Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃

Trong những năm gần đây, quá trình oxy

hóa khử nâng cao đã được chứng minh là một

trong những phương pháp hiệu quả, kinh tế cao và

có khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm hợp chất

hữu cơ tốt [1, 2]. Bản chất của quá trình oxy hóa

khử nâng cao là tạo ra gốc tự do .OH, một sản phẩm

trung gian, có hoạt tính oxy hóa rất cao (E0 = 2,8 V),

chỉ sau flo (E0 = 3,05 V) [1]. Gốc tự do hydoxy được

tạo ra bởi các tác nhân H2O2, O3, H2O, v.v. dưới tác

dụng của tia UV hoặc UV/xúc tác rắn [1-3]. Vật liệu

xúc tác rắn thông thường được sử dụng là các hợp

chất của kim loại chuyển tiếp như oxit, hydroxit,

sunfua, v.v. Trong đó, quá trình phản ứng oxy hóa

khử nâng cao trên chất xúc tác dị thể vẫn chưa

được nghiên cứu đầy đủ. Số lượng công trình được

công bố về hệ xúc tác UV/H2O2/xúc tác rắn vẫn còn

rất khiêm tốn, tiêu biểu là hệ UV/H2O2/ZnO xúc

tác quá trình xử lý nước thải của ngành công

nghiệp sữa [4], hoặc UV/H2O2/TiO2 và

UV/H2O2/TiO2+Zeolit được các tác giả nghiên cứu

xúc tác cho quá trình phân hủy các chất màu trong

nước thải rỉ đường và nước thải chứa chất màu azo

trong sản phẩm thương mại [5, 6].

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 1

Trang 1

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 2

Trang 2

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 3

Trang 3

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 4

Trang 4

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 5

Trang 5

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 6

Trang 6

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 7

Trang 7

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃ trang 8

Trang 8

pdf 8 trang baonam 6600
Bạn đang xem tài liệu "Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃

Điều chế thanh nano gadolini hydroxit và khảo sát hoạt tính xúc tác của hệ UV/H ₂O ₂/Gd(OH)₃
Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên pISSN 1859-1388 
Tập 130, Số 1A, 5–12, 2021 eISSN 2615-9678 
 ĐIỀU CHẾ THANH NANO GADOLINI HYDROXIT VÀ KHẢO SÁT 
 HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA HỆ UV/H2O2/Gd(OH)3 
 Lê Hữu Trinh1,2*, Trần Thái Hòa1, Nguyễn Đức Cường3 
 1 Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 77 Nguyễn Huệ, Huế, Việt Nam 
 2 Trường Cao đẳng Sư phạm Bà Rịa – Vũng Tàu, 689 Cách Mạng Tháng Tám, Tp. Bà Rịa, Việt Nam 
 3 Trường Du lịch, Đại học Huế, 22 Lâm Hoằng, Huế, Việt Nam 
 * Tác giả liên hệ Lê Hữu Trinh 
 (Ngày nhận bài: 02-10-2020; Ngày chấp nhận đăng: 18-12-2020) 
 Tóm tắt. Trong nghiên cứu này, vật liệu nano Gd(OH)3 dạng thanh đã được tổng hợp bằng phương 
 pháp polyol với tiền chất là gadolini clorua hydrat (GdCl3·xH2O), natri hydroxit và chất hoạt động bề 
 mặt là trietylen glycol (C6H14O4). Sản phẩm đã được đặc trưng bằng các kỹ thuật XRD, SEM, TEM, TG-
 DTA, EDX. Kết quả cho thấy vật liệu Gd(OH)3 thu được có cấu trúc dạng thanh nano, đồng đều với 
 khích thước 20 × 200 nm và tinh khiết. Vật liệu được ứng dụng trong phản ứng oxy hóa nâng cao đối với 
 quang hóa phân hủy Congo đỏ của hệ xúc tác UV/Gd(OH)3 và UV/H2O2/Gd(OH)3. 
 Từ khóa: Gd(OH)3, thanh nano, oxy hóa nâng cao, Congo đỏ 
Synthesis and catalytic performance of gadolinium hydroxide nanorods 
 in Congo red decomposition with UV/H2O2/Gd(OH)3 system 
 Le Huu Trinh1,2*, Tran Thai Hoa1, Nguyen Duc Cuong3 
 1 University of Sciences, Hue University, 77 Nguyen Hue St., Hue, Vietnam 
 2 Ba Ria – Vung Tau College of Education, 689 Cach Mang Thang Tam St., Ba Ria City, Vietnam 
 3 School of Hospitality and Tourism, Hue University, 22 Lam Hoang St., Hue, Vietnam 
 * Correspondence to Le Huu Trinh 
 (Received: 02 October 2020; Accepted: 18 December 2020) 
 Abstract. In this study, nano Gd(OH)3 was synthesized with the polyol method with gadolinium 
 chloride hydrate (GdCl3·xH2O) and sodium hydroxide as precursors, and triethylene glycol (C6H14O4) as 
 a surfactant. The material was characterized with XRD, SEM, TEM, TG-DTA, EDX techniques. Gd(OH)3 
 has the form of pure nanorods with a uniform size of 20 × 200 nm. The material was utilized as a catalyst 
 in the advanced photochemical decomposition of Congo red as the UV/Gd(OH)3 and UV/H2O2/Gd(OH)3 
 system. 
 Keywords: Gd(OH)3, nanorod, advanced photochemical decomposition, Congo red 
DOI: 10.26459/hueunijns.v130i1A.6037 5 
 Lê Hữu Trinh và CS. 
1 Mở đầu như ít thay đổi sau nhiều lần tái sử dụng và hàm 
 lượng của CR đỏ bị phân hủy đạt trên 85% sau 200 
 Trong những năm gần đây, quá trình oxy phút phản ứng. 
hóa khử nâng cao đã được chứng minh là một 
 Đối tượng nghiên cứu hoạt tính xúc tác 
trong những phương pháp hiệu quả, kinh tế cao và 
 quang phân hủy thông thường là các hợp chất chứa 
có khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm hợp chất 
 vòng thơm hoặc dị vòng, hợp chất màu azo hoặc 
hữu cơ tốt [1, 2]. Bản chất của quá trình oxy hóa 
 các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm nguồn nước [10-
khử nâng cao là tạo ra gốc tự do .OH, một sản phẩm 
 12]. Đây là những chất hữu cơ gây ô nhiễm, khó 
trung gian, có hoạt tính oxy hóa rất cao (E0 = 2,8 V), 
 phân hủy và có độc tính cao xuất hiện ngày càng 
chỉ sau flo (E0 = 3,05 V) [1]. Gốc tự do hydoxy được 
 nhiều trong quá trình sản xuất công nghiệp cũng 
tạo ra bởi các tác nhân H2O2, O3, H2O, v.v. dưới tác 
 như các hoạt động kinh tế – xã hội; chúng đã và 
dụng của tia UV hoặc UV/xúc tác rắn [1-3]. Vật liệu 
 đang gây ra những hệ lụy nặng nề về môi trường. 
xúc tác rắn thông thường được sử dụng là các hợp 
 Trong đó, hợp chất màu azo được sử dụng làm 
chất của kim loại chuyển tiếp như oxit, hydroxit, 
 thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt may – sự phát 
sunfua, v.v. Trong đó, quá trình phản ứng oxy hóa 
 triển của ngành dệt may kéo theo quá trình xả thải 
khử nâng cao trên chất xúc tác dị thể vẫn chưa 
 các chất nhuộm gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, 
được nghiên cứu đầy đủ. Số lượng công trình được 
 việc xử lý các hợp chất hữu cơ nói chung và chất 
công bố về hệ xúc tác UV/H2O2/xúc tác rắn vẫn còn 
 màu azo trong nước thải được quan tâm nhiều, 
rất khiêm tốn, tiêu biểu là hệ UV/H2O2/ZnO xúc 
 trong đó CR được nhiều tác giả chọn làm đối tượng 
tác quá trình xử lý nước thải của ngành công 
 nghiên cứu trong các nghiên cứu sự phân hủy của 
nghiệp sữa [4], hoặc UV/H2O2/TiO2 và 
 chất màu azo [9, 13]. 
UV/H2O2/TiO2+Zeolit được các tác giả nghiên cứu 
xúc tác cho quá trình phân hủy các chất màu trong Trong nghiên cứu này, vật liệu nano 
nước thải rỉ đường và nước thải chứa chất màu azo Gd(OH)3 dạng thanh được tổng hợp bằng phương 
trong sản phẩm thương mại [5, 6]. pháp polyol. Các đặc trưng cấu trúc và hình thái 
 của sản phẩm Gd(OH)3 được nghiên cứu bằng các 
 Vật liệu nano đất hiếm sử dụng trong xúc tác 
 kỹ thuật hiện đại như XRD, SEM, TEM và EDX. 
oxy khử nâng cao còn rất ít được nghiên cứu, đặc 
 Đồng thời, hoạt tính xúc tác quang oxy hóa khử 
biệt là vật liệu nano chứa oxy của gadolini. Các 
 nâng cao dị thể của hệ UV/Gd(OH)3 và 
công trình nghiên cứu về nano của gadolini hầu hết 
 UV/H2O2/Gd(OH)3 cũng được nghiên cứu trong 
đều cho thấy khả năng ứng dụng trong lĩnh vực 
 phản ứng phân hủy CR. 
tương phản quang của kỹ thuật chụp cộng hưởng 
từ (MRI) [7, 8]. Nghiên cứu của Liu và cs. [9] là 
công trình hiếm hoi được công bố về tính chất xúc 2 Phương pháp 
tác của vật liệu nano chứa oxy của gadolini. Trong 
 2.1 Hóa chất và thiết bị 
công trình này, các nhà nghiên cứu đã điều chế 
thành công Gd(OH)3 dạng thanh nano với đường Tất cả hóa chất được sử dụng trong nghiên 
kính 10–30 nm và chiều dài lớn hơn 450 nm, hấp cứu này đều có độ tinh khiết cao: gadolini clorua 
thụ ánh sáng ở vùng tử ngoại gần (300–400 nm). hydrat (GdCl3·xH2O, 99,9%) được mua từ hãng 
Nhóm tác giả nghiên cứu tính chất xúc tác quang Sigma; natri hydroxit (NaOH, 99,99%), trietylen 
của vật liệu này khi mới điều chế và sau khi tái sử glycol (TEG) (HO(CH2)2O(CH2)2O(CH2)2OH, 99%), 
dụng trong hệ chứa Congo đỏ (CR) dưới tác dụng hydro peoxit (H2O2, 30%) mua từ hãng Merck, CR 
của tia UV. Kết quả cho thấy hoạt tính xúc tác hầu 
 6 
 Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên pISSN 1859-1388 
 Tập 130, Số 1A, 5–12, 2021 eISSN 2615-9678 
mua từ Hangzhou Chungyo, Trung Quốc; nước cất 3 Kết quả và thảo luận 
hai lần được chưng cất từ phòng thí nghiệm. 
 Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu Gd(OH)3 
 được trình bày trên Hình 1. Giản đồ XRD cho thấy 
2.2 Tổng hợp vật liệu nano Gd(OH)3 
 các pic cường độ mạnh đặc trưng của vật liệu 
 Cho 2,5 mmol GdCl3·xH2O vào 20 mL TEG Gd(OH)3 có vị trí tương đồng ở các tọa độ trên trục 
trong bình cầu đáy tròn. Hỗn hợp được khuấy từ ở 2θ. Các pic xuất hiện trong khoảng góc Bragg khảo 
nhiệt độ phòng trong vòng 12 giờ tạo thành hỗn sát 2θ từ 10 đến 70° tương ứng với các mặt phẳng 
hợp đồng nhất. Thêm 300 mL nước cất đồng thời (100), (110), (101), (200), (201), (211), (300), (112) và 
khuấy từ, tăng nhiệt độ và giữ ổn định ở 70 °C. Tiếp (131), đặc trưng trong mạng lưới sáu phương của 
theo, thêm từ từ 50 mL dung dịch NaOH 1,5 M đã tinh thể Gd(OH)3. Như vậy, vật liệu này kết tinh 
được gia nhiệt ở nhiệt độ ổn định 70 °C vào hỗn theo kiểu mạng lưới tinh thể và thuộc nhóm đối 
hợp phản ứng; hỗn hợp phản ứng trở nên đục; tiếp xứng P63/m(176) với các thông số mạng lưới về 
tục khuấy từ ở 70 °C trong 3 giờ cho phản ứng xảy kích thước a = b = 6,33 Å; c = 3,63 Å; và thông số góc 
ra hoàn toàn; xuất hiện kết tủa trắng đục. Làm lạnh α = β = 90°, γ = 120°. So sánh kết quả thực nghiệm 
hỗn hợp phản ứng về nhiệt độ phòng; lọc lấy kết của giản đồ XRD cho giá trị phù với với các dữ liệu 
tủa; rửa nhiều lần bằng nước cất và etanol; sấy khô đặc trưng chuẩn trong thư viện của tinh thể 
sản phẩm trong bình hút ẩm 6–7 ngày. Sản phẩm Gd(OH)3 (JCPDS No, 01-083- 2037). Giản đồ XRD 
cuối cùng có dạng bột, màu trắng đục. cũng cho thấy, ngoài các pic đặc trưng của 
 Gd(OH)3, không còn pic của các pha tinh thể khác, 
2.3 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang chứng tỏ vật liệu điều chế có cấu trúc tinh thể đơn 
 pha đồng nhất, tinh khiết. Các pic rõ, đậm và có 
 Hệ phản ứng gồm máy khuấy từ, bình tam 
 cường độ lớn chứng tỏ vật liệu có độ kết tinh cao. 
giác và quạt thông gió; phía trên là đèn UV (18 W, 
365 nm, Phillip), được đặt trong thùng carton có Thành phần nguyên tố có trong mẫu 
chiều cao 55 cm, dài 75 cm và sâu 30 cm, khoét cửa Gd(OH)3, phân tích bằng phương pháp phổ tán xạ 
ở phía trước. Khoảng cách từ đèn UV đến bề mặt tia X (EDS), được trình bày trên Hình 2 và Bảng 1. 
dung dịch là 25 cm. Nhiệt độ phản ứng được giữ 
 Hình 2 cho thấy sự xuất hiện của hai nguyên 
ổn định ở 25 °C nhờ quạt thông gió được gắn ở góc 
 tố chính là O và Gd. Bên cạnh đó còn có C và Cu, 
trên của thùng carton. 
 được cho là do sự có mặt của TEG và điện cực đo 
 Thí nghiệm 1: Cân 50 mg nano Gd(OH)3 cho làm bằng đồng. Thành phần các nguyên tố trong 
vào 4 bình tam giác chứa 100 mL dung dịch CR 5, Bảng 1 cho thấy chủ yếu là nguyên tố O và Gd, với 
10, 15 và 20 ppm; khuấy từ 30 phút để cân bằng quá tỉ lệ nguyên tử O/Gd ~ 2,5. 
trình hấp phụ phẩm nhuộm vào vật liệu; sau đó 
chiếu UV và bắt đầu tính thời gian phản ứng. Sau 
mỗi khoảng thời gian xác định, lấy 5 mL mỗi dung 
dịch, ly tâm, lọc bỏ chất xúc tác, đo độ hấp thụ và 
quét bước sóng cực đại bằng máy quang phổ. 
 Thí nghiệm 2: Lặp lại thí nghiệm 1 với hệ xúc 
tác cho phản ứng bao gồm 50 mg nano Gd(OH)3, 5 
mL H2O2, chiếu UV và sau mỗi khoảng thời gian 
xác định lấy 5 mL mẫu, ly tâm, lọc bỏ chất xúc tác, 
đo độ hấp thụ và quét bước sóng cực đại bằng máy 
quang phổ. Hình 1. Giản đồ XRD của Gd(OH)3 
 DOI: 10.26459/hueunijns.v130i1A.6037 7 
 Lê Hữu Trinh và CS. 
 Hình 2. Phổ EDX của thanh nano Gd(OH)3 
 Bảng 1. Thành phần các nguyên tố trong mẫu Gd(OH)3 
 Hình 3. Ảnh SEM với độ phân giải khác nhau của mẫu 
 phân tích bằng EDS 
 Gd(OH)3 
 Nguyên tố % khối lượng % nguyên tử 
 C 3,39 14,23 
 O 19,30 60,65 
 Cu 0,86 0,67 
 Gd 74,45 24,45 
 Tổng 100,00 100 
 Hình thái vật liệu đặc trưng bằng SEM và 
TEM được trình bày trên Hình 3 và Hình 4. 
 Kết quả SEM ở độ phân giải thấp và cao cho 
thấy vật liệu thu được có dạng thanh (thanh nano) 
với kích thước trung bình khoảng 20 × 200 nm, 
đồng nhất và phân tán tốt. Trong khi đó, ảnh TEM 
cho thấy rõ các thanh nano có độ phân tán cao, và 
kích thước đồng đều. Ở độ phân giải giải cao, ảnh 
TEM cho thấy trên thanh nano có nhiều lỗ, chứng 
tỏ vật liệu có độ xốp cao, sẽ rất thuận lợi cho việc 
khuếch tán các phân tử phản ứng tới các tâm xúc 
tác [14]. Hình 4. Ảnh TEM với độ phân giải khác nhau của mẫu 
 Gd(OH)3 
 8 
 Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên pISSN 1859-1388 
 Tập 130, Số 1A, 5–12, 2021 eISSN 2615-9678 
Khảo sát tính chất xúc tác quang của thanh nano 
Gd(OH)3 
 Phổ hấp thụ của dung dịch CR được trình 
bày trên Hình 5. 
 Phổ hấp thụ của CR có ba cực đại tại các 
bước sóng 236,5, 342,5 và 494,5 nm. Trong đó, đỉnh 
ở bước sóng 494,5 nm có cường độ hấp thụ mạnh 
nhất nên được chọn làm bước sóng để khảo sát độ 
hấp thụ quang của dung dịch phản ứng phân hủy 
CR trong các thí nghiệm. 
 Hình 5. Phổ hấp thụ của Congo đỏ 
 Kết quả đo phổ hấp thụ cực đại của dung 
 Kết quả từ Hình 6 cho thấy cường độ phổ 
dịch phản ứng sau các thời gian phản ứng khác 
 hấp thụ tại bước sóng cực đại đặc trưng cho CR 
nhau đối với thí nghiệm 1 (hệ xúc tác UV/Gd(OH)3) 
 giảm dần theo thời gian phản ứng ở tất cả các nồng 
ở các dung dịch phản ứng có nồng độ CR ban đầu 
 độ. Điều này cho thấy sự có mặt của CR trong dung 
lần lượt là 5, 10, 15 và 20 ppm được trình bày trên 
 dịch giảm dần và sau một khoảng thời gian phản 
Hình 6. 
 ứng nhất định các pic đặc trưng cho CR biến mất, 
 chứng tỏ CR đã bị phân hủy gần như hoàn toàn. 
 Hình 6. Phổ hấp thụ dung dịch ở các nồng độ CR khác nhau theo thời gian phản ứng của hệ xúc tác UV/Gd(OH)3: (a) 
 5 ppm, (b) 10 ppm, (c) 15 ppm và (d) 20 ppm
 DOI: 10.26459/hueunijns.v130i1A.6037 9 
 Lê Hữu Trinh và CS. 
 Hình 7 cho thấy rằng, khi tăng nồng độ của 
CR thì thời gian kết thúc phản ứng cũng tăng lên 
từ 125 phút đối với dung dịch 5 ppm, 200, 350 và 
500 phút tương ứng với các dung dịch có nồng độ 
10, 15 và 20 ppm. Thời gian kết thúc phản ứng và 
mức độ phân hủy được trình bày trên Hình 7 và 
Bảng 2. Số liệu cho thấy sự phân hủy CR xảy ra hầu 
như hoàn toàn; mức độ phân hủy thấp nhất 98,60% 
đối với dung dịch có nồng độ đầu 20 ppm, và cao 
nhất đạt 99,84% đối với dung dịch 5 ppm. 
 Kết quả phổ hấp thụ tại bước sóng cực đại 
của thí nghiệm 2 (hệ xúc tác UV/H2O2/Gd(OH)3) 
được trình bày trên Hình 8. 
 Kết quả phổ hấp phụ cho thấy cường độ pic 
cực đại ở 494,5 nm giảm dần ở tất cả các nồng độ 
khảo sát (Hình 8) và tốc độ phân hủy của CR thay 
đổi theo thời gian và nồng độ ban đầu của chất 
màu CR. Cụ thể, sau 20 phút chiếu UV, mức độ 
phân hủy của CR khoảng gần 80% đối với dung 
dịch 5 ppm, khoảng 70% đối với dung dịch 10 ppm, 
55% đối với dung dịch 15 ppm và khoảng 50% đối 
với dung dịch 20 ppm. Tốc độ phân hủy CR sau đó 
giảm dần khi độ phân hủy gần đạt đến 100% (Hình 
9). Mức độ phân hủy của CR được trình bày ở Bảng 
3. 
 Hình 7. Đồ thị phân hủy CR của hệ xúc tác 
 UV/Gd(OH)3 theo thời gian 
 Hình 8. Phổ hấp thụ UV-vis của các dung dịch CR với 
 Bảng 2. Mức độ và thời gian phân hủy CR các nồng độ khác nhau theo thời gian phản ứng của hệ 
 Nồng độ (ppm) xúc tác UV/H2O2/Gd(OH)3: (a) 5 ppm, (b) 10 ppm, (c) 15 
 ppm và (d) 20 ppm 
 5 10 15 20 
 tmax (phút) 125 200 350 500 
 % phân hủy 99,84 98,70 99,26 98,60 
 10 
 Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên pISSN 1859-1388 
 Tập 130, Số 1A, 5–12, 2021 eISSN 2615-9678 
 Sau thời gian chiếu UV 50, 90, 140 và 190 4 Kết luận 
phút tương ứng với các dung dịch có nồng độ 5, 10, 
15 và 20 ppm, mức độ phân hủy của CR hầu như Trong nghiên cứu này chúng tôi đã tổng hợp 
là hoàn toàn. thành công vật liệu nano Gd(OH)3 dạng thanh 
 bằng phương pháp polyol với chất hoạt động bề 
 Sau thời gian trên không thấy có sự thay đổi 
 mặt là trietylen glycol trong nước. Vật liệu nano 
cường độ phổ hấp thụ và đây được coi là thời gian 
 Gd(OH)3 có dạng thanh và kích thước cỡ 20 × 200 
kết thúc phản ứng phân hủy CR. Mức độ phân hủy 
 nm, tinh khiết, đồng đều và phân tán tốt. Nghiên 
của CR trong các thí nghiệm trên là rất cao, đều đạt 
 cứu này cũng cho thấy khả năng xúc tác dị thể của 
khoảng 99% đối với tất cả các thí nghiệm. 
 hệ chứa nano Gd(OH)3 điều chế được và dung dịch 
 Như vậy, sự có mặt của H2O2 trong hệ xúc hydro peoxit trong nước bằng phản ứng phân hủy 
tác đã làm tăng tốc độ phản ứng lên đáng kể ở tất Congo đỏ. Vật liệu Gd(OH)3 điều chế bằng phương 
cả các thí nghiệm. Kết quả này là do sự gia tăng pháp polyol có hoạt tính xúc tác tốt. 
đáng kể sự gốc hydoxy trong dung dịch phản ứng 
 Thông tin tài trợ 
khi có mặt của H2O2 và dưới tác động của tia UV. 
Điều này đã được chứng minh trong các trong các 
công bố trước đây. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát 
 triển khoa học và công nghệ Quốc gia 
 Tóm lại, hệ xúc tác UV/Gd(OH)3 và 
 (NAFOSTED) trong đề tài mã số 103.02-2019.43 
UV/H2O2/Gd(OH)3 có khả năng phân hủy CR rất 
cao và triệt để trong thời gian ngắn. Kết quả thí Tài liệu tham khảo 
nghiệm có thể gợi mở hướng ứng dụng trong xử lý 
nước thải dệt nhuộm ở các khu công nghiệp nói 
 1. Mayyahi AA, Al-asadi HAA. Advanced oxidation 
riêng và xử lý nước ô nhiễm hữu cơ nói chung. 
 processes (AOPs) for wastewater treatment and 
 reuse: A brief review. 2018;2(3):18-30. 
 2. Giannakis S, Androulaki B, Comninellis C, Pulgarin 
 C. Wastewater and urine treatment by UVC-based 
 advanced oxidation processes: Implications from 
 the interactions of bacteria, viruses, and chemical 
 contaminants. Chemical Engineering Journal. 
 2018;343(March):270-82. 
 3. Chaplin BP. Critical review of electrochemical 
 advanced oxidation processes for water treatment 
 applications. Environmental Science Processes & 
 Impacts. 2014;1(312):1182-1203. 
 Hình 9. Đồ thị phân hủy CR của hệ xúc tác UV/ 4. Abreu PD, Pereira EL, Campos CMM, Naves FL. 
 Photocatalytic Oxidation Process (UV/H2O2/ZnO) in 
 H2O2/Gd(OH)3 theo thời gian 
 the treatment and sterilization of dairy wastewater. 
 Bảng 3. Mức độ và thời gian phân hủy CR Acta Scientiarum Technology. 2013;35(1):75-81. 
 Nồng độ (ppm) 5. Apollo S, Onyongo MS, Ochieng A. UV/H2O2/TiO2 
 /Zeolite hybrid system for treatment of molasses 
 5 10 15 20 
 wastewater. Iranian Journal of Chemistry and 
 tmax (phút) 50 90 140 190 Chemical Engineering (IJCCE). 2014;33(2):107-17. 
 % phân hủy 99,10 99,00 99,03 98,82 6. Riga A, Soutsas K, Ntampegliotis K, Karayannis V, 
 Papapolymerou G. Effect of system parameters and 
 of inorganic salts on the decolorization and 
 DOI: 10.26459/hueunijns.v130i1A.6037 11 
 Lê Hữu Trinh và CS. 
 degradation of Procion H-exl dyes. Comparison of magnetite + H2O2 + UV process. International 
 H2O2/UV, Fenton, UV/Fenton, TiO2/UV and Journal of Environmental Science and Development. 
 TiO2/UV/H2O2. Desalination. 2007;211(1-3):72-86. 2016;7(5):325-329. 
 7. Rogosnitzky M, Branch S. Gadolinium-based 12. Gnanaprakasam A, Sivakumar VM, Thirumarimurugan 
 contrast agent toxicity: a review of known and M. Influencing parameters in the photocatalytic 
 proposed mechanisms. BioMetals. 2016;29(3):365- degradation of organic effluent via nanometal oxide 
 376. catalyst: a review. Indian Journal of Materials 
 Science. 2015;2015:1-16. 
 8. Jiang X, Yu L, Yao C, Zhang F, Zhang J, Li C. 
 Synthesis and characterization of Gd2O3 hollow 13. Vidya YS, Anantharaju KS, Nagabhushana H, 
 microspheres using a template-directed method. Sharma SC. Euphorbia tirucalli mediated green 
 Materials. 2016;9(5):323. synthesis of rose like morphology of Gd2O3:Eu3+ red 
 phosphor: Structural, photoluminescence and 
 9. Liu S, Cai Y, Cai X, Li H, Zhang F, Mu Q, et al. 
 photocatalytic studies. Journal of Alloys and 
 Catalytic photodegradation of Congo red in 
 Compounds. 2015;619:760-70. 
 aqueous solution by Ln(OH)3 (Ln = Nd, Sm, Eu, Gd, 
 Tb, and Dy) nanorods. Applied Catalysis A: 14. Cuong ND, Hoa ND, Hoa TT, Khieu DQ, Quang DT, 
 General. 2013;453:45-53. Quang VV, et al. Nanoporous hematite 
 nanoparticles: Synthesis and applications for 
10. Nan M, Sharma AK, Burn S, Saint CP. Feasibility 
 benzylation of benzene and aromatic compounds. 
 study on the application of advanced oxidation 
 Journal of Alloys and Compounds. 2014;582:83-7. 
 technologies for decentralised wastewater 
 treatment. Journal of Cleaner Production. 
 2012;35:230-238. 
11. Reza KM, Kurny A, Gulshan F, Dye AMB. 
 Photocatalytic degradation of methylene blue by 
 12 

File đính kèm:

  • pdfdieu_che_thanh_nano_gadolini_hydroxit_va_khao_sat_hoat_tinh.pdf