Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tổng hợp, tính chất và khả năng ứng dụng vật liệu xúc tác bạc kim loại trên chất mang đồng ôxit

đại học quốc gia hà nội Trờng đại học khoa học tự nhiên Vũ thị hơng lan Nghiên cứu tổng hợp, tính chất khả ứng dụng vật liệu xúc tác bạc kim loại chất mang đồng oxit Chuyên ngành: Hóa vô Mà số: 60 44 25 Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS Trịnh Ngọc Châu Hà nội - 2009 Lời cảm ơn Luận văn đợc hoàn thành phòng thí nghiệm môn Hóa Vô - Khoa Hóa học- Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại häc Qc gia Hµ Néi díi sù híng dÉn trùc tiếp PGS TS Trịnh Ngọc Châu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành đến thầy Trịnh Ngọc Châu, ngời đà giao đề tài tận tình hớng dẫn suốt trình hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, anh chị em môn hóa vô đà tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn Trong trình nghiên cứu đà nhận đợc nhiều động viên, giúp đỡ gia đình, bạn bè Tôi xin gửi đến ngời lòng biết ơn sâu sắc Hà Nội, ngày 22/11/2009 Vũ Thị Hơng Lan Mục lục Mở đầu Ch¬ng Tæng quan 1.1 Công nghệ nano vËt liÖu nano 1.1.1 C«ng nghƯ nano (nanotechnology) 1.1.2 VËt liÖu nano 1.1.2.1 Định nghĩa 1.1.2.2 Đặc ®iĨm, tÝnh chÊt cđa vËt liƯu nano 1.1.3 Các phơng pháp tỉng hỵp vËt liƯu nano 1.1.3.1 Phơng pháp từ xuống (top-down) 1.1.3.2 Phơng pháp từ dới lên (bottom-up) 1.1.4 TÝnh chÊt cđa h¹t nano kim lo¹i 1.1.5 øng dơng cđa vËt liƯu nano hạt nano kim loại 10 1.2 BạC Và NANO BạC 13 1.2.1 Giíi thiƯu vỊ kim lo¹i b¹c 13 1.2.2 B¹c nano tÝnh ưu việt bạc nano so với bạc ion v bc 14 1.2.3 Các phơng pháp ®iỊu chÕ nano b¹c 14 1.2.4 øng dơng cđa nano b¹c 17 1.3 Giới thiệu CuO xúc tác Ag/CuO 20 1.4 Mét sè phơng pháp nghiên cứu vật liệu nano 21 1.4.1 Phơng pháp nhiễu xạ tia X 21 1.4.2 Phơng pháp phân tích nhiệt 23 1.4.3 KÝnh hiĨn vi ®iƯn tư trun qua (TEM) 23 1.4.4 KÝnh hiĨn vi ®iƯn tư qt (SEM) 25 1.4.5 Phổ tán xạ lợng (EDS) 25 CHU¥NG THùC NGHIÖM 26 2.1 Đối tợng, nội dung phơng pháp nghiên cứu 26 2.2 hóa chất - dông cô 26 2.2.1 Hãa chÊt 26 2.2.2 Dông cô 27 2.3 Ph©n tích đặc trng vật liệu 27 2.3.1 Phơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 27 2.3.2 Phơng pháp chụp ảnh SEM, EDS 27 2.3.3 Phơng pháp chôp TEM 27 2.3.4 Phơng pháp phân tích nhiệt 27 2.4 tổng hợp xúc tác Ag/CuO 28 2.4.1 Xác định nhiệt độ nung cho trình tổng hợp 28 2.4.2 Tỉng hỵp vËt liƯu Ag/CuO tõ CuSO4 vµ AgNO3 30 2.4.3 Tổng hợp vật liệu Ag/CuO từ Cu AgNO3 34 2.5 Thö hoạt tính xúc tác 42 2.5.1 Thử hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy với H2O2 42 2.5.2 Thử hoạt tính kháng khuẩn 43 2.5.3 Thư xóc t¸c quang 44 CHƯƠNG KếT QUả Và THảO LUËN 45 3.1 kết nghiên cứu vật liệu phơng pháp nhiễu xạ tia X 45 3.2 Kết chụp ảnh SEM 52 3.3 KÕt qu¶ chơp ¶nh TEM 54 3.4 KÕt qu¶ chụp phổ tán xạ lợng (EDS) 55 3.5 Khảo sát hoạt tính xúc tác vËt liƯu Ag/CuO 56 3.5.1 Thư ho¹t tÝnh xóc t¸c víi H2O2 56 3.5.2 Kết thử hoạt tính kh¸ng khuÈn 62 3.5.3 Kết thử xúc tác quang 64 KÕt luËn 66 Tài liệu tham khảo 67 Mở đầu Nếu kỷ 20 đợc coi kỷ cách mạng công nghệ thông tin kỷ 21 kỷ công nghệ nano Công nghệ nano phát triển với tốc độ bùng nổ hứa hẹn đem lại nhiều thành tựu kỳ diệu cho loài ngời Đối tợng công nghệ nano vật liệu có kÝch cì nano mÐt (10 -9 m) Víi kÝch cì nhá nh vËy vËt liƯu nano cã nh÷ng tÝnh chÊt vô độc đáo mà vật liệu có kích cỡ lớn đợc nh độ bền học cao, hoạt tính xúc tác cao, tính siêu thuận từ, tính chất điện quang trội Chính tính chất u việt đà mở cho vËt liƯu nano nhiỊu lÜnh vùc øng dơng: tõ c«ng nghệ điện tử, viễn thông, lợng đến vấn ®Ị søc kháe, y tÕ, m«i trêng, tõ c«ng nghƯ thám hiểm vũ trụ đến vật liệu đơn giản đời sống hàng ngày Với phạm vi ứng dụng to lớn nh vậy, công nghệ nano đợc nhà khoa học dự đoán thay đổi giới kỷ 21 Nhận thức đợc vai trò, tầm quan trọng công nghệ nano để không bị tụt hậu so với nớc phát triển, từ năm 2004, nhà nớc ta đà coi việc phát triển công nghệ nano định hớng mũi nhọn khoa học công nghệ để phục vụ cho ngành khoa học khác nh công nghệ thông tin, công nghƯ sinh häc, c«ng nghƯ vËt liƯu, c«ng nghƯ m«i trờng Do vậy, năm gần đây, nghiên cứu công nghệ nano Việt Nam đà phát triển thu đợc thành công bớc đầu nh đà điều chế đợc vật liệu nano TiO 2, Cu2O, Ag, Au, oxit phức hợp, ống nano cacbon nghiên cứu để đa sản phẩm vào ứng dụng qui mô công nghiệp Trong số vật liệu nano, hạt nano kim loại quí đợc nghiên cứu nhiều cả, có bạc nano Vật liệu nano bạc nhận đợc quan tâm ý nhiều nhà khoa học nh nhà doanh nghiệp Ngoài đặc tính chung vật liệu nano, hạt bạc kích thớc nano có tính chất thú vị riêng nh: tính quang, tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, khả chống oxi hoá, khả diệt khuẩn, tẩy trùng Vì nhu cầu hạt bạc nano ngày cao nên nhiều nghiên cứu tập trung điều chế bạc nano với qui trình đơn giản, hiệu cao, kích thớc hạt nh mong muốn Trong luận văn này, chọn đề tài Nghiên cứu tổng hợp, tính chất khả ứng dụng vật liệu xúc tác bạc kim loại chất mang đồng oxit Chơng Tổng quan 1.1 Công nghệ nano vật liệu nano 1.1.1 Công nghệ nano (nanotechnology) Thuật ngữ công nghệ nano xuất từ năm 70 kỷ XX Có nhiều cách khác để định nghĩa công nghệ nano Từ điển bách khoa toàn th đa định nghĩa Công nghệ nano ngành công nghệ liên quan đến việc chế tạo, thiết kế, phân tích cấu trúc ứng dụng cấu trúc, thiết bị hệ thống việc điều khiển hình dáng kích thớc cấp độ nano mét[2] Công nghệ nano khoa học liên ngành, kết tinh nhiều thành tựu khoa học nhiỊu lÜnh vùc kh¸c (bao gåm to¸n häc, vËt lý, hóa học, y d ợc học, sinh học) ngành công nghệ có nhiều tiềm [26] Công nghệ nano bao hàm số vấn đề sau: - Tìm hiểu sở khoa học ngành công nghệ nano - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo công cụ phơng pháp quan sát, thao tác cấp độ nano - Chế tạo kiểm soát kích thớc tính chất loại vật liệu nano - ứng dụng vật liệu nano 1.1.2 Vật liệu nano 1.1.2.1 Định nghĩa [1] Vật liệu nano đợc định nghĩa vật liƯu cã kÝch cì tõ 1- 100 nm Ýt nhÊt chiều, thông thờng ba chiều VËt liƯu nano cã thĨ tån t¹i ë ba tr¹ng thái: rắn, lỏng, khí Trong đó, vật liệu nano rắn đợc quan tâm nhiều nhất, sau đến vật liệu lỏng khí Có thể phân chia vật liệu nano thành loại dựa hình dạng: + Vật liệu nano ba chiều (hay gọi vật liệu nano không chiều) vật liệu ba chiều có kích thớc nano mét Ví dụ: đám nano, dung dịch keo nano, hạt nano + Vật liệu nano hai chiều vật liệu có hai chiều cã kÝch thíc nano mÐt VÝ dơ: mµng nano… + Vật liệu nano chiều vật liệu chØ nhÊt cã mét chiỊu cã kÝch thíc nano mÐt VÝ dơ: èng nano, d©y nano… VËt liƯu nanocomposit vật liệu có thành phần cđa vËt liƯu cã kÝch thíc nano hc cã cÊu tróc cđa nã cã nano ba chiỊu, hai chiỊu vµ chiều đan xen Ví dụ: nanocomposit bạc/silica, bạc/uretan, bạc chất 1.1.2.2 Đặc điểm, tính chất vật liệu nano Một đặc điểm quan trọng vật liệu nano kích thớc hạt vô nhỏ bé, lớn kích thớc nguyên tử bậc Do vậy, số nguyên tử nằm bề mặt vật liệu nano lớn nhiỊu so víi c¸c vËt liƯu cã kÝch thíc lín [1, 25] Nếu vật liệu khối thông thờng, số nguyên tử nằm bề mặt, phần lớn nguyên tử lại nằm sâu phía trong, bị lớp che chắn cấu trúc vật liệu nano, hầu hết nguyên tử đợc phơi bề mặt bị che chắn không đáng kể Do vậy, diện tích bề mặt vật liệu nano tăng lên nhiều so với vật liệu thông thờng Nói cách khác, vật liệu có kích thớc nano mét, nguyên tử đợc tự thể toàn tính chất tơng tác với môi trờng xung quanh Điều đà làm xuất vật liệu nano nhiều đặc tính trội, đặc biệt tính chất điện, quang, từ, xúc tác Kích thớc hạt nhỏ bé nguyên nh©n xt hiƯn ë vËt liƯu nano hiƯu øng: hiệu ứng lợng tử, hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thớc + Hiệu ứng lợng tử Đối với vật liệu vĩ mô gồm nhiều nguyên tử (1m3 thể tích vật liệu có khoảng 10 12 nguyên tử), hiệu ứng lợng tử đợc trung bình cho tất nguyên tử, ta bỏ qua khác biệt ngẫu nhiên nguyên tử mà ta xét giá trị trung bình cđa chóng Nhng ®èi víi cÊu tróc nano, kÝch thíc cđa vËt liƯu rÊt nhá, hƯ cã rÊt Ýt nguyên tử nên tính chất lợng tử thể rõ bỏ qua Điều làm xuất vật liệu nano tợng lợng tử kỳ thú nh thay đổi tính chất ®iƯn vµ tÝnh chÊt quang phi tun cđa vËt liƯu, hiệu ứng đờng ngầm + Hiệu ứng bề mặt [23, 30] vật liệu nano, đa số nguyên tử nằm bề mặt, mà diện tích bề mặt vật liệu nano tăng lên nhiều so với vật liệu truyền thống Vì thế, hiệu ứng có liên quan đến bề mặt nh: khả hấp phụ, độ hoạt động bề mặt vật liệu nano lớn nhiều vật liệu dạng khối Điều đà mở rộng ứng dụng kỳ diệu cho lĩnh vực xúc tác nhiều lĩnh vực khác mà nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Kích thớc vật liệu nano đợc trải rộng Ví dụ ta có cầu có bán kính bóng bàn thể tích đủ để làm rÊt nhiỊu h¹t nano cã kÝch thíc 10 nm Nếu ta xếp hạt thành hàng dài độ dài chúng nghìn lần chu vi trái đất + Hiệu ứng kích thớc Các vật liệu truyền thống thờng đợc đặc trng số đại lợng vật lý, hóa học không đổi nh độ dẫn điện kim loại, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tính axit Tuy nhiên, đại lợng vật lý hóa học chØ lµ bÊt biÕn nÕu kÝch thíc cđa vËt liƯu đủ lớn (thờng lớn 100 nm) Khi giảm kích thớc vật liệu xuống đến thang nano (nhỏ 100 nm) đại lợng lý, hóa không bất biến nữa, ngợc lại chúng thay đổi theo kích thớc Hiện tợng gäi lµ hiƯu øng kÝch thíc [2] KÝch thíc mµ đó, vật liệu bắt đầu có thay đổi tính chất đợc gọi kích thớc tới hạn Ví dụ: điện trở kim loại kích cỡ vĩ mô mà ta thấy hàng ngày tuân theo định luật Ohm Nếu ta giảm kích thớc kim loại xuống nhỏ quÃng đờng tự trung bình điện tử kim loại (thờng từ vài nano mét đến vài trăm nano mét) định luật Ohm không ®óng n÷a Lóc ®ã ®iƯn trë cđa vËt liƯu cã kích thớc nano tuân theo qui tắc lợng tử Các nghiên cứu cho thấy tính chất điện, quang, từ, hóa học vật liệu có kích thớc tới hạn khoảng từ nm đến 100 nm nên tính chất có biểu khác thờng thú vị vật liệu nano so víi c¸c vËt liƯu khèi trun thèng [1] 1.1.3 C¸c phơng pháp tổng hợp vật liệu nano [1, 2] Hai phơng pháp để tổng hợp vật liệu nano v nano compozit ph ơng pháp từ xuống (top-down) phơng pháp từ dới lên (bottom-up) Phơng pháp từ xuống phơng pháp tạo hạt kích thớc nano từ hạt có kích thớc lớn Phơng pháp từ dới lên phơng pháp hình thành hạt nano từ nguyên tử ion 1.1.3.1 Phơng pháp từ xuống (top-down) Phơng pháp từ xuống phơng pháp dùng kỹ thuật nghiền biến dạng để biÕn vËt liƯu cã kÝch thíc lín vỊ kÝch thíc nano a Phơng pháp nghiền Vật liệu dạng bột đợc trộn lẫn với viên bi đợc làm từ vật liệu cứng đặt cối Máy nghiền nghiền lắc, nghiền rung, nghiền quay Các viên bi cứng va chạm vào phá vỡ bột đến kích thớc nano Kết thu đợc vật liệu nano không chiều b Phơng pháp biến dạng Phơng pháp biến dạng đùn thủy lực, tuốt, cán, ép Nhiệt độ đợc điều chỉnh tùy thuộc vào trờng hợp cụ thể Nếu nhiệt độ lớn nhiệt độ phòng gọi biến dạng nóng, nhiệt độ nhỏ nhiệt độ phòng gọi biến dạng nguội Kết thu đợc hạt nano chiều chiều Nhìn chung, phơng pháp từ xuống phơng pháp đơn giản, rẻ tiền nhng hiệu quả, chế tạo đợc lợng lớn vật liệu Tuy nhiên, tính đồng vật liệu không cao vậy, phơng pháp từ xuống ®ỵc dïng ®Ĩ ®iỊu chÕ vËt liƯu nano so víi phơng pháp từ dới lên 1.1.3.2 Phơng pháp từ dới lên (bottom-up) Ngợc lại với phơng pháp từ xuống, phơng pháp từ dới lên hình thành vật liệu nano từ nguyên tử ion Ưu điểm phơng pháp tổng hợp đợc vật liệu nano với kích thớc nhỏ đồng Phần lớn vật liệu nano đợc điều chế từ phơng pháp Nó phơng pháp vật lý, hóa học kết hợp hai phơng pháp a Các phơng pháp vật lý Đây phơng pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử chuyển pha +Phơng pháp chuyển pha Vật liệu đợc đun nóng làm nguội với tốc độ nhanh để thu đợc trạng thái vô định hình Sau thay đổi nhiệt để xảy trình chuyển pha: từ vô định hình sang cấu trúc tinh thể Phơng pháp đợc gọi phơng pháp làm nguội nhanh + Phơng pháp bốc bay nhiệt Vật liệu đợc đốt, dùng tia xạ hay phóng hồ quang làm bay vật liệu Sau ngng tụ hơi, ta thu đợc hạt bột mịn, nhỏ có kích cỡ nano Ví dụ, phơng pháp phóng điện hồ quang, ngời ta dùng bình chân khí trơ thổi qua với áp suất thấp, bình có hai điện cực nối với ®iƯn thÕ lín Khi måi cho phãng ®iƯn sÏ x¶y tợng hồ quang hai điện cực Một điện cực anốt bị điện tử bắn phá làm cho nguyên tử bốc bay lên (bốc bay nhiệt), bị điện tử trở thành ion dơng hớng catốt, catốt bị phủ lớp vật liệu bay sang từ anốt Thành phần chất làm điện cực ảnh hởng đến thành phần cấu trúc, hiệu suất hạt nano dạng khối mà chủ yếu dạng bột mịn Các phơng pháp để điều chế vật liệu nano nh thờng yêu cầu thiết bị phức tạp, điều kiện khắt khe khó điều chỉnh đợc kích thớc hạt để phục vụ cho ứng dụng khác b Phơng pháp hóa học Phơng pháp hóa học phơng pháp chế tạo vật liệu nano từ ion nguyên tử Đây phơng pháp phổ biến để tổng hợp vật liệu nano nano compozit Ưu điểm phơng pháp tổng hợp đợc tất dạng vật liệu nano nh dây nano, ống nano, hạt nano, chí cấu trúc nano phức tạp mô sinh học Hơn nữa, phơng pháp cho phép can thiệp để tạo vật liƯu nano víi kÝch thíc nhá h¬n nh mong mn víi ®é ®ång ®Ịu cao 11 A Slisstan – Grijalva et al (2005), “Assessment of growth of silver nanop articles synthesized from an ethylene glycol–silvernitrat– polivinylpy rrolidone solution”, Physica E 25, 438-448 12 Chan Ho Kwon et al (1999), “Temperature dependence and annealing Effectin Suface – Enhanced Raman Scattering on chemically prepared silver island films”, J Phys Chem B, 103, 9610-9615 13 Erol Seker et al (1999), “Nitric oxide reduction by propene over silver/alumina and silver-gold/alumina catalysts: effect of preparation methods”, Applied catalysis A: general 183, 121-134 14 G.H.Jain, L.A.Patil (2007), “CuO- doped BSST thick film resistors for ppb level H2S gas sensing at room temperature”, Sensors and ctuators B 123, 246-253 15 Hongxia Zhang, Milin Zhang (2008), “Synthesis of CuO nanocrystalline and their application as electro de materials for capacitors”, Material Chemistry and Physics 108, 184-187 16 J.L Ou, C.P Chang, Y Sung, K.L Ou, C.C Tseng, H.W.Ling, M.D.Ger (2007), “Uniform polystyrene microspheres decorated with noble Metal nanopartcleformed without using extra reducing agent”, Collioids and surface A: Physicochem Eng Aspects 305, 36-41 17 Kaushik Mallik, Mike Witcomb, Mike Scurrell (2006), “Silver nanoparticlecatalysed redox reaction: An electron relay effect”, Meterials Chemistry and Physics 97, 283-287 18 K Kawahara et al (2000), “Antibacterial effect of silver- zeolite onoralbacterial under anaerobic conditions”, Dental Mater 16, 452- 455 19 Kwan Kim et al (2005), “Effect of Ag and Au nanoparticle on ther SERS of 4-Aminobenzenthiol assemble on powderer Copper”, J Pyus Chem b, 109, 18929 - 13934 20 Long- Shuo Wang, Jian- cheng Deng, Yang, Ting Chen (2008), “Preparation and catalytic properties of Ag/CuO nano – composites via a new method”, Meterials Chemistry and Physics 108, 165-169 66 21 M.A Dar, Q Ahsanulhaq, Y.S.Kim, J.M.sohn, W.B.Shin (2009) “Versatilesynthesis of rectangular shaped nanobat- like CuO nanosturues by hydro thermal method, structural properties and growth mechanism”, Applied Suface Science 255, 6279-6284 22 Maurizio Muniz-Miranda (2006), “The origin of the band at ~ 1025 cm -1 in the SERS of pyridine adsorbed on silver”, Chemical Physics Letters 417, 330-333 23 M Ignatova et al (2003), “Immobilization of silver in polypyrrole/polianion composite coatings: preparation, characterization, and antibacerial activity”, Langmuir, 19, pp 8971-8970 24 M Jasiorski et al (2004), “Properties and application of silica submicron powders with surfare Ag nanoclusters”, Mat.Sci Poland, Vol.22 (No.2) 25 M Janik- Czachor, J Tasny (1992), “A SER investigation of Fe(bpy) 3+ complex on silver”, Electrochimica Acta, Vol 37, No 12, pp 2347- 2352 26 M Wilson et al (2002), “Nanotechonogy-basic science and emerging technologies”, CRC Press 27 P.Jasiorski et al (2004), “Potential of silver nanoparticle-coated polyurethne foam as a antibacterial water filter”, Biotech & Bioeng, Vol 90, No.1, 59-63 28 P Silvert et al (1996), Preparation of colloidal silver dispersion by the poliol process, J Mater Chem, 6(4), 573-577 29 Sambandam Anandan, Xiaogang Wen, Shihe Yang (2005),“Room temperature growth of CuO nanorod arrays on copper and their application as a cathode in dye- sensitized solar cells”, Meterials Chemistry and Physics 93, 35-40 30 U Klueh et al (2000) “Efficacy of silver- coated fabric to prevent bacterial colonization and subsequent device-based biofilm fomation,Biomed”, Mater Res B, 53, 621 31 Unnikrishnan R Oillai, Sarojini Deevi (2006), “Room temperature oxidation of carbon monoxide over copper oxide catalyst”, Applied catalysis B: Environmental 64, 146-151 32 Youichi KuroKawa et al, “Surface-Enhanced Raman Scattering observation on bipyridine, phthalimide, phenylethylamin and 67 theobromine by using a fine silver particle-doped cellulose gel film”, Analyst, september1997, Vol.122, 941-944 68 Phô lục Các bảng kết thực nghiệm thử phản ứng phân hủy H2O2 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu MT Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 600 630 660 690 720 750 780 810 0.5 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 0.076 0.080 0.085 0.093 0.094 0.098 0.103 0.107 1,27.10-4 1,28.10-4 1,29.10-4 1,295.10-4 1,30.10-4 1,31.10-4 1,32.10-4 1,33.10-4 840 3.1 2.6 0.112 1,34.10-4 870 900 3.2 3.3 25.0 2.7 2.8 V∞ =24.5 0.116 0.121 Thể tích khí O2 (ml) V∞ V∞ − Vt ln Hằng số tốc độ (s-1) 1,34.10-4 1,35.10-4 Ktb=1.31.10-4 B¶ng Kh¶o sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 cña mÉu M 1.1.4 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 6.10 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 24.95 25.00 25.05 25.10 25.15 25.20 25.25 25.30 25.35 25.40 25.40 34.50 Thể tích khí O2 (ml) 18.85 18.90 18.95 19.00 19.05 19.10 19.15 19.20 19.25 19.30 19.30 V∞ =28.4 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.090 1.095 1.100 1.106 1.111 1.116 1.121 1.127 1.133 1.138 1.138 1,82.10-3 1,74.10-3 1,67.10-3 1,60.10-3 1,61.10-3 1,49.10-3 1,44.10-3 1,39.10-3 1,35.10-3 1,31.10-3 1,26.10-3 Ktb =1.52.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 1.2.4 Thi gian phản ứng (s) 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 Mức nước thăng (ml) Thể tích khí O2 (ml) 28.15 28.20 28.25 28.30 28.35 28.40 28.45 28.50 28.55 28.60 28.65 39.00 22.15 22.20 22.25 22.30 22.35 22.40 22.45 22.50 22.55 22.60 22.65 V∞ =33.00 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 6.0 1.111 1.116 1.121 1.126 1.132 1.135 1.140 1.145 1.150 1.154 1.159 1,85.10-3 1,77.10-3 1,70.10-3 1,63.10-3 1,57.10-3 1,51.10-3 1,46.10-3 1,41.10-3 1,37.10-3 1,33.10-3 1,29.10-3 Ktb=1,54.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mÉu M 1.3.4 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 3.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 26.05 26.10 26.20 26.30 26.35 26.40 26.45 26.50 26.50 26.60 26.65 36.50 Thể tích khí O2 (ml) 23.05 23.10 23.20 23.30 23.35 23.40 23.45 23.50 23.50 23.60 23.65 V∞ =33.5 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.165 1.170 1.179 1.189 1.194 1.199 1.204 1.209 1.209 1.219 1.224 1,92.10-3 1,86.10-3 1,79.10-3 1,72.10-3 1,66.10-3 1,60.10-3 1,54.10-3 1,49.10-3 1,49.10-3 1,40.10-3 1,36.10-3 Ktb =1,62.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản øng ph©n hđy H2O2 cđa mÉu M 1.1.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 2.1 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 24.8 24.9 24.95 25.0 25.05 25.1 25.15 25.2 25.25 25.3 25.35 26.4 Thể tích khí O2 (ml) 22.7 22.8 22.85 22.9 22.95 23.0 23.05 23.1 23.15 23.2 23.25 V∞ =24.3 ln V∞ V∞ − Vt 2.7220 2.785 2.818 2.854 2.890 2.928 2.967 3.008 3.050 3.095 3.141 Hằng số tốc độ (s-1) 4,53.10-3 4,42.10-3 4,27.10-3 4,13.10-3 4,01.10-3 3,90.10-3 3,80.10-3 3,71.10-3 3,63.10-3 3,55.10-3 3,49.10-3 Ktb =3,95.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mÉu M 1.2.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 7.7 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 30.6 30.65 30.7 30.75 30.8 30.85 30.9 30.95 31.0 31.05 31.1 32 Thể tích khí O (ml) 22.9 22.95 23 23.05 23.1 23.15 23.2 23.25 23.3 23.35 23.4 V∞ =24.3 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 2.854 2.890 2.928 2.967 3.008 3.050 3.095 3.141 3.190 3.241 3.295 4,75.10-3 4,58.10-3 4,43.10-3 4,30.10-3 4,17.10-3 4,06.10-3 3,96.10-3 3,87.10-3 3,79.10-3 3,72.10-3 3,66.10-3 Ktb =4,12.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 1.3.5 Thi gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 2.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 26 26.1 26.15 26.2 26.25 26.3 26.35 26.4 264.5 26.5 26.55 27 Thể tích khí O2 (ml) 24 24.1 24.15 24.2 24.25 24.3 24.35 24.4 24.45 24.5 24.55 V∞ = 25 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 3.218 3.324 3.381 3.342 3.506 3.575 3.649 3.729 3.816 3.912 4.017 ln 5,36.10-3 5,27.10-3 5,12.10-3 4,98.10-3 4,87.10-3 4,76.10-3 4,67.10-3 4,6.10-3 4,54.10-3 4,49.10-3 4,46.10-3 Ktb =4,38.10-3 B¶ng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 cña mÉu M 1.1.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 0.8 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 16.5 16.6 16.7 16.9 17.0 17.1 17.15 17.2 17.25 17.3 17.4 20 Thể tích khí O (ml) 15.7 15.8 15.9 16.0 16.2 16.3 16.35 16.4 16.45 16.5 16.6 V∞ = 19.2 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.702 1.731 1.760 1.791 1.856 1.890 1.907 1.925 1.943 1.961 1.999 2,83.10-3 2,74.10-3 2,66.10-3 2,59.10-3 2,57.10-3 2,52.10-3 2,44.10-3 2,37.10-3 2,31.10-3 2,25.10-3 2,22.10-3 Ktb =2,26.10-3 Bảng Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 1.2.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 2.8 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 21.0 23 Thể tích khí O (ml) 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 18.0 18.1 17.2 V∞ = 20.2 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.907 1.940 1.976 2.012 2.050 2.089 2.130 2.172 2.217 2.263 2.312 ln 3,17.10-3 3,08.10-3 2,99.10-3 2,91.10-3 2,84.10-3 2,78.10-3 2,73.10-3 2,68.10-3 2,64.10-3 2,60.10-3 2,56.10-3 Ktb =2,82.10-3 Bảng 10 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 1.3.6 Thi gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 4.8 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 22.0 22.1 22.2 22.3 22.4 22.5 22.6 22.7 22.8 22.9 23 24.8 Thể tích khí O2 (ml) 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 18.0 18.1 18.2 V∞ = 20.0 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.966 2.002 2.040 2.079 2.120 2.162 2.207 2.253 2.302 2.353 2.407 3,27.10-3 3,17.10-3 3,09.10-3 3,01.10-3 2,94.10-3 2,88.10-3 2,83.10-3 2,78.10-3 2,74.10-3 2,70.10-3 2,67.10-3 Ktb =2,93.10-3 B¶ng11 Kh¶o sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 cña mÉu M 2.1.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 1.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 11.6 11.8 12.0 12.2 12.4 12.6 12.8 13.0 13.2 13.4 13.6 18.6 Thể tích khí O2 (ml) 10.6 10.8 11.0 11.2 11.4 11.6 11.8 12.0 12.2 12.4 12.6 V∞ = 17.6 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.092 0.951 0.981 1.012 1.043 1.076 1,110 1,145 1.181 1.219 1.258 ln 1,54.10-3 1,51.10-3 1,49.10-3 1,47.10-3 1,45.10-3 1,44.10-3 1,42.10-3 1,41.10-3 1,40.10-3 1,39.10-3 1,38.10-3 Ktb =1.45.10-3 Bảng 12 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 2.2.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 0.6 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 15.2 15.4 15.6 15.8 15.9 16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 18.6 Thể tích khí O2 (ml) 14.6 14.8 15.0 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 V∞ = 18.0 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.827 1.901 1.982 2.068 2.115 2.163 2.215 2.269 2.326 2.386 2.451 3,05.10-3 3,02.10-3 3,00.10-3 2,99.10-3 2,94.10-3 2,88.10-3 2,83.10-3 2,80.10-3 2,77.10-3 2,74.10-3 2,72.10-3 Ktb =2,89.10-3 B¶ng 13 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hñy H2O2 cña mÉu M 2.3.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 1.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 17.0 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 18.0 19.0 Thể tích khí O2 (ml) 16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.8 16.9 17.0 V∞ = 18.0 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 2.197 2.249 2.303 2,359 2,420 2.484 2.554 2.628 2.708 2.795 2.890 ln 3,66.10-3 3,57.10-3 3,49.10-3 3,42.10-3 3,36.10-3 3,31.10-3 3,27.10-3 3,24.10-3 3,22.10-3 3,21.10-3 3,21.10-3 Ktb =3,36.10-3 Bảng 14 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 2.1.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 0.5 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 10.4 10,6 10.8 11.0 11.2 11.4 11.6 11.8 11.9 12.0 12.2 17.9 Thể tích khí O2 (ml) 9.9 10.1 10.3 10.5 10.7 10.9 11.1 11.3 11.4 11.5 11.6 V∞ = 17.4 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.842 0.869 0.896 0.925 0.954 0.985 1,016 1,048 1.064 1.082 1.099 1,04.10-3 1,40.10-3 1,36.10-3 1,34.10-3 1,33.10-3 1,31.10-3 1,30.10-3 1,29.10-3 1,27.10-3 1,24.10-3 1,22.10-3 Ktb =1,28.10-3 Bảng 15 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản øng ph©n hđy H2O2 cđa mÉu M 2.2.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 2.2 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 16.2 16.4 16.6 16.8 16.9 17.0 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 19.8 Thể tích khí O2 (ml) 14.0 14.2 14.4 14.6 14.7 14.8 14.9 15.0 15.1 15.2 15.3 V∞ = 17.6 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.587 1.644 1.705 1.769 1.803 1.838 1.875 1,912 1.952 1.992 2.035 ln 2,65.10-3 2,61.10-3 2,58.10-3 2,56.10-3 2,51.10-3 2,45.10-3 2,40.10-3 2,36.10-3 2,32.10-3 2,29.10-3 2,26.10-3 Ktb =2,45.10-3 B¶ng 16 Kh¶o sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 cña mÉu M 2.3.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 1.6 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 16.60 16.65 16.70 16.75 16.80 16.85 16.90 16.95 17.00 17.05 17.10 19.00 Thể tích khí O2 (ml) 15.00 15.05 15.10 15.15 15.20 15.25 15.30 15.35 15.40 15.45 15.50 V∞ = 17.4 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 1.98 2.00 2.02 2.05 2.07 2.09 2.11 2.14 2.16 2.19 2.21 3,30.10-3 3,17.10-3 3,06.10-3 2,97.10-3 2,88.10-3 2,79.10-3 2,71.10-3 2,64.10-3 2,55.10-3 2,52.10-3 2,46.10-3 Ktb =2,82.10-3 Bảng 17 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu MT Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 12.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 12.8 12.9 13.0 13.0 13.1 13.1 13.1 13.1 13.1 13.1 13.15 29.5 Thể tích khí O2 (ml) 0.8 0.9 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.15 V∞ = 17.5 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.047 0.053 0.059 0.065 0.065 0.065 0.065 0.065 0.065 0.065 0.068 ln 7,80.10-5 8,38.10-5 8,91.10-5 8,52.10-5 9,01.10-5 8,65.10-5 8,32.10-5 8,01.10-5 7,73.10-5 7,46.10-5 7,56.10-5 Ktb =8,21.10-5 B¶ng 18 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hñy H2O2 cña mÉu M 3.1.4 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 12.00 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 13.75 13.80 13.85 13.90 13.95 14.00 14.00 14.05 14.10 14.15 14.20 33.50 Thể tích khí O2 (ml) 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.05 2.10 2.15 2.20 2.25 V∞ = 21.5 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.084 0.087 0.089 0.092 0.095 0.097 0.100 0.102 0.105 0.107 0.110 1,41.10-4 1,38.10-4 1,35.10-4 1,33.10-4 1,32.10-4 1,29.10-4 1,28.10-4 1,26.10-4 1,25.10-4 1,23.10-4 1,22.10-4 Ktb =1,30.10-4 Bảng 19 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 3.2.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 15.0 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 19.6 17.7 19.8 19.9 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 44.0 Thể tích khí O2 (ml) 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 V∞ = 29.0 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.173 0.177 0.181 0.185 0.189 0.193 0.198 0.202 0.206 0.210 0.215 ln 2,88.10-4 2,81.10-4 2,74.10-4 2,68.10-4 2,63.10-4 2,58.10-4 2,53.10-4 2,49.10-4 2,45.10-4 2,42.10-4 2,38.10-4 Ktb =2,60.10-4 Bảng 20 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản øng ph©n hđy H2O2 cđa mÉu M 3.3.6 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 12.00 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 14.70 14.80 14.85 14.90 14.95 15.00 15.10 15.15 15.20 15.25 15.30 29.40 Thể tích khí O2 (ml) 2.70 2.80 2.85 2.90 2.95 3.00 3.10 3.15 3.20 3.25 3.30 V∞ = 17.4 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.117 0.121 0.124 0.126 0.128 0.130 0.135 0.138 0.140 0.142 0.145 1,95.10-4 1,93.10-4 1,87.10-4 1,83.10-4 1,78.10-4 1,74.10-4 1,73.10-4 1,64.10-4 1,67.10-4 1,64.10-4 1,61.10-4 Ktb =1,76.10-4 B¶ng 21 Kh¶o sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 cña mÉu M 4.1.4 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) 12.00 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 13.90 14.00 14.00 14.10 14.10 14.15 14.20 14.20 14.25 14.30 14.30 33.00 Thể tích khí O2 (ml) 1.90 2.00 2.00 2.10 2.10 2.15 2.20 2.20 2.25 2.30 2.30 V∞ = 21 V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.095 0.100 0.100 0.105 0.105 0.108 0.111 0.111 0.113 0.116 0.116 ln 1,58.10-4 1,58.10-4 1,52.10-4 1,53.10-4 1,46.10-4 1,44.10-4 1,42.10-4 1,37.10-4 1,35.10-4 1,33.10-4 1,29.10-4 Ktb =1,57.10-4 Bảng 22 Khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy H2O2 mẫu M 4.2.5 Thời gian phản ứng (s) Mức nước thăng (ml) Thể tích khí O2 (ml) 12.00 8.65 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 20.65 20.90 21.10 21.35 21.60 21.70 22.00 22.20 22.45 22.45 22.80 38.2 8.90 9.10 9.35 9.60 9.70 10.0 10.2 10.45 10.45 10.8 26.2 V∞ = 26.2 ln V∞ V∞ − Vt Hằng số tốc độ (s-1) 0.401 0.415 0.427 0.441 0.456 0.462 0.481 0.493 0.509 0.509 0.531 6,68.10-4 6,59.10-4 6,46.10-4 6,40.10-4 6,34.10-4 6,17.10-4 6,16.10-4 6,09.10-4 6,06.10-4 5,85.10-4 5,90.10-4 Ktb =6.25.10-4 ... đầu số tất kim loại Bạc vợt xa kim loại khác tính dẻo, dễ dát mỏng dễ kéo sợi [6] Về mặt hóa học, bạc kim loại hoạt động Bạc không tác dụng với ôxi không khí kể đun nóng nên bạc đợc xem kim loại... 1.1.4 TÝnh chÊt cđa h¹t nano kim lo¹i 1.1.5 øng dơng cđa vËt liƯu nano hạt nano kim loại 10 1.2 BạC Và NANO BạC 13 1.2.1 Giíi thiƯu vỊ kim lo¹i b¹c 13 1.2.2... hạt bạc nano ngày cao nên nhiều nghiên cứu tập trung điều chế bạc nano với qui trình đơn giản, hiệu cao, kích thớc hạt nh mong muốn Trong luận văn này, chọn đề tài Nghiên cứu tổng hợp, tính chất