NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO ZNO BẰNG PHƯƠNG PHÁP  KẾT TỦA VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SIÊU ÂM ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM TARTRAZINE TRONG NƯỚC

Phạm Hương Quỳnh; Đặng Văn Thành; Nguyễn Thị Thu Phương; Tạ Thị Hường; Trần Ý Đoan Trang; Phạm Thị Thanh Yên; Phạm Nguyệt Ánh; Chu Tường Mai; Vũ Thị Thúy

doi:10.34238/tnu-jst.12007

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO ZNO BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SIÊU ÂM ỨNG DỤNG QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM TARTRAZINE TRONG NƯỚC

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 11/02/25 Ngày hoàn thiện: 28/03/25 Ngày đăng: 03/04/25

Các tác giả

1. Phạm Hương Quỳnh, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
2. Đặng Văn Thành, 1) Trường Đại học Y - Dược - ĐH Thái Nguyên, 2)Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia Hà Nội
3. Nguyễn Thị Thu Phương, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
4. Tạ Thị Hường, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
5. Trần Ý Đoan Trang, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
6. Phạm Thị Thanh Yên, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
7. Phạm Nguyệt Ánh, Trường Đại học Thủy lợi
8. Chu Tường Mai, Trường Đại học Thủy lợi
9. Vũ Thị Thúy , 1) Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên, 2) Trường Đại học Y - Dược - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Nghiên cứu nàytrình bày kết quả chế tạo vật liệu nano ZnO (UZO) bằng phương pháp kết tủa với sự hỗ trợ của siêu âm ứng dụng UZO quang xúc tác xử lý thuốc nhuộm Tartrazine(Tar) trong môi trường nước.Các kết quả phân tích XRD và SEM cho thấy vật liệu UZO thu được dạng hạt với kích thước cỡ 50-120 nm có cấu trúc lục giác wurtzite ZnO cho thấy sóng siêu âm đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành tinh thể và tính chất của vật liệu. Ảnh hưởng của siêu âm giúp hình thành các hạt nano đồng đều, phân tán tốt, không tạo thành đám kết tụ.Khả năng quang xúc tác của vật liệu chế tạo được đánh giá qua phản ứng phân hủy thuốc nhuộm Tar trong môi trường nước. Kết quả cho thấy, hiệu suất xử lý Tar của UZO đạt 99,62% cho nồng độ đầu vào 20 ppm trong khoảng 180 phút sử dụng đèn UVA. Cơ chế phân hủy Tar dưới sự chiếu sáng được giải thích là do ánh sáng kích thích làm cho các electron quang được chuyển lên vùng dẫn từ vùng hóa trị trong khi lỗ trống mang điện dương được hình thành trong vùng hóa trị di chuyển ra bề mặt vật liệu tham gia vào phản ứng oxi hóa khử chất ô nhiễm. Kết quả nhận được cho thấy tiềm năng ứng dụng của UZO trong thực tiễn.

Từ khóa

Quang xúc tác; Siêu âm; Kết tủa; ZnO; Tartrazine

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] P. Gnanamozhi, V. Renganathan, S.-M. Chen, V. Pandiyan, M. A. Arockiaraj, N. S. Alharbi, S. Kadaikunnan, J. M. Khaled, and K. F. Alanzi, "Influence of Nickel concentration on the photocatalytic dye degradation (methylene blue and reactive red 120) and antibacterial activity of ZnO nanoparticles," Ceramics International, vol. 46, pp. 18322-18330, 2020.

[2] A. Houas, H. Lachheb, M. Ksibi, E. Elaloui, C. Guillard, and J.-M. Herrmann, "Photocatalytic degradation pathway of methylene blue in water," Applied Catalysis B: Environmental, vol. 31, pp. 145-157, 2001.

[3] P. Gnanamozhi, G. Rajivgandhi, N. S. Alharbi, S. Kadaikunnan, J. M. Khaled, T. N. Almanaa, V. Pandiyan, and W.-J. Li, "Enhanced antibacterial and photocatalytic degradation of reactive red 120 using lead substituted ZnO nanoparticles prepared by ultrasonic-assisted co-precipitation method," Ceramics International, vol. 46, pp. 19593-19599, 2020.

[4] T. D. Nguyen, T. D. Le, T. H. Nguyen, D. T. Vu, V. N. Le, and N. H. Nguyen, "A comprehensive study on the heterogeneous electro-Fenton degradation of tartrazine in water using CoFe₂O₄/carbon felt cathode," Chemosphere, vol. 287, 2022, Art. no. 132141.

[5] A. Alcantara-Cobos, E. Gutiérrez-Segura, M. Solache-Ríos, A. Amaya-Chávez, and D. A. Solís-Casados, "Tartrazine removal by ZnO nanoparticles and a zeolite-ZnO nanoparticles composite and the phytotoxicity of ZnO nanoparticles," Microporous and Mesoporous Materials, vol. 302, 2020, Art. no. 110212.

[6] J. Liu, H. Yao, K. Zhang, S. Xue, D. Fang, H. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, and J. Wang, "In-situ immobilization of a novel fixed Z-scheme Ag|Ag₂S/Ag/SnO₂ photocatalytic system for pure hydrogen production and synchronous tartrazine degradation: Efficiency and mechanism insight," Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 13, 2025, Art. no. 115445.

[7] S. Fiorito, F. Epifano, L. Palumbo, C. Collevecchio, M. Bastianini, F. Cardellini, R. Spogli, and S. Genovese, "Efficient removal of tartrazine from aqueous solutions by solid sorbents," Separation and Purification Technology, vol. 290, 2022, Art. no. 120910.

[8] V. K. Gupta, R. Jain, A. Nayak, S. Agarwal, and M. Shrivastava, "Removal of the hazardous dye—Tartrazine by photodegradation on titanium dioxide surface," Materials Science and Engineering: C, vol. 31, pp. 1062-1067, 2011.

[9] L. Wang and M. Muhammed, "Synthesis of zinc oxide nanoparticles with controlled morphology," Journal of Materials Chemistry, vol. 9, pp. 2871-2878, 1999.

[10] K. D. Bhatte, D. N. Sawant, D. V. Pinjari, A. B. Pandit, and B. M. Bhanage, "One pot green synthesis of nano sized zinc oxide by sonochemical method," Materials Letters, vol. 77, pp. 93-95, 2012.

[11] K. D. Bhatte, D. N. Sawant, R. A. Watile, and B. M. Bhanage, "A rapid, one step microwave assisted synthesis of nanosize zinc oxide," Materials Letters, vol. 69, pp. 66–68, 2012.

[12] K. S. Suslick and G. J. Price, "Applications of ultrasound to materials chemistry," Annual Review of Materials Science, vol. 29, pp. 295-326, 1999.

[13] R. Mahdavi and S. S. A. Talesh, "The effect of ultrasonic irradiation on the structure, morphology and photocatalytic performance of ZnO nanoparticles by sol-gel method," Ultrasonics Sonochemistry, vol. 39, pp. 504-510, 2017.

[14] N. H. Nguyen, T. T. Vo, H. T. Nguyen, T. T. Nguyen, T. Q. Le, T. K. Tran, and V. T. Dang, "Facile one-step synthesis of zinc oxide nanoparticles by ultrasonic-assisted precipitation method and its application for H₂S adsorption in air," Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 132, pp. 99-103, 2019.

[15] D. Tassalit, S. Lebouachera, S. Dechir, N. Chekir, O. Benhabiles, and F. Bentahar, "Comparison between TiO₂ and ZnO photocatalytic efficiency for the degradation of tartrazine contaminant in water," International Journal of Education and Learning Systems 1, vol. 1, pp. 357-364, 2016.

[16] S. Adhikari, D. Sarkar, and G. Madras, "Synthesis and photocatalytic performance of quasi-fibrous ZnO," RSC advances, vol. 4, pp. 55807-55814, 2014.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12007

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ