intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Nghiên cứu và chế tạo vật liệu TiO2 Nano bằng phương pháp siêu âm - thủy nhiệt

Chia sẻ: Thienthien Thienthien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

38
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này trình bày kết quả điều tra được điều chế bằng gốm sắt điện PZT53 / 47, có công thức hóa học Pb (Zr0.53Ti0.47) O3 bằng phương pháp hóa học biến đổi. Bột PZT được tổng hợp theo phương pháp truyền thống, tiền nung ở 850 0C trong 4 giờ. Bột đã được hòa tan bằng cách sử dụng HNO3 loãng với lò vi sóng trong thời gian ngắn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu và chế tạo vật liệu TiO2 Nano bằng phương pháp siêu âm - thủy nhiệt

Journal of Thu Dau Mot university, No2(4) – 2012<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> NGHIEÂN CÖÙU VAØ CHEÁ TAÏO VAÄT LIEÄU TiO2 NANO<br /> BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP SIEÂU AÂM - THUÛY NHIEÄT<br /> Huyønh Duy Nhaân(1), Tröông Vaên Chöông(2), Leâ Quang Tieán Duõng(2)<br /> (1) Tröôøng Ñaïi hoïc Thuû Daàu Moät; (2) Tröôøng Ñaïi hoïc Khoa hoïc - Ñaïi hoïc Hueá<br /> <br /> <br /> TOÙM TAÉT<br /> Baøi baùo trình baøy moät phöông phaùp toång hôïp TiO2 nano baèng phöông phaùp sieâu aâm -<br /> thuûy nhieät. Caùc maãu sau khi cheá taïo ñöôïc nung theo nhieät ñoä 1000C, 5000C, 6000C, 7000C<br /> vaø 8000C trong 15 phuùt. Caáu truùc vaø vi caáu truùc cuûa tinh theå TiO2 nano ñaõ ñöôïc xaùc ñònh<br /> baèng caùc kó thuaät XRD, FE-SEM. Khaû naêng quang xuùc taùc cuûa boät TiO2 ñöôïc khaûo saùt<br /> baèng phoå UV-Vis qua khaû naêng phaân huûy moät soá chaát nhö xanh methylene. Keát quaû maãu<br /> TiO2 nung ôû nhieät ñoä 7000C trong 15 phuùt coù côõ haït khoaûng 25nm, tæ leä anatase/rutile laø<br /> 79/21, caáu truùc caùc haït xen laãn vôùi caùc oáng vaø coù tính quang xuùc taùc maïnh nhaát trong caùc<br /> maãu ñaõ ñöôïc nghieân cöùu khi chieáu baèng aùnh saùng ñeøn töû ngoaïi vaø Maët trôøi.<br /> Töø khoùa: TiO2, sieâu aâm – thuûy nhieät, caáu truùc, vi caáu truùc, quang xuùc taùc<br /> *<br /> 1. MÔÛ ÑAÀU tieàn. Hoaït tính quang xuùc taùc cuûa TiO2 coù<br /> Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, phaûn öùng caáu truùc nano phuï thuoäc vaøo caáu truùc pha,<br /> quang xuùc taùc ñang thu huùt nhieàu söï quan hình daïng vaø kích thöôùc vaät lieäu, dieän tích<br /> taâm trong lónh vöïc nghieân cöùu cô baûn vaø beà maët... TiO2 voâ ñònh hình coù hoaït tính<br /> öùng duïng. Caùc phaûn öùng quang xuùc taùc cuûa quang xuùc taùc khoâng ñaùng keå vaø pha<br /> caùc chaát baùn daãn nhö TiO2, ZnO, CdS vaø anatase coù hoaït tính maïnh hôn pha rutile<br /> Fe2O3 coù caáu truùc nano ñöôïc söû duïng ñeå laøm [3]. Coù raát nhieàu phöông phaùp ñeå cheá taïo<br /> saïch moâi tröôøng baèng caùch oxi hoùa caùc chaát TiO2 nano nhö sol-gel [1,11], vi soùng [6],<br /> höõu cô döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng. Trong thuûy nhieät [7]. Tuy nhieân phöông phaùp keát<br /> soá nhöõng vaät lieäu nano ñoù thì TiO2 kích hôïp sieâu aâm - thuûy nhieät laø moät trong<br /> thöôùc nano ñaõ vaø ñang thu huùt raát nhieàu söï nhöõng phöông phaùp hieän nay ñöôïc caùc nhaø<br /> quan taâm nghieân cöùu do nhöõng öùng duïng khoa hoïc trong vaø ngoaøi nöôùc quan taâm vì<br /> tuyeät vôøi cuûa noù trong caùc lónh vöïc nhö noù coù theå cheá taïo TiO2 coù caáu truùc oáng nano<br /> chuyeån ñoåi naêng löôïng maët trôøi, xöû lí nöôùc vôùi ñöôøng kính nhoû, chieàu daøi lôùn, dieän tích<br /> thaûi, laøm saïch moâi tröôøng. Ngoaøi nhöõng beà maët cao. Maët khaùc cuõng coù theå cheá taïo<br /> öùng duïng trong caùc lónh vöïc noùi treân, TiO2 daïng haït coù kích thöôùc haït nhoû vaø ñoàng<br /> coøn ñöôïc bieát ñeán vôùi nhöõng ñaëc tính noåi ñeàu, deã ñieàu khieån, tuøy theo quy trình cheá<br /> baät laø vaät lieäu raát beàn, khoâng ñoäc vaø reû taïo. Öu ñieåm phöông phaùp naøy coù theå xuaát<br /> <br /> 20<br /> Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 2(4) - 2012<br /> <br /> <br /> phaùt töø nhöõng hoùa chaát TiO2 thöông maïi rẻ học Hueá. Chuùng toâi ñaõ thieát keá ñöôïc moät<br /> tieàn, mang nhieàu lôïi ích veà kinh teá. thieát bò toång hôïp vôùi boä phaän chính goàm 1<br /> Trong baøi baùo naøy chuùng toâi trình bieán töû keùp kieåu Langie-vin keùp hoaït ñoäng<br /> baøy keát quaû nghieân cöùu cheá taïo TiO2 coù ôû taàn soá 35 kHz ñöôïc gaén tröïc tieáp vaøo coác<br /> caáu truùc nano xuaát phaùt töø boät TiO2 thuûy tinh (hình 1). Coâng suaát sieâu aâm (xaùc<br /> thöông maïi baèng phöông phaùp keát hôïp ñònh baèng phöông phaùp ño nhieät löôïng)<br /> sieâu aâm - thuûy nhieät. Caùc thieát bò ñeàu do cuûa thieát bò côõ 60W [7,8].<br /> Boä moân Vaät lí chaát raén Tröôøng Ñaïi hoïc<br /> Khoa hoïc ‟ Ñaïi hoïc Hueá töï cheá taïo. Ñaây<br /> laø phöông phaùp ñôn giaûn vaø deã laëp laïi.<br /> 2. THÖÏC NGHIEÄM<br /> 2.1 .Vaät lieäu<br /> Boät TiO2 thöông maïi (Merk, 99%) ñöôïc<br /> duøng laøm nguoàn TiO2 ban ñaàu. NaOH (99%)<br /> ñöôïc duøng laøm dung moâi trong quaù trình<br /> thuûy nhieät. HCl (98%) duøng ñeå loïc röûa saûn<br /> phaåm sau khi thuûy nhieät. Nöôùc chöng caát, Hình 1: Thieát bò tổng hôïp TiO2 theo<br /> giaáy quyø kieåm tra ñoä pH, giaáy loïc vaø dung phöông phaùp sieâu aâm<br /> dòch xanh methylene. 2.2.2. Cheá taïo maãu<br /> 2.2 Phöông phaùp cheá taïo<br /> Caân 4 gam boät TiO2 thöông maïi chuû<br /> 2.2.1. Xaây döïng heä xöû lí vaät lieäu yeáu daïng anatase cho vaøo coác thuûy tinh<br /> baèng sieâu aâm chöùa 100ml dung dòch NaOH 10M. Dung<br /> Ñeå thöïc hieän quaù trình toång theo dòch naøy ñöôïc tieáp tuïc phaân taùn baèng sieâu<br /> phöông phaùp sieâu aâm ‟ thuûy nhieät, vaán ñeà aâm (35 kHz, 60 W) trong thôøi gian 30<br /> quan troïng nhaát laø cheá taïo ñöôïc thieát bò phuùt. Dung dòch sau khi sieâu aâm ñöôïc ñöa<br /> sieâu aâm phuø hôïp. Treân cô sôû caùc vaät lieäu vaøo bình Teflon ñeå thuûy nhieät ôû 2000C<br /> aùp ñieän ñöôïc cheá taïo taïi Boä moân Vaät lí ñoàng thôøi keát hôïp khuaáy töø trong 5 giôø.<br /> chaát raén ‟ Tröôøng Ñaïi hoïc Khoa hoïc ‟ Đại<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2: Qui trình cheá taïo TiO2 nano baèng phöông phaùp sieâu aâm - thuûy nhieät<br /> <br /> 21<br /> Journal of Thu Dau Mot university, No2(4) – 2012<br /> <br /> <br /> <br /> Saûn phaåm thu ñöôïc sau quaù trình 3. KEÁT QUAÛ VAØ THAÛO LUAÄN<br /> thuûy nhieät cho vaøo coác vaø röûa nhieàu laàn<br /> baèng nöôùc caát vaø dung dòch HCl 0,1M cho<br /> ñeán khi moâi tröôøng gaàn nhö trung tính<br /> (hình 2). Saûn phaåm cuoái cuøng ñöôïc saáy<br /> khoâ roài xöû lí nhieät.<br /> Boät sau khi saáy ñöôïc nung ôû caùc nhieät<br /> ñoä 1000C, 5000C, 6000C, 7000C, 8000C<br /> trong thôøi gian 15 phuùt vôùi toác ñoä gia Hình 3: AÛnh nhieãu xaï tia X cuûa boät TiO2<br /> ñöôïc nung taïi caùc nhieät ñoä 1000C, 5000C,<br /> nhieät laø 50C/phuùt ñeå nghieân cöùu aûnh<br /> 6000C, 7000C, 8000C trong thôøi gian 15 phuùt.<br /> höôûng cuûa nhieät ñoä nung leân söï taïo thaønh Töø hình 3, chuùng ta thaáy caùc ñænh taïi<br /> caáu truùc, vi caáu truùc cuûa boät TiO2 nano. vò trí 2 = 25,280; 37,780; 48,050, 53,840<br /> 2.2.3. Phöông phaùp ño vaø 55,010 öùng vôùi TiO2 coù caáu truùc tinh<br /> Caáu truùc, vi caáu truùc vaø thaønh phaàn theå daïng anatase. Vò trí ñænh 2 =<br /> 0 0 0<br /> pha cuûa boät TiO2 nano ñöôïc ño baèng maùy 27,41 ; 36,05 vaø 54,32 öùng vôùi tinh theå<br /> <br /> nhieãu xaï tia X (XRD ‟Siemen D-5005) vôùi daïng rutile. Nhö vaäy tinh theå rutile xuaát<br /> hieän ôû caùc nhieät ñoä nung vaø khoâng coù vò<br /> tia böùc xaï laø Cu-K ( = 1,54056 A) vaø<br /> trí ñænh öùng vôùi caùc chaát khaùc nhö<br /> böôùc queùt laø 0,030. Ñeå xaùc ñònh hình daïng<br /> Na2TiO3. Tæ soá giöõa cöôøng ñoä nhieãu xaï<br /> vaø kích thöôùc haït, ño baèng kính hieån vi<br /> giöõa maët maïng [101] cuûa tinh theå anatase<br /> ñieän töû queùt phaân giaûi cao (FESEM ‟<br /> (öùng vôùi goùc 2 = 25,280) vaø maët maïng<br /> Hitachi S 4800).<br /> [110] cuûa tinh theå rutile (öùng vôùi goùc 2 =<br /> Khaû naêng phaân huûy chaát maøu 27,410) ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh tæ leä giöõa<br /> xanh methylene cuûa boät TiO2 nano ñöôïc anatase vaø rutile theo phöông trình:<br /> kieåm chöùng qua phoå UV-Vis (2450<br /> anatase I<br /> Shimadzu spectrophotometer). 0,79 101<br /> rutile I110<br /> Döïa vaøo phöông trình naøy chuùng toâi ñaõ tính ñöôïc tæ leä tinh theå giöõa anatase/rutile<br /> cuûa boät TiO2 nano:<br /> Baûng 1: Tæ leä anatase/rutile cuûa boät TiO2 sau khi xöû lí nhieät<br /> Mẫu Nhiệt độ và thời gian nung Tỉ lệ anatase/rutile<br /> 0 0<br /> M100 C 100 C – 15 phút 72/28<br /> 0 0<br /> M500 C 500 C - 15 phút 74/26<br /> 0 0<br /> M600 C 600 C – 15 phút 78/22<br /> 0 0<br /> M700 C 700 C – 15 phút 79/21<br /> 0 0<br /> M800 C 800 C – 15 phút 84/16<br /> Töø baûng 1 ta thaáy khi nhieät ñoä nung taêng daàn leân, caáu truùc TiO2 töø daïng rutile ñaõ<br /> chuyeån daàn sang anatase.<br /> <br /> 22<br /> Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 2(4) - 2012<br /> <br /> <br /> Vi caáu truùc cuûa boät TiO2 nano ñöôïc<br /> xaùc ñònh baèng kính hieån vi ñieän töû queùt<br /> phaân giaûi cao (FESEM ‟ Hitachi S-4800).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4d: AÛnh FESEM cuûa maãu TiO2 nung<br /> ôû 7000C – 15 phuùt<br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4a: AÛnh FESEM cuûa maãu TiO2 nung<br /> ôû 1000C – 15 phuùt<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4e: AÛnh FESEM cuûa maãu TiO2 nung<br /> ôû 8000C – 15 phuùt<br /> Töø aûnh FESEM cuûa caùc maãu TiO2<br /> nung ôû caùc nhieät ñoä 100, 500, 600, 700 vaø<br /> Hình 4b: AÛnh FESEM cuûa maãu TiO2 nung 8000C trong 15 phuùt. Chuùng ta thaáy boät<br /> ôû 5000C – 15 phuùt TiO2 khi nung ôû 1000C trong 15 phuùt goàm<br /> caùc taám baét ñaàu cuoän laïi (hình 4a). Khi<br /> nhieät ñoä taêng caùc taám daàn cuoän laïi thaønh<br /> daïng oáng coù theå thaáy ôû aûnh FESEM cuûa<br /> maãu nung vôùi nhieät ñoä 5000C trong 15<br /> phuùt (hình 4b). Khi nhieät ñoä nung taêng<br /> ñeán 6000C trong 15 phuùt, ta coù theå thaáy<br /> haàu nhö taát caû caùc taám ñaõ cuoän thaønh<br /> oáng, ñöôøng kính oáng trung bình khoaûng<br /> 25 nm (hình 4c). ÔÛ nhieät ñoä nung 7000C<br /> trong 15 phuùt beân caïnh caùc oáng baét ñaàu<br /> xuaát hieän caùc haït coù kích thöôùc khoaûng<br /> Hình 4c: AÛnh FESEM cuûa maãu TiO2 nung 25nm (hình 4d). Taïi nhieät ñoä nung 8000C<br /> ôû 6000C – 15 phuùt trong 15 phuùt haàu nhö toaøn boä caáu truùc<br /> <br /> 23<br /> Journal of Thu Dau Mot university, No2(4) – 2012<br /> <br /> <br /> oáng bò phaù vôõ vaø chuyeån thaønh daïng haït, Sau khi chieáu saùng baèng ñeøn töû ngoaïi<br /> kích thöôùc haït taêng daàn leân vaø coù kích (220 V ‟ 15 W) trong thôøi gian 2 giôø. Taát<br /> thöôùc trung bình 30nm (hình 4e) . caû caùc maãu TiO2 ñöôïc toång hôïp taïi caùc<br /> Chuùng ta thaáy maãu TiO2 nung ôû nhieät nhieät ñoä uû khaùc nhau ñeàu coù khaû naêng<br /> 0<br /> ñoä 700 C trong 15 phuùt coù tæ leä thaønh phaàn chuyeån hoaù xanh methylene thaønh caùc<br /> anatase/rutile laø 79/21 xaáp xæ vôùi maãu TiO2 - hôïp chaát khaùc. Caùc ñænh phoå ñaëc tröng<br /> P25 thöông maïi (tæ leä 80/20) vaø coù caáu truùc cuûa chuùng gaàn nhö khoâng toàn taïi. Quan<br /> goàm caùc haït xen laãn vôùi caùc oáng. saùt phoå UV-Vis cuûa caùc maãu ta nhaän thaáy<br /> maãu M700 cöôøng ñoä caùc ñænh maát haún vaø<br /> Hình 5a vaø 5b laø phoå UV-Vis cuûa maãu<br /> giaûm nhanh nhaát theo thôøi gian so vôùi<br /> M0 (maãu TiO2 pha xanh methylene chöa<br /> caùc maãu M500, M600, M800. Nhö vaäy ta<br /> chieáu saùng) vaø caùc maãu M500, M600, M700,<br /> coù theå keát luaän khi chieáu aùnh saùng töû<br /> M800 (maãu nung ôû nhieät ñoä 500, 600, 700<br /> ngoaïi, maãu TiO2 uû vôùi nhieät ñoä 7000C coù<br /> vaø 8000C trong 15 phuùt ñöôïc pha vaøo xanh<br /> tính quang xuùc taùc toát nhaát.<br /> methylene theo tæ leä nhö nhau) sau khi<br /> ñöôïc chieáu saùng baèng aùnh saùng töû ngoaïi Laëp laïi quaù trình treân vôùi aùnh saùng<br /> trong thôøi gian 60 phuùt vaø 120 phuùt. chieáu laø aùnh saùng Maët Trôøi. Caùc nhoùm<br /> maãu M500, M600, M700, M800 cuøng luùc<br /> ñöôïc chieáu saùng baèng aùnh saùng Maët trôøi<br /> trong thôøi gian 10 phuùt vaø 20 phuùt ñöôïc<br /> loïc laáy roài phaân tích phoå UV-Vis.<br /> Hình 6a vaø 6b laø phoå UV-Vis cuûa caùc<br /> maãu TiO2 nung ôû caùc nhieät ñoä 5000C,<br /> 6000C, 7000C vaø 8000C trong 15 phuùt khi<br /> phaân huyû xanh methylene baèng caùch<br /> Hình 5a: Phoå UV-Vis cuûa caùc maãu M0, chieáu saùng baèng aùnh saùng Maët trôøi trong<br /> M500, M600, M700 vaø M800 khi chieáu aùnh thôøi gian 10 phuùt vaø 20 phuùt. Cöôøng ñoä<br /> saùng töû ngoaïi 60 phuùt caùc ñænh ñeàu giaûm ñi raát nhieàu so vôùi<br /> maãu M0 (maãu chöa chieáu aùnh saùng).<br /> Trong boán maãu treân, cöôøng ñoä caùc ñænh<br /> cuûa maãu 7000C thaáp nhaát khi chieáu saùng<br /> 10 phuùt vaø gaàn nhö maát haún khi chieáu<br /> saùng 20 phuùt. Maãu M700 giaûm nhanh<br /> nhaát theo thôøi gian nhö keát quaû trong<br /> tröôøng hôïp chieáu aùnh saùng töû ngoaïi.<br /> Töø keát quaû tính toaùn tæ leä anatase vaø<br /> rutile trong baûng 1, ta thaáy khi nhieät ñoä<br /> Hình 5b: Phoå UV-Vis cuûa caùc maãu M0,<br /> nung taêng leân, TiO2 töø daïng rutile ñaõ<br /> M500, M600, M700 vaø M800 khi chieáu aùnh<br /> saùng töû ngoaïi 120 phuùt chuyeån daàn sang anatase.<br /> <br /> 24<br /> Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 2(4) - 2012<br /> <br /> <br /> saùng vaø deã daøng phaân huûy nhanh xanh<br /> methylene.<br /> 4. KEÁT LUAÄN<br /> Baèng phöông phaùp sieâu aâm ‟ thuûy<br /> nhieät, chuùng toâi ñaõ cheá taïo thaønh coâng<br /> TiO2 nano daïng oáng vaø haït. Phöông phaùp<br /> naøy vaät lieäu xuaát phaùt laø TiO2 thöông maïi<br /> coù giaù thaønh reû, deã cheá taïo vaø coù tính laëp<br /> Hình 6a: Phoå UV-Vis cuûa caùc maãu M0,<br /> M500,M600, M700 vaø M800 khi chieáu baèng laïi cao.<br /> aùnh saùng Maët trôøi 10 phuùt Khi TiO2 nano nung ôû nhieät ñoä töø<br /> 100 C ‟ 6000C trong 15 phuùt, caáu truùc coù<br /> 0<br /> <br /> <br /> daïng oáng nhöng khi nung ôû nhieät ñoä cao<br /> hôn thì daïng oáng baét ñaàu ñöùt gaõy thaønh<br /> daïng haït. Khi nhieät ñoä nung taêng thì caáu<br /> truùc anatase taêng vaø rutile giaûm. Trong<br /> ñoù maãu nung ôû nhieät ñoä 7000C trong 15<br /> phuùt coù kích thöôùc haït nhoû nhaát laø<br /> khoaûng 25nm xen keõ vôùi oáng vaø tæ leä<br /> <br /> Hình 6b: Phoå UV-Vis cuûa caùc maãu M0,<br /> anatase/rutile laø 79/21.<br /> <br /> M500, M600, M700 vaø M800 khi chieáu baèng Hoaït tính quang xuùc taùc cuûa TiO2<br /> aùnh saùng Maët trôøi 20 phuùt nano ñöôïc khaûo saùt khi cho phaân huûy<br /> Maëc duø anatase coù tính quang xuùc taùc xanh methylene baèng caùch chieáu aùnh<br /> maïnh hôn rutile, tuy nhieân qua khaûo saùt saùng ñeøn töû ngoaïi vaø aùnh saùng maët trôøi<br /> chuùng ta thaáy raèng trong heä quang xuùc cho thaáy, caùc maãu coù nhieät ñoä nung töø<br /> taùc naøy vôùi tæ leä anatase 79% vaø rutile 5000C ñeán 8000C ñeàu theå hieän tính quang<br /> 21% (xaáp xæ vôùi saûn phaåm P25 80 % xuùc taùc toát. Tuy nhieân maãu coù nhieät ñoä<br /> anatase vaø 20% rutile) coù tính quang xuùc nung 7000C trong 15 phuùt coù hoaït tính<br /> taùc toát nhaát. quang xuùc taùc toát nhaát, khi chieáu ñeøn töû<br /> Nhö vaäy maãu nung ôû nhieät ñoä 7000C ngoaïi (220 V ‟ 15 W) trong thôøi gian 120<br /> <br /> trong 15 phuùt coù tính quang xuùc taùc toát phuùt vaø aùnh saùng maët trong thôøi gian 20<br /> phuùt thì xanh methylene bò phaân huûy<br /> nhaát trong boán maãu khi chieáu aùnh saùng<br /> hoaøn toaøn. Ñaây laø quy trình coâng ngheä<br /> Maët trôøi cuõng nhö chieáu aùnh saùng töû<br /> chuùng toâi caàn löïa choïn khi cheá taïo TiO2<br /> ngoaïi. Ñieàu naøy coù theå do caáu truùc vaø vi<br /> pha taïp saét.<br /> caáu truùc cuûa vaät lieäu quyeát ñònh, ñaõ taïo ra<br /> vaät lieäu coù naêng löôïng beà maët lôùn, laøm<br /> taêng khaû naêng hình thaønh caùc goác oâxi<br /> hoùa O2-, OH„ töø O2, H2O khi ñöôïc chieáu<br /> <br /> 25<br /> Journal of Thu Dau Mot university, No2(4) – 2012<br /> <br /> <br /> INVESTEGATION AND FABRICATION OF NANOSIZED TiO2 MATERIAL BY<br /> THE ULTRASONIC HYDROTHERMAL METHOD<br /> Huynh Duy Nhan(1), Truong Van Chuong(2), Le Quang Tien Dung(2)<br /> (1) Thu Dau Mot University; (2) College of Sciences, Hue University<br /> ABSTRACT<br /> This paper presents a method to synthesize the TiO2 nanosize by the ultrasonic -<br /> hydrothermal method. The samples after preparation were calcined by temperatures<br /> 1000C, 5000C, 6000C, 7000C, and 8000C for 15 minutes. The structure and microstructure<br /> of nanosize crystalline TiO2 were determined by using XRD, FESEM techniques and<br /> photocatalyst ability of TiO2 powders were considered by UV-Vis spectra to pass<br /> disintegrative ability of chemicals as blue methylene. The results of TiO2 sample calcined<br /> at 7000C for 15 minutes have sized particles about 25nm, the ratio of anatase/rutile was<br /> 79/21, the structure of particles intermixed in tubes and the best strong photocatalytic for<br /> all samples have been investegated whereas they have been illuminated by UV lamp and<br /> light of the sun.<br /> Keywords: TiO2, ultrasonic – hydrothermal, structure, microstructure, photocatalytic<br /> TAØI LIEÄU THAM KHAÛO<br /> [1] A.I. Kontos, I.M. Arabatzis, D.S. Tsoukleris, A.G. Kontos, M.C. Bernard, D.E.<br /> Petrakis, P. Falaras (2005), Efficient photocatalysts by hydrothermal treatment of<br /> TiO2, Catalysis Today 101, pp.275‟281.<br /> [2] Cam Loc Luu, Quoc Tuan Nguyen and Si Thoang Ho (2010), Synthesis and<br /> characterization of Fe – doped TiO2 photocatalyst by the sol – gel method, Adv.<br /> Nat. Sci: nanotechnol. 1(2010) 015008(5pp).<br /> [3] Funda Sayilkan, Meltem Asilturk, Sadiye Sener, Sema Erdemoglu, Murat<br /> Erdemoglu and Hikmet Sayilkan (2007), Hydrothermal Synthesis Characterization<br /> and Photocatalytic Activity of Nanosized TiO2 Based Catalysts for Rhodamine B<br /> Degradation, Turk J Chem 31 , pp.211 ‟ 221.<br /> [4] Hoà Só Thoaûng vaø Traàn Maïnh Trí, Naêng löôïng cho theá kyû 21- nhöõng thaùch thöùc vaø<br /> trieån voïng, NXB Khoa hoïc vaø Kó thuaät, 2009.<br /> [5] Ma Yutao, Lin Yuan, Xiao Xurui, Li Xueping, Zhou Xiaowe (2005), Synthesis of<br /> TiO2 nanotubes film and its light scattering property, Chinese Science Bulletin<br /> Vol. 50, No. 18, pp.1985†1990.<br /> [6] Truong Van Chuong, Le Quang Tien Dung, Dinh Quang Khieu (2008), Synthesis of<br /> Nano Titanium Dioxide and Its Application in Photocatalysis, Journal of the<br /> Korean Physical Society, Vol. 52, No 5, pp.1526-1529.<br /> <br /> <br /> 26<br /> Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 2(4) - 2012<br /> <br /> <br /> [7] Truong Van Chuong, Le Quang Tien Dung and Nguyen Van Nghia, Ultrasonic –<br /> hydrothermal synthesis of nanocrystalline TiO2. Proceeding of APCTP – ASIAN<br /> workshop on Advanced materials Science and Nanotechnology, September 15-20,<br /> 2008, Nha Trang, Vietnam, pp.574-577.<br /> [8] Tröông Vaên Chöông, Leâ Quang Tieán Duõng, Nghieân cöùu phaùt trieån phöông phaùp<br /> sieâu aâm – vi soùng cheá taïo vaät lieäu saét ñieän, aùp ñieän treân cô sôû PZT coù caáu truùc<br /> nano, ñeà taøi nghieân cöùu cô baûn trong khoa hoïc töï nhieân, maõ soá 409006, caáp nhaø<br /> nöôùc, 2008.<br /> [9] Sara Baldassari, Sridhar Komarneni, Emilia Mariani, Carla Villa (2005),<br /> Microwave-hydrothermal process for the synthesis of rutile, Materials Research<br /> Bulletin 40, pp.2014‟2020.<br /> [10] Veda Ramaswamy, N.B. Jagtap, S. Vijayanand, D.S. Bhange, P.S. Awati (2008),<br /> Photocatalytic decomposition of methylene blue on nanocrystalline titania prepared<br /> by different methods, Materials Research Bulletin 43, pp.1145‟1152.<br /> [11] Zhijie Lia, Bo Hou, Yao Xua, Dong Wua, Yuhan Suna, Wei Huc, Feng Deng (2005),<br /> Comparative study of sol–gel-hydrothermal and sol–gel synthesis of titania–silica<br /> composite nanoparticles, Journal of Solid State Chemistry 178, pp.1395‟1405.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 27<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2