Thanh bên bài viết

PDF
Số xuất bản: Số 93 (2025)
Chuyên mục: Bài báo
DOI: 10.58490/ctjump.2025i93.4180
Ngày xuất bản: 25/11/2025
Lượt xem 22
Downloads 8
Trích dẫn bài báo
Trần, X. H., Trần, Q. N. S., Vương, T. T. T., & Ngô, N. U. (2025). CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2 TRONG QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY XANH METHYLENE. Tạp chí Y Dược học Cần Thơ, 93, 58-64. https://doi.org/10.58490/ctjump.2025i93.4180

CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2 TRONG QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY XANH METHYLENE

Trần Xuân Huy1, Trần Quang Ngọc Sang1, Vương Thị Thanh Thảo1, Ngô Ngọc Uyên1,
1 Trường Đại học Y Dược Cần Thơ

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Đặt vấn đề: Công nghệ quang xúc tác vật liệu nano TiO2 dạng dây trên ống (TNWs/TNAs) mọc trực tiếp trên đế titan được cho là có hiệu suất cao trong quang phân hủy xanh methylene - tác nhân ảnh hưởng xấu gây ô nhiễm nguồn nước và sức khỏe con người. Mục tiêu nghiên cứu: 1) Chế tạo vật liệu nano TiO2 dạng dây trên ống bằng phương pháp anod hóa; 2) Khảo sát tính chất TNWs/TNAs trong quá trình quang xúc tác phân hủy xanh methylene (hình thái, thành phần hoá học, khả năng tái sử dụng của TNWs/TNAs trong quang xúc tác phân hủy xanh methylene). Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Chế tạo TNWs/TNAs bằng phương pháp anod hóa. Khảo sát tính chất vật liệu: dùng phổ nhiễu xạ tia X sử dụng bức xạ Cu Kα (λ = 1,5406 Å), công thức Scherrer, kính hiển vi điện tử quét (SEM, JEOL JSM-6500), phổ phân tán năng lượng tia X (EDS) được trang bị SEM. Đánh giá tính ổn định của vật liệu dựa trên TiO2 trong quang xúc tác phân hủy xanh methylene sau 5 chu kỳ sử dụng dựa trên quy luật động học Langmuir-Hinshelwood sau 2 giờ chiếu xạ UV. Kết quả: Tổng hợp thành công TNWs/TNAs pha anatase tinh khiết (kích thước tinh thể ~28,12 nm). Cấu trúc TNWs/TNAs (đường kính  ~124,55 nm , độ dày màng ~4,8 µm) duy trì ổn định sau quá trình quang xúc tác. Hiệu suất phân hủy xanh methylene đạt ~59% sau 2 giờ chiếu xạ UV, và hằng số tốc độ phản ứng duy trì ~94,4% giá trị ban đầu sau 5 chu kỳ. Kết luận: TNWs/TNAs được tổng hợp sở hữu cấu trúc bền vững và thể hiện hiệu suất quang xúc tác ổn định trong phân hủy xanh methylene. 

Từ khóa

TiO2, TNWs/TNAs, quang xúc tác, xanh methylene

Chi tiết bài viết

Creative Commons License

Bài báo này được cấp phép theo Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Tài liệu tham khảo

1. Khan I., et al. Review on methylene blue: its properties, uses, toxicity and photodegradation. Water. 2022.14(2), 242, https://doi.org/10.3390/w14020242.
2. Ayati A., et al. A review on catalytic applications of Au/TiO2 nanoparticles in the removal of water pollutant. Chemosphere. 2014.107, 163-174, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.01.040
3. Baig A., Siddique M., and Panchal S. A review of visible-light-active zinc oxide photocatalysts for environmental application. Catalysts. 2025.15(2), 100, https://doi.org/10.3390/catal15020100.
4. Tahir M.B., et al. Nanostructured-based WO3 photocatalysts: recent development, activity enhancement, perspectives and applications for wastewater treatment. International Journal of Environmental Science and Technology. 2017.14(11), 2519-2542, https://doi.org/10.1007/s13762017-1307-8.
5. Hoffmann M.R., et al. Environmental applications of semiconductor photocatalysis. Chemical reviews. 1995.95(1), 69-96, https://doi.org/10.1021/cr00033a004.
6. Uyen N.N., et al. TiO2 nanowires on TiO2 nanotubes arrays (TNWs/TNAs) decorated with au nanoparticles and au nanorods for efficient photoelectrochemical water splitting and photocatalytic degradation of methylene blue. Coatings. 2022.12(12), 1957, https://doi.org/10.3390/coatings12121957.
7. Hsu M.-Y., Hsu H.-L., and Leu J. TiO2 nanowires on anodic TiO2 nanotube arrays (TNWs/TNAs): Formation mechanism and photocatalytic performance. Journal of The Electrochemical Society. 2012.159(8), H722-H727, https://doi.org/10.1149/2.063208jes
8. Sun X., et al. Visible-light driven TiO2 photocatalyst coated with graphene quantum dots of tunable nitrogen doping. Molecules. 2019.24(2), 344, https://doi.org/10.3390/molecules24020344.
9. Huynh T.P., Do T.C.M.V., and Le P.H. TiO2 nanotube arrays decorated with graphene/graphite oxide nanocomposite for the photocatalytic degradation of anticancer drugs in the aquatic environment. ACS Applied Nano Materials. 2024.7(17), 20012-20023, https://doi.org/10.1021/acsanm.4c02377.
10. Langmuir I. The constitution and fundamental properties of solids and liquids. Part I. Solids. Journal of the American chemical society. 1916.38(11), 2221-2295, https://doi.org/10.1021/ja02268a002.
11. Rideal E.K. The kinetics of chemical change. Nature Publishing Group UK London. 1940.
12. Le P.H., et al. Development of a UPLC-MS/MS method for pesticide analysis in paddy water and evaluation of anodic TiO2 nanostructured films for pesticide photodegradation and antimicrobial applications. Nanoscale advances. 2025.7(11), 3344-3357, https://doi.org/10.1039/D4NA00997E.
13. Tran S.T., et al. Vật liệu TIO2/than hoạt tính từ tro trấu và khả năng hấp phụ xanh methylene. Hue University Journal of Science: Natural Science. 2022.131(1A), 27-34, https://doi.org/10.26459/hueunijns.v131i1A.6448.
14. Wongrerkdee S., et al. Enhanced photocatalytic degradation of methylene blue using Ti-doped ZnO nanoparticles synthesized by rapid combustion. Toxics. 2022.11(1), 33, https://doi.org/10.3390/toxics11010033.
15. Van Chinh T., et al. Study on photocatalytic degradation of methylene blue by TiO2 synthesiszed from titanium slag using a new decomposition agent. Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption. 2022.11(1), 88-92, https://doi.org/10.51316/jca.2022.013.
16. Farghaly A., et al. Synergistic photocatalytic degradation of methylene blue using TiO2 composites with activated carbon and reduced graphene oxide: a kinetic and mechanistic study. Applied Water Science. 2024.14(10), 228, https://doi.org/10.1007/s13201-024-02286-0.