1
GVHD: TS. Nguyễn Phi Hùng
ThS. Nguyễn Văn Nghĩa
SVTH: Hồ Thị Nguyệt
Khóa luận tốt nghiệp:
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT
LIỆU NANO TiO
2
VÀO XỬ LÝ
MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ
TRONG NƯỚC
2
nano TiO
2
(nhiều tính chất ưu việt)
Y học
Năng lượng
Môi trường
ỨNG DỤNG
Việt Nam
Thời lượng chiếu sáng
của mặt trời cao
Nguyên liệu phong phú
Tiềm năng
ứng dụng
TiO
2
rất lớn
“Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano TiO
2
vào

1.1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU TiO
2
1.1.1. Cấu trúc
1.1.2. Tổng hợp
1.1.3. Biến tính
1.2. ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU TiO
2
1.2.1 Tính chất quang xúc tác của TiO
2
1.2.2. Ứng dụng tính chất quang xúc tác của TiO
2
trong
xử lý nước
6
Chương 2: THỰC NGHIỆM

Tổng hợp TiO
2
nano: phương pháp thủy nhiệt.

Tổng hợp TiO
2
pha tạp N: nghiền, trộn và nung.

Đặc trưng vật liệu: SEM, TEM, TGA, BET,
XRD, UV-Vis rắn.

Khảo sát hoạt tính quang xúc tác của vật liệu:
phổ UV-Vis.


+ Đường kính trong: 6 nm
9
3.1. ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU
Hình 8. Giản đồ TGA của mẫu T450
Quá trình mất nước theo
nhiệt độ
Giảm 1,157 mg
13,599%
3.1.2. Phân tích nhiệt TGA
10
3.1. ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU
3.1.2. Phân tích nhiệt TGA
Hình 9. Giản đồ TGA của TN1-3
Quá trình mất nước theo
nhiệt độ
Giảm 0,332 mg
3,981%
11
3.1. ĐẶC TRƯNG, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU
3.1.2. Diện tích bề mặt và tính chất xốp
Diện tích bề mặt S = 330,1191 m
2
/g
Hình 10. Đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ
N
2
ở -196
0
C của mẫu T450
12

0
15
30
45
60
75
90
20 30 40 50
Cêng §é
2
θ
TiO
2
(450)
TiO
2
:N(450)
Hình 12. Giản đồ nhiễu xạ tia X của
T450 và TN1-3
⇒
Pha tạp không ảnh hưởng
cấu trúc pha tinh thể (anatase).
Hình 13. Phổ UV-Vis rắn của TiO
2

và TiO
2
tạp N
E
a

0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
sau 60 phut
sau 90 phut
sau 30 phut
sau 120 phut
mau ban dau
mat do quang
buoc song (nm)
Đèn huỳnh quang
Hình 16. Phổ UV-Vis của dung dịch metyl
da cam theo thời gian trên xúc tác TN1-3
dưới ánh sáng đèn huỳnh quang
16
3.2. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian
400 500
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
sau 20 phut
sau 60 phut

C
C
3.2.2. Động học quang xúc tác metyl da cam
19
3.2. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC
400 500
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
4
2
5
3
6
1
1: mau ban dau
2: 0,5 mg
3: 1 mg
4: 6 mg
5: 10 mg
6: 20 mg
mat do quang
buoc song (nm)
Đèn halogen
Hình 22. Phổ UV-Vis của dung dịch
mety da cam theo hàm lượng xúc tác
TN1-3 dưới ánh sáng đèn halogen
Khả năng xử lý đạt cao

6
mat do quang
buoc song (nm)
Đèn huỳnh quang
Hình 24. Phổ UV-Vis của dung dịch
metyl da cam theo hàm lượng xúc tác
TN1-3 dưới ánh sáng đèn huỳnh quang
Khả năng xử lý đạt cao
nhất tại hàm lượng TN1-3
là 1 mg
dùng để xử lý 20 ml dung
dịch metyl da cam 6 mg/l
21
3.2. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC
3.2.3. Ảnh hưởng của hàm lượng
400 500
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
1: mau ban dau
2: 0,5 mg
3: 1 mg
4: 6 mg
5: 10 mg
6: 20 mg

quang xúc tác của vật liệu
dưới đèn huỳnh quang là
tốt hơn.
Hình 28. Phổ UV-Vis của dung dịch
metyl da cam trên xúc tác TN1-3 ở các
loại nguồn sáng kích thích khác nhau
400 450 500 550 600
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
anh sang mat troi
den huynh quang
den halogen
mau ban dau
mat do quang
buoc song (nm)
3.2.3. Ảnh hưởng của các loại kích thích
23
3.3. ỨNG DỤNG
Thời gian
(phút)
Mật độ quang
(ABS)
COD
(mg/l)

3.3. ỨNG DỤNG
3.3.2. Chống rêu mốc
Hình 33. Khay xi măng thường (có mọc rêu)
và xi măng phủ TN1-3 (không mọc rêu)
Trong cùng điều kiện
thí nghiệm, khay xi măng
thường có rong rêu mọc
xanh trong khi đó khay
phủ TN1-3 thì không có
hiện tượng gì.
⇒
Xi măng phủ TN1-3
có khả năng sát khuẩn,
chống rêu mốc.