Hoạt tính xúc tác quang phân hủy methylene blue bằng vật liệu nano bán dẫn ZnO pha tạp Eu và Mn: Một nghiên cứu so sánh

Tóm tắt

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tổng hợp vật liệu nano ZnO pha tạp Eu và Mn có tính chất quang học thích hợp cho ứng dụng quang xúc tác. Vật liệu nano ZnO với 1%, 5% và 10% mol kim loại pha tạp được điều chế bằng phương pháp thủy nhiệt. Các đặc tính cấu trúc, hình thái, quang học và từ tính của các hạt nano chuẩn bị được nghiên cứu bằng cách sử dụng nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction - XRD), kính hiển vi điện tử quét (scanning electron microscope - SEM) và quang phổ phân tán năng lượng tia X (energy dispersion spectroscopy - EDS). Kết quả cho thấy các hạt nano ZnO pha tạp Eu và ZnO pha tạp Mn có cấu trúc wurtzite lục giác. Hoạt tính của các chất xúc tác quang đã tổng hợp được đánh giá dựa trên sự phân huỷ quang của methylene blue (MB) dưới sự chiếu xạ tia UV. Vật liệu ZnO pha tạp 5% mol Eu và vật liệu ZnO pha tạp 1% mol Mn cho thấy hoạt tính quang xúc tác tốt nhất. Phản ứng phân hủy MB tuân theo quy luật động học của phản ứng bậc nhất. Vật liệu ZnO pha tạp kim loại tổng hợp rất dễ phục hồi và có khả năng tái sử dụng cao.