Kẽm Oxit CAS: 1314-13-2

Nghiên cứu này trình bày các chất xúc tác ZnO được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel và cơ hóa, sử dụng methanol và ethanol làm dung môi, nhằm phân hủy cephalexin – một loại kháng sinh β-lactam khó phân hủy thường tồn tại trong môi trường nước – thông qua cơ chế xúc tác ma sát (tribocatalysis) và xúc tác áp điện (piezocatalysis). Việc đánh giá có hệ thống về đặc tính cấu trúc, diện tích bề mặt và các điều kiện ma sát cho thấy quá trình kích hoạt cơ hóa ở mức độ vừa phải (trong 1 giờ) tạo ra mật độ khuyết tật và khả năng tiếp cận bề mặt tối ưu; đồng thời, các hệ thống phản ứng sử dụng vật liệu Polytetrafluoroethylene (PTFE) mang lại hiệu suất vượt trội so với hệ thống bằng thủy tinh nhờ khả năng tăng cường truyền điện tích do hiệu ứng ma sát điện (triboelectric). Hiệu suất phân hủy tăng theo tốc độ khuấy và tuân theo động học giả bậc một; bên cạnh đó, các thí nghiệm bẫy gốc tự do sử dụng axit ascorbic, rượu isopropyl và EDTA-2Na đã xác định các gốc superoxide (•O₂⁻) là tác nhân phản ứng chủ đạo thúc đẩy quá trình phân hủy cephalexin.

Nghiên cứu này trình bày quá trình tổng hợp các hạt nano ZnO có cấu trúc wurtzite bằng phương pháp sol-gel, sử dụng tiền chất kẽm acetate dihydrate và kali hydroxide trong dung môi methanol ở nhiệt độ 50–70 °C trong cả hệ thống hở và hệ thống kín, đồng thời ứng dụng chúng làm lớp vận chuyển electron trong các diode phát quang chấm lượng tử (QLED) màu đỏ cấu trúc đảo ngược. Các tác giả chứng minh rằng việc tăng nhiệt độ tổng hợp sẽ làm tăng kích thước hạt ZnO và giảm hiện tượng phát quang trong vùng ánh sáng nhìn thấy do các khuyết tật bề mặt; bên cạnh đó, quá trình tổng hợp trong hệ thống hở tạo ra các hạt có kích thước lớn hơn so với hệ thống kín do sự bay hơi của methanol và cơ chế chín Ostwald (Ostwald ripening). Các thiết bị QLED cấu trúc đảo ngược—với cấu trúc đa lớp ITO/ZnO/CdSe/ZnS (chấm lượng tử đỏ)/CBP/MoO₃/Al—nhìn chung cho thấy điện áp vận hành thấp hơn khi sử dụng hạt ZnO được tổng hợp ở nhiệt độ cao hơn nhờ khả năng dẫn electron được cải thiện; tuy nhiên, sự cân bằng điện tích tối ưu và hiệu suất dòng điện cực đại đạt mức 5,8 cd/A lại thu được với các hạt nano ZnO tổng hợp ở 60 °C trong hệ thống kín, vượt trội hơn so với các thiết bị sử dụng hạt nano tổng hợp ở nhiệt độ thấp hơn hoặc trong hệ thống hở.