Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
…………………..

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là: Dƣơng Mạnh Hải
Nơi công tác: Trƣờng Đại học Công nghiệp Việt Trì
Đề tài :Nghiên cứu chế tạo điện cực ống nano nền Titan dioxit ứng dụng
trong kỹ thuật điện thẩm

Tôi xin cam đoan các kết quảtôi trình bày trong luận văn là do tôi nghiên cứu
dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Đặng Trung Dũng. Các số liệu kết quả nêu trong
luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào.
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016
Ngƣời viết

Dƣơng Mạnh Hải

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô

MỤC LỤC .........................................................................................................................
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................3
1.1. Vật liệu Nano ......................................................................................................3
1.1.1.Khái niệm .......................................................................................................3
1.1.2. Các dạng vật liệu nano ..................................................................................4
1.1.3.Phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano ................................................................6
1.1.4.Tính chất và ứng dụng ...................................................................................8
1.2.Vật liệu Titan dioxit nano ...................................................................................14
1.2.1.Đặc điểm về cấu trúc TiO2 ...........................................................................14
1.2.2.Các tính chất và ứng dụng vật liệu nano TiO2 .............................................16
1.2.3.Phƣơng pháp tổng hợp .................................................................................19
1.3. Ống Titan dioxit nano (TiNTs – Titanium oxide nanotubes) ...........................20
1.3.1.Giới thiệu .....................................................................................................20
1.3.2.Đặc tính và ứng dụng ...................................................................................21
1.3.3.Phƣơng pháp chế tạo ống nano TiO2 ...........................................................26
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............32
2.1. Thực nghiệm .....................................................................................................32
2.1.1.Chuẩn bị dung dịch ......................................................................................32
2.1.2.Chuẩn bị mẫu ...............................................................................................33
2.1.3.Điện phân chế tạo TiNTs .............................................................................34
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ...........................................................................36
2.2.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ...........................................................36
2.2.2. Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét SEM ......................................................38
2.2.3. Phân tích đặc tính ăn mòn bằng phƣơng pháp điện hóa .............................39

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

NỘI DUNG
Các lĩnh vực và ứng dụng liên quan đến khoa học vật liệu
nano

TRANG
9

2.1

Các hóa chất sử dụng

32

2.2

Thành phần dung dịch điện phân

32

2.3

Thành phần và chế độ điện phân

35

3.1

Các thông số ăn mòn của điện cực Titan và Ti sau anot
hóa (TiNTs)


1.2

Sợi nano Poly vinyl Alcohol

5

1.3

Ống nano Mangan dioxit

7

1.4

Các thanh nano ZnO

12

1.5

Cấu trúc tinh thể TiO2 dạng Rutile

14

1.6

Cấu trúc tinh thể TiO2 dạng Anatase

15


giọt lỏng trong các thiết bị phân tích y sinh
Các ứng dụng có đƣợc nhờ đặc tính điện thẩm của vật
liệu

25
26

1.13

Các phƣơng pháp chế tạo ống nano 1D không dùng
khuôn

28

1.14

Cơ chế quá trình anot hóa hình thành các ống nano TiO2

30

2.1

Điện cực làm việc

33

2.2

Mô hình điện phân


41

2.8

Xác định góc θ với trƣờng hợp giọt nƣớc hình cung

42

3.1

Ảnh mẫu điện cực trƣớc và sau điện phân

43

3.2

Quá trình điện phân hình thành ống nano TiO2

44

3.3

Biến thiên mật độ dòng theo thời gian trong quá trình
anot hóa Titan trong hệ điện dịch Glycerol + HF 1,5%.
Điện thế điện phân 40 V. Mật độ dòng đƣợc ghi liên tục

45

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải


52

: (a) độ phóng đại 3000 lần, (b) độ phóng đại 10000 lần
3.8

Ảnh SEM bề mặt mẫu đƣợc anot hóa tại:
(a) U = 100 V, HF = 0,5% ;(b) U = 20V, HF = 4%.

53

3.9

Ảnh SEM các mẫu ở điều kiện anot: U từ 20V đến 30,
40, 50V, nồng độ HF (% kgl) 1,5%. Scale bar: 200 nm

55

3.10

Đồ thị mối quan hệ giữa điện thế điện phân với đƣờng
kính ống TiNTs (mẫu TiNTs trong điều kiện điện phân
U tăng từ 20V, 30V đến 50V; dung dịch1,5 % HF)

56

3.11

Đồ thị mối quan hệ giữa nồng độ HF (% klg) với đƣờng
kính ống TiNTs



4; 5 V.
3.16

Đồ thị mối quan hệ giữa điện thế, đƣờng kính lên góc
thấm ƣớt trên bề mặt điện cực TiNTs.

65

3.17

So sánh đặc tính điện thẩm của vật liệu TiNTs đƣợc chế
tạo tại phòng thí nghiệm Bộ Môn Điện Hóa và ZnO

66

3.18

Cấu tạo điện cực có đặc tính điện thẩm : (a) Si-SiO2, (b)
TiNTs

67

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng
MỞ ĐẦU

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

1


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Dựa trên tổng quan về yếu tố sản xuất, tính chất, cơ chế phản ứng và các ứng dụng
tƣơng ứng của TiNTs thực hiện bởi các phƣơng pháp trên, ta thấy phƣơng pháp anot
hóa có những ƣu điểm nhƣ chi phí thấp, dễ dàng tạo đƣợc TiNTs với quy trình thực
hiện đơn giản, an toàn, cấu trúc ống nano thu đƣợc có độ đồng nhất cao. Mặc dù,
những nghiên cứu về chế tạo TiNTs bằng phƣơng pháp điện phân đã đƣợc tiến hành ở
một số cơ sở nghiên cứu tại Việt Nam nhƣng mới dừng ở mức nghiên cứu cơ bản. Các
ứng dụng của TiNTs mới chủ yếu đƣợc nghiên cứu cho lĩnh vực xử lý môi trƣờng hay
nguồn điện mới (ắc quy ion liti).
Với mong muốn mở rộng đƣợc phạm vi ứng dụng, nhóm nghiên cứu có ý tƣởng
tiến hành chế tạo các điện cực titan đioxit ống nano ứng dụng trong một hƣớng kỹ
thuật mới, đó là ứng dụng cho công nghệ y sinh mà cụ thể ở đây là cho việc chế tạo
các bộ phận thay thế trong cơ thể ngƣời (xƣơng, răng, miếng ốp sọ) và các thiết bị
phân tích các chỉ số y sinh dựa trên kỹ thuật điện thẩm (electrowetting). Kỹ thuật điện
thẩm là sự biến đổi đặc tính thấm ƣớt bề mặt của vật liệu (ở đây là bề mặt kỵ nƣớc) khi
áp vào một điện trƣờng. Đây là kỹ thuật đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc tích hợp
với các kỹ thuật micro-nano cơ điện tử (MEMS, NEMS) để chế tạo các thiết bị siêu
nhỏ ứng dụng trong công nghệ sinh học, điện tử y sinh. Từ những lý do đó, chúng tôi
chọn đề tài nghiên cứu:
“Nghiên cứu chế tạo điện cực ống nano nền Titan dioxit ứng dụng trong kỹ thuật
điện thẩm”
Nội dung của đề tài đƣợc xác định là:

nano. Các nghiên cứu và ứng dụng hƣớng đến việc có thể tạo ra đƣợc các thiết bị ngày
càng nhỏ hơn với công năng và tính hữu ích lớn hơn chính là sự hấp dẫn của khoa học
vật liệu nano.[7]
Để hiểu rõ khái niệm vật liệu nano, chúng ta cần chú ý tới hai khái niệm có liên
quan là khoa học nano (nanoscience) và công nghệ nano (nanotechnology).[7]


Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu và ứng dụng các hiện

tƣợng,các hệ thống và các cấu trúc của vật liệu mà ở đó: ít nhất có một chiều Lc
(kích thƣớc tới hạn) của vật liệu có kích thƣớc vài nanomet và khi điều khiển
kích thƣớc này sẽ sinh ra các tính chất hoàn toàn khác biệt và nổi trội hơn so với
vật liệu thƣờng. Chính điều này làm cho khoa học nano khác với micro, hóa học
đại phân tử hay sinh học phân tử.


Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trƣng, chế tạo và ứng

dụng các cấu trúc, thiết bị, hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích
thƣớc cấu trúc vật liệu trên quy mô nano mét.
Vật liệu nano là đối tƣợng của hai lĩnh vực là khoa học nano và công nghệ nano,
nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Vật liệu nano có thể là các vật liệu kim loại,
gốm, polime hay vật liệu composit, kích thƣớc nano trải trên một khoảng khá rộng, từ
vài nm đến vài trăm nm.

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

3



 Cấu trúc 3D: hình thái cấu trúc cơ bản của vật liệu nano 3D là dạng hạt
(nanoparticle), chùm, sơ sợi hay đa diện phức tạp.

Hình 1.1- Một số cấu trúc vật liệu nano [23]

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

4


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật
1.1.2.2.

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Cấu trúc nano 1D [32]

Đặc điểm cấu trúc vật liệu nano 1D: có thể có cấu trúc rỗng (ống nano), thành
phần đồng nhất, phát triển cấu trúc theo 1 chiều; các đặc điểm về cấu trúc có thể cho
các hiệu ứng sau: khả năng giam giữ điện tử, diện tích bề mặt riêng lớn. Các hiệu ứng
này biểu hiện rõ lên thuộc tính đặc biệt của vật liệu nano, sự đa dạng các ứng dụng
trong công nghệ nano, tạo nên sức hấp dẫn của các loại cấu trúc nano 1D đối với các
nhà khoa học, các nhà nghiên cứu phát triển vật liệu hiện nay.
Các dạng cấu trúc nano 1D đƣợc nghiên cứu và chế tạo chủ yếu là nano ống,
nano sợi, nano cột, nano thanh (hình 1.2, 1.3, 1.4).

Hình 1.2- Sợi nano Poly vinyl Alcohol

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải



Phương pháp từ dưới lên
Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion. Phƣơng pháp từ

dƣới lên đƣợc phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lƣợng của sản phẩm
cuối cùng. Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay đƣợc chế tạo từ
phƣơng pháp này. Phƣơng pháp từ dƣới lên có thể là phƣơng pháp vật lý, hóa học hoặc
kết hợp cả hai phƣơng pháp hóa-lý.
Phƣơng pháp vật lý: là phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc
chuyển pha. Nguyên tử để hình thành vật liệu nano đƣợc tạo ra từ phƣơng pháp vật lý:
bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang). Phƣơng pháp chuyển pha: vật liệu
HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

6


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

đƣợc nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu đƣợc trạng thái vô định hình,
xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình-tinh thể (phƣơng pháp nguội nhanh).
Phƣơng pháp vật lý thƣờng đƣợc dùng để tạo các hạt nano, màng nano.
Phƣơng pháp hóa học: là phƣơng pháp tạo vật liệu nano từ các ion. Phƣơng
pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà ngƣời ta
phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại
các phƣơng pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phƣơng
pháp kết tủa, sol-gel...) và từ pha khí (nhiệt phân...). Phƣơng pháp này có thể tạo các
hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano...
Phƣơng pháp kết hợp: là phƣơng pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc

tử hóa.
Sự thay đổi này làm cho vật liệu nano có các thuộc tính quang học, điện học,
nhiệt học rất đặc biệt: khả năng biến đổi năng lƣợng quang thành năng lƣợng điện,
tăng khả năng tích trữ năng lƣợng; các tính chất từ; thay đổi khả năng dẫn điện, dẫn
nhiệt (siêu dẫn điện, dẫn nhiệt).
 Tính chất khối của vật liệu
Các tính chất khối của vật liệu sẽ thay đổi hoàn toàn hoặc rất nhiều khi vi cấu
trúc của chúng nằm trong thang nanomet. Các tính chất này bao gồm: các tính chất cơ
học (tính đàn hồi, độ cứng,dẻo…); khả năng tích trữ vật chất (tích trữ điện tử, phân tử
…); hiệu ứng bề mặt (tính thấm ƣớt, tính thẩm thấu, hấp phụ…).
Những tiên đoán về tính chất cơ học của vật liệu nano đã đƣợc nghiên cứu:[4]
HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

8


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

 Tính đàn hồi: có modul đàn hồi Young, E thấp hơn đáng kể so với các vật liệu
có kích thƣớc hạt thông thƣờng, chỉ bằng khoảng 30-50%.
 Độ cứng và độ bền: có độ cứng và độ bền rất cao, độ cứng tăng khi giảm kích
thƣớc hạt nano.
 Tính dễ kéo sợi và tính dẻo: ở nhiệt độ thấp các vật liệu gốm thƣờng giòn,dễ
gãy vỡ, thế nhƣng ở kích thƣớc nano các vật liệu giòn thông thƣờng trở nên có tính
dẻo thậm chí siêu dẻo.
 Tính siêu biến dạng: có khả năng biến dạng kéo căng rất lớn (độ dãn dài có thể
lên đến từ 100% đến > 1000%).
 Hiệu ứng bề mặt: có thể điều chỉnh đƣợc góc thấm ƣớt, tăng khả năng hấp phụ,

9


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng
Thuốc chữa bệnh, mô nhân tạo, các

Công nghệ y sinh và nông nghiệp

phƣơng tiện chẩn đoán, điều trị và
quan sát quá trình sinh hóa quy mô tế
bào…
Vật liệu siêu bền, siêu nhẹ, chịu nhiệt,

Hàng không – Vũ trụ - Quân sự

chịu bức xạ, cảm biến khí, cảm biến
sinh học, pin năng lƣợng.

Công nghệ xử lý môi trƣờng

Vật liệu khử độc, vật liệu hấp phụ, vật
liệu lọc chất độc hại…

Dƣới đây là những ứng dụng cụ thể và tiêu biểu của vật liệu nano đã đƣợc đƣa
vào thực tiễn:[4]


Vật liệu kính nano kỵ nƣớc, tự làm sạch trong các ngành xây dựng, chế tạo ôtô

graphene nano trong điện cực.
HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

10


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật


GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Hợp kim nano: vật liệu siêu dẻo chế tạo từ bột kim loại nano, hợp kim titan

nano siêu cứng, chịu mài mòn cao.


Các thiết bị ghi nhiệt và nhìn đêm sử dụng đầu thu hồng ngoại giếng lƣợng tử

và chấm lƣợng tử.
Nhƣ vậy có thể khẳng định đƣợc việc nghiên cứu các tính chất, đặc tính cấu trúc
vật liệu kích thƣớc nano sẽ tạo ra các xu hƣớng vật liệu có cơ tính đặc biệt, kích thƣớc
nhỏ nhƣng đem lại hiệu năng cao, tính tiện ích lớn, đa dạng tính năng. Nhờ đó, thúc
đẩy sự phát triển các ngành liên quan, cũng nhƣ giải quyết đƣợc các vấn đề cấp thiết
nhƣ: năng lƣợng, y tế, môi trƣờng…
1.1.4.2. Tính chất và ứng dụng của vật liệu nano 1D
Dựa trên các ƣu điểm về cấu trúc: khả năng giam giữ điện tử, diện tích bề mặt
riêng lớn, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra đƣợc các thuộc tính và ứng dụng của vật
liệu cấu trúc nano 1D nhƣ sau:



cạnh đó, nhiều bằng chứng còn chỉ ra rằng nhiệt độ nóng chảy của vật liệu nano cấu
trúc 1D thấp hơn nhiều so với vật liệu ở dạng khối. Ở cấu trúc 1D dạng dây, các
nghiên cứu đã cho thấy sự tỉ lệ nghịch giữa nhiệt độ nóng chảy của vật liệu với đƣờng
kính sợi nano.

Hình 1.4- Các thanh nano ZnO [17]

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

12


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật


GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Khả năng vận chuyển điện tử (tính dẫn điện)
Cho đến nay các nghiên cứu về sự vận chuyển điện tử của cấu trúc nano 1D trở

thành yếu tố có vai trò quan trọng bậc nhất trong các ứng dụng của vật liệu dây nano(
nanowire). Bản chất 1D của những cấu trúc nano làm cho chúng dễ dàng đƣợc coi là
kênh vận chuyển hoặc liên kết điện tử đặc biệt. Ƣu điểm này làm cho vật liệu cấu trúc
nano 1D có tính dẫn điện cao hơn nhiều so với các kim loại hay các vật liệu dẫn điện
thông thƣờng khác.


Quang học
Hầu hết các đặc tính quang học đặc biệt của cấu trúc nano 1D liên quan đến hiệu



GVHD: TS Đặng Trung Dũng

Vật liệu Titan dioxit nano

1.2.1. Đặc điểm về cấu trúc TiO2
TiO2 là một trong những hợp chất đƣợc nghiên cứu nhiều nhất trong khoa học vật
liệu.Do có một số đặc tính ƣu việt nhƣ: tính ổn định cấu trúc hóa học, khả năng tƣơng
thích sinh học, các đặc tính vật lý, quang học, điện học, nên TiO2 trở nên hấp dẫn hơn
so với những hợp chất khác trong khoa học nghiên cứu vật liệu hiện nay. Các ứng
dụng của nó chủ yếu liên quan đến các lĩnh vực sau:xúc tác quang hóa, tế bào quang
điện mặt trời, cấy ghép mô tế bào, thiết bị y sinh, môi trƣờng, cảm biến khí, pin nhiên
liệu.
Về đặc điểm cấu trúc, tinh thể titan đioxit có 3 dạng thù hình cơ bản là: Anatase,
Rutile và Brookite, ngoài ra còn 2 dạng chỉ tồn tại dƣới điều kiện áp suất cao đó là đơn
tà Baddeleyite và dạng trực thoi, thƣờng chỉ đƣợc tìm thấy gần các miệng núi lửa.
Trong các dạng thù hình này, Rutile là dạng thù hình phổ biến nhất và bền vững nhất,
cả hai dạng Anatase và Brookite đều chuyển sang dạng Rutile khi nung ở nhiệt độ cao.

 Dạng Rutile

Hinh 1.5- Cấu trúc tinh thể TiO2 dạng Rutile

HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

14


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật



1.2.2. Các tính chất và ứng dụng vật liệu nano TiO2
1.2.2.1. Các tính chất


Tính bền nhiệt [1]
Rutile là pha bền ở nhiệt độ cao, còn Anatase và Brookite thƣờng có kích thƣớc

nano và ít bền nhiệt hơn. Kèm theo quá trình gia nhiệt là sự tăng trƣởng và chuyển
HVTH: Dƣơng Mạnh Hải

16


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: TS Đặng Trung Dũng

pha: từ Anatase đến Brookite rồi đến Rutile. Các bƣớc chuyển pha trong hỗn hợp các
pha của TiO2 có thể là: từ Anatase sang Brookite sang Rutile, từ Anatase sang thẳng
Rutile hoặc từ Brookite sang Rutile.Kết quả của sự chuyển pha là sự cân bằng về năng
lƣợng.
Trong những nghiên cứu gầnđây, Zhang và Banfielf tìm ra dãy quá trình chuyển
và độ bền nhiệt động pha phụ thuộc vào kích thƣớc hạt đầu tiên của Anatase và
Brookite.Trong nghiên cứu của họ về quá trình chuyển pha, các tinh thể nano kết tụ
suốt quá trình phát triển (phản ứng đẳng nhiệt và đẳng thời) và kết quả cho thấy pha
Anatase bền nhiệt động ở kích thƣớc dƣới 11 nm, Brookite ở 11-35nm và Rutile bền ở
kích thƣớc trên 35nm.[1]




có thể đƣợc phủ một lớp protein làm trung gian. Điều này làm cho bề mặt cấy ghép có
sự tƣơng thích sinh học tốt hơn. Do Titan và hợp kim của nó có các đặc tính tốt về cơ
học, khả năng chống ăn mòn cao, tƣơng thích sinh học tốt, nên chúng đƣợc sử dụng
phổ biến trong cấy ghép xƣơng, cấy ghép nha khoa.Titan kim loại ở ngoài không khí
tự tạo nên lớp màng bảo vệ TiO2, khi miếng cấy ghép Ti đƣợc đƣa vào cơ thể ngƣời thì
xung quanh lớp mô sẽ tiếp xúc trực tiếp với lớp TiO2 trên bề mặt cấy ghép. Các đặc
tính bề mặt của lớp TiO2 này quyết định sự tƣơng thích sinh học của miếng Ti cấy
ghép. Vì vậy việc sử dụng các quá trình biến tính bề mặt thích hợp để tăng sự tƣơng
thích sinh học của vật liệu cấy ghép Titan cho những ứng dụng điều trị lâu dài là rất
quan trọng. Ngoài ra, hạt nano TiO2 hiện đang đƣợc sử dụng trong thuốc chống ung
thƣ.


Ứng dụng trong việc giảm ô nhiễm môi trường
Trong việc chống vi khuẩn, TiO2 có thể diệt đƣợc cả vi khuẩn Grama (-) và

Grama (+). Ngoài ra theo báo cáo mới đây, TiO2 còn có khả năng diệt một số chủng
virut nhƣ virut viêm tủy xám 1, virut viêm gan B. Hàm lƣợng TiO2đƣợc sử dụng thông
thƣờng từ 100-1000 ppm, điều này còn phụ thuộc vào kích thƣớc hạt và cƣờng độ
cũng nhƣ bƣớc sóng của ánh sáng sử dụng. Hoạt tính chống vi khuẩn của TiO2 liên
quan đến sự oxi hóa và khử dƣới điều kiện chiếu tia UV-A là loại tia có bƣớc sóng từ
400-315 nm, có khả năng tác dụng vào tế bào mạnh hơn tia UV-B.
Vật liệu TiO2 phù hợp cho các ứng dụng xử lý nƣớc bởi nó ổn định, không độc
hại trong nƣớc, tuy giá thành còn là một yếu tố cần tính tới. Việc tận dụng sự bức xạ
UV từ ánh sáng mặt trời lên quá trình xử lý nƣớc bằng TiO2 còn chƣa có hiệu suất cao,
vì vậy các nghiên cứu gần đây có xu hƣớngpha tạpthêm một số kim loại nhằm tăng sự
hấp thụ ánh sáng nhìn thấy cũng nhƣ tăng hoạt tính quang xúc tác của TiO2.
Bên cạnh đó, kết hợp với một số phƣơng pháp khác, nano TiO2 xúc tác quang
còn giúp xử lý nƣớc có chứa hàm lƣợng Cd cao, giúp loại bỏ 4-chlorophenol (chất độc