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

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 1

Trang 1

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 2

Trang 2

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 3

Trang 3

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 4

Trang 4

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 5

Trang 5

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 6

Trang 6

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 7

Trang 7

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 8

Trang 8

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 9

Trang 9

Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 16 trang viethung 6080
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tổng hợp lưỡng oxit Zno/CuO và ứng dụng làm xúc tác quang hóa

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:

  • pdftong_hop_luong_oxit_znocuo_va_ung_dung_lam_xuc_tac_quang_hoa.pdf