BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,820,784
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Quang học

Lê Thị Ngọc Tú, Phạm Thiết Trường, Tôn Ngữ Quỳnh Trang, Vũ Thị Hạnh Thu(1)

Tính chất quang xúc tác của các cấu trúc dị thể TiO2/ZnO

Structural, morphological and photocatalytic properties of TiO2/ZnO heterostructures

Khoa học (ĐH Cần Thơ)

2020

CDKHTN

148-156

1859-2333

Điện hóa, Phún xạ, Quang xúc tác, TiO2, Thủy nhiệt, ZnO

Electrochemical, Hydrothermal, Photocatalytic, Sputtering, TiO2, ZnO

Trong bài báo này, các cấu trúc dị thể TiO2/ZnO được chế tạo bằng cách kết hợp các phương pháp điện hóa, phún xạ và/hoặc thủy nhiệt. Cấu trúc tinh thể và hình thái của TiO2/ZnO được đánh giá bởi phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và ảnh hiển vi lực nguyên tử (AFM). Tính chất quang xúc tác được đánh giá thông qua độ mất màu của dung dịch xanh methylene (MB) dưới ánh sáng tia tử ngoại (UV) hoặc ánh sáng khả kiến. Kết quả thu được cho thấy, các cấu trúc dị thể TiO2/ZnO được chế tạo bằng việc phối hợp các phương pháp trên đều thể hiện cấu trúc pha tinh thể đặc trưng của vật liệu TiO2 và ZnO. Kết quả khảo sát tính chất quang xúc tác cho thấy hiệu quả phân hủy dung dịch MB của các cấu trúc dị thể được xếp theo thứ tự từ cao tới thấp lần lượt là TiO2-thủy nhiệt/ZnO rod, cấu trúc màng TiO2/ZnO rod cấu trúc màng hai lớp TiO2/ZnO chủ yếu do cơ chế phân tách và dịch chuyển điện tích và diện tích hiệu dụng bề mặt lớn.

In this paper, three kinds of heterostructure of TiO2/ZnO were fabricated by combining electrochemical, sputtering and/or hydrothermal methods. The crystal structure and morphology of ZnO/TiO2 were studied by the X-ray diffraction method (XRD), scanning electron microscopy method (SEM), atomic force microscopy method (AFM). The photocatalytic performance of the TiO2/ZnO heterostructures was examined by monitoring the degradation of methylene blue (MB) under ultraviolet (UV) or visible light irradiation. The results show that all the TiO2/ZnO heterostructures exhibited the right crystal structure of ZnO and TiO2 phases. All the TiO2/ZnO heterostructures presented superior photocatalytic activities as compared to the TiO2 or ZnO single material. In addition, amongst the three heterostructures, the TiO2-hydrothermal/ZnO rod obtained the highest reaction rate constant (0,065 min-1; 0,056 min-1), followed by TiO2/ZnO rod structure (0,054 min-1; 0,031 min-1), and double-layer TiO2/ZnO (0,05 min-1; 0,021 min-1) under UV light and visible light respectively, primarily due to the effects of enhanced charge separation and generation and the characteristics of the surface area of each heterostructure.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Wan, D.; Zhang, P.; Zhao, J.; Hu, J.; Shao, G. (2019), One-dimensional Z-scheme TiO2/WO3 composite nanofibres for enhanced photocatalytic activity of hydrogen production,International Journal of Nanomanufacturing. 15(1-2): 227-238
  • [2] Verma, N.; Yadav, S.; Marí, B.; Mittal, A.; Jindal, J. (2018), Synthesis and c-haracterization of coupled ZnO/SnO2 photocatalysts and their activity towards degradation of cibacron red dye,Transactions of the Indian Ceramic Society. 77(1): 1-7
  • [3] Tao, J.; Luttrell, T.; Batzill, M. (2011), A twodimensional phase of TiO2 with a reduced bandgap,Nature Chemistry. 3(4): 296-300
  • [4] Siuleiman, S.; Kaneva, N.; Bojinova, A. et al. (2014), Photodegradation of Orange II by ZnO and TiO2 powders and nanowire ZnO and ZnO/TiO2 thin films,Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 460: 408-413
  • [5] Patil, S. M.; Dhodamani, A. G.; Vanalakar, S. A.; Deshmukh, S. P.; Delekar, S. D. (2018), Multiapplicative tetragonal TiO2/SnO2 nanocomposites for photocatalysis and gas sensing,Journal of Physics and Chemistry of Solids. 115: 127-136
  • [6] Naimi-Joubani, M.; Shirzad-Siboni, M.; Yang, J. K.; Gholami, M.; Farzadkia, M. (2015), Photocatalytic reduction of hexavalent chromium with illuminated ZnO/TiO2 composite,Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 22: 317-323
  • [7] Low, J.; Dai, B.; Tong, T.; Jiang, C.; Yu, J. (2019), In Situ Irradiated X‐Ray Photoelectron Spectroscopy Investigation on a Direct Z‐ Scheme TiO2/CdS Composite Film Photocatalyst,Advanced Materials. 31(6):1802981
  • [8] Kwiatkowski, M.; Chassagnon, R.; Heintz, O.; Geoffroy, N.; Skompska, M.; Bezverkhyy, I. (2017), Improvement of photocatalytic and photoelectrochemical activity of ZnO/TiO2 core/shell system through additional calcination: Insight into the mechanism,Applied Catalysis B: Environmental. 204: 200-208
  • [9] Khaki, M. R. D.; Shafeeyan, M. S.; Raman, A. A. A.; Daud, W. M. A. W. (2018), Evaluating the efficiency of nano-sized Cu doped TiO2/ZnO photocatalyst under visible light irradiation,Journal of Molecular Liquids. 258: 354-365
  • [10] Jain, P. K.; Salim, M.; Kaur, D. (2015), Structural and optical properties of pulsed laser deposited ZnO/TiO2 and TiO2/ZnO thin films.,ptikInternational Journal for Light and Electron Optics. 126(21): 3260-3262
  • [11] Halim, W.; Moumen, A.; Ouaskit, S.; Errien, N. (2016), Photocatalytic properties of TiO2/ZnO thin film,Molecular Crystals and Liquid Crystals 627(1) :49-55
  • [12] Ayed, S.; Belgacem, R. B.; Zayani, J. O.; Matoussi, A. (2016), Structural and optical properties of ZnO/TiO2 composites,Superlattices and Microstructures. 91: 118-128