Chế tạo và nghiên cứu tính chất của Nano TiO2 đính chấm lượng tử Graphane cho quang xúc tác phân hủy dung dịch methylene xanh.

Abstract

Trong nghiên cứu này sẽ chế tạo TiO2 và GQDs/TiO2 bằng phương pháp anod hóa ở các thời gian khác nhau để hình thành cấu trúc ống và dây/ống. Sau đó khảo sát tính chất quang xúc tác của vật liệu ống nano TiO2, dây/ống nano TiO2 và ống nano GQDs/TiO2, dây/ống nano GQDs/TiO2 bằng cách xử lý 10 mg methylene xanh (MB) được pha với 1000 mL nước cất (DI). Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt, thành phần hóa học, hiệu ứng quang xúc tác dưới ánh sáng tử ngoại - khả kiến, động học của phản ứng quang xúc tác phân hủy MB của các loại vật liệu nano đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy vật liệu dây/ống nano GQDs/TiO2 có hiệu ứng quang xúc tác phân hủy MB cao nhất khi phân hủy được 96% sau 150 phút. Thu được hằng số tốc độ phản ứng của vật liệu dây/ống nano GQDs/TiO2 với k = 21,5 x 10-3 (1/phút). Nguyên nhân làm cho hiệu ứng quang xúc tác tăng lên là nhờ sự góp mặt của GQDs đã làm giảm độ rộng vùng cấm của vật liệu tổng hợp từ đó ức chế sự tái tổ hợp của các electron và lỗ trống. Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần tìm ra những vật liệu dị cấu trúc được đính kèm với các vật liệu khác, chẳn hạn như GQDs/TiO2, nhằm mục đích tăng cường hiệu ứng phân hủy chất ô nhiễm trong lĩnh vực quang xúc tác.