Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Lâm Quang Vinh đã tận
tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp
này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi
trong suốt khóa học.
Tôi xin cám ơn giáo viên phản biện TS. Lê Vũ Tuấn Hùng và TS. Lê Thị
Quỳnh Anh đã có những góp ý quý báo để hoàn thành đề tài này.
Cám ơn bạn Nguyễn Hữu Trung, em Huỳnh Chí Cường và các em trong phòng
thí nghiệm vật lý quang phổ trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã hỗ trợ và chia sẽ
kiến thức cùng tôi trong quá trình thực nghiệm.
Cám ơn các bạn của lớp Vật lý kỹ thuật khóa 16 đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian qua.
Cám ơn Sở giáo dục tỉnh Bến Tre và trường THPT Phan Thanh Giản đã hỗ trợ
cho tôi trong suốt khóa học giúp tôi yên tâm học tập trong thời gian qua.
Cuối cùng và cũng là điều quan trọng nhất, con xin gửi lời cảm ơn đến bà nội,
cha mẹ và các em đã luôn ủng hộ và là chỗ dựa cho con giúp con vững bước trên con
đường học vấn của mình.
Chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN i
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
LỜI CẢM ƠN i
1.1. Các tính chất của hợp chất TiO2 và các ứng dụng 6
1.1.1. Các tính chất lý-hóa[4] 6
1.1.2. Cấu trúc tinh thể[6] 6
1.1.3. Các hoạt tính quang xúc tác 7
1.1.3.1. Tính năng quang xúc tác 7

3.1.4.1. Khả năng phân hủy MB 54
3.1.4.2. Tính siêu ưa nước của màng 58
3.1.4.3. Khả năng diệt khuẩn 60
PHẦN KẾT LUẬN 67

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN ii
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CB Vùng dẫn (Conduction Band)
VB Vùng hóa trị (Valence Band)
D Phân tử có khả năng cho điện tử (Donor)
MB Methylene blue
TEM Transmission Electron Microscope - Kính hiển vi điện tử truyền
qua
UV-Vis Ultraviolet-Visible spectroscopy - Phương pháp xác định phổ hấp
thu ánh sáng của vật liệu trong vùng cực tím và khả kiến

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN iii
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
XRD X-ray diffraction - Phương pháp đo nhiễu xạ tia X để xác định
thành phần cấu trúc pha tinh thể và độ tinh thể hoá của vật liệu
AFM Atomic Force Microscope - Kính hiển vi lực nguyên tử
TiP Ti(OC
3
H
7
)
4
HOAC CH
3

Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc pha tinh thể Rutil 6
Hình 1.2. Cấu trúc pha tinh thể Anatase 7
Hình 1.3. Cấu trúc pha tinh thể brookite 7
Hình 1.4. Độ rộng vùng cấm của vật liệu 9
Hình 1.5. Cơ chế hoạt động của phản ứng quang xúc tác 10
Hình 1.6. Mức năng lượng của một số chất bán dẫn điển hình 11
Hình 1.7. Mức năng lượng của anatase và rutile so với thế oxy hoá khử của
nước 12
Hình 1.8. Góc tiếp xúc 14
Hình 1.9. Cấu trúc bề mặt của lá sen 15
Hình 1.10. Hiệu ứng lá sen 15
Hình 1.11. Cơ chế chuyển từ tính kỵ nước sang tính ưa nước của TiO
2khi được
chiếu sáng 16
Hình 1.12. Bề mặt kỵ nước của TiO
2
17
Hình 1.13. Sự phân huỷ các chất hữu cơ làm lộ nhóm –OH 18
Hình 1.14. Quá trình hấp phụ vật lý các phân tử nước 18
Hình 1.15. Nước khuếch tán vào trong bề mặt vật liệu 18
Hình 1.16. Sự khác biệt giữa kính thông thường và kính được phủ TiO
2
20
Hình 1.17. Sự khác biệt giữa kính thông thường và kính được phủ TiO
2

Hình 2.7. Máy Jeol-6480 47
Hình 2.8. Máy đo góc thấm ướt OCA-20 48
Hình 3.1. Phổ UV-VIS của sol ứng với các nồng độ 50
Hình 3.2. Phổ hấp thu của các màng TiO
2
:SnO
2
pha tạp với các nồng độ khác
nhạu tại 500
0
51
Hình 3.3. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO
2
tại các nhiệt độ khác nhau .51
Hình 3.4. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu bột TiO
2
:SnO
2
với các nồng độ pha tạp
khác nhau tại 500
0
C 52
Hình 3.5. Ảnh TEM của mẫu TiO
2
:30%SnO
2
53
Hình 3.6. Ảnh AFM của mẫu màng TiO
2
:30%SnO

2
chiếu sáng 2 giờ (a) và
màng TiO
2
chiếu UV (b) 59
Hình 3.14. Hình ảnh khuẩn lạc trên đĩa petri 60
Hình 3.15. Phổ UV – vis của sol TiO
2
, TiO
2
:30%SnO
2
và TiO
2
:30%SnO
2
:Fe
3+
ứng với các nồng độ khác nhau của Fe
3+
61
Hình 3.16. Cơ chế quang xúc tác dước tác dụng của ánh sáng khả kiến 62

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN vi
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn (αdhν)
1/2
theo hν 62
Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ rộng năng lượng vùng cấm
vào tỷ lệ Fe được pha tạp 63

3+
66

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN vii
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
PHẦN MỞ ĐẦU
HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN
1
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.
Kể từ năm 1972 Fujishima và Honda nhận thấy nước có thể bị phân huỷ thành H
2
và O
2
khi chiếu sáng vào bề mặt điện cực có phủ màng TiO
2
đã mở ra một hướng mới
nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu TiO
2
trong cuộc sống. Với tính chất quang
xúc tác tuyệt vời, khả năng ôxi hoá cao và giá thành rẻ, vật liệu TiO
2
đã được nghiên
cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như xử lý nước, làm sạch không khí, chế tạo pin
mặt trời, làm vật liệu nhạy khí cũng như chế tạo sơn tự làm sạch, khẩu trang diệt
khuẩn [8]…
Thông thường TiO
2
là chất bột màu trắng, có kích cỡ một micromet (phần triệu
mét), rất bền, không độc và rẻ tiền. Ở kích cỡ này, TiO

được khuyến khích hàng đầu với mục tiêu nắm bắt kịp trình độ của thế giới và khu
vực. Các phương pháp nghiên cứu chế tạo hiện đại được áp dụng để tạo ra vật liệu và
sản phẩm ứng dụng trong công nghệ cảm biến, công nghệ môi trường. Các nhóm
nghiên cứu chính trong lĩnh vực này được tập trung chủ yếu tại một số đơn vị nghiên
cứu hàng đầu như Trung Tâm Công Nghệ Vật liệu trường Đại Học Khoa Học Tự

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 2
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
Nhiên (ĐHQGHN), Viện Khoa Học Vật Liệu, Viện Khoa Học Vật Liệu Ứng Dụng,
Viện Vật Lý Ứng Dụng (Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam), Viện Vật Lý Kỹ
Thuật (ĐHBKHN). Nổi bật nhất là các công trình của TS. Trần Thị Đức - Viện Vật
Lý Ứng Dụng và Thiết Bị Khoa Học đã sản xuất ra sơn quang xúc tác trong suốt bằng
phương pháp đơn giản, giá dễ chấp nhận [8]…
2. Lí do chọn đề tài.
Với độ rộng vùng cấm khoảng 3,02eV – 3,5eV, vật liệu TiO
2
chỉ có thể cho hiệu
ứng xúc tác trong vùng ánh sáng tử ngoại (UV). Tuy nhiên, bức xạ UV chỉ chiếm
khoảng 4%-5% năng lượng mặt trời nên hiệu ứng xúc tác ngoài trời thấp. Để sử dụng
trực tiếp năng lượng mặt trời có hiệu quả hơn, cần mở rộng phổ hấp thu TiO
2
về vùng
ánh sáng khả kiến (loại bức xạ chiếm gần 45% năng lượng mặt trời) [29]. Không
những thế việc làm tăng tính năng quang xúc tác của TiO
2
trong vùng ánh sáng khả
kiến cũng rất cần thiết nhằm phát huy khả năng sử dụng của TiO
2
. Đó là lí do chúng
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO

2
như tự làm
sạch và diệt khuẩn.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu là vật liệu bán dẫn TiO
2
. Đề tài luận văn được tiến hành
nghiên cứu tại phòng thí nghiệm quang phổ 2 của trường Đại học Khoa học Tự Nhiên.
5. Phương pháp nghiên cứu.
Để nghiên cứu chúng tôi tổng hợp màng và bột TiO
2
pha tạp với SnO
2
và Fe
3+
bằng phương pháp sol-gel từ các chất ban đầu là các alkoxide kim loại. Đây là phương

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 3
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
pháp cho độ tinh khiết cao và có thể pha tạp với nồng độ cao. Sau đó chúng tôi dùng
các phương pháp quang phổ để nghiên cứu tính chất quang của vật liệu TiO
2
pha tạp
SnO
2
và Fe
3+
. Qua thực nghiệm sẽ giúp chúng ta kiểm nghiệm tính đúng đắn của việc
pha tạp TiO
2

Ở điều kiện thường TiO
2
là chất rắn màu trắng trở nên vàng khi đun nóng. TiO
2
cứng , khó nóng chảy và bền nhiệt.
Công thức phân tử :TiO
2
Khối lượng phân tử (M) :79,88
Nhiệt độ nóng chảy: 1870
0
C
TiO
2
xuất hiện trong tự nhiên không bao giờ ở dạng nguyên chất, nó tồn tại chủ
yếu trong hợp kim (với Fe), trong khoáng chất và trong các quặng đồng.
1.1.2. Cấu trúc tinh thể[6].
TiO
2
là chất bán dẫn tồn tại ở 3 dạng cơ bản sau: Rutile, Anatase, Brookite.
Rutile: là trạng thái tinh thể bền của TiO
2
, pha rutile có độ rộng khe năng lượng
3,02 eV. Rutile là pha có độ xếp chặt cao nhất so với 2 pha còn lại, khối lượng riêng
4,2 g/cm
3
. Rutile có kiểu mạng Bravais tứ phương với các hình bát diện xếp tiếp xúc
nhau ở các đỉnh (Hình 1.1).
Hình 1.1. Cấu trúc pha tinh thể Rutile.

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 6

2
và H
2
O. Bởi vì chất quang xúc tác khi được chiếu bằng ánh
sáng thích hợp có thể tạo ra một loạt qui trình giống như phản ứng oxy hoá-khử và các
phân tử ở dạng chuyển tiếp có khả năng oxy hoá-khử mạnh.
Để dể dàng ứng dụng những ưu điểm đặc biệt của chất quang xúc tác vào trong
thực tế. Yêu cầu đặt ra hiện nay là có thể kích thích hệ quang xúc tác bằng ánh sáng
khả kiến.
 Điều kiện để một chất có khả năng quang xúc tác [7]:
• Có hoạt tính quang hóa.
• Có năng lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng cực tím hoặc ánh
sáng nhìn thấy.
Chính vì thế không phải bất cứ chất nào cũng có thể trở thành chất quang xúc tác.
Nếu đơn giản ta chia vật liệu thành ba loại thông dụng là chất dẫn điện, bán dẫn, và
cách điện (Hình 1.4) thì chỉ có duy nhất chất bán dẫn là có thể trở thành vật liệu quang
xúc tác. Bởi:
• Chất dẫn điện không thể trở thành vật liệu quang xúc tác vì vùng dẫn và
vùng hóa trị chồng lấp lên nhau, cặp e
-
–h
+
vừa được tạo ra ngay lập tức bị tái hợp lại.
• Chất cách điện càng không thể vì độ rộng vùng cấm quá lớn, không thể tìm
được nguồn sáng thích hợp để kích thích vật liệu này sinh ra cặp e
-
–h
+
.
• Chất bán dẫn thì hoàn toàn có thể vì độ rộng vùng cấm thích hợp.

+
) + e
-
(1.1)
Thng thỡ cỏc in t v l trng s tỏi hp ngay lp tc v khụng to nờn c
phn ng quang xỳc tỏc, nhng vi cỏc cht bỏn dn in t v l trng tỏch bit c
mt khong thi gian ngn v di chuyn lờn b mt ng thi xy ra cỏc phn ng
nh hỡnh v di õy.
Lỳc ny, ti vựng dn, cỏc e
-
s kh O
2
trong khụng khớ thnh cỏc ion super-
oxide O
2
-
. Super-oxide cng l phõn t cú hot tớnh cao, nú cú th c dựng oxy
hoỏ cỏc cht hu c. V mt tớnh cht c trng ca cht bỏn dn oxyt kim loi l kh
nng oxy hoỏ mnh ca l trng h
+
ụỷ vuứng hoựa trũ. Cỏc l trng ny cú th phn ng
trc tip vi H
2
O to ra gc hydroxyl cú hot tớnh cao (OH) hoc s kt hp to ra
H
2
O
2
:
H

2
O
2
+ e
-
-> •OH + OH
-
(1.5)
Các gốc này có đặc tính oxy hóa rất mạnh, mạnh hơn nhiều lần so với clo và
ozone. Nhờ khả năng oxy hóa mạnh này, nó có thể phân hủy hầu hết các hợp chất hữu
cơ,khí thải độc hại, vi khuẩn, rêu mốc bám trên bề mặt vật liệu thành các chất vô hại
như CO
2
và H
2
O.
Hình 1.5. Cơ chế hoạt động của phản ứng quang xúc tác.
Bảng dưới đây chỉ ra thế oxy hóa của một số chất oxy hóa thường gặp. Thế oxy
hóa càng cao, khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ càng cao.
Bảng 1.1. Thế oxy hóa của một số chất oxy hóa [7].
Các chất oxy hóa Thế oxy hóa (V)
*OH (gốc hydroxyl) 2,80
O
3
(ozone) 2,07
H
2
O
2
(hydrogen peroxide) 1,77

thế oxy hóa của nước. Đó là lí do giải thích về khả năng quang xúc tác có thể phân giải
được các hợp chất hữu cơ của TiO
2
.
Hình 1.6. Mức năng lượng của một số chất bán dẫn điển hình.
Anatase có năng lượng vùng cấm là 3,2eV, tương đương với một lượng tử ánh
sáng có bước sóng 388nm. Rutile có năng lượng vùng cấm là 3,0 eV tương đương với
một lượng tử ánh sáng có bước sóng 413nm (Hình 1.7). Do đó dạng rutile có thể hấp
thu ở dải ánh sáng rộng hơn, nên sẽ rất hợp lý nếu cho rằng rutile có hoạt tính quang

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 11
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
hóa mạnh hơn. Tuy nhiên trong thực tế TiO
2
ở dạng anatase lại có hoạt tính quang hóa
cao. Có hai nguyên nhân lý giải hiện tượng này, thứ nhất là do sự khác biệt về mức
chênh lệch năng lượng giữa vùng dẫn và vùng hóa trị, thứ hai là do sự khác biệt về
nhiệt độ hình thành của hai dạng thù hình trên. Ta thấy đỉnh vùng hóa trị của anatase
và rutile đều tương đương nhau, và tương đối thấp trong biểu đồ năng lượng (Hình
1.7), điều này có nghĩa là các lỗ trống ở vùng hóa trị (và gốc hydroxyl
●
OH) của cả hai
dạng thù hình đều có tính oxi hóa mạnh. Đáy vùng dẫn của anatase lại cao hơn so với
rutile và cao hơn thế khử H
2
O thành H
2
, do đó các e
-
ở vùng dẫn của anatase có tính

- lỗ trống: diễn tiến tích
cực là phản ứng oxy hoá-khử và diễn tiến tiêu cực là sự tái hợp.
Do đó, màng TiO
2
có tính năng quang xúc tác mạnh đáng kể chỉ khi nó có diện
tích bề mặt hiệu dụng lớn. Diện tích bề mặt hiệu dụng của màng TiO
2
có thể được xác
định thông qua thiết bị AFM đo độ gồ ghề bề mặt của mẫu .
• Sự ảnh hưởng của bậc tinh thể:
Bậc tinh thể là khái niệm chỉ độ xa của trật tự sắp xếp tinh thể trong vật lý chất
rắn. Màng TiO
2
cấu trúc vô định hình có trật tự sắp xếp tinh thể gần nên có bậc tinh
thể thấp không đáng kể. Màng TiO
2
đa tinh thể có trật tự sắp xếp tinh thể xa nên có
bậc tinh thể cao đáng kể.
Màng TiO
2
có bậc tinh thể càng cao, mật độ các cặp điện tử-lỗ trống càng nhiều,
tính năng quang xúc tác càng mạnh.
1.1.3.2. Tính năng tự làm sạch.
 Góc tiếp xúc:
Khi nhỏ một giọt chất lỏng lên bề mặt một vật liệu rắn, góc tiếp xúc là góc đo
giữa bề mặt vật liệu rắn và đường thẳng vuông góc với bán kính (tiếp tuyến) của giọt
chất lỏng tại điểm tiếp xúc của giọt chất lỏng với bề mặt rắn của vật liệu và môi trường
khí quyển. Góc tiếp xúc liên quan tới sức căng bề mặt được tính từ phương trình
Young (1.6) thông qua việc nghiên cứu tương tác rắn-lỏng. Góc tiếp xúc bằng 0
0

Vật liệu có tính chất này sẽ ít hoặc không thấm nước. Khi nước nhỏ lên bề mặt
vật liệu kỵ nước sẽ có khuynh hướng ngưng tụ thành những giọt rời rạc trên bề mặt vật
liệu. Vật liệu kỵ nước có góc tiếp xúc lớn hơn 70
0
. Góc tiếp xúc càng lớn, năng lượng
dính ướt càng nhỏ. Khả năng tự làm sạch của vật liệu dựa trên tính siêu kỵ nước được
biết đến rất lâu từ việc nghiên cứu bề mặt tự làm sạch của lá cây, điển hình là lá sen.
Gần đây, với việc quan sát cấu trúc bề mặt của lá sen các nhà nghiên cứu có thể giải
thích và chế tạo vật liệu tự làm sạch dựa trên hiệu ứng lá sen. Trên bề mặt lá sen có rất
nhiều vi cấu trúc nhỏ (Hình 1.9), các vi cấu trúc này làm cho góc tiếp xúc của nước
trên bề mặt lớn hơn 130
0
. Điều này có nghĩa là độ bám dính của nước cũng như của
các phần tử giảm đi rất nhiều. Khi nước tiếp xúc với bề mặt vật liệu này sẽ ngay lập
tức co cụm lại tạo thành giọt. Các phần tử chất bẩn do độ bám dính với bề mặt vật liệu
này rất thấp; khi có nước, các phần tử chất bẩn này sẽ bám dính với các giọt nước tốt
hơn và chúng sẽ bị cuốn đi cùng giọt nước làm cho bề mặt vật liệu trở nên sạch sẽ
(Hình 1.10).

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 14
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
Hình 1.9. Cấu trúc bề mặt của lá sen.
Hình 1.10. Hiệu ứng lá sen.
Khả năng tự làm sạch của vật liệu dựa trên hiệu ứng lá sen làm cho bề mặt vật
liệu không bị dính bẩn và thấm ướt khi nước chảy ra khỏi bề mặt. Tuy nhiên, nước
trên bề mặt vật liệu chỉ chảy đi khi có tác dụng của lực cơ học như rung, lắc, hay
nghiêng bề mặt vật liệu đi. Nếu không có các lực cơ học này, các giọt nước vẫn nằm
rời rạc trên bề mặt. Những giọt nước này làm cho hình ảnh truyền qua kính (kính cửa
sổ, kính cận, hay kính xe ô tô…) bị mờ, không được rõ nét.
 Tính ưa nước:

3+
.
• Ở vùng hoá trị: xảy ra sự oxy hoá O
2
-
thành O
2
.
Hình 1.11. Cơ chế chuyển từ tính kỵ nước sang tính ưa nước của TiO
2

khi được chiếu sáng.
Hiện tượng này được giải thích dựa trên giả thuyết rằng có sự tạo ra các lỗ trống
thiếu oxy (oxygen vacancies). Nguyên nhân của sự hình thành các lỗ trống này là do
tại vùng hóa trị có sự oxy hóa hai nguyên tử oxy của tinh thể TiO
2
thành oxy tự do.
Hiện tượng này chỉ xảy ra với các phân tử bề mặt, cứ 4 phân tử TiO
2
lại giải phóng
một phân tử oxy, hình thành trên bề mặt một mạng lưới các lỗ trống (vacant net) [8].

Khi có nước trên bề mặt, các phân tử nước nhanh chóng chiếm chỗ các lỗ trống,
mỗi phân tử chiếm một lỗ trống bằng chính nguyên tử oxy của mình và quay hai
nguyên tử hyđro ra ngoài; bề mặt ngoài lúc này hình thành một mạng lưới hydro.
Chúng ta biết rằng sở dĩ chất lỏng có hình dạng của bình chứa là do lực liên kết giữa
các phân tử chất lỏng yếu hơn giữa các phân tử chất rắn. Phân tử nước là phân tử phân
cực với phần tích điện âm là nguyên tử oxy và phần tích điện dương là nguyên tử
hydro. Giữa các phân tử nước có liên kết hydro hình thành giữa nguyên tử oxy và
nguyên tử hydro. Như vậy chính lực liên kết hydro giữa lớp “ion hydro bề mặt” và các

[6].
Bước 1: Như chúng ta đã biết TiO
2
để trong môi trường bình thường rất dễ hấp
thụ hóa học nhóm OH (hydroxyl) có trong hơi nước, tuy nhiên các nhóm hydroxyl này
không ổn định. Do đó chúng sẽ hút bám các phân tử kỵ nước tồn tại sẵn trên bề mặt
vật liệu để chuyển sang trạng thái bền hơn (Hình 1.12).
Hình 1.12. Bề mặt kỵ nước của TiO
2
.
Bước 2: Khi được chiếu sáng, TiO
2
sẽ phân hủy các phân tử hữu cơ kỵ nước tạo
thành CO
2
, H
2
O hay các axit hữu cơ làm cho các nhóm –OH lộ ra trên bề mặt (Hình
1.13).

HVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN 17
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý CBHD: TS. LÂM QUANG VINH
Hình 1.13. Sự phân huỷ các chất hữu cơ làm lộ nhóm –OH.
Bước 3: Các nhóm OH lộ ra hấp phụ vật lý, liên kết với các phân tử nước (Hình
1.14).
Hình 1.14. Quá trình hấp phụ vật lý các phân tử nước.
Bước 4: Nước bị hấp phụ vật lý sẽ đi vào trong cấu trúc bằng cách khuếch tán
qua bề mặt vật liệu và được ổn định hóa (Hình 1.15)
Hình 1.15. Nước khuếch tán vào trong bề mặt vật liệu.