
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
0-0-0
HỮU THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH OXI
HÓAPHÂN HỦY RHODAMINE B VÀ PHENOL BỞI
QUANG XÖC TÁC BIẾN TÍNH TỪ TiO
2
TRÊN CHẤT
MANG TRO TRẤU



 2014

 2014
LỜI CẢM ƠN
V   c, em xin gi li c    t ti TS.
Nguyễn Minh Phƣơng        b ng dn em
trong su
Em xin cng,
c  i Hc Khoa Hc T 
 ng 
tu ki em trong c hin lu
i, 12/2014
H Hu Th 
MỤC LỤC
DANH M
DANH MC BNG BIU
DANH M VIT TT

1.4.2. ng dng ca vt li x m nhum 23
1.5. ng h 24
C NGHIM 27
2.1. Dng c t 27
2.1.1. Dng c 27
t 27
2.2. Tng hp vt liu 28
  tru 28
2.2.2. Tng hp vt liu t h-TiO
2
/tro tru (Fe-TiO
2
/RHA)
b-gel kt hp vi thy nhit 28
2.3ng chunh n n  28
2.4. Khng h 33
2.5. Khng ca mt s yu t   . 34
2.5.1. ng ca pH l  34
2.5.2. ng c  34
2.5.3. ng c chi . 34
2.5.4. ng ca mt s t bt gi 
 35
2.6. 








y RhB 47
ng hy Phenol 49
3.3.1. ng hc Langmuir  Hinshelwood 49
u mt s yu t  y Phenol 51
u ng c y Phenol 51
u ng c y Phenol
53
u ng c chi y
Phenol 54
3.3.2.4. ng c tr/ cht bt gi 
y Phenol 55
3.4. c thi dt nhu i 
 

 58
KT LUN 60
U THAM KHO 61 DANH MỤC HÌNH VẼ
 TiO
2
3
. 



a TiO
2
7

2
/RHA 39
ng ca n   40
ng ca n  y RhB 41
ng cu qu x  42
ng ca n u qu cy RhB
44
ng c chi phn ng c
y RhB 46
ng ca n  y 50
ng c y Phenol 52
ng cy
53
ng c chi y Phenol 55
ng ca n H
2
O
2
ti hiu qu y Phenol 57
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bng 1.1.  va TiO
2
d 4
Bng 1.2. Th kh chun ca mt s  5
Bng 1.3. c ct t tru [12] 12
Bng 1.4. S gii qua mt s  13
Bng 2.1. Kt qu ng chun RhB29
Bng 2.2. Kt qu ng chun Phenol 31
Bng 2.3. Kt qu ng chun COD 32
Bng 3.1.  t liu Fe-TiO

suy phenol 50
Bng 3.9. Hng s t k

cy Phenol   52
Bng 3.10. Hng s t k

t 54
Bng 3.11. ng ca n K
2
S
2
O
8
ty Phenol 56
Bng 3.12. Hiu sut x   ca H
2
O
2
56
Bng 3.13. Kt qu s chuya mc thi dt nhui
Fe-TiO
2
/RHA 58
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EDX
P(Energy-Dispersive X-ray spectroscopy )
E

Tetra isopropyl ortho titanate
UV-Vis
  Visible)
XRD






(X Rays Diffraction) 1

MỞ ĐẦU








 






/. 





 2025  1,8 
 



[50].
 


nhanh,  , 











 , 



bt thc thi t n xut, sinh hoc thi t 
p, t   m  Vit Nam. Theo s
liu ca S  i hing
 chim 22% s  c c  truyn
thc n. S ng t 
thi ra ao h xung quanh mc thi ln ng ti
nguc. Trong s   tng lc
thi t  dt nhum, hu ht trong s  thng x 
c th th m nng n  c
c nhn.  c thi dt nhu 
dt trong nhn cc ta, kim ngch
xut kht 15 % kim ngch xut khu ca c c. Song song vi s n
cc, d  n xut 
c thi. c thi long bc t
nhi,  c lo

2

c thi dt nhung cht h
 sinh vc c
p cht ct nhumy
vi  u, x  m thi n mc thp nh    n thit. C
n thng, lc, keo t, tuyn ni, vi sinh [2]
 c thi dt nhum. Gng m
khoa hn TiO
2
, ZnO, CdS, [5, 6] t
liu TiO
2
   c s     b  t    

1.1. Giới thiệu chung về xúc tác quang hóa TiO
2

1.1.1. Vật liệu quang xúc tác TiO
2
t vt lic s dng nhiu trong
thc t. TiO
2










 , 

   




 n khi nhi 

 
trong mt khong hp nhi , th  t nhnh. Tr 
 nhi th n mt gii hn

dạng anatas và rutil


Anatas
Rutil
C
T 
T 

I4
1
/anid
P4
2
/mnm
Kho 
1,934/1,980
1,949/1,980
Kho 
3,79/3,04
3,57/2,96
Hng s mng (a)
Hng s mng (c)
a = b = 3,7845
c = 9,5143
a = b = 4,5925
c = 2,9578
Kh
3
)


TiO
2
TiO
2
(e
CB

+ h
VB
+
) (1.1)
+ h ( < 387 nm)

5

 rt m trng
 rt m tham gia phn ng vt hp
ph ti b mt ch
2
O, ion OH

p cht h
tan. S c hay OH

b hp ph  mt TiO
2
s sinh ra gc t
do hong


T bng 1.2 cho thy th kh chun ca l trng   
 kh chun ca gc

OH  tr 
2

to ra gc

OH
TiO
2
(h
+
) + H
2

2
+

OH + H
+
(1.2)
TiO
2
(h
+
) + OH


2

TiO
2
(e
-
) + O
2

2
+

2
O
(1.4)
Gc

O
2

 phn ng vi ion H
+
(ts 
2

sinh ra HO
2


H
+
+

+ 2OH

+ O
2
(1.6)
TiO
2
(e
-
) + HO
2

+ H
+

2
O
2
+ TiO
2
(1.7)

2
O
2
b c hydroxyl
H
2
O
2


+ OH

+ TiO
2
(1.10)
Ion OH


sinh ra l ng vi l trng quang sinh (h
+
 t
gc

OH.
C

 trng quang sinh (h
+
)
ng kt hp li v gii dng
nhit ho, 









O
2

2
 phn
u png, d 
phn  p cht h
2
, H
2
O, HCl,

7

h
+
+ hp cht h CO
2
+ H
2
O (1.11)

OH + hp cht h CO
2
+ H
2
O (1.12)

2
 c minh ha   [9].

, 
 




, 

















 . ,
 





S 
S t hp
Năng lƣợng

OH + R  CO
2
+ H
2
O 8

nh kim long tinh th
ca TiO
2
. Ma vic bi 
- i gian sng c tr ng
gc t . 







t pha tp
t b t hp c trng.
- m gi
th hp th  ho

.
Wang X. [41] 27u ch c TiO
2
bi




 y nhit. Kt qu cho thy ving tinh th
TiO
2
nhng ion kim loi chuyn ti hp th  kin.
Vật liệu quang xúc tác TiO
2
biến tính với Fe
Hoa vt li
2
pha t
kt qu cho thy vt lic ci thin,
 c m r



 O
2
bin
t bt loy ha hn.
Khi tinh th TiO
2
c pha tp bng Fe, mt s  c thay th

 c 0,64 A
0
. Th i chi
kt Ti- 1,942 A
0
n 2,002 A
0
t Fe-
t 1,753 A
0
n 2,102 A
0
p thay th  bi
cg TiO
2
 ch nh v 
 Ti
4+

3+
t gia Ti--O.
Cơ chế quá trình quang hóa của xúc tác TiO
2
biến tính với Fe
Fe-TiO
2
+ h→ + (Fe-TiO
2
) (1.13)
+ →

2
khc pha

10

tng c
v  ki4.
Hình 1.4. Năng lượng vùng cấm giảm nhờ biến tính với Nitơ
Nhiu [37trong vic pha tp S t ngun

2
. Vic pha tm, chuyn
hong c  ki chuyn
 ti b my ra d 
Trong s  t liu TiO
2
c bi     


2

c bit li 

 

thi kim lo cho vt lig kh
kii khi ch pha tp mt loi kim loi hoc phi kim.
ng

11

Zhang J. [27] 










2






















. , nh t 
lng minh hiu qu 
2
t trng
th ng minh hiu qu 
2

nh hiu ng b tr c42].
1.1.4. Vật liệu tổ hợp của TiO
2
trên chất mang
u loi vt li
2

 c c t b mt trong suc
t b mt m c (than ho Nhng kt qu u cho
thng mt s 

t cht ch gia cht mang.
(2) Ho ng bt.
(3) Cung cp mt di mn.

K
2
O
Na
2
O
CaO
MgO
Fe
2
O
3

P
2
O
5

SO
3

Cl
-
86,9  97,3
0,6  2,5
0,3  1,8
0,2  1,5
0,1  2,0
0,2  0,9
0,2  2,9

.
Nhiu cho thy tro tr  u chu
m. N s dng tro tr x 
kic bt thi v dng
tro trt hp ph i quyc mt phn cht th
cu, gim khng lt thi t v tru dn gim thi
ng.
1.1.5. Một số ứng dụng của vật liệu quang xúc tác nano TiO
2
và TiO
2
biến tính
Hin nay, sth ging c ch
ra  trong bng 1.4.
Bảng 1.4. Sản lượng titan đioxit trên thế giới qua một số năm

1958
1967
2003
2012
Sng (tn)
800.000
1.200.000
4.200.000
7.500.000
Gn 58% TiO
2
sn xuc p
sn xung TiO
2








,   , 










 , 





 . 






dch cha TiO
2
i u. Sau 2  i ta ct b l
i u, thi gian chi t h  .
Hình 1.5. Sơ đồ ứng dụng tính chất quang xúc tác của TiO
2



i b c ba TiO
2
t 
ting dng ha hn nha TiO
2

chc hm h c b 
c hi [4, 8, 10]. Mt s
 ging d

2
n

Quang 


Hiu ng
c

Tng hp
h

Phn ng
c bit

Gim cht
m


kt nitrogen

p cht
h
CO
2

 to
hydro

t






.
1.2. Các phƣơng pháp điều chế vật liệu quang xúc tác TiO
2
biến tính
Vt liu nano TiO
2
bin  u ch bng nhi
-gel, thy nhit, sol-gel kt hp vi thy nhitng
kt tm,  . 
-y nhic s d bi ra hiu qu
trong viu ch vt liu nano TiO
2
bi.
1.2.1. Phƣơng pháp sol – gel
-ng hp vt liu hi ra
t tri so v ch tt liu phun, ph 
mu qu s dng ca vt li-gel thc cht xy
n ch yu :
- Th  th rn trong lc
ct keo nc chuyn tip gi 
t 1nm  n ng gii (Me(OR)
n
)
v ch sol. Phn ng chung x
M(OR)

4
+ 4ROH (1.20)
*Phương pháp sol – gel có một số ưu điểm sau:
- Kh  tinh khi tinh khit cu.
- Kh t v b c mao qun
 ng mao qun.
- Kh o ra s ng nh m .
- Kh u ch mu  nhi thp.
- Kh u khin pha tu ch d 
n phm t -  [4].

Hình 1.6. Công đoạn sol-gel và các sản phẩm từ quá trình sol-gel
1.2.2. Phƣơng pháp thủy nhiệt (Hydrothermal treatment)
y nhit t
 c thc hin hai ch nh
 trng truyt, th 

Trích đoạn Khảo sát động học quá trình quang phân hủy RhB và Phenol Động học quá trình quang phân hủy RhB Động học quá trình quang phân hủy Phenol

---