Phương pháp kết tủa

TIỂU LUẬN HĨA VƠ CƠ NÂNG CAO PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA HĨA HỌC TRONG TỔNG HỢP VẬT LIỆU Đồng Tháp, 2016 PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong thập niên gần đây, với phát triển khơng ngừng của kinh tế tri thức với tốc độ biến đổi thơng tin nhanh chóng theo giây phút, hàng ngày, hàng có nhiều chất phát tổng hợp Trong số ta khơng thể khơng kể đến vật liệu nano - loại vật liệu tiên tiến có nhiều ứng dụng nhiều lĩnh vực khác như: y học, dược, xây dựng,…Ngày nay, để điều chế vật liệu nano người ta thường sử dụng phương pháp như: phương pháp kết tinh cryochemical, phương pháp hố, phương pháp thuỷ nhiệt, phương pháp điện hố, phương pháp sol-gel, phương pháp thủy nhiệt, phương pháp kết tủa,…Trong đó, phương pháp kết tủa để tạo hạt nano nhiều nhà nghiên cứu quan tâm có nhiều ưu điểm điều chế vật liệu với số lượng nhiều, q trình thí nghiệm đơn giản, khơng cần có thiết bị đặc biệt mà thiết bị thường dùng cơng nghiệp khuấy trộn, lắng lọc, sấy thực Hơn nữa, phương pháp kết tủa hóa học cho phép chế tạo hạt có kích thước nhỏ từ đến vài trăm nanomet, hạt đồng cho giá trị kinh tế cao Với lí trên, nhóm chúng tơi chọn đề tài “phương pháp kết tủa hóa học tổng hợp vật liệu” để làm đề tài tiểu luận nghiên cứu Lịch sử nghiên cứu Người đưa khái niệm kết tủa vaimerna cơng bố năm 1980 Trên sở phát triển quy trình kết tủa để tạo hạt ngày nhà nghiên cứu quan tâm, đặc biệt phương pháp thường dùng để tạo hạt ơxít sắt khơng cần phải có thiết bị đặc biệt mà thiết bị thường dùng cơng nghiệp như: khuấy trộn, lắng lọc, sấy…đều thực Trong phương pháp kết tủa từ dung dịch, nồng độ chất đạt đến trạng thái bão hòa tới hạn, dung dịch xuất đột ngột mầm kết tụ Các mầm kết tụ phát triển thơng qua q trình khuếch tán vật chất từ dung dịch lên bề mặt mầm mầm trở thành hạt nano Để thu hạt có độ đồng cao, người ta cần phân tách hai giai đoạn hình thành mầm phát triển mầm Trong q trình phát triển mầm, cần hạn chế hình thành mầm Các phương pháp sau phương pháp kết tủa từ dung dịch: đồngkết tủa, nhũ tương, polyol, PHẦN II: NỘI DUNG Chương I: Tổng quan phương pháp kết tủa hóa học [3],[4] 1.1 Phương pháp kết tủa hóa học: dựa vào phản ứng chất tham gia phản ứng để tạo chất có độ hòa tan nhỏ mơi trường phản ứng tách khỏi hệ dạng chất tan Ví dụ q trình CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl FeCl2 + H2S → FeS↓ + 2HCl NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3↓+ NaOH SiCl4 (hơi) + O2 → SiO2 + 2Cl2↑ Như phản ứng hóa học xảy để tạo hợp chất tan tách khỏi hệ phản ứng trao đổi, phân hủy hay phản ứng oxi hóa khử Cơ chế tạo kết tủa loại phản ứng pha lỏng, pha khí khác có đặc điểm chung giống tạo phản ứng khác với pha tồn ban đầu 1.2 Ngun tắc - Dung dịch ban đầu → Mầm → Hạt sơ cấp → Già hóa nung đem lọc để khô tự nhiên → kết tủa → sản phẩm - Khi đạt q bão hòa dung dịch xuất mầm kết tinh tạo pha q trình kết tủa - Giai đoạn tạo hạt sơ cấp: ban đầu cho chất phản ứng tạo hạt kết tủa tiếp xúc với ion phản ứng kết hợp tạo phân tử chưa kết tủa Để tạo hạt sơ cấp, hạt tồn bền vững khoảng thời gian định tùy thuộc vào chất chất tham gia phản ứng kết tủa tạo thành điều kiện Trong giai đoạn cảm ứng này, độ khơng ổn định dung dịch tăng dần hình thành hạt sơ cấp dung dịch trở lại cân bền - Sự tương tác thứ cấp kết tủa với nước q trình hồn thiện cấu trúc hạt kết tủa sơ cấp hình thành q trình ngâm kết tủa với nước hay gọi q trình hóa già kết tủa Như hóa già kết tủa nước hay nước cất phản ứng trao đổi ion kết tủa thực để tạo hợp chất với cấu trúc Q trình già hóa hóa học kết tủa phức tạp phụ thuộc vào tính chất kết tủa, chất tương tác chất kết tủa với nước cái, dung mơi - Sau lọc để khơ tự nhiên trở thành kết tủa Nung kết tủa nhiệt độ thích hợp tạo thành sản phẩm 1.3 Cơ sở hóa lý q trình kết tủa hóa học - Kết tủa hóa học kết tinh dung dịch có khác tượng kết tủa hóa học xảy nhanh kết tinh xảy chậm kết giống tạo tách khỏi hệ đạt giá trị q bão hòa điều kiện phản ứng Vì vậy, sở hóa lý q trình kết tủa hóa học kết tinh tượng q bão hòa dung dịch Khi đạt giá trị q bão hòa dung dịch xuất “mầm” kết tinh tạo pha q trình kết tủa - Hiện tượng q bão hòa dung dịch Lavoisier phát từ năm 1975 Về sau nhiều nhà khoa học sâu nghiên cứu tượng đưa cách nhìn tổng qt sau: Q bão hòa có dung dịch hiệu ứng keo tụ hạt keo dung dịch phản ứng tác dụng tượng giao thoa nồng độ chất tạo thành sau phản ứng tạo pha tách khỏi dung dịch Hình dạng pha tạo thành phụ thuộc tỷ lệ tốc độ liên hợp hạt keo tốc độ làm đối xứng phân tử Giai đoạn đầu phản ứng kết tủa tạo thành hạt sơ cấp gồm tập hợp hạt bền tác dụng q trình cạnh tranh tập hợp hóa đối xứng hóa hạt sơ cấp chuyển trạng thái bền vững Mức độ q bão hòa dung dịch cao tốc độ liên hợp hóa hạt keo cao tốc độ đối xứng phân tử Khi kết tủa tạo có dạng vơ định hình Tốc độ đối xứng hóa phân tử chất khác ; Các chất có đặc trưng phân cực mạnh phân tử tốc độ đối xứng hóa lớn Ví dụ: AgCl, CaC2O4, MgNH4PO4 có tốc độ đối xứng hóa cao tốc độ liên hợp hóa - Gibbs Thomson người đưa lý thuyết tạo pha dung dịch khái niệm mầm kết tinh dạng biểu thức tốn học đơn giản: ln Trong đó: pr 2.σ M = p∞ R.ρ k T pr: áp suất cân với mầm p∞: áp suất kết tinh hạt vơ lớn r: đường kính hạt mầm σ : lượng bề mặt riêng mặt tinh thể M: khối lượng phân tử chất tạo mầm ρ : khối lượng riêng chất tạo mầm k: số Boltzmann T: nhiệt độ tạo mầm - Khi tạo mầm kết tinh điều kiện cân với pha lỏng mầm có lượng bề mặt cực tiểu đơn vị thể tích: n G = ∑ Fi σ i → i =1 Trong đó: Fi: bề mặt mặt thứ i σ i : lượng bề mặt riêng mặt thứ i - Cơng tạo mầm 1/3 lượng bề mặt tự tất mặt: n ∑ Fi σ i i =1 A= Tuy nhiên theo lý luận mà Gibbs đưa chưa đủ thuyết phục tính đa dạng tượng q bão hòa tạo mầm tinh thể Vì ngày nhiều cơng trình nghiên cứu tượng tạo mầm tinh thể cách tồn diện kể đến tác động mơi trường Từ tương tác hạt làm cho lượng thay đổi phần hệ yếu tố nhiệt độ, áp suất, nồng độ … gây tượng tạo mầm tinh thể có liên quan đến xuất pha xác suất nhiệt động kể đến entropi S=k.ln.w +C Trong đó: k: số Boltzmann W: xác suất nhiệt động C: số - Từ mối liên hệ biến đổi xác suất nhiệt động theo hàm w=f(s); xác suất tạo tập hợp hay tạo mầm có kích thước tới hạn tăng nhanh tăng q bão hòa đạt giá trị ổn định ứng với mức độ q bão hòa xác định giới hạn giả bền q bão hòa Số chuyển đổi trạng thái giả bền sang bền bị kìm hãm thềm lượng cần thiết phải khắc phục để tạo pha có lượng bề mặt tự định Muốn khắc phục thềm lượng chuyển đổi phải tốn cơng hay lượng hoạt hóa - Khi nghiên cứu động học tạo pha Phome lấy tốc độ dài kết tinh mầm chiều số mầm tạo đơn vị thời gian đơn vị thể tích có dạng I = A.e −G kT = A.e − F σ k T - Đây thuyết Phome tạo mầm kết tinh chiều Từ suy mầm chiều kết lớp mầm chiều chồng khít với tạo tinh thể thực có kích thước xác định - Mầm kết tinh tạo thành hệ đồng hay khơng đồng có cơng tiêu hao khác Cơng tạo mầm hệ dị thể nhỏ cơng tạo mầm hệ đồng thể hệ dị thể có sẵn bề mặt lạ đóng vai trò trung tâm kết tinh phát triển thành hạt bề mặt lạ mầm hệ đồng thể phải tạo bề mặt để tạo hạt nên tốn cơng nhiều 1.4 Vật lý q trình kết tủa Khi kết tủa tiếp xúc với nước có hồn thiện lại cấu trúc hạt Các nghiên cứu gần quan tâm đến bề mặt lượng riêng hạt kết tủa để xem xét khả hấp phụ trao đổi ion, đẩy ion khỏi mạng tinh thể khuyết tật già hóa kết tủa nước Trong q trình già hóa kết tủa hay tinh thể xảy q trình: + Hình thành tập hợp hạt q trình khơng thuận nghịch biến đổi pha phân tán làm biến đổi hạt thứ cấp để tạo tập hợp hạt, từ gây biến đổi cấu trúc hạt hóa già + Hình thành q trình tái kết tinh hạt kết tủa hóa già nước + Liên kết hạt lực Ostvan 1.5 Hóa học q trình kết tủa Sự hóa già phản ứng hóa học gây kết tủa tồn nước hàm phụ thuộc nhiều yếu tố tính chất cụ thể kết tủa, chất tương tác chất với nước Do hóa già phản ứng hóa học tạo hệ có tương tác hóa học trao đổi ion chất kết tủa với nước Để nghiên cứu tượng dùng phương pháp hóa lý đánh giá q trình hóa già kết tủa tạo dạng hidroxit có mặt vài cation khác hồn tồn nước (Ni 2+ ,Zn2+) thấy có tượng tạo hợp chất Chương II: Ứng dụng phương pháp đồng kết tủa Đây phương pháp tổng hợp hóa học sử dụng phổ biến để tổng hợp vật liệu kích thước nanomet ứng dụng nhiều lĩnh vực kỹ thuật đại Ngun tắc phương pháp tiến hành kết tủa đồng thời ngun liệu để tạo thành precursor dạng hydroxit muối tan oxalate, cacbonat Các precursor phản ứng tiếp nung nhiệt độ cao để chuyển thành sản phẩm cuối Q trình hình thành precursor từ dung dịch, xuất phát từ phản ứng hóa học, nồng độ chất đạt đến mức bão hòa tới hạn, dung dịch xuất mầm kết tủa Các phần tử vật chất khuếch tán đến bề mặt mầm, phát triển mầm hình thành kết tủa Như tạo thành kết tủa qua giai đoạn: tạo mầm phát triển mầm giống q trình kết tinh 2.1 Tổng hợp LANTHANUM ORTHOFERRITE theo phương pháp đồng kết tủa [5], [6] - Trên sở phân tích tài liệu tham khảo chúng tơi sử dụng phương pháp đồng kết tủa cấu tử từ dung dịch nước chúng, phương pháp đảm bảo tính đồng hóa học hoạt tính cao bột ferite tạo thành - Nhỏ từ từ hỗn hợp dung dịch muối La(NO3)3, Sr(NO3)2, Fe(NO3)3 với tỷ lệ hợp thức để tổng hợp nên La 1-xSrxFeO3 ứng với x= 0; x= 0.1; x= 0.2 x= 0.3 theo tính tốn lý thuyết vào cốc chứa 500 ml nước sơi Sau cho hết muối vào ta đun sơi -7 phút nữa, trường hợp dung dịch có màu nâu đỏ khơng đổi màu để nguội đến nhiệt độ phòng Dung dịch thu để nguội đến nhiệt độ phòng, sau nhỏ từ từ dung dịch Na 2CO3 (lấy dư) vào dung dịch để kết tủa hết cation dung dịch - Kết tủa thu thí nghiệm khuấy máy khuấy từ khoảng thời gian 15- 20 phút Sau để lắng, lọc kết tủa máy hút chân khơng rửa kết tủa nước cất vài lần đem phơi khơ nhiệt độ phòng đến khối lượng khơng đổi Hình Mơ tả thí nghiệm Hình Sơ đồ tóm tắt thực nghiệm - Kết tủa nghiền nhỏ đem nung ngồi khơng khí lò nung (Wise Therm) từ nhiệt độ phòng đến khoảng nhiệt độ khác để kiểm tra hồn thiện việc kết tinh tạo pha đồng - Q trình tạo thành đơn pha La0.9Sr0.1FeO3 miêu tả phương trình phản ứng hóa học thơng qua giai đoạn sau: Giai đoạn 1: q trình phản ứng muối ban đầu với tác nhân kết tủa Na2CO3 tạo thành muối cacbonat khơng tan hydroxit sắt Fe(NO3)3 + Na2CO3 + 3H2O  Fe(OH)3  + NaNO3 + CO2 La(NO3)3 + Na2CO3  La2(CO3)3  + NaNO3 Sr(NO3)2 + Na2CO3  SrCO3  + NaNO3 Giai đoạn 2: q trình phân hủy hidroxit Fe(OH) muối La2(CO3)3, SrCO3 nung mẫu nhiệt độ cao tạo thành oxit tương ứng Fe(OH)3  Fe2O3 + H2O La2(CO3)3  La2O3 + CO2 SrCO3 → SrO + CO2↑ Giai đoạn 3: q trình kết hợp oxit Fe2O3, La2O3, SrO nhiệt độ cao tạo thành ferrite Fe2O3 + 0,9La2O3 + 0,2SrO  2La0,9Sr0,1FeO3 Tiếp theo, chúng tơi dùng kính hiển vi điện tử qt để khảo sát hình thái cấu trúc hạt mẫu sau nung Ảnh SEM hình 14 cho thấy sau nung mẫu nhiệt độ khác (750, 850 950 oC) phần lớn hạt có kích thước dao động khoảng 100 nm, có hạt có kích thước lớn hơn, ngồi hạt kết dính lại với tạo thành khối hạt c) a) b) Hình Ảnh SEM o o mẫu vật liệu La0.9Sr0.1FeO3 nung nhiệt độ 750 C (a), 850 C (b) 950oC (c) thời gian 2.2 Tổng hợp coban ferit cấp hạt nano theo phương pháp đồng kết tủa quy mơ phòng thí nghiệm [7] Hình Sơ đồ minh hoạ quy trình tổng hợp Coban ferit cấp hạt nano theo phương pháp đồng kết tủa phòng thí nghiệm * Giải thích quy trình Các bước tiến hành Bước 1: Chuẩn bị dung dich muối Lấy thể tích dung dịch Co(NO3)2: nồng độ 0.25M, Fe(NO3)3 nồng độ 0,5M pha sẵn theo tỉ lệ mol 1:2, cho vào cốc thuỷ tinh, khuấy máy khuấy từ có gia nhiệt đèn 60°C (dung dịch A) Bước 2: Dùng dung dịch NaOH NH3 để điều chỉnh pH đến giá trị thích hợp, thêm rượu etylic với thể tích tính tốn trước 15% tổng thể tích (dung dịch B) cho vào cốc thủy tinh, khuấy máy khuấy từ, gia nhiệt đến 60°C Bước 3: Tiến hành phản ứng đồng kết tủa Rót tồn dung dịch A vào dung dịch B khuấy 60°C, pH dung dịch sau đồng kết tủa vào khoảng 9.5 – 10 Tiếp tục khuấy giữ nhiệt độ ứng thời gian 45 phút Bước 4: Tách rửa kết tủa Tách kết tủa khỏi dung dich li tâm Tiếp tục rửa li tâm kết tủa nước cất lần đến pH nước lọc Rửa lần cuối axeton Bước 5: Sấy khơ kết tủa Kết tủa thu được, đem sấy khơ tủ sấy chân khơng 60°C Bước 6: Nung kết tủa Kết tủa sau sấy khơ, lấy nghiền mịn cối mã não cho vào lò nung 700°C 2h Sau để mẫu nguội lò * Kết thu SEM mẫu sản phẩm coban ferit SEM cho ta thấy vật liệu coban ferit điều chế có kích thước hạt khoảng 1720 nm tương đối đồng 2.3 Những điều cần lưu ý phương pháp kết tủa 2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng dung mơi Trong phản ứng đồng kết tủa tạo sản phẩm hiđroxit kim loại nồng độ ion kim loại anion OH- cao thi tốc độc phản ứng xảy mạnh Nhưng tích số tan hyđroxit kim loại khác khác ta phải chọn giá trị pH đồng kết tủa cuối thích hợp để sản phẩm có độ đồng cao Việc thêm dung mơi hữu vào dung dịch phản ứng làm giảm tốc độ phản ứng đồng kết tủa cho sản phẩm hiđroxit có kích thước hạt nhỏ đồng 2.3.2 Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn nhiệt độ đồng kết tủa Phản ứng thủy phân phân ứng thu nhiệt, nên nhiệt độ cao phản ứng xẩy mạnh Nhiệt độ dung dịch cao ion chuyển động mạnh với lượng lớn khuấy trộn khả phát tán anion OH- cation kim loại đồng đều, tạo nhiều trung tâm phản ứng làm đẩy mạnh tốc độ tạo mầm sản phẩm phản ứng, giúp tạo hạt kết tủa có kích thước nhỏ 2.3.3 Ảnh hưởng pH đồng kết tủa pH dung dịch thực phản ứng đồng kết tủa phải đảm bảo để kết tủa đồng thời hồn tồn ion kim loại, tạo kết tủa có thành phần hợp thức với ferit, tránh tượng kết tủa ion Tác nhân kết tủa thường dùng dung dịch NH4OH Dung dịch có ưu điểm khơng để lại tạp chất sản phẩm cuối sau nung Tuy nhiên tạo phức amin với đa số ion kim loại với độ bền khác Khi sử dụng dung dịch NaOH để điều chỉnh pH dung dịch ta gặp khó khăn là: số ion kim loại lưỡng tính tạo phức hyđroxit tan đặc biệt khó rửa hết ion kim loại Idem khỏi kết tủa nên sản phẩm cuối lại lượng tạp chất oxit kim loại Idem Vì việc sử dụng tác nhân kết tủa phải cân nhắc trường hợp cụ thể cho q trinh đồng kết tủa phải xẩy hồn tồn 2.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy Kích thước pha tinh thể hình thành sau bị ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy Nên nhiệt độ sấy q thấp làm cho phần tử nước dung mơi bay chậm thời gian sấy kéo dài ảnh hưởng đến kích thước hạt tượng kết tinh lại Nếu nhiệt độ sấy cao làm cho hạt nhỏ tan kết tinh lại thành hạt lớn q trình sấy, gây nên tượng tăng kích thước hạt phân bố kích thước hạt khơng đồng Vì nhiệt độ sấy phải vừa phải thời gian sấy phải ngắn tốt Điều đạt tiến hành sấy tủ sấy chân khơng 2.3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ nung thời gian nung Nhiệt độ nung thời gian nung ảnh hưởng nhiều tới kích thước cấu trúc tinh thể sản phẩm Kết thực nghiệm nhiều cơng trình cơng bố cho thấy, nhiệt độ nung lớn, thời gian nung lâu kích thước hạt lớn Q trình nung bước quan trọng qui trình điều chế vật liệu kích thước nm 2.3.6 Yếu tố mơi trường: nhiệt độ, áp suất, ánh sáng 2.3.7 Lọc kết tủa - Tùy loại kết tủa mà chọn loại giấy lọc dùng cho thích hợp - Giấy lọc băng xanh: mịn, chảy chậm, dùng để lọc kết tủa tinh thể nhỏ - Giấy lọc băng trắng, băng vàng: độ mịn vừa phải, tốc độ chảy trung bình - Giấy lọc băng đỏ: lỗ to, chảy nhanh, dùng để lọc tủa vơ định hình - Trong trường hợp lượng hóa chất ta nên lọc phương pháp ly tâm 2.3.8 Rửa kết tủa: Mục đích việc rửa kết tủa để làm kết tủa, kết tủa khơng bị tan q trình rửa Để thỏa mãn u cầu ta rửa kết tủa dung dịch rửa tùy theo loại kết tủa 2.3.9 Cân: Trước cân, cần cho kết tủa dạng cân vào bình hút ẩm khảng 20 phút để đưa nhiệt độ phòng Đây giai đoạn cuối quan trọng để xác định khối lượng tủa dạng cân Phải cân cân phân tích có độ xác ± 0,0001g 2.3 Ưu nhược điểm phương pháp đồng kết tủa 2.3.1 Ưu điểm - Đơn giản, phương pháp ứng dụng - Các cation kim loại khuếch tán vào đến mức độ ngun tử, khoảng cách cation hệ phản ứng giảm xuống khoảng vài Ao, điều làm tăng khả phản ứng cấu tử, cho phép tạo sản phẩm hạt mịn, đơn pha có độ đồng cao nhiệt độ tương đối thấp - Phương pháp kết tủa hóa học cho phép chế tạo hạt có kích thước hình dạng theo u cầu - Sản phẩm thu lần chế tạo lớn - Có thể tiến hành phản ứng nhiệt độ phòng tiết kiệm lượng, giảm thiểu mát bay - Chế tạo vật liệu có kích thước nanomet - Nhiệt độ kết tinh thấp, q trình thí nghiệm đơn giản để thu sản phẩm có kích thước hạt đồng cho giá trị kinh tế cao 2.3.2 Nhược điểm - Điều kiện để kim loại kết tủa khó - Phản ứng tạo kết tủa phụ thuộc vào tích số tan khả tạo phức ion kim loại ion tạo kết tủa, lực ion, độ pH dung dịch - Do ảnh hưởng nhiều yếu tố tích số tan, lực ion, khả tạo phức cation kim loại với tác nhân kết tủa ,các kết tủa thu thường khó có thành phần xác định ý muốn PHẦN III KẾT LUẬN Phương pháp kết tủa hóa học dùng để chế tạo nhiều loại oxit hạt mịn, chúng nhờ tác nhân hóa học dạng hydroxit hay muối kiềm tính hay hợp chất tan phân hủy chúng để thu vật liệu dạng nano oxit kim loại Ngày nay, người ta điều chế thành cơng nhiều vật liệu nano phương pháp kết tủa Tinh thể nano thu có cấu trúc ổn định, có độ tinh khiết cao, kích thước thu vài chục nm qua phương pháp đo SEM, TEM, XRD cho thấy yếu tố khảo sát ảnh hưởng đến pha tinh thể tạo thành Trong đó, yếu tố thời gian nhiệt độ vừa ảnh hưởng đến q trình hình thành pha tinh thể vừa ảnh hưởng đến sự ổn định cấu trúc hạt nano, đặc biệt yếu tố nhiêt độ sấy nhiệt độ nung có ảnh hưởng nhiều Còn tốc độ khuấy ảnh hưởng đến q trình hình thành pha tinh thể khơng có tác dụng ổn định cấu trúc sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO A.s Albuquerque, et al (2001), “structure and magnetic properties of nanostructuredNi-ferite ”, Journal of Magnetic Materials, page 1379- 1381 Taegliwan Hycon, et al (2002), “Synthesis of highly crystallnne and monodispere cobalt ferrite nanocrystals ", Journal ofPhys - Chew 41 Upadhyay, et al (2004), “Cation distribution in nanosized Ni - Zn ferrites“, Eneray Storm La Văn Bình (Chủ biên), Trần Thị Hiền, La Thái Hà (2008), “Giáo trình Khoa học cơng nghệ vật liệu” NXB Bách Khoa Phan Văn Tường (2007), “Giáo trình Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm” NXB Đại học quốc gia Hà Nội Trần Minh Hảo (2013), “Nghiên cứu tổng hợp họ vật liệu nano La1 -xSrxFeO3 FeO3 phương pháp đồng kết tủa”, luận văn tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM Nguyễn Xn Lập (2013), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Y 0.8La0.2FeO3 phương pháp đồng kết tủa”, Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM 7 Hà Anh Duy (2012), “Tổng hợp coban ferit cấp hạt nano phương pháp đồng kết tủa nghiên cứu cấu trúc, tính chất từ chúng”, Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM Lâm Thị Trinh (2014), “Khảo sát yếu tố điều chế gamar Al2O3 phương pháp kết tủa” Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐH Cần Thơ Nguyễn Đình Triệu (2006), “Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học” NXB Đại học quốc gia Hà Nội 10 Nguyễn Đức Nghĩa (2007), “Hóa học nano”, Hà Nội 11 Phan Thị Kiều Liên (2012), “ Tổng hợp bột nano Perovskit phương pháp sol-gel đồng kết tủa”, Khóa luận tốt nghiệp, chun ngành hóa vơ cơ, Trường ĐHSP TP.HCM 12 Trần Yến My, Dương Hiếu Đẩu, “Khảo sát ảnh hưởng nồng độ tiền chất lên kích thước từ tính hạt nano oxit sắt từ FeR3ROR4R”, Tạp chí Khoa học (2011), trang 272-280, Đại học Cần Thơ 13 Nguyễn Đức Nghĩa, Hóa học nano – Cơng nghệ vật liệu nguồn, NXB Khoa học tự nhiên cơng nghệ Hà Nội 14 Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thường, “Nghiên cứu tổng hợp Nano sắt phương pháp hóa học”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN., Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ 23 (2007), tr 253-256 15 Trần Thị Mai Xn (2013), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano từ tính Y 1xSrxFeO3 (x = 0.1 0.2) phương pháp kết tủa hóa học”, Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM [...]... đồng kết tủa Rót toàn bộ dung dịch A vào dung dịch B đang khuấy đều ở 60°C, pH của dung dịch sau khi đồng kết tủa vào khoảng 9.5 – 10 Tiếp tục khuấy và giữ nhiệt độ đó ứng thời gian 45 phút Bước 4: Tách và rửa kết tủa Tách kết tủa khỏi dung dich bằng li tâm Tiếp tục rửa và li tâm kết tủa bằng nước cất 2 lần đến pH của nước lọc bằng 7 Rửa lần cuối cùng bằng axeton Bước 5: Sấy khô kết tủa Kết tủa thu... xanh: rất mịn, chảy chậm, dùng để lọc các kết tủa tinh thể nhỏ - Giấy lọc băng trắng, băng vàng: độ mịn vừa phải, tốc độ chảy trung bình - Giấy lọc băng đỏ: lỗ to, chảy nhanh, dùng để lọc các tủa vô định hình - Trong trường hợp lượng hóa chất ít ta nên lọc bằng phương pháp ly tâm 2.3.8 Rửa kết tủa: Mục đích của việc rửa kết tủa là để làm sạch kết tủa, nhưng kết tủa không bị tan mất trong quá trình rửa... phẩm phản ứng, giúp tạo hạt kết tủa có kích thước nhỏ 2.3.3 Ảnh hưởng của pH đồng kết tủa pH của dung dịch khi thực hiện phản ứng đồng kết tủa phải đảm bảo để kết tủa được đồng thời và hoàn toàn các ion kim loại, tạo được kết tủa có thành phần hợp thức với ferit, tránh hiện tượng kết tủa lần lượt các ion Tác nhân kết tủa thường được dùng là dung dịch NH4OH Dung dịch này có ưu điểm là không để lại tạp... cầu trên ta có thể rửa kết tủa bằng một trong các dung dịch rửa tùy theo loại kết tủa 2.3.9 Cân: Trước khi cân, cần cho kết tủa dạng cân vào bình hút ẩm khảng 20 phút để đưa về nhiệt độ phòng Đây là giai đoạn cuối cùng nhưng rất quan trọng để xác định khối lượng của tủa ở dạng cân Phải cân trên cân phân tích có độ chính xác ± 0,0001g 2.3 Ưu và nhược điểm phương pháp đồng kết tủa 2.3.1 Ưu điểm - Đơn... 4 Phan Văn Tường (2007), “Giáo trình Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm” NXB Đại học quốc gia Hà Nội 5 Trần Minh Hảo (2013), “Nghiên cứu tổng hợp họ vật liệu nano La1 -xSrxFeO3 FeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa , luận văn tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM 6 Nguyễn Xuân Lập (2013), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Y 0.8La0.2FeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa , Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM... Hà Anh Duy (2012), “Tổng hợp coban ferit cấp hạt nano bằng phương pháp đồng kết tủa và nghiên cứu cấu trúc, tính chất từ của chúng”, Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHSP TP.HCM 8 Lâm Thị Trinh (2014), “Khảo sát các yếu tố điều chế gamar Al2O3 bằng phương pháp kết tủa Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐH Cần Thơ 9 Nguyễn Đình Triệu (2006), “Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học” NXB Đại học quốc gia... lực ion, độ pH của dung dịch - Do ảnh hưởng của nhiều yếu tố như tích số tan, lực ion, khả năng tạo phức của các cation kim loại với các tác nhân kết tủa ,các kết tủa thu được thường khó có thành phần xác định như ý muốn PHẦN III KẾT LUẬN Phương pháp kết tủa hóa học có thể được dùng để chế tạo nhiều loại oxit hạt mịn, chúng nhờ các tác nhân hóa học về dạng hydroxit hay muối kiềm tính hay các hợp chất... chân không ở 60°C Bước 6: Nung kết tủa Kết tủa sau khi được sấy khô, lấy ra nghiền mịn trong cối mã não rồi cho vào lò nung ở 700°C trong 2h Sau đó để mẫu nguội cùng lò * Kết quả thu được SEM của mẫu sản phẩm coban ferit SEM cho ta thấy vật liệu coban ferit điều chế được có kích thước hạt khoảng 1720 nm và tương đối đồng đều 2.3 Những điều cần lưu ý của phương pháp kết tủa 2.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ... ngoài ra các hạt còn kết dính lại với nhau tạo thành các khối hạt c) a) b) Hình 3 Ảnh SEM của o o mẫu vật liệu La0.9Sr0.1FeO3 nung ở nhiệt độ 750 C (a), 850 C (b) và 950oC (c) trong thời gian 1 giờ 2.2 Tổng hợp coban ferit cấp hạt nano theo phương pháp đồng kết tủa quy mô phòng thí nghiệm [7] Hình 4 Sơ đồ minh hoạ quy trình tổng hợp Coban ferit cấp hạt nano theo phương pháp đồng kết tủa trong phòng thí... Chế tạo được vật liệu có kích thước nanomet - Nhiệt độ kết tinh thấp, quá trình thí nghiệm đơn giản để thu được sản phẩm có kích thước hạt đồng nhất và cho giá trị kinh tế cao 2.3.2 Nhược điểm - Điều kiện để các kim loại cùng kết tủa là rất khó - Phản ứng tạo kết tủa phụ thuộc vào tích số tan khả năng tạo phức giữa ion kim loại và ion tạo kết tủa, lực ion, độ pH của dung dịch - Do ảnh hưởng của nhiều