Đang tải... (xem toàn văn)
1. Đặt vấn đề Hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, đặc biệt là ở đô thị không còn là vấn đề riêng lẻ của một quốc gia hay một khu vực, mà đã trở thành vấn đề toàn cầu. Thực trạng phát triển kinh tế xã hội đã tác động lớn đến môi trường. Nồng độ các chất có hại trong không khí vượt mức cho phép nhiều lần. Các chất này ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, gây ra các bệnh về đường hô hấp, thậm chí có thể gây tử vong. Do vậy các khí thải cần phải được xử lí trước khi đưa vào môi trường, oxi hóa hoàn toàn là phương pháp cơ bản nhất của phương pháp xử lí khí thải, muốn vậy phải nhờ đến xúc tác. Xúc tác kim loại quý như Pt, Pd, Au tuy có hoạt tính xúc tác tốt nhưng giá thành cao và dễ bị ngộ độc. Hiện nay vật liệu perovskit được nghiên cứu và ứng dụng làm xúc tác cũng có hoạt tính tốt, ít bị ngộ độc, giá thành thấp hơn và độ bền cơ học cao. Vật liệu perovskit là các oxit phức hợp ABO3 (với A = La, Nd, Sm,.. ; B=Ti, Cr, Mn, Fe, Co, ...) và các oxit phức hợp họ hàng của chúng dạng A1xMxB1yByO3 (M là các kim loại kiềm hoặc kiềm thổ, B là kim loại chuyển tiếp). Sự thay thế một phần ion A bởi nguyên tố khác dẫn đến sự thay đổi tính chất rất thú vị. Hệ perovskit LaFeO3 khi thay thế một phần sắt bằng mangan hoặc coban tác giả Lê Hải Đăng đã tổng hợp, nghiên cứu và cho thấy mẫu LFM6, LFC6, LFC8, LFC4 2, 3 đều có giá trị T50 nằm trong khoảng nhiệt độ 200250oC trong phản ứng oxi hóa sâu m xilen. Đặc biệt là mẫu LFM6 đạt độ chuyển hóa 90% ở vùng nhiệt độ 250300oC. Theo một số công trình khi ion A là La và B là Mn trong cấu trúc perovskit ABO3 sẽ cho vật liệu có khả năng xúc tác tốt cho các phản ứng oxi hóa hidrocacbon 15, 16. Nếu thay thế một phần La bằng Sr, B là Mn hoặc Co cũng có khả năng xúc tác tốt. Vật liệu dạng La1xSrxMnO3 và La1xSrxCoO3 có hoạt tính cao với phản ứng oxi hóa parafin, m xilen 17, 22. Vật liệu La1xLixMnO3 đã được nhóm tác giả của Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu hoạt tính xúc tác trong phản ứng oxi hóa CO và chuyển hóa NOx cho kết quả tốt 3. Chúng tôi cho rằng việc thay thế một phần ion La3+ bằng ion nhỏ hơn là Li+sẽ làm thay đổi cấu trúc của vật liệu nên ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của chúng. Với mong muốn có được bức tranh đầy đủ hơn về hoạt tính xúc tác của các hệ maganit, cobanit và hệ ferrit pha tạp liti, chúng tôi chọn hướng đề tài: “Tổng hợp vật liệu perovskit La1xLixMO3 (M: Fe, Mn, Co) bằng phương pháp sol gel xitrat và thử hoạt tính xúc tác của chúng trong một số phản ứng”
MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hiện vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, đặc biệt đô thị không vấn đề riêng lẻ quốc gia hay khu vực, mà trở thành vấn đề toàn cầu Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội tác động lớn đến môi trường Nồng độ chất có hại không khí vượt mức cho phép nhiều lần Các chất ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người, gây bệnh đường hô hấp, chí gây tử vong Do khí thải cần phải xử lí trước đưa vào môi trường, oxi hóa hoàn toàn phương pháp phương pháp xử lí khí thải, muốn phải nhờ đến xúc tác Xúc tác kim loại quý Pt, Pd, Au có hoạt tính xúc tác tốt giá thành cao dễ bị ngộ độc Hiện vật liệu perovskit nghiên cứu ứng dụng làm xúc tác có hoạt tính tốt, bị ngộ độc, giá thành thấp độ bền học cao Vật liệu perovskit oxit phức hợp ABO3 (với A = La, Nd, Sm, ; B=Ti, Cr, Mn, Fe, Co, ) oxit phức hợp họ hàng chúng dạng A1-xMxB1-yB*yO3 (M kim loại kiềm kiềm thổ, B* kim loại chuyển tiếp) Sự thay phần ion A nguyên tố khác dẫn đến thay đổi tính chất thú vị Hệ perovskit LaFeO thay phần sắt mangan coban tác giả Lê Hải Đăng tổng hợp, nghiên cứu cho thấy mẫu LFM6, LFC6, LFC8, LFC4 [2, 3] có giá trị T 50 nằm khoảng nhiệt độ 200-250oC phản ứng oxi hóa sâu m- xilen Đặc biệt mẫu LFM6 đạt độ chuyển hóa 90% vùng nhiệt độ 250-300 oC Theo số công trình ion A La B Mn cấu trúc perovskit ABO3 cho vật liệu có khả xúc tác tốt cho phản ứng oxi hóa hidrocacbon [15, 16] Nếu thay phần La Sr, B Mn Co có khả xúc tác tốt Vật liệu dạng La 1-xSrxMnO3 La1xSrxCoO3 có hoạt tính cao với phản ứng oxi hóa parafin, m- xilen [17, 22] Vật liệu La1-xLixMnO3 nhóm tác giả Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam nghiên cứu hoạt tính xúc tác phản ứng oxi hóa CO chuyển hóa NO x cho kết tốt [3] Chúng cho việc thay phần ion La 3+ ion nhỏ Li+sẽ làm thay đổi cấu trúc vật liệu nên ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác chúng Với mong muốn có tranh đầy đủ hoạt tính xúc tác hệ maganit, cobanit hệ ferrit pha tạp liti, chọn hướng đề tài: “Tổng hợp vật liệu perovskit La1-xLixMO3 (M: Fe, Mn, Co) phương pháp sol- gel xitrat thử hoạt tính xúc tác chúng số phản ứng” Mục đích nghiên cứu - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tìm điều kiện tổng hợp vật liệu perovskit đơn pha hệ La1-xLixFeO3, La1-xLixMnO3, La1-xLixCoO3 - Xác định số đặc trưng cấu trúc vật liệu tổng hợp - Đánh giá khả xúc tác phản ứng oxi hóa toluene số vật liệu tổng hợp Phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp vật liệu theo phương pháp sol- gel xitrat Các mẫu xác định thành phần pha giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) Thành phần nguyên tố hóa học xác định phương pháp tán xạ lượng tia X (EDX) Hình thái học vật liệu xác định phương pháp hiển vi điện tử quét hiển vi điện tử truyền qua( SEM, TEM) Diện tích bề mặt riêng BET xác định phương pháp hấp phụ, giải hấp phụ đẳng nhiệt N2 Nghiên cứu khả xúc tác tiến hành hệ vi dòng kết nối với hệ sắc kí khí Ý nghĩa khoa học đề tài Đề tài thực làm tiền đề cho nghiên cứu nhằm hoàn thiện ứng dụng vật liệu dạng perovskit vào việc xử lý khí thải gây ô nhiễm môi trường Bố cục luận văn Các kết nghiên cứu trình bày luận văn với phần sau: Mở đầu: Nêu lí chọn đề tài mục đích nghiên cứu luận văn Chương 1: Tổng quan: Trình bày tầm quan trọng việc xử lí khí thải; sơ lược vật liệu perovskit, phương pháp tổng hợp khả xúc tác chúng phản ứng Chương 2: Kĩ thuật thực nghiệm: Trình bày bước tiến hành thực nghiệm chuẩn bị dụng cụ hóa chất, tổng hợp vật liệu phương pháp sol – gel.Cuối phương pháp nghiên cứu cấu trúc, hình thái bề mặt thử hoạt tính xúc tác vật liệu Chương 3: Kết thảo luận: Trình bày kết phân tích cấu trúc, hình thái bề mặt vật liệu, nhận xét kết luận ảnh hưởng yếu tố đến trình tổng hợp, , đến khả xúc tác vật liệu tổng hợp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng ô nhiễm không khí giới Dân số giới ngày tăng nhanh dẫn đến nhu cầu sống tăng theo Tốc độ công nghiệp hóa đô thị hóa nhanh chóng hơn,sự phát triển mặt tác động tích cực đến kinh tế, nhiên mặt tác động không nhỏ đến môi trường sống.Vấn đề ô nhiễm không khí vấn đề xúc nay, trở thành vấn đề toàn cầu không giới mà Việt Nam, mức độ ô nhiễm đáng báo động cần quan tâm mức.Nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu từ khí thải 1.1.1 Ô nhiễm không khí hoạt động công nghiệp Hoạt động công nghiệp tăng cao kéo theo việc tăng chất thải vào môi trường không khí Khi lượng chất thải đủ nhiều để phá vỡ chu trình cân vật chất môi trường, làm cho môi trường bị ô nhiễm Nguồn thải gây ô nhiễm ngành công nghiệp gồm: công nghiệp điện, khai thác than, khai thác dầu khí, công nghiệp hóa chất bản, công nghiệp luyện kim… 1.1.2 Ô nhiễm không khí phương tiện giao thông Hoạt động giao thông vận tải nguồn gây ô nhiễm không khí đô thị Theo đánh giá chuyên gia, ô nhiễm không khí đô thị giao thông gây chiếm khoảng 70% Xét nguồn thải gây ô nhiễm không khí phạm vi toàn quốc ước tính hoạt động giao thông vận tải đóng góp 85% lượng CO, 95% lượng VOCs Nồng độ khí benzen, toluen, xylen có xu hướng tăng cao ven trục giao thông đường phố 1.1.3 Tác hại ô nhiễm không khí đến sức khỏe người CO: Khi hít phải khí CO, khí CO lan tỏa nhanh chóng qua phế nang, mao mạch thai, 90% lượng CO hấp phụ kết hợp với hemoglobin tạo thành cacbo-hemoglobin,làm cho máu chuyên chở oxi đến tế bào dẫn đến thiếu oxi cho thể Ngoài CO gắn kết với myoglobin tim gây tổn thương tim VOCs: Bao gồm chất dễ bay hơi, lượng chủ yếu thải môi trường từ động đốt phương tiện giao thông BTX Các chất độc hại thể người Từ lâu người ta xác định tác hại benzene bệnh ung thư máu nồng độ lớn 40ppm gây rối loạn hệ thần kinh nồng độ lớn 1g/m 3, nguyên nhân gây bệnh gan Ngoài trẻ em đối tượng bị ảnh hưởng thụ động trước tác hại này, thống kê tổ chức Y tế giới cho biết năm có đến triệu trẻ em tử vong nhiễm khuẩn hô hấp cấp, 60% số ô nhiễm không khí Tổ chức lượng định khoảng 3-5% trẻ em toàn giới bị sinh khuyết tật bẩm sinh ô nhiễm môi trường Tìm vật liệu có khả hấp phụ xúc tác đạt hiệu cao, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mong muốn tất người.Trong số vật liệu nghiên cứu sử dụng, oxit phức hợp dạng perovskit chiếm nhiều quan tâm hoạt tính xúc tác cao lợi ích kinh tế 1.2 Tổng quan vật liệu perovskit 1.2.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskit Perovskit tên gọi chung vật liệu có cấu trúc tinh thể giống với cấu trức Canxi titanat CaTiO Tên gọi perovskit đặt theo tên gọi nhà khoáng học người Nga L.A.Perovski (1792- 1856), người có công nghiên cứu phát vật liệu vùng núi Uran Nga năm 1839 Cấu trúc perovskit ABO3 H.D.Megaw phát lần năm 1864 khoáng chất CaTiO3 A cation kim loại kiềm thổ, đất hiếm…Tùy theo nguyên tố vị trí B mà phân thành nhiều họ perovskit khác Cấu trúc perovskit lí tưởng (không pha tạp) ABO mô tả hình Hình 1.1: Cấu trúc perovskit lí tưởng Ô mạng sở hình lập phương với số mạng a = b = c α = β = γ = 90o Các cation A nằm vị trí có số phối trí 12 với ion lân cận anion oxi Các cation B nằm vị trí tâm bát diện (số phối trí 6) với anion oxi nằm đỉnh bát diện Khối bát diện BO có liên kết mạng hướng học theo bán trục ngắn bát diện Các tương tác mạnh giúp giữ nguyên đơn vị cấu trúc bát diện cấu trúc perovskit bị méo, Liên kết chặt dọc theo trục B-O làm dao động nguyên tử O mặt trực giao với hướng Do mức độ tự anion O2- tương ứng với quay bát diện BO quanh cation B3+ vị trí trung tâm Cấu trúc tinh thể thay đổi từ lập phương sang dạng khác trực giao hay trực thoi ion A B bị thay thể nguyên tố khác 1.2.2 Các tính chất vật liệu perovskit Các perovskit ý trước hết tính chất vật lí chúng: tính chất từ, tính chất điện tính chất quang học Còn hoạt tính xúc tác chúng nghiên cứu từ năm 1952 Parravano Hoạt tính xúc tác perovskit định chủ yếu tính chất oxi hóa - khử kim loại xúc tác, kim loại chuyển tiếp B đóng vai trò trung tâm hoạt động xúc tác trình oxi hóa- khử 1.3 Các phương pháp tổng hợp vật liệu Có nhiều phương pháp để tổng hợp oxit phức hợp cấu trúc perovskit Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến tính đồng nhất, kích thước, phân bố kích thước hạt, từ ảnh hưởng đến tính chất vật liệu Sau xin giới thiệu số phương pháp tổng hợp từ dung dịch - Phương pháp đồng kết tủa - Phương pháp precusor hợp chất - Phương pháp precusor dung dịch rắn - Phương pháp vi nhũ tương - Phương pháp sol- gel 1.3.1 Phương pháp đồng kết tủa Bản chất kết tủa đồng thời tất ion có thành phần oxit phức hợp từ dung dịch dạng hydroxide, carbonate, oxalate, xitrat… Sau kết tủa rửa nung thu oxit phức hợp.Điều kiện kết tủa tích số hòa tan hợp chất phải xấp xỉ tốc độ kết tủa suốt trình phải 1.3.2 Phương pháp precusor hợp chất Trong phương pháp này, nguyên tố có thành phần oxit phức hợp đưa vào hợp chất thường dạng phức chất.Nung phức chất nhiệt độ không cao (từ 400 oC đến 500 o C) thu oxit phức hợp 1.3.3 Phương pháp precusor dung dịch rắn Phương pháp dựa vào chất đồng hình kết tinh từ dung dịch tạo thành dung dịch rắn Nhiệt phân dung dịch rắn thu oxit phức hợp.Dung dịch rắn thường muối oxalate, nitrate carbonate 1.3.4 Phương pháp vi nhũ tương Trong phương pháp hệ vi nhũ tương thường chọn chất hữu Pha nước dung dịch nước chứa muối tan Pha nước tồn hệ dạng vi nhũ nước dầu với giọt nước có kích thước nano ổn định đồng nhất.Các hỗn hợp vi nhũ tạo cách trộn dung dịch muối khác vào dung dịch hỗn hợp chất hữu Sau chúng trộn khuấy mạnh Các chất kết tủa tách li tâm sau rửa sạch, đem nung nhiệt độ cao để chuyển hết cacbonat thành oxit phức hợp 1.3.5 Phương pháp sol- gel Phương pháp sol- gel R.Roy đề xuất năm 1956 cho phép trộn lẫn chất quy mô nguyên tử thực theo sơ đồ sau: Dung dịch sol Xerogel Gel Oxit phức hợp aerogel Hình 1.2 Sơ đồ tổng hợp oxit phức hợp theo phương pháp sol gel Phương pháp sol- gel phát triển quy hướng chính: - Thủy phân muối - Thủy phân alkoxide - Tạo phức 1.3.5.1 Sự thủy phân muối Thực chất phương pháp trình tạo phức (phức hidroxo, oxo, aqua)giữa ion lim loại muối với gốc nước gốc OH -; sau xảy ngưng tụ phức để hình thành hạt keo 1.3.5.2 Phương pháp thủy phân alkoxide Phương pháp dùng để tổng hợp oxit phức hợp dạng khối, hạt siêu mịn, hạt nano màng mỏng.Theo quan điểm axit bazo coi alkoxide hợp chất tạo thành bazo axit yếu ROH chúng dễ bị thủy phân theo phản ứng: M(OR)n + H2O M(OH)n + nROH Thực tế trình thủy phân có trình ngưng tụ (theo chế alcoxolation, oxolation, olation) hai trình chủ yếu biến đổi alkoxide thành khung oxit hidroxyde 1.3.5.3 Phương pháp sol- gel theo đường tạo phức Năm 1967, M.P Pechini tổng hợp titanate, zirconate, niobate chì kim loại kiềm thổ dạng bột màng cách thêm axit xitric HOOC- CH2-C(OH)(COOH)-CH2- COOH (gồm ba nhóm cacboxyl nhóm alcol để tạo phức cua với cation kim loại, khả tạo phức mạnh, tạo phức với hầu hết kim loại tùy thuộc vào pH) ethylen glycol vào dung dịch muối kim loại đó.Sau khuấy đun nóng tới tạo thành gel đồng Sấy gel phần lớn dung môi bay thu xerogel Nung xerogel thu oxit phức hợp Có thể đưa giả thuyết tạo gel phương pháp sol- gel xitrat sau: Ac, pH Dung dịch → Phức đơn nhân → Phức đa nhân → Sol → Gel Tóm lại phương pháp sol – gel phương pháp sử dụng rộng rãi tỏ ưu việt để tạo vật liệu khối, màng mỏng có cấu trúc nano, bột với độ mịn cao dạng sợi có cấu trúc đa tinh thể hay vô định hình mà phương pháp khác khó thực Vì luận văn sử dụng phương pháp sol – gel xitrat để tổng hợp vật liệu nano LaMO3 ( M Fe, Mn, Co) pha tạp ion kim loại kiềm Li+ 1.4 Cơ chế xúc tác vật liệu oxit phức hợp Theo tài liệu [18], [19], [22] tác giả nghiên cứu tính chất hấp phụ oxi vật liệu nano perovskit ABO ( A nguyên tố đất La, Nd, Pr, Ce B Mn) Người ta sử dụng phương pháp khử hấp phụ oxi theo chương trình nhiệt độ (TPDO) để khảo sát khả hấp phụ perovskit thấy có pic khử hấp phụ: pic vùng nhiệt độ thấp (200-600o), kí hiệu α, đặc trưng cho oxi hấp phụ bề mặt pic vùng nhiệt độ cao (700-800 oC), kí hiệu β đặc trưng cho oxi mạng lưới Pic α đề nghị oxi hấp phụ tâm đặc biệt bề mặt perovskit, diện tích bề măt riêng tăng lượng α oxi tăng Hầu hết oxi hấp phụ giả thiết dạng gốc O2-, O2- tương tác với ion kim loại chuyển tiếp Như vậy, tính chất hấp phụ oxi có liên quan chặt chẽ đến hoạt tính xúc tác vật liệu perovskit CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Tổng hợp vật liệu xúc tác dạng perovskit dùng phương pháp sol-gel xitrat • Hóa chất: Các dung dịch muối nitrat ion kim loại hợp phần gồm : La 3+; Li+ ;Fe3+; Mn2+; Co2+, dung dịch axit xitric C6H8O7, dung dịch NH3, dung dịch CH3COOH, dung dịch muối NH4NO3, dung dịch EDTA • Dụng cụ: bình định mức, cốc thể tích 100ml, 200ml, 500ml; từ; máy khuấy từ; máy sấy; máy nung • Xác định nồng độ dung dịch ion kim loại phương pháp chuẩn độ tạo phức • Quy trình tổng hợp perovskit theo phương pháp sol-gel xitrat 2.1.1 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixFeO3 (x = 0,1; 0,2; 0,3) Sử dụng quy tình tổng hợp sơ đồ hình 2.1 tổng hợp vật liệu thuộc hệ theo bảng 2.1 Các mẫu gel sấy nhiệt độ 120oC vòng 12 Xerogel nung sơ 450oC Bảng 2.1: Tổng hợp vật liệu hệ La1-xLixFeO3 ST Mẫ p T(oC) t x k Hiện tượng T u H nung (giờ) Gel suốt, sau L1 0,1 1,4 800 sấy xốp Gel suốt, độ xốp L4 0,1 1,4 650 cao Gel không đồng nhất, L7 0,1 1,2 650 không xốp L8 0,1 1,6 650 L9 0,2 1,4 750 Gel suốt L12 0,2 1,4 750 Gel suốt L15 0,2 1,4 800 Gel suốt L18 0,2 1,6 800 L19 0,2 1,8 56 10 L20 0,3 1,2 800 Gel không xốp Không có bị đục nhỏ NH3, gel bóng độ xốp không cao Gel suốt 11 L23 0,3 1,4 800 Gel suốt 12 L26 0,3 1,6 800 Gel suốt 2.1.2 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixMnO3 Các mẫu tổng hợp theo phương pháp sol –gel xitrat quy trình hình 2.1 Bảng 2.2: Tổng hợp vật liệu hệ La1-xLixMnO3 S t Mẫ T(oC) T x k pH (giờ Hiện tượng u nung T ) 13 L2 0,1 1,4 800 Gel suốt Gel suốt, xốp sau 14 L5 0,1 1,4 650 sấy 15 L32 0,1 1,4 800 Không có kết tủa 16 L25 0,1 1,6 650 nhỏ NH3 17 L10 0,2 1,4 750 Gel suốt 18 L13 0,2 1,4 750 Gel suốt 19 L16 0,2 1,4 800 Gel suốt 20 L21 0,3 1,2 800 Gel không xốp 21 L24 0,3 1,4 800 Gel suốt 22 L27 0,3 1,6 800 Gel suốt 2.1.3 Khảo sát điều kiện tổng hợp mẫu La1-xLixCoO3 ( x = 0,1; 0,2; 0,3) Bảng 2.3: Tổng hợp vật liệu hệ La1-xLixCoO3 ST Mẫ x k pH T( oC) t(giờ Hiện tượng T u ) 23 L3 0,1 1,4 800 Sau nhỏ NH3 bị đục trở lại, điều chỉnh pH Gel suốt, xốp 24 L6 1,4 650 Gel bình thường 25 26 L29 L30 1,2 1,6 6-7 650 Gel không đồng Gel màu hồng, suốt 27 L11 0,2 1,4 750 Gel suốt 28 L14 0,2 1,4 750 Gel suốt 29 L17 0,2 1,4 800 Gel suốt 30 L31 0,2 1,2 31 L22 0,3 1,2 800 32 L33 0,3 1,4 800 Gel bị lẫn kết tủa trắng, sau sấy không xốp Bị đục trở lại sau nhỏ NH3 Gel suốt 33 L28 0,3 1,6 800 Gel suốt 2.2 Một số phương pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệu 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X Phương pháp nhiễu xạ tia X sử dụng sớm phổ biến để nghiên cứu cấu trúc vật rắn, tia X có bước sóng tương đương với khoảng cách nguyên tử tinh thể vật rắn Phương pháp nhiễu xạ tia X cung cấp thông tin hình thành biến đổi pha tinh thể vật liệu tổng hợp Nó cho phép phân tích bán định lượng kích thước tinh thể hàm lượng pha có vật liệu Hình 2.2:Phản xạ Bragg từ mặt phẳng song song Khi chiếu chùm tia X vào tinh thể, điện từ trường tia X tương tác với nguyên tử nằm mạng tinh thể Các tia khuếch tán từ tương tác giao thoa với Nếu gọi góc tới tia X với mặt phẳng tinh thể θ giao thoa xảy thoả mãn phương trình Bragg : 2dsinθ = nλ 10 Việc đo cực đại nhiễu xạ tia X theo góc θ khác cho phép xác định kích thước trung bình hạt theo công thức DebyeScherrer: D=k λ βcosθ Trong đó: D: kích thước hạt trung bình (nm) λ: bước sóng tia X θ: góc pic cực đại β: độ rộng vạch phổ chiều cao nửa cường độ cực đại (rad) k = 0,89 Các giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu nghiên cứu khóa luận ghi Khoa Hóa - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, máy D8 – Advance-Bruker – Germany, xạ CuKα với bước sóng λ = 1,5406 (Å), cường độ dòng điện 30mA, điện áp 40kV, góc quét 2θ từ 10 đến 700, tốc độ quét 0,030/giây 2.2.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope, viết tắt SEM) loại kính hiển vi điện tử tạo ảnh với độ phân giải cao bề mặt mẫu vật cách sử dụng chùm điện tử hẹp quét bề mặt mẫu.Việc tạo ảnh mẫu vật thực thông qua việc ghi nhận phân tích xạ phát từ tương tác chùm điện tử với bề mặt mẫu Hiện nay, kính hiển vi điện tử quét công cụ hữu dụng việc nghiên cứu ảnh vi hình thái bề mặt vật liệu Hình thái bề mặt hạt nano luận văn xác định hệ FE – SEM chụp máy HITACHI S-4800, điện gia tốc từ 0,5 - 30 kV phòng thí nghiệm siêu cấu trúc, viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương 2.2.3 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron Microscopy, viết tắt TEM) thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm electron có lượng cao, chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng sử dụng thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn, ảnh tạo huỳnh quang, hay film quang học, hay ghi nhận máy chụp kĩ thuật số Về nguyên lí, Một thiết bị TEM có cấu tạo kính hiển vi điện tử quang học, người ta thay thấu kính quang học thấu kính điện tử Điều kiện hoạt động thông thường thiết bị truyền qua là: chùm electron 100 ke V, độ chân không 10-6 mbar, độ phân giải 0,5nm, độ phóng 11 đại 300.000 lần Ảnh TEM ghi máy JEOL-JEM-1010 (Nhật Bản) Viện Vệ sinh Dịch Tễ Trung ương 2.2.4 Phương pháp tán xạ lượng tia X (EDX) Kĩ thuật EDX phát triển từ năm 1960 thiết bị thương phẩm xuất vào đầu năm 1970 với việc sử dụng Detector dịch chuyển Si, Li Ge Phổ tia X phát có tần sô trải vùng rộng phân tích nhờ phổ kế tán sắc lượng, ghi nhận thông tin nguyên tố thành phần Cường độ tia X tỉ lệ với thành phần nguyên tố có mặt mẫu Độ phân giải phép phân tích phụ thuộc vào kích cỡ chùm điện tử độ nhạy detector Độ xác EDX cấp độ vài phần trăm, thông thường ghi nhận có mặt nguyên tố có tỉ lệ 3-5% trở lên Tuy nhiên EDX tỏ không hiệu với nguyên tố nhẹ (ví dụ B, Li, …) Giản đồ EDX mẫu tổng hợp luận văn đo hệ thiết bị hiển vi điện tử quét Model JSM 7600F; hang JEOL, xuất xứ Nhật Bản tích hợp phân tích phổ tán sắc lượng tia X Modle X- Mas 50, hãng Oxford Instruments, Anh 2.2.5 Phương pháp xác định diện tích bề mặt (BET) Mô hình BET ứng dụng nhiều nghiên cứu hấp phụ vật lí Việc ứng dụng phương trình BET để tính toán bề mặt riêng trở thành phương pháp tiêu chuẩn nghiên cứu vật liệu mao quản Để xác định diện tích bề mặt riêng vật liệu dựa vào phương trình BET dạng: P C −1 P = + V ( Po − P) Vm C Vm C Po Theo phương trình xây dựng đồ thị phụ thuộc tuyến tính P/V.(Po-P) vào P/Po khoảng giá trị áp suất tương đối từ 0,05 đến 0,30 Các kết thu hệ số góc (tanα) tung độ điểm A cho phép xác định thể tích lớp phủ đơn lớp Vm số C Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Brunaeur- Emmett- Teller tích số số phân tử bị hấp phụ tiết diện ngang phân tử chiếm chỗ bề mặt vật rắn: SBET = xm N.A m 10 −20 (m / g) M Trong đó: Xm: lượng chất bị hấp phụ đơn lớp tính theo g/g M: phân tử khối chất bị hấp phụ 12 Am: diện tích cắt ngang trung bình phân tử chất bị hấp phụ (Ao) 2.3 Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác Sử dụng hệ thiết bị vi dòng thiết bị đo diện tích bề mặt phòng thí nghiệm Bộ môn Hóa Lí –Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội môn hóa học trường Đại học Tổng hợp để thử hoạt tính xúc tác mẫu phân tích Phản ứng: C7H8 + 9O2 → CO2 + H2O Quá trình thực hiện: -Cho hệ vào reactor, đặt lò Nâng nhiệt độ lên 450 0C dòng không khí, giữ 2h nhiệt độ -Hạ nhiệt độ lò xuống nhiệt độ 250, 300, 350 0C Khi ổn định nhiệt chuyển van đưa dòng không khí toluen qua, đo 1h Kết tính toán sau: -Độ chuyển hóa: α= Ngoài xác định lượng hoạt động hóa phản ứng dựa vào phương trình Arrhenius: d ln k E = dT RT Biết rằng, tốc độ phản ứng r: (1) ϕ(Ci ) r = k (T) (2) Giả thiết rằng, khoảng nhiệt độ khảo sát chế phản ứng không thay đổi φ (Ci) = const (T) Do đó, ta có: ln r = lnk(T) + ln φ(Ci) d ln r d ln k = dT dT Hoặc (3) Mặt khác, ta có công thức xác định tốc độ phản ứng thực nghiệmlà: (4) Trong đó: D: Lưu lượng khí dòng mang toluen (L/h) Pi : áp suất riêng phần chất hữu (mmHg hay atm) Pkq: áp suất khí (mmHg hay atm) α : độ chuyển hóa (phần đơn vị) (%) m : khối lượng xúc tác (g) T: nhiệt độ nghiên cứu (K) Hoặc r = B.α Trong đó: 13 (5) B= D 273 Pi = const 22,4 T Pkq m T = const Do đó, từ (1) - (5) ta có: d ln α E = dT RT ln α = − (6) E + ln α RT hay (7) Từ (7) xác định lượng hoạt hóa E phản ứng oxi hóa toluen với oxi không khí cách vẽ đồ thị lnα =f (1/T) 14 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát điều kiện tổng hợp số vật liệu perovskit 3.1.1 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixFeO3 với x = 0,1; 0,2; 0,3 Hệ La1-xLixFeO3 nên tổng hợp pH= 5-6, k = 1,4; nung sơ 450 0C, nung 8000C 3.1.2 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixMnO3( x= 0,1; 0,2; 0,3) Hệ La1-xLixMnO3 nên tổng hợp pH= 5, k =1,4; nung sơ bộ 450 0C, nung 8000C 3.1.3 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixCoO3 ( x= 0,1; 0,2; 0,3) Hệ La1-xLixCoO3 nên tổng hợp pH= 5-6, k =1,4 k = 1,6; nung sơ bộ 4500C, nung 8000C 3.1.4 Kết đo thành phần nguyên tố mẫu (EDX) Từ giản đồ EDX, thấy có hầu hết nguyên tố hợp phần đưa vào ban đầu Trên giản đồ không xuất hàm lượng nguyên tố Li nguyên tố có nguyên tử khối bé nên việc đo EDX không hiệu Tuy nhiên kết hợp với kết đo nhiễu xạ tia X (XRD) đơn pha, chứng tỏ việc tổng hợp mẫu LaMO3 (M: Fe, Mn, Co) pha tạp nguyên tố Li theo quy trình đưa phù hợp 3.2.1 Hình dạng, kích thước hạt 3.2.1.1 Kết ảnh SEM Để quan sát bề mặt vật liệu sơ kích thước hạt tiến hành chụp ảnh SEM mẫu với hệ số phóng đại 15 Hình 3.14: Ảnh SEM mẫu L1 Hình 3.15: Ảnh SEM mẫu L2 Hình 3.15: Ảnh SEM mẫu L5 Ảnh SEM ghi nhận cho thấy đa số hạt có dạng hình cầu kết đám lại với nhau, chúng có kích thước đồng khoảng 40-50 nm Tuy nhiên với mẫu L2 L5 hạt tách rời mẫu L1 Kích thước hạt mẫu L1 to ảnh hưởng tới khả xúc tác vật liệu, kết đám kích thước lớn làm giảm diện tích mặt vật liệu 16 3.2.1.2 Kết chụp TEM Hình 3.16: Ảnh TEM mẫu L2 Quan sát ảnh TEM ta thấy mẫu có dạng cầu, kích thước trung bình hạt khoảng 20-30nm 3.3.2 Xác định diện tích bề mặt riêng vật liệu Diện tích bề mặt riêng vật liệu xác định phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt khí N2 Chúng thu kết diện tích bề mặt riêng mẫu L2 (La0,9Li0,1MnO3) 32,34 m2/g 3.4 Hoạt tính xúc tác vật liệu phản ứng oxi hóa toluen Chúng chọn mẫu thuộc hệ vật liệu tổng hợp để nghiên cứu hoạt tính xúc tác theo nhiệt độ 3.4.1 Mẫu La0,9Li0,1FeO3 -Kết quả: Bảng 3.6: Độ chuyển hóa toluen theo thời gian mẫu La 0,9Li0,1FeO3 nhiệt độ 2500C, 3000C, 3500C, 4000C, 4500C Thời gian (phút) 15 30 45 60 Độ 250 0 0 chuyển 300 65,64 63,3 50,33 58,64 hóa (α 350 84,41 83,2 84,96 82,98 %) 400 89,05 89,72 90,66 91,35 450 95,86 95,34 95,40 95,85 Từ bảng , ta thấy độ chuyển hóa tăng dần theo nhiệt độ, 15 phút đầu, 2500C mẫu chưa có hoạt tính xúc tác, đến 300 0C độ chuyển hóa tăng 17 mạnh, đạt 65,64%, nhiệt độ tăng đến 4000C độ chuyển hóa 89,05% Độ chuyển hóa cao 95,86% nhiệt độ khảo sát 4500C 3.4.2 Mẫu La0,9Li0,1MnO3 -Kết Bảng 3.7: Độ chuyển hóa toluen theo thời gian mẫu La 0,9Li0,1MnO3 nhiệt độ 2500C, 3000C, 3500C, 4000C, 4500C Thời gian (phút) 15 30 45 60 Độ 250 93,04 93,18 93,14 93,04 chuyển 300 96,02 95,99 96,12 96,05 hóa (α 350 97,37 97,44 97,37 97,40 %) 400 97,77 97,79 97,81 97,75 450 100 100 100 100 Từ bảng, ta thấy mẫu La0,9Li0,1MnO3 có hoạt tính xúc tác tốt, nhiệt độ thấp 2500C độ chuyển hóa đạt khoảng 93% Từ nhiệt độ 3000C độ chuyển hóa tăng lên 96,02% tăng chậm đến 97,37% 350 0C Đến 4500C độ chuyển hóa toluen hoàn toàn 100% 3.4.3 Mẫu La0,9Li0,1CoO3 -Kết Bảng 3.8: Độ chuyển hóa toluen theo thời gian mẫu La 0,9Li0,1CoO3 nhiệt độ 2500C, 3000C, 3500C, 4000C, 4500C Thời gian (phút) 15 30 45 60 Độ 250 32,89 32,73 24,17 32,88 chuyển 300 56,16 56,33 56,51 53,63 hóa (α 350 68,08 69,83 69,48 69,97 %) 400 78,83 78,50 78,82 78,90 450 83,9 83,68 84,51 84,05 Hoạt tính xúc tác mẫu La 0,9Li0,1CoO3 250 C thấp đạt khoảng 32%, tăng lên 3000C độ chuyển hóa đạt nửa, khoảng 5356% Độ chuyển hóa tiếp tục tăng lên đến khoảng 78% 400 0C Ở nhiệt độ 4500C, toluen chuyển hóa 83-84% So sánh khả xúc tác mẫu với tỉ lệ pha tạp x = 0,1 Để thấy rõ ảnh hưởng chất nguyên tố B cấu trúc ABO3 đến khả xúc tác mẫu vật liệu phản ứng oxi hóa toluen, biểu diễn kết hệ La 0,9Li0,1MO3 (M = Fe, Mn, Co) đồ thị đưa hình 3.20 3.21 -Ở nhiệt độ 2500C: 18 Khả xúc tác mẫu La 0,9Li0,1MnO3> La0,9Li0,1CoO3> La0,9Li0,1FeO3 Mẫu La0,9Li0,1MnO3 có khả xúc tác tốt nhất, 15 phút đầu, độ chuyển hóa đạt khoảng 93% Mẫu La0,9Li0,1CoO3 có độ chuyển hóa khoảng 32%, mẫu La0,9Li0,1FeO3 nhiệt độ thấp 2500C chưa thấy có hoạt tính xúc tác, độ chuyển hóa 0% Từ kết XRD, thấy hai mẫu La 0,9Li0,1MnO3 La0,9Li0,1CoO3 có cấu trúc mạng kiểu R.Hombo( bền dễ bị hoạt hóa) khác với cấu trúc mạng Cubic mẫu La0,9Li0,1FeO3 nên ảnh hưởng đến khả xúc tác mẫu Hình 3.20: Độ chuyển hóa mẫu La0,9Li0,1MO3 (M : Fe, Mn, Co) 2500C -Ở nhiệt độ 3500C Hình 3.21: Độ chuyển hóa mẫu La0,9Li0,1MO3 (M : Fe, Mn, Co) 3500C Nhiệt độ cao hoạt tính xúc tác mẫu La 0,9Li0,1MnO3> La0,9Li0,1FeO3> La0,9Li0,1CoO3 khả xúc tác mẫu La 0,9Li0,1MnO3 tốt nhất, độ chuyển hóa đạt tới 97% 15 phút đầu Sau đến mẫu La0,9Li0,1FeO3 với độ chuyển hóa 84%, cuối mẫu La0,9Li0,1CoO3 đạt 68% Như nhiệt độ cao hơn, hệ ferrit có khả xúc tác tốt hệ cobanit 3.4.4 Mẫu La0,8Li0,2MnO3 -Kết quả: Bảng 3.9: Độ chuyển hóa toluen theo thời gian mẫu La 0,8Li0,2MnO3 nhiệt độ 2000C, 2500C, 3000C, 4000C Thời gian 15 30 45 60 Độ 200 92,95266 92,19132 91,0583 91,3926 chuyển 250 99,47554 99,45288 99,41597 99,61361 hóa (%) 300 99,67252 99,58322 99,47958 99,56361 400 99,73252 99,73322 99,64958 99,61361 Dựa vào bảng, ta thấy mẫu La 0,8Li0,2MnO3 có hoạt tính xúc tác cao, 2000C độ chuyển hóa đạt khoảng91-92%, tăng nhiệt độ lên nhiệt độ 2500C, 3000C, 4000C độ chuyển hóa đạt gần 100% Như vậy, ta dễ thấy tăng tỉ lệ pha tạp, thay ion La 3+ ion Li+ khả xúc tác mẫu tăng lên đáng kể Với mẫu La0,9Li0,1MnO3, 2500C độ chuyển hóa đạt 93% với mẫu pha tạp x = 0,2, nhiệt độ 2000C độ chuyển hóa 91-92% Điều 19 giải thích tăng tỉ lệ pha tạp, diện tích bề mặt vật liệu tăng, làm cho hoạt tính xúc tác tăng 3.4.5 Mẫu La0,8Li0,2CoO3 -Kết quả: Bảng 3.10: Độ chuyển hóa toluen theo thời gian mẫu La 0,8Li0,2CoO3 nhiệt độ, 2500C, 3000C, 3500C, 4000C Thời gian 15 30 45 60 Độ 250 22.8864 21.08737 23.12329 27.4222 chuyển 300 99.35266 99.50194 99.36902 99.32486 hóa (%) 350 99.47554 99.45288 99.41597 99.61361 400 99.70915 99.68649 99.41597 99,61361 Hình 3.24: Độ chuyển hóa mẫu La0,9Li0,1CoO3 mẫu La0,8Li0,2CoO3 Với hai mẫu La0,9Li0,1CoO3 mẫu La0,8Li0,2CoO3,nhìn chung nhiệt độ tăng khả xúc tác tăng Ở nhiệt độ 2500C, hoạt tính xúc tác hai mẫu tương đối thấp không khác nhiều Tuy nhiên tăng nhiệt độ lên 3000C, mẫu La0,8Li0,2CoO3 có hoạt tính xúc tác tốt hẳn, độ chuyển hóa gần 100% mẫu pha tạp x = 0,1 đạt 50% Rõ ràng, tỉ lệ pha tạp ảnh hưởng lớn tới khả xúc tác hệ, điều giải thích tương tự diện tích bề mặt riêng mẫu tăng lên 20 KẾT LUẬN Trên sở khảo sát yếu tố pH, tỉ lệ axit xitric tổng ion kim loại, thời gian, nhiệt độ nung ảnh hưởng tới tạo gel, hình thành oxit phức hợp perovskit, từ xác định điều kiện tổng hợp thích hợp là: Hệ La1-xLixFeO3 nên tổng hợp pH= 5-6, k = 1,4; nung sơ 450 0C, nung 8000C Hệ La1-xLixMnO3 nên tổng hợp pH= 5, k =1,4; nung sơ bộ 450 0C, nung 8000C Hệ La1-xLixCoO3 nên tổng hợp pH= 5-6, k =1,4 k = 1,6; nung sơ bộ 4500C, nung 8000C Với mẫu La0,9Li0,1MO3 ( M: Fe, Mn, Co) nung sơ bộ 450 0C nung 6500C Các mẫu vật liệu kích thước hạt khoảng 30-50nm, độ xốp cao, diện tích bề mặt tính theo BET tương đối lớn Đối với phản ứng oxi hóa hoàn toàn toluen, mẫu hệ La 1-xLixMnO3 có hoạt tính xúc tác cao hai hệ vật liệu lại, đặc biệt mẫu La0,8Li0,2MnO3 chuyển hóa đến 91-92% nhiệt độ 200 0C Mẫu La0,9Li0,1MnO3 nhiệt độ 2500C độ chuyển hóa đạt 93% Khả xúc tác nhiệt độ thấp La1-xLixFeO3>La1-xLixCoO3 nhiệt độ cao ngược lại Cùng nhiệt độ hệ vật liệu tăng tỉ lệ pha tạp, khả xúc tác tăng lên đáng kể KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu sâu để đưa hệ vào ứng dụng xử lí khí thải Nghiên cứu khả xúc tác hệ vật liệu với phản ứng oxi hóa chất khác CO, m – xilen, phản ứng chuyển hóa khí NOx 21 [...]... Ảnh TEM của mẫu L2 Quan sát ảnh TEM ta thấy các mẫu đều có dạng cầu, kích thước trung bình hạt khoảng 20-30nm 3.3.2 Xác định diện tích bề mặt riêng của vật liệu Diện tích bề mặt riêng của vật liệu được xác định bằng phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt khí N2 Chúng tôi thu được kết quả diện tích bề mặt riêng của mẫu L2 (La0,9Li0,1MnO3) là 32,34 m2/g 3.4 Hoạt tính xúc tác của vật liệu trong phản ứng oxi hóa... Instruments, Anh 2.2.5 Phương pháp xác định diện tích bề mặt (BET) Mô hình BET được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu hấp phụ vật lí Việc ứng dụng phương trình BET để tính toán bề mặt riêng đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn trong nghiên cứu vật liệu mao quản Để xác định diện tích bề mặt riêng của vật liệu có thể dựa vào phương trình BET ở dạng: P 1 C −1 P = + V ( Po − P) Vm C Vm C Po Theo phương trình trên... trong cấu trúc ABO3 đến khả năng xúc tác của các mẫu vật liệu đối với phản ứng oxi hóa toluen, chúng tôi đã biểu diễn kết quả của cả 3 hệ La 0,9Li0,1MO3 (M = Fe, Mn, Co) trên cùng một đồ thị được đưa ra ở hình 3.20 và 3.21 -Ở nhiệt độ 2500C: 18 Khả năng xúc tác của mẫu La 0,9Li0,1MnO3> La0,9Li0,1CoO3> La0,9Li0,1FeO3 Mẫu La0,9Li0,1MnO3 có khả năng xúc tác tốt nhất, trong 15 phút đầu, độ chuyển hóa đã... 93% Khả năng xúc tác ở nhiệt độ thấp La1-xLixFeO3>La1-xLixCoO3 và nhiệt độ cao thì ngược lại 4 Cùng nhiệt độ và cùng hệ vật liệu khi tăng tỉ lệ pha tạp, thì khả năng xúc tác tăng lên đáng kể KIẾN NGHỊ 1 Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn để đưa các hệ vào ứng dụng xử lí khí thải 2 Nghiên cứu khả năng xúc tác của các hệ vật liệu với phản ứng oxi hóa các chất khác như CO, m – xilen, hoặc phản ứng chuyển hóa... M Trong đó: Xm: lượng chất bị hấp phụ đơn lớp tính theo g/g M: phân tử khối của chất bị hấp phụ 12 Am: diện tích cắt ngang trung bình của phân tử chất bị hấp phụ (Ao) 2.3 Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác Sử dụng hệ thiết bị vi dòng và thiết bị đo diện tích bề mặt tại phòng thí nghiệm Bộ môn Hóa Lí –Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội và bộ môn hóa học trường Đại học Tổng hợp để thử hoạt tính xúc tác. .. tổng hợp ở pH= 5-6, k =1,4 hoặc k = 1,6; nung sơ bộ bộ 4500C, nung ở 8000C trong 3 giờ Với các mẫu La0,9Li0,1MO3 ( M: Fe, Mn, Co) có thể nung sơ bộ bộ 450 0C và nung 6500C trong 4 giờ 2 Các mẫu vật liệu kích thước hạt khoảng 30-50nm, độ xốp cao, diện tích bề mặt tính theo BET tương đối lớn 3 Đối với phản ứng oxi hóa hoàn toàn toluen, các mẫu hệ La 1-xLixMnO3 có hoạt tính xúc tác cao hơn hai hệ vật liệu. .. phụ thuộc tuyến tính của P/V.(Po-P) vào P/Po trong khoảng giá trị áp suất tương đối từ 0,05 đến 0,30 Các kết quả thu được về hệ số góc (tanα) và tung độ điểm A cho phép xác định thể tích của lớp phủ đơn lớp Vm và hằng số C Bề mặt riêng được xác định theo phương pháp Brunaeur- Emmett- Teller là tích số của số phân tử bị hấp phụ và tiết diện ngang của một phân tử chiếm chỗ trên bề mặt vật rắn: SBET =... 3.15: Ảnh SEM của mẫu L5 Ảnh SEM ghi nhận được cho thấy đa số các hạt có dạng hình cầu và kết đám lại với nhau, chúng có kích thước khá đồng đều trong khoảng 40-50 nm Tuy nhiên với mẫu L2 và L5 các hạt cũng tách rời nhau hơn mẫu L1 Kích thước hạt của mẫu L1 to hơn cũng có thể ảnh hưởng tới khả năng xúc tác của vật liệu, vì sự kết đám và kích thước lớn sẽ làm giảm diện tích về mặt của vật liệu 16 3.2.1.2... năng xúc tác tăng Ở nhiệt độ 2500C, hoạt tính xúc tác của hai mẫu tương đối thấp và không khác nhau nhiều Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ lên 3000C, mẫu La0,8Li0,2CoO3 có hoạt tính xúc tác tốt hơn hẳn, độ chuyển hóa là gần 100% trong khi mẫu pha tạp x = 0,1 chỉ đạt trên 50% Rõ ràng, tỉ lệ pha tạp ảnh hưởng lớn tới khả năng xúc tác của hệ, điều này cũng giải thích tương tự là do diện tích bề mặt riêng của. .. chưa thấy có hoạt tính xúc tác, độ chuyển hóa là 0% Từ kết quả XRD, chúng tôi thấy hai mẫu La 0,9Li0,1MnO3 và La0,9Li0,1CoO3 có cấu trúc mạng kiểu R.Hombo( kém bền dễ bị hoạt hóa) khác với cấu trúc mạng Cubic của mẫu La0,9Li0,1FeO3 nên ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của mẫu Hình 3.20: Độ chuyển hóa của 3 mẫu La0,9Li0,1MO3 (M : Fe, Mn, Co) ở 2500C -Ở nhiệt độ 3500C Hình 3.21: Độ chuyển hóa của 3 mẫu La0,9Li0,1MO3