Thông tin tài liệu
BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO ĐẠI HỌCHUẾTRƯỜNGĐẠIHỌCKH OAHỌC VÕTRIỀUKHẢI TNGHPNANOKMOXÍT CĨKIMSỐTHÌNHTHÁI VÀMTSN G DNG Chunngành:HóalýthuyếtvàHóalýMã số: 6244 0119 LUẬNÁNTIẾNSĨHĨAHỌC NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC: GS.TS.TRẦNTHÁIHỊA TS.ĐINHQUANGKHIẾU HUẾ2 LỜICAMĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kếtquản g h i ê n c ứ u t r o n g l u ậ n n n y l t r u n g t h ự c , đ ợ c c c đ n g t c g i ả c h o p h é p s dụngvàchưatừngđượccơngbốtrongbấtkỳmộtcơngtrìnhnàokhác Tácgiả VõTriềuKhải LỜICẢMƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Giáo sư, Tiến sĩ Trần TháiHòa Tiến sĩ Đinh Quang Khiếu, người Thầy tâm huyết tận tình giúp đỡ,hướng dẫn, động viên khích lệ dành thời gian trao đổi định hướng cho tôitrong q trìnhthựchiệnluận án Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học – Đại họcHuế, Ban Giám đốc Đại học Huế, Ban Giám hiệu trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuậtQuảngNamđãtạođiềukiệnthuậnlợichotôitrongthờigianthựchiệnluậnán Tôixin chân thành cảm ơn Ban chủnhiệm Khoa Hóa,phịngĐ o t o S a u đ i họct r n g Đ i h ọ c K h o a h ọ c – Đ i h ọ c H u ế , B ộ m ô n H ó a l ý , B ộ m n P h â n t í c h , B ộ môn Vô cơ, Bộ môn Hữu Thầy giáo, Cơ giáo thuộc Khoa Hóa trường Đạihọc Khoa học – Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trìnhthựchiệnluậnán Tơi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hải Phong, PGS TS Nguyễn Văn Hiếu,PGS.TS.NguyễnXuânNghĩa,TS.LêVănKhu,TS.ĐỗHùngMạnh,TS.NguyễnĐứcThọ,TS Nguyễn Văn Hải, ThS Đỗ ThịT h o a , T h S N g u y ễ n C u T ố Q u a n g , T h S P h a n T h ị KimThưđãgiúpđỡtơiphântíchđặctrưngcácmẫuthựcnghiệmtrongluậnánnày Cuốic ù n g , T ô i c h â n t h n h c ả m n g i a đ ì n h , b n b è v đ n g n g h i ệ p đ ã đ ộ n g viên,giúpđỡtrongsuốtqtrìnhlàmviệcđểtơihồnthànhluậnánnày Huế,tháng5năm2014 VõTriềuKhải MỤCLỤC Trangphụbìa .i Lờicamđoan .ii Lờicảmơn iii Mụclục iv Danhmụccáckýhiệuvàcácchữviếttắt viii Danhmụccácbảng x Danhmụccáchình xiii Danhmụccácsơđồ xx MỞĐẦU CHƯƠNG1.TỔNGQUANTÀILIỆU 1.1 TỔNGHỢPVẬTLIỆUZnOKÍCHTHƯỚCNANO .5 1.2 TỔNGHỢPVẬTLIỆUZnOPHATẠPLa(La–ZnO) .11 1.3 ỨNGDỤNGZnOvàLa–ZnOTRONGXÚCTÁCQUANGHÓA PHÂNHỦYPHẨMNHUỘM 14 1.4 ỨNGDỤNGLa–ZnOLÀMCẢMBIÊNKHÍ 20 4.1.Cơsởlýthuyết 20 1.4.2.TổngquanmộtsốkếtquảnghiêncứucảmbiếnkhíH2,NH3,C2H5OHbằngvậtliệubándẫntr ongnhữngnămgầnđây 23 1.5 ỨNGDỤNGZnOBIẾNTÍNHĐIỆNCỰC 28 CHƯƠNG2.MỤCTIÊU,NỘIDUNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 33 2.1 MỤCTIÊU .33 2.2 NỘIDUNG .33 2.3 MỘTSỐPHƯƠNGPHÁPPHÂNTÍCHHĨALÝ 33 2.3.1 PhươngphápnhiễuxạtiaX 33 2.3.2 Hiểnviđiệntửquét 36 2.3.3 Hiểnviđiệntửtruyềnqua 37 2.3.4 PhươngphápphổtánsắcnănglượngtiaX 37 2.3.5 PhổRaman 39 2.3.6 Phổphảnxạkhuếchtántửngoạikhảkiến 41 2.3.7 Phổhấpthụtửngoại–khảkiến 42 2.3.8 Đẳngnhiệthấpphụ-khửhấpphụnitơ 43 2.3.9 Phươngphápphântíchnhiệt 44 2.3.10 Phươngphápgiảihấptheochươngtrìnhnhiệtđộ 45 2.3.11 Phươngphápsắckýlỏnghiệunăngcao(HPLC) 46 2.3.12 Phươngphápvon–ampehòatananot 47 2.3.13 Phươngphápphântíchthốngkê 52 2.4 THỰCN G H I Ệ M .52 2.4.1 Hóachất 52 2.4.2 Phươngphápthựcnghiệm .53 2.4.2.1 PhươngpháptổnghợpZnOtronghệkẽmacetate– dungdịchethanoldùnghexamethylenetetramine(HM)làm chấttạomôitrườngkiềm 53 2.4.2.2 PhươngpháptổnghợpZnOphatạpLa 54 2.4.2.3 Phươngp h p t ổ n g h ợ p Z n O t r o n g h ệ k ẽ m a ce ta t e – e t h a n o l d ù n g KOH/NaOHlàmchấttạomơitrườngkiềm .55 2.4.2.4 Phươngphápxácđịnhhoạttínhxúctác 55 2.4.2.5 PhươngphápđoCOD .56 2.4.2.5 Phươngphápxácđịnhđiểmđẳngđiện 57 2.4.2.6 Phươngphápđocảmbiếnkhí 57 2.4.2.7 BiếntínhđiệncựcGCbằngZnOdạngđĩalụclăng 60 CHƯƠNG3.KẾTQUẢVÀTHẢOLUẬN 62 3.1 TỔNGHỢPKIỂMSỐTHÌNHTHÁIMICRO/NANOZnOTỪ DẠNGĐĨAĐẾNDẠNGQUETRONGHỆKẼMACETATE–ETHANOL– NƯỚCDÙNGCHẤTHEXAMETHYLENETETRAMINE(HM) TẠOMƠITRƯỜNG KIỀM 62 3.1.1 Ảnhhưởngcủacácdungmơihữucơđếnhìnhtháicủavậtliệu 62 3.1.2 Ảnhhưởngcủatỉlệethanol-nướcđếnhìnhtháicủavậtliệuZnO 64 3.1.3 XâydựnggiảnđồhìnhtháiZnOtronghệbacấutửZn(CH 3COO)2 - C2H5OH-H2O 73 3.2 TỔNGHỢPZnOTRONGHỆKẼMACETATE–ETHANOL–KIỀM 77 3.2.1 TổnghợpZnOdạngquetronghệkẽmacetate–ethanol–NaOH 77 3.2.2 TổnghợpZnOdạngcầutronghệkẽmacetate–ethanol-KOH 79 3.3 TỔNGHỢPZnOCHỨALa(La– ZnO) .82 3.3.1 Ảnhhưởngcủanồng độgel 83 3.3.2 Ảnhhưởng củanhiệtđộ thuỷ nhiệt 85 3.3.3 Ảnhhưởng nồngđộNaOH 87 3.3.4 Ảnhhưởng tỉlệLa/Zn 88 3.4 HOẠTTÍNHXÚCTÁCCỦAZnOVÀLa-ZnO 96 3.4.1 ĐộnghọcmấtmàuphẩmnhuộmmethylxanhbằnghệxúctácZnO/H 2O2 vớisựhỗtrợcủasóngsiêuâm .97 3.4.2 PhânhủyphẩmnhuộmmethylxanhbằngxúctácLa–ZnO 104 3.4.2.1.Cácyếutốảnhhưởngđến sựmấtmàuquanghoá .104 3.4.2.2 Độnghọcvàcơchếcủaphảnứngmấtmàuquanghoá 105 3.4.2.3 Thảo luậnvềcơchếqtrìnhmấtmàuquanghố .110 3.4.2.4 Sựhoànnguyênxúctác 111 3.5 HOẠTTÍNHCẢMBIẾNKHÍCỦA ZnOVÀLa–ZnO 114 3.5.1 Hoạttínhcảmbiếnđốivớihydro 114 3.5 Hoạttínhcảmbiến đốivớiethanol 118 3.5.3.Hoạttínhcảm biếnđốivớiammonia 123 3.6 BIẾNTÍNHĐIỆNCỰCGLASSYCARBON(GC)BẰNGNANOZnO .127 3.6.1 Khảosátcácloạiđiệncựcbiến tính 128 3.6.2 KhảosátsốlớpZnO trênbềmặtđiệncực 129 3.6.3 Khảosátsốvòngquéttạopoly(bromocresolpurple)–P(BCP) 129 3.6.4 KhảosátnồngđộcủaBromocresolpurple(BCP) 129 3.6.5 Khảosát ảnhhưởng cácthôngsố .130 3.6.5.1 Khảo sátảnhhưởngcủa pH 130 3.6.5.2 Khảosátảnh hưởngcủathếđiệnphânlàm giàu 133 3.6.5.3 Khảosátảnh hưởng củabiên độ xung 133 3.6.5.4 Ảnh hưởng củatốcđộquét 134 3.6.6 Đánhgiáđộtincậycủaphương pháp 137 3.6.6.1 Độlặp lạicủatínhiệuhịatan 137 3.6.6.2 Khoảng tuyếntính 138 3.6.6.3 Giớihạnpháthiện vàđộ nhạy 140 3.6.6.4 Ápdụngthựctế 140 CÁCKẾTLUẬNCHÍNHCỦALUẬNÁN 145 DANHMỤCCÁCCƠNGTRÌNHCĨLIÊNQUANĐẾNLUẬNÁN 148 TÀI LIỆUTHAM KHẢO 149 PHỤ LỤC I DANHMỤCCÁCKÍHIỆUVÀCÁCCHỮVIẾTTẮT a,b,c Hằngsốmạngtinhthể h,k,l CácchỉsốMiler Độrộngnữachiềucaopeak độbiếndạng A Mậtđộquang BET Brunauer-Emmett-Teller COD Nhucầuoxyhóahọc(ChemicalOxygenDemand) D Kíchthướchạt DP-ASV Von– ampehòatanxungviphân(DifferentialP ulseVoltammetry) EDX PhổtánsắcnănglượngtiaX (EnergyDispersiveX-RaySpectroscopy) Eg Nănglượngvùngcấm FWHM Độrộngnữachiềucaopeak(FullWidthatHalfMaximum)GHPH Giớihạnpháthiện GHĐL Giớihạnđộclập HM Hexamethylenetetramine HND Đĩalụcgiác(HexagonalNanoDisk) HPLC Sắckýlỏnghiệunăngcao (HighPerformanceLiquidChromatography) HT Huyếtthanh ISI InstituteforScientificInformation Ka Hằngsốcânbằng kT Hằngsốtốcđộ MB Methylblue NT Nướctiểu p Giátrịxácsuấtýnghĩa ppm Ra/Rg partspermillion Độhồiđáp(Tỉsốcủađiệntrởđặttrongkhơngkhí/điệntrởđặt trongkhơngkhícầnđo) SBET DiệntíchbềmặtriêngtínhtheophươngtrìnhBET S Độhồiđáp SD Độlệchchuẩn(Standarddeviation) SE Saisốchuẩn(Standarderror) SEM Kínhhiểnviđiệntửqt(ScanningElectronMicroscope) SSE Tổngcácsaisốbìnhphương(SumoftheSquaresErrors) TEM Hiểnviđiệntửtruyềnqua(TransmissionElectronMicroscopy) TG-DTA Phépphântíchnhiệt(ThermalAnalysis) TN Thínghiệm XRD NhiễuxạtiaX(X-RayDiffraction) UA Aciduric UV-Vis Tửngoạikhảkiến(Ultraviolet–visiblespectroscopy) UV-VisDR Phổphảnxạkhuếchtántửngoạikhảkiến (UV-VisibleDiffuseReflectanceSpectroscopy) WE Điệncựclàmviệc(WorkingElectrode) DANHMỤCCÁCBẢNG Trang Bảng1.1 SốlượngcácbàibáoliênquanđếnZnO,La-ZnOlàmcảmbiếnkhí 27 Bảng1.2 Mộts ố c n g t r ì n h đ ã đ ợ c c ô n g b ố ứ n g d ụ n g Z n O đ ể x c đ ị n h 30 mộtsốhợpchấthữucơbằngphươngphápđiệnhóa Bảng1.3 Mộtsốcơngtrìnhđãđược cơngbốứngdụngđiệncựcbiếntính 32 đểxácđịnhUAbằngphươngphápvon-ampehịatan Bảng2.1 Cácloạihốchấtdùngtrongluậnánnày 53 Bảng2.2 DảinồngđộkhíNH3cầnđo 59 Bảng2.3 Dảinồngđộhơiethanolcầnđo 59 Bảng2.4 DảinồngđộkhíH2cầnđo 57 Bảng2.5 CácthơngsốđượccốđịnhtrongphươngphápDP–ASV 61 Bảng3.1 Khảosátmứcđộtinhthểhóavàhìnhtháicủacácmẫutheotỉlệ 65 ethanol-nướckhácnhau Bảng3.2 CáckiểuphononcủaZnOvớicáchìnhtháikhácnhau 66 Bảng3.3 CácthamsốtếbàoZnOvớicấutrúclụclăng 71 Bảng3.4 Thànhphầncácđiểmthựcnghiệm 74 Bảng.3.5 Điềukiệnthínghiệm nghiêncứuảnhhưởngcủanồng độ NaOH 77 vàethanolđếnhìnhtháicủaZnO Bảng3.6 Điềuk i ệ n t h í n g h i ệ m t ổ n g h ợ p Z n O t r o n g h ệ Z n ( C H 3C OO)2– 79 ethanol–KOH Bảng3.7 Kýhiệumẫuvàđiềukiệntổnghợp 83 Bảng3.8 Thamsốtếbàovànănglượngvùngcấm 84 Bảng3.9 Kýhiệumẫuvànhiệtđộthủynhiệttrongquátrìnhtổnghợp 85 Bảng3.10 Kýhiệumẫuvàđiềukiệntổnghợp 87 Bảng3.11 KýhiệumẫuởcáctỉlệmolLa/Znkhácnhau 88 Bảng3.12 MộtsốđặctrưnghoálýcủaLa-ZnO 90 Bảng3.13 TầnsốvàđốixứngRamantrongLa-ZnOvàphổbậchaitrongZnO 92 Bảng3.14 Cườngđ ộ t â m a c i d c c n h i ệ t đ ộ k h c n h a u đ ợ c đ ặ c t r ưng bằnglượngNH 3giảihấptheochươngtrìnhnhiệtđộ 94 Bảng3.15 Tốcđộbanđầuđượctínhở20và40giây 100 Bảng3.16 Bậcphảnứng(a)củaMBtínhtừcáctốcđộbanđầukhácnhau 102 Bảng3.17 Giát r ị c ủ a h ằ n g s ố t ố c đ ộ v b ậ c p h ả n ứ n g c ủ a h y d r o p e r o x i d e tínhtừcáctốcđộbanđầukhácnhau 103 Bảng3.18 SựbiếnđổicủanồngđộcủaMBtrong25giâyđầu 106 Bảng3.19 Hằngsốtốcđộphảnứng(k T)vàhằngsốcânbằng(K a)tínhtốn 109 ởcácthờiđiểmxácđịnhtốcđộđầukhácnhau Bảng3.20 VậtliệumẫuLZ1saubalầnsửdụng 113 Bảng3.21 ĐộhồiđápcủacácvậtliệuZnOvàLa-ZnOvớikhíhydro 116 Bảng3.22 Sosánhhoạttính cảmbiếnkhíhydro củaZnOvàLa-ZnOcủa 118 luậnánnàyvớimộtsốcơngtrìnhkhác Bảng3.23 ĐộhồiđápcủacácvậtliệuZnOvàLa-ZnOvớihơiethanol 120 Bảng3.24 Kếtquảhồiquituyếntínhlog(S-1)theologCcủamẫuLZ1vàLZ1 121
Ngày đăng: 30/08/2023, 15:03
Xem thêm:
