ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐẶNG THANH PHONG
KHẢO SÁT BIẾN TÍNH TiO
2
-rutil
TỔNG HỢP, CẤU TRÚC, HÌNH THÁI
VÀ HOẠT TÍNH XÚC TÁC CHUYÊN NGÀNH: HÓA VÔ CƠ
MÃ SỐ: 60 44 25
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. Tiến sĩ Huỳnh Thị Kiều Xuân
MỞ ĐẦU
Ngày nay, môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chất
thải từ sinh hoạt, từ công nghiệp và nông nghiệp, nên nhu cầu về xử lý các chất thải
độc hại trong môi trường là vấn đề luôn được các nhà khoa học quan tâm. Nhiều
nghiên cứu để phải phát triển các chất xử lý thành phần độc hại trong chất thải được
thực hiện trong những năm gần đây. Một trong các chất xử lý được quan tâm là
TiO
2
, là chất xúc tác quang hóa có hoạt tính mạnh dưới tác dụng của ánh sáng tử
ngoại. TiO
2
được ứng dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực làm sạch nước và không khí.
Tuy nhiên, hoạt tính quang xúc tác của TiO
2
thông dụng lại không đáng kể
trong vùng ánh sáng khả kiến. Vì vậy, nhiều phương pháp tổng hợp vật liệu xúc tác
quang hóa TiO
2
đã được nghiên cứu để làm tăng hoạt tính của TiO
2
như phương
pháp sol-gel, phương pháp oxy hóa từ pha khí,… Một hướng nghiên cứu được tập
trung nhiều đó là việc doping các ion kim loại và phi kim vào TiO
1.1
Tổng quan về TiO
2
2
1.1.1
Cấu trúc và các pha của TiO
2
2
1.1.2
Tính chất vật lý 4
1.1.3
Tính chất hóa học 4
1.1.4
Tính chất xúc tác quang hóa của TiO
2
6
1.1.5
Các yếu tố ảnh hưởng đến động học quang xúc tác của TiO
2
với chất mang 18
1.3
Các nghiên cứu biến tính TiO
2
đã công bố 19
1.3.1 Biến tính TiO
2
bằng tác nhân Cl
2
19
1.3.2
Biến tính TiO
2
-ruti bằng tác nhân HF 22
1.3.3
Biến tính TiO
2
bằng tác nhân KOH 35
1.4
Sơ lược về metylen xanh (MB) 49
Quy trình biến tính TiO
2
–rutil 54
2.4.2
Khảo sát các yếu tố biến tính 55
2.5
Phương pháp khảo sát hoạt tính 57
2.5.1
Chuẩn bị các dung dịch 57
2.5.2
Dựng đường chuẩn của metylen xanh 57
2.5.3 Khảo sát khả năng hấp phụ của xúc tác 63
2.5.4
Khảo sát khả năng giải hấp của EDTA 64
2.5.5
Khảo sát hoạt tính của xúc tác 64
Ảnh hưởng của tỉ lệ mol của tác nhân biến tính lên
khả năng hấp phụ của các mẫu xúc tác 77
3.2.2
Ảnh hưởng của thời gian nung lên
khả năng hấp phụ của các mẫu xúc tác 79
3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ nung lên
khả năng hấp phụ của mẫu xúc tác 81
3.3
Khảo sát hoạt tính xúc tác của các mẫu bằng MB 83
3.3.1
Khả năng phân hủy MB bằng bức xạ VIS và UV khi không có xúc tác. 83
3.3.2 Khả năng giải hấp của EDTA 85
3.3.3
Khả năng giải hấp MB ra khỏi các mẫu xúc tác bằng EDTA 86
3.3.4
Khảo sát hoạt tính xúc tác quang hóa của các mẫu biến tính bằng MB 87
3.3.5
Bảng 1.3
Tính chất của Degussa P25 TiO
2
51
CHƯƠNG II
Bảng 2.1 Danh sách dụng cụ sử dụng 53
Bảng 2.2 Danh sách thiết bị sử dụng 53
Bảng 2.3 Danh sách hóa chất sử dụng 53
Bảng 2.4 Bảng kí hiệu của A – tác nhân biến tính 54
Bảng 2.5 Bảng kí hiệu mẫu xúc tác 55
Bảng 2.6 Các dung dịch MB dùng để dựng đường chuẩn 58
Bảng 2.7 Giá trị độ hấp thu quang A của đường chuẩn A1 – đường chuẩn
không có dung dịch giải hấp lần 1 58
Bảng 2.8 Giá trị độ hấp thu quang A của đường chuẩn A2 – đường chuẩn
không có dung dịch giải hấp lần 2 59
Bảng 2.9 Các dung dịch MB dùng để dựng đường chuẩn 60
Bảng 2.10 Giá trị độ hấp thu quang A của đường chuẩn B1 – đường chuẩn
có dung dịch giải hấp lần 1 61
Bảng 2.11 Giá trị độ hấp thu quang A của đường chuẩn B2 – đường chuẩn
có dung dịch giải hấp lần 2 62
CHƯƠNG III
Bảng 3.1 Bảng giá trị d, I của các mẫu TO, TO-5-950 và tham chiếu 71
iv Bảng 3.2
Bảng giá trị d, I của các mẫu ClTO-2,0-5-950, FTO-3,0-5-950
Hiệu suất giải hấp MB của EDTA trên các mẫu xúc tác 86
Bảng 3.10
Độ chuyển hóa MB theo tỉ lệ mol tác nhân biến tính dưới bức xạ VIS 90
Bảng 3.11
Độ chuyển hóa MB theo tỉ lệ mol tác nhân biến tính dưới bức xạ UV . 91
Bảng 3.12
Giá trị độ chuyển hóa MB theo thời gian nung dưới bức xạ VIS 93
Bảng 3.13
Giá trị độ chuyển hóa MB theo thời gian nung dưới bức xạ UV 95
Bảng 3.14
Giá trị độ chuyển hóa MB theo nhiệt độ nung dưới bức xạ VIS 97
Bảng 3.15
Giá trị độ chuyển hóa MB theo nhiệt độ nung dưới bức xạ UV 99
Bảng 3.16
Hiệu suất chuyển hóa MB sau 180 phút của các mẫu so sánh 100
2
khảo sát 20
Hình 1.8 Phổ XPS của mẫu Cl-TiO
2
, 300, 2h 21
Hình 1.9 Hoạt tính xúc tác của Cl-TiO2 và TiO2 vùng VIS 21
Hình 1.10 Hoạt tính xúc tác của Cl-TiO
2
và TiO
2
vùng UV 21
Hình 1.11 Giản đồ XRD của TiO2 (a) và F-TiO2 (b)
24
Hình 1.12 Độ truyền qua của TiO
2
(a) và F-TiO
2
(b) 24
Hình 1.13 Lượng H
2
thoát ra trên TiO
2
(▲) và F-TiO
(▲) và F-TiO
2
(■); (b) Sự thay đổi của góc thấm ướt theo
thời gian trên TiO
2
(▲) và F-TiO
2
(■) sau khi tắt bức xạ UV 28
Hình 1.17 Phổ Raman của TiO
2
-rutil (a) và F-TiO
2
(b) 29
Hình 1.18 Phổ XPS của TiO
2
(a) và F-TiO
2
(b) 30
Hình 1.19 Phổ XPS của F trong TiO
2
(a) và F-TiO
2
(b) với 40 lần quét 30
Hình 1.20 Phổ ATR-FTIR của F trong TiO
2
(đường nét đứt) và F-TiO
Hình 1.26 Sự tiến triển của phổ UV-VIS theo thời gian chiếu bức xạ
đối với sự phân hủy quang xúc tác của BRL trong dung dịch nước. 44
Hình 1.27 Đồ thị của k
app
theo nhiệt độ nung của các mẫu K1, K2, K3, K4,
và mẫu TiO
2
tinh khiết. 45
Hình 1.28 Đồ thị logarit của nồng độ BRL
theo thời gian với pH ban đầu thay đổi 46
Hình 1.30 Ảnh hưởng của nồng độ đầu lên tốc độ xúc tác 47
Hình 1.31 Công thức cấu tạo của metylen xanh 50
CHƯƠNG II
Hình 2.1 Đường chuẩn không có dung dịch giải hấp lần 1 59
Hình 2.2 Đường chuẩn không có dung dịch giải hấp lần 2 60
Hình 2.3 Đường chuẩn có dung dịch giải hấp lần 1 61
vii Hình 2.4 Đường chuẩn có dung dịch giải hấp lần 2 62
CHƯƠNG III
Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu TO 67
Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo tỉ lệ mol A/TiO
2
dưới bức xạ VIS 92
Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo tỉ lệ mol A/TiO
2
dưới bức xạ UV 92
Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo thời gian nung dưới bức xạ VIS 94
Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo thời gian nung dưới bức xạ UV 94
viii Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo nhiệt độ nung dưới bức xạ VIS 98
Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
theo nhiệt độ nung dưới bức xạ UV 98
Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn hiệu suất chuyển hóa MB
sau 180 phút của các mẫu so sánh 9810
2
C [21], hoặc từ 350–1175
0
C [28]. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự
chuyển pha như khuyết tật, các chất thêm (doping), kích thước tinh thể,…
Có nhiều ý kiến trái ngược nhau về ảnh hưởng của kích thước tinh thể tới sự
chuyển pha. Theo [10], kích thước tinh thể giảm có thể làm tăng tính ổn định của
pha anatas; trong khi đó, các ý kiến khác cho rằng kích thước tinh thể nhỏ sẽ thúc
đẩy sự chuyển pha anatas sang rutil. Tỉ lượng và áp suất của phản ứng cũng ảnh
3 hưởng đến sự chuyển pha. Gần đây, có ý kiến cho rằng với sự có mặt của một lượng
nhỏ pha brookit trong pha anatas sẽ thúc đẩy sự chuyển pha sang rutil [21].
Sự chuyển pha anatas sang rutil tỏa nhiệt với năng lượng hoạt hóa chuyển pha
là 12,6 kJ/mol kèm theo sự sắp xếp lại không đáng kể mạng tinh thể [6, 21]. Tuy
vậy, vận tốc chuyển pha lại phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian nung, phương pháp
điều chế, phân bố kích thước hạt, sự hiện diện của các tạp chất [23],… Quá trình
chuyển pha đi qua giai đoạn trung gian được đặc trưng bởi sự tạo thành hỗn hợp đa
hình gồm cả dạng anatas và rutil. Hình 1.1 Ô mạng cơ sở của anatas (trái) và rutil (phải)
Cấu trúc của anatas và rutil được hình thành bởi những chuỗi bát diện TiO
6
. Sự
khác biệt của hai dạng tinh thể này xuất phát từ mức độ sai lệch của từng bát diện
cũng như cách sắp xếp của những chuỗi bát diện đó. Mỗi ion Ti
4+
được bao quanh
bởi 1 bát diện gồm 6 ion O
oxygen gia tăng vì nó được giải phóng và hình thành các oxid có số oxy hóa thấp
của titanium. Điều này kèm theo sự thay đổi màu sắc và độ dẫn điện riêng.
Rutil có tỉ khối cao nhất và cấu trúc đặc khít nhất, có độ cứng Mohs 6,5–7,0;
cứng hơn anatas (5,5–6,0).
1.1.3 Tính chất hóa học [2]
TiO
2
rất trơ về mặt hóa học, không phản ứng với nước, các dung dịch loãng
của acid (trừ HF) và kiềm, chỉ tác dụng chậm với acid đun nóng hoặc kiềm nóng
chảy, thể hiện tính lưỡng tính với cả hai tính acid và baz đều rất yếu.
Với HF:
TiO
2
+ 6HF H
2
TiF
6
+ 2H
2
O
Với dung dịch acid đặc và nóng:
TiO
2
+ 2H
2
SO
4
H
2
[TiO(SO
Ô mạng cơ sở
a = b Å
c Å
Thể tích Å
34,5845
2,9533
62,07
3,7842
9,5146
136,25
Nhiệt độ nóng chảy
0
C
1850 1800
Khối lượng riêng g/cm
3
4,2743 3,895
Tỉ khối 4,2 3,84
Độ cứng Mohs 6–7 5,5–6,0
Chỉ số khúc xạ 550nm
2,71 2,52
4
+ 2HCl
Sản phẩm của phản ứng là acid metatitanic. Đó là hợp chất có cấu trúc polyme
mà thành phần và tính chất biến đổi trong khoảng rộng, tùy thuộc vào điều kiện điều
chế. Có 2 dạng là acid - và -titanic, dạng -titanic được tạo thành khi tiến hành
phản ứng ở nhiệt độ thấp và hợp chất polyme trong đó các bát diện Ti(OH)
6
liên kết
6 với nhau qua cầu nối OH, dạng -titanic khó tan trong cả acid và kiềm do sự mất
nước và chuyển từ cầu nối OH trong dạng sang dạng .
TiO
2
tác dụng với một số chất khác:
TiO
2
+ 4NaHSO
4
Ti(SO
4
)
2
+ 2Na
2
SO
4
+ 2H
2
hình thành các gốc tự do hydroxyl OH
và R
.
H
2
O + h
+
H
+
+ OH
OH
+ h
+
OH
R + h
+
R
Các electron quang sinh phản ứng với các chất cho electron như O
2
để hình
thành những anion superoxid.
2
O
2
HO
+ HO
–
H
2
O
2
+ O
2
–
O
2
+ HO
+ HO
–
Vùng dẫn của rutil có giá trị gần với thế khử nước thành khí hydro (thế chuẩn
= 0,00V), trong khi với anatas thì cao hơn mức này một chút, đồng nghĩa với một
7 thế khử mạnh hơn. Theo như giản đồ thì anatas có khả năng khử O
2
thành O
O và CO
2
.
Hình 1.2 Sơ đồ minh họa giản đồ vùng năng lượng của TiO
2Hình 1.3 Sơ đồ minh họa cơ chế xúc tác của TiO
2
8 Bên cạnh đó, quá trình tái kết hợp các tiểu phân mang điện cũng diễn ra, quá
trình này có thể làm giảm hiệu quả xúc tác của TiO
2
:
TiO
2
+ h
+
+ e
–
TiO
2
Tất cả các quá trình trên có thể được minh họa trong Hình 1.3.
1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến động học quang xúc tác của TiO
2
quang sinh tái hợp sẽ không tham gia phản ứng hóa học với các chất
hấp thụ trên bề mặt nữa. Gần đây phổ laser siêu nhanh có thể giúp chúng ta xác định
tốc độ tái hợp xảy ra trong một khoảng thời gian vài chục pico giây trong phản ứng
quang xúc tác của TiO
2
.
1.1.5.2 Ảnh hưởng của các chất “bẫy electron”, “bẫy gốc hydroxyl” [11, 12]
Khi hệ phản ứng có các chất O
2
, O
3
, H
2
O
2
hoặc S
2
O
8
2–
thu nhận e
–
cb
trên vùng
hóa trị làm kéo dài thời gian sống của các lỗ trống h
+
vb
, thì hoạt tính xúc tác quang
sẽ tăng, thêm vào đó các chất này còn tạo ra gốc hydroxyl tự do:
O
–
cb
OH
+ OH
–
Hoạt tính xúc tác quang của TiO
2
sẽ giảm đi khi trong dung dịch có mặt các
ion như Cl
–
, CO
3
2–
, SO
4
2–
,… do các ion này bẫy OH
–
và làm giảm nồng độ OH
:
OH
+ Cl
–
Cl
+ OH
nên không phụ thuộc vào C
TiO
2
. Điều này được giải thích là do khi hàm lượng xúc
tác lớn hơn giá trị tới hạn, các hạt xúc tác dôi ra sẽ che chắn một phần bề mặt nhạy
sáng của xúc tác. Đối với các hệ quang hóa tĩnh trong phòng thí nghiệm, hàm lượng
xúc tác tối ưu khoảng 2,5 gTiO
2
/L. Vì vậy cần xác định hàm lượng xúc tác tối ưu để
tránh lãng phí xúc tác, đồng thời để đảm bảo hấp phụ tối đa lượng photon ánh sáng.
1.1.5.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Đa số các phản ứng quang xúc tác không nhạy với nhiệt độ hoặc thay đổi rất ít
theo nhiệt độ. Về mặt nguyên tắc, năng lượng hoạt hóa của quá trình quang hóa xúc
tác bằng 0, tuy nhiên việc tăng nhiệt độ có thể làm giảm tốc độ tái hợp giữa e
–
và h
+
nên trong một số ít trường hợp cho thấy sự phụ thuộc Arrhenius của quá trình phân
hủy quang hóa, với năng lượng hoạt hóa biểu kiến cỡ vài kJ/mol trong khoảng nhiệt
độ 20–80
0
C. Nhờ vậy, quá trình quang xúc tác không đòi hỏi cấp nhiệt, nhiệt độ tối
ưu trong khoảng 20–80
0
C. Đây cũng là ưu điểm của quá trình quang xúc tác đối với
các ứng dụng trong môi trường nước.
1.1.5.5 Ảnh hưởng của pH
Như các quá trình xúc tác xảy ra trên oxid kim loại, quá trình quang xúc tác
trên TiO
2
chịu ảnh hưởng bởi pH dung dịch
phản ứng. Tuy nhiên sự thay đổi tốc độ của quá trình quang hóa xúc tác ở các pH
khác nhau thường không quá một bậc độ lớn. Đây cũng là một thuận lợi của quá
trình quang hóa xúc tác trên TiO
2
so với các quá trình oxy hóa nâng cao khác.
1.1.5.6 Ảnh hưởng của yếu tố độ tinh thể hóa
Rất nhiều công trình nghiên cứu đều cho rằng khi độ tinh thể hóa cao sẽ làm
tăng hoạt tính quang hóa. Nung ở nhiệt độ cao là một phương pháp xử lí thường
được dùng để tăng cường độ tinh thể hóa.
Trong các nghiên cứu về quá trình phân hủy quang hóa tricloroetylen bằng
TiO
2
được điều chế bằng phương pháp sol-gel cho thấy rằng, khi độ tinh thể hóa
cao sẽ làm tăng hoạt tính quang hóa. Nishimoto [15] cũng thông báo rằng việc nung
anatas ở nhiệt độ cao làm tăng độ tinh thể hóa và dẫn đến tăng hoạt tính quang hóa
của TiO
2
. Kurkin [11] và cộng sự đã quan sát thấy tốc độ cực đại của phản ứng phân
hủy aceton pha khí theo nhiệt độ nung xúc tác (được điều chế từ sự thủy phân TiCl
4
trong dung dịch amoniac hoặc NaOH). Họ nhận thấy khi tăng nhiệt độ nung, diện
tích bề mặt riêng của bột anatas sẽ giảm. Điều này được giải thích bởi sự tăng kích
thước tinh thể theo nhiệt độ, từ 11 đến 17nm với nhiệt độ từ 360 lên 500
0
C. Hoạt
tính quang hóa tăng, thể hiện cực đại ở khoảng 450
0
), tốc độ quá trình quang xúc tác tỷ lệ với
căn bậc 2 của cường độ bức xạ. Vì vậy, công suất nguồn UV tối ưu cần được chọn
tương ứng với vùng có cường độ bức xạ tỉ lệ tuyến tính với tốc độ quá trình quang
hóa.
1.1.5.8 Ảnh hưởng của nồng độ oxygen
Tốc độ và hiệu quả của quá trình quang xúc tác phân hủy các chất hữu cơ được
tăng cường nhờ sự tham gia của oxygen. Với vai trò làm tâm bẫy điện tử vùng dẫn,
phân tử oxygen đã ngăn chặn một phần sự tái hợp của cặp e
–
/h
+
cùng với việc tạo
thành một tác nhân oxy hóa hiệu quả là anion peroxid.
1.1.5.9 Ảnh hưởng của yếu tố kích thước hạt
Một thông số rất quan trọng ảnh hưởng đến các giai đoạn phản ứng quang hóa
là hình thái học của xúc tác, chủ yếu là kích thước hạt của TiO
2
. TiO
2
với kích
thước nanomet khắc phục được những yếu tố gây ảnh hưởng đến quá trình quang
xúc tác là hiệu suất lượng tử thấp và sự hình thành sản phẩm phụ không mong
muốn. TiO
2
nanomet có hoạt tính quang hóa cao hơn và chọn lọc hơn TiO
2
P25
Degussa thương mại [13]. Tùy theo kích thước tinh thể, TiO
2
nanomet có những
nằm
trong khoảng từ 25–40nm tương ứng với kích thước tinh thể pha anatas khoảng
25nm. Sự tồn tại kích thước hạt và kích thước tinh thể tối ưu là do có sự phụ thuộc
của hiệu quả hấp phụ và tán xạ ánh sáng và động lực của các hạt mang điện vào kích
thước hạt đối với các hạt có kích thước nhỏ hơn 30nm. Khi kích thước hạt lớn hơn
30nm, diện tích bề mặt có tính chất quyết định đến hoạt tính quang hóa và khi đó
hoạt tính giảm cùng với việc tăng kích thước hạt. Diện tích bề mặt lớn với mật độ
các chất trên bề mặt không đổi dẫn đến tốc độ phản ứng giữa các electron và lỗ
trống với các chất nhanh hơn bởi số luợng các chất bao quanh cặp e
–
/h
+
nhiều hơn.
Theo đó thì diện tích bề mặt càng lớn thì hoạt động quang xúc tác càng cao [4]. Đối
với titan dioxid có bề mặt và kích thước hạt xác định thì hoạt tính xúc tác sẽ tăng
tuyến tính theo kích thước tinh thể pha anatas cho đến khi không có sự xuất hiện
của pha rutil [18].
1.1.5.10 Ảnh hưởng của yếu tố thành phần pha tinh thể
TiO
2
được sử dụng làm xúc tác quang thường tồn tại ở hai pha tinh thể chủ yếu
là anatas và rutil, trong đó nói chung anatas được xem là có hoạt tính cao hơn. Pha
rutil tinh khiết thường không có hoạt tính. Tuy nhiên, cũng có một số thông báo
13 rằng pha rutil tinh khiết cũng có hoạt tính quang hóa nhưng lại phụ thuộc vào
phương pháp điều chế, bản chất của các nguyên liệu sử dụng [19] và bản chất của
chất phản ứng [20].
Có nhiều nghiên cứu giải thích ảnh hưởng của thành phần pha đến hoạt tính
Sommorijai [19] cho rằng hiệu suất quang xúc tác của pha rutil thấp hơn do sự
tái hợp của cặp e
–
/h
+
xảy ra trên bề mặt pha rutil nhanh hơn so với anatas, ngược lại
bề mặt pha anatas có khả năng hấp phụ chất hữu cơ và nhóm hydroxyl cao hơn so
với rutil. Tuy nhiên, theo Milis [13], sự giảm hoạt tính xúc tác khi chuyển từ pha
anatas sang pha rutil là do sự thay đổi diện tích bề mặt riêng và lỗ xốp hơn là do cấu
trúc tinh thể. Với hầu hết hệ phản ứng quang xúc tác, nói chung có thể chấp nhận là
anatas có hoạt tính quang hóa cao hơn rutil.
Cho đến nay TiO
2
P25 Degussa là một chất quang xúc tác thương mại có hoạt
tính nổi trội nhất, nó chứa hỗn hợp hai pha anatas và rutil và có hoạt tính hơn cả các
14 mẫu đơn pha anatas hoặc rutil. Nhờ sự tồn tại đồng thời hai pha anatas và rutil mà
hoạt tính quang hoá cao của mẫu P25 được qui cho thời gian tách các electron và lỗ
trống quang sinh trong mẫu P25 lâu hơn.
Do sự khác nhau của năng lượng vùng cấm giữa pha anatas và pha rutil nên
electron từ vùng dẫn của pha anatas có khuynh hướng di chuyển tới vùng dẫn của
pha rutil, vì vậy sự tách riêng electron và lỗ trống này sẽ ngăn chặn sự tái kết hợp và
kéo dài thời gian sống của các cặp e
–
/h
+
. Ngoài ra hoạt tính cao còn liên quan đến
kích thước hạt của P25 [5].
mạnh gấp 3 lần chlorin và 1,5 lần
ozon.
15 Quang xúc
tác nano
TiO
2
Làm sạch
không khí
Khử
mùi
Chống
bẩn
Khử
trùng
Làm sạch
nước
NOx, SOx, CO, HCHO…
Mùi thuốc lá, mùi rác,
andehid, NH3, Mercapton,
chloroform, P-diclobenzen,
Gasline, H2S…
Chất bẩn dầu, nước,
bồ hóng, tự làm sạch,
hệ chống bám sương
Vi khuẩn, nấm, tảo
mốc, bèo tấm, sâu
bọ gây hại…
đường hầm.
Các thành phần khơng khí như chlorofluorocarbon (CFCs) và CFC, các khí
nhà xanh, và các hợp chất nitrogen và lưu huỳnh trải qua các phản ứng quang hóa
học hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp khi có ánh sáng mặt trời. Trong vùng ơ nhiễm, các
chất ơ nhiễm này cuối cùng có thể bị loại bỏ.
Copyright: Tài liệu đại học ©