr)

Trong nghiên cứu này, vật liệu MIL-101(Cr) được tổng hợp thành công bằng phương pháp thủy nhiệt. Sản phẩm được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), quang điện tử tia X (XPS), phổ phản xạ khuyếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Vis-DR). MIL-101(Cr) được ứng dụng trong phản ứng phân hủy quang hóa phẩm nhuộm Remazol Deep Black RGB (RDB) trong dung dịch nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sự phân hủy quang hóa phẩm nhuộm Remazol Deep Black (RDB) trên xúc tác Mil-101(Cr)Journal of Thu Dau Mot University, No 2 (21) – 2015 NGHIEÂN CÖÙU SÖÏ PHAÂN HUÛY QUANG HOÙA PHAÅM NHUOÄM REMAZOL DEEP BLACK (RDB) TREÂN XUÙC TAÙC MIL-101(Cr) Voõ Thò Thanh Chaâu(1), Ñinh Quang Khieáu(1), Hoaøng Vaên Ñöùc(1), Traàn Ngoïc Löu(2), Löu Ngoïc Löôïng(2), Traàn Troïng Hieáu(2), Ñaøo Thò Bích Phöôïng(2), Ñaëng Höõu Phuù(2) (1) Ñaïi hoïc Hueá, (2) Tröôøng Ñaïi hoïc Coâng Nghieäp TP.HCM TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, vật liệu MIL-101(Cr) được tổng hợp thành công bằng phươngpháp thủy nhiệt. Sản phẩm được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), quangđiện tử tia X (XPS), phổ phản xạ khuyếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Vis-DR). MIL-101(Cr)được ứng dụng trong phản ứng phân hủy quang hóa phẩm nhuộm Remazol Deep BlackRGB (RDB) trong dung dịch nước. Kết quả cho thấy MIL-101(Cr) có khả năng xúc tácquang trong cả vùng ánh sáng UV và khả kiến. Nghiên cứu động học của phản ứng phânhủy quang hóa RDB trên MIL-101(Cr) với sự kích thích của ánh sáng UV đã thực hiện. Bậcphản ứng và hằng số tốc độ ban đầu của phản ứng thu được lần lượt là 0,604 và 1,156[(mg.L-1)0,396.phút-1]. MIL-101(Cr) được cấu tạo từ các cụm Cr3O16 đóng vai trò nhưnhững chấm lượng tử được bao quanh bởi 6 phối tử terephtalat hoạt động như những antenhấp thụ ánh sáng tạo nên trường phối tử gây ra sự hấp thụ và dịch chuyển điện tử. Vì vậy,trong kết quả UV-Vis-DR thu được có 3 pic hấp thụ tương tứng với 3 sự dịch chuyển điệntử 4A2g  4T2g, 4A2g  4T1g, 4A2g  4T1g (P) trên giản đồ Tanabe-Sugano d3. Từ khóa: MIL-101(Cr), xúc tác quang hóa, phẩm nhuộm Remazol Deep black RGB1. GIỚI THIỆU trong lĩnh vực hấp phụ và xúc tác như lưu trữ Vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOFs) khí [4, 6-11], phân tách khí [12, 13], xúc táccó độ xốp khổng lồ, lên đến 90% là khoảng [14, 15], dẫn thuốc [16, 17], cảm biến khítrống [1], với diện tích bề mặt và thể tích [18], làm xúc tác quang [19], vật liệu từ tínhmao quản rất lớn (2000 - 6000 m2.g-1; 1-2 [20, 21]. Tuy nhiên, xúc tác quang hóa là mộtcm3.g-1). Do đó, MOFs đã thu hút được sự tiềm năng ứng dụng mới của loại vật liệuphát triển nghiên cứu mạnh mẽ trong suốt này. Gần đây, một số vật liệu MOFs nhưmột thập kỉ qua. Sau những công bố đầu tiên MOF-5 [1, 22, 23], MIL-125 [24], MIL-vào cuối những năm chín mươi [2, 3], đã có 53(M) (M = Fe, Al, Cr) [25] đã được ứnghàng nghìn các nghiên cứu về các vật liệu dụng trong phản ứng xúc tác quang để phânMOFs khác nhau được công bố [4, 5]. Nhờ hủy các phẩm nhuộm khác nhau. Trongnhững ưu điểm vượt trội về cấu trúc xốp nghiên cứu này, MIL-101(Cr) được sử dụngcũng như tính chất bề mặt, MOFs trở thành cho phản ứng xúc tác quang hóa phân hủyứng cử viên cho nhiều ứng dụng quan trọng phẩm nhuộm RDB trong dung dịch nước. 72 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 2 (21) – 20152. THỰC NGHIỆM 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN MIL-101(Cr) được tổng hợp bằng Hình 1 trình bày giản đồ XRD củaphương pháp thủy nhiệt [26, 27]. Hỗn hợp MIL-101(Cr) tổng hợp được trong nghiêngồm acid 1,4-benzene dicarboxylic (H2BDC), cứu này. Kết quả cho thấy mẫu XRD hoànchromium (III) nitrate nonahydrate (Cr(NO3)3. toàn phù hợp với công bố [26] và có đầy đủ9H2O) vào H2O, vừa khuấy vừa cho từ từ các pic đặc trưng của vật liệu MIL-101(Cr).từng giọt axit HF vào, sau khoảng 15 phút, (111)chuyển toàn bộ hỗn hợp vào bình Teflon, 2000đậy kín, cho vào tủ sấy ở 200C trong 8 1500 MIL-101(Cr)giờ. Mẫu thu được ở dạng bột màu xanh có C-êng ®é (cps.)lẫn những hạt tinh thể màu trắng của axit 1000H2BDC dư, đem tinh chế bằng cách chiết (753) (220) (311) ...