Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của oxit nano ZnO có pha tạp Cu2+, Sr2+

Tổng hợp, Nghiên cứu Đặc Trưng Cấu Trúc và Hoạt Tính Quang Xúc Tác của Oxit Nano ZnO có Pha Tạp Cu²⁺, Sr²⁺

Tác giả: Nguyễn Thị Kiều Trang

Lĩnh vực: Hóa học

Nội dung tài liệu:
Luận văn này tập trung vào việc tổng hợp và nghiên cứu các đặc trưng cấu trúc, cũng như hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nano oxit kẽm (ZnO) khi pha tạp ion Cu²⁺ và Sr²⁺. Vật liệu nano ZnO được biết đến với độ rộng vùng cấm cao và năng lượng kích thích lớn, có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Việc pha tạp kim loại vào ZnO được kỳ vọng sẽ làm thay đổi các tính chất vật lý, bao gồm cả việc giảm độ rộng vùng cấm, từ đó nâng cao hoạt tính quang xúc tác. Luận văn đã khảo sát các phương pháp tổng hợp oxit nano, tổng quan về ZnO và ZnO pha tạp, cũng như các ứng dụng của chúng trong xúc tác quang hóa phân hủy thuốc nhuộm. Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm phân tích nhiệt, nhiễu xạ Rơnghen, hiển vi điện tử truyền qua, đo phổ tán sắc năng lượng tia X, và đo phổ hấp thụ tử ngoại-khả kiến. Kết quả nghiên cứu được trình bày chi tiết, tập trung vào ảnh hưởng của tỷ lệ pha tạp, nhiệt độ nung, thời gian chiếu sáng, và khối lượng vật liệu đến hiệu suất phân hủy metylen xanh.

Mục lục chi tiết:

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Mục lục
• Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• MỞ ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN
• 1.1. Một số phương pháp điều chế oxit kim loại kích thước nanomet
• 1.1.1. Phương pháp đồng kết tủa
• 1.1.2. Phương pháp thủy nhiệt
• 1.1.3. Phương pháp sol-gel
• 1.1.4. Phương pháp tổng hợp đốt cháy
• 1.2. Tổng quan về ZnO và ZnO pha tạp kim loại
• 1.2.1. Vật liệu ZnO
• 1.2.2. Vật liệu ZnO pha tạp kim loại
• 1.2.3. Ứng dụng của ZnO và ZnO pha tạp trong xúc tác quang hóa phân hủy thuốc nhuộm
• 1.3. Giới thiệu về poli (vinyl ancol) và metylen xanh
• 1.3.1. Giới thiệu về poli (vinyl ancol)
• 1.3.2. Metylen xanh
• 1.4. Các phương pháp nghiên cứu vật liệu
• 1.4.1. Phương pháp phân tích nhiệt
• 1.4.2. Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen
• 1.4.3. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua
• 1.4.4. Phương pháp đo phổ tán sắc năng lượng tia X
• 1.4.5. Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại- khả kiến (DRS)
• 1.4.6. Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại- khả kiến
• Chương 2. THỰC NGHIỆM
• 2.1. Dụng cụ, hoá chất
• 2.1.1. Dụng cụ, máy móc
• 2.1.2. Hoá chất
• 2.2. Tổng hợp oxit nano ZnO pha tạp Cu²⁺, Sr²⁺ bằng phương pháp đốt cháy gel
• 2.3. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng quang xúc tác phân hủy metylen xanh của các vật liệu
• 2.3.1. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh
• 2.3.2. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ
• 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của phần trăm mol Cu²⁺, Sr²⁺ pha tạp
• 2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 2.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu
• Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu vật liệu bằng phương pháp phân tích nhiệt
• 3.2. Kết quả nghiên cứu vật liệu bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen
• 3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ % mol Cu²⁺, Sr²⁺ pha tạp
• 3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung
• 3.3. Kết quả đo phổ tán sắc năng lượng tia X của các mẫu
• 3.4. Kết quả nghiên cứu mẫu bằng phương pháp hiển vi điện tử truyền qua
• 3.5. Kết quả đo phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại- khả kiến
• 3.6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến phản ứng quang xúc tác
• 3.6.1. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ
• 3.6.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ %mol Cu²⁺, Sr²⁺ pha tạp trong các mẫu
• 3.6.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 3.6.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu
• KẾT LUẬN
• PHỤ LỤC