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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO ZnO,
VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE
Ag/ZnO TRÊN DÂY KALTHAL
DÙNG CHO QUANG XÚC TÁC

SVTH: ĐỔ KIM NGÂN
MSSV: 18128038
GVHD: TS. LÊ THỊ DUY HẠNH

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

i

ii

iii

iv

v

vi

TÓM TẮT
Trong đề tài khóa luận “Tổng hợp nano ZnO, nanocomposite Ag/ZnO trên dây kalthal
dùng cho quang xúc tác”, tôi tập trung vào tổng hợp vật liệu nano ZnO trên dây kalthal
bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp và nanocomposite Ag/ZnO trên dây kalthal bằng
phương pháp quang hóa. Khảo sát khả năng phân hủy thuốc nhuộm Rhodamine B (RhB)
của hai vật liệu này cũng được thực hiện để đánh giá khả năng quang xúc tác của hai vật
liệu.
Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích gồm quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier
(FTIR), kính hiển vi điện tử quét (SEM) kết hợp phổ tán sắc năng lượng (EDX), kính
hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để phân tích cấu trúc, tính chất của vật liệu được tổng
hợp.
Phần tổng hợp vật liệu ZnO theo phương pháp gia nhiệt trực tiếp cần khảo sát các điều
kiện tổng hợp bằng phương pháp phân tích kính hiển vi điện tử quét (SEM) và khảo sát
hiệu suất phân hủy RhB để chọn ra điều kiện tổng hợp ZnO tối ưu. Phương pháp FTIR
cung cấp thông tin về các liên kết và nhóm chức được tạo ra trong vật liệu, trong đó
nhóm chức đặc trưng của vật liệu ZnO là Zn-O xuất hiện rõ ràng trên phổ. Phổ EDX
cho biết phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong vật liệu, Zn và O chiếm tỉ lệ cao
nhất. Kết quả EDX của nanocomposite Ag/ZnO có xuất hiện nguyên tố Ag chứng tỏ đã
thành công tổng hợp vật liệu Ag/ZnO. Bên cạnh đó, thông qua ảnh SEM và TEM, đặc
điểm cấu trúc, hình thái học và kích thước của vật liệu ZnO và vật liệu Ag/ZnO cũng
được xác định. Tổng hợp từ các kết quả phân tích cho thấy vật liệu ZnO được tổng hợp
thành công theo phương pháp gia nhiệt trực tiếp trên dây kalthal ở điều kiện công suất
50W, thời gian tổng hợp 8 phút, nồng độ kẽm axetat 0.05M, tỉ lệ mol NaOH:Zn2+=12:1.
Vật liệu Ag/ZnO tổng hợp thành công bằng phương pháp quang hóa với tỉ lệ Ag/ZnO
wt% = 1.14%.
Phần khảo sát hiệu suất phân hủy RhB của hai vật liệu này cho kết quả vật liệu
nanocomposite Ag/ZnO cho hiệu suất cao hơn vật liệu nano ZnO. Kết quả cho thấy, khi
có mặt nano Ag, hiệu suất phân hủy thuốc nhuộm RhB tăng vượt trội từ 43.4% đến
93.3%.

vii

LỜI CẢM ƠN
Trong khoảng thời gian nghiên cứu và thực nghiệm luận văn tốt ng
...

...
au a) 2 phút, b) 6 phút, c) 10 phút, d) 15 phút
Phụ lục 1.2: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với RhB 0.25ppm của nano ZnO
tổng hợp với công suất dòng điện 30W, thời gian 10 phút, NaOH:Zn2+=12:1, và nồng
độ Kẽm axetat khác nhau

68

Hình 2. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 0.25ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nano ZnO tổng hợp với công suất dòng điện 30W, thời gian tổng hợp 10 phút,
NaOH:Zn2+=12:1, nồng độ kẽm axetat khác nhau a) 0.005M, b) 0.01M, c) 0.02M, d)
0.05M
Phụ lục 1.3: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với RhB 0.25ppm của nano ZnO
tổng hợp với công suất dòng điện 30W, thời gian 10 phút, Zn2+=0.05M, và tỉ lệ nồng
độ mol NaOH:Zn2+ khác nhau

69

Hình 3. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 0.25ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nano ZnO tổng hợp với công suất dòng điện 30W, thời gian tổng hợp 10 phút,
Zn2+=0.05M, tỉ lệ mol NaOH:Zn2+ khác nhau a) 8:1, b) 10:1, c) 12:1, d) 14:1
Phụ lục 1.4: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với Rhb 0.25ppm của nano ZnO
tổng hợp với thời gian 8 phút, NaOH:Zn2+=12:1, Zn2+=0.05M và công suất dòng điện
khác nhau

70

Hình 4. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 0.25ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nano ZnO tổng hợp với thời gian tổng hợp 10 phút, NaOH:Zn2+=12:1, Zn2+=0.05M,
công suất dòng điện khác nhau a) 10W, b) 20W, c) 30W, d) 50W
Phụ lục 2: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với RhB 0.25ppm của nano ZnO
ở công suất dòng điện 50W, NaOH:Zn2+=12:1, Zn2+=0.05M với các thời gian tổng
hợp khác nhau

71

Hình 5. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 0.25ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nano ZnO tổng hợp ở công suất dòng điện 30W, NaOH:Zn2+=12:1, Zn2+=0.05M, thời
gian tổng hợp khác nhau a) 2 phút, b) 4 phút, c) 6 phút, d) 8 phút, e) 10 phút, f) 15
phút
Phụ lục 3: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác của nano ZnO được tổng hợp ở
điều kiện tổng hợp tốt nhất (50W, 8 phút, NaOH:Zn2+=12:1, Zn2+=0.05M) với các
nồng độ RhB khác nhau

72

Hình 6. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB ở các nồng độ khác nhau dưới tác dụng quang
xúc tác của nano ZnO tổng hợp ở điều kiện tốt nhất (50W, 8 phút, NaOH:Zn2+=12:1,
Zn2+=0.05M) a) 0.25ppm, b) 0.5ppm, c) 1ppm, d) 2ppm, e) 4ppm
Phụ lục 4: Kết quả chi tiết khảo sát quang xúc tác với RhB 2ppm của
nanocomposite Ag/ZnO với các tỉ lệ Ag/ZnO wt% khác nhau

73

Hình 7. Đồ thị hiệu suất phân hủy RhB 2ppm dưới tác dụng quang xúc tác của
nanocomposite Ag/ZnO tổng hợp với các tỉ lệ Ag/ZnO wt% khác nhau a) 0.16%, b)
0.49%, c) 0.8%, d) 1.14%, e) 1.63%, f) 1.95%, g) 2.44%
74