CHẾ tạo và KHẢO sát TÍNH CHẤT của vật LIỆU bi2sn2o7

B GIO DC V O TO TRNG I HC S PHM H NI NGUYN CH PH CH TO V KHO ST TNH CHT CA VT LIU Bi2Sn2O7 LUN VN THC S KHOA HC VY Lí H NI, NM 2015 LI CM N Trc tiờn em xin by t lũng bit n chõn thnh v sõu sc nht n PGS.TS Nguyn Vn Hựng v TS Lờ Trng L, cỏc thy luụn tn tỡnh hng dn, giỳp v dnh nhng iu kin tt nht cho em sut thi gian em nghiờn cu v thc hin lun ny Em xin by t lũng bit n ca mỡnh ti cỏc thy cụ b mụn Vt lý cht rn núi riờng v cỏc thy cụ khoa Vt lý, Trng i hc S phm H Ni núi chung ó trang b kin thc, chia s kinh nghim, ng viờn, khớch l, giỳp em thi gian hc ti trng v thc hin lun Tụi xin gi li cm n sõu sc ti NCS Phm Khc V v SV Nguyn Th Hoa, nhng ngi cựng nhúm nghiờn cu vi tụi ó giỳp tụi sut thi gian tụi thc hin lun Tụi xin trõn trng cm n cỏc anh ch nghiờn cu sinh, cỏc bn hc viờn cao hc, cỏc em sinh viờn tng hc tp, nghiờn cu thi gian 2013 - 2015 ti b mụn Vt lý cht rn, Khoa Vt lý, Trng i hc S phm H Ni, nhng ngi ó ch bo v giỳp tụi sut thi gian tụi lm vic ti õy Sau cựng tụi xin by t tỡnh cm n gia ỡnh, ngi thõn, bn bố ng nghip ó luụn ng viờn, giỳp tụi hon thnh lun ny H Ni, thỏng 10 nm 2015 Nguyn Chớ Phỳ MC LC NGUYN CH PH LI CM N 12 Bradley Allureda, Steven DelaCruzb, Timothy Darlinga, Muhammad N Hudac, Vaidyanathan (Ravi) Subramanianb, (2014), Enhancing the visible light absorbance of Bi2Ti2O7 through Fe substitution and its effects on photocatalytic hydrogen evolution Applied Catalysis B: Environmental, 144, 261 268 56 M U Vt liu nano nhng nm gn õy ó thu hỳt c s quan tõm nghiờn cu rng rói ca cỏc nh khoa hc Vit Nam v trờn th gii tim nng ng dng to ln ca nú lnh vc cụng ngh ch to cỏc linh kin cú kớch thc nh, nhiu tớnh cht c bit ca cỏc vt liu nano cú kh nng ng dng nhiu lnh vc khoa hc v i sng Vt liu Pyrochlore A2B2O7 cha cỏc nguyờn t kim loi t him (v trớ A) ó c quan tõm nghiờn cu chỳng th hin tớnh multiferroics vi c trng st in, st t v quang xỳc tỏc Nhng vt liu ny cú tim nng ng dng cỏc lnh vc vt liu in mụi, vt liu t tr khng l hay cm bin khớ [11,12,14,33,34] Hn ch chớnh ca h vt liu ny l chỳng cha nguyờn t t him húa tr III v trớ A (La, Y, Gd, Nd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) m cỏc nguyờn t t him cú giỏ thnh cao, tỡm mua khú khn Vỡ vy, nghiờn cu tỡm kim vt liu A2B2O7 khụng t him (A: nguyờn t khụng t him) m gi c cỏc tớnh cht ca cỏc vt liu pyrochlore A2B2O7 l mt ch hp dn trờn th gii Mt s cụng b gn õy ó phỏt hin Bi l mt nhng nguyờn t y hn thay th cho cỏc nguyờn t t him ti v trớ A ca cỏc vt liu pyrochlore A2B2O7 Mt s nghiờn cu vt liu Bi2Sn2O7cho thy ngoi tớnh st in chỳng cũn cú hot tớnh quang xỳc tỏc [21,25] Mt s cụng b gn õy ó phỏt hin raBi2Sn2O7 cú th c s dng nh vt liu quang xỳc tỏc cú hiu qu vic phõn hy Rhodamine B (RhB) [23] v cú kh nng kh As (III) [26] c chiu x ỏnh sỏng kh kin Nhng kt qu ny m tim nng ln vic nghiờn cu ng dng vt liu quang xỳc tỏc mi Bi2Sn2O7 lnh vc phõn hy cỏc cht hu c gõy ụ nhim mụi trng Vt liu quang xỳc tỏc Bi 2Sn2O7 mi c phỏt hin v xut nghiờn cu vi nm gn õy nờn cỏc cụng b khoa hc cha cú nhiu õy l mt ti mi cũn rt nhiu ni dung cn nghiờn cu b sung hiu bit khoa hc v m rng ng dng ca vt liu ny nh nghiờn cu cú h thng mi quan h gia cu trỳc tinh thvi tớnh cht st in,hot tớnh quang xỳc tỏc ca vt liu Vit Nam gn õy ó cú mt s cụng b v tớnh st in v hot tớnh quang xỳc tỏc ca h vt liu pyrochloreA2B2O7 vi nhúm t him A c thay th bng Bi v B l nguyờn t kim loi chuyn tip Tp hp nhngkt qu nghiờn cu vt liuBi2Sn2O7cho thy vic nghiờn cu vt liu ny cú ý ngha quan trng vic phỏt hin cỏc tớnh cht mi ca vt liu v ch to vt liu quang xỳc tỏc mi cúkh nng phõn hy cht mu hu c vi hiu qu cao Vỡ nhng lý ú, chỳng tụi xut tờn ti ca lunvn l: Ch to v kho sỏt tớnh cht ca vt liu Bi2Sn2O7 i tng nghiờn cu ca lun l vt liu Bi2Sn2O7 Mc ớch ca lun vn: - Nghiờn cu tng hp vt liu Bi2Sn2O7 bng phng phỏp húa h tr vi súng - Nghiờn cu nh hng ca iu kin tng hp n tớnh cht ca vt liu - Nghiờn cu cu trỳc, tớnh cht quang v hot tớnh quang xỳc tỏc ca vt liu nano Bi2Sn2O7vi Rhodamine B Phng phỏp nghiờn cu: l phng phỏp thc nghim s dng cỏc k thut ch to cng nh cỏc k thut o sau thc hin ti: - S dng phng phỏp húa h tr vi súng ch to vt liu Bi2Sn2O7 - Tớnh cht cu trỳc ca vt liu c nghiờn cu bng phng phỏp nhiu x tia X dựng nhiu x k tia X D 5005 Trng i hc Khoa Hc T nhiờn H Ni - Ph hp th quang hc c o trờn trờn h o JASCO-V670ti phũng thớ nghim quang hc, khoa Vt lý, Trng i hc S phm H Ni Lun c chia lm ba phn chớnh nh sau: - Chng I: Tng quan: Gii thiu túm tt v cu trỳc, tớnh cht, mt s phng phỏp ch to vt liu Bi2Sn2O7 - Chng II: Thc nghim: Mụ t quỏ trỡnh ch to, cỏc phng phỏp thc nghim nghiờn cu vt liu - Chng III: Kt qu v tho lun: Trỡnh by, phõn tớch, nghiờn cu tho lun nhng kt qu thc nghim thu c Ti liu tham kho Chng TNG QUAN 1.1 Cu trỳc tinh th caBi2Sn2O7 1.1.1 Cu trỳc ca tinh th Bi2Sn2O7 Cỏc phõn t pyrochlore cú cụng thc chung l A2B2O7 (A, B l hai nguyờn t kim loi) m cỏc cation A kớch thc ln, thuc nhúm ca bng tun hon: A thng l nguyờn t t him húa tr 3, A cng cú th l húa tr 2; B thng l mt kim loi chuyn tip, húa tr hoc [9,11,32], cú th trng thỏi 3d, 4d hoc 5d thớch hp m bo tớnh cõn bng liờn kt hỡnh thnh vt liu A2B2O7 [11] Cu trỳc ny da trờn c s kiu mng tinh th fluorite, ú mt anion b li mng, vi trt t v trớ ca cỏc cation kt hp vi s dch chuyn tng i nh so vi v trớ tinh th lý tng Kt qu thng c mụ t hỡnh nh hai lp mng oxit xuyờn vo vi thnh phn tng cng l A2 B2O6 O [9] Thnh phn tungsten gi ng B2O6 gm liờn ktbỏt din BO6trong khụng gian ba chiu vi B nm tõm, bao quanh nguyờn t O nm nh cỏc bỏt din.Mng A2O cú liờn kt thng OAO v anion O xut hin mng t din di liờn kt A O khỏ ngn, khong 2,2 2,3 Ao [17 ], tng t nh sp xp tỡm thy Cu2O Mt cation A nm vũng sỏu nguyờn t v hỡnh thnh liờn kt vi cỏc anion O2-, cng nh hai liờn kt ngn hn c hỡnh thnh vi cỏc anion O vuụng gúc vi vũng, dn n mt liờn kt bỏt din mộo Thụng thng, cu trỳc pyrochlore c hỡnh thnh t l bỏn kớnh ion ca hai cation (A/B) nm gia 1,46 v 1,78 [9].Vt liu Er2 Zr2O7 cú t l 1,39, Er2Ti2O7 l 1,66 [11].Trong trng hp Bi2Sn2O7v Bi2Ti2O7 t s bỏn kớnh tng ng l 1.70 v 1.95 [9,12] Tinh th Bi2Sn2O7thụng thng cú ba dng thự hỡnh chớnh S thay i v trớ tng i ca ion Bi 3+ dn n s thay i cu trỳc ca vt liu, quỏ trỡnh chuyn pha xy cú s thay i nhit , ỏp sut mụi trng Trong Bi2Sn2O7, Sn cú s ụ xi húa +4, cu hỡnh in t lp ngoi cựng 4d 10 5s , Bi cú s ụ xi húa +3 cu hỡnh in t 5d 10 6s [10] nhit phũng, -Bi2Sn2O7 cúcu trỳc n t (monoclinic) khụng i xng tõm nhit 420 K cú s chuyn pha ti cu trỳc tõm mt Bi 2Sn 2O Trờn nhit 903 K pha tip tc thay i sang cu trỳc lp phng Pyrochlore-Bi2Sn2O7[9] Monoclinic Bi2Sn2O7 Monoclinic Bi2Sn2O7cú cu trỳc tinh th n t Ti nhit phũng, Bi 2Sn 2O khụng i xng tõm, thuc nhúm khụng gian n t P1c1 Hỡnh 1.1 Cu trỳc mng tinh th ca pha monoclinic Bi2Sn2O7 Bi: mu vng, Sn: mu en, O: mu v nguyờn t O cỏc gúc ca octahedra [9] Trong cu trỳc ny, cỏc nguyờn t Sn mu en nm tõm bỏt din liờn kt vi sỏu nguyờn t O nm nh mi bỏt din Sỏu bỏt din SnO6 bao xung quanh nguyờn t Bi Mi ion Bi 3+ dch chuyn tõm vũng, liờn kt vi cỏc nguyờn t O dc theo trc liờn kt O O dn n di liờn kt Bi O thay i, hoc di hn hoc ngn hn so vi liờn kt lớ tng [9] Cu trỳc vt liu ph thuc vo phng phỏp ch to, iu kin khỏc cỏc hng s mng cú giỏ tr thay i: P ( GPa ) a ( Ao ) b ( Ao ) c ( Ao ) 5,7 90o 14,881 14,924 21,451 11,6 90,1o 14,747 14,782 21,184 Khi nhit mụi trng t 412 K xy quỏ trỡnh chuyn pha t pha Bi2 Sn2O7 thnh Bi2Sn2O7 Cu trỳc Bi2Sn2O7 Hỡnh 1.2 Cu trỳc ca -Bi2Sn2O7 Hỡnh 1.3 Liờn kt Bi 3+ vi quan sỏt theo hng [101] vi ụ c s nguyờn t O v O [9] SnO6octahedra() nguyờn t Bi (vng) [9] Cỏc gii phỏp cu trỳc cho -Bi2Sn2O7 mụ t trờn hỡnh 1.2 v liờn kt octahedra gia Bi 3+ vi nguyờn t O hỡnh 1.3 c ỏp dng cho nhit mụi trng, ỏp sut cao [9] 58,8o tng ng vi cỏc mt phng mng (001), (101), (110), (102), (112), (200), (113), (211),(212) V trớ cỏc nh ny phự hp vi d liu th chun (JCPDS 06 0249) ca tinh th BiOCl (622) (444) (440) (400) (331) 700 C 600 C 500 C 400 C 10 BiOCl SnO SnO2 (220) (111) Cường độ tương đối (đ.v.t.y) (222) (a) 20 30 40 50 60 Chưa ủ 70 Góc nhiễu xạ theta (độ) Hỡnh 3.3 Gin nhiu x tia X ca cỏc mu Bi2Sn2O7 (pH=11) c cỏc nhit khỏc Khi nhit l 400 oC v 500 oC, ngoi cỏc nh nhiu x ca tinh th BiOCl, cũn xut hin cỏc nh nhiu x ca tinh th SnO v tinh th SnO ti cỏc v trớ 26,7; 33,8; 37,9; 51,9; 54,9 ov 26,2; 29,9;30,4; 31,0; 44,9; 51,5o Khi tng nhit lờn 600 oC, xut hin thờm cỏc nh nhiu x v trớ gúc ti: 23,6; 24,6; 27,7; 28,8 ; 32,2; 36,6; 48,1; 51,3; 56,4; 56,8; 57,2 V trớ cỏc nh ny phự hp vi th chun (JCPDS 34 1203) ca tinh th tetragonal pyrochlore Bi2Sn2O7 Khi tng nhit lờn 700 oC, khụng cũn xut hin cỏc nh nhiu x ca cỏc pha BiOCl, SnO, SnO2, cỏc nh nhiu x thu c ti cỏc v trớ 14,5; 24,5; 28,9; 33,5; 36,6; 48,1; 57,2; 60,0 otng ng vi pha lp 44 phng pyrochlore Kt qu XRD cho thy pha lp phng pyrochlore - Bi 2Sn 2O7 cú th hỡnh thnh ti nhit khong 7000C Vỡ vy iu kin nhit 7000C gi l iu kin ti u cho vic ch to vt liu nano Bi2Sn2O7 bng phng phỏp húa hc h tr vi súng S dng cỏc d liu thu c trờn, chỳng tụi tin hnh tớnh toỏn cỏc hng s mng ca tinh th Bi 2Sn 2O7 theo cỏc cụng thc ( 2.1) v ( 2.2 ) Kt qu tớnh toỏn c th hin trờn bng 3.1 d= 2sin ( ) o Hng s mng a A Mt phng 222 28,9 3,088 10,6985 400 33,5 2,674 10,6963 440 48,1 1,891 10,6971 622 57,2 1,609 10,6787 Bng 3.1.Bng tớnh toỏn cỏc hng s mng ca tinh th Bi2 Sn2O7 T bng trờn thu c hng s mng ca tinh th lp phng Bi 2Sn 2O7 vo khong 10,6926 A o Kt qu phõn tớch cho thy iu kin nhit v pH (tớnh cht ca mụi trng) cú nh hng mnh n kt tinh ca vt liu Bi 2Sn2O7 c ch to bng phng phỏp húa cú h tr vi súng Vi iu kin nhit 700 0C gi v mụi trng cú pH=11, mu Bi 2Sn2O7 thu c cho ht tinh th cu trỳc n pha, cú kớch thc nano v cú kt tinh tt 3.2 Phõn tớch quỏ trỡnh hỡnh thnh pha ca vt liu Hỡnh 3.4 l kt qu phõn tớch nhit vi sai v phõn tớch nhit trng lng ca mu Bi2Sn2O7 ch to ti pH=11 45 14 6% 10 o 345 C -4 2% TG % Dòng nhiệt (mW) Khối lượng giảm (mg) 12 -8 o -2 118 C 100 200 300 400 500 Nhiệt độ (oC) 600 700 800 Hỡnh 3.4.Kt qu phõn tớch nhit DTA v DGA ca mu Bi2Sn2O7 ch to ti pH=11 Kt qu cho thy cú nh hp th nhit 118 0C v ti nhit ny cú s gim lng khong % Chỳng tụi cho rng, nh hp th nhit ny xut hin s bay hi ca nc v cỏc dung mụi quỏ trỡnh ch to mu Ti nhit 345 0C xut hin mt nh ta nhit, ti v trớ ta nhit ny lng gim khụng ỏng k õy cú th l nhit chuyn pha cu trỳc ca mu Kt hp vi kt qu thu c t XRD, ti nhit ny hỡnh thnh pha SnO2 Khi tng tip nhit lờn 7000C, ng nhit vi sai tip tc tng lờn th hin mu tip tc ta nhit trongkhi ú ng nhit trng lng khụng i, lng ca mu khụng thay i Kt qu ny phự hp vi kt qu XRD, ti vựng nhit ny cú s thay i phc cỏc pha cu trỳc 46 3.3 Ph tỏn x Raman cú thờm thụng tin v cu trỳc tinh th ó hỡnh thnh cỏc mu v xem xột nh hng ca iu kin ch to mu lờn pha cu trỳc ca vt liu Bi 2Sn 2O7 chỳng tụi ó tin hnh o ph tỏn x Raman nh hng ca pH lờn cu trỳc ca tinh th Bi2Sn2O7 cng c nghiờn cu thụng qua ph tỏn x Raman Hỡnh 3.5 l ph tỏn x Raman ca cỏc mu Bi2Sn2O7 700oC 6h vi pH = 11 c o nhit phũng 145 Cường độ tương đối (đ.v.t.y) 249 396 502 534 604 pH =11 pH =9 pH =7 151 177 pH =5 303 pH =3 200 300 400 500 Số sóng (cm-1) 600 700 800 Hỡnh 3.5.Ph tỏn x raman ca Bi2Sn2O7 pH = 3,5,7,9,11 Trờn ph cỏc mu cú pH = v 11 u quan sỏt thy cỏc nh ph ti v trớ s súng 145, 249, 396, 502, 534 v 604 cm -1 V trớ cỏc nh ph ny tng ng vi cỏc mode dao ng c trỡnh by trờn Bng 3.2 47 Bng 3.2 Bc súng (cm-1) ng vi cỏc kiu dao ng tỏn x Raman ca vt liu Bi 2Sn 2O c so sỏnh vi lý thuyt Kiu dao ng F1u Eg F2g F1u A1g S súng (cm-1) thc S súng (cm-1) ó cụng b nghim 145 249 396 502 534 600 [26] 147 248 400 506 532 604 Kt qu thu c trờn Hỡnh 3.5 v Bng 3.2 cho thy: ph tỏn x Raman ca cỏc mu Bi2Sn2O7 xut hin nhúm dao ng chớnh ng vi s súng nh Bng 3.2 Trong ú, nhúm dao ng gm kiu i xng F 1u: c gỏn cho liờn kt O Bi O v kộo gión Bi O , nhúm F2g c gỏn cho liờn kt Sn O a in SnO6 , nhúm A1g c gỏn cho dao ng gn vi liờn kt O kộo di Cỏc giỏ tr thu c ny hon ton phự hp vi cụng b trc ú, iu ny th hin mu Bi2Sn2O7 c ch to pH = 11 l hon ton n pha v cú cht lng cu trỳc tinh th cao Mu cú pH = cú s dch nh ph rt mnh ti v trớ s súng 151 cm-1, 177 cm-1, 303 cm-1 ng vi cỏc mode dao ng F1u, Eg, F2g S dch nh ph raman c gii thớch l mu pH = ngoi s úng gúp ca tinh th Bi2Sn2O7 cũn cú s úng gúp ca cỏc pha cht Cỏc mu ch to cú pH = 5, 7, cỏc nh ph Raman xut hin vi cng yu hn so vi mu cú pH = 11 nguyờn nhõn l mu cú s úng gúp ca cỏc cht Cỏc kt qu thu c trờn ph tỏn x raman cú s phự hp vi kt qu trờn ph XRD, khng nh rng mu c ch to mụi trng pH = 11 kt tinh tt v n pha 3.4 nh hin vi in t (SEM) 48 nh SEM ca cỏc mu Bi2Sn2O7 c ch to bng phng phỏp húa cú h tr vi súng c trỡnh by trờn Hỡnh 3.6 pH =3 pH =5 pH =7 pH =9 pH =11 Hỡnh 3.6.nh SEM ca cỏc mu Bi2Sn2O7 c ch to cỏc pH khỏc (c nhit 7000C) Kt qu cho thy, mu c ch to pH=3,5,7 cho ht cú kớch thc nano khỏ ng u Cỏc ht cú kh nng phõn tỏn tt v cú hỡnh dng gi cu kớch thc khong t 30nm n 40nm 49 Khi pH tng lờn n pH= 9,11 cỏc ht cú xu hng kt ỏm mnh m v kớch thc ca cỏc ht tng lờn ỏng k, kớch thc cỏc ht khong t 40nm n 60nm 3.5 Ph hp th Ph hp th ca cỏc mu Bi2Sn2O7 c ch to bng phng phỏp húa cú h tr vi súng c trỡnh by trờn Hỡnh 3.7 v 1/2 (K*h ) [eV] 1/2 Cường độ (đ.v.t.y) 200 pH = pH = pH = pH = pH = 11 pH =3 pH =5 pH =7 pH =9 pH =11 300 400 500 600 700 2.4 2.6 2.8 Bước sóng (nm) 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 h*v (eV) Hỡnh 3.7 Ph hp th ca cỏc mu Bi2Sn2O7 c ch to cỏc pH khỏc (c nhit 7000C) Hỡnh 3.7 l ph hp th ca cỏc mu Bi2Sn2O7 c ch to cỏc pH ca dung dch t n 11 Ph hp th ca mi mu cú mt b hp th rừ rng, b ny dch chuyn v bc súng ngn pH ca dung dch tng Giỏ tr rng vựng cm Eg ca cỏc mu khong t 2,632,95 eV Bng tớnh toỏn lớ thuyt phim hm mt (DFT), Aron Walsh v cng s [10] cho thy, vựng húa tr l s úng gúp ca cỏc trng thỏi Bi 6s, Sn 5s, Sn 5p v O 2p, nhiờn nh ca vựng húa tr ch yu gm cỏc trng thỏi O 2p Vựng dn ch yu gm cỏc trng thỏi Bi 6p v mt phn cỏc trng thỏi Sn 5s v O 2p B hp th xut hin trờn ph hp th in t nhn 50 4.0 nng lng kớch thớch, chuyn t trng thỏi O 2p nh di húa tr lờn trng thỏi Bi 6p ỏy ca di dn Mu kt tinh n pha lp phng pyrochlore Bi 2Sn 2O cú v trớ b hp th vo khong 423,9 nm ng vib rng vựng cm E g c 2,93 eV, b hp th vựng ỏnh sỏng kh kin iu ny hn vt liu nano Bi 2Sn2O7 cú kh nng ng dng cỏc phn ng quang xỳc tỏc phõn hy cht hu c c hi di tỏc dng ca ỏnh sỏng mt tri 3.6 Quang xỳc tỏc hp th (.v t.y) Kt qu nghiờn cu hot tớnh quang xỳc tỏc ca Bi2Sn2O7 Hỡnh 3.8 Ph hp th ca dung dch RhB chiu ốn xenon xỳc tỏc dng bi Bc súng (nm) Bi2Sn2O7 7000C cỏc thi gian khỏc Phng phỏp ỏnh giỏ s phõn hy cht mu hu c c tin hnh nh sau: s dng vch hp th c trng ca cht mu (vi Rhodamine chỳng tụi chn vch 560 nm) So sỏnh cng hp th cha chiu sỏng v sau chiu sỏng ỏnh giỏ s phõn hy cht hu c Da vo hỡnh 3.8 ta thy cng nh hp th gim theo thi gian, sau 6h chiu sỏng, cng 51 hp th (.v t.y) nh gim ỏng k, ngha l nng RhB dung dch gim b phõn hy iu ny chng t l vt liu quang xỳc tỏc Bi 2Sn2O7 ó cú tỏc dng phõn hy RhB Bc súng (nm) Hỡnh 3.9 Ph hp th ca dung dch RhB chiu ốn xenon xỳc tỏc bi Bi2Sn2O7 nhit khỏc sau gi T hỡnh 3.9 ta thy cựng mt khong thi gian thc hin phn ng quang xỳc tỏc thỡ kh nng kh mu dung dch RhB ca cỏc mu Bi2Sn2O7 cỏc nhit khỏc l khỏc Cng nh hp th ca mu 5000C so vi mu 7000C l nh hn sau cựng mt gi chiu sỏng Ta cng thy rng cng nh hp th ca mu 400 0C nh hn so vi cng nh hp th ca mu 5000C Nhit ó nh hng ti kh nng quang xỳc tỏc ca mu Mu nhit thp cú kh nng quang xỳc tỏc mnh hn so vi mu nhit cao Ngoi ra, t hỡnh 3.9 ta thy ngoi s suy gim ca hp th ta cũn thy s dch nh hp th Kt qu ny c gii thớch l cỏc mu ch to c nhit khỏc cú cu trỳc tinh th khỏc Khi s dng cht xỳc tỏc khỏc phõn hy RhB kt qu thu c 52 hiu sut quang xỳc tỏc khỏc (cng cc i ca ph hp th) v nh hp th ca RhB b dch chuyn 53 KT LUN Lun ó thu c cỏc kt qu sau chớnh sau: Vt liu Bi2Sn2O7 cú cu trỳc nano ó c ch to thnh cụng bng phng phỏp húa cú h tr ca vi súng Thi gian vi súng v nhit ti u ch to vt liu Bi2Sn2O7 ln lt l 20 phỳt v 7000C pH ca mụi trng ch to nh hng mnh ti cỏc tớnh cht ca mu Kho sỏt pH t 11 cho thy pH tng cu trỳc tinh th n pha v hon thin hn, kớch thc ht ln hn, b hp th quang dch v súng ngn nh hng ca nhit ti s hỡnh thnh cu trỳc ca vt liu c nghiờn cu qua cỏc phộp o: nhiu x tia X, SEM, phõn tớch nhit Kt qu cho thy, mu ti nhit 4000C n 6000C tn ti cỏc pha BiClO v SnO2 Mu kt tinh hon ton n pha sau nhit 7000C Ph hp th UV-Vis ca cỏc mu Bi2Sn2O7 cho thy rng vựng cm ca mu Bi2Sn2O7ph thuc pH v cú giỏ tr khong t 2,74-3,50 eV Kt qu nghiờn cu tớnh cht quang xỳc tỏc ca vt liu Bi2Sn2O7 cho thy mu Bi2Sn2O7 nhit thp (4000C, 5000C) thỡ kh nng quang xỳc tỏc li mnh hn so vi mu Bi2Sn2O7 nhit cao (7000C) 54 TI LIU THAM KHO Ti liu ting Vit Nguyn Hoi Anh, (2014), Ch to vt liu v nghiờn cu tớnh cht quang ca vt liu nn ZrTiO4 o Trn Cao (2004), C s vt lớ cht rn, NXB i hc Quc gia H Ni Lõm Th Hng, (2011), Ch to vt liu nn ZnWO4 v nghiờn cu mt s tớnh cht vt lớ ca chỳng Nguyn Mnh Hựng, (2015), Nghiờn cu ch to vt liu nn ZnWO4 v kho sỏt mt s tớnh cht vt lớ ca chỳng Nguyn Th Khụi, Nguyn Hu Mỡnh, (1992), Vt lớ cht rn, NXB Giỏo dc Nguyn Vn Minh, Lc Huy Hong, Nguyn Th Khụi, (2000), Bi ging tớnh cỏc mode dao ng tinh th v phõn t Lờ Th Nguyt, (2015), Ch to v nghiờn cu tớnh cht quang ca vt liu AATiO3 Nguyn Th Võn, (2011), Ch to vt liu MnWO4 bng phng phỏp húa cú h tr vi súng v nghiờn cu mt s tớnh cht vt lớ ca chỳng Ti liu ting Anh Ashkan Salamat, Andrew L Hector, Paul F McMillan, and Clemens Ritter, (2011), Structure, Bonding, and Phase Relations in Bi 2Sn2O7 and Bi2Ti2O7 Pyrochlores: New Insights from High Pressure and High Temperatur Studies, Inorganic Chemistry, 50: 11905 11913 10.Aron Walsh, Graeme W Watson, David J Payne, Gregory Atkinsonand Russell G Egdell, (2006), A theoretical and experimental study of the distorted pyrochlore Bi2Sn2O7, Journal of Materials Chemistry, 16, 3452 3458 11 B P Mandal and A K Tyagi, (2010), Research Article ISSUE NO 313 MAR - APR 2010 55 12 Bradley Allureda, Steven DelaCruzb, Timothy Darlinga, Muhammad N Hudac, Vaidyanathan (Ravi) Subramanianb, (2014), Enhancing the visible light absorbance of Bi2Ti2O7 through Fe substitution and its effects on photocatalytic hydrogen evolution Applied Catalysis B: Environmental, 144, 261 268 13 Chon Mun Ping, Tan Kar Ban, Khaw Chwin Chieh, Zulkarnain Zainal and Taufiq-Yap Yun Hin, (2011), Solid State Sci Tech 19, 175-189 14 D.P Cann, C.A Randall, T.R Shrout, (1996) , Investigation of the dielectric properties of bismuth pyrochlores, Solid State Commun 100, 529534 15 G.S.V Coles, S.E Bond, Williams, (1994), Metal stannates and their role as potential gas-sensing elements, J Mater Chem.4 2327 16 Ismunadar, B J Kennedy, B A Hunter and T Vogt, J Solid, State Chem., 1997, 131, 317 17 Ivana Radosavljevic Evans, Judith A K Howard and John S O Evans, (2003), a-Bi2Sn2O7 a 176 atom crystal structure from powder diffraction data, Journal of Materials Chemistry, 13, 20982103 18 Jianjun Wu, Fuqiang Huang, Xujie Lu, Ping Chen, Dongyun Wan and Fangfang Xu, (2011), Improved visible-light photocatalysis of nanoBi2Sn2O7 with dispersed s-bands, Journal of Materials Chemistry 21, 3872 3876 19 Kennedy, B J.; Ismunandar, Elcombe, M M Mater Sci Forum 1998 , 278281, 762 56 20 L Craco, C I Ventura, A N Yaresko, and E Mỹller-Hartmann, (2006), Mott Hubbard quantum criticality in paramagnetic CMR pyrochlores Phys Rev B73, 094432, Phys Rev B 73.094432 21 Linggen Kong, Inna Karatchevtseva, Daniel J Gregg, Mark G Blackford, Rohan Holmes, Gerry Triani, (2013) , Gd2Zr2O7 and Nd2Zr2O7 pyrochlore prepared by aqueous chemical synthesis, J European Ceram Soc.33 3273 3285 22 M A Subramanian, G Aravamudan and G V Subba Rao, Prog Solid State Chem , 1983, 15, 55 23 M Roy, Indu Bala, S K Barbar, (2012), Synthesis, structural, electrical and thermal properties of Ti doped Bi2Sn2O7 pyrochlore, J Therm Anal Calorim 110: 559 565 24 Qinfen Tiana,Jiandong Zhuang, Jixin Wang, liyan Xie, Ping Liu, (2012), Novel photocatalyst, Bi2Sn2O7, for photooxidation of As(III) under visible ligh irradiation, Appl Catalysis A: General, 425 426, 74 78 25 R Senis, B Martnez, J Fontcuberta, W Cheikh-Rouhou, P Strobel, P Bordet, M Pernet, M Nuủez-Regueiro, (2000) , J Magn Magn Mater.211 259-265 26 R.X Silva, C.W.A Paschoal, R.M Almeida, M Carvalho Castro Jr, A.P Ayala, Jeffrey T Auletta, Michael W Lufaso, (2013), Temperature dependent Raman spectra of Bi2Sn2O7 ceramics, Vibrational Spectroscopy, 64 (2013) 172 177 27 R D Shannon, J D Bierlein, J L Gillson, G A Jones and A W Sleight,J Phys Chem Solids, 1980, 41, 117 28 Subramanian, M A.; Aravamudan, G.; Subba Rao, G B Prog Solid State Chem 1983 , 15 , 55 57 29 Vaishali M Sharma, Dipankar Saha, Giridhar Madras and T N Guru Row, DOI:10.1039/C3RA43518K 30 Weicheng Xu, Guangyin Zhou, Jianzhang Fang, Zhang Liu, YunFang Chen and Chaoping Cen, (2013), CTAB Assisted Hydrothermal Synthesis of Bi2Sn2O7 Photocatalyst and Its Highly Efficient Degradation of Organic Dye u nder Visible Light Irradiation, Inter J Photoenergy Volume 2013, Article ID 234806, pages 31 W J Wang, J H Bi, L Wu and X Z Fu, Nanotechnology, 2008, 19, 505705 32 Y Shimakawa, Y Kubo and T Manako, (1996),"Giant magnetoresistance in Tl2Mn2O7 with the pyrochlore structure", Nature 379, 53 55 33 Youichi Shimizu, Hiromi Nishi, Hiroyuki Suzuki, Koji Maeda, (2000), Solid-state NOx sensor combined with NASICON and PbRu-based pyrochlore-type oxide electrode, Sensors and Actuators B65, 141143 34 Youichi Shimizu, Koji Maeda, (1998), Solid electrolyte NOx sensor using pyrochlore-type oxide electrode, Sensors and Actuators B 52 84 89 58 ... việc phát tính chất vật liệu chế tạo vật liệu quang xúc tác cókhả phân hủy chất màu hữu với hiệu cao Vì lý đó, đề xuất tên đề tài luậnvăn là: Chế tạo khảo sát tính chất vật liệu Bi2Sn2O7 Đối... Các mẫu vật liệu nano Bi2Sn2O7 chế tạo phòng thí nghiệm Vật lý Chất rắn, khoa Vật lý, trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2.1 Chế tạo mẫu 2.1.1 Các hóa chất sử dụng Các hóa chất dùng để chế tạo mẫu... vị trí A vật liệu pyrochlore A2B2O7 Một số nghiên cứu vật liệu Bi2Sn2O7cho thấy tính sắt điện chúng có hoạt tính quang xúc tác [21,25] Một số công bố gần phát raBi2Sn2O7 sử dụng vật liệu quang