Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Nghiên cứu phản ứng quang Oxy hóa xanh Methylen trên xúc tác TiO2 nano dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời" pptx

87
TẠP CHÍ KHOA HỌC, ðại học Huế, Số 65, 2011

NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG QUANG OXY HÓA XANH METHYLEN
TRÊN XÚC TÁC TiO
2
NANO DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG MẶT TRỜI
Trần Thái Hoà, Lê Thị Hoà, ðinh Quang Khiếu
Trường ðại học Khoa học, ðại học Huế
Trần Quốc Việt, Sở Khoa học và Công nghệ, tỉnh Thừa Thiên Huế
Lê Công Sơn, Trung tâm Bảo tồn Di tích Cố ñô Huế
TÓM TẮT
Bài báo này trình bày hoạt tính xúc tác quang oxi hóa xanh methylen trên xúc tác TiO
2

dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Hình thái của TiO
2
nano ảnh hưởng ñến hoạt tính xúc tác
của nó. TiO
2
nano kích thước 20 - 70 nm thể hiện hoạt tính xúc tác cao hơn các hạt TiO
2
hình
cầu ñường kính cỡ micromet hình thành từ sự kết cụm của một số hạt kích thước khoảng 25 nm,
do các hạt bên trong ít ñược kích hoạt. Sự oxi hóa xanh methylen trên xúc tác quang TiO
2
nano
tuân theo ñộng học Langmuir Hinshelwood.

1. ðặt vấn ñề
Vật liệu TiO
2
nano có nhiều ứng dụng liên quan ñến tính chất quang của nó
chẳng hạn như quá trình quang xúc tác phân hủy rất nhiều loại hợp chất hữu cơ ô nhiễm
[1,2] và diệt khuẩn ñặc biệt là với vi khuẩn E.Coli [3] v.v… Tuy nhiên, những ứng dụng
này lại bị cản trở bởi vùng cấm năng lượng của nó. Chính do vùng cấm năng lượng của
TiO
2
nằm trong vùng ánh sáng tử ngoại chiếm khoảng 10% năng lượng mặt trời (3.0 eV
ñối với pha rutile và 3,2 eV ñối với pha anatase). Vì vậy, cần phải cải thiện hoạt tính của
TiO
2
bằng cách chuyển vùng sáng kích thích từ tử ngoại sang khả kiến. Có hai hướng
chính ñể giải quyết vấn ñề này: thứ nhất, ñiều chế vật liệu oxit titan ở kích thích nano ñể
sử dụng triệt ñể hơn ánh sáng UV của mặt trời [4]; thứ hai pha tạp vào TiO
2
một nguyên
tố kim loại hay phi kim loại nhằm thu hẹp khoảng cách vùng cấm [5].
Ở Việt Nam, vật liệu TiO
2
nano ñã ñược nhiều nhà khoa học quan tâm. Tác giả
Nguyễn Văn Dũng và cộng sự [6] ñã công bố nghiên cứu ñiều chế vật liệu xúc tác
quang hóa TiO
2
từ sa khoáng ilmenite và thử hoạt tính xúc tác của TiO
2
trong phản ứng
quang phân huỷ axít orange 10. Kết quả nghiên cứu cho thấy, có mối tương quan giữa
ñộ tinh thể hoá của pha anatase với hoạt tính quang hoá xúc tác của TiO

2
. Hoạt tính
quang hóa tốt nhất thu ñược với mẫu có ñộ tinh thể hoá cao với kích thước tinh thể
trung bình của pha anatase khoảng 20 nm, tương ứng với mẫu ñược nung ở nhiệt ñộ bắt
ñầu xảy ra sự chuyển pha cấu trúc anatase-rutile. Tác giả Trần Quang Trung và ñồng sự
[7] ñã công bố nghiên cứu tổng hợp thành công hạt TiO
2
chế tạo bằng phương pháp sol-
gel ứng dụng trong quang xúc tác. Khả năng quang xúc tác của hạt TiO
2
ñược khảo sát


88
thông qua sự phân huỷ của dung dịch methylene blue (MB) có chứa hạt dưới áng sáng
của ñèn thuỷ ngân khử nước. Với những thông số chế tạo tối ưu, tốc ñộ phân huỷ MB
ñạt ñến 89,7% sau 1 giờ chiếu.
Trong nghiên cứu trước ñây, chúng tôi ñã trình bày phương pháp tổng hợp nano
oxide titanium có hình thái khác nhau bằng phương pháp tạo hệ vi nhũ tương ñảo [8].
Trong nghiên cứu này, phản ứng quang hoá oxy hoá xanh methylen trên các xúc tác ñã
ñược tổng hợp sẽ ñược trình bày. ðộng học phân huỷ theo mô hình phân huỷ Langmur-
Hinshelwood cũng sẽ ñược thảo luận.
2. Thực nghiệm
Trong nghiên cứu này chúng tôi ñã tiến hành khảo sát ñể ñánh giá hoạt tính xúc
tác các vật liệu nano oxit titan ñược ñiều chế bằng phương pháp nhũ tương ñảo [8] có
hình thái khác nhau ñược trình bày ở hình 1. Vật liệu xúc tác ñược ký hiệu T1 (ảnh
SEM và TEM ở hình 1a) ứng với trường hợp các hạt TiO
2
nano nằm rời rạc có kích
thước vào khoảng 20-50 nm và T2 ứng với trường hợp các hạt nano ñường kính khoảng

25 nm kết tụ lại với nhau thành khối cầu ñường kính vài µm (ảnh SEM và TEM ở hình
1b). Thành phần pha nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X cho thấy cả hai mẫu
chủ yếu tồn tại là pha anatase có lẫn một ít rutile.

Hình 1. Ảnh SEM và TEM của các mẫu ñược thủy nhiệt ở các nhiệt ñộ: a. T1 và b. T2
Cho 0,2 gam lượng xúc tác xác ñịnh vào 200 ml dung dịch xanh metylen, khuấy
ñều bằng máy khuấy từ thời gian là 60 phút trong phòng tối ñể ñạt cân bằng hấp phụ,
T1

T2


89
200 300 400 500 600 700
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Mẫu xúc tác T3
Bớc sóng (nm)
Mật độ quang
C
Xanh metylen ban đầu
=20 ppm
Cân bằng hấp phụ
30 phút
60 phút
90 phút

120 phút
150 phút
180 phút
210 phút
240 phút
sau ủú thc hin quỏ trỡnh phn ng di ỏnh sỏng mt tri. iu kin ủ thc hin
phn ng l tri nng, khụng mõy, nhit ủ ngoi tri vo khong 32
o
C 34
o
C. Chỳng
tụi thc hin phng phỏp giỏn ủon c sau 15 phỳt, mu ủc ly ra 5 ml v tt c ủu
ủc lc ly tõm ủ loi b cht xỳc tỏc, sau ủú ủo mt ủ quang cỏc dung dch v quột
ph UV-Vis (200 nm 700 nm) .
3. Kt qu v tho lun
Hỡnh 2 trỡnh by s thay ủi ph hp th ca dung dch xanh metylen theo thi
gian phn ng khi s dng cỏc mu xỳc tỏc T1. Cng ủ hp th trong vựng UV-VIS
(200-700nm) ca dung dch gim theo thi gian chiu sỏng ca ỏnh sỏng mt tri.
gim cng ủ võn hp th di bc súng ủc trng ca xanh metylen (max = 665 -
666 nm) nh ch ra trong hỡnh tng ng vi s kh mu ca dung dch xanh metylen
trong quỏ trỡnh phn ng. Cỏc di ph hp th ca cỏc hp cht hu c mch nhỏnh
hoc mch vũng xut hin trong vựng bc súng 200 - 300 nm. Do ủú, s gim cng
ủ hp th trong vựng bc súng ny cung cp thụng tin ủnh tớnh v quỏ trỡnh khoỏng
hoỏ ca cỏc sn phm trung gian ca xanh metylen trong quỏ trỡnh phn ng. Nh vy,
vic s dng mu xỳc tỏc TiO
2
nano ủó ủc tng hp bng phng phỏp trờn. Bờn
cnh vic kh mu hon ton quỏ trỡnh quang hoỏ xỳc tỏc cũn cú kh nng khoỏng hoỏ
dung dch xanh metylen ủn cỏc sn phm vụ c.

Hỡnh 2. S thay ủi ph UVVis ca dung dch xanh metylen 20ppm
trong quỏ trỡnh quang hoỏ xỳc tỏc vi mu T1
TiO
2
l mt oxit kim loi bỏn dn ủin hỡnh. Khi ủc kớch thớch bi ỏnh sỏng
cú bc súng thớch hp, cỏc electron húa tr s tỏch ra khi liờn kt, chuyn lờn vựng
dn, to ra mt l trng mang ủin tớch dng vựng húa tr. Cỏc electron khỏc cú th
nhy vo v trớ ny ủ bóo hũa ủin tớch ti ủú, ủng thi to ra mt l trng mi ngay
ti v trớ m nú va ủi khi. Nh vy, l trng mang ủin tớch dng cú th t do chuyn
ủng trong vựng húa tr. Cỏc l trng v electron ny ủc chuyn ủn b mt v tng


90
tác với các hóa chất hấp phụ trên bề mặt. Các lỗ trống có tính oxi hóa mạnh và có khả
năng oxi hóa nước thành HO
•
:
+•+
+→+ HHOOHh
2VB
(1)
•−+

→+ HOOHh
VB
(2)
Các electron chuyển lên vùng dẫn có khả năng khử O
2
hấp phụ trên bề mặt tạo
ra
−•
2
O
:

−•−
→+
22CB
OOe
(3)

22222
O2OHOHO2HO2 ++→+
−−•
(4)

−•−
+→+ OHHOeOH
CB22
(5)
Chính các gốc và sản phẩm trung gian như HO
•
,

•
O
2

-
, H
2
O
2
, O
2
ñóng vai trò
quan trọng trong cơ chế quang phân hủy các hợp chất hữu cơ. Theo Fu và ñồng nghiệp
[9], thì gốc OH

là tác nhân oxi hóa chính của quá trình quang phân hủy xanh metylen
và các sản phẩm trung gian. Vì xanh metylen là một loại phẩm nhuộm cation nên không
có khả năng nhường electron. Giai ñoạn khơi mào của phản ứng chính là phản ứng bẻ
gãy liên kết của C-S
+
=C của xanh metylen
R-S
+
=R' + OH

→ R-S(=O)-R' + H
+
(6)

Gốc OH


thứ hai tiếp tục tấn công gốc sulfoxide ñể tạo ra hợp chất sulfone làm
phân tách 2 vòng benzen theo phản ứng (7) hoặc (8):
NH
2
-C
6
H
3
(R)-S(=O)-C
6
H
4
-R + OH

→ NH
2
-C
6
H
3
(R)-SO
2
+ C
6
H
5
-R (7)
hoặc NH
2

-C
6
H
3
(R)-S(=O)-C
6
H
4
- R + OH

→ NH
2
-C
6
H
4
-R + SO
2
-C
6
H
4
-R. (8)
Sau khi ñược tạo thành, hợp chất sunfone tiếp tục bị tấn công bởi gốc OH

thứ
ba ñể tạo ra axit sunfonic
SO
2
-C

6
H
4
-R + OH

→ R-C
6
H
4
-SO
3
H (9)
Cuối cùng gốc OH

thứ tư sẽ tấn công vào axit sunfonic ñể giải phóng gốc SO
4
2−

R-C
6
H
4
-SO
3
H + OH

→ R-C
6
H
4


+ SO
4
2−
+ 2H
+
(10)

Ngoài ra gốc OH

còn thay thế nhóm amin trong phân tử của xanh metylen ñể tạo
thành phenol và giải phóng gốc NH
2


R-C
6
H
4
-NH
2
+ OH


→ R-C
6
H
4
-OH + NH
2



(11)

NH
2


+ H


→ NH
3
(12)

NH
3
+ H
+
→ NH
4
+
(13)


91
Hai nhúm dimethyl-phenyl-amino ủi xng ca xanh metylen b tn cụng bi
gc OH

ln lt to ra ancol, tip ủn l aldehyde, hỡnh thnh axit v cui cựng l tỏch
nhúm cacboxyl ủ to ra CO
2
theo phn ng photo-Kolbe [9].

Hỡnh 3 trỡnh by kt qu ph UV-Vis ca sn phm xanh methylen b oxy hoỏ
quang hoỏ trờn hai loi xỳc tỏc T1 v T2. Cú th thy rng, tuy mu T2 cú kh nng hp
ph tt hn nhng kh nng quang xỳc tỏc li kộm hn nhiu mu so vi T1, c th l
ủi vi mu T1 thi gian ủ mt mu hon ton l 60 phỳt, trong khi ủú vi mu T2 l
90 phỳt.
Khi hp th photon ỏnh sỏng thỡ TiO
2
s gii phúng l trng quang sinh, mt
phn l trng quang sinh ny s tip xỳc dung dch ủ thc hin quỏ trỡnh to gc OH


nh ủó ủ cp trờn, mt phn s tỏi kt hp tr li vi electron quang sinh. Ngoi ra,
ủõy l phn ng quang xỳc tỏc. Vỡ vy, ch cú b mt no ca vt liu nhn ủc ỏnh
sỏng kớch thớch thỡ mi xy ra quỏ trỡnh sinh electron - l trng quang sinh ủ thc hin
phn ng, cũn phn b mt khụng tip nhn ủc ỏnh sỏng thỡ khụng xy ra quỏ trỡnh
trờn. T hỡnh 1b cho thy, ủi vi mu T2 l gm nhiu ht nano kt hp vi nhau ủ
to thnh nhng khi cu ủng nht vi kớch thc 1 àm. Nh vy, khi chiu ỏnh sỏng
kớch thớch thỡ ch nhng ht nm bờn ngoi mi nhn ủc ỏnh sỏng kớch thớch ủ thc
hin quỏ trỡnh phn ng. Do ủú, hiu sut hp th photon ỏnh sỏng trờn mu T2 s kộm
hn so vi mu T1. Chớnh hai yu t trờn ủó dn ủn hiu qu xỳc tỏc cho phn ng
quang húa ca mu T2 thp hn so vi mu T1.
Quỏ trỡnh quang xỳc tỏc phõn hy xanh metylen trờn nn vt liu nano TiO
2
l
mt quỏ trỡnh d th v ủng hc ca quỏ trỡnh cú th ủc mụ t theo phng trỡnh

ủng hc biu kin bc mt theo mụ hỡnh Langmuir-Hinshelwood [10].

KCo
KCok
dt
dC
R
to
+
=

=
1
(14)
350 400 450 500 550 600 650 700
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
(a)
Mật độ quang
Bớc sóng (nm)
C
Xanh metylen ban đầu
=10 ppm

Cân bằng hấp phụ
15 phút
30 phút
45 phút
60 phút
350 400 450 500 550 600 650 700
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
(b)
C
Xanh metylen ban đầu
=10 ppm
Cân bằng hấp phụ
15 phút
30 phút
45 phút
60 phút
75 phút
90 phút
Mật độ quang
Bớc sóng (nm)
Hỡnh 3. S thay ủi ph UVVis trong vựng kh kin (350 nm 700 nm) ca dung
dch xanh metylen 10ppm trong quỏ trỡnh quang hoỏ xỳc tỏc (a) mu T1; (b) mu T2

92
Trong ñó, R là tốc ñộ ban ñầu của quá trình phân hủy xanh metylen.
C
o
là nồng
ñộ ban ñầu, K là hằng số cân bằng hấp phụ của xanh metylen trên TiO
2
và k
t
phản ánh
tốc ñộ giới hạn của phản ứng trong ñiều kiện thí nghiệm.
Từ phương trình trên ta có:

tt
k
CtCo
C
Co
Kk
t
−
+















= ln
1
(15)
Trong ñó, t là thời gian cần thiết ñể phân hủy xanh metylen từ nồng ñộ ban ñầu
(
C
o
) ñến nồng ñộ tại thời ñiểm t (
C
t
). Ở nồng ñộ xanh metylen thấp, thì phương trình
(15) trở thành.

tktKk
C
Co
t
t
' ln ==









(16)
Như vậy, ñường biểu diễn ln
C
o
/C
t
theo thời gian t là ñường thẳng và hệ số góc
chính là hằng số tốc ñộ biểu kiến k’.









Hình 4. ðồ thị mô tả ñộng học quá trình quang xúc tác trên nền xúc tác là mẫu T1 và T2
theo mô hình Langmuir-Hinshelwood

Bảng 1. Các tham số ñộng học giả bậc một của mô hình Langmuir-Hinshelwood khi sử dụng
các mẫu xúc tác ứng với nhiệt ñộ nung khác nhau
Kí hiệu
mẫu
Nồng ñộ xanh

metylen
Hệ số tương quan

( R
2
)
Hằng số tốc ñộ phản ứng biểu
kiến k’ (phút
-1
)
T1 10 ppm 0,99663 0,06891
T2 10 ppm 0,99401 0,04615

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0
1
2
3
4
5
Thêi gian chiÕu s¸ng (phót)
ln(Co/C)
T1
T2


93
0 50 100 150 200 250 300
0
20

40
60
80
100
Møc ®é ph©n hñy (%)
Thêi gian ph©n hñy (phót)
1 0 p pm
1 5 p pm
2 0 p pm
Từ phương trình ñộng học mô tả quá trình quang xúc tác phân hủy xanh metylen
của mẫu T1 và T2 ta có thể thấy rằng mối tương quan bậc nhất xảy ra với hệ số tương
quan cao gần bằng ñơn vị. Do ñó, nó phù hợp với mô hình Langmuir-Hinshelwood, là
dạng mô hình áp dụng cho phản ứng lưỡng phân tử. Theo mô hình này A tác dụng với
chất xúc tác tạo thành dạng trung gian hoạt tính hoá học, dạng trung gian này sẽ tác
dụng với tác chất hoá học B tạo ra sản phẩm (ñây là giai ñoạn chậm quyết ñịnh tốc ñộ
phản ứng). Trong trường hợp này, A là nước sẽ tương tác với chất xúc tác tạo ra những
sản phẩm trung gian (giai ñoạn này nhanh). Sau ñó, các gốc tự do này sẽ tác dụng với
xanh methylen tạo ra sản phẩm (ñây là giai ñoạn chậm quyết ñịnh tốc ñộ phản ứng).
Ngoài ra, có thể thấy rằng hằng số tốc ñộ phản ứng biểu kiến của mẫu T1 cao hơn hẳn
so với mẫu T2, tức là phản ứng xảy ra nhanh hơn, quá trình quang xúc tác hiệu quả hơn.








Hình 5. Ảnh hưởng của nồng ñộ ban ñầu của xanh metylen ñến mức ñộ phân hủy với lượng
chất xúc tác T1 thêm vào là 0,2g/200ml dung dịch

Hình 5 biếu diễn lượng xanh metylen bị phân hủy theo thời gian chiếu sáng cùng
lượng chất xúc tác T1 là 0,2g/200ml dung dịch xanh metylen nhưng với nồng ñộ tương
ứng là 10ppm, 15ppm, và 20ppm. Có thể thấy rõ rằng, khi nồng ñộ của xanh metylen
càng cao thì thời gian ñể phân hủy hết lượng xanh metylen càng tăng, ñối với nồng ñộ
xanh metylen là 10 ppm thì thời gian phân hủy hoàn toàn là 75 phút (99,2%), trong khi
ứng với nồng ñộ của xanh metylen là 15 ppm thì phải cần chiếu sáng ñến 240 phút
(98,0%) và nồng ñộ là 20 ppm thì phải cần ñến 285 phút (90,1%). ðiều này có thể giải
thích là khi nồng ñộ của xanh metylen tăng thì khả năng cản trở ánh sáng chiếu vào
dung dịch càng tăng do khả năng hấp thụ photon ánh sáng của xanh metylen, làm ảnh
hưởng ñến khả năng hấp thụ photon ánh sáng ñể thực hiện quá trình quang xúc tác của
TiO
2
, hiệu quả thực hiện quá trình quang xúc tác phụ thuộc rất lớn vào số lượng photon
hấp thu trên bề mặt của TiO
2
bởi vì chính những photon kích thích các electron trên bề
mặt của TiO
2
sinh ra các lỗ trống quang sinh ñể thực hiện quá trình quang xúc tác.
Chính vì vậy, khi nồng ñộ của xanh metylen tăng lên sẽ làm giảm số photon hấp thu
trên bề mặt của TiO
2
dẫn ñến giảm hoạt tính xúc tác. ðồng thời, khi nồng ñộ của xanh
metylen tăng lên thì một lượng lớn phẩm nhuộm này sẽ hấp thụ lên bề mặt TiO
2
làm


94
cản trở lỗ trống quang sinh tiếp xúc dung dịch, chính lỗ trống sẽ phản ứng với ion OH

-

trong dung dịch ñể tạo ra gốc OH
•
, tác nhân oxi hóa chính của quá trình oxi hóa nâng
cao phân hủy chất hữu cơ trong nước.
Bảng 2. Các tham số ñộng học giả bậc một của mô hình Langmuir-Hinshelwood
khi sử dụng mẫu xúc tác T1 ứng với nồng ñộ ban ñầu của xanh metylen khác nhau
Nồng ñộ dung dịch
xanh metylen
Hệ số tương quan

( R
2
)
Hằng số tốc ñộ phản ứng biểu kiến k’
(phút
-1
)
10 ppm 0,99663 0,06891
15 ppm 0,9922 0,01807
20 ppm 0,96756 0,01248
Kết quả hằng số tốc ñộ và hệ số tương quan theo mô hình ñộng học lưỡng phân
tử Langmui-Hindshelwood trình bày ở bảng 2. Từ ñây có thể thấy rằng, khi nồng ñộ
xanh metylen ở 10 ppm thì quá trình phản ứng tuân theo mô hình ñộng học của
Langmuir-Hinshelwood với hệ số tương quan cao với giá trị k’ cũng cao, nhưng khi
nồng ñộ tăng thì cả hệ số tương quan R
2
và k’ ñều giảm, ñiều này giải thích về mặt toán
học vì sao tăng nồng ñộ xanh metylen thì thời gian phân hủy cũng càng tăng.

4. Kết luận
Bài báo này ñã nghiên cứu khả năng xúc tác quang hoá trên xúc tác TiO
2
nano
với phản ứng phân hủy phẩm nhuộm xanh metylen dưới ánh sáng mặt trời. Các vật liệu
TiO
2
nano tổng hợp bằng phương pháp vi nhũ tương ñảo có hoạt tính quang hoá cao với
kích thích của ánh sáng mặt trời. Hình thái ảnh hưởng nhiều ñến hoạt tính xúc tác. ðộng
học quá trình quang xúc tác tuân theo mô hình phản ứng lưỡng phân tử Langmuir-
Hinshelwood.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Curri M. L., Comparelli R., Cozzoli P. D., Mascolo G., Agostiano A., Colloidal Oxide
nanoparticles for the photocatalytic degradation of organic dye, Materials Science &
Engineering C, 23, (2003), 285-289.
[2]. Jincheng Liu, Hongwei Bai, Yinjie Wang, Zhaoyang Liu, Xiwang Zhang, Darren Delai
Sun, Self-Assembling TiO
2
Nanorods on Large Graphene Oxide Sheets at a Two-Phase
Interface and Their Anti-Recombination in Photocatalytic Applications, Advanced
Functional Materials, 20, (2009), 3617–3803.
[3]. Kikuchi Y., Sunada K., Iyoda T., Hashimoto K., Fujishima A. J., Bactericidal and
Detoxification Effects of TiO
2
Thin Film Photocatalysts, Environ. Sci. Technol., 32 (5),
(1998), 726–728.
[4]. Hokyong Shon, Sherub Phuntsho, Yousef Okour, Dong-Lyun Cho, Kyoung Seok Kim,


95

Hui-Jie Li, Sukhyun Na, Jong Beom Kim, ong-Ho Kim, Visible Light Responsive
Titanium Dioxide (TiO
2
), J. Korean Ind. Eng. Chem., 19(1), (2008), 1-16.
[5]. Oliver Diwald, Tracy L. Thompson, Ed G. Goralski, Scott D. Walck, John T. Yates, The
Effect of Nitrogen Ion Implantation on the Photoactivity of TiO
2
Rutile Single Crystals,
Journal of Physical Chemistry, 108, (2008), 6004-6012.
[6]. Nguyễn Văn Dũng, Phạm Thị Thuý Loan, ðào Văn Lượng, Cao Thế Hà, Nghiên cứu
ñiều chế vật liệu xúc tác quang hóa TiO
2
từ sa khoáng ilmenite. Phần III: ñánh giá
hoạt tính quang hoá xúc tác của TiO
2
trong phản ứng quang phân huỷ Axít Orange 10,
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, 9 (1), (2006), 24-30.
[7]. Trần Quang Trung, Phan Thị Như Quỳnh, Trương Thị Thanh Tịnh, Huỳnh Kim
Khương, Lê Thuỵ Thanh Giang, Hạt TiO
2
chế tạo bằng phương pháp sol-gel ứng dụng
trong quang xúc tác, Báo cáo tại Hội nghị Khoa học lần thứ VI của trường ðại học
Khoa học Tự nhiên – ðại học Quốc gia Tp. HCM, 2008.
[8]. Trần Thái Hoà, Trần Quốc Việt, Lê Công Sơn, Lê Thị Hoà, ðinh Quang Khiếu, Tổng
hợp vật liệu TiO
2
nano trong hệ nhũ tương, Tạp chí Khoa học ðại học Huế, số 65, 2011.
[9]. Fu Ping Feng, Zhao Zhuo, Peng Peng, Dai Xue Gang, Photodegradation of Methylene
Blue in a Batch Fixed Bed Photoreactor Using Activated Carbon Fibers Supported
TiO

2
Photocatalyst, The Chinese Journal of Process Engineering, l (8), 65-71.
[10]. Valentine Rupa A., Manikandan D., Divakar D., Sivakumar T., Effect of deposition of
Ag on TiO
2
nanoparticles on the photodegradation of Reactive Yellow-17, International
Journal of Chemical Reactor Engineering, 32, (2007), 906-912.

THE STUDY ON THE VISIBLE LIGHT ACTIVED PHOTOCATALYTIC
OXIDATION OF METHYLEN GREEN OVER NANO TiO
2

Tran Thai Hoa, Le The Hoa, Dinh Quang Khieu
College of Sciences, Hue University
Tran Quoc Viet, Department of Science and Technology Thua Thien Hue Province
Le Cong Son, Hue Monuments Conservation Centre
SUMMARY
In this paper, catalytic activity of nano titanium oxides prepared by microemulsion
through the visiable light active photocatalytic oxidation of methylen green was investigated.
The nano TiO
2
obtained exhibited excellent catalytic activity using sun light. However, the
morphologies of nano TiO
2
have an effect on the photocatalyitc activity. The nano TiO
2
with size
around 20-70 nm exhibited higher activity than that of some micromer spherical particles of
nano TiO
2

containing very fine particles around 25 nm due to its less activated ultra violet-inner
particles. The photocatalytic oxidation of methylen green over nano TiO
2
followed Langmuir
Hinshelwood kinetics.