Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo và tính chất quang xúc tác của vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ ứng dụng xử lý môi trường hiệu quả. Phân tích cấu trúc, tính chất và khả năng khử ô nhiễm.
Năm xuất bản
Số trang
160
Thời gian đọc
24 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃: Tổng quan và tiềm năng
- Số trang:
- 160 trang
- Trường:
- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Quang học
- Tác giả:
- Lê Thị Hải Thanh
- Năm:
- 2020
Tóm tắt nội dung luận án
I.₅TiO₃ Tổng quan và tiềm năng
Vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ (BNT) là đối tượng nghiên cứu chính. Nó sở hữu cấu trúc perovskite độc đáo. Vật liệu này có tiềm năng lớn trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là ứng dụng quang xúc tác. Khả năng hấp thụ ánh sáng cao được ghi nhận. BNT có thể phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ hiệu quả. Nó cũng thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh mẽ. Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo. Đồng thời đánh giá chi tiết tính chất quang xúc tác của BNT.
BNT thuộc nhóm vật liệu titanat bismut. Cấu trúc perovskite mang lại tính chất điện môi và bán dẫn. Vật liệu này được coi là một vật liệu bán dẫn tiên tiến. Tiềm năng ứng dụng môi trường rất lớn. Mục tiêu là phát triển công nghệ xử lý nước thải. Hướng tới các giải pháp làm sạch không khí hiệu quả. Việc hiểu rõ về BNT là chìa khóa. Nó mở ra nhiều cơ hội phát triển vật liệu mới.
1.1. Giới thiệu về vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃
Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ là một hợp chất perovskite. Cấu trúc mạng tinh thể của nó rất ổn định. Điều này tạo điều kiện cho các tính chất đặc biệt. Vật liệu này được nghiên cứu rộng rãi. Nó có triển vọng trong xử lý chất ô nhiễm. Đặc biệt là các chất hữu cơ. Sự hấp thụ ánh sáng mặt trời là một lợi thế. BNT có thể hoạt động dưới ánh sáng nhìn thấy. Nghiên cứu này khám phá cách tối ưu hóa BNT. Nó cải thiện hiệu suất trong ứng dụng môi trường.
1.2. Vai trò quang xúc tác trong xử lý môi trường
Công nghệ quang xúc tác đóng vai trò thiết yếu. Nó giúp xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm. Đặc biệt là các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Vật liệu quang xúc tác sử dụng năng lượng ánh sáng. Ánh sáng kích hoạt phản ứng hóa học trên bề mặt. Chất ô nhiễm được chuyển hóa thành sản phẩm vô hại.
Quá trình này giải quyết vấn đề ô nhiễm nước. Nó cũng cải thiện chất lượng không khí. Perovskite BNT là một ứng cử viên sáng giá. Hiệu suất cao, chi phí thấp là mục tiêu. Phát triển bền vững là yếu tố then chốt. Cơ chế quang xúc tác liên quan đến tạo cặp điện tử-lỗ trống. Các gốc tự do có hoạt tính cao được hình thành. Các gốc này oxy hóa chất ô nhiễm. Nước và khí CO₂ là sản phẩm cuối cùng.
II.₅TiO₃ quang xúc tác
Quy trình chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ (BNT) là rất quan trọng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật lý và hóa học. Các phương pháp tổng hợp khác nhau được áp dụng. Mục tiêu là tạo ra vật liệu có độ tinh khiết cao. Kích thước hạt nano cũng là yếu tố then chốt. Các phương pháp như thủy nhiệt và sol-gel được ưu tiên. Chúng cho phép kiểm soát tốt các đặc tính vật liệu.
Việc tối ưu hóa điều kiện tổng hợp là bước không thể thiếu. Nhiệt độ nung, thời gian phản ứng đều được nghiên cứu kỹ. Nồng độ tiền chất cũng có vai trò quan trọng. Vật liệu BNT có thể được biến tính bằng các kim loại chuyển tiếp. Ví dụ, pha tạp Mn, Fe hoặc Cr. Điều này nhằm nâng cao hiệu suất quang xúc tác. Các kỹ thuật đặc trưng được sử dụng để xác nhận. Phân tích XRD, SEM, EDX kiểm tra cấu trúc và thành phần.
2.1. Phương pháp chế tạo vật liệu Bi₀.₅TiO₃
Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ được chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt. Đây là một phương pháp hiệu quả. Nó cho phép kiểm soát kích thước hạt. Đồng thời đảm bảo độ tinh khiết cao. Phương pháp sol-gel cũng được nghiên cứu. Sol-gel mang lại vật liệu với cấu trúc đồng nhất.
Quy trình bắt đầu với tiền chất hóa học. Các dung dịch được trộn đều. Sau đó được ủ ở nhiệt độ nhất định. Quá trình nung kết tạo ra vật liệu perovskite. Nhiệt độ và thời gian nung ảnh hưởng lớn. Chúng quyết định cấu trúc và tính chất vật liệu. Vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ có thể được biến tính. Pha tạp các nguyên tố kim loại chuyển tiếp. Ví dụ như Mn, Fe, Cr. Mục đích là nâng cao hiệu suất quang xúc tác. Việc kiểm soát các yếu tố này là quan trọng.
2.2. Tối ưu hóa điều kiện tổng hợp
Điều kiện tổng hợp được tối ưu hóa. Nhiệt độ, thời gian nung là các thông số chính. Nồng độ tiền chất cũng ảnh hưởng đáng kể. Mục tiêu là đạt được cấu trúc tinh thể mong muốn. Kích thước hạt nano là yếu tố quan trọng.
Hiệu suất quang xúc tác phụ thuộc vào bề mặt vật liệu. Diện tích bề mặt riêng (BET) cần được tối ưu. Tăng diện tích bề mặt sẽ tăng số vị trí hoạt động. Các thử nghiệm được tiến hành lặp lại. Mục đích tìm ra quy trình chế tạo tốt nhất. Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ với độ tinh khiết cao được ưu tiên. Ít tạp chất sẽ tăng hiệu quả xúc tác. Các kỹ thuật phân tích được sử dụng để kiểm tra. Phân tích XRD, SEM, EDX xác nhận cấu trúc.
III.₅TiO₃
Tính chất quang của vật liệu Bi₀.₅TiO₃ được đánh giá kỹ lưỡng. Phổ hấp thụ UV-Vis cung cấp thông tin về khả năng hấp thụ ánh sáng. Nó xác định dải năng lượng mà vật liệu có thể sử dụng. Năng lượng vùng cấm (band gap) được tính toán. Nó là một thông số quan trọng cho hoạt động quang xúc tác.
Hoạt tính quang xúc tác được kiểm tra thông qua phản ứng phân hủy. Chất ô nhiễm Methylene Blue (MB) thường được sử dụng làm mẫu. Hiệu suất phân hủy được đo lường theo thời gian. Các yếu tố ảnh hưởng như pH, nồng độ chất ô nhiễm được nghiên cứu. Động học phản ứng được phân tích để hiểu cơ chế. Mô hình Langmuir-Hinshelwood thường được áp dụng. Nó mô tả tốc độ phân hủy chất ô nhiễm. Việc hiểu động học giúp tối ưu hóa quá trình. Nhiệt độ ủ gel cũng ảnh hưởng đến cấu trúc và hoạt tính. Chất bắt gốc tự do được sử dụng để làm sáng tỏ cơ chế phản ứng.
3.1. Đặc trưng quang của vật liệu Bi₀.₅TiO₃
Tính chất quang của Bi₀.₅TiO₃ được đánh giá. Phổ hấp thụ UV-Vis được sử dụng. Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ hấp thụ ánh sáng nhìn thấy. Điều này là quan trọng cho ứng dụng quang xúc tác. Năng lượng vùng cấm (band gap) được xác định.
Kỹ thuật PL (Photoluminescence) được áp dụng. Nó cung cấp thông tin về sự tái hợp điện tử-lỗ trống. Hiệu suất xúc tác cao khi tái hợp thấp. Giảm tái hợp tăng cường khả năng phản ứng. Các biến thể Bi₀.₅TiO₃ cho thấy dải hấp thụ khác nhau. Việc biến tính vật liệu có thể thay đổi band gap. Điều này tối ưu hóa khả năng hấp thụ quang. Vật liệu hấp thụ rộng hơn có hiệu quả hơn.
3.2. Tính chất quang xúc tác phân hủy chất hữu cơ
Hoạt tính quang xúc tác được kiểm tra. Phân hủy Methylene Blue (MB) là thử nghiệm chuẩn. MB là chất ô nhiễm hữu cơ phổ biến. Phản ứng xảy ra dưới chiếu xạ ánh sáng.
Hiệu suất phân hủy MB được định lượng. Nồng độ MB giảm theo thời gian. Tỷ lệ phân hủy cao cho thấy hiệu quả. Các yếu tố như pH, nồng độ chất ô nhiễm được nghiên cứu. Động học phản ứng quang xúc tác được phân tích. Mô hình Langmuir-Hinshelwood thường được áp dụng. Nó mô tả tốc độ phân hủy chất ô nhiễm. Việc hiểu động học giúp tối ưu hóa quá trình.
3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và chất bắt gốc tự do
Nhiệt độ ủ gel ảnh hưởng đến cấu trúc. Nó cũng tác động đến hoạt tính xúc tác. Nhiệt độ tối ưu cần được xác định. Nhiệt độ cao có thể làm tăng kích thước hạt. Điều này ảnh hưởng đến diện tích bề mặt.
Chất bắt gốc tự do được thêm vào. Các chất này giúp xác định cơ chế phản ứng. Chúng ức chế hoạt động của các gốc tự do cụ thể. Ví dụ, BQ (Benzoquinone) bắt ion superoxide. DMSO bắt gốc hydroxyl. Việc hiểu rõ cơ chế là cần thiết. Nó giúp thiết kế vật liệu tốt hơn. Tăng cường hiệu suất phân hủy chất ô nhiễm.
IV.₅TiO₃ Xử lý môi trường và kháng khuẩn
Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ (BNT) thể hiện khả năng vượt trội trong các ứng dụng môi trường. Nó có khả năng phân hủy hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ. Đặc biệt là các loại thuốc nhuộm và hóa chất độc hại trong nước thải. Các vật liệu BNT biến tính cũng được thử nghiệm. Chúng thường cho thấy hiệu suất cải thiện đáng kể. Ứng dụng trong xử lý nước thải là một trọng tâm lớn. Quang xúc tác Bi₀.₅TiO₃ cung cấp một giải pháp xanh và bền vững.
Ngoài khả năng phân hủy chất ô nhiễm, BNT còn sở hữu hoạt tính kháng khuẩn. Các thử nghiệm trên vi khuẩn đã chứng minh khả năng ức chế sự phát triển của chúng. Cơ chế kháng khuẩn liên quan đến việc tạo ra các gốc oxy hóa mạnh. Các gốc này phá hủy màng tế bào vi khuẩn. Ứng dụng tiềm năng trong y tế, vệ sinh và khử trùng môi trường là rất lớn. Khả năng tái sử dụng chất xúc tác cũng được đánh giá. BNT duy trì hoạt tính sau nhiều chu kỳ, tăng tính kinh tế của quy trình.
4.1. Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm hữu cơ
Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ thể hiện khả năng vượt trội. Nó phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. Đặc biệt là thuốc nhuộm Methylene Blue. Các vật liệu BNT biến tính cũng được thử nghiệm. Chúng cho thấy hiệu suất cải thiện.
Ứng dụng trong xử lý nước thải là trọng tâm. Nước thải công nghiệp chứa nhiều chất độc hại. Quang xúc tác Bi₀.₅TiO₃ loại bỏ hiệu quả. Đây là một giải pháp xanh và bền vững. Khả năng tái sử dụng chất xúc tác được đánh giá. Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ giữ hoạt tính sau nhiều chu kỳ. Điều này làm tăng tính kinh tế của quy trình. Độ ổn định vật liệu là yếu tố quan trọng.
4.2. Hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu Bi₀.₅TiO₃
Vật liệu Bi₀.₅TiO₃ không chỉ xử lý chất ô nhiễm. Nó còn sở hữu hoạt tính kháng khuẩn. Các thử nghiệm được thực hiện trên vi khuẩn. Khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn được chứng minh.
Cơ chế kháng khuẩn liên quan đến gốc tự do. Các gốc oxy hóa mạnh phá hủy màng tế bào. Điều này dẫn đến tiêu diệt vi khuẩn. Ứng dụng tiềm năng trong y tế và vệ sinh. Các vật liệu Bi₀.₅TiO₃ biến tính cũng được thử nghiệm. Một số biến thể cho thấy hoạt tính kháng khuẩn tăng cường. Điều này mở ra hướng nghiên cứu mới. Phát triển vật liệu đa chức năng.
V.₅TiO₃ Hiểu cơ chế sâu
Mô phỏng bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) là một công cụ mạnh mẽ. Nó được áp dụng để nghiên cứu sâu về Bi₀.₅TiO₃ (BNT). DFT giúp hiểu rõ cấu trúc điện tử của vật liệu. Nó phân tích năng lượng vùng cấm (band gap). Cấu trúc vật liệu hợp thức Bi₀.₅TiO₃ được mô phỏng chi tiết.
Tính toán DFT xác định vị trí vùng dẫn và vùng hóa trị. Nó cung cấp thông tin quan trọng về chuyển dịch electron. Điều này là cần thiết để hiểu hoạt động quang xúc tác. Hiểu rõ band alignment giúp tối ưu hóa. Mô phỏng cũng nghiên cứu vật liệu Bi₀.₅TiO₃ khuyết thiếu oxy. Khuyết thiếu oxy có thể tạo ra các trạng thái năng lượng mới. Các trạng thái này ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả xúc tác. DFT còn hỗ trợ tối ưu hóa vật liệu. Nó dự đoán ảnh hưởng của pha tạp kim loại. Ví dụ, pha tạp Mn, Fe, Cr vào BNT. Kết quả lý thuyết hỗ trợ đắc lực cho các thí nghiệm thực tế.
5.1. Mô phỏng cấu trúc điện tử của Bi₀.₅TiO₃
Mô phỏng bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) được áp dụng. Phương pháp này giúp hiểu rõ cấu trúc điện tử. Nó phân tích năng lượng vùng cấm (band gap) của vật liệu. Cấu trúc vật liệu hợp thức Bi₀.₅TiO₃ được mô phỏng.
Tính toán DFT xác định vị trí vùng dẫn và vùng hóa trị. Nó cung cấp thông tin về chuyển dịch electron. Điều này quan trọng để hiểu hoạt động quang xúc tác. Hiểu rõ band alignment là cần thiết. Mô phỏng cũng nghiên cứu vật liệu Bi₀.₅TiO₃ khuyết thiếu oxy. Khuyết thiếu oxy có thể tạo ra các trạng thái mới. Các trạng thái này ảnh hưởng đến hiệu quả xúc tác.
5.2. Tối ưu hóa tính chất bằng lý thuyết DFT
Mô phỏng DFT giúp tối ưu hóa vật liệu. Nó dự đoán ảnh hưởng của pha tạp kim loại. Ví dụ, pha tạp Mn, Fe, Cr vào BNT. DFT có thể xác định vị trí tối ưu của nguyên tử tạp.
DFT cũng nghiên cứu ảnh hưởng của biến dạng. Biến dạng tinh thể có thể điều chỉnh band gap. Điều này giúp tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng. Nó cũng cải thiện hiệu suất phân tách điện tử-lỗ trống. Kết quả mô phỏng lý thuyết hỗ trợ thực nghiệm. Nó cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế. Phát triển vật liệu quang xúc tác hiệu quả hơn.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (160 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Lê Thị Hải Thanh NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT QUANG XÚC TÁC CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE Bi₀.₅TiO₃ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2020 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Lê Thị Hải Thanh NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT QUANG XÚC TÁC CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU PEROVSKITE Bi₀.₅TiO₃ NHẰM ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quang học Mã số: 9440130.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Phùng Quốc Bảo 2. Đặng Đức Dũng Hà Nội - 2020 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Phùng Quốc Bảo, PGS.
Đặng Đức Dũng và sự cộng tác của nhóm nghiên cứu. Các kết quả nghiên cứu trong luận án đảm bảo trung thực, khách quan và chưa từng được các tác giả khác công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu hay luận án nào khác. Ngày 19 tháng 01 năm 2020 Tác giả Lê Thị Hải Thanh i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy hướng dẫn là PGS. Phùng Quốc Bảo và PGS.
Đặng Đức Dũng, những người đã giảng dạy, định hướng nghiên cứu cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Phòng Sau Đại học, Khoa Vật lý, Bộ môn Quang Lượng tử đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Vật lý kỹ thuật, Bộ môn Vật lý Đại cương đã tạo điều kiện công tác trong thời gian tôi học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy/Cô giáo, các nhà khoa học đã có những góp ý khoa học để tôi có thể hoàn thành luận án tốt nhất.
Xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của gia đình và bạn bè.tháng 01 năm 2020 Tác giả Lê Thị Hải Thanh iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. vi LỜI CẢM ƠN. vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.
viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. ix MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………. QUANG XÚC TÁC VÀ HỆ VẬT LIỆU Bi₀. Cơ chế quang xúc tác phân hủy chất hữu cơ.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình quang xúc tác. Động học quá trình quang xúc tác phân huỷ chất hữu cơ. Động học của quá trình hấp phụ. Động học quá trình phân hủy.
Phương pháp nghiên cứu và phân tích đặc trưng vật liệu quang xúc tác. Nghiên cứu tính chất vật lý. Nghiên cứu tính chất quang xúc tác. Mô phỏng và tính toán lý thuyết.
Một số hệ vật liệu quang xúc tác. Các hợp chất sunfua. Vật liệu sắt điện cấu trúc perovskite. Một số vật liệu quang xúc tác khác.
Hệ vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀.44 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Kết luận chương 1. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ VẬT LIỆU Bi₀.₅TiO₃ VÀ Bi₀. Chế tạo vật liệu Bi₀. Xây dựng quy trình chế tạo.
Chế tạo Bi₀. Chế tạo Bi₀. Chế tạo Bi₀. Chế tạo hệ vật liệu Bi₀.
Xây dựng quy trình chế tạo hệ vật liệu BNT biến tính. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀.
Vật liệu Bi₀. Kết luận chương 2. TÍNH CHẤT QUANG, QUANG XÚC TÁC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA VẬT LIỆU Bi₀.₅TiO₃ VÀ Bi₀. Đặc trưng quang và quang xúc tác của hệ vật liệu Bi₀.
Đặc trưng quang của hệ Bi₀. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀. Vật liệu Bi₀.
Đặc trưng quang xúc tác của hệ Bi₀. Động học hấp phụ MB. Động học phân hủy MB. Ảnh hưởng của pH.
Ảnh hưởng của chất bắt gốc tự do. Khả năng tái sử dụng chất xúc tác Bi₀. Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ gel đến hoạt tính xúc tác .96 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mô phỏng hệ vật liệu Bi₀.₅TiO₃ bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ.
Vật liệu hợp thức Bi₀. Vật liệu khuyết thiếu oxy Bi₀. Đặc trưng quang và quang xúc tác của hệ vật liệu Bi₀. Đặc trưng quang.
Đặc trưng quang xúc tác. Đặc trưng quang. Đặc trưng quang xúc tác. Đặc trưng quang.
Đặc trưng quang xúc tác. Đặc trưng quang. Đặc trưng quang xúc tác. So sánh hoạt tính xúc tác của các Bi₀.
Hoạt tính kháng khuẩn của các vật liệu Bi₀. Kết luận chương 3 .125 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.127 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ….129 TÀI LIỆU THAM KHẢO. P1 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt [A] Concentration Nồng độ chất phản ứng A BAT Bismuth Alkali Titanate Bi₀.₅TiO₃ BET Brunauer-Emmett-Teller diện tích bề mặt riêng BFO Bismuth Ferrite BiFeO₃ BKT Bismuth Potassium Titanate Bi₀.₅TiO₃ BLT Bismuth Lithium Titanate Bi₀.₅TiO₃ BNT Bismuth Sodium Titanate Bi₀.₅TiO₃ BNT-xM Bi₀.₅Ti₁-ₓMₓO₃ BNT pha tạp kim loại chuyển tiếp BT Barium Titanate BaTiO₃ BQ Benzoquinone Chất bắt ion superoxide CBM Conduction Band Minimum Đáy vùng dẫn DFT Density Functional Theory Thuyết phiếm hàm mật độ EDX Energy-dispersive X-ray Spectroscopy Phổ tán sắc năng lượng tia X EDTA Ethylene Diamine Tetracetic Acid Chất bắt lỗ trống quang sinh Eg Band gap Độ rộng vùng cấm h Planck constant Hằng số Planck IPA Isopropyl Alcohol Chất bắt gốc hydroxyl MB Methylene Blue Xanh mê-ti-len MO Methyl Orange Mê-tin cam STP Standard Temperature and Pressure Điều kiện tiêu chuẩn PDOS Projected Density of States Mật độ trạng thái thành phần PZT Lead Zirconate Titanate Pb(Zr,Ti)O₃ PWScf Plane-Wave Self Consistent Field Mã PWScf PBE Peerdew-Burke-Ernzerhof Tên hàm tương quan trao đổi vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PTO Lead Titanate PbTiO₃ RLS Rate-Limiting Step Bước tốc độ giới hạn Rh6G Rhodamin 6G Chất màu SC Semiconductor Chất bán dẫn SEM Scanning Electron Microscopy Hiển vi điện tử quét SS Steady State Trạng thái dừng Ss Surface site Vị trí bề mặt STO Strontium Titanate SrTiO₃ UV Ultraviolet Tử ngoại UV-Vis Ultraviolet Visible Tử ngoại khả kiến VBM Valence Band Maximum Đỉnh vùng hoá trị v Frequency Tần số bức xạ XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy Phổ quang điện tử tia X XRD X-ray Diffraction Phổ nhiễu xạ tia X vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Một số chất bắt gốc tự do được sử dụng trong quang xúc tác.
Các tiền chất được sử dụng để chế tạo hệ vật liệu BAT. Các hệ tiền chất được sử dụng để chế tạo hệ vật liệu BAT. Hóa chất được sử dụng để chế tạo hệ vật liệu BAT theo hệ tiền chất 4. Hệ mẫu BAT cho khảo sát hàm lượng bù kim loại kiềm.
Hệ mẫu BAT cho khảo sát nhiệt độ tạo pha với hàm lượng bù kim loại kiềm tối ưu. Định lượng các hóa chất được sử dụng để chế tạo 1g mẫu BAT. Các mẫu BAT thuần hợp thức, đơn pha cấu trúc đã chế tạo được. Các muối kim loại chuyển tiếp được sử dụng để chế tạo BNT biến tính.
Định lượng các muối kim loại kiềm và C₁₂H₂₈O₄Ti được sử dụng để chế tạo 1g mẫu BNT-xM. Hệ mẫu BNT-xM được chế tạo với hàm lượng bù Na 40% và nhiệt độ ủ gel 900ºC. Độ rộng vùng cấm của hệ mẫu BAT thuần ủ tại các nhiệt độ khác nhau. Đặc trưng hấp phụ (qm, KA) theo cơ chế Langmuir của hệ BAT thuần.
Diện tích riêng bề mặt và thông số phép đo BET của hệ BAT thuần. Đặc trưng quang xúc tác phân hủy MB của hệ BAT thuần. Hoạt tính quang xúc tác phân hủy MB của hệ BAT thuần khi pH thay đổi. Đặc trưng động học quang xúc tác của hệ BAT thuần khi pH thay đổi.
Hiệu suất quang xúc tác phân hủy MB của hệ BAT thuần thay đổi theo các chất bắt gốc tự do. Khối lượng hiệu dụng của điện tử me* và lỗ trống mh* của vật liệu hợp thức BAT. Sự trao đổi (nhận/cho) điện tích, ΔQ, bởi các ion Bi, A, Ti và O trong các vật liệu khuyết thiếu oxy so sánh với các vật liệu hợp thức tương ứng. Khối lượng hiệu dụng me* của điện tử và mh* của lỗ trống cho các vật liệu khuyết thiếu oxy BAT-.
Độ rộng vùng cấm của hệ BNT-xM. Hoạt tính kháng khuẩn của hệ BAT thuần .123 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. Cơ chế quang xúc tác bán dẫn. Chuyển hoá giữa cấu trúc đa đô-men sang cấu trúc đơn đô-men trong vật liệu sắt điện và sự hình thành các bề mặt phân cực dương và âm.
Cơ chế thay đổi cấu trúc vùng do sự phân cực trong BiFeO₃ pha tạp Gd [90]. Các vị trí bề mặt của chất xúc tác trong hấp phụ. Cơ chế phản ứng (a) Rideal-Langmuir và (b) Langmuir- Hinshelwood. Cấu trúc hóa học và phổ hấp thụ UV-Vis của MB.
(a) Lưỡng cực nguyên tử, (b) sự hình thành điện trường nội tại E và độ phân cực tự phát Ps trong vật liệu sắt điện và (c) cấu trúc perovskite ABO₃. Mô hình cấu trúc tinh thể của BNT: (a) sáu trực thoi R3c, (b) đơn nghiêng Cc. Chu trình từ trễ (M-H) của các mẫu BNT thuần và BNT-xCo ở nhiệt độ phòng [143]. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu BKT chế tạo bằng phương pháp thiêu kết đôi [112].
Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu BLT chế tạo bằng phương pháp gốm nung tại 400°C, 500°C, 600°C, 1000°C, 1100°C [96]. Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu BLT chế tạo bằng phương pháp gốm nung tại 700°C, 800°C, 900°C [96]. Các phản ứng tạo thành hệ BAT theo phương pháp sol-gel. Sơ đồ chế tạo vật liệu bằng phương pháp sol-gel.
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu BAT không đơn pha chế tạo theo sơ đồ hình 2. Quy trình chế tạo hệ vật liệu BAT thuần. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu BNT bù 0-50%Na ủ tại 800ºC. Phổ EDX của các mẫu (a) BNT-0N và (b) BNT-40N .58 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu BNT-40Na ủ tại 500ºC-1000ºC. Ảnh SEM của các mẫu (a) BNT500, (b) BNT600, (c) BNT700, (d) BNT800, (e) BNT900 và (f) BNT1000. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu BKT bù 0-35% K ủ tại 800ºC. Phổ EDX của mẫu BKT-20K .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Lê Thị Hải Thanh (2020). Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/hoa-moi-truong/nghien-cuu-che-tao-vat-lieu-perovskite-bi0-5-tio3-cho-ung-dung-moi-truong
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ ứng dụng xử lý môi trường hiệu quả. Phân tích cấu trúc, tính chất và khả năng khử ô nhiễm.
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" thuộc chuyên ngành Quang học. Danh mục: Hóa Môi Trường.
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" có 160 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu perovskite Bi₀.₅TiO₃ cho ứng dụng môi trường" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.