BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA
NỒNG ĐỘ TIỀN CHẤT VÀ THỜI
GIAN TỔNG HỢP ĐẾN KHẢ NĂNG
QUANG XÚC TÁC CỦA Ag/ZnO
TRÊN DÂY KANTHAL

SVTH: NGUYỄN VÕ THẢO PHƯƠNG
MSSV: 19128004
GVHD: TS. LÊ THỊ DUY HẠNH

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 7 năm 2023

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

TÓM TẮT
Nội dụng chính của đề tài khóa luận “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ tiền chất và
thời gian tổng hợp đến khả năng quang xúc tác của Ag/ZnO trên dây kanthal”, tôi tập
trung vào việc tổng hợp vật liệu ZnO và nanocomposite Ag/ZnO trên dây kanthal bằng
phương pháp gia nhiệt trực tiếp và phương pháp quang hóa. Khả năng quang xúc tác
của vật liệu Ag/ZnO tổng hợp sẽ được đánh giá thông qua việc khảo sát khả năng phân
hủy thuốc nhuộm Rhodamine B.
Để chứng minh cho sự hình thành của ZnO và nanocomposite Ag/ZnO, đề tài sử dụng
các phương pháp phân tích như kính hiển vi điện tử quét (SEM) kết hợp phổ tán sắc
năng lượng (EDX) và FE–SEM để xác định hình thái, kích thước của các thanh ZnO và
xác định được thành phần các nguyên tố có mặt trọng vật liệu Ag/ZnO, kính hiển vi điện
tử truyền qua (HR–TEM), nhiễu xạ tia X (XRD) và quang phổ quang điện tử (XPS) để
phân tích cấu trúc, tính chất và hình thái học của vật liệu được tổng hợp.
ZnO hình thành trên dây kanthal có khối lượng 2.64mg, kích thước đường kính
340.19nm, mật độ 11.97 (lượng thanh ZnO/m2), độ bao phủ ZnO trên dây kanthal
81.12% (ở điều kiện tốt nhất). Kích thước hạt Ag lắng đọng trên thanh ZnO qua phân
tích TEM là 9–15nm, EDX cho thấy phần trăm khối lượng của Ag có trong vật liệu
Ag/ZnO là 4.62%. Việc dịch chuyển sang năng lượng liên kết thấp hơn của Ag 3d5/2 và
Ag 3d3/2, chứng minh được sự hình thành Ag kim loại trong vật liệu tổng hợp bằng XPS.
Tổng hợp từ các kết quả đã nghiên cứu, vật liệu ZnO được tổng hợp thành công bằng
phương pháp gia nhiệt trực tiếp trên dây kanthal ở điều kiện công suất dòng điện 50W,
tỉ lệ mol NaOH:Zn2+=32:1, nồng độ kẽm acetate 0.02M và thời gian tổng hợp 8 phút.
Đối với vật liệu Ag/ZnO, tổng hợp thành công bằng phương pháp quang hóa với tỉ lệ
Ag/ZnO wt% = 2.41% và thời gian tổng hợp 15 phút. Đối với việc khảo sát hiệu suất
phân hủy thuốc nhuộm RhB của hai vật liệu, cho thấy kết quả hiệu suất phân hủy của
vật liệu nanocomposite Ag/ZnO cao hơn vật liệu ZnO. Hiệu suất phân hủy thuốc nhuộm
RhB tăng từ 38.15% lên 74.75% khi lắng đọng các hạt nano Ag lên các t
...

...
thời
gian tổng hợp khác nhau.

Intensity (Abs)

0.25

0.20

a)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.30

0.15

0.20

0.15

0.10

0.10

0.05

0.05

0.00

0.00
450

500

550

600

450

650

500

Wave Length (nm)

Intensity (Abs)

0.25

0.20

c)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.30

0.25

0.15

0.20

600

650

0.10

0.05

0.05

0.00

d)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.15

0.10

450

550

Wave Length (nm)

Intensity (Abs)

0.30

b)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.25

Intensity (Abs)

0.30

0.00
500

550

600

650

450

Wave Length (nm)

500

550

600

650

Wave Length (nm)

Hình 3. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 2ppm dưới tác dụng quang xúc tác của ZnO
tổng hợp ở công suất dòng điện 50W, NaOH:Zn2+ = 32:1, [Zn2+] = 0.02M và thời
gian tổng hợp khác nhau. a) 2 phút, b) 4 phút, c) 6 phút, d) 10 phút.
Phụ lục 3: Kết quả chi tiết khảo sát của vật liệu Ag/ZnO được tổng hợp ở tỉ lệ
Ag/ZnO wt% = 2.41% với các khoảng thời gian tổng hợp khác nhau.
Phụ lục 3.1: Kết quả chi tiết khảo sát phần trăm nguyên tố của Ag có trong vật liệu
Ag/ZnO được tổng hợp ở tỉ lệ Ag/ZnO wt% = 2.41% với các khoảng thời gian tổng
hợp khác nhau.

84

a)

b)

c)

Hình 4. Phổ EDX của vật liệu Ag/ZnO được tổng hợp ở tỉ lệ Ag/ZnO wt% = 2.41% với
các khoảng thời gian tổng hợp khác nhau. a) 7 phút. b) 15 phút. c) 30 phút.

85

d)

e)

Hình 4. Phổ EDX của vật liệu Ag/ZnO được tổng hợp ở tỉ lệ Ag/ZnO wt% = 2.41% với
các khoảng thời gian tổng hợp khác nhau. d) 60 phút. e) 90 phút.

86

Phụ lục 3.2: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với RhB 2ppm của vật liệu
Ag/ZnO được tổng hợp ở tỉ lệ Ag/ZnO wt% = 2.41% với các khoảng thời gian tổng
hợp khác nhau.

0.20

0.30

0.25

Intensity (Abs)

0.25

Intensity (Abs)

a)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.30

0.15

0.20

0.15

0.10

0.10

0.05

0.05

0.00

0.00

450

500

550

600

650

450

500

Wave Length (nm)

0.25

0.20

c)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.25

0.20

0.10

0.05

0.05

0.00
550

650

600

d)

650

Wave Length (nm)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.15

0.10

500

600

0.30

0.15

450

550

Wave Length (nm)

Intensity (Abs)

0.30

Intensity (Abs)

b)

0 min
30 min
60 min
90 min
120 min
150 min

0.00
450

500

550

600

650

Wave Length (nm)

Hình 5. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 2ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nanocomposite Ag/ZnO tổng hợp với thời gian tổng hợp khác nhau. a) 7 phút, b) 30
phút, c) 60 phút, d) 90 phút.

87