Quang xúc tác phân hủy xanh metylen của vật liệu nano CuWO4

Tóm tắt. Vật liệu nano CuWO4 được chế tạo thành công bằng phương pháp hóa học có hỗ trợ của vi sóng ở các điều kiện công nghệ và xử lí khác nhau. Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và tính chất quang của các mẫu được khảo sát bằng các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (FE - SEM) và phép đo phổ hấp thụ (UV-VIS). Mẫu thu được có cấu trúc đơn pha đa tinh thể wolframite CuWO4, có kích thước nanomet với độ đồng nhất cao và hấp thụ tốt ánh sáng trong vùng nhìn thấy. Khả năng quang xúc tác của CuWO4 được khảo sát bằng quá trình khử xanh mehthylene (MB) dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy. Ảnh hưởng của khối lượng CuWO4 trong dung dịch, thời gian chiếu sáng, nguồn sáng, độ pH của dung dịch lên khả năng khử MB đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy, khả năng khử MB tăng theo nồng độ của CuWO4 và thời gian chiếu sáng. Điều kiện pH=11 của dung dịch là tốt nhất cho khả năng quang xúc tác MB của vật liệu CuWO4.

pdf8 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 259 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Quang xúc tác phân hủy xanh metylen của vật liệu nano CuWO4, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Interdisciplinary Sci., 2014, Vol. 59, No. 1A, pp. 58-65 This paper is available online at QUANG XÚC TÁC PHÂN HỦY XANHMETYLEN CỦA VẬT LIỆU NANO CuWO4 Phạm Văn Hanh, Chu Thị Huyền Trang, Phạm Khắc Vũ, Phạm Văn Hải và Lục Huy Hoàng Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt. Vật liệu nano CuWO4 được chế tạo thành công bằng phương pháp hóa học có hỗ trợ của vi sóng ở các điều kiện công nghệ và xử lí khác nhau. Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và tính chất quang của các mẫu được khảo sát bằng các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (FE - SEM) và phép đo phổ hấp thụ (UV-VIS). Mẫu thu được có cấu trúc đơn pha đa tinh thể wolframite CuWO4, có kích thước nanomet với độ đồng nhất cao và hấp thụ tốt ánh sáng trong vùng nhìn thấy. Khả năng quang xúc tác của CuWO4 được khảo sát bằng quá trình khử xanh mehthylene (MB) dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy. Ảnh hưởng của khối lượng CuWO4 trong dung dịch, thời gian chiếu sáng, nguồn sáng, độ pH của dung dịch lên khả năng khử MB đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy, khả năng khử MB tăng theo nồng độ của CuWO4 và thời gian chiếu sáng. Điều kiện pH=11 của dung dịch là tốt nhất cho khả năng quang xúc tác MB của vật liệu CuWO4. Từ khóa: Quang xúc tác, vật liệu nano CuWO4, phương pháp hóa học có hỗ trợ của vi sóng. 1. Mở đầu Với thực trạng bùng nổ của công nghiệp hóa, chúng ta đang đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm môi trường nước. Trong bối cảnh đó, cộng đồng khoa học đang hướng tới nghiên cứu các vật liệu quang xúc tác sử dụng ánh sáng mặt trời. Mục đích của các nghiên cứu hướng tới việc sử dụng vật liệu quang xúc tác phân hủy trực tiếp các hợp chất hữu cơ gây hại thành CO2 mà không tạo ra các sản phẩm trung gian độc hại [1, 2]. Trong các oxide quang xúc tác tinh khiết, TiO2 là đối tượng được nghiên cứu nhiều nhất. Mặc dù TiO2 thể hiện khả năng quang xúc tác tốt trong việc phân hủy các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường [3, 4] và tương đối bền vững trong môi trường nước và ánh sáng. Với hiệu suất chuyển đổi năng lượng ánh sáng thấp trong khi sự tái tổ hợp của điện tử và lỗ trống lớn và độ rộng vùng cấm quang tương đối lớn là Liên hệ: Phạm Văn Hanh, e-mail: xuanhanh.bn2009@gmail.com. 58 Quang xúc tác phân hủy Xanh Metylen của vật liệu nano CuWO4 những trở ngại cho việc ứng dụng vật liệu này vào lĩnh vực quang xúc tác. Các vật liệu AWO4(A : Co;Ni;Cu;Zn: : : ) được biết đến như là họ vật liệu được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: xúc tác, vật liệu phát quang nhấp nháy, huỳnh quang, sợi quang và vật liệu trong công nghệ vi sóng [5, 6, 7]. Gần đây, có một số báo cáo về khả năng quang xúc tác của một số vật liệu ZnWO4 [8, 9]; PbWO4 [10]; CoWO4;NiWO4 [11]. . . trong họ AWO4: Nhóm nghiên cứu [11] đã chế tạo thành công vật liệu CuWO4 bằng phương pháp sol - gel. Tuy nhiên hiệu suất quang xúc tác của vật liệu CuWO4 là thấp, do kích thước hạt của vật liệu CuWO4 chế tạo được là lớn, giữa các hạt có sự kết đám mạnh mẽ. Bên cạnh đó, các điều kiện tối ưu để thực hiện thí nghiệm quang xúc tác nhằm đạt được hiệu xuất quang xúc tác cao của vật liệu CuWO4 vẫn cần được khảo sát một cách có hệ thống. Phương pháp hóa học có hỗ trợ của vi sóng là một phương pháp đơn giản để chế tạo các oxide với nhiệt độ ủ thấp, thời gian phản ứng ngắn, tiết kiệm năng lượng và hiệu suất của phản ứng cao [12, 13]. Trong báo cáo này, các ảnh hưởng của lượng CuWO4 trong dung dịch, thời gian chiếu sáng, nguồn sáng, độ pH của dung dịch lên khả năng khử MB của vật liệu nano CuWO4 được chế tạo bằng phương pháp hóa có hỗ trợ của vi sóng được tập trung nghiên cứu. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Thực nghiệm Chế tạo vật liệu nano CuWO4 CuCl2:2H2O và Na2WO4:4H2O (Sigma-Aldrich 99%) được hòa tan hoàn toàn với nước cất thành các dung dịch có nồng độ 0,5 M. Dung dịch CuCl2 được nhỏ từ từ vào dung dịch còn lại, NaOH được dùng để điều chỉnh độ pH của dung dịch bằng 7. Dung dịch sau đó tiếp tục được khuấy từ trong 30 phút ở nhiệt độ phòng. Sau khi khuấy, dung dịch được chiếu vi sóng với công suất 750 W trong thời gian 20 phút. Dung dịch sau khi chiếu vi sóng được li tâm với tốc độ 10.000 vòng/phút trong thời gian 10 phút. Sau khi li tâm, dung dịch trong suốt bên trên được loại ra. Sau đó, phần lắng tụ bên dưới được đánh tan trong nước cất. Quá trình trên được lặp lại nhiều lần nhằm loại bỏ tạp chất tan có trong mẫu. Sau đó, mẫu được đem đi sấy khô ở 80◦C và ủ ở nhiệt độ 500◦C trong môi trường không khí. Pha tinh thể của vật liệu được xác định bằng phép đo nhiễu xạ tia X (XRD, CuK 1;  = 1; 540 A˚, Siemens D5500) ở nhiệt độ phòng. Hình thái bề mặt của mẫu được khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM, Hitachi S-4800). Phổ hấp thụ của mẫu được đo bằng máy đo phổ hấp thụ (JASCO V670 UV-VIS) với dải đo 250-1000 nm. Thí nghiệm quang xúc tác phân hủy xanh metylen Tính chất quang xúc tác của vật liệu CuWO4 được đánh giá qua khả năng khử MB dưới tác dụng của ánh sáng đèn sợi đốt. Nồng độ của dung dịch xanh metylen được dùng trong thí nghiệm là 3.3×10-5 M. Thí nghiệm được tiến hành với hai dung dịch xanh metylen, một dung dịch được chiếu sáng, dung dịch còn lại được để trong bóng tối. Sự thay đổi nồng độ của hai dung dịch theo khối lượng của CuWO4, thời gian chiếu sáng, 59 Phạm Văn Hanh, Chu Thị Huyền Trang, Phạm Khắc Vũ, Phạm Văn Hải và Lục Huy Hoàng nguồn sáng và độ pH của dung dịch được nghiên cứu thông qua việc khảo sát sự thay đổi cường độ phổ hấp thụ của các dung dịch theo thời gian. Trong các thí nghiệm quang xúc tác, ánh sáng được chiếu trực tiếp từ đèn xenon hoặc đèn sợi đốt đến dung dịch MB. Phổ hấp thụ của các dung dịch được thực hiện trên hệ đo JASCO V670 UV-VIS. 2.2. Kết quả và thảo luận Kết quả chế tạo vật liệu nano CuWO4 Giản đồ nhiễu xạ tia X, phổ hấp thụ và ảnh SEM của vật liệu CuWO4 được trình bày trên Hình 1. Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X (a), phổ hấp thụ (b) và ảnh SEM của vật liệu CuWO4 (c) Hình 1a là giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu CuWO4. Trên giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu xuất hiện các đỉnh tương ứng ở vị trí có góc 2 tại:15,2◦; 19,9◦; 22,8◦; 23,5◦; 24,1◦; 25,9◦; 28,6◦; 30,1◦; 30,8◦; 31,6◦; 32,1◦; 34,2◦; 35,6◦; 36,4◦; 36,8◦; 38,5◦ và 39,8◦. Kết quả này phù hợp với thẻ chuẩn (JCPDS card 21-307) của vật liệu CuWO4, các đỉnh nhiễu xạ này theo thứ tự tương ứng với sự phản xạ của chùm tia X trên các họ mặt phẳng (010); (100); (110); (01-1); (011); (1-10); (11-1); (111); (020); (1-11); (11-1); (120); (02-1); (021); (002); (200) và (121). Ngoài ra, trên giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu không xuất hiện các đỉnh lạ. Vậy vật liệuCuWO4 thu được là đơn pha tinh thểCuWO4, có cấu trúc tam tà wolframite, thuộc nhóm không gian (P1). Kích thước tinh thể của vật liệu khoảng 27 nm được ước lượng bằng công thức Scherrer theo đỉnh nhiễu xạ tia X (100). Hình 1b là phổ hấp thụ của vật liệu CuWO4. Trên phổ hấp thụ của vật liệu CuWO4 xuất hiện ba dải hấp thụ có đỉnh ở các vị trí 430, 600 và 860 nm, kết quả này là tương đối phù hợp với công bố trước đây [17]. Độ rộng vùng cấm quang của mẫu được xác định bằng phương pháp Kubeka - Munk. Từ đó sử dụng công thức Eg = hc= ta xác định được bước sóng hấp thụ  của các mẫu. Kết quả cho thấy, độ rộng vùng cấm quang của mẫu cỡ 1,74 eV và bước sóng hấp thụ của mẫu khoảng 781 nm. Kết quả đo hấp thụ của vật liệu CuWO4 chứng tỏ vật liệu này có khả năng hấp thụ tốt ánh sáng trong vùng nhìn thấy. Ảnh SEM của vật liệu CuWO4 (Hình 1c) cho thấy, mẫu bao gồm các hạt có dạng giả cầu, kích thước nhỏ và có độ đồng đều cao. Kích thước hạt được ước lượng qua ảnh SEM cỡ 45 nm. 60 Quang xúc tác phân hủy Xanh Metylen của vật liệu nano CuWO4 Kết quả phân tích trên cho thấy, mẫu CuWO4 chế tạo được là đơn pha tinh thể, mẫu cho hạt có kích thước nano và bờ hấp thụ của mẫu nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Đây là những cơ sở để chúng tôi tiến hành thử nghiệm năng quang xúc tác của vật liệu nano CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy. Kết quả thử nghiệm khả năng quang xúc tác của vật liệu nano CuWO4 Ảnh hưởng thời gian chiếu sáng lên quá trình quang xúc tác Phổ hấp thụ của dung dịch xanh metylen (MB) do sự hấp phụ trong bóng tối và tác dụng quang xúc tác dưới ánh sáng đèn sợi đốt của vật liệu CuWO4 và sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm của dung dịch MB theo thời gian được trình bày trên Hình 2. Hình 2. Phổ hấp thụ của MB do tác dụng của 50 mg mẫu CuWO4 tinh khiết theo thời gian trong bóng tối (a) và được chiếu ánh sáng đèn sợi đốt (b). Cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm theo thời gian (c) Hình 2a là các phổ hấp thụ của dung dịch MB do sự hấp phụ của vật liệu CuWO4 trong bóng tối theo thời gian. Kết quả cho thấy, vị trí các đỉnh hấp thụ không thay đổi trong khi cường độ đỉnh hấp thụ 665 nm có xu hướng giảm chậm theo thời gian. Điều này được giải thích là do MB bị hấp phụ vào bề mặt của vật liệu CuWO4. Hình 2c là đồ thị sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm trên phổ hấp thụ của dung dịch MB theo thời gian. Kết quả cho thấy, trong khoảng thời gian từ 0 giờ tới 3 giờ, nồng độ MB giảm nhanh. Sau 3 giờ để trong bóng tối, nồng độ MB còn lại trong dung dịch là 83%. Trong khoảng thời gian từ 3 giờ tới 8 giờ, sự giảm của nồng độ MB diễn ra chậm. trong khoảng thời gian này, chỉ có khoảng 6% nồng độ MB bị hấp phụ vào bề mặt CuWO4. Sau 8 giờ để trong bóng tối, nồng độ MB giảm còn 76%. Điều này có nghĩa là sau 8 giờ chiếu sáng, nồng độ MB bị hấp phụ vào bề mặt CuWO4 đạt khoảng 24%. Kết quả cũng cho thấy, trong khoảng thời gian từ 5 giờ tới 8 giờ, nồng độ của dung dịch MB hầu như không thay đổi. Điều đó chứng tỏ, khả năng hấp phụ MB lên bề mặt của vật liệu CuWO4 đạt giá trị bão hòa khi thời gian hấp phụ đạt đến 5 giờ. Nghiên cứu về khả năng hấp phụ của vật liệu, nhóm nghiên cứu [14] cho rằng, khi một hạt co đến kích thước nano mét, một phần lớn các nguyên tử tiếp xúc với bề mặt tạo ra một năng lượng dư thừa. Nó có xu hướng tiếp cận trạng thái năng lượng tự do tối thiểu để đạt trạng thái cân bằng thông qua nhiều cách khác nhau: chuyển pha, tăng trưởng tinh thể, thay đổi bề mặt cấu trúc, kết tụ, hấp phụ bề 61 Phạm Văn Hanh, Chu Thị Huyền Trang, Phạm Khắc Vũ, Phạm Văn Hải và Lục Huy Hoàng mặt. Vì vậy, các hạt nano với một năng lượng cao dễ bị các phân tử hút bám trên bề mặt để giảm năng lượng tự do bề mặt. Hình 2b thể hiện phổ hấp thụ của dung dịch MB do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 dưới ánh sáng đèn sợi đốt theo thời gian. Kết quả cho thấy, sự giảm nồng độ MB là nhanh hơn so với quá trình hấp phụ trong bóng tối. Hình 2c là đồ thị sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm trên phổ hấp thụ của dung dịch MB theo thời gian. Kết quả cho thấy sau 8 giờ chiếu sáng, nồng độ MB còn lại trong dung dịch là 33%. Sự giảm nồng độ MB trong ánh sáng được giải thích do 2 nguyên nhân: MB bị hấp phụ vào bề mặt của CuWO4 và MB bị phân hủy do quá trình quang xúc tác của CuWO4. Sau 4 giờ chiếu sáng đầu tiên, nồng độ MB giảm còn 52%. Như vậy, nồng độ MB bị hấp phụ và quang xúc tác sau 4 giờ giảm tới 48%. Trong khi đó, 4 giờ chiếu sáng tiếp theo, nồng độ MB giảm thêm 19%. Ảnh hưởng của ánh sáng kích thích lên quá trình quang xúc tác của vật liệu CuWO4 Sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm theo thời gian trong phổ hấp thụ của MB do sự hấp phụ của CuWO4 trong bóng tối và do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng đèn sợi đốt, đèn xenon được trình bày trên Hình 3a. Hình 3. Sự thay đổi của cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 655 nm theo thời gian do sự hấp phụ của CuWO4 trong bóng tối và do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng đèn sợi đốt, đèn xenon (a) và phổ phát xạ của đèn xenon và đèn sợi đốt (b) Hình 3a trình bày sự thay đổi của cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 655 nm theo thời gian do sự hấp phụ của CuWO4 trong bóng tối và do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng đèn sợi đốt và đèn xenon theo thời gian. Kết quả cho thấy trong cùng một khoảng thời gian, sự suy giảm nồng độ MB trong quá trình quang xúc tác của vật liệu CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng đèn xenon là mạnh hơn so với trường hợp dưới tác dụng của ánh sáng đèn sợi đốt. Nguyên nhân có thể được giải thích căn cứ vào phổ phát xạ của đèn xenon và đèn sợi đốt được trình bày trên Hình 3b. Các bức xạ do đèn xenon phát ra nằm chủ yếu nằm trong vùng tử ngoại, chỉ có một 62 Quang xúc tác phân hủy Xanh Metylen của vật liệu nano CuWO4 tỉ lệ nhỏ nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Các bức xạ do đèn sợi đốt phát ra nằm hoàn toàn trong vùng ánh sáng nhìn thấy và vùng hồng ngoại gần. Kết quả nghiên cứu trên cũng cho thấy, vật liệu CuWO4 có tác dụng quang xúc tác dưới tác dụng của bức xạ trong dải rộng bao gồm cả ánh sáng nhìn thấy. Ảnh hưởng của nồng độ CuWO4 trong dung dịch MB lên quá trình quang xúc tác Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CuWO4 trong dung dịch MB lên quá trình quang xúc tác phân hủy MB của CuWO4 dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy. Các khối lượng mẫu CuWO4: 25 mg, 50 mg, 75 mg, 100 mg và 150 mg được cho vào 100 ml dung dịch MB trong mỗi thí nghiệm. Sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 655 nm trong phổ hấp thụ của MB do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 với các khối lượng khác nhau theo thời gian. Hình 4. Sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 655 nm trong phổ hấp thụ của MB do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 với các khối lượng khác nhau theo thời gian Hình 5. Sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm của dung dịch MB dưới tác dụng quang xúc tác phân hủy MB trong các dung dịch có độ pH khác nhau của vật liệu CuWO4 dưới ánh sáng đèn sợi đốt sau 5 giờ Hình 4 thể hiện sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 655 nm trong phổ hấp thụ của MB do tác dụng quang xúc tác của vật liệu CuWO4 với các khối lượng khác nhau theo thời gian. Kết quả cho thấy, trong cùng một khoảng thời gian, khả năng quang xúc tác phân hủy MB của vật liệu CuWO4 với các nồng độ CuWO4 trong dung dịch MB khác nhau là khác nhau. Trong ánh sáng, khi nồng độ mẫu tăng từ 0 g/L đến 1 g/L, khả năng phân hủy MB của mẫu tăng dần và tiến tới giá trị khoảng 85%. Khi tiếp tục tăng nồng độ từ 1 g/L đến 1,5 g/L, sự giảm nhỏ tốc độ phản ứng được nhận thấy. Như vậy, khi nồng độ CuWO4 trong dung dịch MB tăng từ 0 lên 0,1 g/L, tốc độ quang xúc tác phân hủy của vật liệu CuWO4 dưới ánh sáng đèn tăng. Tốc độ này bão hòa khi nồng độ CuWO4 trong dung dịch MB lớn hơn 0,1 g/L. Kết quả này phù hợp với kết luận của Surana [15] đã nghiên cứu trước đó. Theo nhóm tác giả này khi nồng độ mẫu tăng, bề mặt của chất bán dẫn sẽ đóng vai trò hấp thụ ánh sáng, đồng thời tạo ra các trạng thái kích thích là hai nguyên nhân làm tăng khả năng phân hủy MB trong ánh sáng. Tuy nhiên, khi nồng độ CuWO4 tăng đến mức tới hạn, hiệu ứng giao thoa lượng tử của từng phân tử bán dẫn trở nên đáng kể và do 63 Phạm Văn Hanh, Chu Thị Huyền Trang, Phạm Khắc Vũ, Phạm Văn Hải và Lục Huy Hoàng đó làm giảm trạng thái kích thích trên bề mặt. Hệ quả là khả năng quang xúc tác của bán dẫn CuWO4 giảm. Ảnh hưởng của độ pH của dung dịch lên quá trình quang xúc tác Sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm của dung dịch MB dưới tác dụng quang xúc tác phân hủy MB trong các dung dịch có độ pH từ 7 đến 12 của vật liệu CuWO4 dưới ánh sáng đèn sợi đốt sau 5 giờ được trình bày trên Hình 5. Hình 5 thể hiện sự thay đổi cường độ đỉnh hấp thụ ở vị trí 665 nm của dung dịch MB dưới tác dụng quang xúc tác phân hủy MB trong các dung dịch có độ pH từ 7 đến 12 của vật liệu CuWO4 dưới ánh sáng đèn sợi đốt sau 5 giờ. Kết quả cho thấy sau 5 giờ chiếu sáng, khi tăng độ pH của dung dịch MB từ 7 tới 11, sự suy giảm nồng độ MB trong dung dịch tăng từ 54% lên 78%. Khi tăng độ pH của dung dịch lên 12, nồng độ MB chỉ giảm xuống 64%. Kết quả trên cho thấy, hoạt tính quang xúc tác của mẫu tăng lên khi độ pH tăng và đạt tối ưu tại giá trị pH = 11. Kết quả này có thể được giải thích là do sự xuất hiện các gốc OH∗ tự do trong dung dịch. Các gốc OH∗ là tác nhân oxi hóa chủ yếu trong môi trường trung tính hoặc môi trường kiềm. Gốc OH∗ có thể được hình thành bằng phản ứng giữa ion OH− và lỗ trống thông qua sự ion hóa các ion OH− trên bề mặt CuWO4. Tuy nhiên, trong dung dịch kiềm sự tồn tại lực đẩy Cu lông giữa hạt và những ion sẽ gây cản trở sự hình thành các gốc OH tự do dẫn đến việc gây cản trở quá trình phản ứng [16]. 3. Kết luận Vật liệu quang xúc tác có cấu trúc nano mét CuWO4 được chế tạo thành công bằng phương pháp hóa học có hỗ trợ của vi sóng. Kết quả cho thấy, vật liệu thu được là đơn pha tinh thể CuWO4, mẫu cho các hạt có kích thước nano và có độ đồng đều cao, bờ hấp thụ của mẫu nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Kết quả thử nghiệm khả năng quang xúc tác phân hủy MB của vật liệu CuWO4 chế tạo được cho thấy, tốc độ quang xúc tác của vật liệu phụ thuộc vào các yếu tố: thời gian chiếu sáng, ngồn sáng, nồng độ của CuWO4 trong dung dịch MB và độ pH của dung dịch MB. Dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy, khả năng quang xúc tác của CuWO4 là tối ưu với nồng độ của vật liệu trong dung dịch là 78% và độ pH của dung dịch MB bằng 11. Lời cảm ơn: Bài báo được hỗ trợ kinh phí bởi đề tài nghiên cứu cơ bản Quỹ NAFOSTED. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M.R. Hoffmann, S.T. Martin, W. Choi, D.W. Bahnemann, Chem. Rev. 95 (1995) 69. [2] U.I. Gaya, A.H. Abdullah, J. Photochem. Photobiol. C 9 (2008) 1-12. [3] R.F. Howe, Dev. Chem. Eng. Min. Proc. 6 (1998) 55. [4] S.T. Aruna, K.C. Patil, J. Mater. Synth. Proc. 4 (1996) 175-179. [5] H. Fu, L. Zhang, W. Yao, Y. Zhu, Appl. Catal. B - Environ. 66 (2006) 100. 64 Quang xúc tác phân hủy Xanh Metylen của vật liệu nano CuWO4 [6] H. Fu, J. Lin, L. Zhang, Y. Zhu, Appl. Catal. A - Gen. 306 (2006) 58. [7] Y. Shi, S. Feng, C. Cao, Mater. Lett. 44 (2000) 215. [8] J. Lin, J. Lin, Y. Zhu, Inorg. Chem. 46 (2007) 8372. [9] G. Huang, C. Zhang, Y. Zhu, J. Alloy. Compd. 432 (2007) 269. [10] H. Fu, C. Pan, L. Zhang, Y. Zhu, Mater. Res. Bull. 42 (2007) 696. [11] Tiziano Montini, Valentina Gombac, Abdul Hameed, Laura Felisari, Gianpiero Adami, Paolo Fornasiero, Chemical Physics Letters 498 (2010) 113-119. [12] S. E. Ela, S. Cogal, S. Icli, Inorg. Chim. Acta 362 (2009) 1855. [13] L.H. Hoang et al. Materials Letters 64 (2010) 962-965 [14] Heather J. Shiple. A thesis submitted in partial fulfillments for the degree, Doctor of Philosophy (2007). [15] J. Surana, I. Yadav, J. Chandra Sharma and S. Bhardwaj. J. Ind. Council Chem (2008) 42-45. [16] I.K. Konstantinou, T.A. Albanis. Applied Catalysis B: Environmental 49(1) (2004) 1-14. [17] M.V. Lalic, Z.S. Popovic, F.R. Vukajlovic. Computational Materials Science 50 (2011) 1179-1186. ABSTRACT Photocatalytic degradation of methylene blue by CuWO4 nanomaterials CuWO4 nanopowders were prepared using the co-precipitation method with microwave assistance, following by low temperature treatment. Crystal structures, optical properties and particle size of products were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Raman and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy. The results confirmed that the product was a pure monoclinic phase of CuWO4 with a wolframite structure. The optical absorption measurements revealed that CuWO4 nanopowders have strong absorption in visible light regions. Photocatalytic degradation of methylene blue was carried out using CuWO4 nanoparticles under visible light irradiation. The residual concentration of methylene blue (MB) solution was monitored observing the intensity of absorbance spectra peaks of MB at 665 nm using the UV-visible absorption spectroscopy technique. The effect of the amount of catalyst loaded, light source, the irradiation time, pH of the solution on the MB degradation efficiency. It has been found that higher degradation efficiency and reaction rate was achieved by increasing the amount of photocatalyst and irradiation time. The optimal pH value for photodegradation of methyl