TỔNG HỢP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ THỬ HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANO LiMVO4 (M = Co, Ni, Zn)

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SPINEN LIMVO4 (M = CO, NI, ZN) VÀ HOẠT TÍNH XÚC TÁC 5 1.1. VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ CO, NI, ZN 5 1.2. VẬT LIỆU NỀN LIMVO4 (M = CO, NI, ZN) 5 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6   1.4. CƠ CHẾ XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU OXIT PHỨC HỢP 10  ! "#$%&'(%)*+, -(.)&'/0 12 %34(% 5' *4'6 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 18 2.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LIMVO4 (M = CO, NI, CU) 18  #6+/75'8 93/0 12: ;<=>;?"@A @BC6D8 93/0 12: ;<=6D 2.2. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU 23  E2FG'H>H4'* I4'GCJKL 9MF  N ,/  1OP2Q>RS;CT +* 1U6VWX>YSCK TF.3G'H>SZHC8 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÁC TÁC CỦA VẬT LIỆU 29  #6+/7 V2N 1(% 5'W +7[N'2(% 5'W CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU LIMVO4 (M = CO, NI, ZN) 32 -(W\ V2N 193 3.1.1.1. Phương pháp đốt cháy 32 3.1.1.2. Phương pháp sol-gel 37 3.2. CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU LIMVO4 (M = CO, NI, ZN) 38  E2FG'H>H]ZC8 9MF >^]C _ (MF.3SZHK N ,/  1OP2Q>RS;C8 T+* 1U6VWX>YSC 3.3. HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU ĐÃ TỔNG HỢP 50 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 1 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BẢNG 1.1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUYÊN TỐ CO, NI, ZN 5 BẢNG 3.1. GIÁ TRỊ KÍCH THƯỚC TRUNG BÌNH CỦA TINH THỂ LIMVO4 (M = CO, NI, ZN) 38 TÍNH THEO CÔNG THỨC SCHERRER 38 BẢNG 3.2. HÀM LƯỢNG PHẦN TRĂM CÁC NGUYÊN TỐ 47 TRONG VẬT LIỆU LINIVO4 (ĐỐT CHÁY) 47 BẢNG 3.3. HÀM LƯỢNG PHẦN TRĂM CÁC NGUYÊN TỐ TRONG VẬT LIỆU LINIVO4 (SOL-GEL) 47 BẢNG 3.4. ĐỘ CHUYỂN HÓA THEO THỜI GIAN TẠI CÁC NHIỆT ĐỘ 300OC, 350OC, 400OC, 450OC CỦA MẪU LINIVO4 50 BẢNG 3.5. ĐỘ CHUYỂN HÓA THEO THỜI GIAN TẠI CÁC NHIỆT ĐỘ 300OC, 350OC, 400OC, 450OC CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 52 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH HÌNH 1.1. SƠ ĐỒ TỔNG HỢP OXIT PHỨC HỢP THEO PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL 8 HÌNH 1.2. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU REVO4 TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA HIDROSUNFUA 16 HÌNH 2.1. QUY TRÌNH TỔNG HỢP MẪU LIMVO4 (M= CO, NI, ZN) BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHÁY 20 HÌNH 2.2. QUY TRÌNH TỔNG HỢP VẬT LIỆU LIMVO4 22 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL 22 HÌNH 2.3. SƠ ĐỒ NHIỄU XẠ TRÊN MẠNG TINH THỂ 23 HÌNH 2.4. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QUÉT 26 HÌNH 2.5. SỰ PHỤ THUỘC P/V(PO-P) VÀO P/PO 28 HÌNH 2.6. SƠ ĐỒ HỆ VI DÒNG NGHIÊN CỨU XÚC TÁC TRONG PHẢN ỨNG 30 CHUYỂN HÓA M-XYLEN 31 HÌNH 3.1. A. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 NUNG Ở 300OC 33 HÌNH 3.1. B GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 NUNG Ở 400OC 33 HÌNH 3.1. C. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 NUNG Ở 500OC 34 HÌNH 3.2. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 NUNG Ở 500OC 35 HÌNH 3.3. A. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 NUNG Ở 500OC 36 36 HÌNH 3.3. B. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 NUNG Ở 600OC 36 HÌNH 3.3. C. GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 NUNG Ở 700OC 37 HÌNH 3.4. A. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 NUNG Ở 500OC (ĐỐT CHÁY) 39 HÌNH 3.4. B. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 NUNG Ở 500OC (SOL-GEL) 39 HÌNH 3.5. A. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 NUNG Ở 500OC (ĐỐT CHÁY) 40 HÌNH 3.5. B. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 NUNG Ở 500OC (SOL-GEL) 40 HÌNH 3.6. A. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 NUNG Ở 700OC (ĐỐT CHÁY) 41 HÌNH 3.6. B. GIẢN ĐỒ XRD CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 NUNG Ở 700OC (SOL-GEL) 41 HÌNH 3.7.A. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 (ĐỐT CHÁY) 42 HÌNH 3.7.B. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LICOVO4 (SOL-GEL) 42 HÌNH 3.8.A. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 (ĐỐT CHÁY) 43 HÌNH 3.8.B. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 (SOL-GEL) 43 HÌNH 3.9.A. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 (ĐỐT CHÁY) 44 HÌNH 3.9.B. PHỔ IR CỦA VẬT LIỆU LIZNVO4 (SOL-GEL) 44 HÌNH 3.10.A. GIẢN ĐỒ TÁN XẠ NĂNG LƯỢNG TIA X (EDX) 47 CỦA MẪU LINIVO4 (ĐỐT CHÁY) 47 HÌNH 3.10.B. GIẢN ĐỒ TÁN XẠ NĂNG LƯỢNG TIA X (EDX) 47 CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 (SOL-GEL) 47 HÌNH 3.11.HÌNH ẢNH SEM CỦA CÁC VẬT LIỆU: A, LINIVO4 (ĐỐT CHÁY); B, LINIVO4 (SOL-GEL) 48 HÌNH 3.12. HÌNH ẢNH SEM CỦA CÁC VẬT LIỆU: A, LICOVO4 (ĐỐT CHÁY); B, LICOVO4 (SOL-GEL) 49 HÌNH 3.13. HÌNH ẢNH SEM CỦA CÁC VẬT LIỆU: A, LIZNVO4 (ĐỐT CHÁY); B, LIZNVO4 (SOL-GEL) 49 HÌNH 3.14. HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA MẪU LINIVO4 (ĐỐT CHÁY) Ở CÁC NHIỆT ĐỘ 300OC, 350OC, 400OC, 450OC 51 HÌNH 3.15. SO SÁNH HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA 3 VẬT LIỆU: LINIVO4, LICOVO4, LIZNVO4 TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHÁY 51 HÌNH 3.16. HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU LINIVO4 (SOL-GEL) Ở CÁC NHIỆT ĐỘ 300OC, 350OC, 400OC, 450OC 52 HÌNH 3.17. SO SÁNH HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA 3 VẬT LIỆU: LINIVO4, LICOVO4, LIZNVO4 TRONG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL 53 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong những năm gần đây, nhu cầu về nguồn điện cầm tay với mật độ năng lượng cao đã tăng lên rất nhiều do sự phát triển và phổ biến của các thiết bị điện tử cầm tay chẳng hạn như máy quay phim, điện thoại di động, máy tính xách tay. Việc sử dụng các vật liệu cực âm điện áp cao là một trong những cách để đạt được mật độ năng lượng cao. Từ nghiên cứu năm 1990, các nhà khoa học đã tập trung vào các vật liệu có thể được sử dụng như vật liệu cực âm cho các tế bào lithium có thể sạc lại để tăng mật độ năng lượng và giảm chi phí. Trong loại LiMVO 4 vật liệu, các vật liệu như LiNiVO 4 và LiCoVO 4 đã gây được nhiều sự chú ý vì có một cấu trúc spinen ngược. Cho đến nay đã có rất nhiều công trình công bố về khoa học, công nghệ, vât liệu nano trên thế giới. Vật liệu nano rất phong phú, đa dạng như các tấm nano, thanh nano, sợi nano, hạt nano, … Có rất nhiều phương pháp khác nhau để chế tạo vật liệu nano nói chung và vật liệu nano vô cơ LiMVO 4 nói riêng, từ những phương pháp đơn giản đến những phương pháp hiện đại với những phương tiện và mục đích khác nhau. Tuy nhiên, ứng dụng xúc tác chưa được quan tâm nghiên cứu. Tình trạng ô nhiễm môi trường ở cả ba dạng rắn, lỏng, khí ngày một gia tăng trên phạm vi toàn cầu. Ô nhiễm không khí chủ yếu do các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải. Ở Việt Nam, một quốc gia đang phát triển, sự tiêu thụ nhiên liệu tăng cao dẫn đến nguồn khí thải gây ô nhiễm càng lớn, do đó vấn đề ô nhiễm không khí ngày càng trở nên trầm trọng [2]. 1 Để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường khí, trên thế giới và ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu, xử lí theo các phương pháp khác nhau. Một trong số những phương pháp đó là thực hiện chuyển hóa các chất độc hại thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn. Nhằm tăng hiệu quả của các quá trình chuyển hóa, những chất xúc tác phù hợp đã được nghiên cứu và sử dụng. Chất xúc tác thường dùng trong những năm gần đây là các kim loại quý và hợp chất của chúng [18]. Sử dụng loại xúc tác này rất có hiệu quả trong quá trình xử lí, tuy nhiên giá thành cao không lợi về mặt kinh tế. Công nghệ nano ra đời đã tạo nên một cuộc cách mạng mới trong khoa học cả về lí thuyết và ứng dụng. Nhiều vật liệu nano đã được nghiên cứu và thay thế dần cho các xúc tác truyền thống. Công nghệ nano (tiếng Anh là 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 dáng, kích thước trên quy mô nanomet. Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái: rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến vật liệu lỏng và khí. Về mặt xúc tác, vật liệu Spinen kiểu LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn) đã và đang là tâm điểm của sự chú ý đối với nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới. Trong thành phần LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn), khi thay thế nguyên tố M có bản chất khác nhau sẽ cho những vật liệu có hoạt tính xúc tác khác nhau.Vật liệu kiểu LiMVO 4 đã và đang được quan tâm đặc biệt vì chúng có những ứng dụng quan trọng. 2 Việc chế tạo chất xúc tác cho phản ứng xử lí các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs (Volatile Organic Compounds) cũng là phần nghiên cứu quan trọng của ngành xúc tác. Những dung môi hữu cơ thải ra từ công nghiệp hóa chất như benzen, toluene, m-xylen… đang ảnh hưởng không ít đến môi trường làm việc của con người. Đề tài về tổng hợp, xác định cấu trúc và thử hoạt tính xúc tác của vật liệu nano LiMVO 4 (M= Co, Ni, Zn) là nhu cầu cấp thiết để hội nhập với vấn đề thời sự trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu nano trên thế giới và mở ra khả năng ứng dụng thiết thực ở Việt Nam. Tóm lại, với mong muốn tìm vật liệu zircon có hoạt tính xúc tác cao trong các phản ứng nhằm mục đích xử lí ô nhiễm môi trường khí, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận văn là: “Tổng hợp, xác định cấu trúc và thử hoạt tính xúc tác của vật liệu nano LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn ) 2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trên cơ sở khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp. Từ đó tìm điều kiện tối ưu để tổng hợp ra vật liệu mong muốn. Dùng các phương pháp phân tích để nghiên cứu cấu trúc và tính chất của vật liệu tổng hợp được. Chọn một số vật liệu tiêu biểu để nghiên cứu hoạt tính xúc tác trong phản ứng oxi hóa m-xylen. 3. Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp vật liệu được thực hiện theo phương pháp đốt cháy và phương pháp sol-gel. Xác định đặc trưng cấu trúc của vật liệu sẽ sử dụng các phương pháp hóa lí và vật lí như: phương pháp phân tích phổ hồng ngoại, nhiễu xạ tia X, hiển vi điện tử quét (SEM), tán xạ năng lượng tia X (EDX), xác định diện tích bề mặt (BET), Thử hoạt tính xúc tác của vật liệu trong phản ứng chuyển hóa m-xylen. 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa xây dựng quy trình tổng hợp vật liệu LiMVO 4 có hoạt tính xúc tác cao trong vấn đề xử lí các chất gây ô nhiễm môi trường. Đồng thời đề tài cũng cho thấy phần nào mối quan hệ giữa cấu trúc của vật liệu và hoạt tính xúc tác của chúng trong phản ứng oxi hóa các chất hữu cơ dễ bay hơi. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SPINEN LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn) VÀ HOẠT TÍNH XÚC TÁC 1.1. Vị trí, cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố Co, Ni, Zn Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: Co, Ni, Zn là các nguyên tố có số thứ tự 27, 28, 30. Cấu hình electron của các nguyên tố: Co (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 ), Ni (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 ), Zn (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 ). Cả 3 nguyên tố đều thể hiện tính khử trung bình khi tham gia các phản ứng hóa học, chúng có một số tính chất hóa học giống nhau: Tác dụng được với các halogen tạo ra muối halogenua, tác dụng được với O 2 , N 2 , H 2 , S, C, P… Cả 3 nguyên tố trên trong hợp chất muối nitrat ở trạng thái hóa trị 2 khi tham gia phản ứng tạo hợp chất dạng LiMVO 4 thì bền với axit và bazơ, không bị oxi hóa bởi các tác nhân axit và bazơ. Bảng 1.1. Một số đặc điểm các nguyên tố Co, Ni, Zn NTĐH Cấu hình electron nguyên tử Năng lượng ion hóa, eV Bán kính nguyê n tử, 0 Α Bán kính ion M 2+ , 0 Α Thế điện cực chuẩn, V I 1 I 2 I 3 1 Co 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 7,86 17,08 33,50 1,25 0,78 -0,28 2 Ni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 7,50 18,16 35,19 1,24 0,74 -0,23 3 Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 9,39 17,96 39,72 1,39 0,83 -0,76 1.2. Vật liệu nền LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn) 5 Mạng nền vật liệu LiMVO 4 có cấu trúc spinen ngược, là hỗn hợp oxit của Li với các nguyên tố chuyển tiếp, có thể cung cấp một điện áp khá cao 4,3 – 4,8 (v), nó có ứng dụng quan trọng trong pin lithium cho các thiết bi cầm tay như: Điện thoại di động, máy tính xách tay, máy ảnh. Người ta có nhiều cách khác nhau để tổng hợp vật liệu LiMVO 4 : Như là tổng hợp bằng phản ứng pha rắn (nung Li 2 CO 3 , Co 3 O 4 và V 2 O 5 ở 800 o C trong 12 giờ), phương pháp này sản phẩm thu được là không tinh khiết, hình thái bất thường, kích thước hạt không đồng đều. Để khắc phục người ta dùng các phương pháp khác như là phương pháp đốt cháy, phương pháp sol-gel, phương pháp thủy nhiệt để tổng hợp vật liệu thì đã thu được kết quả như mong muốn. Mạng nền LiMVO 4 được lựa chọn để tổng hợp và nghiên cứu tính chất, có tần số dao động phonon thấp, có độ bền nhiệt, độ bền cơ học cao và rất thân thiện với môi trường. 1.3. Các phương pháp tổng hợp vật liệu Vật liệu nano là các oxit phức hợp có thể được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau. Người ta có thể căn cứ vào bản chất của phản ứng, trạng thái của các pha khi tham gia phản ứng… để chia thành các nhóm phương pháp tổng hợp vật liệu nano khác nhau. Nhóm các phương pháp vật lí sử dụng các thiết bị vật lí hiện đại, thường rất đắt tiền để tổng hợp vật liệu như: phun nung, ngưng tụ pha hơi, bốc bay nhiệt độ cao, plasma… Nhóm các phương pháp hóa học thường dùng các thiết bị vật tư dễ tìm, ít tốn kém để tổng hợp như: thủy nhiệt, sol-gel, đồng kết tủa… Tuy nhiên cũng có thể chia các phương pháp tổng hợp vật liệu nano theo bốn phương pháp phổ biến: phương pháp hóa ướt, phương pháp cơ học, phương pháp bốc bay, phương pháp hình thành từ pha khí. 6 [...]... năng xúc tác của vật liệu M10(VO4)6(OH)2 tốt hơn so với vật liệu M10(PO4)6(OH)2 Như vậy, vật liệu vanadat là một trong những vật liệu có triển vọng khi nghiên cứu về hoạt tính xúc tác Việc tổng hợp và nghiên cứu tính chất của vật liệu vanadat dạng YVO4 pha tạp các ion đất hiếm là một vấn đề rất hấp dẫn về khoa học và có tính thực tiễn cao 17 Chương 2 THỰC NGHIỆM 2.1 Tổng hợp vật liệu nano LiMVO4 (M = Co,. .. tạo ra khi dùng chất xúc tác là các vật liệu vanadat đất hiếm lớn hơn khi dùng vanadat magie Chứng tỏ hoạt tính xúc tác của vật liệu vanadat đất hiếm tốt hơn vanadat magie Sự thay đổi các nguyên tố đất hiếm trong cấu trúc REVO 4 cũng cho thấy khả năng xúc tác của vật liệu này là khác nhau Đặc biệt khả năng xúc tác của YVO4 là tốt hơn cả Hình 1.2 Kết quả thử hoạt tính xúc tác của vật liệu REVO4 trong phản... Chứng tỏ M2 có hoạt tính xúc tác cao hơn M1 Tiếp tục nghiên cứu hoạt tính xúc tác của mẫu thuộc hệ maganit LaFe0,8Mn0,2O3 (M3 ) và hệ cobanit LaFe0,6Co0,4O3 (M4 ) thấy rằng ở nhiệt độ 400oC, hoạt tính xúc tác của M3 cao hơn hẳn M4 Nguyên nhân ở đây được giải thích là do cấu trúc của vật liệu M3 ( Rhombo.H) kém bền hơn sẽ có hoạt tính xúc tác cao hơn vật liệu M4 (cubic) Mặt khác diện tích bề mặt của mẫu M3... kết quả này * Khả năng xúc tác của vật liệu vanadat Theo nhóm tác giả Kuo-Tseng Li và Zen-Hai Chi đã tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính xúc tác của vật liệu vanadat đất hiếm REVO 4 (RE=Ce, Y, La, Sm) và vanadat magie (MgV2O6, Mg2V2O7, Mg3V2O8) ( độ âm điện của các nguyên tố đất hiếm trong khoảng 1,1-1,2, tương tự của magie là 1,2) 15 Họ đã nghiên cứu hoạt tính xúc tác của các vật liệu trên trong phản ứng... nhất định, một số phương pháp có thể áp dụng để tổng hợp vật liệu nhất định nhưng cũng có những vật liệu khi tổng hợp, người ta kết hợp đồng thời một số phương pháp khác nhau Theo nhiều kết quả nghiên cứu của các tác giả, hoạt tính xúc tác của vật liệu phụ thuộc vào thành phần, bản chất liên kết, cấu trúc tinh thể, kích thước, độ đồng nhất của hạt Những tính chất này của vật liệu lại phụ thuộc nhiều vào... Favorit: U=230 (V), f = 50 (Hz), P = 50 (W) - Lò nung (Muffle) 2.1.2 Tổng hợp vật liệu LiMVO4 (M = Co, Ni, Zn) bằng phương pháp đốt cháy Quy trình chung tổng hợp vật liệu nano LiMVO 4 (M = Co, Ni, Zn) bằng phương pháp đốt cháy được trình bày trong hình 2.1 Cân 0,5821 (g) tinh thể Co(NO3)2.6H2O hòa tan 10 (ml) nước cất vào cốc Hòa tan 0,1379 (g) LiNO3 vào 10 (ml) nước cất sau đó trộn 2 cốc dung dịch vào nhau... hidrocacbon Tác giả Lê Hải Đăng […] cũng đã tiến hành tổng hợp và nghiên cứu hoạt tính xúc tác của vật liệu perovskit trong phản ứng oxi hóa m-xylen Ở phần nghiên cứu hoạt tính xúc tác của vật liệu perovskit dạng La0,9Ce0,1MnO3 (M1 ) và La0,9Ce0,1CoO3 (M2 ) thấy rằng ở một nhiệt độ nhất định là 250oC sau khoảng 10 phút phản ứng thì độ chuyển hóa m-xylen khi dùng xúc tác M2 đạt được là 90% trong khi dùng xúc tác. .. điều kiện tổng hợp 3.1.1.1 Phương pháp đốt cháy a, Hệ vật liệu LiCoVO4 Theo nhiều kết quả nghiên cứu của các tác giả khác nhau, hoạt tính xúc tác của vật liệu phụ thuộc vào thành phần, bản chất liên kết, cấu trúc tinh thể, kích thước, độ đồng nhất của tinh thể Những tính chất này của vật liệu lại phụ thuộc nhiều vào phương pháp tổng hợp * Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung Phương trình của phản ứng... có kích thước mong muốn Trong luận văn này, chúng tôi phát triển phương pháp đốt cháy và phương pháp sol-gel để tổng hợp vật liệu nano LiMVO4 (M = Co , Ni, Zn) 1.4 Cơ chế xúc tác của vật liệu oxit phức hợp 1.4.1 Tính chất hấp phụ oxi Theo các tài liệu, các tác giả đã nghiên cứu về tính chất hấp phụ oxi của vật liệu nano perovskit ABO3 (trong đó A có thể là các nguyên tố đất hiếm như La, Nd, Pr, Ce còn... được thu và phân tích bằng hệ EFI ADS 500 của hãng ARAB - Úc để xác định nồng độ CO, CO 2 và hidrocacbon (VOCs) theo phần trăm thể tích Gọi So và Si lần lượt là diện tích của các pic sắc kí khí tương ứng với cấu tử i trước và sau phản ứng, khi đó độ chuyển hóa α được tính như sau: S −S o i Độ chuyển hóa α: α(%) = S 100% o 31 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp vật liệu LiMVO4 (M = Co, Ni, Zn) 3.1.1 . M(OR) x (OH) n-x +xROH Sau quá trình thủy phân là quá trình ngưng tụ. Đây là quá trình phức tạp xảy ra khi có liên kết M-OH, được thực hiện theo hai phản ứng sau: - Loại nước: -M-OH + HO-M’ → -M-O-M -. thực hiện theo hai phản ứng sau: - Loại nước: -M-OH + HO-M’ → -M-O-M - + H 2 O - Loại ancol: -M-OH + RO-M’ → -M-O-M - + ROH Quá trình ngưng tụ hình thành được các khung liên kết ba chiều của kim. lượng α-oxi tăng. Hầu hết oxi hấp phụ được giả thiết ở dạng gốc O 2 - , O 2 - tương tác với ion kim loại chuyển tiếp, ví dụ: Co 2+ + O 2 - → Co 3+ O 2 - (1.1) Khi có mặt một tâm Co 3+ O - bên