Nghiệm thu cấp Bộ đề tài NCKH cấp Bộ mã số B2020-MDA-11 do TS Nguyễn Mạnh Hùng làm chủ nhiệm

- Chế tạo thành công vật liệu từ tính CoFe₂O₄, Fe₃O₄, vật liệu tổ hợp Ag₃PO₄/Fe₃O₄, Ag₃PO₄/CoFe₂O₄.

- Đã đánh giá được hiệu suất quang xúc tác của các hệ vật liệu chế tạo, xác định được vai trò của điện tử và lỗ trống ảnh hưởng tới hiệu suất quang xúc tác.

- Đã đánh giá được hiệu suất quang xuc tác của vật liệu composite Ag₃PO₄/CoFe₂O₄ với tỉ lệ mol APO:CFO thay đổi từ 9:1 đến 5:5. Thử nghiệm thu hồi vật liệu composite Ag₃PO₄/CoFe₂O₄ bằng từ trường.

- Đã xây dựng được quy trình chế tạo vật liệu Ag₃PO₄ bằng phương pháp đồng kết tủa; phương pháp đồng kết tủa kết hợp xử lí nhiệt và phương pháp đồng kết tủa kết hợp phương pháp thủy nhiệt. Vật liệu Ag₃PO₄, Ag₃PO₄ pha tạp Ni, Au, Ag đã được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa, phương pháp đồng kết tủa kết hợp thủy nhiệt, chiếu tia UV. Chế tạo vật liệu từ tính CoFe₂O₄, Fe₃O₄, vật liệu tổ hợp Ag₃PO₄/Fe₃O₄, Ag₃PO₄/CoFe₂O₄.

- Vật liệu Ag₃PO₄ kết tinh đơn pha cấu trúc. Khi thay đổi tỉ phần nồng mol độ Ag⁺/PO₄^3-, có sự thay đổi về kích thước hạt, ảnh hưởng đến liên kết và hằng số mạng tinh thể của vật liệu Ag₃PO₄ chế tạo được. Tỉ phần nồng mol độ Ag⁺/PO₄^3- là 3/1,5 là tỉ phần tối ưu để tổng hợp vật liệu Ag₃PO₄ bằng phương pháp đồng kết tủa trong điều kiện nghiên cứu. Vật liệu Ag₃PO₄ chế tạo được có cấu trúc tinh thể dạng lập phương, thuộc nhóm không gian P4-3n. Kích thước hạt ước lượng được trong khoảng 200-300 nm. Vật liệu chế tạo được có bờ hấp thụ ở khoảng 500 nm và độ rộng vùng cấm cỡ 2,43 eV. Tỉ lệ Ag⁺/ PO₄^3- của muối tiền chất có ảnh hưởng gián tiếp đến khả năng quang xúc tác của vật liệu. Mẫu Ag₃PO₄ được chế tạo với tỉ lệ 3:1,5 cho kết quả quang xúc tác tốt nhất, phân hủy hoàn toàn RhB 10 ppm sau 15 phút chiếu sang bằng đèn Xenon và 60 phút chiếu sang bằng ánh sáng Mặt trời tự nhiên (cường độ 32768 lx, nhiệt độ 56 °C). Muối tiền chất khác nhau chứa gốc PO₄ ảnh hưởng đến khả năng quang xúc tác của vật liệu, mẫu Ag₃PO₄ được chế tạo với tiền chất muối chứa gốc PO₄ là K₂HPO₄ cho kết quả quang xúc tác tốt nhất, phân hủy hoàn toàn RhB 10 ppm sau 7 phút chiếu sang bằng đèn Xenon.

- Vật liệu Ag₃PO₄, Ag₃PO₄ pha tạp Ni, Au, Ag chế tạo theo các phương pháp này đều kết tinh đơn pha cấu trúc. Vật liệu Ag₃PO₄/Au với nồng độ 0,5 %mol cho hiệu suất quang xúc tác cao trong dải nồng đô khảo sát 0-2,5 %mol. Điện tử tự do đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang xúc tác của vật liệu Ag₃PO₄. Ag₃PO₄ pha tạp Ni, Ag nồng độ thấp cho hiệu suất quang xúc tác không thay đổi so với Ag₃PO₄ do khả năng phân hủy chất hữu cơ của vật liệu nền rất cao. Vật liệu Ag₃PO₄ tổ hợp Au, Ag đã được khảo sát.

- Đã nghiên cứu cấu trúc, tính chất của vật liệu composite Ag₃PO₄/CoFe₂O₄ với tỉ lệ mol APO:CFO thay đổi từ 9:1 đến 5:5. Quan sát thấy sự phân tán đều và bám dính của hạt CFO lên bề mặt APO. Độ hấp thụ của vật liệu composite trong vùng khả kiến (530-700nm) tăng dần khi giảm tỉ lệ mol APO:CFO từ 9:1 đến 5:5. Sự kết hợp với vật liệu CFO làm giảm độ rộng vùng cấm của vật liệu APO. Tỉ lệ tổ hợp ảnh hưởng đến hiệu suất quang xúc tác phân huỷ RhB khi kích thích bằng ánh sáng đèn Xenon. Mẫu C9:1 cho hiệu suất quang xúc tác tốt và độ bền vật liệu cao: Phân huỷ 95,5% RhB trong dung dịch với 75 phút chiếu sáng và thu hồi 75,3% khối lượng mẫu sau 3 chu kì quang xúc tác.

- Đã nghiên cứu cấu trúc, tính chất của vật liệu composite Ag₃PO₄/Fe₃O₄ với tỉ lệ mol APO:FFO thay đổi từ 9:1 đến 5:5. Các hạt FFO có dạng hình giả cầu, cấu trúc khá đồng đều với kích thước hạt khoảng từ 13-17 nm phân tán và bám dính lên bề mặt APO có kích giả cầu 250-350 nm. Độ rộng vùng cấm của vật liệu trong khoảng 1,6-2,1 eV tùy theo tỉ lệ mol APO:FFO. Tỉ lệ tổ hợp cũng ảnh hưởng đến hiệu suất quang xúc tác trong đó mẫu F9:1 cho hiệu suất đạt 91% sau 240 phút chiếu sáng bằng đèn Xenon. Mẫu F9:1 cho khả năng thu hồi vật liệu tốt với 88,9% khối lượng mẫu được thu hồi sau 2 chu kì quang xúc tác.