Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
Trong nghiên cứu n|y, chúng tôi đề xuất phương ph{p mới để tổng hợp lưỡng oxit
ZnO/CuO và ứng dụng để phân hủy xanh methylene (MB) dưới ánh sáng khả
kiến. Lưỡng oxit ZnO/CuO được tổng hợp từ vật liệu khung cơ kim (Zn/Cu-BTC)
bằng phương ph{p ph}n hủy nhiệt. Các vật liệu được đặc trưng bằng c{c phương
pháp SEM (Scanning Electron Microscopy), XRD (X-ray Powder Diffraction), BET
(Brunauer–Emmett–Teller) và UV-Vis-DRS (Ultraviolet -Visible Diffuse Reflectance
Spectroscopy). Hoạt tính xúc t{c, cơ chế xúc tác và khả năng t{i sử dụng của
ZnO/CuO đối với MB được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy ZnO/CuO có
hình bát diện kích thước khoảng 5-10 µm và thể hiện hoạt tính xúc tác tốt đối với
MB trong vùng khả kiến cao hơn so với ZnO và CuO, và hoạt tính xúc tác hầu như
thay đổi không đ{ng kế sau vài lần tái sử dụng

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số 2 (2019)
31
TỔNG HỢP LƯỠNG OXIT ZnO/CuO
VÀ ỨNG DỤNG LÀM XÚC TÁC QUANG HÓA
Phạm Thị Thuận1,4, Nguyễn Thị Hải Ngọc2,4, Trần Thiên Trí3,4,
Lương Văn Tri4, Trần Thanh Minh5*
1Trường Phổ thông Trung học Huỳnh Thúc Kháng, Quảng Ngãi
2Trường Phổ thông Trung học Pleiku, Gia lai
3Trường Phổ thông Trung học Nguyễn Chí Thanh, Pleiku, Gia lai
4Trường Phổ thông Trung học Lê Lợi, Pleiku, Gia lai
4Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
*Email: trthminh@gmail.com
Ngày nhận bài: 20/02/2019; ngày hoàn thành phản biện: 02/4/2019; ngày duyệt đăng: 02/7/2019
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu n|y, chúng tôi đề xuất phương ph{p mới để tổng hợp lưỡng oxit
ZnO/CuO và ứng dụng để phân hủy xanh methylene (MB) dưới ánh sáng khả
kiến. Lưỡng oxit ZnO/CuO được tổng hợp từ vật liệu khung cơ kim (Zn/Cu-BTC)
bằng phương ph{p ph}n hủy nhiệt. Các vật liệu được đặc trưng bằng c{c phương
pháp SEM (Scanning Electron Microscopy), XRD (X-ray Powder Diffraction), BET
(Brunauer–Emmett–Teller) và UV-Vis-DRS (Ultraviolet -Visible Diffuse Reflectance
Spectroscopy). Hoạt tính xúc t{c, cơ chế xúc tác và khả năng t{i sử dụng của
ZnO/CuO đối với MB được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy ZnO/CuO có
hình bát diện kích thước khoảng 5-10 µm và thể hiện hoạt tính xúc tác tốt đối với
MB trong vùng khả kiến cao hơn so với ZnO và CuO, và hoạt tính xúc tác hầu như
thay đổi không đ{ng kế sau vài lần tái sử dụng.
Từ khóa: ZnO/CuO, xúc tác quang hóa, xanh methylen, Zn/Cu-BTC
1. MỞ ĐẦU
Sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp như dệt may, sản xuất
giấy, phẩm màu nhuộm, thuộc da, và in ấn đã l|m gia tăng lượng thuốc nhuộm tổng
hợp thải ra môi trường. Hầu hết các thuốc nhuộm n|y có t{c động tiêu cực cho hệ sinh
thái và sức khỏe con người vì chúng có thể gây ức chế sự phát triển của thủy sinh vật
và gây ra nhiều bệnh nguy hiểm trong đó có ung thư ở người [1].
Tổng hợp lưỡng oxit ZnO/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
32
Có nhiều phương ph{p hóa lý kh{c nhau như hấp phụ, xúc tác quang hóa,
phản ứng Fenton, màng lọc, thẩm thấu và phân hủy sinh học được sử dụng để xử lý
phẩm nhuộm trong nước thải. Trong đó, phương ph{p xúc tác quang hóa dị thể được
sử dụng rộng rãi hơn cả do thể hiện được nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với các
phương ph{p kh{c như: chi phí thấp, hiệu quả cao, dễ thu hồi và tái sử dụng vật liệu,
đặc biệt có thể chuyển hóa hoàn toàn chất hữu cơ độc hại thành CO2 và H2O [2]. TiO2
và ZnO l| hai oxit được biết đến như các chất bán dẫn có hiệu suất quang xúc tác cao
đối với hầu hết các hợp chất hữu cơ khó ph}n hủy, tuy nhiên chúng chỉ có thể được
kích thích bằng ánh sáng tử ngoại (UV) vì có vùng cấm rộng. Do đó, việc cải thiện hoạt
tính xúc tác quang hóa của các oxit bán dẫn dưới ánh sáng khả kiến nhằm tăng khả
năng ứng dụng của chúng trong thực tế ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm của
các nhà khoa học. So với TiO2, kẽm oxit (ZnO), một chất bán dẫn có độ rộng vùng cấm
khoảng 3,37 eV, được coi là một trong những chất xúc tác quang bán dẫn quan trọng
v| được ưa dùng hơn vì có độ nhạy sáng v| độ ổn định cao, dễ tổng hợp và chi phí
tổng hợp thấp. Trong thời gian gần đ}y, một số kim loại và oxit kim loại đã được đưa
vào bên trong cấu trúc hoặc trên bề mặt của ZnO để tăng hoạt tính xúc tác của nó trong
vùng khả kiến. Chẳng hạn như Peng Li v| cộng sự đã chứng minh rằng việc gắn các
kim loại quý như Au trên bề mặt của ZnO có thể tăng cường khả năng tạo electron và
ngăn sự tái hợp của các hạt mang điện (electron và lỗ trống) dẫn đến tăng hoạt tính xúc
tác quang hóa [3]. Nhóm nghiên cứu của Wie Wu [4] đã ph{t triển vật liệu quang xúc
tác có cấu trúc vi xốp dạng thanh trên cơ sở Fe2O3/ZnO để xử lý Rhodamine B. Kết quả
nghiên cứu chỉ ra rằng sự tích hợp Fe2O3 vào cấu trúc của ZnO l|m tăng đ{ng kể khả
năng xúc t{c của ZnO trong cả vùng tử ngoại và khả kiến. Có hai tính chất quan trọng
cần xem xét khi lựa chọn kim loại để pha tạp vào cấu trúc của ZnO đó l|: (i) có mức
năng lượng phù hợp để vận chuyển hiệu quả các electron ở vùng dẫn (conduction
band, CB) của ZnO đối với chất điện giải hấp phụ; ii) có độ bền hóa học cao trong phản
ứng quang xúc t{c. Đồng oxit (CuO) loại p với vùng cấm hẹp là một trong những ứng
cử viên phù hợp nhất cho mục đích pha tạp với ZnO nhằm tăng hoạt tính xúc tác. Hiện
nay, lưỡng oxit ZnO/CuO với cấu trúc phân cấp được các nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu do chúng ít bị kết tụ và có nhiều t}m xúc t{c hơn so với ZnO/CuO dạng hạt
kích thước nano. Kargar và cộng sự [5] đã tổng hợp thành công ZnO/CuO dạng dây
nano phân nhanh ứng dụng cho sản xuất H2 bằng năng lượng mặt trời trong một chất
điện phân trung tính. Benxia Li v| c{c đồng nghiệp [6] đã ph{t triển ZnO cấu trúc
micro phủ CuO hình dạng giống l{ c}y để tăng hoạt tính xúc tác phân hủy Rhodamine
B của ZnO trong ánh sáng khả kiến.
Vật liệu khung cơ kim (MOF), lần đầu tiên được công bố bởi nhà khoa học
Yaghi và cộng sự, là loại vật liệu được hình thành từ sự tự sắp xếp của các cation kim
loại và các phối tử hữu cơ (chủ yếu là dẫn xuất của các acid đa chức [7]. MOF-199 được
tổng hợp từ ion Cu(II) và benzene-1,3,5-tricarboxylic acid là một trong những MOF có
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số 2 (2019)
33
cấu trúc xốp micro giống vật liệu khung zeolite [8]. MOF-199 được ứng dụng rộng rãi
trong xúc tác [9; 10], điện hóa [11] và hấp phụ [12] để xử lý các chất ô nhiễm môi
trường. Trong c{c oxit đa kim loại, việc đạt được sự ph}n t{n đồng đều của từng thành
phần trong cấu trúc là một trong những vấn đề đang cần phải nghiên cứu giải quyết.
Vật liệu MOF có thể chứa các kim loại kh{c nhau được phân t{n đồng nhất trong
khung hữu cơ, do đó MOF có thể trở thành vật liệu trung gian trong việc tổng hợp oxit
đa kim loại thông qua quá trình phân hủy nhiệt. Nhờ có hiệu ứng cộng hưởng giữa các
thành phần riêng lẻ, c{c ox ... (CB) và dải hóa trị (VB) của ZnO. Ánh sáng nhìn
thấy có thể kích thích các electron từ dải VB của ZnO đến mức Cu3d hoặc từ mức Cu3d
đến CB để tạo thành các cặp electron/lỗ trống (e-/h+). Mặc dù bán kính ion của Zn2+
(0,74 Å) và Cu2+ (0,73 Å) khá giống nhau, nhưng sự hình thành các oxit hỗn hợp như
vậy là không thể vì cấu trúc tinh thể của ZnO (lục gi{c) v| CuO (đơn t|) kh{c nhau.
Thứ hai, các oxit chỉ tiếp xúc ở cấp độ nano để tạo thành các cấu trúc dị thể, cơ chế
ghép bán dẫn như vậy có thể được sử dụng để giải thích tính xúc t{c trong trường hợp
này.
ZnO/CuO + hv ZnO/CuO(h+ + e-) (2)
ZnO/CuO(e-/CB) (e-/CB)ZnO/CuO (3)
MB + hv MB* (4)
MB* e- + MB*+ (5)
MB*+ MB + h+ (6)
Cu(h+) + MB sản phẩm phân hủy (7)
ZnO(e-/CB) + O2 O2•- + ZnO (8)
O2•- + MB sản phẩm phân hủy (9)
Do vị trí của dải dẫn của CuO và ZnO lần lượt là -4,07 eV và -4,35 eV (so với
chân không) [5; 27] và giá trị của vùng cấm của CuO v| ZnO tương ứng là 1,94 và 3,19
eV (như được x{c định ở trên) nên vị trí biên của dải hóa trị sẽ là -6,01 eV (đối với
CuO) và -7,54 eV (đối với ZnO). Do sự hấp thụ ánh sáng mạnh của CuO trong vùng
ánh sáng khả kiến, các electron trong CuO nhận năng lượng và bị kích thích bức khỏi
vùng hóa trị di chuyển đến vùng dẫn từ đó tạo cặp e-/h+. Do CuO có vị trí vùng dẫn ít
}m hơn ZnO nên khi được tạo ra các electron sẽ di chuyển sang vùng dẫn của ZnO, vì
thế tr{nh được sự tái tổ hợp nhanh chóng của các cặp electron e- và lỗ trống h+ (pt. 2,
3). Mặt khác, các phân tử MB ở trạng th{i tĩnh có mức năng lượng -5,67 eV có thể bị
kích thích bằng ánh sáng khả kiến và trở nên bị kích thích MB* có mức năng lượng -
3,81 eV [28; 29]. (pt. 4). MB có thể đóng vai trò l| chất nhạy quang cung cấp bổ sung các
electron vào vùng dẫn của CuO và ZnO (pt. 5, 6). Thế của vùng hóa trị của CuO âm
hơn so với MB, do đó c{c lỗ trống h+ có thể oxy hóa MB để tạo thành các sản phẩm
phân hủy (pt. 7). Mặt khác, do vị trí biên của vùng dẫn của ZnO (-4,35 eV) }m hơn thế
tiêu chuẩn Eo (O2/O2• ) (- 4,17 eV) [30], nên các electron trên vùng dẫn của ZnO có thể
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số 2 (2019)
41
phản ứng với O2 tạo ra gốc superoxit O2• (pt. 8). Các gốc superoxit này có thể oxy hóa
mạnh MB để tạo thành các sản phẩm phân hủy kém bền (pt. 9).
3.2.3. Khảo sát khả năng t{i sử dụng
Khả năng t{i sử dụng là một yếu tố quan trọng để đ{nh gi{ khả năng ứng dụng
trong thực tế của vật liệu xúc tác dị thể. Sau khi sử dụng, ZnO/CuO được tách khỏi
dung dịch bằng ly tâm, rửa sạch với nước và với rượu để loại bỏ MB. Sau đó, vật liệu
được sấy ở 120 oC trong 15 giờ v| được sử dụng ở những lần xúc tác tiếp theo.
Hình 6. a) Hiệu suất phân hủy MB của ZnO/CuO qua nhiều tái sử dụng;
b) Giản đồ XRD của ZnO/CuO sau 4 vòng tái sử dụng
(V = 1000 mL, Co=10 mg/L, m= 800 mg; thời gian hấp phụ=60 phút; thời gian chiếu sáng= 80 phút).
Ở Hình 6a, ta có thể thấy hiệu suất phân hủy MB của ZnO/CuO chỉ giảm nhẹ từ
100% xuống còn 97,2% sau 3 lần tái sử dụng. Giản đồ XRD của mẫu ZnO/CuO hầu như
không thay đổi sau khi 4 lần sử dụng, chứng tỏ vật liệu có độ bền cao trong quá trình
sử dụng (Hình 6b). Như vậy có thể thấy, ZnO/CuO có sự ổn định cao về mặt cấu trúc
và hoạt tính xúc tác trong quá trình sử dụng lâu dài.
4. KẾT LUẬN
Vật liệu lưỡng oxit ZnO/CuO được tổng hợp thành công bằng phương ph{p
phân hủy nhiệt từ vật liệu khung cơ kim trên cơ sở Zn/Cu-MOF-199. Lưỡng oxit
ZnO/CuO thu được có cấu trúc 3D được tạo từ các hạt bát diện và có hoạt tính xúc tác
phân hủy phẩm màu nhuộm xanh methylen trong vùng ánh sáng khả kiến cao hơn so
với đơn oxit ZnO v| CuO. Độ rộng của vùng cấm của ZnO/CuO có giá trị khoảng 2,7
eV. Các kết quả nghiên cứu cho thấy lưỡng oxit ZnO/CuO có thể sử dụng như một vật
liệu quang xúc tác triển vọng trong thực tế để xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước
thải công nghiệp nhờ có hoạt tính xúc tác cao, độ ổn định và khả năng t{i sử dụng cao.
Tổng hợp lưỡng oxit ZnO/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. M. M. Hassan, and C. M. Carr (2018). A critical review on recent advancements of the
removal of reactive dyes from dyehouse effluent by ion-exchange adsorbents,
Chemosphere.
[2]. M. T. Thanh, T. V. Thien, P. D. Du, N. P. Hung, and D. Q. Khieu (2018). Iron doped
zeolitic imidazolate framework (Fe-ZIF-8): synthesis and photocatalytic degradation of
RDB dye in Fe-ZIF-8, Journal of Porous Materials, Vol. 25 (3), pp. 857-869.
[3]. P. Li, Z. Wei, T. Wu, Q. Peng, and Y. Li (2011). Au− ZnO hybrid nanopyramids and their
photocatalytic properties, Journal of the American Chemical Society, Vol. 133 (15), pp. 5660-
5663.
[4]. W. Wu, S. Zhang, X. Xiao, J. Zhou, F. Ren, L. Sun, and C. Jiang (2012). Controllable
synthesis, magnetic properties, and enhanced photocatalytic activity of spindlelike
mesoporous α-Fe2O3/ZnO core–shell heterostructures, ACS applied materials & interfaces,
Vol. 4 (7), pp. 3602-3609.
[5]. A. Kargar, Y. Jing, S. J. Kim, C. T. Riley, X. Pan, and D. Wang (2013). ZnO/CuO
heterojunction branched nanowires for photoelectrochemical hydrogen generation, Acs
Nano, Vol. 7 (12), pp. 11112-11120.
[6]. B. Li, and Y. Wang (2010). Facile synthesis and photocatalytic activity of ZnO–CuO
nanocomposite, Superlattices and Microstructures, Vol. 47 (5), pp. 615–623.
[7]. O. Yaghi, and H. Li (1995). Hydrothermal synthesis of a metal-organic framework
containing large rectangular channels, Journal of the American Chemical Society, Vol. 117
(41), pp. 10401-10402.
[8]. S. S.-Y. Chui, S. M.-F. Lo, J. P. H. Charmant, A. G. Orpen, and I. D. Williams (1999). A
Chemically Functionalizable Nanoporous Material [Cu3(TMA)2(H2O)3]n, Science, Vol. 283,
pp. 1148-1150.
[9]. S. L. Ho, I. C. Yoon, C. S. Cho, and H.-J. Choi (2015). A recyclable metal-organic
framework MOF-199 catalyst in coupling and cyclization of β-bromo-α,β-unsaturated
carboxylic acids with terminal alkynes leading to alkylidenefuranones, Journal of
Organometallic Chemistry, Vol. 791, pp. 13-17.
[10]. Y. Jiang, X. Zhang, X. Dai, W. Zhang, Q. Sheng, H. Zhuo, Y. Xiao, and H. Wang (2017).
Microwave-assisted synthesis of ultrafine Au nanoparticles immobilized on MOF-199 in
high loading as efficient catalysts for a three-component coupling reaction, Nano Research,
Vol. 10 (3), pp. 876-889.
[11]. A. Banerjee, U. Singh, V. Aravindan, M. Srinivasan, and S. Ogale (2013). Synthesis of CuO
nanostructures from Cu-based metal organic framework (MOF-199) for application as
anode for Li-ion batteries, Nano Energy, Vol. 2 (6), pp. 1158-1163.
[12]. E. Ghorbani-Kalhor (2016). A metal-organic framework nanocomposite made from
functionalized magnetite nanoparticles and HKUST-1 (MOF-199) for preconcentration of
Cd (II), Pb (II), and Ni (II), Microchimica Acta, Vol. 183 (9), pp. 2639-2647.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số 2 (2019)
43
[13]. H. D. Mai, K. Rafiq, and H. Yoo (2017). Nano Metal‐Organic Framework‐Derived
Inorganic Hybrid Nanomaterials: Synthetic Strategies and Applications, Chemistry–A
European Journal, Vol. 23 (24), pp. 5631-5651.
[14]. S. Loera-Serna, M. A. Oliver-Tolentino, M. de Lourdes López-Núñez, A. Santana-Cruz, A.
Guzmán-Vargas, R. Cabrera-Sierra, H. I. Beltrán, and J. Flores (2012). Electrochemical
behavior of [Cu3(BTC)2] metal–organic framework: The effect of the method of synthesis,
Journal of Alloys and Compounds, Vol. 540, pp. 113-120.
[15]. V. Stavila, J. Volponi, A. M. Katzenmeyer, M. C. Dixon, and M. D. Allendorf (2012).
Kinetics and mechanism of metal–organic framework thin film growth: systematic
investigation of HKUST-1 deposition on QCM electrodes, Chemical Science, Vol. 3 (5), pp.
1531-1540.
[16]. L. H. Wee, M. R. Lohe, N. Janssens, S. Kaskel, and J. A. Martens (2012). Fine tuning of the
metal–organic framework Cu3(BTC)2 HKUST-1 crystal size in the 100 nm to 5 micron
range, Journal of Materials Chemistry, Vol. 22 (27), pp. 13742-13746.
[17]. C. T. Pereira da Silva, B. N. Safadi, M. P. Moisés, J. G. Meneguin, P. A. Arroyo, S. L.
Fávaro, E. M. Girotto, E. Radovanovic, and A. W. Rinaldi (2016). Synthesis of Zn-BTC
metal organic framework assisted by a home microwave oven and their unusual
morphologies, Materials Letters, Vol. 182, pp. 231-234.
[18]. G. A. Tompsett, W. C. Conner, and K. S. Yngvesson (2006). Microwave synthesis of
nanoporous materials, Chemphyschem: a European journal of chemical physics and physical
chemistry, Vol. 7 (2), pp. 296-319.
[19]. K. Schlichte, T. Kratzke, and S. Kaskel (2004). Improved synthesis, thermal stability and
catalytic properties of the metal-organic framework compound Cu3(BTC)2, Microporous
and Mesoporous Materials, Vol. 73 (1-2), pp. 81-88.
[20]. P. Sathishkumar, R. Sweena, J. J. Wu, and S. Anandan (2011). Synthesis of CuO-ZnO
nanophotocatalyst for visible light assisted degradation of a textile dye in aqueous
solution, Chemical Engineering Journal, Vol. 171 (1), pp. 136-140.
[21]. J. Tauc (1968). Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si,
Materials Research Bulletin, Vol. 3 (1), pp. 37-46.
[22]. K.-F. Lin, H.-M. Cheng, H.-C. Hsu, L.-J. Lin, and W.-F. Hsieh (2005). Band gap variation
of size-controlled ZnO quantum dots synthesized by sol–gel method, Chemical Physics
Letters, Vol. 409 (4-6), pp. 208-211.
[23]. Y. Xu, and M. A. Schoonen (2000). The absolute energy positions of conduction and
valence bands of selected semiconducting minerals, American mineralogist, Vol. 85 (3-4),
pp. 543-556.
[24]. Y. S. Chaudhary, A. Agrawal, R. Shrivastav, V. R. Satsangi, and S. Dass (2004). A study
on the photoelectrochemical properties of copper oxide thin films, International Journal of
Hydrogen Energy, Vol. 29 (2), pp. 131-134.
[25]. K. Santra, C. Sarkar, M. Mukherjee, and B. Ghosh (1992). Copper oxide thin films grown
by plasma evaporation method, Thin Solid Films, Vol. 213 (2), pp. 226-229.
Tổng hợp lưỡng oxit ZnO/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
44
[26]. M. V. Lopez-Ramon, F. Stoeckli, C. Moreno-Castilla, and F. Carrasco-Marin (1999). On the
characterization of acidic and basic surface sites on carbons by various techniques,
Carbon, Vol. 37 (8), pp. 1215-1221.
[27]. B. Dhale, S. Mujawar, S. Bhattar, and P. Patil (2014). Chemical properties of n-ZnO/p-CuO
heterojunctions for photovoltaic applications, Der Chemica Sinica, Vol. 5, pp. 59-64.
[28]. H. Seema, K. C. Kemp, V. Chandra, and K. S. Kim (2012). Graphene–SnO2 composites for
highly efficient photocatalytic degradation of methylene blue under sunlight,
Nanotechnology, Vol. 23 (35), pp. 355705.
[29]. T. Shen, Z.-G. Zhao, Q. Yu, and H.-J. Xu (1989). Photosensitized reduction of benzil by
heteroatom-containing anthracene dyes, Journal of Photochemistry and Photobiology A:
Chemistry, Vol. 47 (2), pp. 203-212.
[30]. M. J. Islam, D. A. Reddy, J. Choi, and T. K. Kim (2016). Surface oxygen vacancy assisted
electron transfer and shuttling for enhanced photocatalytic activity of a Z-scheme CeO2–
AgI nanocomposite, RSC Advances, Vol. 6 (23), pp. 19341-19350.
SYNTHESIS OF BIMETALLIC OXIDE ZnO/CuO COMPOSITE AND
APPLICATION FOR PHOTOCATALYST
Pham Thi Thuan1,4, Nguyen Thi Hai Ngoc2,4, Tran Thien Tri3,
Lương Văn Tri4 Tran Thanh Minh5*
1Huynh Thuc Khang High School, Quang Ngai
2Pleiku High School, Pleiku, Gia lai
3Nguyen Chi Thanh High School, Pleiku, Gia Lai
4Nguyen Chi Thanh High School, Pleiku, Gia Lai
5University of Sciences, Hue University
*Email: trthminh@gmail.com
ABSTRACT
This paper presents a study on the synthesis of ZnO/CuO composite by the
thermal decomposition of metal organic framework material zinc/copper benzene-
1,3,5-tricarboxylate (Zn/Cu-BTC) and application for degradation of methylene
blue (MB) under visible light. The characterization of resulting materials was
revealed by X-ray diffraction, scanning electron microscope (SEM), nitrogen
adsorption/desorption isotherms, and UV–Vis diffuse reflectance spectroscopy.
Catalytic activity, mechanism of catalysis and recyclability of ZnO/CuO for MB
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 14, Số 2 (2019)
45
were studied. It was found that the obtained ZnO/CuO composite with porous
octahedral particles around 5-10 µm exhibited excellently the visble light driven
photocatatlytic degradation surperior to monocomponent of ZnO or CuO and its
catalytic activity was almost unchanged significantly after several recyles.
Keywords: ZnO/CuO, photocatalysis, methylene blue, Zn/Cu-BTC
Phạm Thị Thuận sinh ngày 24/08/1986 tại Quảng Ngãi. Bà tốt nghiệp cử
nhân chuyên ngành Hóa học năm 2008 tai trường Đại học Quy Nhơn.
Hiện tại đang là giáo viên Hóa học tại trường THPT Huỳnh Thúc Kháng,
TP Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.
Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa vô cơ
Trần Thiên Trí sinh ngày 02/11/1979 tại Bình Định. Ông tốt nghiệp Cử
nhân sư phạm chuyên ngành Hóa học năm 2001 tại Trường Đại học Quy
Nhơn. Hiện ông là Giáo viên tại Trường Trung học phổ thông Nguyễn
Chí Thanh, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai.
Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa lí thuyết và Hóa lí.
Lương Văn Tri sinh ngày 10/09/1980. Ông tốt nghiệp Cử nhân sư phạm
ngành Hóa học năm 2004 tại Trường Đại học Quy Nhơn, tốt nghiệp Thạc
sĩ chuyên ngành Hóa lý thuyết và hóa lý tại Trường Đại học Quy Nhơn.
Hiện ông là Giáo viên tại trường trung học phổ thông Lê Lợi, thành phố
Pleiku, tỉnh Gia Lai.
Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa lý thuyết & Hóa lý
Nguyễn Thị Hải Ngọc sinh ngày 10/04/1982 tại Gia Lai. Bà tốt nghiệp Cử
nhân sư phạm ngành Hóa học năm 2004 tại Trường Đại học Quy Nhơn.
Hiện bà là Giáo viên tại trường trung học phổ thông Pleiku, thành phố
Pleiku, tỉnh Gia Lai.
Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa lý thuyết & Hóa lý
Tổng hợp lưỡng oxit ZnO/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa
46
File đính kèm:
tong_hop_luong_oxit_znocuo_va_ung_dung_lam_xuc_tac_quang_hoa.pdf

