Tổng hợp và nghiên cứu tính chất vật liệu PANi tio2 GO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ĐÀO THỊ KIM NHUNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LIỆU PANi - TiO2 - GO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Lý HÀ NỘI 2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC ĐÀO THỊ KIM NHUNG TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LIỆU PANi - TiO2 - GO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Lý Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS PHAN THỊ BÌNH HÀ NỘI 2015 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa học - Trường đại học Sư phạm Hà Nội tận tình dạy dỗ em trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình giúp đỡ em trình học tập làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Phan Thị Bình, giáo viên hướng dẫn, giao đề tài, tận tình giúp đỡ em hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn cô chú, anh chị phòng Điện hóa Ứng dụng - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ em nhiều thời gian làm luận văn Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, gia đình người thân động viên giúp đỡ em trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Đào Thị Kim Nhung MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu polianilin( PANi) 1.1.1 Cấu trúc phân tử PANi 1.1.2 Một số tính chất PANi 1.1.3 Phương pháp tổng hợp PANi 1.1.4 Ứng dụng PANi 1.2 Giới thiệu titan đioxit 1.2.1 Các loại quặng tự nhiên chứa TiO2 1.2.2 Tính chất vật lý titan đioxit 1.2.4 Tính chất hóa học titan đioxit kích thước nano mét 13 1.2.5 Điều chế TiO2 15 1.2.6.Ứng dụng titan đioxit 16 1.3 Graphene oxit (GO) 17 1.3.1 Cấu trúc phân tử graphene oxit 17 1.3.2 Tính chất graphene oxit 17 1.3.3 Điều chế 18 1.3.4 Ứng dụng graphene oxit 18 1.4 Vật liệu compozit 18 1.4.1 Khái niệm 18 1.4.3 Phân loại 19 1.4.4 Các thành phần vật liệu compozit 20 1.4.5 Vật liệu compozit PANi-GO-TiO2 24 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Phương pháp hồng ngoại 25 2.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X 26 2.3 Phương pháp đo độ dẫn 27 2.4 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 28 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM 30 3.1 Hóa chất dụng cụ 30 3.1.1 Hóa chất 30 3.1.2 Dụng cụ 30 3.1.3 Các loại thiết bị 30 3.2 Quy trình tổng hợp mẫu 30 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Tổng hợp vật liệu 33 4.2 Xác định độ dẫn điện 34 4.3 Phân tích hình thái học 35 4.4 Phân tích nhiễu xạ Rơn- ghen 38 4.5 Phân tích hồng ngoại 40 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển ngành công nghiệp công nghệ cao nhu cầu việc sử dụng loại vật liệu có tính ưu việt ngành ngày lớn Để đáp ứng nhu cầu nhà khoa học nghiên cứu tìm nhiều phương pháp để tạo loại vật liệu có tính vượt trội phương pháp pha tạp để biến tính vật liệu, phương pháp lai ghép vật liệu khác để tạo thành compozit Các compozit tạo thành phương pháp lai ghép oxit vô polime dẫn thu hút quan tâm nhà nghiên cứu nước Trong có titan đioxit (TiO2), số vật liệu bán dẫn điển hình có tiềm ứng dụng cao thân thiện với môi trường, có khả diệt khuẩn tốt, có tính xúc tác quang hóa quang điện hóa, nghiên cứu lai ghép với polianilin graphenoxit, polianilin số polyme dẫn điện điển hình vừa bền nhiệt, bền với môi trường, dẫn điện tốt, thuận nghịch mặt điện hóa, có tính chất dẫn điện điện sắc, vừa có khả xúc tác điện hóa cho số phản ứng điện hóa Còn graphen oxit (GO) vật liệu tiên tiến có khả dẫn điện tốt, diện tích bề mặt cao, thân thiện với môi trường Dựa ưu điểm ba vật liệu trên,em tổng hợp compozit ba thành phần phương pháp hóa học Trong khuôn khổ đề tài “Tổng hợp nghiên cứu tính chất vật liệu PANi-TiO2-GO” em thay đổi tỷ lệ khối lượng GO với mục đích xem xét ảnh hưởng đến khả biến tính vật liệu Nội dung khóa luận bao gồm:  Tổng quan tài liệu liên quan đến đề tài polyanilin, titan đioxit graphene oxit, vật liệu compozit  Các phương pháp nghiên cứu  Thực nghiệm: tổng hợp vật liệu compozit  Nghiên cứu tính chất vật liệu compozit tổng hợp SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu polianilin( PANi) Quá trình tổng hợp polyme dẫn biết từ lâu phát triển năm 1975 với khám phá polime hữu cơ, polyacetylen nhà bác học Shirakawa Đặc biệt vào cuối năm 70 màng polyme với khả dẫn điện trở thành vấn đề nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu phát triển Năm 2000 Viện Hàn lâm khoa học Thụy Điển trao giải Nobel Hóa học cho ba nhà khoa học Shirakawa, Mac Diamid Heeger đóng góp họ cho phát triển vật liệu polyme dẫn 1.1.1 Cấu trúc phân tử PANi Nói chung cấu trúc PANi chấp nhận mô tả hình [6,8] NH * n * Green Woodhead mô tả PANi mạch cặp phân tử anilin đầu cuối vị trí para vòng thơm PANi sản phẩm cộng hợp nhiều phân tử anilin điều kiện có mặt tác nhân làm oxi hóa làm xúc tác * H H N N N N * b a a, b= 0, 1, 2, 3, 4, SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa PANi tồn nhiều trạng thái oxi hóa khử khác Với trạng thái có cấu trúc mạch polyme khác có màu sắc khác Các trạng thái oxi hóa khử cụ thể: Khi a= 0, pernigranlin( màu xanh tím), trạng thái oxi hóa hoàn toàn N N N N Khi b= 0, leucoemeraldin( màu vàng), trạng thái khử cao H N H N N H N H Khi a=b, emeraldin( màu xanh cây), trạng thái oxi hóa nửa H N N N H N Ngoài ba trạng thái bản: pernigranlin (màu xanh tím), leucoemeraldin (màu vàng), emraldin (màu xanh cây), hoạt hóa cao nhóm (NH-) mã cấu trúc (=NH-), PANi thường tạo muối với axit thành dạng emraldin có tính chất dẫn điện tốt 1.1.2 Một số tính chất PANi a Tính dẫn điện PANi có hệ thống nối đôi liên hợp dọc toàn mạch phân tử đoạn lớn mạch nên hợp chất hữu dẫn điện PANi tồn trạng thái cách điện trạng thái dẫn điện Trong trạng thái muối emeraldin có độ dẫn điện cao ổn định Tính dẫn điện muối emeraldin PANi phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm phụ thuộc vào dung môi Ngoài ra, điều kiện tổng hợp có ảnh SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa hưởng đến việc hình thành sai lệch hình thái cấu trúc polyme Vì làm thay đổi tính dẫn điện vật liệu Tuy nhiên tính dẫn PANi phụ thuộc nhiều vào mức độ pha tạp proton Chất pha tạp có vai trò quan trọng để điều khiển tính chất dẫn polyme dẫn Tuy nhiên tính dẫn điện PANi thay đổi ta doping vào mạch polyme số ion lạ, ví dụ Cl-, Br-, I-, ClO4- Nguyên nhân dẫn đến tăng độ dẫn ta doping thêm ion lạ vào mạch PANi chuyển sang dạng muối dẫn làm tăng tính dẫn PANi b Tính điện sắc [11] PANi có tính điện sắc màu thay đổi phản ứng oxi hóa khử chúng Người ta chứng minh PANi thể nhiều màu sắc từ màu vàng tới màu xanh nhạt tới màu xanh cây, xanh thẫm tím đen Hình 1: Đường CV PANi dung dịch HCl thay đổi màu PANi giai đoạn oxy hóa khác tốc độ quét 50V/s Nhờ vào tính điện sắc ta quan sát hiểu trạng thái tồn của PANi môi trường c Khả tích trữ lượng[9,18] PANi khả dẫn điện có khả tích trữ lượng cao người ta sử dụng làm vật liệu chế tạo nguồn điện thứ cấp Ví dụ: ắc quy, tụ điện PANi thay MnO2 pin MnO2 chất độc hại SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa với môi trường Ngoài pin dùng PANi dùng phóng nạp nhiều lần Đây ứng dụng có nhiều triển vọng công nghiệp lượng 1.1.3 Phƣơng pháp tổng hợp PANi PANi tạo dung môi nước dung môi không nước, sản phẩm tạo dạng emeraldin màu đen, cấu trúc ngày vấn đề cần nghiên cứu Dạng PANi ứng với trạng thái oxi hóa emeraldin coi chất cách điện, độ dẫn điện 10-10 S/cm PANi tổng hợp đường điện hóa hóa học, phương pháp điện hóa có nhiều ưu điểm Tuy nhiên để sản suất với mục đích chế tạo vật liệu dạng bột với lượng lớn phương pháp hóa học sử dụng nhiều a Polyme hóa anilin phương pháp hóa học Phương pháp polyme hóa anilin theo đường hóa học biết đến từ lâu ứng dụng rộng rãi thực tế Quá trình tổng hợp PANi diễn có mặt có tác nhân oxy hóa làm xúc tác Người ta thường sử dụng amonipesunfat (NH4)2S2O8 làm chất oxy hóa trình tổng hợp PANi nhờ mà tạo polyme có khối lượng phân tử cao độ dẫn tối ưu so với chất oxy hóa khác Phản ứng trùng hợp monome anilin xảy môi trường axit (H2SO4, HCl, HClO4, ) hay môi trường hoạt chất oxy hóa chất tetra flouroborat khác (NaBF4, NO2BF4, Et4NBF4) Trong hệ PANi-NaBF4, PANi-NO2BF4, PANi-Et4NBF4, tính chất thủy phân yếu cation nên anion thủy phân tạo HBF4, HBF4 đóng vai trò tác nhân proton hóa hiệu sử dụng để làm tăng độ dẫn polyme [9] SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Tổng hợp vật liệu Tổng hợp compozit PANi-TiO2-GO theo tỷ lệ khác nhau, chất oxi hóa amonipersunfat Hiệu suất trình bày bảng dựa sở khối lượng polyanilin tạo thành so với khối lượng monome ban đầu Bảng 3: Hiệu suất tổng hợp compozit PANi-TiO2-GO Tỉ lệ Khối Khối Khối Khối Khối Khối anilin/ lượng lượng lượng lượng lượng lượng graphen aniline TiO2 HCl DBSA GO compozit oxit (g) (g) (g) (g) (g) (g) 0,334 7,2408 79,37 0,388 7,9407 86,53 0,466 8,013 86,58 14:1 4,6565 12:1 0,776 1,822 2,445 10:1 Hiệu suất tổng hợp (%) Công thức để tính hiệu suất tổng hợp (H) tính sau: H = msp/mbđ (11) mbđ = (mGO +mTiO2 +mDBSA+ manilin+0,5mHCl) (12) Trong mbđ tổng khối lượng chất tham gia phản ứng msp sản phẩm compozit thu sau phản ứng Trong mbđ tổng khối lượng chất tham gia phản ứng msp sản phẩm compozit thu sau phản ứng Trong trình chuyển hóa từ anlin thành PANi, PANi tạo muối với axit HCl Ta thấy mol monome phản ứng với mol HCl nên nHCl tạo muối=1/2 nHCl bđ SV: ĐàoThị Kim Nhung 33 Lớp: K37A – SP Hóa NH2 H ClN * * x y Theo bảng tính toán hiệu suất tổng hợp ta thấy, hiệu suất tổng hợp compozit cao tăng dần theo chiều tăng khối lượng GO Hiệu suất đạt tối đa 86,58% (ở tỷ lệ khối lượng anilin/GO 10:1) Để giải thích điều lượng GO tăng làm tăng lớp màng PANi bám GO, đồng thời làm tăng khả trùng hợp monome 4.2 Xác định độ dẫn điện 20 15 10 i(mA) PANi-TiO2-GO 14:1 PANi-TiO2-GO 12:1 PANi-TiO2-GO 10:1 PANi-TiO2 -5 -10 -15 -20 -600 -400 -200 200 400 600 U (mV) Hình 7: Phổ CV compozit PANi-TiO2-GO so với PANi- TiO2 Bảng phản ánh kết đo độ dẫn compozit PANi-TiO2-GO tổng hợp tỷ lệ khối lượng graphene oxit khác Ta nhận thấy độ dẫn điện mẫu lớn đạt 127,02x10-3S/cm, độ dẫn điện mẫu có tỉ lệ (14:1) nhỏ đạt 89,48x10-3S/cm khối lượng graphene oxit SV: ĐàoThị Kim Nhung 34 Lớp: K37A – SP Hóa mẫu có tỉ lệ (10:1) lớn Nguyên nhân graphen oxit chất không tuyến tính tăng khối lượng graphene oxit cao vượt ngưỡng cho phép độ dẫn điện lại giảm, cho graphene oxit ngưỡng cho phép tăng khối lượng grapene oxit độ dẫn điện tăng ngược lại Qua hình ta thấy độ dẫn điện compozit PANi-TiO2-GO cao PANi-TiO2 nhờ khả dẫn điện GO tốt TiO2 Bảng 4: Độ dẫn điện compozit tổng hợp Tỉ lệ anilin/ GO Khối lượng anilin (g) Khối Khối Khối Khối lượng lượng lượng lượng TiO2 HCl DBSA GO (g) (g) (g) (g) 14:1 12:1 4,6565 0,776 1,822 2,445 10:1 Độ dẫn (10-3 S/cm) 0,334 89,48 0,388 127,02 0,466 110,86 4.3 Phân tích hình thái học Hình : Ảnh SEM TiO2 SV: ĐàoThị Kim Nhung 35 Lớp: K37A – SP Hóa Hình 9: Ảnh SEM GO PANi Hình 10: Ảnh SEM PANi [2] SV: ĐàoThị Kim Nhung 36 Lớp: K37A – SP Hóa Hình 11: Ảnh SEM PANi- TiO2 Hình 12: Ảnh SEM PANi-TiO2-GO (12:1) SV: ĐàoThị Kim Nhung 37 Lớp: K37A – SP Hóa Từ kết đo độ dẫn em chọn mẫu đại diện có độ dẫn tốt cho compozit PANi-TiO2-GO tổng hợp để tiến hành chụp ảnh SEM, mẫu với tỉ lệ khối lượng anilin GO 12:1 Quan sát hình đến 12 ta thấy có khác biệt cấu trúc hình thái học mẫu TiO2, PANi, GO compozit PANi-TiO2-GO Ta thấy TiO2 có kích thước hạt tương đối đồng cỡ nhỏ 20 nm (hình 8) GO có dạng khối (hình 9), PANi dạng sợi với đường kính cỡ nhỏ 50 nm (hình 10) Ảnh SEM PANi- TiO2 ta thấy có kết hợp PANi phủ lên hạt TiO2 (hình 11) Compozit PANi-TiO2-GO có dạng khối PANi TiO2 phủ lên GO, ta không nhìn thấy dạng hình 400 00 4.4 Phân tích nhiễu xạ Rơn- ghen 00 CPS PANi 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Hình 13: Giản đồ nhiễu xạ tia X PANi [2] SV: ĐàoThị Kim Nhung 38 Lớp: K37A – SP Hóa \ TiO2 TiO2 TiO2 TiO2 TiO2 Hình 14: Phổ nhiễu xạ tia X TiO2 Cuong (d.v.t.y) 2- Theta SIEMENSD5000, X-Ray lab; HaNoi 05-May-2015 GT2 PANi TiO2 10 20 30 40 2 (do) TiO2 TiO2 50 TiO2 60 70 Hình 15: Phổ nhiễu xạ tia X PANi-TiO2- GO (12:1) Quan sát hình 15 ta thấy xuất pic đặc trưng cho PANi tương tự hình 13 TiO2 tương tự hình 14 Ngoài xuất SV: ĐàoThị Kim Nhung 39 Lớp: K37A – SP Hóa pic đặc trưng cho TiO2 dạng anatase góc 2θ = 26 o, 38 o, 48 o, 55 o,63 o Điều chứng tỏ có có mặt lớp TiO2 xuất sản phẩm Và compozit PANi-TiO2- GO tổng hợp thành công 4.5 Phân tích hồng ngoại Em lựa chọn mẫu compozit PANi-TiO2-GO (12:1) để tiến hành nghiên cứu cấu trúc 1032,15 1635,79 1739,42 1428,53 1335,27 1265,32 1506,85 609,97 708,32 770,46 Adsorption coefficient 0.18 1499.95 1584.54 (b) (a) PANi 0.12 1301.68 825.83 601.13 1156.28 1119.27 0.06 646.07 3438.91 3268.45 944.79 3041.17 2927.53 0.00 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2000 1500 1000 500 ber (cm-1) Wavenumber (cm-1) Signals Hình 16: Phổ hồng ngoại Binding PANi  (cm-1) (b) 3362,37 1596,88 1630,79 1163,89 454,43 545,72 1328,22 1492,54 629,18 824,81 1740,16 2000 1500 1000 500 mber (cm-1) Adsorption Coefficient 1025,65 (a) 0.16 3430 0.14 2903,1057 0.12 1636 1032 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 4000 (c) 3444 3057,72 3438, 3268 3041,2927 1584 2930,19 1499 1301 1156 825 3500 3000 2500 O-H C-H-O 1630 1558,07 C=C 1025 C-O 3385 N-H 2925 1517,11C1116,31 – H aromatic Benzoid 455,13 1596 1227,48 Quinoid 1718,98 560,45 Quinoid 1492 1654,61 Benzoid 1467,38 879,34 595.58 1328 –N=quinoid=N– 1031,47 779,87 1163 C–N+ group 824 N-H group 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 17: Phổ hồng ngoại GO SV: ĐàoThị Kim Nhung 40 Lớp: K37A – SP Hóa 1.4 3542,06 Adsorption Coeffi cient 1.2 1.0 3255,85 0.8 2919,55 0.6 1127,94 1560,92 0.4 1485,28 2883,77 0.2 499,33 1034,04 807,12 434,12 663,66 593,23 1294,67 1438,88 0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1 ) Hình 18: Phổ hồng ngoại compozit PANi-TiO2-GO (12:1) Bảng 5: Các giá trị pic sóng phổ hồng ngoại hình Số sóng  (cm-1) PANi [2] Liên kết GO PANi-GO-TiO2 3362, 3057 3255 O-H 3057 2883 C-H 1558, 1517 1560 C=C  C=O 1718, 1654 1294 C-O 3438, 3268 3542 N-H 3041,2927 2919 C – H 1227 1584 Benzoid 1499 1485 Quinoid 1301 1438 –N=quinoid=N– 1156 1127 Nhóm C–N+ SV: ĐàoThị Kim Nhung 41 Lớp: K37A – SP Hóa Phân tích phổ hồng ngoại hình 14đến 16 ta thu kết ghi bảng Ta thấy pic xuất 3362 cm-1, 3057 cm-1, 3255 cm-1 đặc trưng dao động nhóm O-H Các píc xuất 3057 cm-1, 2883 cm-1 đặc trưng cho nhóm C-H, Pic xuất 1558 cm-1, 1517 cm-1, 1560 cm-1 đặc trưng cho nhóm C=C Các pic đặc trưng cho dao động hóa trị nhóm CO xuất 1227 cm-1, 1294 cm-1 Pic xuất taị 1718 cm-1, 1654 cm-1 đặc trưng cho nhóm C=O Các pic đặc trưng cho nhóm C-H vòng thơm xuất 3041 cm-1, 2627 cm-1, 2919 cm-1 Pic xuất 1584 đặc trưng cho nhóm Benzoid, pic xuất 1499 cm-1, 1485 cm-1 đặc trưng cho nhóm Quinoid Các pic đặc trưng cho nhóm –N=quinoid=N– xuất 130 cm-1 1, 1438 cm-1 Pic xuất 1156 cm-1, 1127 cm-1 đặc trưng cho nhóm C–N+ Như vậy, từ việc phân tích liệu phổ hồng ngoại ta thấy tổng hợp compozit PANi-TiO2-GO (12:1) xuất nhóm chức đại diện cho cấu trúc GO PANi, nhiên làm thay đổi liên kết C=O GO nhóm benzoid PANi SV: ĐàoThị Kim Nhung 42 Lớp: K37A – SP Hóa CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN Quá trình tổng hợp khảo sát tính chất compozit PANi- TiO2-GO phòng thí nghiệm ta rút vài kết luận sau: Đã tổng hợp thành công compozit ba thành phần PANi-TiO2-GO phương pháp hóa học Độ dẫn điện compozit PANi-TiO2-GO phụ thuộc vào lượng GO tham gia trình tổng hợp Sản phẩm có độ dẫn điện cao đạt 127,02.10-3 S/cm với tỷ lệ khối lượng anilin/GO 12:1 Phân tích ảnh SEM cho thấy compozit PANi-TiO2-GO có cấu trúc dạng khối Qua phân tích nhiễu xạ Rơn- ghen ta thấy xuất pic đặc trưng cho tinh thể TiO2 anatase, chứng tỏ có xuất TiO2 mẫu Kết chụp phổ hồng ngoại cho thấy có mặt GO PANi xuất compozit SV: ĐàoThị Kim Nhung 43 Lớp: K37A – SP Hóa TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Phan Thị Bình (2006), Điện hóa ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phan Thị Bình (2014), Hoàn thiện công nghệ tổng hợp vật liệu compozit sở polime dẫn phụ phẩm nông nghiệp ứng dụng xử lí kim loại nặng nước, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện HL KH&CN Việt Nam Vũ Đăng Độ (2006), Các phương pháp vật lý hóa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Nghĩa (2009), Polyme chức vật liệu lai cấu trúc nano, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội Nguyễn Thị Quỳnh Nhung (2002), Nghiên cứu chế tạo polyme dẫn PANi phương pháp điện hóa khả chống ăn mòn, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội Bùi Hải Ninh (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng polianilin đến cấu trúc PbO2, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Thị Tốt (2014), Nghiên cứu ảnh hưởng polianilin đến tính chất quang điện hóa titan đioxit, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội Trần Quang Thiện (2011), Tổng hợp nghiên cứu tính chất điện hóa vật liệu lai ghép axit vô với polime dẫn TiO2-PANi Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Mai Thị Thanh Thùy (2005), Tổng hợp polianilin dạng bột phương pháp xung dòng ứng dụng nguồn điện hóa học, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Phạm Thị Thanh Thủy (2007), Ứng dụng polianilin để bảo vệ sườn cực chì ắc quy, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, Đại học Sư phạm Hà Nội I SV: ĐàoThị Kim Nhung 44 Lớp: K37A – SP Hóa 11 Nguyễn Thị Trang (2013), Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất điện hóa vật liệu nanocomposite polyaniline TiO2 , Luận văn thạc sĩ kĩ thuật, Đại học Đà Nẵng 12 Ngô Thị Kỳ Xuân (2010), Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng tính chất oxi hóa khử xúc tác mao quản trung bình chứa kim loại, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội TIẾNG ANH 13 Nguyen Hong Minh (2003), Synthesis and characteristic studies Polyaniline By Chemical Oxydative Polymeriation, Master Thesis of Materials Science- Ha Noi University of Technology 14 Trần Thị Hà Linh (1997), Perparation of polianilin thin films and study of their propertis, Luận văn thạc sĩ khoa học khoa học vật liệu, trung tâm quốc tế đào tạo khoa học vật liệu 15 Akira Fujishima, K Hashimoto, T.Watanabe (1999) TiO2 Photocatalysis Fundamentals and Application, Tokyo BKC Publisher 16 C.Y.Hisao, C L.Lee, D F Ollis (1983) “ Heterogeneous photocatalysis: Degradation of dilute solutions of dichloromethane (CH2Cl2), chloroform (CH3Cl), and carbon tetrachlorite (CCl4) with illuminated TiO2 photocatalyst”, Journal of Catalysis, 82, 418-423 17 D M Blake, P C.Maness, Z.Huang, J E.Wolfrum, J Huang (1990) Application of the photocatalytic chemistry of titanium dioxide to disinfection and the killing of cancer cells, Journal of Separation and Puification Methods, 28, 1-50 18 H Tsutsumi S Yamashita anh T Oishi (1997), “Application of Polyaniline/poly (p-styrene sulfonic acid) composite prepared by Potspolymezation technique to postile active material a rechargeable lithium battery”, Synthetic Metals, 85, P 1361 - 1362 SV: ĐàoThị Kim Nhung 45 Lớp: K37A – SP Hóa 19 I Dai, A.W.H Mau Cacbon (2010) Nanostructures for Adv Polymeric Composite Materials Adv Mater.13, 899-913 20 Lu Chih- Cheng Huang Yong-Sheng, Huang Jun –Wei, Chien-Kuo Chang and Wu Sheng-Po (2010), “A Macroporous TiO2 Oxygen Sensor Fabricated Using Anodic Alumminium Oxide as an Etching Mash”, Sensors , 10 (1), 670-683 21 O Carp., C L Huisman, A.Reller (2004) “ Photoinduced reactivity of titanium dioxide”, Progess in Solid State Chemistry, 32, 33-177 22 P A.Deveau, F.Arsac, P X.Thivel, C Ferronato, F.Delpech, J M Chovelon, P.Kaluzny, C.Monnet (2007), “Different methods in TiO2 photodegradation mechanism studies: Gaseous and TiO2- adsorbed phases”, Journal of Hazardous Materials, 144, 692-697 23 R.K Holman , S.A.Uhland, M.J Cima., E.Sachs (2002) “Surface Adsorption Effects in the Inkjet Printing of an Aqueous Polymer Solution on a Porous Oxxide Ceramic Substrate”, Joumal of Colloid and Interface Science, 247, 266-274 24 Jorge Medina- Valtierra, Manuel Sornchez-Cordenas, Claudio FraustoReyes, Serhio Calixto (2006), “Formation of smooth and rough TiO2 thin films on fiberglass by sol- gel method” , J.Mex Chem Soc, 50(1), 8-13, Sociedad Quimica de Mexico 25 Joseph Goldstein, Dale E Newbury, David C Joy, Charler E Lyman, Patrick Echlin, Eric Lifchin, L.C Sawyer, J.R Michael (2003) Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis Springer; 3rd ed ISBN13 978-0306472923 26 J P Boisvert, J.Persello, A.Foissy, J C.Castaing, B Cabane (2000) “Effect of surface charge on the adsorption mode of sodium poly(acrylate) SV: ĐàoThị Kim Nhung 46 Lớp: K37A – SP Hóa on alumina- coated TiO2 used as coating pigment”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 168, 287-296 INTERNET 27 http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-tim-hieu-ve-titanium-dioxide-tio2-9040/ 28 http://khotailieu.com/luan-van-do-an-bao-cao/khoa-hoc-tu-nhien/hoahoc/nghien-cuu-dieu-che-khao-sat-cau-truc-va-tinh-chat-cua-titan-dioxitkich-thuoc-nano-met-duoc-bien-tinh-bang-nito.html SV: ĐàoThị Kim Nhung 47 Lớp: K37A – SP Hóa [...]... tế Vật liệu compozit lai ghép giữa GO, TiO2 và PANi có những tính chất vượt trội so với những tính chất của các đơn chất ban đầu nên đã thu hút các nhà khoa học trong nước và trên thế giới nghiên cứu và chế tạo vật liệu này Vật liệu lai ghép giữa PANi, GO và TiO2 được tổng hợp bằng phương pháp hóa học SV: ĐàoThị Kim Nhung 24 Lớp: K37A – SP Hóa CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phƣơng pháp hồng ngoại... gián đoạn gọi là cốt hay vật liệu gia cường (reenforce) Cơ tính của vật liệu compozit phụ thuộc vào những đặc tính sau đây:  Cơ tính của các vật liệu thành phần: Các vật liệu thành phần có cơ tính tốt thì vật liệu compozit cũng có cơ tính tốt và tốt hơn tính chất của từng vật liệu thành phần  Luật phân bố hình học của vật liệu cốt: Khi vật liệu cốt phân bố không đều, vật liệu compozit bị phá hủy... Đặc trưng và mức độ ảnh hưởng của chất độn lên tính chất của vật liệu phụ thuộc vào bản chất, cấu trúc ban đầu, hình thái học và phân bố, diện tích bề mặt riêng của chất gia cường trong vật liệu, tương tác và độ bền liên kết giữa chất gia cường và nền Chất gia cường quyết định khả năng ra công của vật liệu, ngoài ra còn ảnh hưởng đến các tính chất hóa, điện cũng như giá thành của vật tư Chất gia cường... niệm Vật liệu compozit là vật liệu tổ hợp từ hai hoặc nhiều vật liệu khác nhau và có tính chất ưu việt hơn nhiều so với từng loại vật liệu thành phần riêng rẽ Về mặt cấu tạo, vật liệu compozit bao gồm một hay nhiều pha gián đoạn phân bố đều trên một pha nền liên tục Nếu vật liệu có nhiều pha gián SV: ĐàoThị Kim Nhung 18 Lớp: K37A – SP Hóa đoạn ta gọi là compozit hỗn hợp Pha gián đoạn thường có tính chất. .. nhiều nhà nghiên cứu cho rằng chất liên kết là chất chứa một loại nhóm chức có khả năng phản ứng với nền polyme trong quá trình đóng rắn và chứa một loại nhóm chức khác có khả năng phản ứng với các nhóm hoạt động trên bề mặt chất gia cường 1.4.5 Vật liệu compozit PANi- GO -TiO2 Vật liệu compozit lai hóa giữa vô cơ và hữu cơ trên cơ sở các chất vô cơ như oxit kim loại với polyme dẫn Các vật liệu lai ghép... của vật liệu gọi là chất gia cường trơ Tuy nhiên, chất gia cường hoạt tính hay không hoạt tính phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của nhựa nền Các chất gia cường trơ chủ yếu nhằm mục đích giảm giá thành của vật liệu, trong một số trường hợp còn tăng khả năng gia công Dựa trên hình thái học, chất gia cường được chia thành nhiều loại, trong đó chủ yếu là chất gia cường dạng bột và dạng sợi Chủ yếu chất. .. đồng đều trong toàn thể tích vật liệu Vật liệu trên cơ sở chất gia cường dạng bột có tính chất đẳng hướng Ngoài ra, còn có một số loại chất gia cường bột khác như chất tạo màu, chất chống tác dụng của tia cực tím, chống lão hóa Các hợp SV: ĐàoThị Kim Nhung 21 Lớp: K37A – SP Hóa chất này thường có tỷ lệ nhỏ, ở dạng bột mịn và được đưa vào như một thành phần của nhựa nền Các chất gia cường dạng bột thường... trước hết ở những nơi ít vật liệu cốt Với compozit cốt sợi, phương của sợi quyết định định tính dị hướng của vật liệu, có thể điều chỉnh được dị hướng này theo ý muốn để chế tạo được vật liệu cũng như phương án công nghệ phù hợp với yêu cầu  Tác dụng tương hỗ giữa các vật liệu thành phần: Vật liệu cốt và nền phải liên kết chặt chẽ với nhau có khả năng tăng cường và bổ sung tính chất cho nhau 1.4.3 Phân... mầu [20] Do TiO2 bền và thân thiện môi trường tương thích sinh học nên người ta đã nghiên cứu vật liệu này để chế tạo sen sơ đo glucozo và đo khí oxy trong pin nhiên liệu [20] 1.3 Graphene oxit (GO) 1.3.1 Cấu trúc phân tử của graphene oxit Graphene oxit là một hợp chất gồm cacbon, oxi và hydro Graphene oxit có cấu trúc như sau: 1.3.2 Tính chất của graphene oxit Graphen oxit là loại vật liệu duy nhất... duy nhất (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu compozit) Pha liên tục được gọi là vật liệu nền (matrix), thường làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường (reinforcement) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước 1.4.4.1 Cốt cho vật liệu compozit Trong vật liệu compozit, cốt là thành ... compozit lai ghép GO, TiO2 PANi có tính chất vượt trội so với tính chất đơn chất ban đầu nên thu hút nhà khoa học nước giới nghiên cứu chế tạo vật liệu Vật liệu lai ghép PANi, GO TiO2 tổng hợp phương... oxit, vật liệu compozit  Các phương pháp nghiên cứu  Thực nghiệm: tổng hợp vật liệu compozit  Nghiên cứu tính chất vật liệu compozit tổng hợp SV: ĐàoThị Kim Nhung Lớp: K37A – SP Hóa CHƢƠNG 1: TỔNG... vật liệu gia cường (reenforce) Cơ tính vật liệu compozit phụ thuộc vào đặc tính sau đây:  Cơ tính vật liệu thành phần: Các vật liệu thành phần có tính tốt vật liệu compozit có tính tốt tốt tính