VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Nguyễn Tuấn Anh
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG
TRÊN CƠ SỞ TITANIUM DIOXIT VÀ PORPHYRIN
ỨNG DỤNG XỬ LÝ RHODAMIN B TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA VÔ CƠ
Hà Nội - 2024
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Nguyễn Tuấn Anh
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG
TRÊN CƠ SỞ TITANIUM DIOXIT VÀ PORPHYRIN
ỨNG DỤNG XỬ LÝ RHODAMIN B TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA VÔ CƠ
Mã số: 9 44 01 13
Xác nhận của Học viện
Khoa học và Công nghệ
Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2
GS.TS. Trần Đại Lâm
PGS.TS. Lã Đức Dương
Hà Nội - 2024
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang
trên cơ sở Titanium Dioxit và Porphyrin ứng dụng xử lý Rhodamine B trong
môi trường nước” là công trình nghiên cứu của chính mình dưới sự hướng
dẫn khoa học của tập thể hướng dẫn. Luận án sử dụng thông tin trích dẫn từ
nhiều nguồn tham khảo khác nhau và các thông tin trích dẫn được ghi rõ
nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu của tôi được công bố chung với các tác
giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa vào luận án. Các số liệu,
kết quả được trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng
được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác ngoài các công trình công
bố của tác giả. Luận án được hoàn thành trong thời gian tôi làm nghiên cứu
sinh tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam.
Hà Nội, ngày….. tháng….. năm 2024
Tác giả luận án
Nguyễn Tuấn Anh
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Trần Đại Lâm và
PGS.TS.Lã Đức Dương đã tận tình hướng dẫn khoa học, định hướng nghiên
cứu và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện bản luận án này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các Anh/chị đang công tác tại Viện Kỹ thuật
nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng như các
Anh/chị đang công tác tại Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Khoa học và Công
nghệ Quân sự đã luôn giúp đỡ tôi hết sức nhiệt tình trong quá trình thực hiện
luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo, bộ phận đào tạo, và các cán bộ tại
Viện Kỹ thuật nhiệt đới và Học viện Khoa học và Công nghệ đã động viên và
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình,
người thân và bạn bè đã luôn chia sẻ, động viên cho tôi thêm nghị lực và
quyết tâm để hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày….. tháng….. năm 2024
Tác giả luận án
Nguyễn Tuấn Anh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu về quang xúc tác........................................................................ 4
1.1.1. Điều kiện và cơ chế xúc tác quang.......................................................... 4
1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả của xúc tác quang........................ 7
1.1.3. Một số vật liệu xúc tác quang ............................................................... 10
1.2. Vật liệu TiO2............................................................................................ 13
1.2.1. Khái niệm và đặc trưng cơ bản của TiO2.............................................. 14
1.2.2. Khả năng xúc tác quang của vật liệu TiO2............................................ 17
1.2.3. Phương pháp biến tính TiO2.................................................................. 19
1.3. Dẫn xuất porphyrin và nano porphyrin.................................................... 22
1.3.1. Tổng hợp porphyrin cấu trúc nano bằng kỹ thuật tự lắp ráp ................ 25
1.3.2. Đặc tính quang xúc tác của porphyrin cấu trúc nano tự lắp ráp ........... 32
1.4. Hợp chất hữu cơ độc hại hoà tan trong nước........................................... 34
1.4.1. Tình hình ô nhiễm nguồn nước do chất hữu cơ độc hại ....................... 34
1.4.2. Phương pháp xử lý hợp chất hữu cơ độc hại trong nước...................... 35
1.5. Tình hình nghiên cứu về vật liệu xúc tác quang trên cơ sở TiO2 và
porphyrin ......................................................................................................... 39
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới........................................................ 39
1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.......................................................... 43
Chương 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 45
2.1. Hóa chất và nguyên liệu........................................................................... 45
2.2. Thực nghiệm ............................................................................................ 45
2.2.1. Chế tạo nano porphyrin từ các phân tử TCPP, TTPAP và TTOP bằng
phương pháp tự lắp rắp ................................................................................... 45
2.2.2. Chế tạo vật liệu TiO2/TCPP.................................................................. 46
2.2.3. Chế tạo vật liệu lai graphene/Fe2O3-TiO2/TCPP (TFG@TCPP).......... 47
