BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH NGA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANO Bi2Zr2O7 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ HÀ NỘI - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH NGA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANO Bi2Zr2O7 Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn Mã số: 60.44.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN VĂN HÙNG HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng Các số liệu tài liệu trích dẫn luận văn trung thực Kết nghiên cứu luận văn chưa công bố tài liệu khác Tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga LỜI CẢM N Luận văn thực Khoa Vật lý Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy PGS.TS Nguyễn Văn Hùng, người tận tình bảo, định hướng, gi p đ em vượt qua nh ng khó khăn, trở ngại suốt trình nghiên cứu đ hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Vật lý Bộ môn Vật lí chất rắn truyền đạt cho em nh ng kiến thức quý báu tạo điều kiện cho em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin g i lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Đăng Ph , NCS Phạm Khắc V gi p đ em thời gian làm luận văn Xin g i lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người thân bạn bè động viên, khuyến khích, chia sẻ gi p đ em suốt thời gian qua Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Danh mục ký hiệu, ch viết tắt MỞ ĐẦU 01 CHƯ NG - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 04 1.1 Vật liệu Bi2Zr2O7 04 1.1.1 Cấu tr c tinh th Bi2Zr2O7 04 1.1.2 Tính chất quang 05 1.2 Một số phương pháp chế tạo vật liệu Bi2Zr2O7 07 1.2.1 Phương pháp đốt cháy 07 1.2.2 Phương pháp thủy nhiệt 10 1.3 Quá trình quang xúc tác 12 1.3.1 Quá trình quang x c tác phân hủy Rohdamine B(RhB) 12 1.3.2 Quá trình quang x c tác vật liệu Bi2Zr2O7 14 CHƯ NG – KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 18 2.1 Tổng hợp vật liệu nano Bi2Zr2O7 .18 2.1.1 Hóa chất thiết bị .18 2.1.2 Pha chế dung dịch tiền chất 19 2.1.3 Quy trình chế tạo vật liệu 20 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 23 2.2.2 Phương pháp kính hi n vi điện t quét 25 2.2.3 Phương pháp tán xạ lượng tia X 27 2.2.4 Phương pháp xác định diện tích bề mặt .27 2.2.5 Phổ hấp thụ UV-Vis 29 2.3 Các phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác 30 2.3.1 Quy trình kh Rohdamine B 30 2.3.2 Quy trình phản ứng oxi hóa m-xylen 31 CHƯ NG – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .34 3.1 Chế tạo vật liệu nano Bi2Zr2O7 34 3.1.1 Phương pháp đốt cháy 34 3.1.2 Phương pháp thủy nhiệt 37 3.2 Khảo sát số tính chất vật liệu Bi2Zr2O7 42 3.2.1 Phân tích cấu tr c tinh th 42 3.2.2 Phân tích hình thái bề mặt 45 3.2.3 Thành phần nguyên tố hóa học 46 3.2.4 Diện tích bề mặt riêng 47 3.2.5 Phổ hấp thụ UV-Vis 48 3.3 Khảo sát hoạt tính xúc tác 50 3.2.1 Tính chất quang x c tác 50 3.3.2 Th hoạt tính x c tác oxi hóa m-xylen .52 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các hóa chất s dụng chế tạo vật liệu Bi2Zr2O7 18 Bảng 3.1 Bảng tính toán số mạng tinh th Bi2Zr2O7 43 Bảng 3.2 Bảng tính toán kích thước tinh th mẫu Bi2Zr2O7 44 Bảng 3.3 Độ chuy n hóa m-xylen theo thời gian nhiệt độ 53 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Bi u đồ bi u diễn khối lập phương pyrochlore A2B2O7 05 Hình 1.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu Bi2Zr2O7 s dụng phương pháp đốt cháy với tác nhân kh ure (BZOU), glyxin (BZOG), axit tartaric (BZOT) 08 Hình 1.3 (a)-(b) ảnh TEM, (c)-(d) ảnh SAED (e)-(f) ảnh SEM vật liệu BZOU BZOT 09 Hình 1.4 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp thủy nhiệt 11 Hình 1.5 Hình ảnh TEM (a) HRTEM (b) vật liệu Bi2Zr2O7 12 Hình 1.6 Công thức cấu tạo RhodamineB - RhB: C28H31O3ClN2 13 Hình 1.7 Phổ hấp thụ dung dịch RhB 13 Hình 1.8 Phổ UV-Vis đồ thị bi u diễn suy giảm nồng độ dung dịch RBBR IC theo thời gian tác dụng ánh sáng mặt trời vật liệu Bi2Zr2O7 15 Hình 1.9 Phổ UV-Vis đồ thị bi u diễn giảm nồng độ dung dịch MO theo thời gian tác dụng ánh sáng mặt trời vật liệu Bi2Zr2O7 17 Hình 2.1 Cấu tạo bình thủy nhiệt 19 Hình 2.2 Sơ đồ điều chế vật liệu Bi2Zr2O7 phương pháp đốt cháy s dụng ure 21 Hình 2.3 Sơ đồ điều chế vật liệu Bi2Zr2O7 phương pháp thủy nhiệt 22 Hình 2.4 Sơ đồ chế nhiễu xạ tia X 24 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lí hoạt động kính hi n vi điện t quét 26 Hình 2.6 Sự phụ thuộc P/V(Po-P) vào P/Po 28 Hình 2.7 Nguyên tắc phép đo phổ hấp thụ UV-Vis 29 Hình 2.8 Sơ đồ hệ vi dòng nghiên cứu x c tác oxi hóa phản ứng chuy n hóa m-xylen 32 Hình 3.1 Hình ảnh mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp đốt cháy s dụng tác nhân kh ure sau nung 500oC 34 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp đốt cháy s dụng tác nhân kh ure 35 Hình 3.3 Hình ảnh mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp đốt cháy sau nung 500oC s dụng tác nhân kh glyxin (trái) ure (phải) 36 Hình 3.4 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp đốt cháy s dụng tác nhân kh glyxin 36 Hình 3.5 Giản đồ nhiễu xạ tia X pha rắn tổng hợp từ muối ZrOCl2.8H2O phương pháp thủy nhiệt 37 Hình 3.6 Giản đồ XRD mẫu thủy nhiệt pH = 8, 10 12 sau nung nhiệt độ 600 oC 38 Hình 3.7 Hình ảnh vật liệu chế tạo phương pháp thủy nhiệt pH = 8, nung 200oC 39 Hình 3.8 Giản đồ phân tích nhiệt mẫu sau thủy nhiệt pH = 40 Hình 3.9 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu có pH =8 nung nhiệt độ 300, 400, 500 600oC 41 Hình 3.10 Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu Bi2Zr2O7 nung nhiệt độ 600 oC 42 Hình 3.11 Ảnh SEM mẫu Bi2Zr2O7 45 Hình 3.12 Phổ tán sắc lượng EDS Bi2Zr2O7 46 Hình 3.13 Kết đo diện tích bề mặt riêng Bi2Zr2O7 theo phương pháp Langmuir (a) BET (b) 47 Hình 3.14 Phổ hấp thụ UV-Vis vật liệu Bi2Zr2O7 48 Hình 3.15 Xác định độ rộng vùng cấm từ phổ hấp thụ mẫu Bi2Zr2O7 49 Hình 3.16 Phổ hấp thụ dung dịch RhB phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng với chất xúc tác Bi2Zr2O7 50 Hình 3.17 Đồ thị bi u diễn suy giảm nồng độ dung dịch RhB theo thời gian quang xúc tác 52 Hình 3.18 Độ chuy n hóa m-xylen phụ thuộc thời gian nhiệt độ 53 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, vật liệu nano không ngừng thu h t quan tâm nghiên cứu nhà khoa học tiềm ứng dụng phong ph Các vật liệu nano s dụng lĩnh vực công nghệ chế tạo linh kiện kích thước nhỏ, nhiều tính chất đặc biệt có khả ứng dụng khoa học đời sống Vật liệu nano bán dẫn ngày ứng dụng rộng rãi đ x lí ô nhiễm môi trường nước không khí cách phân hủy chất ô nhiễm kh trùng [13, 15] Đây phương pháp hiệu đầy hứa hẹn s dụng chất x c tác thân thiện với môi trường tiết kiệm chi phí Một số vật liệu truyền thống ZnO, TiO2 s dụng chất x c tác quang hóa đ x lý chất ô nhiễm, đặc biệt đ phân hủy hợp chất h u độc hại nước thải Tuy nhiên, nh ng oxit kim loại có độ rộng vùng cấm lớn (khoảng 3,2 – 3,4eV) nên có xạ t ngoại ứng với photon có lượng lớn lượng vùng cấm hấp thụ, sinh cặp điện t - lỗ trống sở hoạt động quang xúc tác Việc tìm kiếm vật liệu quang x c tác có khả phân hủy phân t h u độc hại tác dụng xạ ánh sáng mặt trời ý tưởng khoa học có ý nghĩa khoa học thực tiễn Nh ng năm gần xuất số công bố nghiên cứu vật liệu đa pha sắt điện với số tính chất s dụng Bi thay cho đất làm độ rộng vùng cấm vật liệu vào khoảng 2,6– 2,9 eV Vì họ vật liệu sắt điện Pyrochlore dựa bismuth nghiên cứu định hướng ứng dụng cho việc x lý ô nhiễm môi trường nước Bi2Sn2O7 [9, 21, 22], Bi2Ti2O7 [6, 19], Bi2Zr2O7 [17, 20] Vật liệu Bi2Zr2O7 nghiên cứu s dụng có hiệu phân hủy methyl da cam (MO) [20], thuốc nhuộm đỏ (RBBR), thuốc nhuộm anion(IC) [17] ánh sáng khả kiến 10 3.2.2 Phân tích hình thái bề mặt Đ nghiên cứu hình thái bề mặt vật liệu, ch ng tiến hành chụp ảnh SEM Hình 3.11 Ảnh SEM mẫu Bi2Zr2O7 Hình 3.11 trình bày ảnh SEM mẫu Bi2Zr2O7 với pH =8 nung từ 300 đến 600oC với thang kích thước 200 nm Phân tích ảnh SEM cho thấy: - Ở nhiệt độ thấp( 300, 400oC, Hình 3.11a 3.11 b) vật liệu kết khối trạng thái vô định hình - Nhiệt độ tăng lên tinh th bắt đầu hình thành Khi nhiệt độ đủ cao( 500, 600oC, hình 3.11c 3.11 d) tinh th có hình dạng gần khối cầu, phân bố rời rạc, kích thước khoảng 30 nm - Kích thước hạt mẫu tính toán theo công thức DebyeScherrer xác định hình ảnh SEM có khác do: 45 + Tính toán theo công thức Debye-Scherrer tính kích thước đơn tinh th hạt nên phần hạt Hơn n a, độ rộng vạch phổ giản đồ nhiễu xạ dùng đ tính không mở rộng kích thước hạt nhỏ mà có mở rộng dụng cụ gây nên có th gây sai số + Ước đoán theo ảnh SEM: hạt ảnh SEM hạt đa tinh th kết tụ nhiều hạt đơn tinh th nhỏ hạt nên c ng lớn kích thước đơn tinh th hạt tính theo công thức Debye-Scherrer 3.2.3 Thành phần nguyên tố hóa học Thành phần nguyên tố có mặt mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phân tích phổ tán sắc lượng tia X (EDS) Kết đo phổ tán sắc lượng mẫu (Hình 3.12) cho thấy: Có xuất đầy đủ nguyên tố thành phần oxit với tỉ lệ số phần trăm nguyên t thành phần Bi : Zr : O mẫu tương ứng 18,9%: 19,4%: 61,7% Tỉ lệ gần sát với tỉ lệ nguyên t : : công thức thực tế Bi2Zr2O7 Hình 3.12 Phổ tán sắc lượng EDS Bi2Zr2O7 Như kết đo thực nghiệm phù hợp với tỉ lệ nguyên t xác định từ công thức hóa học Kết thêm khẳng định vật liệu nano Bi2Zr2O7 chế tạo thành công 46 3.2.4 Diện tích bề mặt riêng Phương pháp BET (Brunauer, Emmett Teller) dựa việc xác định lượng khí cần thiết đ bao phủ bề mặt lớp hạt vật liệu Lượng khí xác định từ đường cong hấp phụ đẳng nhiệt nitơ nhiệt độ nitơ lỏng (77,4 K) Lượng N2 hấp phụ áp suất cho trước xác định phép đo th tích khối lượng Ngoài mô hình dựa đẳng nhiệt Langmuir có lớp hấp phụ bão hòa đơn lớp c ng s dụng đ xác định diện tích bề mặt riêng vật liệu Kết đo diện tích bề mặt riêng Bi2Zr2O7 thiết bị Micromeritics Tristar 3000 V6.04 với khối lượng mẫu 0,272 gam, nhiệt độ đo 77,4 K, chất hấp thụ N2 phương pháp Langmuir phương pháp BET trình bày Hình 3.13 (a) (b) Hình 3.13 Kết đo diện tích bề mặt riêng Bi2Zr2O7 theo phương pháp Langmuir (a) BET (b) Từ đồ thị Hình 3.13 thông qua bi u thức tính kết nhận diện tích bề mặt sau: 47 + Diện tích bề mặt Langmuir: 2,22 m2/g + Diện tích bề mặt BET: 1,26 m2/g Diện tích bề mặt riêng chất xúc tác Bi2Zr2O7 không lớn Kết phù hợp với công bố [17] 1,2 m2/g 3.2.5 Phổ hấp thụ UV-Vis Đ nghiên cứu tính chất quang hệ vật liệu chế tạo được, ch ng tiến hành đo phổ hấp thụ mẫu Bi2Zr2O7 chế tạo phương pháp thủy nhiệt ủ nhiệt độ khác Phổ hấp thụ mẫu bột đo phương pháp phản xạ toàn phần cầu tích phân trình bày Hình 3.14 Hình 3.14 Phổ hấp thụ UV-Vis vật liệu Bi2Zr2O7 Từ đồ thị hình 3.14 cho thấy: - Phổ hấp thụ mẫu Bi2Zr2O7 có hình dạng tương tự có dịch chuy n bờ hấp thụ phía bước sóng dài - Các mẫu Bi2Zr2O7 có bờ hấp thụ vùng ánh sáng nhìn thầy vào khoảng từ 380nm đến 460nm 48 Độ rộng vùng cấm mẫu xác định từ phổ hấp thụ s dụng phương pháp Kubeka–Munk (Hình 3.15) Hình 3.15 Xác định độ rộng vùng cấm từ phổ hấp thụ mẫu Bi2Zr2O7 Khi nhiệt độ ủ tăng dần độ rộng vùng cấm quang giảm dần - Ở nhiệt độ ủ 300oC mẫu gần tồn trạng thái vô định hình với độ rộng vùng cấm quang lớn 3,46 eV.Khi nhiệt độ ủ 600oC, mẫu kết tinh đơn pha Bi2Zr2O7 độ rộng vùng cấm quang 2,69 eV Kết phù hợp với công bố trước tài liệu [17] 2,60 eV [20] 2,59 eV Như dự đoán mẫu chế tạo quang x c tác tốt tác dụng ánh sáng nhìn thấy 49 3.3 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC 3.3.1 Tính chất quang xúc tác Phương pháp đánh giá phân hủy chất màu h u tiến hành sau: s dụng vạch hấp thụ đặc trưng chất màu (với Rhodamine B có bước sóng hấp thụ cực đại 553 nm) So sánh cường độ hấp thụ chưa chiếu sáng sau chiếu sáng đ đánh giá phân hủy chất h u chất xúc tác Hình 3.16 phổ hấp thụ dung dịch RhB tác dụng quang xúc tác mẫu Bi2Zr2O7 chiếu đèn xenon cho thấy cường độ đỉnh hấp thụ RhB giảm dần theo thời gian chiếu sáng Hình 3.16 Phổ hấp thụ dung dịch hB phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng với chất xúc tác Bi2Zr2O7 Nhận xét: - Sau chiếu sáng đèn xenon mẫu lấy đo hấp thụ, thời gian quang x c tác dài cường độ đỉnh hấp thụ RhB (553nm) giảm dần, nghĩa nồng độ RhB dung dịch giảm bị phân hủy 50 Hiện tượng giải thích sau: Ánh sáng đèn xenon có phổ phát xạ có dạng gần giống với ánh sáng mặt trời, với khoảng 5% xạ tia t ngoại cường độ nhỏ nhiều ánh sáng mặt trời Khi chiếu sáng, lượng photon lớn độ rộng vùng cấm chất xúc tác cặp điện t lỗ trống sinh Các điện t lỗ trống di chuy n bề mặt, tương tác với chất oxi hóa, chất kh oxi hóa chất h u phá v mạch vòng, phân hủy chất h u trở thành chất không độc hại Đối với chất màu RhB, trình phân hủy chất h u bi u màu dung dịch - Một đặc m khác phổ đỉnh phổ hấp thụ theo thời gian dịch chuy n lệch dần xa bước sóng hấp thụ cực đại RhB 553 nm Hiện tượng giải thích: Trong dung dịch đo hấp thụ RhB mà có hấp thụ biến th RhB bị phân hủy, chí có hấp thụ chất x c tác Vì độ hấp thụ RhB giảm hấp thụ tượng khác tăng lên Từ dẫn đến dịch đỉnh hấp thụ theo thời gian phản ứng quang x c tác [18] Sự suy giảm cường độ đỉnh 553 nm dung dịch RhB theo thời gian quang xúc tác trình bày hình 3.17 Kết đồ thị hình 3.17 cho thấy: - Nồng độ RhB dung dịch suy giảm tương đối theo thời gian quang xúc tác Thời gian quang xúc tác dài nồng độ RhB dung dịch giảm - Sau quang xúc tác nồng độ dung dịch RhB giảm khoảng 50% Kết quang xúc tác cho thấy hoạt tính quang xúc tác phân hủy RhB vật liệu Bi2Zr2O7 thấp so với vật liệu Bi2Sn2O7 họ pyrochlore đạt tới 90% [25] 51 Tuy nhiên, kết hoạt tính xúc tác quang nghiên cứu có th so sánh với khả x c tác quang Bi2Zr2O7 chuy n hóa chất màu methyl da cam đạt khoảng 50% sau thời gian [20], chuy n hóa thuốc nhuộm đỏ RBBR đạt 70% sau chiếu sáng tự nhiên [17] TiO2 [26] phân hủy RhB đạt 50% sau quang xúc tác Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn suy giảm nồng độ dung dịch RhB theo thời gian quang xúc tác 3.3.1 Thử hoạt tính xúc tác oxi hóa m-xylen Quá trình oxi hóa m- xylen tác dụng chất x c tác Bi2Zr2O7 khảo sát theo thời gian ( 15 – 60 phút ) theo nhiệt độ (250- 400oC) Khối lượng chất xúc tác s dụng 0,174 gam, lưu lượng dòng khí m-xylen 2L/giờ, tỉ lệ nồng độ m-xylen /oxi =2.10-3 Kết thu bảng 3.3 hình 3.18: 52 Bản 3.3: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian nhiệt độ Độ chuyển hóa (%) Thời gian (phút) 400 oC 350 oC 300 oC 250 oC 15 89,58 70,51 43,11 39,67 30 91,69 80,24 52,47 41,59 45 94,75 84,44 61,72 43,96 60 95,08 89,03 68,81 49,01 Hình 3.18 Độ chuyển hóa m-xylen phụ thuộc thời gian nhiệt độ Đồ thị Hình 3.18 cho thấy độ chuy n hóa m-xylen tăng theo thời gian phản ứng Yếu tố nhiệt độ có tác động mạnh mẽ đến tốc độ chuy n hóa m-xylen, nhiệt độ môi trường phản ứng cao chuy n hóa hoàn toàn m-xylen nhanh chóng Độ chuy n hóa có th đạt tới 95% nhiệt độ 4000C sau thời gian 60 phút 53 Dựa chế chung xúc tác dị th , có th giải thích trình x c tác sau: Đầu tiên, chất phản ứng m-xylen oxi tiếp cận với tâm xúc tác (Bi3+, Zr4+) bị hấp phụ hóa học tâm (đây điều kiện tiên cho phản ứng xúc tác dị th , đảm bảo hoạt hóa phân t tham gia phản ứng) Tiếp đó, ti u phân hấp phụ tương tác với đ tạo sản phẩm trạng thái hấp phụ bề mặt Cuối cùng, sản phẩm kh hấp phụ chuy n vào pha khí hoàn nguyên tâm xúc tác 54 KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài nghiên cứu, luận văn thu nh ng kết sau: Đã nghiên cứu chế tạo thành công vật liệu nano Bi2Zr2O7 phương pháp đốt cháy thủy nhiệt điều kiện thích hợp sau: Phương pháp đốt cháy: s dụng tác nhân kh ure, nung ủ mẫu nhiệt độ 600oC Phương pháp thủy nhiệt: Tiền chất ba đầu ZrO(NO3)2, độ pH = nhiệt độ ủ 600oC Đã s dụng phương pháp vật lý hóa lý đ xác định cấu tr c, đặc trương số tính chất vật liệu: Giản đồ phân tích nhiệt cho thấy nhiệt độ thích hợp nung mẫu 600oC Giản đồ nhiễu xạ tia X cho thấy vật liệu Bi2Zr2O7 hình đơn pha Ảnh SEM cho thấy hạt tinh th có dạng hình cầu, phân bố rời rạc, kích thước hạt khoảng 30 nm Diện tích bề mặt riêng theo kết đo BET 1,26 m2/g Độ rộng vùng cấm mẫu Bi2Zr2O7 giá trị khoảng 2,7 eV dựa theo kết đo phổ hấp thụ UV-Vis Đã bước đầu khảo sát khả x c tác vật liệu: Vật liệu Bi2Zr2O7 có khả x c tác quang chuy n hóa RhB, nồng độ RhB giảm khoảng 50 % sau chiếu sáng đèn xenon Vật liệu Bi2Zr2O7 có khả x c tác oxi hóa chuy n hóa m-xylen, nồng độ m-xylen giảm tới 90 sau thời gian 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt : Đào Trần Cao (2004), “ Cơ sở vật lí chất rắn”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Thị Hoài Nam, Nguyễn Hồng Hà (2006), “Nghiên cứu phản ứng oxi hóa hoàn toàn m- xylen oxit kim loại/chất mang”, Tạp chí Hóa học T 44 (3), tr 300-306 Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn H u Mình(1992), “Vật lí chất rắn”, NXB Giáo dục Phùng Hồ , Phan Quốc Phô (2001), “Giáo trình vật lý bán dẫn”, NXB khoa học kỹ thuật Thế Nghĩa( 2000), “Kĩ thuật an toàn sản xuất sử dụng hóa chất” Nxb Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội Tài liệu tiếng anh: A McInnes, J S Sagu, K.G.U Wijayantha (2014) “Fabrication and photoelectrochemical studies of Bi Ti2O7 pyrochlore thin films by aerosol assisted chemical vapour deposition” Materials Letters, Vol 137, pp 214-217 Ashkan Salamat, Andrew L Hector, Paul F McMillan, and Clemens Ritter (2011) “Structure, Bonding, and Phase Relations in Bi 2Sn2O7 and Bi2Ti2O7 Pyrochlores: New Insights from High Pressure and High Temperature Studies” Inorg Chem, 50 (23), pp 11905–11913 Avgouropoulos, G., Ioannides, T., Matralis, H (2005) “Influence of the preparation method on the performance of CuO–CeO2 catalysts for the selective oxidation of CO” Applied Catalysis B: Environmental, Vol 56, No 1, pp 87-93 36 H Liu, Z Jin, Y Su and Y Wang( 2015) “Visible light-driven Bi2Sn2O7/reduced graphene oxide nanocomposite for efficient photocatalytic degradation of organic contaminants” Separation and Purification Technology Vol 142, pp 25-32 10.Jansson, J “Low-temperature (2000) CO oxidation over Co3O4/Al2O3.” Journal of Catalysis, Vol 194, No 1, pp 55-60 11.Kim, K Y., Han, J., Nam, S W., Lim, T H., Lee, H I( 2008) “Preferential oxidation of CO over CuO/CeO2 and Pt-Co/Al2O3 catalysts in micro-channel reactors” Catalysis Today, Vol 131, No.1, pp 431-436 12 M.Günay, M E.,Yıldırım, R (2008) “Neural network aided design of Pt-Co-Ce/Al2O3 catalyst for selective CO oxidation in hydrogen-rich streams” Chemical Engineering Journal, Vol 140, No 1, pp 324331 13 M Motegh, J R Ommen, P W Appel, M T Kreutzer( 2014) “Scale-up study of a multiphase photocatallytic reactor - Degradation of cyanide in water of TiO2” Environ Sci Technol Vol 48, pp 1574-1581 14 M Roy, Indu Bala, S K Barbar, Synthesis, structural (2012) “J Therm Anal Calorim” 110, 559–565 15 R Murugan, T Woods, P Fleming, D Sullivan, S Ramakrishna, R P Babu, Murugan, R., Woods, T., Fleming, P., Sullivan, D., Ramakrishna, S( 2014) “Synthesis and photocatalytic application of ZnO nanoarrows” Materials Letters, Vol.128, pp 404-407 16 Satyajit Gupta, Luis De Leon and Vaidyanathan(Ravi) Subramanian(2014) “Mn-modified Bi2Ti2O7 photocatalysts: bandgap engineered multifunctional photocatalysts for hydrogen generation”, Phys Chem Chem Phys., 16, 12719-12727 37 17.Sharma, V M., Saha, D., Madras, G.,Row, T G( 2013) “Synthesis, structure, characterization and photocatalytic activity of Bi2Zr2O7 under solar radiation” RSC Advances, Vol 3, No 41, pp 1893818943 18.Tadashi Watanabe, * Takuo Takirawa, and Kenichi Honda, Photocatalysis through Excitation of Adsorbates.Rhodamine B Adsorbed to CdS( 1977) “The Journal of Physical Chemistiy”, Vol 81, No 19, , 1846 - 1851 19.Wei F Yao, Hong Wang, Xiao H Xu, Jing T Zhou, Xue N Yang, Yin Zhang, Shu X Shang (2004) “Photocatalytic property of bismuth titanate Bi2Ti2O7” Applied Catalysis A: General, 259, pp 2933 20.Wu, D., He, T., Xia, J., & Tan, Y( 2015) “Preparation and photocatalytic properties of Bi2Zr2O7 photocatalyst” Materials Letters, Vol 156, pp 195-197 21.Wu J., F Huang, X Lu, P Chen, D Wan, and F Xu (2011) “Improved visible-light photocatalysis of nano-Bi2Sn2O7 with dispersed s-bands” Journal of Materials Chemistry, Vol 21, No 11, pp 3872-3876 22.Xu W., G Zhou, J Fang, Z Liu, Y Chen, and C Cen (2013) “Nanocrystalline N-Doped Powders: Mild Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Degradation of Phenol under Visible Light Irradiation” International Journal of Photoenergy 23.Andrew L.hector* and Seth B.Wiggin( 2004) “Synthesis and structural stydy of stoichiometric Bi2Ti2O7 pyrocholore” Journal of State Chemistry 177, 130-145 38 24.Agarwall D.D and Goswami H.S (1994), “Toluene Oxidation on LaCoO3 and LaCrO3 Perovskite Catalysts – A Comparative Study”, React Kinet”.Catal.Lett., 53, pp.441-449 25.Hong Liu, Zhitong Jin, Yun Su, Yong Wang (2015) “Visible lightdriven Bi2Sn2O7/reduced graphene oxide nanocomposite for efficient photocatalytic degradation of organic contaminants”.Separasion and puification technology 142, 25-32 26.Jiandong Zhuang, Wenxin Dai, Qinfen Tian, Zhaohui Li, Liyan Xie, Jixin Wang, and Ping Liu*(2010) “Photocatalytic Degradation of RhB over TiO2 Bilayer Films: Effect of Defects and Their Location” American Chemical Society 39 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THANH NGA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANO Bi2Zr2O7 Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn Mã số: 60.44.01.04... tạo, mối quan hệ gi a cấu tr c tinh th với tính chất sắt điện, hoạt tính quang x c tác vật liệu Vì vậy, chọn hướng nghiên cứu cho đề tài luận văn là: Chế tạo khảo sát số tính chất vật liệu nano. .. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 04 1.1 Vật liệu Bi2Zr2O7 04 1.1.1 Cấu tr c tinh th Bi2Zr2O7 04 1.1.2 Tính chất quang 05 1.2 Một số phương pháp chế tạo vật liệu Bi2Zr2O7