CHẾ TẠO HẠT NANO Fe2O3 VÔ ĐỊNH HÌNH VÀ CÁC TÍNH CHẤT

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Hoàng Thanh Cao CHẾ TẠO HẠT NANO Fe 2 O 3 VÔ ĐỊNH HÌNH VÀ CÁC TÍNH CHẤT   604407        C:  - 2012 c hoàn thành ti: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. ng dn khoa hc: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Hải Phn bin 1: PGS. TS. Ngô Thu Hương  i hc Khoa hc t nhiên  i hc Quc gia Hà Ni. Phn bin 2: PGS.TS. Lục Huy Hoàng  i hm Hà Ni Luc bo v ti Hng chm thi luc ti hc Khoa hc t nhiên vào hi 08 gi 30, ngày 01 tháng 03  Có th c ti: Trung tâm thông tin thư viện Đại học quốc gia Hà Nội. Lời nói đầu Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 1 Vật lí chất rắn Lời nói đầu   oxit               2 , SiO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3  2 ,  nano: SiO 2 , TiO 2                                Có ba ng: t    t                        Lời nói đầu Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 2 Vật lí chất rắn                  nano     : -  hình. -   crom.          trong 3        Lời nói đầu Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 3 Vật lí chất rắn                                   nano oxit Fe 2 O 3 và Fe 2-x Cr x O 3 . Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 4 Vật lí chất rắn Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO VÔ ĐỊNH HÌNH 1.1. Một số tính chất của vật liệu nano 1.1.1. Hiệu ứng bề mặt         õ  1.1.2. Hiệu ứng kích thước                     1.2. Phân loại vật liệu nano       Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 5 Vật lí chất rắn  +) Phân loại theo tính chất vĩ mô của vật liệu Vật liệu nano bất đẳng hướng Vật liệu nano đẳng hướng +) Phân loại theo hình dáng của vật liệu  Vật liệu nano không chiều. Vật liệu nano một chiều. Vật liệu nano hai chiều.    +) Phân loại theo mục đích ứng dụng   Vật liệu nano ứng dụng trong lĩnh vực điện tử Vật liệu nano ứng dụng trong lĩnh vực quang học, quang tử Vật liệu nano ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp truyền thống Vật liệu nano ứng dụng trong y sinh 1.3. Xu hướng chế tạo vật liệu nano               top-down) và hình  bottom- up                  Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 6 Vật lí chất rắn  d oxit  Fe 3 O 4                 n .       . 1.4. Vật liệu Fe 2 O 3 1.4.1. Giới thiệu                             54 Fe , 56 Fe , 57 Fe và 58 Fe  ngôi sao thông qua qu      Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 7 Vật lí chất rắn  ôxi ôxi   Fe 2 O 3 là oxit              a Fe 2 O 3  ga                     2 O 3  ng .            2 O 3  and Guiot -   epsilon Fe 2 O 3 là gamma  epsilon  alpha Fe 2 O 3       epsilon Fe 2 O 3  Epsilon Fe 2 O 3 nh alpha Fe 2 O 3  500  700°C. Beta Fe 2 O 3   500 2 O 3   (III) sunphat. Beta Fe 2 O 3  2 O 3  alpha Fe 2 O 3  2 O 3  Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Hoàng Thanh Cao 8 Vật lí chất rắn 1.4.2. α-Fe 2 O 3 (hematite) -ray    -Fe 2 O 3 và Al 2 O 3   .   - T M   8 nm           1.5.3. γ-Fe 2 O 3 (maghemite)            thành -Fe 2 O 3  3 O 4 ôxi                    maghemite và maghetite, các ion ôxi    v  (II)   O. [...]... 80 emu/g 1.7 Lựa chọn phương pháp chế tạo vật liệu nano oxit vô định hình Các hạt nano oxit vô định hình được chế tạo bằng cách tổng hợp điện hóa, làm nóng bằng lò vi sóng, hóa siêu âm bởi vì các phương pháp này cung cấp một tốc độ làm lạnh nhanh cho việc hình thành trạng thái vô định hình cho các oxit sắt Cách phổ biến nhất đển thu được các hạt nano oxit sắt vô định hình là phương pháp hóa siêu âm Phương... và quy trình chế tạo tối ưu cho từng dạng cấu trúc nano vô định hình khác nhau của các dạng oxit sắt, hướng tới các ứng dụng trong trong thực tế 3.2 Cấu trúc và hình dạng 3.2.1 Kết quả nhiễu xạ tia X Các hình ảnh XRD của các mẫu Fe2O3 được chế tạo tại nhiệt độ Te = 70, 80 và 90oC trước và sau khi nung lên đến 600oC Các tín hiệu cao ở góc hẹp xuất hiện trong tất cả các đường cong là do bản chất vô định. .. trữ từ tính, hấp phụ và quá trình thanh lọc và xúc tác Trong số những oxit đó, hạt nano oxit sắt đóng một vai trò quan trọng do các hoạt động xúc tác tốt và diện tích bề mặt riêng cao của các hạt nano Đặc biệt trong chất xúc tác, các hạt nano oxit sắt có nhiều thú vị hơn so với các hạt nano tinh thể nhờ vào liên kết lỏng lẻo và diện tích bề mặt cao của pha vô định hình Nó đã được sử dụng như là chất. .. nghiên cứu tính chất của các mẫu được chế tạo Chương này chủ yếu trình bày các kết quả đạt được của luận văn trên cơ sở nghiên cứu tính chất của các vật liệu nano oxit sắt (Fe2O3) và sắt-crom vô định hình Fe2-xCrxO3 với x =0; 0.05; 0.10; 0.15; 0.20 Bên cạnh đó, các đánh giá và thảo luận về chất lượng của các sản phẩm đã chế tạo cũng như triển vọng ứng dụng của nó cũng được trình bày Từ đó, tìm ra các giải... nhiệt độ phòng trong mô hình truyền chuẩn, bằng cách sử dụng một phổ kế truyền tín hiệu được tăng tốc liên tục với nguồn phát xạ 57Co:Rh Hoàng Thanh Cao 13 Vật lí chất rắn Chương 3 Luận văn tốt nghiệp Chương 3 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT VÔ ĐỊNH HÌNH 3.1 Mở đầu Sau khi lựa chọn phương pháp hóa siêu âm để chế tạo vật liệu nano Fe2O3 và Fe2-xCrxO3 vô định hình như mong muốn Chúng... định hình và tìm cách để cải thiện sự ổn định của trạng thái vô định hình bằng cách pha thêm crom Kết quả cho thấy sự hiện diện của crom tăng năng lượng kết tinh của hệ thống Hoàng Thanh Cao 11 Vật lí chất rắn Chương 2 Luận văn tốt nghiệp Chương 2 QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT VÀ OXIT SẮT-CROM VÔ ĐỊNH HÌNH 2.1 Quy trình chế tạo mẫu Tiền chất được chọn trong thí nghiệm này là FeCl3,... hóa siêu âm tạo ra oxit sắt dựa vào các tiền chất như Fe(CO)5, FeCl3, Fe(NO3)3, Fe(OAc)2, Fe(OEt)3 Trong luận văn này chúng tôi lựa chọn phương pháp hóa siêu âm để điều chế hạt nano oxit sắt và oxit sắt-crom vô định hình do phương pháp này có nhiều thuận lợi hơn so với các phương pháp truyền thống khác vì phương pháp và thiết bị chế tạo đơn giản, nguyên liệu rẻ, kích cỡ hạt nhỏ, đồng đều và độ tinh... định hình của chất nền thủy tinh Tất cả các vật liệu trước khi ủ thể hiện các kết quả rất giống nhau với sự vắng mặt của các đỉnh nhiễu xạ Điều này cho thấy cấu trúc vô định hình của các hạt oxit sắt Trong các mẫu với Te = 80 và 90oC sau khi ủ, tất cả các đỉnh nhiễu xạ có thể được gán cho pha hematite Fe2O3 (JCPDS #73-2234) Sự có mặt của các pha khác khó được nhận ra thông qua các dữ liệu XRD Trong các. .. trong hình 3.2 Sau khi ủ ở 220 – 400oC, quá trình kết tinh xảy ra dần dần được thể hiện bởi các đỉnh nhiễu xạ yếu và rộng tại 33,2; 35,6 và 62,5o gán cho hoặc là cấu trúc α -Fe2O3 hoặc là γ -Fe2O3 Ở nhiệt độ ủ cao, Ta = 500 và 600oC, tất cả các đỉnh của pha hematite xuất hiện và tăng lên với Ta ngày càng cao Hình 3.2: Giản đồ XRD của vật liệu nano oxit sắt vô định hình khi vừa được chế tạo tại 80oC và sau... Quá trình chế tạo các mẫu oxit sắt-crom vô định hình Fe2-xCrxO3 với x = 0; 0.05; 0.10; 0.15; 0.20 tương tự như đối với các mẫu oxit sắt Hóa chất được sử dụng là FeCl3.6H2O với nồng độ (0.01 - 0.01x) và Cr(NO3)3.9H2O với nồng độ 0.01x 2.2 Các phép đo khảo sát tính chất của hạt nano 2.2.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X Cấu trúc hạt nano Fe2O3 và Fe2-xCrxO3 vô định hình được phân tích bằng nhiễu xạ kế X-ray Bruker . top-down) và hình  bottom- up               