Quang Oxi hóa P-Xylen trên xúc tác TIO2 và TIO2 biến tính

T¹p chÝ Khoa häc ®hqghn, KHTN & CN, T.xxIII, Sè 1, 2007<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> QUANG OXI HãA p-XYLEN TR£N XóC T¸C TiO2<br /> Vµ TiO2 BIÕN TÝNH<br /> <br /> TrÇn Minh H¹nh(1), NguyÔn Quèc TuÊn(2), L−u CÈm Léc(1)<br /> (1)<br /> ViÖn Khoa häc vµ C«ng NghÖ ViÖt Nam<br /> (2)<br /> Tr−êng §¹i häc §µ L¹t<br /> <br /> <br /> <br /> 1. §Æt vÊn ®Ò<br /> <br /> Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, oxi hãa quang xóc t¸c pha h¬i ®−îc quan t©m v× nã<br /> ®−îc øng dông m¹nh trong viÖc lµm s¹ch kh«ng khÝ. NhiÒu hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i<br /> (VOCs) nh− ankan [1-5], anken [4,6], c¸c hi®rocacbon th¬m [5,7-11], c¸c hîp chÊt chøa<br /> oxi [5,8] vµ tricloroetylen [2,5] bÞ oxi hãa ë nhiÖt ®é m«i tr−êng, cã xóc t¸c TiO2 d−íi t¸c<br /> dông cña ¸nh s¸ng UV hoÆc UV-A víi chÊt oxi hãa lµ kh«ng khÝ hoÆc oxi. Xóc t¸c<br /> quang TiO2 th−¬ng phÈm (Degussa P25) lµ hîp phÇn cña hai d¹ng thï h×nh anatas vµ<br /> rutil víi tû lÖ kho¶ng 80/20 cã ho¹t tÝnh cao h¬n hai d¹ng pha tinh thÓ anatas tinh<br /> khiÕt. §iÒu nµy ®−îc lý gi¶i do b¶n chÊt ®a pha cña h¹t ®· lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña cÆp<br /> ®iÖn tö-lç trèng quang sinh [12]. §Ó t¨ng ho¹t ®é vµ ph¸t triÓn øng dông ph¶n øng, cÇn<br /> më réng vïng hÊp thu ¸nh s¸ng cña vËt liÖu. ViÖc ®−a c¸c nguyªn tè l¹ vµo TiO2, nh»m<br /> môc ®Ých chuyÓn phæ hÊp thô n¨ng l−îng ¸nh s¸ng cña TiO2 sang vïng ¸nh s¸ng kh¶<br /> kiÕn lµ mét trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p ®−îc biÕt ®Õn nhiÒu nhÊt. Mét h−íng tiÕp cËn lµ<br /> ®−a kim lo¹i chuyÓn tiÕp vµo TiO2, Anpo et al [6] ®· thay thÕ Ti4+ trong m¹ng TiO2 b»ng<br /> Cr3+, V3+ hoÆc V4+ b»ng ph−¬ng ph¸p ghÐp ion (ion-implantation method). Hä ®· chØ ra<br /> r»ng, vïng hÊp thô ¸nh s¸ng cña TiO2 ®−îc cÊy Cr3+ ®· chuyÓn vÒ vïng kh¶ kiÕn. NhiÒu<br /> c«ng tr×nh nghiªn cøu [13-17] còng ®· cho thÊy TiO2 cÊy N còng cã vïng hÊp thô ë miÒn<br /> ¸nh s¸ng kh¶ kiÕn ( > 450 nm).<br /> Trong bµi b¸o nµy chóng t«i nghiªn cøu c¸c ®Æc tr−ng vËt lý vµ kh¶o s¸t ho¹t tÝnh<br /> quang xóc t¸c cña c¸c xóc t¸c TiO2 cÊy Nit¬, Vanadi, vµ TiO2 mang trªn c¸c vËt liÖu<br /> mao qu¶n trung b×nh (SiO2 vµ MCM41) ®èi víi ph¶n øng oxi hãa h¬i p-xylen trong<br /> kh«ng khÝ Èm.<br /> <br /> 2. Thùc nghiÖm<br /> <br /> Xóc t¸c ®−îc ®iÒu chÕ tõ c¸c vËt liÖu TiO2 (ST01), hçn hîp TiO2-ZnO (ST31) (ISK-<br /> NhËt), TiO2 - cÊy N (N-T), TiO2 cÊy V (V-T1, V-T2) vµ c¸c xóc t¸c TiO2 mang trªn c¸c<br /> chÊt mang kh¸c nhau: SiO2 (Ti/Si1, Ti/Si2), MCM41 (Ti/M) ë d¹ng mµng mang trªn ®òa<br /> thñy tinh pyrex theo ph−¬ng ph¸p nhóng phñ, sÊy ë nhiÖt ®é 110oC. L−îng xóc t¸c ®−îc<br /> nhóng phñ 30 mg, diÖn tÝch nhóng phñ 68 cm2. Xóc t¸c ®−îc ho¹t ho¸ ë nhiÖt ®é 450,<br /> 550o C hoÆc UV ë nhiÖt ®é 40oC trong 4 giê. C¸c mÉu TiO2 biÕn tÝnh (N-T, V-T1, V-T2)<br /> <br /> <br /> 57<br /> 58 TrÇn Minh H¹nh, NguyÔn Quèc TuÊn, L−u CÈm Léc<br /> <br /> <br /> <br /> vµ TiO2 mang trªn chÊt mang (Ti/Si1, Ti/Si2, Ti/M) ®−îc ®iÒu chÕ t¹i phßng C«ng NghÖ<br /> VËt LiÖu S¹ch, ViÖn Hãa Häc (ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam).<br /> Thµnh phÇn nguyªn tè cña xóc t¸c ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p phæ hÊp thu<br /> nguyªn tö (AAS) trªn thiÕt bÞ Shimadzu AAS 6800 (NhËt). DiÖn tÝch bÒ mÆt riªng vµ<br /> kÝch th−íc lç xèp cña xóc t¸c ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p hÊp phô BET trªn m¸y<br /> Chembet 3000. Thµnh phÇn pha xóc t¸c ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÔu x¹ tia<br /> X (XRD) trªn thiÕt bÞ X-Ray Diffractometer SIEMENS (§øc). Hµm l−îng pha anatas<br /> trong TiO2 ®−îc tÝnh theo c−êng ®é pick IA ®Æc tr−ng cho anatas ë gãc 2θ= 25,3o vµ<br /> c−êng ®é ®Æc tr−ng cho pha rutil IR ë gãc 2θ= 27,5o theo [15]. Kh¶o s¸t ho¹t tÝnh xóc t¸c<br /> b»ng ph−¬ng ph¸p dßng vi l−îng ë 40oC, sö dông ®Ìn UV (λ = 365nm), tèc ®é dßng tæng<br /> 6l/giê vµ hµm l−îng cña p-xylen, h¬i n−íc vµ oxi theo [18] t−¬ng øng lµ Cop-xylen = 19 mg/l;<br /> CHo O = 11,5mg/l ; COo = 488mg/l. Kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen cña xóc t¸c ®−îc kh¶o s¸t<br /> 2 2<br /> <br /> trong ®iÒu kiÖn t−¬ng tù nh−ng kh«ng chiÕu ¸nh s¸ng. Hçn hîp ph¶n øng ®−îc ph©n<br /> tÝch trªn m¸y s¾c ký khÝ Agilen 6890 plus, ®Çu dß FID, cét mao qu¶n HP-1 Methyl<br /> Siloxane (30m; 0,32mm; 0,25µm). L−îng cacbon l¾ng tô trªn bÒ mÆt xóc t¸c ®−îc x¸c<br /> ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ®èt xóc t¸c sau ph¶n øng trong dßng kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é<br /> 550o C vµ hÊp phô l−îng h¬i n−íc vµ CO2 t¹o thµnh b»ng anhi®ron vµ ascarit cho ®Õn<br /> khi khèi l−îng kh«ng ®æi.<br /> <br /> 3. KÕt qu¶ vµ bµn luËn<br /> <br /> 3.1.TÝnh chÊt lý - hãa cña xóc t¸c<br /> <br /> B¶ng 1. Thµnh phÇn, diÖn tÝch bÒ mÆt riªng (SBET) vµ kÝch th−íc h¹t (dhat)<br /> cña c¸c xóc t¸c TiO2 biÕn tÝnh<br /> <br /> dhat, nm Ph−¬ng<br /> Xóc t¸c Ký hiÖu Thµnh phÇn SBET, m2/g ph¸p ®iÒu<br /> chÕ<br /> ST01 ST01 95% TiO2 ( Anatas) 320 7 -<br /> o<br /> -Xö lý 450 100% Anatas 77,2 12<br /> o<br /> -Xö lý 550 100% Anatas 41,2 15<br /> ST31 ST31 79,6%TiO2+20,4%ZnO 250 7 -<br /> -Xö lý 450o 65,8 11<br /> o<br /> -Xö lý 550 41,6 17<br /> TiO2 cÊy N N-T ~0,25%N+TiO2 15 80 TÈm<br /> TiO2 cÊy V V-T1 0,003%V 2O5+TiO 2 83 20 Sol-gel<br /> TiO2 cÊy V V-T2 0,0029%V 2O5+TiO2 118 7 KÕt tña<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> Quang oxi hãa p-xylen trªn xóc t¸c... 59<br /> <br /> <br /> <br /> TiO2 mang trªn MCM41 Ti/M 1,5%TiO2/MCM41 382 20 TÈm<br /> TiO2 mang trªn SiO2 Ti/Si1 1,9%TiO2/SiO2 454 360 Sol-gel<br /> TiO2 mang trªn SiO2 Ti/Si2 2,14%TiO2/SiO2 392 580 Sol-gel<br /> <br /> Theo kÕt qu¶ ph©n tÝch AAS, hµm l−îng V2O5 trong mÉu V-T2 ®iÒu chÕ b»ng<br /> ph−¬ng ph¸p kÕt tña vµ V-T1 ®iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p sol-gel kh«ng chªnh lÖch<br /> nhiÒu (0,0029 vµ 0,003%). §iÒu ®ã chøng tá r»ng hµm l−îng V ®−îc cÊy b»ng 2 ph−¬ng<br /> ph¸p lµ nh− nhau. Hµm l−îng TiO2 trªn c¸c mÉu mang trªn chÊt mang (Ti/Si1, Ti/Si2<br /> vµ Ti/M) chØ kho¶ng 1,5 - 2%.<br /> KÕt qu¶ b¶ng 1 cho thÊy, diÖn tÝch bÒ mÆt riªng cña c¸c mÉu xóc t¸c ST01, ST31<br /> ®Òu gi¶m nhanh sau khi xö lý nhiÖt. Xö lý ë 450oC, SBET cña ST01 vµ ST31 gi¶m t−¬ng<br /> øng 76 vµ 74%, cßn xö lý ë 550oC gi¶m 87 vµ 83%. Trong khi ®ã kÝch th−íc h¹t cña<br /> chóng t¨ng tõ 7 nm lªn ®Õn t−¬ng øng lµ 12 vµ 11 nm sau khi xö lý ë 450oC vµ 15-17<br /> nm sau khi xö lý ë 550oC.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> b<br /> <br /> <br /> H×nh 1. Phæ XRD cña c¸c mÉu ST01 vµ ST31 xö lÝ H×nh 2. Phæ XRD cña c¸c mÉu xóc t¸c N-T, V-T1<br /> ë 400C b»ng tia UV (a) vµ 4500C (b) vµ V-T2<br /> <br /> <br /> Phæ XRD cña c¸c mÉu TiO2 ST01 vµ ST31 (h×nh 1,a) cho thÊy chØ cã c¸c mòi ®Æc<br /> tr−ng cho pha anatas bÇu, c−êng ®é thÊp. Sau khi xö lý ë 4500C (h×nh 1,b), c¸c mòi trë<br /> nªn nhän vµ c−êng ®é m¹nh h¬n. §iÒu nµy mét lÇn n÷a chøng tá TiO2 sau khi xö lý ë<br /> 4500C cã kÝch th−íc lín h¬n. §©y còng lµ lý do v× sao diÖn tÝch bÒ mÆt riªng cña ST01<br /> gi¶m 4,2 lÇn, cßn cña ST31 lµ 3,8 lÇn. Sù thay ®æi d¹ng phæ XRD cña mÉu xóc t¸c TiO2<br /> – ZnO (ST31) chËm h¬n mÉu ST01, phæ XRD cña ST31 sau khi nung ë 4500C thay ®æi<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> 60 TrÇn Minh H¹nh, NguyÔn Quèc TuÊn, L−u CÈm Léc<br /> <br /> <br /> <br /> Ýt, vÉn tån t¹i nh÷ng mòi tï. §iÒu nµy phï hîp víi kÕt qu¶ ph©n tÝch diÖn tÝch bÒ mÆt<br /> riªng vµ kÝch th−íc h¹t ë trªn. Tuy nhiªn sù kh¸c biÖt nµy lµ kh«ng nhiÒu.<br /> Trong phæ XRD cña mÉu cÊy Nit¬ (N-T) (h×nh 2) xuÊt hiÖn c¸c mòi ®Æc tr−ng cho<br /> pha rutil bªn c¹nh pha anatas. Hµm l−îng rutil tÝnh theo tµi liÖu [17] lµ 7%. C¸c mÉu<br /> xóc t¸c biÕn tÝnh b»ng vanadi cã thµnh phÇn pha xóc t¸c chñ yÕu lµ anatas. Víi hµm<br /> l−îng Nit¬ vµ V2O5 rÊt thÊp nªn chóng kh«ng xuÊt hiÖn trong phæ XRD. Trong phæ<br /> XRD cña c¸c xóc t¸c TiO2/SiO2 chØ quan s¸t thÊy c¸c mòi ®Æc tr−ng cho SiO2, kh«ng<br /> xuÊt hiÖn c¸c mòi cña TiO2. §iÒu nµy cã thÓ lµ do hµm lùîng TiO2 rÊt thÊp, ph©n t¸n<br /> cao nªn c¸c mòi TiO2 kh«ng ph¸t hiÖn thÊy.<br /> Phæ UV cña c¸c mÉu TiO2 ®−îc thÓ hiÖn trong c¸c h×nh 3 vµ 4. Theo phæ UV-Vis<br /> thÊy r»ng, kh¶ n¨ng hÊp thô ¸nh s¸ng cña c¸c mÉu TiO2 biÕn tÝnh ®· më réng ®Õn 460<br /> (N-T) vµ 510nm (V-T). N¨ng l−îng vïng cÊm cña c¸c xóc t¸c TiO2 vµ TiO2 biÕn tÝnh<br /> ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc [19]:<br /> Eg = 1239,8/ λ , eV<br /> Víi Eg lµ n¨ng l−îng vïng cÊm (eV), λ lµ b−íc sãng t¹i ®iÓm uèn trªn phæ hÊp<br /> phô (nm). KÕt qu¶ ®−îc ®−a ra ë b¶ng 2.<br /> <br /> 100 100<br /> 90 90<br /> 3<br /> 80<br /> 2 1 4<br /> 80<br /> 1<br /> 70 70<br /> 5<br /> %R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 60 60<br /> 2 Ti/M (1)<br /> %R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 50 50<br /> Ti/Si1 (2)<br /> 40 40<br /> Ti/Si2 (3)<br /> 30<br /> ST01(1)<br /> ST31(2)<br /> 30 3<br /> 20 N-T (3) 20<br /> V-T2 (4)<br /> 10 10<br /> V-T1 (5)<br /> 0 0<br /> 250 350 450 550 650 750 150 250 350 450 550 650 750<br /> Wavelength(nm) Wavelength(nm)<br /> <br /> <br /> H×nh 3. Phæ UV-Vis cña c¸c mÉu xóc t¸c TiO2 H×nh 4. Phæ UV-Vis cña c¸c mÉu xóc t¸c TiO2<br /> cÊy-N vµ TiO2 cÊy-V mang trªn c¸c chÊt mang<br /> <br /> <br /> B¶ng 2. Vïng b−íc sãng ¸nh s¸ng bÞ hÊp thô vµ n¨ng l−îng vïng cÊm (EG)<br /> cña c¸c xóc t¸c c¸c TiO2 kh¸c nhau<br /> <br /> Xóc t¸c B−íc sãng hÊp thô, nm §iÓm uèn, nm EG, ev<br /> ST01 344 - 428 386 3,2<br /> ST31 338 - 420 380 3,3<br /> V-T1 342 - 506 420 2,95<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> Quang oxi hãa p-xylen trªn xóc t¸c... 61<br /> <br /> <br /> <br /> V-T2 344 - 510 404 3,06<br /> N-T 385 - 460 410 3,02<br /> Ti/Si1 360 - 420 350 3,54<br /> Ti/Si2 340 - 400 350 3,54<br /> Ti/M 220 - 300 260 4,7<br /> <br /> Theo n¨ng l−îng vïng cÊm ta thÊy, thªm phô gia Zn kh¶ n¨ng hÊp thu ¸nh s¸ng<br /> cña TiO2 thay ®æi kh«ng nhiÒu, trong khi ®ã cÊy Nit¬ vµ Vanadi vµo titan oxit ®Òu cho<br /> Eg thÊp h¬n so víi ST01. Theo [20], sù dÞch chuyÓn cña phæ hÊp thô ¸nh s¸ng sang<br /> vïng kh¶ kiÕn cña mÉu N-T lµ do c¸c electron ®−îc gi÷ l¹i t¹i nh÷ng vÞ trÝ khuyÕt cña<br /> oxi vµ do sù h×nh thµnh beta-N (TiN) trong cÊu tróc tinh thÓ vµ c¸c t¸c gi¶ ®· ®−a ra<br /> c«ng thøc tæng qu¸t cña xóc t¸c cÊy N lµ TiO2-xNx. Theo tµi liÖu [20] tØ lÖ N/Ti trong<br /> m¹ng tinh thÓ lµ kh«ng lín h¬n 0,2%. Hai xóc t¸c V-T1 vµ V-T2 cã kh¶ n¨ng hÊp phô<br /> ¸nh s¸ng tèt h¬n N-T. §Æc biÖt xóc t¸c V-T2 cã thÓ hÊp phô ¸nh s¸ng ®Õn b−íc sãng<br /> λ = 510 nm. So s¸nh hai mÉu V-T1 vµ V-T2 ta thÊy, V-T1 víi kÝch th−íc h¹t 20 nm cã<br /> kh¶ n¨ng hÊp thu ¸nh s¸ng tèt h¬n V-T2 víi kÝch th−íc h¹t 7 nm. ë b−íc sãng λ =385<br /> nm, kh¶ n¨ng ph¶n x¹ ¸nh s¸ng (% R) cña c¸c mÉu nh− sau: ST01= 18,4; ST31= 25,8;<br /> N-T= 16,8; V-T1= 13,3 vµ V-T2= 15,8%. Nh− vËy, cÊy V vµ N vµo TiO2 lµm gi¶m kh¶<br /> n¨ng ph¶n x¹ ¸nh s¸ng cña chóng, cßn thªm ZnO th× ng−îc l¹i lµm t¨ng ®¹i l−îng nµy.<br /> Trong khi ®ã víi hµm l−îng TiO2 ≈ 2% c¶ ba xóc t¸c mang trªn chÊt mang MCM41 vµ<br /> SiO2 ®Òu cã n¨ng l−îng vïng cÊm cao h¬n ST01 vµ hÊp phô ¸nh s¸ng trong vïng b−íc<br /> sãng ng¾n h¬n. Trong ®ã ®Æc biÖt mÉu Ti/M chØ hÊp phô ¸nh s¸ng trong vïng 200-300<br /> nm vµ n¨ng l−îng vïng cÊm ®¹t tíi 4,7eV. Nh− ®· biÕt trong phæ UV-Vis vïng mòi øng<br /> víi b−íc sãng 210 nm ®Æc tr−ng cho sù tån t¹i titan n»m trong m¹ng Ti- SiO2 vµ vïng<br /> mòi øng víi b−íc sãng 300 nm ®Æc tr−ng cho sù tån t¹i cña titan n»m ngoµi m¹ng l−íi<br /> (d¹ng anatas) [21].Tõ h×nh 4, ta thÊy: C¸c mÉu Ti/M, Ti/Si1vµ Ti/Si2 ®Òu tån t¹i Ti<br /> n»m trong m¹ng chÊt mang vµ c¸c mÉu Ti/Si cßn cã Ti n»m ngoµi m¹ng SiO 2.<br /> <br /> 3.2. Kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen vµ ho¹t ®é cña c¸c hÖ xóc t¸c<br /> B¶ng 3. L−îng xylen hÊp phô (AX), ®é chuyÓn hãa ®Çu (X0), ®é chuyÓn hãa sau 30 phót (X30)<br /> vµ l−îng cacbon l¾ng ®äng (C) sau 60 phót ph¶n øng quang oxy hãa p-xylen<br /> trªn c¸c xóc t¸c ®−îc ho¹t hãa ë 4500C<br /> <br /> Xóc t¸c ST01 ST31 N-T V-T1 V-T2 Ti/M Ti/Si1 Ti/Si2<br /> <br /> AX.102 , mmol/m2 0,75 0,82 - 7,2 5,8 2,0 2,1 1,9<br /> X 0, % 62 36 42 78 93 77 96 97<br /> X30, % 25 14 24 16 73 34 20 13<br /> ∆X, % 60 61 43 79 21 56 79 86<br /> C, mg/mg xóc t¸c 1,10 1,6 1,27 0,97 0,84 1,16 0,68 3,36<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> 62 TrÇn Minh H¹nh, NguyÔn Quèc TuÊn, L−u CÈm Léc<br /> <br /> <br /> <br /> Tõ b¶ng 3, cho thÊy sù ¶nh h−ëng cña phô gia ®Õn kh¶ n¨ng hÊp phô cña xóc t¸c<br /> rÊt kh¸c nhau. Trong khi trén thªm 20%ZnO kh«ng lµm thay ®æi gi¸ trÞ ®¹i l−îng hÊp<br /> phô AX (mmol/m2) th× trªn c¸c mÉu cÊy V vµ mang TiO2 trªn chÊt mang ®¹i l−îng hÊp<br /> phô AX ®Òu t¨ng so víi ST01. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch nh− sau, mÆc dï hai mÉu ST01<br /> vµ ST31 cã thµnh phÇn kh¸c nhau, nh−ng tÝnh chÊt lý hãa cña TiO2 vµ ZnO t−¬ng tù<br /> nhau, nªn kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen lµ nh− nhau. C¸c xóc t¸c Ti/M, Ti/Si1 vµ Ti/Si2 cã<br /> tÝnh chÊt lý - hãa rÊt kh¸c nhau (kÝch th−íc h¹t, diÖn tÝch bÒ mÆt riªng, phæ UV-Vis vµ<br /> XRD kh¸c nhau), nh−ng ®Òu chøa ~2%TiO2 nªn vÉn cã ®¹i l−îng hÊp phô xylen tÝnh<br /> b»ng mmol trªn 1 m2 bÒ mÆt (hoÆc trªn 1 t©m TiO2) xÊp xØ nhau (~2 mmol/m2) vµ cao<br /> h¬n ST01 vµ ST31 2,5 lÇn (tÝnh trªn 1 m2) vµ cao gÊp 125 lÇn nÕu tÝnh trªn 1 t©m TiO2.<br /> Tõ ph©n tÝch trªn ta thÊy, trong c¸c hÖ xóc t¸c nµy kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen phô<br /> thuéc vµo sè t©m TiO2 cã trong xóc t¸c, cßn chÊt mang chØ cã t¸c dông ph©n t¸n c¸c t©m<br /> TiO2, nhê ®ã t¨ng sè ph©n tö xylen hÊp phô trªn 1 t©m TiO2 lªn nhiÒu lÇn. C¸c xóc t¸c<br /> cÊy l−îng nhá V2O5 (~0,003%) còng lµm t¨ng ®¹i l−îng hÊp phô AX lªn 7,4 – 9,6 lÇn.<br /> §iÒu ®ã chøng tá V2O5 ®· lµm thay ®æi tÝnh chÊt cña TiO2 vµ ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn hÊp<br /> phô p-xylen. Hai mÉu V-T1 vµ V-T2, cã thµnh phÇn t−¬ng tù nhau, nh−ng V-T1 cã kÝch<br /> th−íc h¹t lín h¬n (20nm so víi 7nm), cã ®¹i l−îng hÊp phô xylen cao h¬n mÉu V-T2.<br /> KÕt qu¶ nµy phï hîp víi kÕt luËn tr−íc ®©y cña chóng t«i [22], theo ®ã TiO2 cã kÝch<br /> th−íc h¹t lín h¬n cã kh¶ n¨ng hÊp phô cao h¬n.<br /> <br /> Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu tr−íc ®©y [18] xóc t¸c tèt nhÊt lµ ®−îc xö lý ë 450oC<br /> tr−íc khi tham gia ph¶n øng. Do ®ã ho¹t ®é trong b¶ng 3 ®èi víi tÊt c¶ c¸c xóc t¸c ®Òu<br /> ®−îc xö lý ë 450o C tr−íc khi kh¶o s¸t ho¹t ®é. Ho¹t ®é ®Çu (Xo) cña c¸c xóc t¸c gi¶m<br /> theo thø tù sau:<br /> <br /> Ti/Si1 ≈ Ti/Si2 ≈ V-T2 > V-T1≈ Ti/M > ST01 > N-T > ST31 (1)<br /> <br /> Nh− vËy, c¸c xóc t¸c mang trªn SiO2 vµ MCM41 ®Òu cã ho¹t ®é cao h¬n ST01.<br /> C¸c xóc t¸c biÕn tÝnh cã ho¹t ®é rÊt kh¸c nhau. Thªm ZnO vµ Nit¬ ho¹t ®é ®Çu cña xóc<br /> t¸c TiO2 gi¶m, trong khi ®ã vanadi l¹i lµm t¨ng ho¹t ®é. Xóc t¸c ST31 cã ho¹t tÝnh kÐm<br /> h¬n ST01 lµ do, mÆc dï ZnO cã ho¹t tÝnh quang t−¬ng tù TiO2 nh−ng khi trén thªm<br /> ZnO vµo TiO2 xóc t¸c hÊp thu ¸nh s¸ng cã b−íc sãng ng¾n h¬n vµ n¨ng l−îng vïng cÊm<br /> cao h¬n. MÆt kh¸c còng thÊy r»ng, xóc t¸c ST31 lµ mét trong nh÷ng mÉu cã l−îng<br /> cacbon ng−ng tô cao nhÊt. Xóc t¸c cÊy N mÆc dï cã kh¶ n¨ng hÊp thô ¸nh s¸ng b−íc<br /> sãng dµi h¬n vµ n¨ng l−îng vïng cÊm thÊp h¬n, nh−ng do cã kÝch th−íc h¹t lín, thuËn<br /> lîi cho t¹o cacbon ng−ng kÕt, nªn cã ho¹t ®é thÊp h¬n. Cã thÓ cho r»ng mét trong nh÷ng<br /> nguyªn nh©n chÝnh khiÕn cho ho¹t ®é cña c¸c xóc t¸c biÕn tÝnh ZnO vµ N thÊp cho<br /> ph¶n øng quang oxi hãa trong pha khÝ lµ do trªn c¸c xóc t¸c nµy mét phÇn ph¶n øng<br /> diÔn ra theo h−íng t¹o cacbon l¾ng tô. Nguyªn nh©n khiÕn c¸c xóc t¸c cÊy V2O5 cã ho¹t<br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> Quang oxi hãa p-xylen trªn xóc t¸c... 63<br /> <br /> <br /> <br /> tÝnh cao h¬n ST01 lµ do vanadi ®· lµm gi¶m n¨ng l−îng vïng cÊm cña xóc t¸c, ®ång<br /> thêi lµm t¨ng kh¶ n¨ng hÊp phô xylen. Mét sè tµi liÖu [23] cho r»ng nguyªn nh©n chÝnh<br /> mµ vana®i t¨ng ho¹t ®é quang cña TiO2 lµ do ®iÖn tö quang sinh khi di chuyÓn trªn bÒ<br /> mÆt xóc t¸c ®· bÞ vana®i b¾t gi÷, ®· h¹n chÕ viÖc t¸i kÕt hîp cña cÆp e-- h+ quang sinh.<br /> So s¸nh hai xóc t¸c V-T1 vµ V-T2 cho thÊy V-T2 cã ho¹t ®é cao h¬n nhiÒu lµ do nã cã<br /> kÝch th−íc h¹t nhá h¬n vµ gi¸ trÞ ®¹i l−îng Eg thÊp h¬n. Theo [18] TiO2 cã kÝch th−íc<br /> h¹t nhá h¬n cã ho¹t ®é cao h¬n, mÆc dï cã ®¹i l−îng hÊp phô xylen thÊp h¬n. C¸c xóc<br /> t¸c mang trªn chÊt mang Ti/Si vµ Ti/M mÆc dï cã n¨ng l−îng vïng cÊm cao nh−ng cã<br /> ho¹t ®é ®Çu cao. Ho¹t ®é cao cña 2 xóc t¸c Ti/Si cã thÓ gi¶i thÝch lµ do trong xóc t¸c tån<br /> t¹i liªn kÕt Ti-O-Si trªn bÒ mÆt SiO2-TiO2 nh− ®· thÊy trong phæ UV-Vis lµ nh÷ng vÞ trÝ<br /> ho¹t ®éng mµ chóng cã thÓ t−¬ng t¸c dÔ dµng víi oxi, sinh ra nhiÒu gèc OH*, lµm t¨ng<br /> ho¹t tÝnh xóc t¸c [15]. CÇn l−u ý r»ng kÝch th−íc h¹t cña c¸c mÉu TiO2 mang trªn chÊt<br /> mang kh«ng ph¶i lµ kÝch th−íc h¹t cña TiO2 mµ lµ cña hÖ TiO2 - chÊt mang.<br /> <br /> L−îng cacbon l¾ng ®äng trªn 1 mg xóc t¸c sau 60 phót ph¶n øng gi¶m theo thø<br /> tù sau:<br /> <br /> Ti/Si2 > ST31 > N-T> Ti/M > ST01 > V-T1> V-T2 > Ti/Si1 (2)<br /> <br /> §é æn ®Þnh cña ho¹t ®é xóc t¸c tÝnh theo chªnh lÖch ®é chuyÓn hãa sau 30 phót so<br /> víi ®é chuyÓn hãa ®Çu (∆X) xÕp theo thø tù sau:<br /> <br /> Ti/Si2 < Ti/Si1 ≈ V-T1 < ST31 ≈ ST01 < Ti/M < N-T < V-T2 (3)<br /> <br /> Hai d·y (2) vµ (3) kh«ng hoµn toµn trïng nhau cho thÊy, ¶nh h−ëng cña cacbon<br /> l¾ng ®äng trªn c¸c xóc t¸c kh«ng nh− nhau. C¸c xóc t¸c biÕn tÝnh ®−îc ®iÒu chÕ b»ng<br /> ph−¬ng ph¸p sol-gel (Ti/Si2, Ti/Si1, V-T1) ®Òu cã ®é bÒn kÐm nhÊt, kÐm h¬n ST01.<br /> ST31 víi phô gia ZnO cã ®é bÒn xÊp xØ ST01, 3 xóc t¸c cßn l¹i (Ti/M, N-T, V-T2 ) cã ®é<br /> bÒn cao h¬n ST01, trong ®ã V-T2 cã ®é æn ®Þnh cao nhÊt. C¸c xóc t¸c mang trªn SiO2<br /> ®−îc ®iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p sol-gel t¹o thµnh c¸c quÇn thÓ kÝch th−íc qu¸ lín nªn<br /> cacbon ng−ng kÕt nhanh chãng che phñ c¸c t©m TiO2. Hai xóc t¸c cÊy vanadi còng<br /> t−¬ng tù, V-T2 ®−îc ®iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p kÕt tña cã kÝch th−íc h¹t nhá, nªn cã<br /> ®é bÒn cao, trong khi ®ã V-T1 ®−îc ®iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p sol-gel t¹o thµnh c¸c h¹t<br /> TiO2 lín h¬n, cã ®é bÒn kÐm. Râ rµng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ cã ¶nh h−ëng râ rÖt ®Õn ®é<br /> bÒn cña xóc t¸c vµ V-T2 cã ho¹t ®é vµ ®é bÒn cao nhÊt. Tuy nhiªn sau 60 phót lµm viÖc<br /> ho¹t ®é cña phÇn lín xóc t¸c ®Òu gi¶m ~ 70%, riªng hai xóc t¸c mang trªn SiO2 gi¶m<br /> ~90%. §é bÒn thÊp cña xóc t¸c mang trªn SiO2 cã thÓ ®−îc gi¶i thÝch lµ do mét phÇn<br /> t©m Ti trong mÉu Ti/Si n»m ngoµi m¹ng, cã häat tÝnh cao nh−ng nhanh chãng bÞ<br /> cacbon l¾ng ®äng che phñ.<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> 64 TrÇn Minh H¹nh, NguyÔn Quèc TuÊn, L−u CÈm Léc<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3.3. ¶nh h−ëng cña ®iÒu kiÖn xö lý ®Õn ho¹t tÝnh cña c¸c xóc t¸c ST01 vµ<br /> ST31<br /> B¶ng 4. L−îng xylen hÊp phô (AX), ®é chuyÓn hãa ®Çu (X0), ®é chuyÓn hãa sau 30 phót (X30)<br /> vµ l−îng cacbon l¾ng ®äng (C) sau 60 phót ph¶n øng quang oxy hãa p-xylen<br /> trªn 2 xóc t¸c ST01 vµ ST31 ®−îc ho¹t hãa ë c¸c nhiÖt ®é kh¸c nhau<br /> <br /> Xóc t¸c ST01 ST31<br /> o 0 0 o<br /> §iÒu kiÖn xö lý UV, 40 C 450 C 550 C UV,40 C 4500C 5500C<br /> AX.102, mmol/m2 0,75 2,5 6,9 0,82 4,3 4,0<br /> X0, % 85 62 58 68 36 24<br /> X30, % 17 25 7 7 14 7<br /> ∆X, % 80 60 88 90 61 71<br /> C, mg/mg xóc t¸c 1,88 1,10 0,92 1,68 1,6 1,28<br /> <br /> Tõ b¶ng 4 ta thÊy sau khi xö lý ë nhiÖt ®é cao kÝch th−íc h¹t TiO2 t¨ng vµ kh¶<br /> n¨ng hÊp phô xylen t¨ng. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu tr−íc ®©y cña chóng t«i [18] l−îng<br /> nhãm –OH trong c¸c mÉu TiO2 xö lý b»ng UV ë 40oC Ýt h¬n nhiÒu so víi mÉu xö lý ë<br /> nhiÖt ®é 450 vµ 550oC. Theo Vincenzo Augugliaro [24] chÝnh nhãm – OH lµ t©m hÊp<br /> phô xylen th«ng qua liªn kÕt gi÷a nhãm – OH víi ®iÖn tö cña ph©n tö xylen. Sau khi<br /> xö lý ë nhiÖt ®é cao ®· cã sù kh¸c nhau gi÷a hai mÉu ST01 vµ ST31. Kh¶ n¨ng hÊp phô<br /> cña mÉu ST31 sau khi xö lý ë 450 vµ 550oC xÊp xØ nhau, cßn trªn mÉu ST01, sù thay<br /> ®æi tÝnh chÊt bÒ mÆt sau khi nung ë 550oC m¹nh h¬n vµ ®¹i l−îng AX tiÕp tôc t¨ng khi<br /> t¨ng nhiÖt ®é.<br /> Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 4 cho thÊy, sau khi xö lý b»ng UV ë 40o C, ho¹t ®é cña c¶ 2 xóc<br /> t¸c ST01 vµ ST31 ®Òu cao h¬n nhiÒu so víi khi xö lý nhiÖt. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch lµ<br /> do khi xö lý ë nhiÖt ®é cao ®· lµm t¨ng kÝch th−íc h¹t TiO2, nªn ho¹t ®é cña xóc t¸c<br /> gi¶m. Tuy nhiªn còng thÊy r»ng, ®é chuyÓn hãa sau 30 phót ph¶n øng (X30) cña c¶ 2<br /> xóc t¸c sau khi xö lý ë 4500C lµ cao nhÊt, hay nãi c¸ch kh¸c ®é bÒn lµm viÖc cña chóng<br /> tèt h¬n. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch nh− sau: xö lý ë nhiÖt ®é cao trong xóc t¸c cã sè<br /> nhãm – OH (nguån sinh ra gèc tù do • OH) nhiÒu h¬n vµ c¸c gèc •OH dÔ t¸i sinh trong<br /> ®iÒu kiÖn ph¶n øng [24]. Nh− vËy xö lý xóc t¸c ë 450oC lµ phï hîp nhÊt. Trªn c¶ hai<br /> xóc t¸c khi t¨ng nhiÖt ®é xö lý mÆc dï hÊp phô p-xylen t¨ng nh−ng l−îng cacbon l¾ng<br /> ®äng sau 60 phót lµm viÖc l¹i gi¶m dÇn. §iÒu nµy cã thÓ do ho¹t ®é xóc t¸c gi¶m khi<br /> t¨ng nhiÖt ®é xö lý.<br /> <br /> 4. KÕt luËn<br /> <br /> Tõ kÕt qu¶ kh¶o s¸t ho¹t ®é quang oxi hãa kÕt hîp víi ph©n tÝch tÝnh chÊt lý hãa<br /> cña c¸c chÊt xóc t¸c TiO2 vµ TiO2 biÕn tÝnh, cã thÓ ®−a ra mét sè kÕt luËn sau:<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> Quang oxi hãa p-xylen trªn xóc t¸c... 65<br /> <br /> <br /> <br /> - §èi víi c¸c chÊt xóc t¸c TiO2 th−¬ng m¹i ST01 vµ ST31 t¨ng nhiÖt ®é xö lý, kÝch<br /> th−íc h¹t TiO2 t¨ng, hÊp phô p-xylen t¨ng, cßn l−îng cacbon l¾ng ®äng gi¶m. Tuy<br /> nhiªn xö lý xóc t¸c ë 450oC cho xóc t¸c cã ®é bÒn cao nhÊt. Do ®ã xö lý xóc t¸c ë 450oC<br /> lµ thÝch hîp nhÊt.<br /> <br /> - CÊy 0,003%V hoÆc 0,2%N vµo xóc t¸c TiO2 më réng vïng hÊp phô ¸nh s¸ng vµo<br /> vïng kh¶ kiÕn vµ gi¶m n¨ng l−îng vïng cÊm cña xóc t¸c. Trong khi ®ã, mang 2%TiO2<br /> trªn MCM41 hoÆc SiO2 cã t¸c dông ng−îc l¹i, n¨ng l−îng vïng cÊm t¨ng<br /> - ST31cã tÝnh chÊt lý - hãa t−¬ng tù ST01, nªn cã kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen vµ<br /> ®é bÒn t−¬ng tù ST01, nh−ng cã ho¹t ®é thÊp h¬n do cã n¨ng l−îng vïng cÊm cao h¬n<br /> vµ l−îng cacbon l¾ng ®äng nhiÒu h¬n.<br /> <br /> - C¸c xóc t¸c biÕn tÝnh (trõ ST31) ®Òu cã kh¶ n¨ng hÊp phô p-xylen cao h¬n ST01,<br /> trong ®ã xóc t¸c cÊy vana®i cã ®¹i l−îng hÊp phô p-xylen cao nhÊt. Sè mol xylen hÊp<br /> phô trªn 1m2 bÒ mÆt cña c¸c xóc t¸c mang trªn c¸c chÊt mang kh¸c nhau b»ng nhau<br /> kh«ng phô thuéc vµo b¶n chÊt cña chÊt mang.<br /> <br /> - Ho¹t ®é ®Çu cña c¸c xóc t¸c gi¶m theo thø tù sau:<br /> Ti/Si1 ≈ Ti/Si2 ≈ V-T2 > V-T1≈ Ti/M >ST01 > N-T > ST31<br /> <br /> V2O5 t¨ng ho¹t tÝnh xóc t¸c do lµm gi¶m n¨ng l−îng vïng cÊm vµ t¨ng hÊp phô<br /> xylen. C¸c xóc t¸c trªn chÊt mang mÆc dï cã n¨ng l−îng vïng cÊm cao nh−ng cã ho¹t<br /> ®é ®Çu cao do cã kh¶ n¨ng b¾t gi÷ electron quang sinh.<br /> - §é bÒn cña xóc t¨ng theo thø tù sau:<br /> <br /> Ti/Si2 < Ti/Si1 ≈ V-T1 < ST31 ≈ ST01 < Ti/M < N-T < V-T2<br /> §é bÒn cña xóc t¸c kh«ng cã quan hÖ chÆt chÏ víi l−îng cacbon l¾ng ®äng, nh−ng<br /> phô thuéc vµo ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ xóc t¸c. C¸c xóc t¸c biÕn tÝnh ®−îc ®iÒu chÕ b»ng<br /> ph−¬ng ph¸p sol-gel cã ®é bÒn kÐm nhÊt.<br /> <br /> Chóng t«i c¸m ¬n TS Vò Anh TuÊn vµ TS.NguyÔn §×nh TuyÕn phßng C«ng NghÖ<br /> VËt LiÖu S¹ch, ViÖn Hãa Häc, ViÖn KH &CN ViÖt Nam ®· cung cÊp cho chóng t«i c¸c<br /> mÉu xóc t¸c biÕn tÝnh.<br /> <br /> TµI LIÖU THAM KH¶O<br /> <br /> 1. A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk, J. Photochem. Photobiol.C 1 (2001), 1.<br /> 2. A.J. Maira, K.L. Yeung, C.Y. Lee, P.L. Yue, C.K. Chan, J.Catal. 192 (2000), 185.<br /> 3. N. Djeghri, S.J. Teichner, J. Catal. 62 (1980), 99.<br /> 4. J.M. Herrmann, W. Mu, P. Pichat, Heterogen. Catal. Fine Chem. 2 (1991), 405.<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> 66 TrÇn Minh H¹nh, NguyÔn Quèc TuÊn, L−u CÈm Léc<br /> <br /> <br /> <br /> 5. D.S. Muggli, L. Ding, Appl. Catal. B 32 (2001), 181.<br /> 6. M. Anpo, K. Chiba, M. Tomonari, S. Coluccia, M. Che, M.A.Fox, Bull. Chem. Soc. Jpn. 64<br /> (1991) 543.<br /> 7. M. Fujihira, Y. Satoh, T. Osa, Nature 293 (1981), 206.<br /> 8. J. Peral, D.F. Ollis, J. Catal. 136 (1992), 554.<br /> 9. L. Cao, Z. Gao, S.L. Suib, T.N. Obee, S.O. Hay, J.D. Freihaut, J. Catal. 196 (2000), 253.<br /> 10. A.J. Maria, K.L. Yeung, J. Soria, J.M. Coronado, C. Belver, C.Y. Lee, V. Augugliaro, Appl.<br /> Catal. B 29 (2001), 327.<br /> 11. Hisahiro Eigana, Shigeru Futamura and Takashi Ibusuki Applied Catalysis B:<br /> Environmental 38 (2002), 215.<br /> 12. R.I. Bickley, T. Gonzalez-Carreno, J.S. Lees, L. Palmisano, R.J.D. Tilley, J. Solid State<br /> Chem. 92 (1991), 178.<br /> 13. Xiaoli Yan, Jing He, David G. Evans, Xue Duan, J. Applied catalysis B: Environmental<br /> 55(2005), 243.<br /> 14. X. Duan, D. Sun, Z. Zhu, X. Chen and P. Shi, J. Environ. Sci. Health, A37, N.4, (2002), 679.<br /> 15. K. Y. Jung and S. B. Park, Korean, J. Chem. Eng, 18, N.6 (2001), 879.<br /> 16. A. J. Maira, K. L. Yeung, C. Y. Lee, P. L. Yue and C. K. Chan, J.Catal. 192 (2000), 185.<br /> 17. M Anpo, M. Kaneko, I Okura, Photocatalysis: Science and Technology, Kodansha &<br /> Springer , Tokyo, 2002, pp 175- 182.<br /> 18. L−u CÈm Léc, NguyÔn TrÝ, NguyÔn Quèc TuÊn. ¶nh h−ëng cña chÕ ®é xö lý xóc t¸c vµ ®iÒu<br /> kiÖn ph¶n øng vµ ®Õn ho¹t ®é quang oxi hãa p-xylen cña TiO2 degusa P25, T¹p chÝ Khoa<br /> häc C«ng nghÖ (göi ®¨ng).<br /> 19. H. Einaga, S. Futamura and T. Ibusuki, Applied Catalysis B: Environmental, 38 (2002),<br /> 215.<br /> 20. T. Ihara, M. Miyoshi, Y. Iriyama, O. Matsumoto, S. Sugihara, Applid Catalysis B:<br /> Environmental, 42 (2003), 403.<br /> 21. Shunaiche, Mizue Kaneda, Osamu Terasaki and Takashi Tatsumi, “Counteranion Effect on<br /> the Formation of mesoporous Materials under Acidic Synthesis Process”, International<br /> Mesostructured Materials Association, 2002, 6<br /> 22. L−u CÈm Léc, NguyÔn Quèc TuÊn, NguyÔn TrÝ, Hå CÈm Hoµi, ¶nh h−ëng cña kÝch th−íc<br /> h¹t TiO2 ®Õn tÝnh chÊt vµ ho¹t ®é xóc t¸c trong ph¶n øng quang oxi hãa p-xylen, T¹p chÝ<br /> Ph¸t triÓn KHCN, §H Quèc gia TP. Hå ChÝ Minh (göi ®¨ng).<br /> 23. S. Bsslmann, C. Freitag, O. Hinrichsen, M. Muhler, Temperature programmed reduction<br /> and oxidation experiments with V2O5/TiO2 catalysts, Germany (2001).<br /> 24. V. Augugliaro, L. Palmisano, A. Sclafani, C. Minero, E. Pelizzetti, Toxicol. Environ. Chem,<br /> 16 (1988), 89.<br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br /> Quang oxi hãa p-xylen trªn xóc t¸c... 67<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> VNU. JOURNAL OF SCIENCE, Nat., Sci., & Tech., T.xXIII, n01, 2007<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> PHOTOOXIDATION OF p-XYLENE ON TiO2<br /> AND MODIFIED -TiO2 CATALYSTS<br /> <br /> Tran Minh Hanh(1), Nguyen Quoc Tuan(2), Luu Cam Loc(1)<br /> (1)<br /> Vietnamese Academy of Science and Technology<br /> (2)<br /> §a Lat University<br /> <br /> <br /> Titanium oxide ST01, ST31, TiO2 catalysts modified by V5+, N2+ and supported on<br /> MCM41 and SiO2 have been used for photooxidation of p-xylene in gas phase. Physico-<br /> chemical properties of catalysts were determined by the methods of BET Adsorption, X-<br /> ray Diffraction (XRD), UV-Vis spectroscopy, and atom adsorption spectroscopy (AAS)<br /> methods. The photocatalytic activity of catalysts were determined after thermal<br /> treatment as well as UV lighting. The common observation is that the higher<br /> temperature of treatment the lower conversion of p-xylene obtained. Additives change<br /> the photoactivity, p-xylene adsorption, carbon deposit amount and stability of<br /> catalysts. TiO2 - V- doping have been shown to be the best catalyst for p-xylene<br /> photooxidation in gas phase.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc §HQGHN, KHTN & CN, T.XXIII, Sè 1, 2007<br />