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