ISSN:
Website: www.jomc.vn
Nghiên cứu chế tạo chất xúc tác quang Nano-Composite Cu2O/TiO2 và khảo sát tính chất xúc tác quang phân hủy chất màu Metyl dacam dưới chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy
Tóm tắt
Vật liệu xúc tác quang nano –composite Cu2O / TiO2 được điều chế bằng phương pháp thủy nhiệt. Tỷ lệ mol của Ti4 + được tính thay đổi tương ứng là 10, 30 và 50 mol.% (So với Cu2 + về số mol). Các phương pháp được sử dụng để khảo sát tính chất của vật liệu bao gồm: XRD, Raman shift, SEM và quang phổ UV-Vis rắn. Tính chất quang xúc tác đối với thuốc nhuộm metyl da cam (MO) phân huỷ của vật liệu chế tạo được khảo sát dưới sự chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy bằng đèn Osram (250W). Các mẫu vật liệu nano Cu2O / TiO2 đều có các tinh thể TiO2 dạng anata hình cầu, mịn bao quanh các tinh thể Cu2O hình bát diện. Kích thước của các hạt bát diện là ~400-500 nm, kích thước của hạt TiO2 là <50-80 nm. Độ rộng vùng cấm của các mẫu Cu2O / 10 % TiO2, Cu2O / 30% TiO2 và Cu2O / 50% TiO2 tăng dần 2,47, 2,67, 2,82 eV. Các mẫu có đặc tính quang xúc tác đối với sự phân hủy thuốc nhuộm MO trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Hiệu suất cao nhất đối với sự phân hủy MO là 92% sau 40 phút chiếu sáng đối với các mẫu Cu2O / 10% TiO2.
Tài liệu tham khảo
- . Diana V.W., Qing C.X., Mahasin A.S., Kok H.L., Tuti M.L., Timothy T.Y.T. - Experimental and theoretical studies of Fe-doped TiO2 films prepared by peroxo sol-gel method, Appl. Catal. A: General 401 (2011) 98-105. Doi: 10.1016/j.apcata.2011.05.003.
- . Dong G., Zhang Y., Pan Q., Qiu J. - A fantastic graphitic carbon nitride (g-C3N4) material: Electronic structure, photocatalytic and photoelectronic properties, J. Photochem. Photobio. C: Photochem. Reviews 20 (2014) 33-50. https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2014. 04.002.
- . Lei H., Feng P., Hongjuan W., Hao Y., Zhong L. - Preparation and characterization of Cu2O/TiO2 nano–nano heterostructure photocatalysts, Catal. Commun. 10 (2009) 1839-1843. Doi:10.1016/j.catcom.2009.06.011.
- . Ibram G., Polkampally P.K., Ibram A., Jordan M.S., Mantripragada R., Neha Y.H., Gade P., Govindan S. - Preparation and characterization of Cu-doped TiO2 materials for electrochemical, photoelectrochemical and photocatalytic application, Appl. Surf. Sci. 293 (2014) 229-247. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.12.140.
- . Kais E., Atef A., Stefano L., Latifa B., Elio G., Mohamed K. - Synthesis and characterization of Fe3+ doped TiO2 nanoparticles and films and their performance for photocurent response under UV illumination, J. Alloys and Compounds 541 (2012) 421-427. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.07.010.
- . Deng Y., Handoko A.D., Du Y., Xi S., and Yeo B.S. - In Situ Raman Spectroscopy of Copper and Copper Oxide Surfaces during Electrochemical Oxygen Evolution Reaction: Identification of CuIII Oxides as Catalytically Active Species, ACS Catal. 6 (2016) 2473-2481. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b00205.
- . Kardarian K., Nunes D., Sberna P.M., Ginsburg A., Keller D.A., Pinto J.V., Deuermeier J., Anderson A.Y., Zaban A., Martins R., Fortunato E. - Effect of Mg doping on Cu2O thin films and their behavior on the TiO2/Cu2O heterojunction solar cells, Solar Ener. Mater. & Solar Cells 147 (2016) 27-36. http://dx.doi: 10.1016/j.solmat.2015.11.041.
- . Paul D.R., Gautam S., Panchal P., Nehra S.P., Choudhary P., Sharma A. - ZnO-Modified g-C3N4: A Potential Photocatalyst for Environmental Application, Amer. Chem. Soci. Omega 5 (2020) 3828-3838. Doi: 10.1021/acsomega.9b02688.
- . Khan M.A., Ullah M., Iqbal T., Mahmood H., Khan A.A., Shafique M., Majid A., Ahmed A., Khan N.A. - Surfactant Assisted Synthesis of Cuprous Oxide (Cu2O) Nanoparticles via Solvothermal Process, Nanosci. Nanotechnol. Research 3(1) (2015) 16-22. Doi:10.12691/nnr-3-1-3.