Luận án Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc nano ứng dụng trong quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các ngành công
nghiệp như công nghiệp sơn, dệt, in, hoá dầu.phát triển rất mạnh mẽ, đã tác
động tích cực đến sự phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích
mà nó mang lại thì những tác hại mà các ngành công nghiệp này gây ra với môi
trường là rất đáng lo ngại.
Ở Việt Nam đang tồn tại một thực trạng là nước thải công nghiệp ở hầu
hết các cơ sở sản xuất mới chỉ được xử lý sơ bộ, thậm chí thải trực tiếp ra môi
trường dẫn đến môi trường nước (kể cả nước mặt và nước ngầm) ở nhiều khu
vực đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Thành phần nước thải công nghiệp của các
cơ sở như: dệt may, cao su, giấy, mỹ phẩm, chủ yếu là các chất màu, thuốc
nhuộm hoạt tính, các ion kim loại nặng, các chất hữu cơ,. Trong đó các chất
màu thuốc nhuộm do có tính tan cao nên chúng là tác nhân chính gây ô nhiễm
các nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và các sinh vật sống.
Nguy hiểm hơn nữa là thuốc nhuộm trong nước thải rất khó phân hủy vì chúng
có độ bền cao với ánh sáng, nhiệt và các tác nhân gây oxi hoá. Vì vậy, bên cạnh
việc nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của con người, siết chặt công tác quản
lý môi trường thì việc tìm ra phương pháp nhằm loại bỏ các ion kim loại nặng,
các hợp chất màu hữu cơ, thuốc nhuộm hoạt tính độc hại ra khỏi môi trường
nước có ý nghĩa hết sức to lớn.
Trong những năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu và sử dụng
các phương pháp khác nhau nhằm xử lý các hợp chất hữu cơ độc hại trong nước
thải. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước thải truyền thống như: phương
pháp cơ học, phương pháp sinh học, phương pháp hóa lý,. đều không xử lý
được hoặc xử lý không triệt để các chất ô nhiễm này.
Để có thể giải quyết triệt để các loại chất màu có trong nước thải khó
phân hủy thì phương pháp oxi hóa nâng cao (AOPs) với đặc điểm dựa vào đặc
tính của các chất oxi hóa mạnh như hydrogen peroxide (H2O2), Ozon (O3), xúc
tác các phản ứng quang hóa, điện hoá hoặc quang điện hoá kết hợp với hiệu ứng
Fenton đã được ghi nhận có hiệu quả cao. Ngoài ra, phương pháp này có những
ưu điểm khác như không cần năng lượng kích thích tác nhân phản ứng, dễ sử
dụng và ít độc hại. Một trong những phương pháp triển vọng gần đây thường
được áp dụng để xử lý nước thải là quá trình oxi hóa nâng cao (AOPs) sử dụng2
xúc tác quang hóa, xúc tác Photo Fenton như: TiO2, ZnO, CdS, H2O2, MFe2O4.
Đặc điểm của những chất này là dưới tác động của ánh sáng sẽ sinh ra cặp
electron (e-) và lỗ trống (h+) có khả năng phân hủy chất hữu cơ ô nhiễm thành
những chất “sạch” với môi trường.
Tuy nhiên, những hạn chế nhất định của phương pháp oxi hoá nâng cao
hiện nay khiến cho việc mở rộng quy mô ứng dụng chính là giá thành nguyên
liệu đầu vào để vận hành hệ thống vẫn còn cao. Để hạ giá thành của công nghệ
nhưng lại nâng cao được hiệu suất xử lý các chất hữu cơ có màu thì việc tiếp tục
nghiên cứu để hoàn thiện công nghệ là cần thiết. Nhiều nhóm nghiên cứu đã kết
hợp một số phương pháp oxi hóa nâng cao (AOPs) như UV/H2O2,
UV/H2O2/TiO2, UV/Fenton và Siêu âm/UV/TiO2 hay tạo ra các vật liệu
composit mới cho kết quả khả quan. Vật liệu cacbon và vật liệu trên cơ sở
cacbon như graphen vẫn được coi là những vật liệu được sử dụng nhiều nhất để
làm vật liệu hấp phụ do chúng có bề mặt riêng lớn, ổn định và bền hoá học, bền
nhiệt, dung lượng hấp phụ chọn lọc cao với chất màu, ion kim loại nặng và chất
nhạy quang học. Gần đây, Graphen là một vật liệu cacbon mới, có cấu trúc lớp
(một hoặc vài lớp), chiều dày mỗi lớp bằng kích thước nguyên tử cacbon, các
nguyên tử cacbon với liên kết sp2 tạo thành mạng tinh thể dạng tổ ong. Graphen
đã trở thành đối tượng được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu rộng rãi
bởi có những tính chất ưu việt như: tính chất điện, điện hóa, quang học, cơ học
và khả năng hấp phụ độc đáo của nó.
Có nhiều phương pháp tổng hợp graphen, phổ biến nhất vẫn là phương
pháp hóa học dựa trên quá trình oxi hóa graphit để tạo thành graphen oxit (GO)
và quá trình khử hóa học graphen oxit thành graphen (rGO) sử dụng các tác
nhân khử phù hợp. Graphen, graphen oxit làm tăng quá trình trao đổi electron
của chúng và các kim loại làm giảm năng lượng vùng cấm của các kim loại,
ngoài ra graphen, graphen oxit còn ngăn chặn sự tái kết hợp của cặp electron và
lỗ trống tạo ra, chính điều này làm tăng hiệu suất quang hóa. Do vậy, một số nhà
nghiên cứu đã gắn kết các kim loại lên bề mặt của graphen, graphen oxit làm
tăng hoạt tính quang hóa của chúng. Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi lựa
chọn đề tài luận án “Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc
nano ứng dụng trong quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm” đã được
thực hiện.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc nano ứng dụng trong quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ THỊ MAI HOA NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU MỚI, CẤU TRÚC NANO ỨNG DỤNG TRONG QUANG HÓA XÚC TÁC PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số: 62.44.01.19 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Anh Tuấn Hà nội, năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin trân trọng cảm ơn đến PGS.TS Vũ Anh Tuấn và các thầy, cô giáo đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, hỗ trợ và giúp đỡ em trong suốt quá trình em thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ phòng Hóa lý Bề mặt- Viện Hóa học- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện các nội dung của luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tại Vụ Giáo dục và Đào tạo, Dạy nghề, Ban Tuyên giáo Trung ương đã quan tâm, động viên và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời học tập và nghiên cứu. Tác giả luận án Lê Thị Mai Hoa ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học. Một số nhiệm vụ nghiên cứu là thành quả tập thể đã được các đồng sự cho phép sử dụng. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ công trình luận án nào khác. Tác giả luận án Lê Thị Mai Hoa iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GO Graphen oxit GOVS Graphen oxit bóc lớp bằng vi sóng GOSA Graphen oxit bóc lớp bằng siêu âm rGO Graphen oxit khử về graphen AOPs Phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes) H2O2 Hydrogen peroxide *OH Hydroxyl TS Tổng lượng chất rắn (Total Solids) SS Chất rắn huyền phù (Suspended Solid) DO Hàm lượng oxy hòa tan (Disolved oxigen) BOD Nhu cầu oxi hóa sinh học (Biochemical oxigen Demand) COD Nhu cầu oxi hóa học (Chemical oxigen Demand) TOC Tổng cacbon hữu cơ (Total Organic Carbon) TOD Nhu cầu oxy tổng cộng (Total Oxygen Demand) Fe3O4-GO Fe3O4 bọc Graphen oxit (GO) CoFe2O4-GO Coban (Co), Fe2O4 bọc Graphen oxit (GO) ZnFe2O4-GO Kẽm (Zn), Fe2O4 bọc Graphen oxit (GO) Fe 0 -Fe3O4-GO Fe, Fe3O4 bọc Graphen oxit (GO) Fe(III)-GO Fe(III) oxo cluster Graphen oxit (GO) CVD Phương pháp lắng đọng pha hơi hóa học CNTs Ống nano cacbon XRD Phổ nhiễu xạ Rơnghen (X-ray Diffraction) FTIR Quang phổ hồng ngoại (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) XPS Phổ điện tử quang tia X (X-ray Photoelectron Spectroscopy) TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscopy) HR-TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (High resolution Transmission electron microscopy) BẺT Đẳng nhiệt hấp phụ khử nitrogen (Braunauer Emmett Teller) UV-Vis Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến VMS Phương pháp xác định từ tính của vật liệu bằng từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer) iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Graphen - vật liệu có cấu trúc cơ bản (2D) cho các vật liệu cacbon khác (0D, 1D, và 3D) ........................................... 4 Hình 1.2 Các liên kết của mỗi nguyên tử cacbon trong mạng graphen................................................................................. 6 Hình 1.3 Phương pháp tách lớp graphit bằng băng dính...................... 9 Hình 1.4 Cơ chế tạo màng graphen bằng phương pháp nung nhiệt đế SiC...................................................................................... 10 Hình 1.5 Quá trình oxi hóa từ graphit thành GO (a) và quá trình khử GO bằng hydrazine (b) được đề xuất.................................. 12 Hình 1.6 Cơ chế đề nghị của quá trình tổng hợp GO và graphen...... 13 Hình 1.7 Nước thải dệt nhuộm............................................................ 14 Hình 1.8 Công thức cấu tạo của RR195.............................................. 15 Hình 1.9 Các phương pháp loại bỏ màu thuốc nhuộm........................ 19 Hình 1.10 Phản ứng Fenton đồng thể và Fenton dị thể......................... 31 Hình 1.11 Cơ chế phản ứng của TiO2/graphen với Methylene blue...... 41 Hình 1.12 Cơ chế phản ứng của ZnO với các chất hữu cơ.................... 42 Hình 1.13 Cơ chế phản ứng của Fe3O4/graphen với các chất hữu cơ 44 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp graphen oxit vi sóng (GOVS) và graphen oxit siêu âm (GOSA) từ graphen oxit................................................ 46 Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp Fe3O4-GO.. 47 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp CoFe2O4-GO.. 48 Hình 2.4 Sơ đồ tổng hợp ZnFe2O4-GO.. 50 Hình 2.5 Sơ đồ tổng hợp Fe0-Fe3O4-GO.. 51 Hình 2.6 Đường chuẩn và phổ UV-Vis của thuốc nhuộm RR195.. 52 Hình 2.7 Đồ thị lgC theo t đối với phản ứng bậc 1 55 Hình 2.8 Sơ đồ chùm tia tới và chùm tia nhiễu xạ trên tinh thể. 57 Hình 2.9 Độ tù của pic phản xạ gây ra do kích thước hạt.................. 57 Hình 2.10 Quá trình phát quang điện tử................................................ 59 Hình 2.11 Nguyên tắc phát xạ tia X dùng trong phổ............................ 61 Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý sự tạo ảnh độ phân giải cao trong HR- TEM....................................................................................... 63 Hình 2.13 Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ theo phân loại IUPAC............................................................................. 64 Hình 2.14 Bước chuyển của các electron trong phân tử.. 65 v Hình 3.1 Giản đồ XRD của graphen oxit và graphen. 67 Hình 3.2 Ảnh HR-TEM của GOSA (graphen siêu âm) (a), GOVS (graphen vi sóng) (b) và rGO (c)............................................ 68 Hình 3.3 Phổ FT-IR của GOSA, GOVS và rGO sau khi tổng hợp........ 69 Hình 3.4a Phổ XPS của GOSA (a,b), GOVS (c,d) và rGO (e,f).............. 71 Hình 3.4b Phổ XPS của rGOSA khử nhiệt từ GOSA............................. 72 Hình 3.5 Giản đồ XRD của graphen oxit (GO). 73 Hình 3.6 Giản đồ XRD của Fe3O4-GO.................................................. 74 Hình 3.7 Giản đồ XRD của CoFe2O4-GO............................................. 75 Hình 3.8 Giản đồ XRD của ZnFe2O4 –GO............................................ 76 Hình 3.9 Giản đồ XRD của Fe0-Fe3O4-GO 76 Hình 3.10 Giản đồ XRD của GO và Fe(III)-GO. 77 Hình 3.11 Ảnh HR- TEM của Fe3O4-GO với độ phóng đại khác nhau....... 78 Hình 3.12 Ảnh HR- TEM của CoFe2O4-GO............................................. 78 Hình 3.13 Ảnh HR- TEM của ZnFe2O4 -GO ............................................. 79 Hình 3.14 Ảnh HR- TEM của Fe0-Fe3O4-GO .................................... 79 Hình 3.15 Ảnh HR- TEM của Fe(III)-GO với các độ phóng đại khác nhau.......................................................................................... 80 Hình 3.16 Phổ FTIR của Fe3O4-GO.......................................................... 81 Hình 3.17 Phổ FTIR của CoFe2O4-GO..................................................... 81 Hình 3.18 Phổ FTIR của ZnFe2O4-GO...................................................... 82 Hình 3.19 Phổ FTIR của Fe0-Fe3O4-GO..................................................... 83 Hình 3.20 Phổ FTIR của Fe(III)-GO và GO.. 83 Hình 3.21 Phổ XPS của Fe3O4-GO: (a)- Phổ XPS tổng của Fe3O4-GO; (b)- Phổ XPS Fe2p tách của Fe3O4-GO; (c)- Phổ XPS O1s tách của Fe3O4-GO; (d) Phổ XPS C1s tách của Fe3O4-GO............. 84 Hình 3.22 Phổ XPS của Fe0-Fe3O4-GO: (a)- Phổ XPS tổng của Fe 0- Fe3O4-GO; (b)- Phổ XPS Fe2p tách của Fe 0- Fe3O4-GO; (c)- Phổ XPS O1s tách của Fe0-Fe3O4-GO; (d) Phổ XPS C1s tách của Fe0-Fe3O4-GO................................................................... 85 Hình 3.23 Phổ XPS của vật liệu Fe(III)- GO: (a)- Phổ XPS tổng của Fe(III)-GO; (b)- Phổ XPS O1s tách của Fe(III)-GO; (c)- Phổ XPS Fe2p tách của Fe(III)-GO; (d) Phổ XPS C1s tách của Fe(III)-GO............................................................................... 87 Hình 3.24 Phân bố mao quản của Fe0-Fe3O4-GO và Fe3O4-GO............... 88 Hình 3.25 Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 của Fe 0-Fe3O4- 88 vi GO và Fe3O4-GO ................................................................... Hình 3.26 Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 của ZnFe2O4-GO 89 Hình 3.27 Phân bố mao quản của ZnFe2O4-GO 90 Hình 3.28 Đường cong từ trễ của Fe0-Fe3O4-GO và Fe3O4-GO 91 Hình 3.29 Đường cong từ trễ của ZnFe3O4-GO 92 Hình 3.30 Hoạt tính quang xúc tác Fe3O4-GO.......................................... 94 Hình 3.31 Sự phụ thuộc độ chuyển hóa theo thời gian phản ứng ở các điều kiện khác nhau của CoFe2O4 –GO..................................... 95 Hình 3.32 Độ bền xúc tác qua các lần chạy phản ứng trong quá trình phân hủy RR195 trên CoFe2O4-GO.................................................... 97 Hình 3.33 Phổ UV_Vis quá trình phân hủy RR195 dưới điều kiện chiếu xạ (A) và không chiếu xạ (B) trên CoFe2O4-GO.. 97 Hình 3.34 Sự phụ thuộc độ chuyển hóa theo thời gian phản ứng ở các điều kiện khác nhau của ZnFe2O4-GO. 98 Hình 3.35 Độ bền xúc tác qua các lần chạy phản ứng khác nhau trong quá trình phân hủy RR195 trên ZnFe2O4-GO 99 Hình 3.36 Phổ UV_Vis quá trình phân hủy RR195 dưới điều kiện chiếu xạ trên ZnFe2O4-GO. 100 Hình 3.37 Phổ UV_Vis quá trình phân hủy RR195 dưới điều kiện không chiếu xạ trên ZnFe2O4-GO. 100 Hình 3.38 Sự phụ thuộc độ chuyển hóa theo thời gian phản ứng ở các điều kiện khác nhau trên Fe0 -Fe3O4-GO 101 Hình 3.39 Hoạt tính xúc tác của Fe0-Fe3O4-GO và Fe304-GO 103 Hình 3.40 Phổ UV_Vis quá trình phân hủy RR195 dưới điều kiện chiếu xạ trên Fe0-Fe3O4-GO .................................................................... 103 Hình 3.41 Phổ UV_Vis quá trình phân hủy RR195 dưới điều kiện không chiếu xạ trên Fe0-Fe3O4-GO....................................................... 104 Hình 3.42 Độ bền xúc tác qua các lần chạy phản ứng quá trình phân hủy RR195 trên Fe0-Fe3O4-GO. 104 Hình 3.43 Sự phụ thuộc độ chuyển hóa theo thời gian phản ứng ở các điều kiện khác nhau trên Fe(III)-GO 106 Hình 3.44 Sự phụ thuộc tỷ lệ nồng độ C/C0 của thuốc nhuộm hoạt tính RR195 theo thời gian phản ứng ở các điều kiện khác nhau trên CoFe2O4-GO 108 Hình 3.45 Sự phụ thuộc tỷ lệ nồng độ C/C0 của thuốc nhuộm hoạt tính 109 vii RR195 theo thời gian tiếp xúc trên CoFe2O4-GO lần 1 và lần 2 Hình 3.46 Quá trình phân hủy RR195 trên các loại xúc tác khác nhau Fe(III)-GO; Fe0-Fe3O4-GO; CoFe3O4-GO; ZnFe2O4-GO; Fe3O4-GO.. 111 Hình 3.47 Khả năng tự phân hủy của RR195 trong môi trường pH khác nhau với sự có mặt H2O2 112 Hình 3.48 Ảnh hưởng pH đến khả năng phân hủy RR195 trên Fe0-Fe3O4- GO. 113 Hình 3.49 Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến quá trình phân hủy RR195 trên Fe0-Fe3O4-GO 114 Hình 3.50 Ảnh hưởng của nồng độ RR195 ban đầu đến quá trình phân hủy RR195 trên Fe0-Fe3O4-GO. 115 Hình 3.51 Động học quá trình xúc tác quang hóa trong phả ... 226, 63– 73. 96. Liu F, Yang J, Zuo J, Ma D, Gan L, Xie B, Wang P, Yang B, Graphene- supported nanoscale zero-valent iron: removal of phosphorus from aqueous solution and mechanistic study. Journal of Environmental Sciences ,2014, 26(8):1751-1762. 136 97. Maarten B. J. Roeffaers, Iron(III)-Based Metal−Organic Frameworks As Visible Light Photocatalysts, J. Am. Chem. Soc, 2013, 135, 14488−14491. 98. Mohsen Sheydaei, et al., Preparation of a novel -FeOOH-GAC nano composite for decolorization of textile wastewater by Photo Fenton-like process in a continuous reactor, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2014,392, 229 -234 . 99. P. Ramesh Kumar, Enhanced properties of porous CoFe2O4–reduced graphene oxide composites with alginate binders for Li-ion battery applications, New J. Chem, 2014, 38, 3654-3361. 100. Xiaojun Guo, Fast degradation of Acid Orange II by bicarbonate-activated hydrogen peroxide with a magnetic S-modified CoFe2O4catalyst, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2015,000, 1–11. 101. Tuan. A. Vu, Isomorphous substitution of Cr by Fe in MIL-101 framework and its application as a novel heterogeneous Photo-Fenton catalyst for reactive dye degradation. RSC Adv, 2014, 4, 41185-41194 . 102. Dafeng Zhang, One-step combustion synthesis of CoFe2O4–graphene hybrid materials for photodegradation of methylene blue, Materials Letters, 2013,113, 179–181. 103. Yanwu Zhu, Shanthi Murali, Meryl D. Stoller, Aruna Velamakanni, Richard D. Piner, Rodney S. Ruoff, Microwave assisted exfoliation and reduction of graphite oxide for ultracapacitors, Carbon , 2010,48(7) ,2118– 2122. 104. Li D, Muller MB, Gilje S, Kaner RB, Wallace GG. Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets. Nat Nanotechnol. 2008 , 3 ,101–5. 105. 30. Liu F, Yang J, Zuo J, Ma D, Gan L, Xie B, Wang P, Yang B, Graphene-supported nanoscale zero-valent iron: removal of phosphorus from aqueous solution and mechanistic study. Journal of Environmental Sciences 2014, 26(8),1751-1762. 106. Karthikeyan Krishnamoorthy, et al., Murugan Veerapandian, Kyusik Yun, S.-J. Kim, The chemical and structural analysis of graphene oxide with different degrees of oxidation, CARBON, 2013, 53, 38–49. 137 107. Ying Dong, et al., Graphene oxide–iron complex: synthesis, characterization and visible-light-driven photocatalysis,J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 644–650 . 108. Li Z, Liu Z, Sun H, Gao C, Superstructured Assembly of Nanocarbons: Fullerenes, Nanotubes,and Graphene, Chem. Rev., 2015, 115, 7046−71172. 109. Phaedon Avouris and Christos Dimitrakopoulos, Graphene: synthesis and applications, Material today, 2012, 15(3), 86-97 110. Jeongho Park,Tyson Back, William C. Mitchel, Steve S. Kim, Said Elhamri, John Boeckl, Steven B. Fairchild,Rajesh Naik, and Andrey A. Voevodin,Approach to multifunctional device platform with epitaxial graphene on transition metal oxide, Sci Rep., 2015, 5, 14374. 111. Kwang S. Kim. Water-dispersible magnetitereduced graphene oxide composites for arsenic removal, ACS Nano, 2010, 4, 3979–3986 112. Jieping Sun, Qionglin Liang, Qiang Han, Xiaoqiong Zhang, Mingyu Ding, One-step synthesis of magnetic graphene oxide nanocomposite and its application in magnetic solid phase extraction of heavy metal ions from biological samples, Talanta, 2015, 132, 557–563 113. Lu, J., Jiao, X., Chen, D., Li, W., Solvothermal Synthesis and Characterization of Fe3O4 and Fe2O3 Nanoplates, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 4012–4017 114. A. P. Grosvenor, B. A. Kobe, M. C. Biesinger, N. S. McIntyre, Investigation of multiplet splitting of Fe2p XPS spectra and bonding in iron compounds, Surf. Interface Anal., 2004, 36, 1564–1574 115. Sheng Guo, Graphene oxide–Fe2O3 hybrid material as highly efficient heterogeneous catalyst for degradation of organic contaminants, Carbon, 2013, 60, 437-444. 116. Juan Guoa, Ruiyu Wang, Weng Weei Tjiu, Jisheng Pan, Tianxi Liu, Synthesis of Fe nanoparticles@graphene composites for environmental applications, Journal of Hazardous Materials, 2012, 225– 226, 63–73 117. Fenglin Liu, JingHe Yang, Jiane Zuo,Ding Ma, Lili Gan, Bangmi Xie, Pei Wang, Bo Yang, Graphene-supported nanoscale zero-valent iron: removal of phosphorus from aqueous solution and mechanistic study, Journal of Environmental Sciences, 2014, 26(8), 1751-1762 138 118. Sheng Guo, Graphene oxide–Fe2O3 hybrid material as highly efficient heterogeneous catalyst for degradation of organic contaminants, CARBON, 2013,60, 437 -444. 119. Jian-Hua Wang, et al, In situgrowth of β-FeOOH nanorods on graphene oxide with ultra-high relaxivity forin vivomagnetic resonance imaging and cancer therapy, J. Mater. Chem. B, 2013,1, 2582. 120. Yalin Qin, Mingce Long, Beihui Tan, Baoxue Zhou, RhB Adsorption Performance of Magnetic Adsorbent Fe3O4/rGO Composite and Its Regeneration through A Fenton-like Reaction, Nano-Micro Letters, 2014, 6(2), 125-135 121. Nor Aida Zubir, Christelle Yacou, Julius Motuzas, Xiwang Zhang& João C. Diniz da Costa, Structural and functional investigation of graphene oxide–Fe3O4 nanocomposites for the heterogeneous Fenton-like reaction, Scientific Reports , 2014, 4, 4594 122. Xinhua Xu et al., Nanoscale Zero-Valent Iron (nZVI) assembled on magnetic Fe3O4/graphene for Chromium (VI) removal from aqueous solution, Journal of Colloid and Interface Science, 2014, 417, 51–59. 123. S.T. Xing, Z.C. Zhou, Z.C. Ma, Y.S. Wu. Characterization and reactivity of Fe3O4/FeMnOx core/shell nanoparticles for methylene blue discoloration with H2O2, Appl. Catal. B: Environ., 2011, 107, 386–392 124. Feng, J., J. Mao, XiaogangWen, M. Tu, "Ultrasonic assisted in situ synthesis and characterization of superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles", Journal of Alloys and Compounds, 2011, 509, 9093–9097 125. M. Ismail, Synthesis and Some Physical Properties of Magnetite (Fe3O4) Nanoparticles, Int. J. Electrochem. Sci., 2012, 7, 5734 – 5745 126. Kodama. R. H and A. E. Berkowitz, Atomic-scale magnetic modeling of oxide nanoparticles, Physical Review B, 1999, 59, 6321-6356 127. Millan. A, A.Urtizberea, F.Palacio, N.J. O.Silva, V.S.Amaral, E.Snoeck, and V.Serin, “Surface effects in maghemite nanoparticles”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007, 312, L5-L933 128. Abhijit Ganguly, Surbhi Sharma, Pagona Papakonstantinou, Jeremy Hamilton. Probing the Thermal Deoxygenation of Graphene Oxide Using High-Resolution In Situ X-ray-Based Spectroscopies, J. Phys. Chem. C, 2011,115 (34), 17009–17019 . 139 129. Ramesha. G.K, Vijaya Kumara A, Muralidhara H.B, Sampath S. Graphene and graphene oxide as effective adsorbents toward anionic and cationic dyes,Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 361 (1), 270–277(). 130. Yongsheng Fu, Combination of cobalt ferrite and graphene: High- performance and recyclable visible-light photocatalysis, Applied Catalysis B: Environmental , 2012,111– 112, 280– 287. 132. Dafeng Zhang, One-step combustion synthesis of CoFe2O4–graphene hybrid materials for photodegradation of methylene blue, Materials Letters, 2013,113, 179–181. 133. Krzysztof barbusiński, Fenton reaction - controversy concerning the chemistry, Ecological chemistry and engineering,2009 , 16(3).347-358. 134. J.H. Ramirez, C.A. Costa, L.M. Madeira, G. Mata, M.A. Vicente, M.L. Rojas-Cervantes, A.J. López-Peinado, R.M. Martín-Aranda, Fenton-like oxidation of Orange II solutions using heterogeneous catalysts based on saponite clay, Appl. Catal. B: Environ. 2007, 71, 44–56 135. Choi K, Lee W. Enhanced degradation of trichloroethylene in nano-scale zero-valent iron Fenton system with Cu (II). J Hazard Mater 2012;211– 212:146–153. 136. M. Vinothkannan, C. Karthikeyan, G. Gnana kumar, Ae Rhan Kim, Dong Jin Yoo, One-pot green synthesis of reduced graphene oxide (rGO)/Fe3O4 nanocomposites and its catalytic activity toward methylene blue dye degradation, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2015, 136 , 256–264 137. H.J. Zhu, Y.F. Jia, X. Wu, H. Wang. Removal of arsenic from water by supported nano zero-valent iron on activated carbon. J. Hazard. Mater. 2009, 172, 1591–1596 . 138. Lavanyah Narayanasamy, Thanapalan Murugesan, Degradation of Alizarin Yellow R using UV/H2O2 Advanced Oxidation Process, Environmental Progress & Sustainable, 2014, 33(2), 482-489. 139 Sakthivel Thangavel, Nivea Raghavan, Govindan Kadarkarai, Sang-Jae Kim, Gunasekaran Venugopal, Graphene-oxide (GO) Fe 3+ hybrid nanosheets with effective sonocatalytic degradation of Reactive Red 120 and study of their kinetics mechanism, Ultrasonics Sonochemistry, 2015, 24, 123–131 140 140. Yongkoo Seol, Iraj Javandel, Citric acid-modified Fenton’s reaction for the oxidation of chlorinated ethylenes in soil solution systems, Chemosphere 72,(4), 2008, 537–542. 141. Qiuqiang Chen, Iron pillared vermiculite as a heterogeneous Photo-Fenton catalyst for photocatalytic degradation of azo dye reactive brilliant, Separation and Purification Technology, 2010,71(3),315-323. 142. Lavanyah Narayanasamy, Thanapalan Murugesan, Degradation of Alizarin Yellow R using UV/H2O2 Advanced Oxidation Process, Environmental Progress & Sustainable, 2014; 33(2), 482-489 143. N.H. Ince, Critical effect of hydrogen peroxide in photochemical dye degradation, Water Res. 1999, 33, 080–084 144. A. Aleboyeh, H. Aleboyeh, Y. Moussa, Critical effect of hydrogen peroxide in photochemical oxidative decolorization of dyes: acid orange 8, acid blue 74 and methyl orange, Dyes Pigm. 2003, 57 ,67–75 145. Sumaeth Chavadej, Pattamawadee Phuaphromyod, Erdogan Gulari, Pramoch Rangsunvigit, Thammanoon Sreethawong, Photocatalytic degradation of 2-propanol by using Pt/TiO2 prepared by microemulsion technique, Chemical Engineering Journal, 2008 , 137 ,489–495. 146. Vittorio Loddo, Giuseppe Marcõ Á, Cristina Martõ Ân, Leonardo Palmisano,Vicente Rives, Antonino Sclafani, Preparation and characterisation of TiO2 (anatase) supportedon TiO2 (rutile) catalysts employed for 4-nitrophenol photodegradation in aqueous medium and comparison with TiO2 (anatase) supported on Al2O3, Applied Catalysis B: Environmental, 1999,20, 29-45. 147. Sang Bum Kim , Sung Chang Hong, Kinetic study for photocatalytic degradation of volatile organic compounds in air using thin film TiO2 photocatalyst, Applied Catalysis B: Environmental, 2002, 35,305–315. 148. N. Guettaï, H. Ait Amar, Photocatalytic oxidation of methyl orange in presence of titanium dioxide in aqueous suspension. Part II: kinetics study, Desalination,185, 2005, 1-3, 439–448 149. Nor Aida Zubir, Optimisation of graphene oxide–iron oxide nanocomposite in heterogeneous Fenton-like oxidation of Acid Orange 7, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2014, 2-3, 1881–1888. 141
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_tong_hop_va_dac_trung_vat_lieu_moi_cau_tr.pdf