Chế tạo màng ZnO bằng kỹ thuật nhúng phủ và nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác trong phản ứng phân huỷ Rhodamine B

Trong nghiên cứu này, vật liệu màng ZnO được chế tạo bằng kỹ thuật nhúng phủ sử dụng dung dịch tổng hợp bằng phương pháp sol-gel. Đây là kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp, tiết kiệm nguyên liệu và phủ được trên bề mặt đế có hình dạng phức tạp, diện tích phủ lớn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chế tạo màng ZnO bằng kỹ thuật nhúng phủ và nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác trong phản ứng phân huỷ Rhodamine B Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – special issue 1 (2021) 142-146 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam http://chemeng.hust.edu.vn/jca/Chế tạo màng ZnO bằng kỹ thuật nhúng phủ và nghiên cứu hoạt tính quang xúc táctrong phản ứng phân huỷ Rhodamine BFabrication of ZnO thin film by dip-coating technique and study of photocatalytic activityin Rhodamine B degradation reactionVũ Viết Doanh1*, Trịnh Quang Thông2, Lê Hải Đăng3*1 Khoa Dược, trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội – 29A ngõ 124 Vĩnh Tuy, Hai Bà Trưng, Hà Nội10000, Việt Nam2 Viện Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Bách khoa Hà Nội – 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội 10000, Việt Nam3 Khoa Hoá học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội – 136 Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội 10000, Việt Nam*Email: vuvietdoanh.hnue@gmail.com, danglh@hnue.edu.vnARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 15/3/2021 In this study, ZnO thin films were fabricated by dip-coating technique used solution synthesized by sol-gel method. The influence of film areaAccepted: 15/7/2021 and RhB concentration on the photocatalytic activity of ZnO films wasPublished: 15/10/2021 determined. Accordingly, the survey results irradiation with a UV lampKeywords: 5W showed that both the efficiency and the rate constant increasedZnO thin films, sol-gel, dip-coating, when the film’s area used increased, but the mass of RhB decomposedRhodamine B, photocatalytic activity in 1 hour calculated according to 1 m2 films again decreased. In the case of increased RhB concentration, the results show that the efficiency and the reaction rate constant decrease in value. Finally, an important point to mention is the film samples can be reused many times showing high potential for practical applications.Giới thiệu chung chứng minh có hiệu quả trong xử lý nước thải do quy trình và thiết bị đơn giản, quá trình oxy hóa khôngRhodamine B (ký hiệu, RhB) là chất màu hữu cơ quan chọn lọc và có thể phân hủy hoàn toàn chất màu hữutrọng của nhóm thuốc nhuộm xanthene có công thức cơ thành các sản phẩm không độc hại [5]. Trong đó,phân tử C28H31ClN2O3 và công thức cấu tạo như ở hình ZnO đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà1, trong đó có vòng thơm chứa nhóm mang màu C=C, nghiên cứu bởi các đặc tính quý như thân thiện với môiC=N và nhóm trợ màu N(CH3)2. Đến nay, một số trường, sẵn có, đa dạng phương pháp tổng hợp vànghiên cứu đã chỉ ra RhB rất nguy hiểm đối với sinh hoạt tính xúc tác quang tốt [6].vật và con người vì nó gây kích ứng mắt, đường hô Các nghiên cứu về quang xúc tác của ZnO đã công bốhấp và các vấn đề về da [1]. Do vậy, việc loại bỏ RhB hiện nay chủ yếu đang tập trung vào vật liệu nanokhỏi nguồn nước luôn là một vấn đề được quan tâm dạng bột [7], chưa có nhiều nghiên cứu về ZnO dạngnghiên cứu và mang tính cấp thiết. màng [8-11]. Điều này có thể hạn chế khả năng ứngHiện nay, vật liệu xúc tác quang trên cơ sở các oxide dụng của vật liệu ZnO trong thực tế. Ưu điểm nổi bậtbán dẫn như TiO2 [2], ZnO [3], WO3 [4],… đã được của cấu trúc nano dạng màng là lượng xúc tác cần rất https://doi.org/10.51316/jca.2021.110 142 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – special issue 1 (2021) 142-146ít, tái sử dụng được nhiều lần và do đó hạn chế ảnh wurtzite, các hạt nano ZnO có kích thước 30-35 nm,hưởng đến môi trường. độ dày màng khoảng 250 nm đã được xác định thông qua các phép đo nhiễu xạ tia X và ảnh SEM. Năng lượng vùng cấm (Eg = 3,16 eV) được xác định từ phổ DRS cho thấy màng ZnO hấp thụ mạnh tia tử ngoại và một phần ánh sáng vùng khả kiến. Xây dựng đường chuẩn RhB Pha các dung dịch RhB trong nước có nồng độ 1, 2, 4, 6, Công thức cấu tạo của rhodamine B 8 và 10 mg/L. Bước sóng hấp thụ cực đại (λmax) của RhBTrong nghiên cứu này, vật liệu màng ZnO được chế được xác định trên thiết bị UV-Vis Cary 60 trong vùng từtạo bằng kỹ thuật nhúng phủ sử dụng dung dịch tổng ...