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 :  24,057,822
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật hoá vô cơ

Nguyen Hoang My Linh, Truong Thi My Linh, Vo Thi Thanh Thuy, Nguyen Nhat Huy, Võ Thị Thanh Thùy(1)

Nghiên cứu tổng hợp vật liệu TiO2 tấm kim loại để xử lý hơi forrmaldehyde

Metal doped titanium dioxide for removal of formaldehyde vapor

Tạp chí khoa học công nghệ giao thông vận tải

2019

32

53-59

1859-2724

Quang xúc tác, Vật liệu TiO2, Ion kim loại, Tổng hợp

Photocatalytic oxidation, TiO2, Doping metal

Formaldehyde (HCHO) là một trong những chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) phổ biến và độc hại cho sức khỏe con người. HCHO trong không khí tại nhà thường có nguồn gốc nhân tạo như từ các vật liệu xây dựng, đồ gia dụng, đồ nội thất mới, thiết bị văn phòng, các chất tẩy rửa và chất làm lạnh. Ngoài ra, HCHO còn là sản phẩm của quá trình đun nấu và đốt nhang hàng ngày trong các hộ gia đình. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu ứng dụng phương pháp quang xúc tác để xử lý hơi HCHO trong không khí sử dụng xúc tác TiO2 tinh khiết và tẩm với kim loại. Thí nghiệm được tiến hành để xử lý hơi HCHO với các phương pháp quang hóa, hấp phụ và quang xúc tác. Kết quả cho thấy phương pháp quang xúc tác cho hiệu quả xử lý HCHO cao gấp 1,6 lần phương pháp hấp phụ và 3,75 lần phương pháp quang hóa. Thí nghiệm quang xúc tác xử lý hơi HCHO sau đó được tiến hành với xúc tác P25 nung ở các nhiệt độ khác nhau, tẩm kim loại khác nhau và tẩm kim loại ở các nồng độ khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho thấy xúc tác P25 tẩm kẽm với tỉ lệ Zn/Ti là 0,5% và nung ở 500 oC cho hiệu quả xử lý HCHO cao nhất, lên tới 98%. Các kết quả này cho thấy tiềm năng của vật liệu xúc tác TiO2 tẩm kẽm trong việc kiểm soát HCHO trong không khí.

Formaldehyde (HCHO) is one of the most popular volatile organic compounds (VOCs), which is toxic to human health. HCHO in indoor air is often of anthropogenic sources such as construction materials, home appliances, new furniture, office equipment, detergents, and refrigerants. In addition, HCHO is a product of cooking and burning incense daily in household. This work studies on the photocatalytic removal of formaldehyde in air with catalysts such as pure and metal doped titanium dioxides. Experiments to remove HCHO were carried by photolysis, adsorption and photocatalysis. The results showed that efficiency of photocatalysis was 1.6 and 3.8 times higher than those of adsorption and photolysis, respectively. The experiments were then conducted using TiO2 (P25) modified at different temperatures, metal oxides, and metal/titanium ratios. Under test condition, the results showed that zinc doped P25 with Zn/Ti ratio of 0.5% and annealed at 500oC had the high removal efficiency of 98%. These results imply that zinc doped TiO2 is a promising photocatalytic material for control of HCHO in air.

TTKHCNQG, CVv 391

Xem toàn văn
  • [1] G. Liu, X. Zhang, Y. Xu, X. Niu, L. Zheng, X. Ding (2005), The preparation of Zn2+-doped TiO2 nanoparticles by sol–gel and solid phase reaction methods respectively and their photocatalytic activities,Chemosphere 59, 1367-1371
  • [2] L.G. Devi, B.N. Murthy, S.G. Kumar (2010), Photocatalytic activity of TiO2 doped with Zn2+ and V5+ transition metal ions: Influence of crystallite size and dopant electronic configuration on photocatalytic activity,Mater. Sci. Eng., B 166, 1-6
  • [3] N.H. Nguyen, H. Bai (2014), Photocatalytic removal of NO and NO2 using titania nanotubes synthesized by hydrothermal method,J. Environ. Sci. 26, 1180-1187.
  • [4] A. Nakahira, T. Kubo, Y. Yamasaki, T. Suzuki, Y. Ikuhara (2005), Synthesis of Pt-entrapped titanate nanotubes,Japanese journal of applied physics 44, L690.
  • [5] L. Ling-Cong, M. Xin-Guo, T. Hao, W. Yang, L. Xiang, J. Jian-Jun (2010), Electronic structure and optical properties of transition metal doped titanate nanotubes,Acta Physica Sinica 59, 1314- 1320.
  • [6] P. Kasian, T. Yamwong, P. Thongbai, S. Rujirawat, R. Yimnirun, S. Maensiri (2014), Codoped titanate nanotubes: Synthesis, c-haracterization, and properties,Japanese Journal of Applied Physics 53, 06JG12.
  • [7] H.S. Hafez, M. Saif, J.T. McLeskey, M. AbdelMottaleb, I. Yahia, T. Story, W. Knoff (2009), Hydrothermal Preparation of-Doped Titanate Nanotubes: Magnetic Properties and Photovoltaic Performance,International Journal of Photoenergy 2009
  • [8] X. Sun, Y. Li (2003), Synthesis and c-haracterization of ion‐exchangeable titanate nanotubes,Chemistry–A European Journal 9, 2229-2238
  • [9] O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller (2004), Photoinduced reactivity of titanium dioxide,Progress in solid state chemistry 32, 33-177
  • [10] M.A. Henderson (2011), A surface science perspective on photocatalysis,Surf. Sci. Rep. 66, 185-297
  • [11] U. Diebold (2003), The surface science of titanium dioxide,Surf. Sci. Rep. 48, 53-229
  • [12] O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller (2004), Photoinduced reactivity of titanium dioxide,Prog. Solid State Chem. 32, 33-177.
  • [13] B. Ohtani (2010), Photocatalysis A to Z—What we know and what we do not know in a scientific sense,J. Photochem. Photobiol. C 11, 157-178.
  • [14] A. Fujishima, T.N. Rao, D.A. Tryk (2000), Titanium dioxide photocatalysis,J. Photochem. Photobiol. C 1, 1-21.
  • [15] M. Pelaez, N.T. Nolan, S.C. Pillai, M.K. Seery, P. Falaras, A.G. Kontos, P.S. Dunlop, J.W. Hamilton, J.A. Byrne, K. O'shea (2012), A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications,Appl. Catal., B 125, 331-349.
  • [16] L.G. Devi, R. Kavitha (2013), A review on non metal ion doped titania for the photocatalytic degradation of organic pollutants under UV/solar light: Role of photogenerated c-harge carrier dynamics in enhancing the activity,Appl. Catal., B 140–141, 559-587.
  • [17] A. Fujishima, X. Zhang (2006), Titanium dioxide photocatalysis: present situation and future approaches,C. R. Chim. 9, 750-760.
  • [18] X. Chen, S.S. Mao (2007), Titanium Dioxide Nanomaterials:  Synthesis, Properties, Modifications, and Applications,Chem. Rev. 107, 2891-2959
  • [19] K. Nakata, A. Fujishima (2012), TiO2 photocatalysis: Design and applications,J. Photochem. Photobiol. C 13, 169-189.
  • [20] A. Fujishima, X. Zhang, D.A. Tryk (2008), TiO2 photocatalysis and related surface phenomena,Surf. Sci. Rep. 63, 515-582
  • [21] H. Chen, C.E. Nanayakkara, V.H. Grassian (2012), Titanium Dioxide Photocatalysis in Atmospheric Chemistry,Chem. Rev. 112, 5919-5948.
  • [22] F. Han, V.S.R. Kambala, M. Srinivasan, D. Rajarathnam, R. Naidu (2009), Tailored titanium dioxide photocatalysts for the degradation of organic dyes in wastewater treatment: A review,Appl. Catal., A 359, 25-40
  • [23] Y. Paz (2010), Application of TiO2 photocatalysis for air treatment: Patents’ overview,Appl. Catal., B 99, 448-460
  • [24] I.W.G.o.t.E.o.C.R.t. Humans, W.H. Organization, I.A.f.R.o. Cancer (2004), Tobacco smoke and involuntary smoking,Iarc
  • [25] W.H. Organization (2010), WHO guidelines for indoor air quality: se-lected pollutants.,
  • [26] R.L. Orwell, R.A. Wood, M.D. Burchett, J. Tarran, F. Torpy (2006), The potted-plant microcosm substantially reduces indoor air VOC pollution: II. Laboratory study,Water, air, and soil pollution 177, 59-80.
  • [27] L.A. Wallace, E.D. Pellizzari, T.D. Hartwell, C.M. Sparacino, L.S. Sheldon, H. Zelon (1985), Personal exposures, indoor-outdoor relationships, and breath levels of toxic air pollutants measured for 355 persons in New Jersey,Atmospheric Environment (1967) 19, 1651-1661.