ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE ZrO2@GO:Bi3+  TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT HỖ TRỢ SIÊU ÂM

Nguyễn Thị Ánh Tuyết; Chu Mạnh Nhương; Nguyễn Ngọc Ân; Nguyễn Minh Anh; Nguyễn Thị Hoài Thanh; Nguyễn Ngọc Mai

doi:10.34238/tnu-jst.11519

ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE ZrO2@GO:Bi3+ TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT HỖ TRỢ SIÊU ÂM

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 09/11/24 Ngày hoàn thiện: 26/11/24 Ngày đăng: 26/11/24

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Trường Đại học Y Dược – ĐH Thái Nguyên
2. Chu Mạnh Nhương , Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
3. Nguyễn Ngọc Ân, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Minh Anh, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
5. Nguyễn Thị Hoài Thanh, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên
6. Nguyễn Ngọc Mai, Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả tổng hợp, nghiên cứu tính chất đặc trưng của vật liệu nanocomposite ZrO₂@GO pha tạp ion Bi³⁺ bằng phương pháp thủy nhiệt đơn giản dưới sự hỗ trợ sóng siêu âm. Nghiên cứu nhằm tìm kiếm vật liệu mới để xử lý chất hữu cơ ô nhiễm khó phân huỷ trong nước thải. Đặc điểm các nhóm chức dao động được chỉ ra bằng phổ hồng ngoại, cấu trúc tinh thể đặc trưng bởi nhiễu xạ tia X, hình thái bề mặt và tính chất quang học của vật liệu nanocomposite ZrO₂@GO được đặc trưng bởi FE-SEM, TEM và BET. Các đặc điểm các chế độ và nhóm dao động, đã được nghiên cứu bằng phổ tán xạ Raman. Kết quả cho thấy vật liệu ZrO₂@GO gồm các vi cầu khá đồng đều, có đường kính khoảng 20 - 30 nm, liên kết chặt chẽ với các tấm graphene oxit. Các nanocomposite ZrO₂@GO:Bi³⁺ có diện tích bề mặt cao 87,57 - 211,78 m²g^-1, thể tích lỗ rỗng là 0,22 - 2,98 cm³g^-1 và đường kính lỗ rỗng là 4,74 - 8,95 nm. Vật liệu nanocomposite ZrO₂@GO:Bi³⁺ có những tính chất độc đáo và nổi bật, tiềm năng lớn trong xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ độc hại như thuốc nhuộm, kháng sinh, thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật.

Từ khóa

ZrO2; GO; Bi3+; Pha tạp; Sóng siêu âm

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] A. Gour and N. K. Jain, “Advances in green synthesis of nanoparticles,” Artif. Cells, Nanomedicine Biotechnol., vol. 47, no. 1, pp. 844-851, 2019, doi: 10.1080/21691401.2019.1577878.

[2] Z. Jing et al., “Enhanced methylene blue adsorption using zirconate alginate/graphene oxide/UiO-67 aerogel spheres: Synthesis, characterization, kinetic studies, and adsorption mechanisms,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 238, 2023, Art. no. 124044, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.124044.

[3] N. Narayan, A. Meiyazhagan, and R. Vajtai, “Metal nanoparticles as green catalysts,” Materials (Basel)., vol. 12, no. 21, pp. 1-12, 2019, doi: 10.3390/ma12213602.

[4] D. A. Tolan et al., “Effect of bismuth doping on the crystal structure and photocatalytic activity of titanium oxide,” RSC Adv., vol. 13, no. 36, pp. 25081-25092, 2023, doi: 10.1039/d3ra04034h.

[5] N. C. Manh et al., “Enhanced Visible-Light Photocatalytic Degradation Efficiency of Ce⁴⁺ -Doped ZrO₂/ZnO Nanocomposites Fabricated by a Simple Hydrothermal Method,” J. Electron. Mater., no. 0123456789, 2024, doi: 10.1007/s11664-024-11460-8.

[6] W. Guo, B. Zhao, Q. Zhou, Y. He, Z. Wang, and N. Radacsi, “Fe-Doped ZnO/Reduced Graphene Oxide Nanocomposite with Synergic Enhanced Gas Sensing Performance for the Effective Detection of Formaldehyde,” ACS Omega, vol. 4, no. 6, pp. 10252-10262, 2019, doi: 10.1021/acsomega. 9b00734.

[7] H. Kumar, R. Sharma, A. Yadav, and R. Kumari, “Recent advancement made in the field of reduced graphene oxide-based nanocomposites used in the energy storage devices: A review,” J. Energy Storage, vol. 33, 2021, Art. no. 102032, doi: 10.1016/j.est.2020.102032.

[8] M. Kanatzidis, H. Sun, and S. Dehnen, “Bismuth - The Magic Element,” Inorg. Chem., vol. 59, no. 6, pp. 3341-3343, 2020, doi: 10.1021/acs.inorgchem.0c00222.

[9] R. Zhang et al., “A novel visible-light-induced double Z-scheme photocatalytic system: NH₂-UiO-66/BiOBr/Bi₂S₃ for degradation of tetracycline hydrochloride and rhodamine B,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., vol. 649, 2022, doi: 10.1016/j.colsurfa.2022.129350.

[10] L. J. Zhao, W. Zai, M. H. Wong, and H. C. Man, “Hydrothermal synthesis of Ag-ZrO₂/r-GO coating on CoCrMo substrate,” Mater. Lett., vol. 228, pp. 314-317, 2018, doi: 10.1016/j.matlet.2018.06.042.

[11] A. T. Lawal, “Graphene-based nano composites and their applications. A review,” Biosens. Bioelectron., vol. 141, 2019, Art. no. 111384, doi: 10.1016/j.bios.2019.111384.

[12] M. Ishwariya, T. Sivaranjani, S. Suresh, S. Periandy, and S. Soundhariya, “Spectroscopic (FT-IR, FT-Raman, NMR and UV–vis), quantum calculation, molecular structure, solvent interaction, ADME and molecular docking investigation on 4-oxo-4h-1-benzopyran-2-carboxylic acid,” J. Mol. Struct., vol. 1302, 2024, doi: 10.1016/j.molstruc.2023.137452.

[13] R. Bensouilah, T. Hammedi, A. K. Ouakouak, A. Ghorbel, and Z. Ksibi, “Comparative study of the efficiency of different noble metals supported on zirconium oxide in the catalytic wet air oxidation of bisphenol-A solution,” Chem. Phys. Lett., vol. 761, 2020, Art. no. 138022, doi: 10.1016/j.cplett.2020. 138022.

[14] P. Nuengmatcha, P. Porrawatkul, S. Chanthai, P. Sricharoen, and N. Limchoowong, “Enhanced photocatalytic degradation of methylene blue using Fe₂O₃/graphene/CuO nanocomposites under visible light,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 7, no. 6, 2019, Art. no. 103438, doi: 10.1016/j.jece.2019.103438.

[15] M. A. Ahmed and A. A. Mohamed, “Recent progress in semiconductor/graphene photocatalysts: synthesis, photocatalytic applications, and challenges,” RSC Adv., vol. 13, no. 1, pp. 421-439, 2022, doi: 10.1039/d2ra07225d.

[16] J. H. Lee, P. Velmurugan, A. V. Ravi, and B. T. Oh, “Green and hydrothermal assembly of reduced graphene oxide (rGO)-coated ZnO and Fe hybrid nanocomposite for the removal of nitrate and phosphate,” Environ. Chem. Ecotoxicol., vol. 2, pp. 141-149, 2020, doi: 10.1016/j.enceco. 2020.08.001.

[17] J. Sun et al., “Bi/Bi₂O₃ nanoparticles supported on N-doped reduced graphene oxide for highly efficient CO₂ electroreduction to formate,” Chinese Chem. Lett., vol. 31, no. 6, pp. 1415-1421, 2020, doi: 10.1016/j.cclet.2020.04.031.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11519

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ