TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU APATITE VỚI TITAN DIOXIT PHA TẠP NITƠ ỨNG DỤNG LOẠI BỎ MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ Ở KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ

Nguyễn Thị Huệ; Nguyễn Hà Giang; Chu Việt Hải; Nguyễn Xuân Đạt; Khúc Năng Hiệu; Nguyễn Thị Thu Thúy

doi:10.34238/tnu-jst.8570

TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU APATITE VỚI TITAN DIOXIT PHA TẠP NITƠ ỨNG DỤNG LOẠI BỎ MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ Ở KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 17/08/23 Ngày hoàn thiện: 17/10/23 Ngày đăng: 18/10/23

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Huệ , 1) Viện Công nghệ môi trường - Viện HLKH&CN Việt Nam 2) Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện HLKH&CN Việt Nam
2. Nguyễn Hà Giang, Viện Công nghệ môi trường - Viện HLKH&CN Việt Nam
3. Chu Việt Hải, Viện Công nghệ môi trường - Viện HLKH&CN Việt Nam
4. Nguyễn Xuân Đạt, Viện Công nghệ môi trường - Viện HLKH&CN Việt Nam
5. Khúc Năng Hiệu, Trường Cao đẳng Sư phạm Sơn La
6. Nguyễn Thị Thu Thúy, Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Mục đích của nghiên cứu này là đưa ra một số tính chất của TiO₂ pha tạp nitơ được phủ apatit (Ap/N-TiO₂) có hoạt tính quang xúc tác tốt trong vùng ánh sáng khả kiến và ứng dụng để loại bỏ khí formaldehyde trong không khí trong nhà. Hình thái, tỉ lệ thành phần nguyên tố cũng như diện tích bề mặt và kích thước trung bình lỗ xốp của vật liệu lần lượt được khẳng định bằng phổ SEM, EDX và BET. Nitơ được pha tạp vào tinh thể TiO₂ với các tỷ lệ mol khác nhau, kết quả cho thấy với tỷ lệ 2/1 (N/TiO₂) thì phần trăm khối lượng của N được đưa vào tinh thể TiO₂ là cao nhất và độ pha tạp là tốt nhất so với các mẫu còn lại. Trong vùng ánh sáng khả kiến (365 nm, 20 W), mẫu Ap/TiO₂ được pha tạp N có hoạt tính quang xúc tác tốt hơn mẫu không pha tạp. Dung dịch Metylene xanh có nồng độ ban đầu là 20 ppm đã bị khử hoàn toàn sau 120 phút chiếu sáng, trong khi Formaldehyde nồng độ 8 ppm, hiệu quả xử lý chỉ đạt 78% sau 26 giờ. Sau xử lý, nồng độ Formaldehyde đạt quy chuẩn cho phép QCVN 06:2009/BTNMT. Vật liệu Ap/N-TiO₂ sẽ có nhiều triển vọng trong giảm thiểu ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại khác trong môi trường không khí.

Từ khóa

Apatite; TiO2; Ap/N-TiO2; Formaldehyde; Metylen xanh

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] H. Needleman, “The international agency for research cancer and obligate transparency,” IARC, vol. 6, no. 12, pp. 920-921, 2005.

[2] M. D. G. D. Luna, M. T. Laciste, N. Tolosa, and M. C. Lu, “Effect of catalyst calcination temperature in the visible light photocatalytic oxidation of gaseous formaldehyde by multi-element doped titanium dioxide,” Environmental Science and Pollution Research, vol. 25, no. 15, pp. 15216-15225, 2018.

[3] Z. Zhang, S.-W. Cao, Y. Liao, and C. Xue, “Selective photocatalytic decomposition of formic acid over AuPd nanoparticle-decorated TiO₂ nanofibers toward high-yield hydrogen production,” Appl. Catal. B Environ., vol. 162, pp. 204 – 209, 2015.

[4] H. M. L. Nguyen, T. M. L. Tran, T. T. T. Vu, and N. H. Nguyen, “Research on synthesis of metal-impregnated TiO₂ materials to treat Formaldehyde vapor,” Journal of Transportation Science and Technology, vol. 32-05, pp. 53-59, 2019.

[5] T. T. T.Vu, H. M. L. Nguyen, and N. H. Nguyen, “Research and application of modified tube-shaped TiO₂ material to treat HCHO in the air,” Journal of Environment, vol. 3, pp. 3-6, 2020.

[6] M. Iwasaki, Y. Miyamoto, S. Ito, T. Furuzono, and W.-K. Park, “Fabrication of platy apatite nanocrystals loaded with TiO₂ nanoparticles by two-step emulsion method and their photocatalytic activity,” J. Colloid Interface Sci., vol. 326, no. 2, pp. 537 – 540, 2008.

[7] T. H. Nguyen, and T. A. T. Ma, “Study on fabrication of apatite/TiO₂ suspension and assessment of its ability of disintegrating toxic substances in the air environment,” The 3rd International Workshop on Nanotechnology and Application, Vung Tau, Vietnam, 2011, pp. 960 - 963.

[8] W. Kang, V. Lauruengtana, S. Surassmo, and U. Ruktanonchai, "Antibacterial effect of apatite-coated titanium dioxide for textiles applications, Nanomedicine Nanotechnology," Biol. Med., vol. 5, no. 2, pp. 240 -249, 2009.

[9] T. N. T. Do, H. N. Nguyen, T. H. Nguyen, M. K. Nguyen, and Q. D. Ngo, "Research on manufacturing Nano TiO₂ modified with rare earth elements and the material's ability to treat color in water," Journal of Natural Resources and Environment, vol. 14, no. 340, pp. 54-56, 2020.

[10] T. N. T. Dang, T. H. Nguyen, T. S. Nguyen, D. D. Nguyen, D. T. Nguyen, and H. N. Nguyen, “Preparation and photocatalytic characterization of modified TiO₂/Nd/rice husk ash nanomaterial for Rifampicin removal in aqueous solution,” Journal of Analytical Methods in Chemistry, special issue of Green Analytical Methods and nanomaterials for sample preparation 2021, vol. 2022, 2022, doi: 10.1155/2022/2084906.

[11] R. A. R. Monteiro, "N-modified TiO₂ photocatalytic activity towards diphenhydramine degradation and Escherichia coli inactivation in aqueous solutions," Appl. Catal. B Environ., vol. 162, pp. 66 - 74, 2015.

[12] T. H. Nguyen, M. N. Nguyen, T. H. Nguyen, and N. Negishi, "Photocatalytic degradation of formic acid in aqueous with Ni doped TiO₂ coated on silicagel," VN. J. Sci &Tech, vol. 55, no. 4C, pp. 174 - 179, 2017.

[13] T. N. L. Nguyen, T. H. Nguyen, and T. V. Nguyen, "Research on the fabrication of TiO₂/Al₂O₃ nanomaterials and treatment of NO, CO in the air,” J. Vietnam Sci. Technol., vol. 7, pp. 19 - 23, 2011.

[14] A. Mitsionis, T. Vaimakis, C. Trapalis, N. Todorova, D. Bahnemann, and R. Dillert, "Hydroxyapatite/titanium dioxide nanocomposites for controlled photocatalytic NO oxidation," Appl. Catal. B Environ., vol.106, no. 3, pp. 398 - 404, 2011.

[15] T. H. Nguyen, and T. A. T. Ma, "Study on treatment of benzene, toluene and xylene in air environment by apatite/TiO₂ nano paint," J. Vietnam Sci. Technol., vol. 50, no. 2B, pp. 213 - 220, 2012.

[16] W. Liang, H. He, and J. Li, Photo-catalytic degradation of volatile organic compounds (VOCs) over titanium dioxide thin film, INTECH Open Access Publisher, 2012.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8570

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ