1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano từ tính Y1-xSrxFeO3 (x = 0.1 và 0.2) bằng phương pháp đồng kết tủa hóa học

46 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Tổng Hợp Vật Liệu Nano Từ Tính Y1-xSrxFeO3 (x = 0.1 Và 0.2) Bằng Phương Pháp Đồng Kết Tủa Hóa Học
Tác giả Trần Thị Mai Xuân
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Anh Tiến
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Hóa học
Thể loại khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2013
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 46
Dung lượng 35,98 MB

Nội dung

Sau đây là một vài cách phân loại thường dùng: > Phân loại theo hình dang của vật liệu hình 1.1: người ta đặt tên số chiêu không bị giới hạn ở kích thước nano: - Fat liệu nano khong chiề

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA HÓA HỌC

caro Lica

KHOA LUAN TOT NGHIEP

CU NHAN HOA HOC

CHUYEN NGANH HOA VO CO

NGHIEN CUU TONG HOP VAT LIEU NANO

TU TINH Y,.,Sr,FeO3; (x = 0.1 và 0.2)

Sinh viên thực hiện: Tran Thi Mai Xuân Giáo viên hướng dan: TS Nguyễn Anh Tiến

TP Hồ Chí Minh, 05/2013

Trang 2

NHẬN XÉT CUA HOI DONG KHOA HỌC

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Anh Tiến đãtin tưởng giao đề tài và tận tình hướng dẫn cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp

em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin gửi lời cảm ơn đến các Thay, Cô trong và ngoài Khoa Hóa Trường Dai

học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng day và truyền thụ những kiến

thức quý báu làm hành trang giúp em vững bước trên con đường tương lai.

Cảm ơn ba mẹ, những người thân, bạn bè đã luôn ở bên, ủng hộ, động viên, giúp

đỡ em trong suốt khoảng thời gian học ở giảng đường Đại học cũng như trong quá

trình hoàn thành đề tài này.

Lần đầu tiên làm quen với việc nghiên cứu khoa học và thời gian còn hạn chếnên không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự đóng góp chânthành của quý Thay, Cô và các bạn dé đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp HCM, tháng 05 năm 2013

SVTH

Trần Thị Mai Xuân

Trang 4

MỤC LỤC

MÔ ĐẦ bác cekeeceiceicceecoctG2G1611511113360050133333G233303333833333905033033383438033383088333380338683382203823382 5 DANH MỤC HINH VE VA BANG BIEU - s-55<55<2se2xeeerxeerxseerke 6

CHUONG 1 TONG QUAN VE CƠ SỞ LÍ THUYET CUA DE TÀI 7

1.1.1 Hat nano, vật liệu nano và công nghệ nano co sen shese 7

1.1.2 Phương pháp điều chế vật liệu nanO 5: 2 2122212211 11121121112 211221 e6 91.1.3 Ứng dụng của COng ñigliệ Bañö cocccoccc hinh, 01210221022001440062200.0664 101.2 VAT LIEU NANO TỪ TINH L o 0 ccccccssesssecssecssecssecsseesseesseessesseesseeeseseseeeneeens 13

1.2.2 Phương pháp điều chế hat nano từ tính -52-522252zzvvzcczzcczzcsvvcc l3

1.3 VAT LIEU PEROVSKTTE 255 222 2E 1022112111211 2111 1111211200207 2e 15

1.3.1 Cau trúc VẬFIiôIIDETGVSKIE: ::::i:c2i:2-:020000200220102212012020010311014112616385123036835340382 15 1.3.2 Sự pha tap và sự khuyết "1510 aăa 16

13:3: Vatu trên:c0:sở YRS: :ci::cc-ccccccciiciioitiititiiitatitEtT02211021188168811551186028551688 17

1.4 TONG QUAN VỀ MOT SO HỢP CHAT CUA YTTRI, STRONTI VA SAT 18

I2411.10016h06002/711 can nneeerierrsirianiianieanesiteirtsiitstiteinteiitestoetsei 18

1A, Hg chat cia SRO ác: áp: cc062:0021100211001102216200120036100520762000210321023114231192016200210032 19

1.4.3 Oxit và hydroxit của Sit cee eccseccseesseesseessecssesseesssesseeeseessessseseneenseeseeesee 20

CHUONG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU o‹ «so 5sessssse 23

2.1 PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH NHIỆT (TGA/DTA) 5:-52555sc552 232.2 PHƯƠNG PHÁP NHIÊU XA TIA X (XRD) - -ccccovseooreeoresoree 24

2.3 PHƯƠNG PHAP PHO TAN SAC NANG LƯỢNG TIA X (EDS) 25 2.4 KÍNH HIẾN VI ĐIỆN TỬ QUET (SEM) cce<cccsccccccee 26

2.5 PHƯƠNG PHAP ĐO ĐỘ TỪ HÓA 22-52 22112 1 3E 21015111111 112 re, 27

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIEM - KET QUÁ - THẢO LUẬN - 29

3.3 KET QUÁ - THẢO LUẬN 2s 5c 2 2129 210211111 011111 11 100210022111 1 se 31

3.3.1 Két qua tông hợp vật liệu nano YasSrp ¡FcÖa Hé sHesHehHrdei 31

Trang 5

3.3.2 Kết quả tông hợp vật liệu nano Y¿„Sr, FeÔ2, -5 52552Scc2scczzcvvcc 343.3.3 Cau trúc tinh thé họ vật liệu nano Y ¡ Sr,FeOs (x= 0.1 và 0.2) 37

3.3.4 Các đặc trưng từ tính của vật liệu nano Y,.,Sr,FeO3 (x= 0.1 và 0.2) 38

KÉTLUẬN VÀ BÊ XUẤT ssssssssscsscssssasssccsascssassssssssssscasscasscvsssssssssssssssaissssisonsssasseasis 41 TATLIEDUTHAM MAO bu gRtieiobdnoooiioioiaoioiooioiiaooaoooai cc 42

00018001117 ÔỎ 43

Trang 6

MỞ ĐẦU

Trong thời đại của nền khoa học và công nghệ đang phát triển như hiện nay, côngnghệ nano không còn là lĩnh vực mang tính hoài nghi về sự khả thi như ở khoảng nửathế kỉ trước mà đang trở thành lĩnh vực lôi kéo các cường quốc vào cuộc chạy đua mới

dé phát triển ứng dụng nó Nhiều sản phẩm của công nghệ nano, đặc biệt là các loạivật liệu nano đã xuất hiện và đang được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực

công nghiệp, nông nghiệp, y tê, bảo vệ môi trường, an ninh quôc phòng và đời sông.

Một trong những vât liệu nano được sử dụng rộng rãi hiện nay là vật liệu từ, loại

vật liệu này được ứng dụng trong các thiết bị như máy biến thế, máy phát điện, máyghi âm, ghi hình Vật liệu nano từ tính trên co sở YFeOs đã được ứng dụng nhiều trongthực tế như làm chất xúc tác cho các quá trình oxi hóa, làm vật liệu nhạy khí trong việc

chê tạo các dụng cụ cảm biên khí hoạt động ở nhiệt độ cao, làm điện cuc,

Có nhiều phương pháp điều chế vật liệu nano: phương pháp hóa ướt, phươngpháp cơ học, phương pháp bốc bay, phương pháp hình thành từ pha khí, Gần đây,phương pháp hóa học với ưu điểm là thân thiện với môi trường được sử dụng rộng rãi

do nhiệt độ kết tinh thấp, quá trình thí nghiệm đơn giản dé thu được bột mịn có kíchthước hạt đồng nhất và cho giá trị kinh tế cao được coi là phương pháp kết tủa hóa

Trang 7

DANH MỤC HÌNH VE VA BANG BIEU

s* Danh mục hình vẽ

Hình 1.1 Phan loại vật liệu nano theo hình dáng

Hình 1.2 Mô hình ứng dung công nghệ nano trong việc điều trị bệnh

Hình 1.3 Cấu trúc tinh thé perovskite ABO, thuần

Hình 1.4 Sự biến dang câu trúc perovskite khi góc B-O-B + 180°

Hình 1.5 TẾ bào đơn vị của YFeO;

Hình 1.6 Oxit SrO trong tự nhiên (a) và mang tinh thé của nó (b)

Hình 2.1 Duong cong DTA

Hình 2.2 Hiện tượng nhiễu xa tia X từ hai mặt phăng mạng tinh thé

Hình 2.3 Sơ đồ khối của kính hiển vi điện tử quét

Hình 2.4 Đường cong từ trễ của 2 loại vật liệu sắt từ: vật liệu từ cứng và vật liệu từmềm

Hình 3.1 Mô tả thí nghiệm

Hình 3.2 Sơ đồ thực nghiệm tổng hợp vật liệu nano Y;.„Sr„FeOs

Hình 3.3 Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu bột YooSro¡FeOa

Hình 3.4 Phố XRD của YosSro¡FeO+ ở 800°C (a) và giản đồ ghép phổ ở 3 nhiệt độ

(750, 800 và 850°C) (b)

Hình 3.5 Anh SEM của mẫu vật liệu Yo.9Sro,,FeO3 nung ở nhiệt độ 750 (a), 800 (b)

và 850°C (c) trong thời gian 30 phút

Hình 3.6 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu nung ở 800°C trong 30 phút

Hình 3.7 Giản đồ XRD của mau vật liệu YogSro2FeO3 ở nhiệt độ 800 (a) và 850°C

(b) (t= 1 giờ)

Hình 3.8 Anh SEM của mẫu vật liệu Yo gSro FeO3 ở nhiệt độ 800 (a) va 850°C (b) (t

= 1 giờ)

Hinh 3.9 Phé tan sac năng lượng tia X của mau vật liệu Yo gSro2FeO3

Hình 3.10 Giản đồ chồng pho từ trễ của các mẫu vật liệu YooSro,FeO3 (a) va các

mẫu vật liệu YogSrozFeO; (b)

Trang 8

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CƠ SỞ LÍ THUYET

CUA DE TAI

1.1 GIỚI THIEU VE NANO

1.1.1 Hat nano, vật liệu nano và công nghệ nano

Ngày nay, ta có thẻ tình cờ nghe được một vài vấn đề nào đó hoặc một sản phẩm nao đó có liên quan đến hai chữ “nano” Chữ nano, gốc Hi Lap, được gắn vào trước

các đơn vị đo dé tạo ra đơn vị ước giảm đi 1 tỉ lần (10°) Ví dụ: nanogam = 1 phan ticủa gam, nanomet = 1 phan tỉ mét Nanomet là điểm kì diệu trong kich thước chiềuđài, là điểm mà tại đó những vật liệu sáng chế nhỏ nhất do con người chế tạo ra ở cấp

độ nguyên tứ và phân tử của thé giới tự nhiên.

Công nghệ nano (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết

kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều

khiển hình dang, kích thước trên quy mô nanomet (từ | đến 100 nm).

Khoa học nano (nanoscience) là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng

va sự can thiệp (manipulation) vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử va đại

phân tử Tại các quy mô đó, tính chất của vật liệu khác hãn với tính chất của chúng tại

các quy mô lớn hơn.

Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ rang, tuy

nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano

Vật liệu nano (nanomaterials) là các tô chức, cầu trúc, thiết bị hệ thống cókích thước nano (khoảng từ 1 đến vài trăm nanomet, tức cỡ nguyên tử, phân tử, hay

đại phân tử - macromolecule) Các vật liệu với kích thước như vậy có những tính chất

hóa hoc, nhiệt, điện, từ quang xúc tác rất đặc biệt khác han các vật liệu có kích

thước lớn.

Có rất nhiều cách phân loại vật liệu nano mỗi cách phân loại cho ra rất nhiều loạinhỏ nên thường hay làm lẫn lộn các khái niệm Sau đây là một vài cách phân loại

thường dùng:

> Phân loại theo hình dang của vật liệu (hình 1.1): người ta đặt tên số chiêu không

bị giới hạn ở kích thước nano:

- Fat liệu nano khong chiều là hạt có cả ba chiều đều có kích thước nano, thường

là hạt hình cầu, được tạo thành đo quá trình polyme hóa nhũ tương hay polyme hóa mixen, các quá trình sol-gel Vi dụ: các hạt chất phát quang kích thước nano

Trang 9

(Oxonica) dùng cho màn hình điện tử, xúc tác, được phẩm, chấm lượng tử, các hạt từ,

TiO>, Fe;O¿ ZnO

- Vật liệu nano một chiêu là vật liệu trong đó hai chiêu có kích thước nano, chiều

thứ ba đải hơn Ví dụ: dây nano, ống nano, sợi nano nitrua bo (BN), C.,

- Vật liệu nano hai chiêu là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiêu kia đài hơn, thường có đạng tắm Ví dụ: mảng mỏng.

Ngoài ra còn có vật liệu có cau trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một

phan của vật liệu có kích thước nanomet, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiêu,

một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.

Cũng theo cách phân loại theo hình dáng của vật liệu, một số tác giả đặt tên số chiêu bị giới hạn ở kích thước nano, Nếu như thé thì hạt nano là vật liệu nano ba chiêu, day nano là vật liệu nano hai chiều và mang mong là vật liệu nano một chiều Cách

phân loại này ít phô biến hơn

Hình 1.1 Phan loại vật liệu nano theo hình đáng

>» Phân loại theo tính chất vật liệu thé hiện sự khác biệt ở kích thước nano:

~ Vật liệu nano kim loại

- Vật liệu nano bán dan

- Vat liệu nano từ tính

- Vật liệu nano sinh học,

Đôi khi người ta phối hợp hai cách phân loại với nhau, hoặc phối hợp hai khái

niệm nhỏ dé tạo ra các khái niệm mới Ví dụ: khái niệm “hat nano kim loại" trong đó

“hat” được phân loại theo hình dáng, “kim loại được phân loại theo tính chất hoặc

“vat liệu nano từ tính sinh hoc” trong đó cả "từ tinh” và “sinh hoc” đều là khái niệm có được khi phân loại theo tính chất.

Trang 10

1.1.2 Phương pháp điều chế vật liệu nano”!

Dù điều chế vật liệu nano bằng phương pháp nào thi cũng đi theo một trong hai hướng: phương thức tir trên xuống dưới (top-down) nghĩa là chia nhỏ một hệ thong lớn

để cudi cùng tạo ra được đơn vị có kích thước nano và phương thức từ đưới lên

(bottom-up) nghĩa là lắp những hạt cỡ phân tử, nguyên tử hay ion lại đề thu kích thước

nano.

Có 4 nhóm phương pháp chính dé điều chế vật liệu nano mỗi phương pháp đều

có những ưu và nhược điểm riêng, có phương pháp chỉ có thê áp dụng để điều chế một

số vật liệu nhất định.

1.1.2.1 Phương pháp hóa wot (wet chemical)

Phương pháp này bao gồm các phương pháp chế tao vật liệu dùng trong hóa keo

(colloidal chemistry) như phương pháp thủy nhiệt, sol-gel và kết tủa Theo phương

pháp nay, các dung dịch chứa ion khác nhau được trộn với nhau theo một thành phan

thích hợp, dưới tác động của nhiệt độ áp suất mà các vật liệu nano được kết tủa từ

dung địch Sau các quá trình lọc, say khô, ta thu được các vật liệu nano.

Ưu điểm của phương pháp hóa ướt là có thể chế tạo các vật liệu khác nhau như

vật liệu vô cơ, hữu co, kim loại Ngoài ra phương pháp này rẻ tiền và có thé chế tạo

được một khối lượng lớn vật liệu Nhược điểm chính là các hợp chất có thê liên kết

bên với phân tử nước gây khó khăn trong việc nhiệt phân chúng Bên cạnh đó phương

pháp sol-gel có hiệu suất không cao.

1.1.2.2 Phương pháp cơ học (mechanical)

Bao gôm các phương pháp tán, nghiên, hợp kim cơ học Theo phương pháp này,

vật liệu ở dang bột được nghiên đến kích thước nhỏ hơn Ngày nay, các máy nghiền

thường dùng là máy nghiên kiểu hành tinh hay máy nghiền quay.

Phương pháp cơ học có ưu điểm là đơn giản, dụng cụ chế tạo không đắt tiền và

có thé chế tao với một lượng lớn vật liệu Tuy nhiên nó lại có nhược điêm là các hạt bị

kết tụ với nhau, phân bố kích thước hạt không đồng nhất, dễ bị nhiễm ban từ các dụng

cụ chế tạo và thường khó có thê đạt được hạt có kích thước nhỏ Phương pháp nàythường được dùng dé chế tạo vật liệu không phải là hữu cơ như là kim loại

1.1.2.3 Phương pháp bắc bay

Gồm các phương pháp quang khắc (lithography), bốc bay trong chân không (vacuum deposition) vật lí, hóa học Các phương pháp nay áp dụng hiệu quả đề chế tạo

Trang 11

mang mỏng hoặc lớp bao phủ bè mặt nhưng người ta cũng có thé dùng nó đẻ chế tạo

hạt nano bằng cách cạo vật liệu từ dé Tuy nhiên phương pháp này không cho hiệu quả

ở quy mô thương mại.

1.1.2.4 Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase)

Gồm các phương pháp nhiệt phan (flame pyrolysis), nô điện (clcctro-explosion),

đốt laser (laser ablation), bốc bay nhiệt độ cao, plasma Nguyên tắc của các phươngpháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí Nhiệt phân la phương pháp có từ rất

lau, được dùng dé tạo các vật liệu đơn giản như cacbon, silicon Phương pháp đốt laser

có thé tạo được nhieu loại vật liệu nhưng lại chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm vì

hiệu suất của chúng thấp Phương pháp plasma một chiều và xoay chiều có thê dùng

dé tạo rất nhiều vật liệu khác nhau nhưng lại không thích hợp dé tạo vật liệu hữu cơ vì

nhiệt độ của nó có thê đến 9000°C

Phương pháp hình thành từ pha khí dùng chủ yếu dé tạo lồng cacbon (fullerene)

hoặc ống cacbon, rất nhiều các công ty dùng phương pháp này dé chế tạo mang tính

thương mại.

1.1.3 Ứng dụng của công nghệ nano

Công nghệ nano được nghiên cứu lan dau tiên trên thé giới vao năm 1959 bởinhà vật lí học người Mĩ Richard Feynman, song chỉ bắt đầu thu được thành quả trongvòng hai thập ki trở lại đây nhưng đã tạo ra một cuộc cách mạng đối với khoa học

nhân loại Những hạt phân tử nano với kích thước bé nhỏ đã và đang được ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực và công nghệ nano được báo trước sẽ là công nghệ của một vài

thập kỉ tới.

1.1.3.1 Công nghệ nano trong y học

Tại rất nhiều quốc gia đang phát triển, việc thiểu các trang thiết bị xét nghiệm.

chan đoán và điều trị bệnh gây nhiều khó khăn cho các bệnh viện Tập đoàn Micronics

của Mi đã ứng dụng công nghệ nano phát triển một bộ test có tên gọi DxBox, có tác

dụng như một thiết bị kiểm tra, chỉ có kích cỡ lớn hơn kích cỡ của một tâm card Trên

bẻ mặt của DxBox có chứa thuốc thử ở dang khô và một hệ thông các ống dân nhỏ tạo

từ các phân tử nano Các bác sĩ có thê tiễn hành một thử nghiệm mau đơn giản bằng

thiết bị này mà không cần tới hệ thống giữ lạnh để bảo quản thuốc thứ mà có thể phát

hiện dịch bệnh sốt rét và dich tả một cách nhanh chóng, để dàng: từ đó các bác sĩ có

Trang 12

thé đưa ra pháp đồ điều trị bệnh đạt hiệu quả cao và hạn chế được nguy cơ tử vong cao

cho bệnh nhân.

Công nghệ nano hứa hẹn sẽ mang lại

cho y học một bước tiễn vượt bậc Đó là sự

ra đời của những rôbốt siêu nhỏ có thé đi

sâu vào trong cơ thé, đến từng tế bào dé hàn

găn, chữa bệnh cho các mô xương bị gãy và

thậm chí là tiêu diệt những virut gây bệnh

đang ở trong cơ thé Với công nghệ phân tử

nano, các bác sĩ tin răng họ có thê kiêm soát

quá trình điều trị ung thư, sử dụng các

rôbốt nano mang thuốc đến từng tế bào ung

thư trong cơ thể, giúp tiêu diệt chính xác công nghệ nano trong việc điều trị bệnh

các khối u này mà không gây hại cho tế bào lành (hình 1.2)

1.1.3.2 Công nghệ nano và triển vọng mang lại nguồn năng lượng sạchCác nhà khoa học Mĩ đã đưa ra ý tưởng về việc ứng dụng công nghệ nano làmthay đổi vật liệu bằng cách tác động vào nồng độ nguyên tử của chúng Cách làm này

giúp các nhà khoa hoc tạo ra các pin mặt trời với hiệu quả khai thác năng lượng lớn

gấp 5 lần so với loại pin mặt trời truyền thống làm từ silicon hiện nay Trong khi pin

mặt trời truyền thống chỉ thu được khoảng 6% năng lượng mặt trời, thì công nghệ mới

cho phép pin mặt trời có thé thu được 30% năng lượng mặt trời

1.1.3.3 Công nghệ nano với lĩnh vực vật liệu

Vật liệu nano composite gồm các vật liệu khác nhau về cau trúc và thành phần,

sử dụng các hạt nano trong vật liệu composite làm tăng tính chất cơ lí, giảm khốilượng, tăng khả năng chịu nhiệt và hoá chất, thay đổi tương tác với ánh sáng và cácbức xạ khác Các vật liệu gốm composite được sử dụng làm lớp mạ trong điều kiện co,

nhiệt khắc nghiệt Các lớp mạ tạo bởi các hạt nano có các tính chất khác thường như

thay đổi màu khi có dòng điện đi qua Các loại sơn tường chứa các hạt nano làm tăng

khả năng chống bám bụi Trên thị trường đã xuất hiện loại thuỷ tinh tự làm sạch do được mạ một lớp các hạt nano chống bám bụi.

Trang 13

1.1.3.4 Công nghệ nano với lĩnh vực điện tứ, quang điện tử, công nghệ thông

tin và truyền thông

Không có một lĩnh vực nào mà công nghệ nano có ảnh hưởng nhiều như điện tử, công nghệ thông tin và truyền thông Điều này được phản ánh rõ nhất ở số lượng các

transitor kiến tạo nên vi mạch máy tính, số lượng các transitor trên một con chíp tănglên làm tăng tốc độ xử lí của nó, giảm kích thước linh kiện, dẫn tới giảm giá thành,nâng cao hiệu quả kinh tế lên nhiều lần

Ứng dụng đầu tiên của công nghệ nano là tạo các lớp bán dẫn siêu mỏng mới

Ngoài ra công nghệ nano mở ra cho ngành công nghệ thông tin một triển vọng mới

-chế tạo linh kiện mới, rẻ hơn và có tính năng cao hơn han so với transitor, đó là các

cham lượng tử được chế tạo ở mức độ tinh vi, mỗi chiều chỉ có 1 nm thì một linh kiện

cỡ 1 cm’ sẽ lưu trữ được 1000 tỉ tỉ bit, tức là toàn bộ thông tin của tất cả các thư việntrên thế giới này có thể lưu giữ trong đó

Quang điện tử cũng là một lĩnh vực chủ chốt của cuộc cách mạng công nghệ

thông tin Lĩnh vực này đang có xu thế giảm tối đa kích thước, ví dụ như một số linh

kiện của thiết bi phát tia laser năng lượng lượng tử, các màn hình tinh thé lỏng đòi hỏi

được chê tạo với độ chính xác cỡ vài nanomet.

1.1.3.5 Ứng dụng trong làm sạch môi trườngMột trong những ứng dụng nữa của công nghệ nano đó là dùng để chế tạo cácthiết bị, chăng hạn như các lưới lọc nước nano với cấu tạo đủ rộng dé cho các phân tửnước đi qua, song cũng đủ hẹp dé ngăn chặn các phân tử chat ban gây ô nhiễm

Dé lọc nước bị nhiễm ban, quá trình ứng dụng công nghệ nano sẽ cần tới các hat

phân tử nano từ — nanomagnets Ngoài lọc sạch nước, các hat phân tử nano từ còn có

tác dụng giữ lại các phân tử thạch tín — arsenic trong nước, loại bỏ một lượng lớn chất

clo, thủy ngân và thậm chí là các phân tử phóng xạ radon trong nước (khả năng làm

sạch thành phần arsenic của phân tử nano từ có thé lên tới 99%), do đó nước được lọcbằng công nghệ nano còn có thé uống được ngay sau khi lọc

Cùng với công nghệ nano, nước và cả không khí còn có thể giảm được nồng độ ônhiễm một cách đáng kế do tác động của khoáng chất zeolites, đặc biệt là những ô

nhiễm do nhiễm dâu và các nhiên liệu hóa thạch khác.

Trang 14

1.2 VAT LIEU NANO TỪ TÍNH”!

1.2.1 Vật liệu từ tính

Bắt cứ vật liệu nào cũng có sự hưởng ứng với từ trường ngoài (H), thé hiện bằng

độ từ hóa (từ độ - M) Ti số c= M/H được gọi là độ cảm từ Tùy thuộc vào giá trị độ

cảm từ có thể phân ra làm các loại vật liệu từ khác nhau:

- Vat liệu cóc < 0 (~ -10°) được gọi là vật liệu nghịch từ

- Vat liệu cóc >0(~ 10°) được gọi là vật liệu thuận từ

- Vật liệu có e > 0 với giá trị rất lớn có thé là vật liệu sắt từ, ferrit từ

Vật liệu từ tính ngụ ý là vật liệu sắt từ, ferrit từ hoặc siêu thuận từ Ngoài độ cảm

từ, một số thông số khác cũng rất quan trọng trong việc xác định tính chất của vật liệu,

ví dụ như: từ độ bão hòa (từ độ đạt cực đại tại từ trường lớn), từ dư (từ độ còn dư sau

khi ngừng tác động của từ trường ngoài), lực kháng từ (từ trường ngoài cần thiết đểmột hệ, sau khi đạt trạng thái bão hòa từ, bị khử từ) Nếu kích thước của hạt giảm đếnmột giá trị nào đó (thông thường từ vài cho đến vài chục nanomet), phụ thuộc vào từngvật liệu cụ thẻ, tính sắt từ và ferrit từ biến mất, chuyên động nhiệt sẽ thắng thế và làmcho vật liệu trở thành vật liệu siêu thuận từ Đối với vật liệu siêu thuận từ, từ dư và lựckháng từ bằng không Điều đó có nghĩa là, khi ngừng tác động của từ trường ngoài, vật

liệu sẽ không còn từ tính nữa.

1.2.2 Phương pháp điều chế hạt nano từ tính

Hạt nano từ tính có thê được chế tạo theo hai nguyên tắc top-down và bottom-upnhư đã trình bay ở mục 1.1.2, những phương pháp phô biến nhất là:

1.2.2.1 Phương pháp nghiền

Phương pháp nghiền được phát triển từ rất sớm dé chế tạo chất lỏng từ dùng cho các ứng dụng vật lí như truyền động từ môi trường không khí vào buồng chân không,

làm chất dẫn nhiệt trong các loa công suất cao, Trong những nghiên cứu đầu tiên về

chất lỏng từ, vật liệu từ tính oxit sắt Fe;O,, được nghiền cùng với chất hoạt hóa bề mặt

(axit oleic) và dung môi (dầu, hexan) Chất hoạt hóa bề mặt giúp cho quá trình nghiềnđược dé dàng và đồng thời tránh các hạt kết tụ với nhau Sau khi nghiền, sản phẩmphải trải qua một quá trình phân tách hạt rất phức tạp để có được các hạt tương đốiđồng nhất

Phương pháp nghiền có ưu điểm là đơn giản và chế tạo được vật liệu với khốilượng lớn Việc thay đổi chất hoạt hóa bề mặt và dung môi không ảnh hưởng nhiều

Trang 15

đến quá trình chế tạo Nhược điểm của phương pháp này là tính đồng nhất của các hạtnano không cao vì khó có thê khống chế quá trình hình thành hạt nano Chất lỏng từchế tạo bằng phương pháp này thường được dùng cho các ứng dụng vật lí.

1.2.2.2 Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học để chế tạo các hạt nano từ cũng được phát triển từ lâu.Phương pháp hóa học có thể tạo ra các hạt nano với độ đồng nhất khá cao, rất thíchhợp cho phần lớn các ứng dụng sinh học

Nguyên tắc tạo hạt nano bằng phương pháp hóa học là kết tủa từ một dung dịchđồng nhất dudi các điều kiện nhất định hoặc phát triển hạt từ thé hơi khi một hóa chatban đầu bị phân rã

Trong phương pháp kết tủa từ dung dịch, khi nồng độ của chất đạt đến một trạngthái bão hòa tới hạn, trong dung dịch sẽ xuất hiện đột ngột những mầm kết tụ Cácmầm kết tụ đó sẽ phát triển thông qua quá trình khuếch tán của vật chất từ dung dịchlên bề mặt của các mầm cho đến khi mầm trở thành hạt nano Đề thu được hạt có độ

đồng nhất cao, người ta cần phân tách hai giai đoạn hình thành mầm và phát triển

mam Trong quá trình phát triển mầm, cần hạn chế sự hình thành của những mam mới.Các phương pháp sau đây là những phương pháp kết tủa từ dung dịch: đồng kết tủa,

nhũ tương, polyol, phân li nhiệt,

Phương pháp dong kết tia: người ta thực hiện khuếch tán các chất tham gia

phan ứng ở mức độ phân tử (precursor phân tử).

Cách tiến hành: chuẩn bị hỗn hợp dung dịch chứa các muối tan có tỉ lệ các ion

kim loại đúng theo hợp thức của hợp chất mà ta cần tổng hợp rồi thực hiện phan ứngđồng kết tủa (dưới dạng hydroxit, cacbonat, oxalat, ) Cuối cùng tiễn hành nhiệt phân

sản phẩm ran đồng kết tủa đó.

Nha tương (microemulsion) cũng là một phương pháp được dùng khá phổ biến

để tạo hạt nano Các hạt dung dịch nước bị bẫy bởi các phân tử chất hoạt hóa bề mặttrong dầu (các mixen) Do sự giới hạn về không gian của các phân tử chất hoạt hóa bềmặt, sự hình thành, phát triển các hạt nano bi hạn chế va tạo nên các hạt nano rất đồngnhất Kích thước hạt có thé từ 4 - 12 nm với độ sai khác khoảng 0.2 - 0.3 nm Cũngbằng phương pháp này, người ta có thể chế tạo hạt oxit sắt bao phủ bởi một lớp vàng

dé tránh oxi hóa va tăng tính tương hợp sinh học

Trang 16

Polyol là phương pháp thường dùng để tạo các hạt nano kim loại như Ru, Pd,

Au, Co, Ni, Fe, Cac hạt nano kim loại được hình thành trực tiếp từ dung dịch muốikim loại có chứa polyol Polyol có tác dụng như một dung môi hoặc trong một sốtrường hợp như một chất khử ion kim loại Dung dịch được điều khiển nhiệt độ dé làmtăng giảm động học của quá trình kết tủa thu được các hạt có hình dạng và kích thước

chất lỏng dung dịch được phun vào một chuỗi các bình phản ứng, ở đó, quá trình chất

lỏng bốc bay, chat ran ngưng tụ, quá trình làm khô và nhiệt phân xảy ra ở mỗi hat chatlỏng Kết quả thu được là chất răn xốp Phương pháp nhiệt phân laser sử dụng laserCO; dé khởi động và duy tri phản ứng hóa học Khi áp suất và năng lượng laser vượtquá ngưỡng nhất định, quá trình hình thành hạt nano sẽ xảy ra Kết quả là các hạt nano

có kích thước rất nhỏ, độ đồng nhất cao và không bị kết tụ

1.3 VAT LIEU PEROVSKITE® **!

1.3.1 Cấu trúc vật liệu perovskite

Cấu trúc perovskite lí trong ABO; được mô ta ở hình 1.3, trong đó A là cácnguyên tố đất hiếm thuộc họ lantanit (La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) và B là các kim loạichuyên tiếp (Mn, Co, Fe, ) Trường hợp chung, bán kính của cation A lớn hơn bán

kính của cation B.

Việc thay thế một phần các cation ở vị trí A và B bằng một nguyên tổ thứ ba làmột kĩ thuật cơ bản dé thay đổi cấu trúc các hợp chất perovskite, nhằm khám phá racác tính chất mới Loại vật liệu này còn được gọi là vật liệu perovskite biến tính

Vật liệu ABO; biến tính có công thức (A¡.„ A’ x)(B1-y B’y)O3 (0 < x, y < 1),trong đó ion A hoặc B được thay thé một phan bởi các ion khác Với A có thé là cácnguyên tố họ đất hiếm Ln như La, Nd, Pr, ; A’ là các kim loại kiềm thé như Sr, Ba,

Ca, hoặc các nguyên tố như Ti, Ag, Bi, Pb, ; B có thé là Mn, Co; B' có thể là Fe,

Ni, Khi pha tap, tùy theo ion va nồng độ pha tạp mà cấu trúc tinh thé sé bi thay đổi

không còn là câu trúc lí tưởng, sẽ tao ra trạng thái hon hợp hóa tri và sai lệch câu trúc

Trang 17

làm cho hợp chất nền trở thành vật liệu có nhiều hiệu ứng lí thú như hiệu ứng nhiệtđiện, hiệu ứng từ trở không lồ, hiệu ứng từ nhiệt,

Trong cấu trúc perovskite lí tưởng, ô mạng cơ sở là một hình lập phương tâm

khối với các thông số mạng a = b = c vaa = Ø = y = 90° Vị trí tám đỉnh của hình lập

phương là vi trí của các cation A, tâm của sáu mặt hình lập phương là vi trí của ion

phối trí, thường là vị trí của ion oxi và tâm của hình lập phương là vị trí của ion B

Nghia là xung quanh ion B có sáu ion oxi (hình 1.3a) và quanh ion A có mười hai ion

oxi phối trí (hình 1.3b) Như vậy cấu trúc perovskite là một siêu cấu trúc với mộtkhung kiểu ReOa được xây dựng bởi sự kết hợp cation A vào trong bát diện BO¿

OC) Vị tri cation A**(A**) O Vi trí cation B“*(B**) OC) Vị trí cation O”

Hình 1.3 Cấu trúc tinh thé perovskite ABO; thuần

Dac trung quan trong nhat trong cau trúc tinh nay 1a su ton tại các bát điện BO,

nội tiếp trong 6 mạng don vi với sáu ion O* tại đỉnh của bát diện và một ion dương B

tại tâm của đỉnh bát diện Ta thấy, các góc B-O-B băng 180° và độ dài liên kết B-Obăng nhau theo mọi phương Điều này cho phép ta hình dung một cách rõ ràng hơn khi

có sự biến dang của cau trúc perovskite khi hệ tinh thé không còn là lập phương, độdài liên kết B-O theo các trục sẽ không bằng nhau và góc liên kết B-O-B sẽ khác 180°

1.3.2 Sự pha tạp và sự khuyết thiếu oxi

Tính không hợp thức dư oxi trong các oxit perovskite thường không phổ biến doviệc gộp oxi vào mạng tinh thé như “oxi ngoài nút” về mặt nhiệt động hoc là khôngthuận lợi Hơn nữa, cấu trúc ABO; gồm một mang AO; xếp chặt với các cation Btrong các bát diện BOs Do đó, sẽ có các nút khuyết ở các vị trí cation Nhiều côngtrình nghiên cứu cho thấy các nút khuyết vị trí cation thường chiếm ưu thế ở vị trí

Trang 18

nguyên tố đất hiếm (vị trí A) Các nút khuyết vi trí B trong perovskite thường khôngphổ biến do cation B có điện tích lớn và kích thước nhỏ nên các nút khuyết vị trí B làkhông thích hợp về động học, cation A lớn hon, ở vị trí phối trí 12 dé bị thiếu hụt từng

phan Hơn nữa, dãy BO; trong cấu trúc perovskite tạo nên một mạng lưới ba chiều bền

vững.

Hình 1.4 Sự biến dạng cau trúc perovskite khi góc B-O-B + 180°

Điền hình là sự thay thế Sr cho Y trong YFeO; được thực hiện một cách dé dàng

Thứ nhất là các ion Y** và Sr”” có bán kính ion gần bằng nhau (Ry* = 1.04 A, Rs,?*=1.26 A), do đó sự thay thé vị trí sẽ hầu như không gây ra sự méo mạng Thứ hai, sựphân bồ vi trí của các ion âm O* quanh Y** hoặc Sr** là tương đương nhau, cho phép

sự thay thế giữa Y°* và Sr°* trong mạng Thứ ba, sự thay thế Sr” cho Y** sẽ tạo ra sự

bù điện tích cục bộ, nhưng các hạt tải cục bộ loại p được cân bang bởi các sự biến đôi

một phần Fe** thành Fe** Cuối cùng, sự mat điện tích cục bộ do thế chỗ Y** bởi Sr*

được cân bằng bằng cách tạo ra sự khuyết thiếu oxi Do đó, chúng tôi có được công

thức hóa học là Y;.„Sr„FeOa.

1.3.3 Vật liệu trên cơ sở YFeO;

Tinh thể YFeOx có cấu trúc trực thoi hoặc lục giác (giống với YAIO3) tùy thuộc

vào điều kiện tổng hợp nên nó Mỗi tế bào

đơn vị YFeOx chứa 4 ion sắt ở mỗi đỉnh

nhưng các trục của 4 ion sắt hơi nghiêng so

với bát diện (hình 1.5) Các hiện tượng biến

> : 3 LỆ x 2 : 2 3

dang của perovskite chủ yêu là ở vị trí Y°*

trong khi đó các ion FeTM cơ bản vẫn được Hình 1.5 TẾ bao đơn vị của YFeO;

giữ nguyên trong thê bát diện

Trang 19

Một số công trình nghiên cứu về tổng hợp YFeO đã được công bố Yttriumorthoferrite có thể được tổng hợp băng phản ứng pha rắn thông thường giữa các oxitnhưng quá trình này cũng gặp khá nhiều khó khăn do sự hình thành pha Y;FezO¡›(yttri-iron garnet) và Fe;0,'°! Một số phương pháp khác cũng đã được đề xuất baogồm phương pháp sol-gel của một hỗn hợp kim loại với oxit kiềm Y-Fe; phương phápPechini - phương pháp tương tự như phương pháp sol-gel, quá trình này lấy tên củanhà phát minh người Mĩ Maggio Pechini; phương pháp tông hợp bước sóng; phương

pháp hóa cơ học và phương pháp quy nap plasma; phương pháp phân hủy nhiét;

Yttrium orthoferrite đơn tinh thể được sử dụng trong bộ cảm biến và các thiết bị

truyền động, nó có nhiệm vụ như bộ chuyên đổi quang và từ trường, ở đó những tỉnh

thé này hoạt động như trong định luật cảm ứng điện từ của Faraday; dùng dé chế tao

màng mỏng.

Tinh thé YFeO; có kích thước nano có khả năng ứng dụng trong chiếu xạ quangxúc tác dưới ánh sáng nhìn thấy do cấu trúc của nó thuộc loại perovskite và nó cóthuộc tính quang phô hap thụ YFeO; là chất xúc tác co bản đã được nghiên cứu trongquá trình oxi hóa của thuốc nhuộm hữu cơ Ngoài ra YFeO; có cấu trúc lục giác có

hoạt tính xúc tác cao còn được sử dụng trong quá trình oxi hóa CO.

1.4 TONG QUAN VE MOT SO HOP CHAT CUA YTTRI, STRONTI VÀ

SAT

1.4.1 Hợp chat của yttri

1.4.1.1 Oxit của yttri

YO; là chất rắn màu trang va 6n dinh trong không khí Y,03 có một số tính chất

vật lí khá thú vị đó là điểm nóng chảy cao (2450°C), độ bền cơ học cao, tính dẫn nhiệt

tốt (0.13Wem 'Kˆ”), giá trị hằng số điện môi khá cao trong khoảng 14 — 18, chi số khúc

xa gan bang 2°' Nhờ các đặc tính trên mà nó được sử dụng như là một nguyên liệu

đầu vào phô biến cho các ngành khoa học vật liệu cũng như trong tong hợp vô cơ

Oxit yttri (HI) là hợp chất quan trọng nhất và được sử dụng rộng rãi dé tạo ra các

chat lân quang YVO¿:Eu và Y;O¿:Eu dé tạo ra mau đỏ trong các ống tia âm cực dùngcho truyền hình màu, sử dụng làm đèn huỳnh quang trong các loại kính hiển vi điện tử

truyền, làm vật liệu phát sáng màu đỏ trong các loại đèn huỳnh quang.

Dùng dé chế tạo các dạng ngọc hong lựu: ngọc hồng lựu yttri sắt làm các bộ lọc

vi sóng hiệu suất cao; ngọc hồng lựu yttri nhôm, Y;Oa, florua yttri liti, vanadat yttri

Trang 20

được dùng trong tô hợp với các tác nhân kích thích (dopant) như terbi, ytterbi trong

các laser cận - hông ngoại.

Oxit yttri (HH) được ding như là phụ gia kết dính trong sản xuất nitrua silic xốp,

là chất phụ gia trong sơn, nhựa, nam châm vĩnh cứu.

Y;O: có thé được sử dụng làm vật liệu thay thế cho SiO, trong các transitor và các thiết bị nhớ Yttri oxit còn được dang làm lớp phú chống ăn mòn các vật liệu có

nên là urani hoặc các kim loại dễ hoạt động khác, nó cũng khá ôn định với graphit ở

nhiệt độ 1600°C.

1.4.1.2 Yttri cacbonat

Muối yttri cacbonat là chất ở dạng kết tủa thực tế không tan trong nước Khi đun

nóng trong nước nó chuyên thành cacbonat bazơ:

Y¿(CO;:): được tạo nên khi cho mudi yttri (HI) tác dụng đủ với dung dịch cacbonat kim loại kiềm hay amoni Khi cho dư cacbonat kim loại kiềm hay amoni sẽ

thu được muối cacbonat kép M;CO¿.Y;(CO;);.nH;O (trong đó M là cation kim loạikiềm hay NH,")

Các cacbonat kép của đất hiếm nhóm xeri hầu như không tan trong dung dịch bão hòa của cacbonat kim loại kiềm hay amoni Còn các cacbonat kép của đất hiém

hay Y có độ tan tăng dan đều

Được dùng làm chất dau dé điều chế các oxit và hợp chất khác của lantanoit.

Trang 21

SrO dễ dang tan trong nước tạo thành hydroxit và phản ứng tỏa nhiều nhiệt:

SrO + H;O > Sr(OH);

Ngoài ra, SrO còn có tính hút âm mạnh khi dé trong không khí và có khả năng

hấp thụ khí CO; giống như oxit kim loại kiềm tạo thành muối cacbonat:

SrO + CO; — SrCO;l

Ở nhiệt độ cao nó có thé bị kim loại kiêm, nhôm, silic khử đến kim loại Oxit

stronti được ứng đụng chủ yếu trong công nghiệp thủy tinh và lên men.

Phương pháp điều chế chủ yếu là nhiệt phân muối cacbonat, nitrat hoặc oxalat

hay axetat của kim loại stronti ở khoảng nhiệt độ 900°C.

Vi dụ: 2Sr(NO:); —““> 2SrO + 4NO;† + O;†

1.4.2.2 Stronti cacbonat

Stronti cacbonat tồn tại dạng bột trắng mịn, không mau, không mùi có tính chất

tương tự như đá vôi.

Stronti cacbonat được str dụng để tạo màu trong chế tạo pháo hoa, được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử Bên cạnh đó, nó còn được dùng để điều chế

stronti ferrit ding trong sản xuất nam châm vĩnh cửu Ngoài ra người ta có thé sử dụng

SrCO, dé sản xuất kính cho các ống tia âm cực do stronti có bán kính nguyên tử tương

đối lớn, nên dé dang hap thụ bức xạ tia X xảy ra trong các dng tia âm cực.

Trang 22

1.4.3 Oxit và hydroxit của sắt

1.4.3.1 Oxit sắtFe;O có tính thuận từ, màu nâu đỏ Trong các hợp chất oxit sắt, Fe(IID là chất

có trạng thái spin cao (có các electron thuộc phân lớp d) Fe (HH) với 5 electron d lớp

ngoài cùng nên có năng lượng mạng lưới trường tinh thé ôn định

Fc:Oa có hình dạng vô định hình và tồn tại 4 loại hình dạng (alpha, beta, gamma

và epsilon).

a-Fe>0; được nghiên cứu và tìm thay trong tự nhiên dưới dạng quặng hematite

Hematite có dang hình thoi ở trung tâm giống như hình dang của những viên corondum (œ-AlạO;) trong đó ion sắt (II) chiếm 2/3 thé tích bát diện.

@Fe:O; có từ tính không ôn định là một diém riêng dé phân biệt nó với các dạng

gamma, alpha va epsilon -Fc:O; siêu bền với nhiệt và được chuyên đổi thành

hematite ở nhiệt độ khoảng 500°C.

y-Fe 0; ton tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng maghemite y-FeyO; không bên

với nhiệt và được chuyên thành hematite ở nhiệt độ cao hơn Nhiệt độ và cơ chế của sự

thay đôi cấu trúc phụ thuộc vào điều kiện thí nghiệm và đặc biệt là kích thước của các

hạt maghemite.

&-Fe>O; có thé được xem là chất mới nhất trong hợp chat sắt (IM) oxit, cấu trúc

của nó được biết đến vào năm 1988 bởi Trone et al e-FexO có hình dạng trực thoi vớitám tế bao đơn vị e-Fe›O được tông hợp bằng phương pháp sol-gel hoặc đun nóng

dung dịch kali ferricyanide với hypochlorite natri và kali hydroxit, sau đó nung kết tủa

ở 400°C, Nhiệt độ chuyển dang thù hình từ e-Fe,0; —„ a-Fe20; nằm trong khoảng từ

500 - 750°C Kích thước của các hạt e-FeyO+ vào khoảng 30 - 80 nm phụ thuộc vào

phương pháp điều ché

Mau sắc tự nhiên cũng như tông hợp của Fe,O; như màu đỏ, nâu và màu đen

được sử dụng trong ngành sản xuất son, phụ gia và trong sản xuất kính màu Sat (II)

oxit còn được sử dụng làm chất xúc tác cho nhiều phản ứng quan trọng trong công

nghiệp sản xuất hoá chất, nó là chất xúc tác của phản ứng khử cthylbenzen đề sản xuất

styren Người ta đã chứng minh Fe;O; là chất xúc tác có hiệu quả trong quá trình oxi

hoá các hydrocacbon polyaromatic, xúc tác đốt nhiên liệu, than hoá lỏng và pha hơi

trong quá trình oxi hoá của axit benzoic.

Trang 23

Fe;O; cũng là nguyên liệu đầu vào dé sản xuất ferrit, ngoài ra nó còn được sử

dụng trong công nghệ sản xuất gồm sứ, nam châm vĩnh cửu, trong kĩ thuật lưu trữ

phương tiện truyền thông

FeO, có mau đen xám, nó là hỗn hợp của FeO và Fe:O: Fe,O, (magnetite) là

loại có từ tính mạnh nhất trong tất cả các khoáng vật có mặt trong tự nhiên Magnetite

có vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu các điều kiện môi trường hình thành đá

Magnetite phản ứng với oxi để tạo ra hematite và cặp khoáng vật hình thành một vùng

đệm có thẻ không chế sự phá hủy của oxi Magnetite là nguồn quặng sắt có giá trị, nó

hòa tan chậm trong axit clohidric.

Các hạt Fe:O, có đường kính trung bình nhỏ hơn 10 nm va có kích thước phan

bố hẹp Các dạng huyền phù của magnetite có thé trực tiếp bị oxi hóa trong không khí

dé tạo thành y-Fe;Oa

2Fe,0,; + 1/20, — 3Fc;O;

Quá trình oxi hóa Fe;O, thành y-FezO: được thực hiện bằng cách điều chỉnh giá

trị pH của hydrosol của Fe:O¿ trong khoảng 3.5, các hydrosol được khuấy trong thời

gian 30 phút ở 100°C Dung dịch chuyên từ màu xanh đen sang màu nâu đỏ

1.4.3.2 Hydroxi sắt (HH)Được tạo ra do tác dụng của bazơ với muỗi sắt (III) Sản phâm có mau đỏ gi, nầu

đỏ hay mau anh tím, được sử dụng làm bột mau, ngoài ra nó được sử dụng ở trạng thái

tỉnh khiết dé làm thuốc giải độc arsenic.

Fe(OH); không tan trong nước và có tính lưỡng tính yếu: tan dé trong dung dich

axit và tan được trong dung dịch kiềm đặc nóng hoặc Na;CO; hay K,CO, nóng chảy.

Hydroxit sắt (IIL) có công thức Fe(OH);.nH;O Kết qua XRD cho ta thay chúng

có cau trúc hình lập phương với cạnh bằng 0.7568 nm,

Ngày đăng: 05/02/2025, 22:12

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] TS. Phan Thị Hoàng Oanh (2011-2012), Ciuyyên dé Hóa học chất rắn, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.[2l Nguyễn Hoàng Hai (11/2005), Ché tạo và ứng dung hat nano từ tinh trong sinh hoc, Báo cáo tại Hội nghị Vật lí toàn quốc lần thứ 6 Khác
[4] Nguyễn Xuân Lập (2012). Tổng hop và nghiên cứu khả năng hap phụ ion Fe** củavật liệu nano Yo sLag2FeO:, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Thành phó Hỗ Chí Minh Khác
[5] Vũ Tùng Lâm, Chế tạo và nghiên cứu vật liệu multferroic LaFeO;-PZT, Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Vật lí chất rắn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khác
[6] TS. Phan Thị Hoàng Oanh (2010-2011), Chuyến dé Phân tích cau trúc vật liệu vôcơ, Trường Dai học Sư phạm TPHCM Khác
[7] Uông Văn Vỹ (2012), €; hé tao hợp kim gốc LaNis làm vật liệu cực âm độ bên cao để sử dụng trong dequy Ni-MH, Luận án Tiên si Khoa học vật liệu Khác
[8] Phan Thị Kiều Liên (2012). Tổng hợp vật liệu nano YFeO; bằng phương pháp sol- gel và đồng kết ta, Khóa luận tốt nghiệp. Trường Đại học Sư phạm Thành pho HỗChí Minh.Tiếng Anh Khác
[9] Zobadeh Momeni Larimi, Ahmad Amirabadizadeh, Amir ZelaU, Syrthesis of Y20;nanoparticles by modified transient morphology method, 2011 International Khác
[10] Sanjay Mathur, Michael Veith, Rasa Rapalaviciute, Hao Shen, Gerardo F. Goya,Waldir L. Martins Filho and Thelma S. Berquo, Molecule Derived Synthesis of Nanocrystalline YFeO, and Investigations on Its Weak Ferromagnetic Behavior, Chem. Mater. 2004, 16, 1906-1913 Khác
{11] Nguyen Anh Tien, O. V. Almjasheva, I. Ya. Mittova, O. V. Stognei and S. A Khác

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN