Nghiên cứu khả năng quang xúc tác của ZnO pha tạp SnO2

Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Mục Lục
1.8.2. Các nghiên cứu khả năng quang xúc tác của ZnO:SnO2 26
2.2.5. Kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic Force Microscop-AFM) 40
Kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic Force Microscope-AFM) là một thiết bị quan sát cấu trúc
vi mô bề mặt của vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lực tương tác nguyên tử giữa một
đầu mũi dò nhọn với bề mặt của mẫu, có thể quan sát ở độ phân giải nanômet. 40
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể của ZnO .Màu xám thể hiện nguyên tử Zn, màu đen thể hiện nguyên
tử O. [17] 7
Hình 1.2. Cấu trúc Wurtzite lục giác xếp chặt của mạng ZnO 7
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng của ZnO 8
Hình 1.4. Cấu trúc của SnO2 8
Hình 1.5. Các loại sai hỏng cấu trúc trong tinh thể 9
Hình 1.8. Các cơ chế dịch chuyển điện tử 13
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 1 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.9. Quá trình quang hóa của chất bán dẫn 14
Hình 1.10. Quá trình quang hóa với sự kích hoạt của các phân tử ZnO 15
Hình 1.11. Bề rộng khe năng lượng của một số chất bán dẫn 15
Hình 1.12. Quá trình quang hóa của ZnO pha tạp SnO2 16
Hình 1.13. Góc tiếp xúc nước trên bề mặt của màng 18
Hình 1.14. Biểu diễn góc tiếp xúc trên các bề mặt có tính ưa nước tăng dần 19
Hình 1.15. Cấu trúc bề mặt của lá sen 20
Hình 1.16. Hiệu ứng lá sen 20
Hình 1.17. Cơ chế chuyển từ tính kị nước sang tính ưa nước của ZnO khi được chiếu UV 21
Hình 1.18. Phổ hấp thu của ZnO và TiO2 [25] 22
Hình 1.19. Đồ thị khảo sát nồng độ OPP theo thời gian chiếu UV. [26] 23
Hình 1.20. Phổ hấp thụ của MB theo thời gian chiếu UV. [21] 24

Hình 1.21. Giản đồ các mức năng lượng của ZnO khi pha tạp kim loại quý. [30] 24
Hình 1.22. Đồ thị khảo sát nồng độ phenol theo thời gian xúc tác. [30] 25
Hình 1.23. Phổ hấp thu của MB theo thời gian chiếu UV của: (a) ZnO và (b) ZnO:SnO2 27
Hình 2.1. Hệ phún xạ magnetron tại phòng thí nghiệm Quang- Quang Phổ 29
Hình 2.2. Các đường sức từ trường 30
Hình 2.3. Hệ magnetron cân bằng (a) và không cân bằng (b) 31
Hình 2.4. Nguyên tắc hoạt động phún xạ magnetron 31
Hình 2.5. Sự phân bố thế trong phóng điện khí 33
Hình 2.6. Sự nhiễu xạ tia X trên các mặt nguyên tử 34
Giả sử chùm tới nằm trong mặt phẳng của hình 2.6. Hiệu quang lộ giữa các tia phản xạ từ các mặt
lân cận bằng . Sóng phản xạ từ các mặt kế tiếp nhau sẽ được tăng cường khi hiệu quang lộ bằng
một số nguyên lần bước sóng: 34
Hình 2.7. Sơ đồ khối hệ đo truyền qua 35
Hình 2.9. Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 39
Hình 2.10. Sơ đồ cơ chế làm việc của kính hiển vi lực nguyên tử(AFM) 41
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 2 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 2.11. Sự biến đổi của lực tương tác giữa mũi dò và bề mặt mẫu theo khoảng cách 42
Hình 2.12. Cơ chế quang phát quang 42
Hình 2.13. Sơ đồ hệ đo PL 43
Hình 2.14. Cách xác định góc tiếp xúc nước trên bề mặt màng 43
Hình 2.15. Máy so màu 44
Hình 2.16. Đèn UV 45
Hình 2.17. Bố trí đo góc tiếp xúc nước 45
Hình 3.1. Quy trình chế tạo bia gốm SZO.
46
Hình 3.2. Máy nghiền ceramic 47
Hình 3.5. Giản đồ thời gian nung bia gốm 48
Hình 3.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 51

Hình 3.11. Bố trí hệ đo quang xúc tác dưới ánh sáng tử ngoại 52
Hình 3.12. Công thức phân tử của methylen blue 52
Hình 3.13. Đồ thị khảo sát nồng độ MB theo thời gian xúc tác ứng với sự pha tạp nồng độ Sn 0%,
1%, 2%, 3%, 4%, 5% 55
Hình 3.14. Phổ truyền qua của màng với sự pha tạp Sn 0%, 1%, 2%, 3%,4%, 5% 57
Hình 3.15. Phổ nhiễu xạ tia X của màng SZO theo thanh phần pha tạp 58
Hình 3.16. Phổ PL của quang phát quang mẫu ZnO và SZO 2% 60
Hình 3.17. Ảnh SEM của màng SZO (2%) chụp tại Viện Khoa học Vật liệu Hà Nội 61
Hình 3.18. Đồ thị khảo sát nồng độ MB của màng SZO (2%) theo thời gian xúc tác ứng với công
suất 30W, 50W, 80W,100W 62
Hình 3.19. Phổ truyền qua của màng SZO (2%) theo công suất 30W, 50W, 80W, 100W 63
Hình 3.20. Phổ nhiễu xạ tia X của màng SZO (2%) theo công suất 30W, 50W,80W 64
Hình 3.21. Ảnh SEM của màng SZO (2%) theo công suất 30W, 50W, 80W 65
Hình 3.22. Đồ thị khảo sát nồng độ MB của màng SZO (2%) theo thời gian xúc tác ứng với nhiệt độ
đế 1800C, 2000C, 2200C, 2400C 66
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 3 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 3.23. Phổ nhiễu xạ tia X của màng SZO (2%) theo nhiệt độ 1800C, 2000C, 2400C 67
Hình 3.24. Ảnh SEM của màng SZO (2%) ở 2000C và 2400C 68
Hình 3.25. Phổ truyền qua của màng SZO (2%) theo nhiệt độ khác nhau 69
Hình 3.26. Đồ thị khảo sát nồng độ MB của màng SZO (2%) theo thời gian xúc tác ứng với thời gian
phún xạ 15 phút, 25 phút, 35 phút, 45 phút 70
Hình 3.27. Phổ truyền qua của màng SZO theo thời gian phún xạ 71
Hình 3.28. Phổ nhiễu xạ tia X của màng SZO (2%) theo thời gian phún xạ 71
Hình 3.29. Ảnh AFM của màng SZO (2%) theo độ dày khác nhau 73
Hình 3.30. Phổ hấp thu của ddMB 1ppm theo thời gian chiếu UV 74
Hình 3.31. Phổ hấp thu của ddMB 1ppm chứa SZO 2% theo thời gian chiếu UV 74
Hình 3.32. Kết quả đo thấm ướt của màng SZO (2%) 76
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Một số kết quả nghiên cứu về khả năng quang xúc tác của vật liệu ZnO 25
Bảng 1.2. Một số kết quả nghiên cứu về khả năng quang xúc tác của vật liệu ZnO pha tạp SnO2. 28
Bảng 3.1. Số liệu ảnh hưởng của sự pha tạp Sn lên tính chất quang xúc tác màng ZnO 54
Bảng 3.2. Kích thước hạt của màng SZO ứng với các nồng độ pha tạp 59
Bảng 3.3. Số liệu ảnh hưởng của công suất phún xạ lên tính chất quang xúc tác màng SZO 62
Bảng 3.4. Kích thước hạt của màng SZO (2%) theo công suất 30W, 50W, 80W 64
Bảng 3.5. Số liệu ảnh hưởng của nhiệt độ phún xạ lên tính chất quang xúc tác màng SZO 66
Bảng 3.6. Kích thước hạt của màng SZO (2%) theo nhiệt độ 67
Bảng 3.7. Số liệu ảnh hưởng của thời gian phún xạ lên tính chất quang xúc tác màng SZO 69
Bảng 3.8. Kích thước hạt của màng SZO (2%) theo thời gian phún xạ 71
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 4 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
MỞ ĐẦU
Môi trường sống của chúng ta ngày càng bị ô nhiễm nặng bởi các khí thải từ
các nhà máy công nghiệp, ô nhiễm nguồn nước do các loại thuốc trừ sâu, thuốc
nhuộm và các kim loại nặng trong nước Việc này đã cung cấp động lực cho chúng
ta quan tâm nghiên cứu về vấn đề xử lí môi trường. Quang xúc tác bán dẫn ngày
càng trở nên thu hút bởi tiềm năng to lớn trong việc giải quyết các vấn đề về trên.
Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và chứng minh rằng quang xúc tác
của bán dẫn có độ rộng vùng cấm như TiO
2
hoặc ZnO,… có thể làm suy giảm các
chất hữu cơ khác nhau dưới bức xạ UV, điều này đã trợ giúp cho việc loại bỏ hoàn
toàn các chất độc hại. Tuy nhiên, tốc độ tái hợp nhanh chóng của cặp quang điện
tử/lỗ trống sinh ra dưới bức xạ UV cản trở khả năng quang xúc tác của ZnO, TiO
2
.
Thêm vào đó là bức xạ UV chỉ chiếm khoảng 4%-6% trong năng lượng mặt trời nên
hiệu ứng xúc tác ngoài trời thấp. Điều này thúc đẩy sự quan tâm nhiều hơn nữa đến

hoạt động quang xúc tác của các chất bán dẫn trong việc phân hủy các chất hữu cơ
trong nước và không khí.
Nhiều nghiên cứu về quang xúc tác của bán dẫn ZnO hoặc TiO
2
pha tạp với
các oxit kim loại đã được thực hiện như là SnO
2
, WO
3
, Fe
2
O
3
, ZrO
2
và một số oxit
đất hiếm khác, mục đích là để cải thiện tính năng quang xúc tác của ZnO, TiO
2
.
ZnO là loại bán dẫn có độ rộng vùng cấm quang là 3.2eV, màng ZnO trong
suốt có độ truyền qua khá cao trên 80%, là loại bán dẫn có tiềm năng cho hoạt động
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 5 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
quang xúc tác được nhiều nhà khoa học trên thế giới đang quan tâm nghiên cứu
phát triển.
Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu khả năng quang xúc tác
của ZnO pha tạp SnO
2
. Bởi vì SnO

2
có độ rộng vùng cấm (Eg= 3.6 eV) gần bằng
ZnO (Eg= 3.2eV) và vùng dẫn của SnO
2
thấp hơn ZnO. Việc pha tạp SnO
2
vào ZnO
(SZO) làm tăng tính năng quang xúc tác của ZnO. Các tính chất vật lý của màng
SZO và cấu trúc được nghiên cứu qua các phương pháp như bốn mũi dò, phổ truyền
qua UV-Vis, phổ nhiễu xạ tia X, Stylus, ảnh AFM, ảnh SEM, phổ PL…
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ZnO VÀ
SnO
2
1.1. Vật liệu ZnO
1.1.1. Cấu trúc tinh thể của ZnO
ZnO là một hợp chất bán dẫn thuộc nhóm II-VI. Cấu trúc tinh thể ZnO được
chia làm 3 dạng là wurtzite (B4), zinc blende (B3), rocksalt (Rochelle salt) như
hình 1.1.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 6 MSSV: 0713165
(a) Lập phương
rocksalt(B1).
((b) Lập phương zinc
blende(B3).
(c) Lục giác wurtzite(B4).
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể của ZnO .Màu xám thể hiện nguyên tử Zn, màu đen thể
hiện nguyên tử O. [17]
Dạng lục giác wurtzite là dạng phổ biến nhất gồm những nguyên tử ZnO,
được sắp xếp gần như là một cấu trúc lục giác xếp chặt. Mỗi nguyên tử oxy nằm

trong một tứ diện tạo bởi bốn nguyên tử Zn, các nguyên tử oxy đó nằm theo các
hướng giống nhau của trục lục giác. Mạng ZnO có nhóm điểm không gian P6mc,
với hằng số mạng a=b= 3.250Å, c = 5.206 Å. Ba nguyên tử oxy trong tứ diện biến
dạng ZnO
4
nằm trong một mặt ab xếp chặt, trong khi nguyên tử oxy nằm ở một mặt
kế cận. Do đó, cấu trúc ZnO chứa một chuỗi Zn-O vuông góc dọc theo trục c, dẫn
đến một cấu trúc đối xứng đẹp mắt. (hình 1.2).


Hình 1.2. Cấu trúc Wurtzite lục giác xếp chặt của mạng ZnO.
1.1.2. Tính chất bán dẫn của ZnO
Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng của ZnO
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 7 MSSV: 0713165
Vector sóng k
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng của ZnO.
Cấu trúc vùng năng lượng của ZnO như hình 1.3. Ta thấy có nhiều vùng
cong thấp đó là do các electron dao động yếu trong vùng này, các vùng này chủ yếu
nằm ở obital d của vùng hóa trị của chất bán dẫn. Nguyên nhân là do Zn là kim loại
có phân lớp 3d được lắp đầy điện tử, do đó liên kết của electron trong vùng này khá
cao. Ngoài ra, ta còn thấy một số vùng cong, cao nằm trong obital p
x
của O cũng
thuộc vùng hóa trị của chất bán dẫn. Vùng hóa trị có thể được xác định trong
khoảng -5 eV đến 0 eV, vùng này không đóng góp mật độ electron dẫn trong vùng
dẫn. Những vùng có đặc tính sp lớn hơn được tìm thấy trong vùng dẫn và chúng là
những đường cong cao, trong đó có tương tác của nguyên tử Zn ở phân lớp 3d và
nguyên tử O ở phân lớp 2s. Vùng dẫn trên mức khoảng 3 eV. Từ đó ta thấy rằng

ZnO được xem là một chất bán dẫn và ta dùng lý thuyết bán dẫn để giải thích cho
đặc tính hấp thụ quang của ZnO. [4]
1.1.3. Tính chất quang của màng ZnO
Theo nghiên cứu, màng ZnO có độ truyền qua cao (trên 80%) trong vùng khả
kiến, có bờ hấp thụ ở bước sóng 380nm. Nhờ khả năng truyền qua cao màng ZnO
thường được sử dụng nhiều trong màng dẫn điện trong suốt.
1.2. Vật liệu SnO
2
Hình 1.4. Cấu trúc của SnO2.
SnO
2
là bán dẫn loại n, có độ rộng vùng cấm là 3.6eV, là loại vật liệu dẫn
điện trong suốt được sử dụng nghiên cứu, khảo sát độ nhạy khí, solar cells,
transistors, quang xúc tác… SnO
2
có cấu trúc rutile, thuộc nhóm không gian
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 8 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
P42/mnm (D
14
4h
) như hình 1.4. Mỗi một ion Sn
+4
nằm ở vị trí trung tâm của 8 ion
O
+2
nhưng hơi bị lệch. Hằng số mạng của SnO
2
là a=4.732Å, c=3.184 Å, mỗi một

ô mạng gồm 4 nguyên tử Sn và 2 nguyên tử O có cấu trúc bát diện chia cho các
cạnh dưới dạng những chuỗi đường thẳng dọc theo trục c của tinh thể. [18]
1.3. ZnO pha tạp SnO
2
1.3.1. Sự sai hỏng trong cấu trúc
Tinh thể thực tế luôn có kích thước xác định, do vậy tính tuần hoàn và đối
xứng của tinh thể bị phá vỡ ngay tại bề mặt của tinh thể. Đối với các tinh thể có
kích thước giới hạn và rất nhỏ (cấu trúc màng mỏng, cấu trúc nano…) thì tính tuần
hoàn và đối xứng tinh thể bị vi phạm. Lúc này, tính chất của vật liệu phụ thuộc rất
mạnh vào vai trò của các nguyên tử bề mặt. Ngoài lí do kích thước, tính tuần hoàn
của tinh thể có thể bị phá vỡ ở các dạng sai hỏng trong tinh thể như là: sai hỏng
đường, sai hỏng mặt, sai hỏng điểm. Trong mục này ta chỉ đi khảo sát một cách
định tính về loại sai hỏng quan trọng nhất trong tinh thể đó là sai hỏng điểm trong
vật liệu ZnO.
Có nhiều loại sai hỏng cấu trúc trong tinh thể như sai hỏng do khuyết nút
mạng ( vacancy), sai hỏng do bản thân nội tại của mạng tinh thể ( self-interstitial),
sai hỏng do tạp chất chèn vào các nút mạng ( substitution impurity), sai hỏng do
tạp chất xen kẽ vào mạng tinh thể ( interstitial impurity)
Hình 1.5. Các loại sai hỏng cấu trúc trong tinh thể.
Thường gặp nhất là sai hỏng Schottky xảy ra bên trên bề mặt tinh thể và sai
hỏng Frenkel xảy ra bên trong tinh thể.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 9 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
• Sai hỏng Schottky: Do thăng giáng nhiệt hoặc va chạm, một nguyên tử ở bề
mặt có thể bốc hơi ra khỏi tinh thể và để lại một vị trí trống, các nguyên tử bên
trong có thể nhảy vào vị trí trống đó và tạo ra một nút khuyết. Năng lượng để
tạo ra một nút khuyết là nhỏ, cỡ vài eV nên mật độ nút khuyết này khá lớn.
• Sai hỏng Frenkel: Do thăng giáng nhiệt, một nguyên tử có thể bứt ra khỏi vị trí
cân bằng và dời đến xen giữa vào vị trí các nguyên tử khác. Như vậy hình

thành đồng thời một nút khuyết và một nguyên tử xen kẽ. Năng lượng để hình
thành sai hỏng này là rất lớn nên mật độ sai hỏng này thường rất nhỏ.

1.3.2. Sai hỏng điện tử (sai hỏng do tạp chất)
Sai hỏng điện tử là sự khác biệt cấu trúc lớp vỏ điện tử ngoài cùng (thừa
hoặc thiếu electron) so với lớp vỏ liên kết bền vững, xảy ra khi các electron bị kích
thích lên mức năng lượng cao hơn. Sự kích thích này có thể tạo một electron trong
vùng dẫn hoặc một lỗ trống trong vùng hóa trị.
Do Zn là kim loại nhóm II có 2 điện tử hóa trị, trong khi đó Sn là kim loại
nhóm IV có 4 điện tử hóa trị. Vì vậy khi pha tạp SnO
2
vào vật liệu ZnO sẽ hình
thành những sai hỏng điện tử.

SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 10 MSSV: 0713165
Hình 1.6. Biểu đồ mô tả hai dạng sai hỏng Schottky và Frenkel.
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Khi pha tạp Sn vào mạng ZnO thì Sn
4+
thay thế vị trí Zn
2+
tạo ra 2 electron
tự do dẫn đến nồng độ hạt tải tự do tăng lên. Điều này góp phần tăng số lượng các
cặp điện tử-lỗ trống khuếch tán đến bề mặt chất bán dẫn và tham gia phản ứng
quang xúc tác.
Mặt khác sự tăng nồng độ hạt tải còn làm tăng độ rộng vùng cấm quang do
dịch chuyển Brustein-Moss.
• Dịch chuyển Brustein- Moss
Khi vật liệu ZnO pha tạp có nồng độ điện tử lớn hơn nồng độ giới hạn Mott

2.2 x 10
19
cm
-3
[1] thì có sự xảy ra dịch chuyển bán dẫn – kim loại, các trạng thái
điện tử ở đáy vùng dẫn đã bị lấp đầy, mức Fermi được xác định bởi trạng thái bị
chiếm cao nhất và bán dẫn trở nên suy biến. Do đó dịch chuyển quang học vùng –
vùng sẽ chịu tác động của nồng độ hạt tải tự do. Năng lượng cần thiết để kích hoạt
điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn sẽ lớn hơn độ rộng vùng cấm cơ bản . Hiện
tượng này được gọi là hiệu ứng Burstein-Moss.
Hình 1.7. Sự dịch chuyển của bờ hấp thụ trong vật liệu ZnO có nồng độ điện tử cao.
Mức độ tăng của vùng cấm phụ thuộc vào độ cong của vùng dẫn và vùng hóa
trị, hay khối lượng hiệu dụng. Sự tăng giá trị vùng cấm Eg cho dịch chuyển trong
bán dẫn suy biến được biểu diễn dưới dạng
(1.1)
(1.2)
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 11 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Trong đó Eg
0
là vùng cấm của bán dẫn không pha tạp, N là nồng độ điện tử, ħ
là hằng số Planck và m
vc
* là khối lượng hiệu dụng rút gọn, được tính bởi biểu thức:
(1.3)

m
v
*, m

c
* lần lượt là khối lượng hiệu dụng của vùng dẫn và vùng hóa trị. Độ
lớn dịch chuyển quang học vùng – vùng có thể xem như vùng cấm cơ bản cộng
thêm một năng lượng xác định từ (1.1), và năng lượng này phụ thuộc vào nồng độ
hạt tải. Từ các biểu thức trên có thể thấy sự biến đổi giá trị vùng cấm tăng theo N⅔
từ (1.2).
Như vậy, khi pha tạp Sn vào mạng ZnO sẽ xuất hiện thêm điện tử tự do, độ
rộng vùng cấm tăng lên từ đó ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác.
Như vậy, khi pha tạp Sn vào mạng ZnO sẽ là cho độ rộng vùng cấm mở rộng
từ đó ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác.
1.4. Tính năng quang xúc tác
1.4.1. Cơ chế phân hủy hợp chất hữu cơ
Chất xúc tác quang là chất làm tăng tốc độ phản ứng quang hoá. Khi được
chiếu ánh sáng với cường độ thích hợp, chất xúc tác quang sẽ đẩy nhanh tốc độ
phản ứng quang hoá bằng cách tương tác với chất nền ở trạng thái ổn định hay ở
trạng thái bị kích thích hoặc với các sản phẩm của phản ứng quang hoá tuỳ thuộc
vào cơ chế của phản ứng. Chất xúc tác quang khi được chiếu bằng ánh sáng thích
hợp có thể tạo ra một loạt quy trình giống như phản ứng oxy hoá-khử và các phân
tử ở dạng chuyển tiếp có khả năng oxy hoá-khử mạnh.
Hạt mang điện linh động có thể được tạo ra bằng 3 cơ chế khác nhau: kích
thích nhiệt, kích thích quang và quá trình pha tạp chất. Nếu bề rộng khe năng lượng
Eg đủ nhỏ (nhỏ hơn ½ eV) quá trình kích thích nhiệt có thể làm electron nhảy từ
vùng hoá trị lên vùng dẫn. Với cơ chế tương tự, một electron có thể nhảy từ vùng
hoá trị lên vùng dẫn bằng cách hấp thụ một photon có năng lượng lớn hơn hay ít
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 12 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
nhất là bằng năng lượng Eg (quá trình kích thích quang). Cơ chế thứ 3 để tạo các
hạt mang điện linh động là pha các tạp chất thích hợp (hình 1.8).
Sự dịch chuyển của các hạt mang điện linh động này dẫn tới quá trình oxy

hoá-khử của các chất hấp thụ trên bề mặt chất bán dẫn.
Hình 1.8. Các cơ chế dịch chuyển điện tử.
Khi photon có năng lượng lớn hơn năng lượng Eg, electron (e
-
) có thể nhảy
từ vùng hoá trị lên vùng dẫn và để lại lỗ trống (h
+
) trong vùng hoá trị. Một phần các
cặp electron – lỗ trống sản sinh ra từ quá trình xúc tác quang khuếch tán tới bề mặt
của chất xúc tác (cặp electron – lỗ trống sẽ bị bẫy tại bề mặt) và tham gia vào quá
trình phản ứng hoá học với các phân tử chất cho (D-donor) hay chất nhận (A-
acceptor), Electron ở vùng dẫn có thể khử các phân tử thích hợp nhận electron
(phản ứng khử) trong khi lỗ trống có thể oxy hoá các phân tử cho electron (phản
ứng oxy hoá) ( Hình 1.9). [3]
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 13 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.9. Quá trình quang hóa của chất bán dẫn.
A + e
–
→ A•
–
(1.4)
D + h
+
→ D•
+
(1.5)
Một tính chất đặc trưng của chất bán dẫn oxit kim loại là khả năng oxy hoá
mạnh của lỗ trống h

+
. Các lỗ trống này có thể phản ứng trực tiếp với H
2
O để tạo ra
gốc hydroxyl có hoạt tinh cao (•OH). Cả lỗ trống và gốc hydroxyl đều có khả năng
oxy hoá rất mạnh, chúng có thể oxy hoá hầu hết các chất bẩn hữu cơ bám lên bề
mặt:
H
2
O + h
+
→ •OH + h
+
(1.6)
Nói chung, oxy trong không khí đóng vai trò là chất nhận electron tạo thành
ion super-oxide •O
2
–
. Super-oxide cũng là phân tử có hoạt tính cao, nó có thể được
dùng để oxy hoá các chất hữu cơ.
O
2
+ e
–
→ •O
2
–
(1.7)
1.4.2. Quang xúc tác ZnO
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 14 MSSV: 0713165

Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.10. Quá trình quang hóa với sự kích hoạt của các phân tử ZnO.
Theo hình 1.10, ta thấy đối với ZnO thuần dưới bức xạ kích thích các
electron chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn để lại lỗ trống. Các cặp electtron-lỗ
trống được sinh ra này sẽ bị bẫy trên bề mặt của ZnO, sau đó chúng tham gia thực
hiện các phản ứng oxi hóa khử.
ZnO + hν h
+
+ e
–
(1.8)
Electron khử O
2
tạo gốc anion superoxide:
e
–
+O
2
•O
2
–
(1.9)
Còn trong vùng hóa trị các lỗ trống oxi hóa H
2
O :
h
+
+ H
2

O •OH +H
+
(1.10)
Do đó, sự tái hợp của cặp electron-lỗ trống sẽ bị ngăn cản một khoảng thời
gian ngắn nào đó, xảy ra quá trình quang xúc tác phân hủy các hợp chất hữu cơ
thành CO
2
và H
2
O.
Hình 1.11. Bề rộng khe năng lượng của một số chất bán dẫn.
Khả năng chuyển các electron (e
–
) và lỗ trống (h
+
) từ chất bán dẫn đến những
chất bẩn bám trên bề mặt phụ thuộc vào vị trí dải năng lượng của chất bán dẫn so
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 15 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
với thế oxy hoá khử của các chất bị hút bám. Thế oxy hoá-khử của chất nhận phải
thấp hơn mức năng lượng thấp nhất của vùng dẫn ở trạng thái cân bằng nhiệt động.
Trong khi đó, thế oxy hoá-khử của chất cho phải cao hơn mức năng lượng cao nhất
của vùng hoá trị.
ZnO được chiếu sáng với photon có năng lượng lớn hơn năng lượng Eg
(bước sóng λ < 380 nm) sẽ tạo ra cặp điện tử-lỗ trống linh động. Như ta đã biết
trong không khí có rất nhiều hơi nước, oxy, mà thế oxy hoá-khử của nước và oxy
thoả mãn yêu cầu trên (hình1.11) nên nước đóng vai trò là chất cho (phương trình
1.10), và khí oxy đóng vai trò là chất nhận (phương trình 1.9) để tạo ra các chất mới
có tính oxy hoá-khử mạnh (•OH, O

2
•
–
) có thể oxy hoá hầu hết các chất hữu cơ bị hút
bám lên bề mặt vật liệu.
1.5. Tính năng quang xúc tác của ZnO pha tạp SnO
2
Do vị trí vùng dẫn của SnO
2
thấp hơn ZnO, vì vậy, khi có bức xạ kích thích,
các quang electron sinh ra di chuyển từ ZnO sang SnO
2
, tại đây các electron thực
hiện phản ứng khử oxi tạo gốc anion. Sau đó lỗ trống di chuyển ngược lại chiều các
điện tử, các lỗ trống sinh ra trong SnO
2
di chuyển sang ZnO có thể bị mắc kẹt trong
các hạt ZnO, ở đây xảy ra sự oxi hóa H
2
O tạo gốc hydroxyl. Vì vậy, sự tái tổ hợp
của cặp e-h sinh ra trong ZnO-SnO
2
bị ngăn cản mạnh mẽ hơn trong ZnO nên tính
quang xúc tác mạnh hơn nhiều. Quá trình này được mô tả ở Hình 1.12. [6]

Hình 1.12. Quá trình quang hóa của ZnO pha tạp SnO
2
.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 16 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.

HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng quang xúc tác
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính năng quang xúc tác của màng như:
phương pháp chế tạo, độ kết tinh của tinh thể, nhiệt độ nung, diện tích hiệu dụng bề
mặt, khối lượng xúc tác, cường độ chiếu sáng… Tuy nhiên hai yếu tố chủ yếu quyết
định tính năng quang xúc tác của màng ZnO là diện tích hiệu dụng bề mặt và độ kết
tinh của màng. Ngoài ra, để phản ứng quang xúc tác xảy ra trong vùng ánh sáng khả
kiến thì cần quan tâm đến một yếu tố quan trọng là bờ hấp thụ của màng phải nằm
trong vùng ánh sáng này, muốn vậy cần pha tạp một lượng N thích hợp vào tinh thể
ZnO.
1.6.1. Diện tích hiệu dụng bề mặt
Bề mặt được xem là hiệu dụng nhất khi màng có khả năng hấp thụ nhiều
lượng hữu cơ cần xử lý. Thông thường bề mặt càng hiệu dụng khi màng càng xốp
hoặc độ ghồ ghề bề mặt càng lớn. Khi kích thước hạt càng nhỏ, biên hạt càng nhiều
và mật độ xếp chặt nhỏ thì tính xốp càng cao. Mặt khác, diện tích hiệu dụng bề mặt
của màng còn phụ thuộc vào hiệu ứng phún xạ trong quá trình hình thành màng.
1.6.2. Độ kết tinh của tinh thể
Độ kết tinh của tinh thể cho biết trật tự sắp xếp tinh thể trong chất rắn. Màng
ZnO vô định hình không có cấu trúc tinh thể, có độ kết tinh thấp không đáng kể.
Màng ZnO đa tinh thể có cấu trúc tinh thể, có độ kết tinh cao đáng kể.
Mức độ cao hay thấp của độ kết tinh phụ thuộc vào số họ mặt mạng, tức là số
peak xác định được nhờ phổ XRD. Có thể căn cứ vào tổng cường độ các peak trong
phổ XRD để đánh giá mức độ cao hay thấp của độ kết tinh. Phổ XRD của màng vô
định hình không có peak. Hoặc cũng có thể đánh giá mức độ cao thấp của độ kết
tinh dựa vào kích thước hạt. Ứng với cùng một bước sóng đơn sắc của tia X và cùng
một số đo của góc 2θ theo công thức Scherrer, kích thước trung bình của hạt tỉ lệ
nghịch với độ bán rộng của peak, bình của hạt càng lớn và độ kết tinh càng cao. Khi
màng ZnO có độ kết tinh càng cao thì sự tái hợp của điện tử-lỗ trống càng nhỏ, do
đó mật độ của chúng càng nhiều và tính năng quang xúc tác càng mạnh.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 17 MSSV: 0713165

Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Tuy nhiên, khi độ kết tinh của màng càng cao thì độ xốp của màng lại càng
giảm và có thể dẫn đến làm giảm diện tích hiệu dụng bề mặt. Ngoài ra, nếu độ kết
tinh vừa đủ lớn, độ giảm xốp không đáng kể mà độ ghồ ghề bề mặt của màng vẫn
đủ cao thì vẫn có thể làm tăng diện tích hiệu dụng bề mặt. Vì vậy, để có tính năng
quang xúc tác tối ưu cần lựa chọn điều kiện chế tạo màng thích hợp sao cho vừa có
độ kết tinh cao (giảm tái hợp của điện tử – lỗ trống) đồng thời diện tích hiệu dụng
bề mặt lớn (tăng khả năng hấp thụ chất cần xử lý).
1.7. Tính chất siêu ưa nước của màng ZnO
1.7.1. Góc thấm ướt
Khi nhỏ một giọt chất lỏng lên bề mặt một vật liệu rắn, góc tiếp xúc là góc
đo giữa bề mặt vật liệu rắn và đường thẳng vuông góc với bán kính của giọt chất
lỏng tại điểm tiếp xúc của giọt chất lỏng với bề mặt rắn của vật liệu và môi trường
khí quyển. Góc tiếp xúc liên quan tới sức căng bề mặt được tính từ phương trình
Young thông qua việc nghiên cứu tương tác rắn-lỏng. Hình 1.13.
( 1.11)
Trong đó, là hệ số căng bề mặt của chất rắn, là hệ số căng bề mặt của
chất lỏng và là hệ số căng bề mặt tiếp giáp chất rắn-chất lỏng. Hệ số căng bề
mặt được tính bằng N/m. [12].
Hình 1.13. Góc tiếp xúc nước trên bề mặt của màng.
Góc tiếp xúc bằng 0
0
đối với vật liệu thấm ướt hoàn toàn, góc tiếp xúc nằm
trong khoảng giữa 0
0
và 90
0
làm cho giọt chất lỏng trải rộng ra trên bề mặt. Cuối
cùng, góc tiếp xúc lớn hơn 90

0
tức là chất lỏng có khuynh hướng tạo thành giọt
hoặc ngưng tụ trên bề mặt vật liệu rắn. Hình 1.14.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 18 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.14. Biểu diễn góc tiếp xúc trên các bề mặt có tính ưa nước tăng dần.
1.7.2. Tính kị nước
Vật liệu có tính chất này sẽ ít hoặc không thấm nước. Khi nước nhỏ lên bề
mặt vật liệu kị nước sẽ có khuynh hướng ngưng tụ thành những giọt rời rạc trên bề
mặt vật liệu. Vật liệu kị nước có góc tiếp xúc lớn hơn 70
0
. Góc tiếp xúc càng lớn,
năng lượng dính ướt càng nhỏ. Khả năng tự làm sạch của vật liệu dựa trên tính siêu
kị nước được biết đến rất lâu từ việc nghiên cứu bề mặt tự làm sạch của lá cây, điển
hình là lá sen. Gần đây, với việc quan sát cấu trúc bề mặt của lá sen các nhà nghiên
cứu có thể giải thích và chế tạo vật liệu tự làm sạch dựa trên hiệu ứng lá sen. Trên
bề mặt lá sen có rất nhiều vi cấu trúc nhỏ (hình1.15), các vi cấu trúc này làm cho
góc tiếp xúc của nước trên bề mặt lớn hơn 130
0
. Điều này có nghĩa là độ bám dính
của nước cũng như của các phần tử giảm đi rất nhiều. Khi nước tiếp xúc với bề mặt
vật liệu này sẽ ngay lập tức co cụm lại tạo thành giọt. Các phần tử chất bẩn do độ
bám dính với bề mặt vật liệu này rất thấp, khi có nước, các phần tử chất bẩn này sẽ
bám dính với các giọt nước tốt hơn và chúng sẽ bị cuốn đi cùng giọt nước làm cho
bề mặt vật liệu trở nên sạch sẽ (hình 1.16).
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 19 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.15. Cấu trúc bề mặt của lá sen.

Hình 1.16. Hiệu ứng lá sen.
Khả năng tự làm sạch của vật liệu dựa trên hiệu ứng lá sen làm cho bề mặt
vật liệu không bị dính bẩn và bị thấm ướt khi nước chảy ra khỏi bề mặt. Tuy nhiên,
nước trên bề mặt vật liệu chỉ chảy đi khi có tác dụng của lực cơ học như rung, lắc,
hay nghiêng bề mặt vật liệu đi. Nếu không có các lực cơ học này, các giọt nước vẫn
nằm rời rạc trên bề mặt. Những giọt nước này làm cho hình ảnh truyền qua kính
(kính cửa sổ, kính cận, hay kính xe ô tô…) bị mờ, không được rõ nét. [12]
1.7.3. Tính ưa nước
Vật liệu có tính ưa nước thể hiện ái lực đối với nước. Vật liệu ưa nước hiểu
là vật liệu sẵn sàng hút bám nước. Bề mặt hóa học cho phép vật liệu này bị thấm
ướt và tạo thành lớp phim nước mỏng trên bề mặt. Trái với vật liệu kỵ nước, vật
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 20 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
liệu ưa nước có sức căng bề mặt của nước lớn và có khả năng tạo liên kết hydro với
nước.
Dưới kích thích của UV, các cặp quang electron-lỗ trống được tạo ra ở bề
mặt của ZnO. Tại đây, các electron sẽ khử cation Zn
2+
thành Zn
+
(Zn
2+
+e
-
 Zn
+
),
còn một số các lỗ trống sinh ra sẽ oxi hóa anion O
2-

của oxy bắc cầu tạo ra các oxi
nguyên tử (2O
2-
+ 2h
+
 O
2
) và bị đưa ra khỏi mạng tinh thể để lại một chỗ trống
thiếu oxi. Các phân tử nước có thể chiếm những chỗ khuyết oxi vừa tạo ra và tạo
nhóm –OH hấp thụ trên bề mặt làm cho bề mặt ZnO trở nên siêu ưa nước. Do các
sai hỏng mạng do động lực nhiều hơn nên tạo thuận lợi cho sự hấp thụ của hidro
trong mạng nhiều hơn so với sự hấp thụ của oxy. Do đó, kết quả là tính ưa nước của
bề mặt ZnO được cải thiện, góc thấm ướt của bề mặt màng ZnO giảm dần về 0
0
.
Khi không chiếu UV nữa, do sự hấp thụ oxi không phụ thuộc vào nhiệt động, nên
lúc bấy giờ oxi hấp thụ nhiều hơn trong mạng, thay thế cho sự hấp thụ của nhóm
hydroxyl nên góc thấm ướt từ từ tăng dần lên lại. Hình17. [13].
Hình 1.17. Cơ chế chuyển từ tính kị nước sang tính ưa nước của ZnO khi được
chiếu UV.
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 21 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hiệu ứng quang siêu thấm ướt nước có nhiều ứng dụng trong thực tế. Dưới
tác dụng của ánh sáng UV màng ZnO trở nên có tính siêu thấm ướt nước. Các hạt
sương bám trên bề mặt màng sẽ nhanh chóng loang thành một màng nước cực
mỏng hoàn toàn trong suốt. Nhờ tính chất này, màng ZnO được ứng dụng để chống
sương bám trên bề mặt kính xe, tự làm sạch bề mặt của các thiết bị như: kính xây
dựng, kính mắt,…
1.8. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước

1.8.1. Các nghiên cứu về tính năng quang xúc tác của màng ZnO
Hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu về vật liệu quang xúc tác ZnO
bằng nhiều phương pháp khác nhau như sol-gel [21][22], nhiệt phân phun [23],
PLD [24] Các chất chỉ thị dùng để đánh giá khả năng quang xúc tác thường là
Methylene blue (MB), Methyl orange (MO), RhodamineB và Malachite green. Kết
quả của các công trình này đều cho thấy ZnO có khả năng quang xúc tác tốt.
Vật liệu ZnO có ưu điểm hấp thụ ánh sáng mặt trời tốt hơn so với TiO
2
, hình
1.18 cho thấy độ hấp thu ánh sáng của ZnO cao hơn TiO
2
đặc biệt là trong vùng tử
ngoại.
Hình 1.18. Phổ hấp thu của ZnO và TiO
2
[25]
Nhóm tác giả A.A. Khodja [26] đã so sánh tính năng quang xúc tác của ZnO
và TiO
2
khi phân hủy 2-phenylphenol (OPP) dưới tác dụng của tia UV. Kết quả cho
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 22 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
thấy ZnO có khả năng xúc tác mạnh hơn TiO
2
. Hình 1.19 cho thấy đối với ZnO sự
suy giảm nồng độ 2-phenylphenol (OPP) diễn ra nhanh hơn.
Hình 1.19. Đồ thị khảo sát nồng độ OPP theo thời gian chiếu UV. [26]
Một số công trình đã tiến hành so sánh khả năng quang xúc tác của ZnO và
TiO

2
ứng với các loại chất hữu cơ khác nhau. Kết quả cho thấy ZnO có khả năng
phân hủy các chất như thuốc nhuộm azo [25],[27],[28], cellulose [29], phenol [26]
… tốt hơn so với TiO
2
. Điều này đã thúc đẩy các nhà khoa học khác quan tâm
nghiên cứu khả năng quang xúc tác của ZnO nhằm thay thế TiO
2
trong một số
trường hợp.
Nhóm tác giả G.Torres Delgado [21] chế tạo màng ZnO bằng phương pháp
Sol-gel. Kết quả nghiên cứu cho thấy tác dụng quang xúc tác của màng ZnO đã làm
lượng MB suy giảm đáng kể. Hình 1.20 cho thấy đỉnh hấp thu cực đại của MB ở
bước sóng 662nm sau 5 giờ chiếu đã suy giảm từ 1.8 xuống 0.3
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 23 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Hình 1.20. Phổ hấp thụ của MB theo thời gian chiếu UV. [21]
Tuy thể hiện tính năng quang xúc tác đáng kể nhưng ZnO (cũng như TiO
2
) có
một hạn chế là tốc độ tái hợp của cặp điện tử-lỗ trống cao. Để cải thiện khả năng
quang xúc tác của ZnO, Jing Liqiang [30] đề xuất pha tạp các kim loại quý (noble
metal) như Ag, Pt, Pd nhằm hình thành các mức năng lượng trung gian giữa vùng
cấm của ZnO.
Do hiệu ứng kích thước lượng tử, mức năng lượng điện tử của các cluster kim
loại quý có thể thay đổi đến một giá trị nào đó khi thay đổi lượng kim loại quý. Khi
lượng kim loại quý thấp hơn thì mức năng lượng điện tử cao hơn.
.
Hình 1.21. Giản đồ các mức năng lượng của ZnO khi pha tạp kim loại quý. [30]

SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 24 MSSV: 0713165
Khóa luận tốt nghiệp đại học CBHD: TS. Lê Vũ Tuấn Hùng.
HVCH: Nguyễn Thanh Tú.
Trên sơ đồ mức năng lượng hình 1.21 cho thấy, với một lượng kim loại quý
thích hợp được lắng đọng trên bề mặt ZnO, các mức năng lượng điện tử của kim
loại [M]
n
sẽ thấp hơn vùng dẫn (CB) của ZnO và cao hơn mức năng lượng của O
A
(các nguyên tử oxi hấp thụ trên bề mặt). Vì vậy các điện tử dưới tác dụng của ánh
sáng kích thích sẽ nhảy lên vùng dẫn, sau đó khuếch tán sang các mức năng lượng
điện tử của kim loại. Từ đó dễ dàng bị bắt giữ bởi các nguyên tử O
A
và gây ra phản
ứng quang xúc tác.
Hình 1.22. Đồ thị khảo sát nồng độ phenol theo thời gian xúc tác. [30]
Như vậy sự có mặt của các cluster kim loại đã hạn chế sự tái hợp của điện tử
nên hiệu suất quang xúc tác tăng lên. Hình 1.22 cho thấy khi pha tạp Ag hoặc Pd thì
tốc độ phân hủy phenol tăng lên rất nhanh so với khi chỉ có ZnO. Tuy nhiên phương
pháp này có hạn chế là các kim loại quý khá đắt, vì vậy giá thành sản phẩm cao gây
trở ngại trong việc ứng dụng thực tiễn.
Ngoài ra có rất nhiều các công trình liên quan đến khả năng quang xúc tác của
ZnO được tóm tắt trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Một số kết quả nghiên cứu về khả năng quang xúc tác của vật liệu
ZnO.
ST
T
Nhóm tác giả
Loại vật liệu
quang xúc tác

Chất chỉ thị
Phương pháp
chế tạo
Nơi, năm
công bố
1
G. Torres
Delgado [21]
Màng ZnO MB Sol-gel
2009,
Mexico
SVTH: Phan Thị Kiều Loan Trang 25 MSSV: 0713165