CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC GO VÀ NANO LAI ZrO2/GO PHA TẠP ION Eu3+ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT

Chu Mạnh Nhương

doi:10.34238/tnu-jst.7771

CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC GO VÀ NANO LAI ZrO2/GO PHA TẠP ION Eu3+ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 17/04/23 Ngày hoàn thiện: 23/05/23 Ngày đăng: 23/05/23

Các tác giả

Chu Mạnh Nhương , Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày về chế tạo, tính chất GO và nano lai ZrO₂/GO pha tạp Eu³⁺ (0 – 2 mol%) (ZGE) bằng phương pháp thuỷ nhiệt. Các đặc trưng cấu trúc, hình thái và tính chất của vật liệu nano lai ZGE được nghiên cứu bằng phương pháp XRD, Raman, SEM, EDS và BET. Kết quả chỉ ra các hạt nano ZGE có độ tinh khiết cao, kích thước nhỏ, có độ xốp, ZrO₂ và Eu³⁺ gắn kết tốt với các tấm graphene. Các vật liệu ZGE có hình thái tương tự nhau với diện tích bề mặt rất lớn 102,624 m²/g, thể tích mao quản 0,201594 cm³/g và đường kính mao quản lớn 3,9509 nm. Phổ EDS đã xác nhận độ tinh khiết, thành phần và mật độ phân bố đồng đều của các nguyên tố. Ảnh FE-SEM và TEM cho thấy vật liệu ZGE gồm các hạt vi cầu ZrO₂:Eu³⁺ có kích thước hạt nano tương đối đồng đều, đường kính trong khoảng từ 15 - 20 nm. Vật liệu ZGE với những tính chất ưu việt, tiềm năng lớn trong xử lý nước thải ô nhiễm các ion kim loại nặng và các chất màu phẩm nhuộm trong môi trường nước.

Từ khóa

ZrO2; GO; Eu3+; Vật liệu lai nano; Thuỷ nhiệt

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] N. Deshwal, M. B. Singh, I. Bahadur, N. Kaushik, N. K. Kaushik, P. Singh, and K. Kumari, “A review on recent advancements on removal of harmful metal/metal ions using graphene oxide: Experimental and theoretical approaches,” Science of the Total Environment, vol. 858, 2023, Art. no. 159672, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159672.

[2] I. Fatimah, G. Fadillah, R. A. Rednasari, and S. Wahyuningsih, “Green reduction of graphene oxide using Annona muricata leaves extract for adsorption of methylene blue,” Inorganic Chemistry Communications, vol. 146, 2022, Art. no. 110144, doi: 10.1016/j.inoche.2022.110144.

[3] S. D. Priyadharshini, S. Manikandan, R. Kiruthiga, U. Rednam, P. S. Babu, R. Subbaiya, N. Karmegam, W. Kim, and M. Govarthanan, “Graphene oxide-based nanomaterials for the treatment of pollutants in the aquatic environment: Recent trends and perspectives – A review,” Environmental Pollution, vol. 306, 2022, Art. no. 119377, doi: 10.1016/j.envpol.2022.119377.

[4] B. Jacob, M. Mohan, K. C. Dhanyaprabha, and H. Thomas, “Fale one pot synthesis of nitrogen doped reduced graphene oxide supported Co₃O₄ nanoparticles as bifunctional catalysts for the reduction of 4-nitrophenol and NaBH₄ hydrolysis,” International journal of hydrogen energy, vol. 48, pp. 9285-9305, 2023, doi: 10.1016/j.ijhydene.2022.11.325.

[5] Z. Zhang, G. Yi, P. Li, X. Wang, X. Wang, C. Zhang, Y. Zhang, and Q. Sun, “Eu/GO/PbO₂ composite based anode for highly efficient electrochemical oxidation of hydroquinone,” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 642, 2022, Art. no. 128632, doi: 10.1016/j.colsurfa. 2022.128632.

[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, pp. 10252−10262, 2019, doi: 10.1021/acsomega.9b00734.

[7] R. Singh, M. Kumar, L. Tashi, H. Khajuria, and H. N. Sheikh, “Hydrothermal synthesis of nitrogen doped graphene supported cobalt ferrite (NG@CoFe₂O₄) as photocatalyst for the methylene blue dye degradation,” Nanochem. Res., vol. 3, no. 2, pp. 149-159, 2018, doi: 10.22036/ncr.2018.02.004.

[8] K. Sharma, S. Jaiswal, A. Surana, and Y. K. Jhala, “Photocatalytic Degradation of Phenol-red Over Sb₂S₃- Graphene Oxide composite,” Eco. Env. & Cons., vol. 29, pp. 327-332, 2023, doi: 10.53550/EEC.2023.v29i01s.049.

[9] E. Alam, Q. Feng, H. Yang, J. Fan, S. Mumtaz, and F. Begum, “Synthesis of Fe₃O₄@mZrO₂-Re (Re = Y/La/Ce) by Using Uniform Design, Surface Response Methodology, and Orthogonal Design & Its Application for Asand AsRemoval,” Removal. Nanomaterials, vol. 11, 2021, Art. no. 2177, doi: 10.3390/nano11092177.

[10] Y. Li, J. Wang, Z. Huang, C. Qian, Y. Tian, and Y. Duan, “An Eu-doped Zr-metal-organic framework for simultaneous detection and removal of antibiotic tetracycline,” Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 9, 2021, Art. no. 106012, doi: 10.1016/j.jece.2021.106012.

[11] J. Yao, M. Xie, and Y. Li, “Dual-emissive bimetallic organic framework hybrids with Eu(III) and Zr(IV) for ratiometric fluorescence sensing of acrylamide in fried and baked foods,” Microporous and Mesoporous Materials, vol. 317, 2021, Art. no. 110831, doi: 10.1016/j.micromeso.2020.110831.

[12] H. Omar, N.S.A. Malek, M. Z. Nurfazianawatie, N. F. Rosman, I. Bunyamin, S. Abdullah, Z. Khusaimi, M. Rusop, N. A. Asli, “A review of synthesis graphene oxide from natural carbon based coconut waste by Hummer’s method,” Materials Today: Proceedings, vol. 75, pp. 188–192, 2023, doi: 10.1016/j.matpr.2022.11.427.

[13] S. N. Alam, N. Sharma, and L. Kumar, “Synthesis of graphene oxide (GO) by modified Hummers method and its thermal reduction to obtain reduced graphene oxide (rGO),” Graphene, vol. 6, 2017, doi: 10.4236/graphene.2017.61001.

[14] P. Avouris and C. Dimitrakopoulos, “Graphene: synthesis and applications,” Material today, vol. 15, no. 3, pp. 86-97, 2012.

[15] J. Xu, L. Li, P. Gao, L. Yu, Y. Chen, P. Yang, S. Gai, and P. Yang, “Facile preparation of NiCo₂O₄ nanobelt/graphene composite for electrochemical capacitor application,” Electrochim Acta, vol. 166, pp. 206-214, 2015, doi: 10.1016/j.electacta.2015.03.093.

[16] Z. Li, L. Deng, I. A. Kinloch, and R. J. Young, “Raman spectroscopy of carbon materials and their composites: Graphene, nanotubes and fibres,” Progress in Materials Science, vol. 135, 2023, Art. no. 101089, doi: 10.1016/j.pmatsci.2023.101089.

[17] M. Karpuraranjith, Y. Chen, R. Manigandan, K. Srinivas, and S. Rajaboopathi, “Hierarchical Ultrathin Layered GO-ZnO@CeO₂ Nanohybrids for Highly Efficient Methylene Blue Dye Degradation,” Molecules, vol. 27, 2022, Art. no. 8788, doi: 10.3390/molecules27248788.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7771

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ