Tổng hợp vật liệu perovskit nd1 xLixMO3 (m mn, co) bằng phương pháp sol gel xitrat và thử hoạt tính xúc tác của chúng trong một số phản ứng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRẦN THỊ HÒA TỔNG HỢP VẬT LIỆU PEROVSKIT Nd1-XLiMO3 (M: Mn, Co) BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL XITRAT VÀ THỬ HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Hóa vô Mã số: 60.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Hải Đăng HÀ NỘI – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu cá nhân Các số liệu tài liệu trích dẫn luận văn trung thực Kết nghiên cứu không trùng với công trình công bố trước Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả Trần Thị Hòa LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn TS Lê Hải Đăng dành thời gian hướng dẫn nhiệt tình suốt quá trình thực đề tài tại phòng thí nghiệm Hóa Vô – Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội; đồng thời bổ sung, đóng góp nhiều ý kiến quí báu giúp hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học, các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Hóa học Vô - khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình học tập hoàn thành luận văn Sau cùng gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè quan tâm, động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập hoàn thành khoá luận Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả Trần Thị Hòa MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Đặt vấn đề Error! Bookmark not defined Mục đích nghiên cứu Error! Bookmark not defined Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined Ý nghĩa khoa học đề tài Error! Bookmark not defined Bố cục luận văn Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Tình trạng ô nhiễm không khí Error! Bookmark not defined 1.1.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí Error! Bookmark not defined 1.1.2 Tác hại khí thải độc hại đến sức khỏe người:Error! Bookmark not d 1.2 Tổng quan về vật liệu perovskit Error! Bookmark not defined 1.2.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskit Error! Bookmark not defined 1.2.2 Các tính chất vật liệu perovskit Error! Bookmark not defined 1.3 Các phương pháp tổng hợp perovskit Error! Bookmark not defined 1.3.1 Phương pháp đồng kết tủa Error! Bookmark not defined 1.3.2 Phương pháp precusor hợp chất Error! Bookmark not defined 1.3.3 Phương pháp precusor dung dịch rắn Error! Bookmark not defined 1.3.4 Phương pháp vi nhũ tương Error! Bookmark not defined 1.3 Cơ chế xúc tác vật liệu oxits phức hợpError! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 2.1 Tổng hợp vật liệu xúc tác dạng perovskit dùng phương pháp sol-gel xitrat Error! Bookmark not defined 2.1.1 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ Nd1-xLixCoO3 (x =0; 0,1; 0,2; 0,3)Error! Bookmark n 2.1.2 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ Nd1-xLixMnO3Error! Bookmark not defined 2.2 Một số phương pháp nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệuError! Bookmar 2.2.1 Phương pháp phân tích nhiệt Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 2.2.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua TEMError! Bookmark not defined 2.2.3 Phương pháp tán xạ lượng tia X (EDX)Error! Bookmark not defined 2.2.4 Phương pháp xác định diện tích bề mặt (BET)Error! Bookmark not defined 2.3 Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tácError! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defined 3.1 Khảo sát điều kiện tổng hợp số vật liệu perovskitError! Bookmark not defined 3.1.1 Khảo sát điều kiên tổng hợp hệ Nd1-xLiCoO3 với x = 0,1; 0,2; 0,3Error! Bookmark 3.1.2 Khảo sát điều kiện tổng hợp hệ La1-xLixMnO3( x= 0; 0,1)Error! Bookmark not def 3.1.3 Kết đo thành phần nguyên tố mẫu (EDX)Error! Bookmark not defined 3.2 Một số đặc trưng cấu trúc vật liệu Error! Bookmark not defined 3.2.1 Hình dạng, kích thước hạt Error! Bookmark not defined 3.2.2 Xác định diện tích bề mặt riêng vật liệuError! Bookmark not defined 3.3 Hoạt tính xúc tác vật liệu phản ứng oxi hóa toluenError! Bookmark not d 3.3.1 Mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 Error! Bookmark not defined 3.3.2 Mẫu Nd0.9Li0,1MnO3 Error! Bookmark not defined 3.3.3 Mẫu Nd0.7Li0,3CoO3 Error! Bookmark not defined 3.3.3 Mẫu NdCoO3 Error! Bookmark not defined 3.3.4 Mẫu NdMnO3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong năm gần đây, cùng với phát triển nền công nghiệp đô thị hóa ngày tăng mạnh tình trạng ô nhiễm môi trường toàn cầu gia tăng mức báo động nghiêm trọng Một nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường khí thải từ hoạt động công nghiệp hay giao thông vận tải có chứa chất độc hại CO, NOx, SO2, BTX (benzene, toluene, xylen) Nồng độ chất không khí vượt mức cho phép nhiều lần nên chúng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người, gây bệnh về 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 Hiện vật liệu perovskit nghiên cứu ứng dụng làm xúc tác có hoạt tính tốt, bị ngộ độc, giá thành thành thấp độ bền học cao Đã có nhiều công trình nước giới nghiên cứu về vật liệu ứng dụng xử lí khí thải gây ô nhiễm môi trường 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 A1xMxB1-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 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 NOx cho kết tốt [6] Các ion La thay các ion đất khác, vị trí Mn thay kim loại chuyển tiếp nên từ ta thu nhiều hợp chât Trong số nguyên tố thuộc nhóm đất họ neodim có hàm lượng lớn quặng đất Việt Nam nên sử dụng Nd làm vật liệu nền thay cho vị trí La’ Với mong muốn phát triển ứng dụng vật liệu công nghệ nano việc xử lý khí thải gây ô nhiễm môi trường, chọn hướng đề tài: “Tổng hợp vật liệu perovskit Nd1-xLixMO3 (M: 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 Nd1-xLixCoO3, Nd1-xLixMnO3 - Xác định số đặc trưng cấu trúc vật liệu tổng hợp - Đánh giá khả xúc tác phản ứng oxi hóa m-xylen 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 các 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 các 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 các phần chính 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 về vật liệu perovskit, các phương pháp tổng hợp khả xúc tác chúng các phản ứng Chương 2: Kĩ thuật thực nghiệm: Trình bày các 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 các kết phân tích cấu trúc, hình thái bề mặt vật liệu, nhận xét kết luận về ảnh hưởng các yếu tố đến quá trình tổng hợp, đến khả xúc tác vật liệu tổng hợp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình trạng ô nhiễm không khí Song song với phát triển mạnh mẽ nền công nghiệp đô thị hóa vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt ô nhiễm không khí ngày gia tăng mức độ nghiêm trọng Ô nhiễm không khí trở thành vấn đề toàn cầu không giới mà còn Việt Nam, mức độ ô nhiễm đáng báo động gây tác hại không nhỏ đến người, sinh vật thiên nhiên Nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu từ khí thải 1.1.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí 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 các ngành công nghiệp gồm: Công nghiệp điện: các nhà máy nhiệt điện hàng năm tiêu thụ lượng lớn than thải môi trường hàng ngàn khí SO 2, NOx, CO2 … bụi Các nhà máy dùng dầu F.O làm nguyên liệu nguồn khí thải chủ yếu CO SOx dầu F.O hàm lượng lưu huỳnh cao Đây nguồn ô nhiễm lớn việc khắc phục còn khó khăn tốn Khai thác than: quá trình vận chuyển, phân loại gây bụi Khai thác dầu khí: nguồn phát thải việc đốt bỏ khí đồng hành cố dò rỉ khí đốt các tuyến vận chuyển sử dụng Công nghiệp hóa chất bản: nguồn khí thải SO2 từ trình sản xuất axit sunfuric, khí clo từ trình điện phân muối ăn Bụi, SO2 trình sản xuất phân supe lân, khí NH3, CO2 sản xuất phân đạm từ các nhà máy phân bón hóa học Trong quá trình pha chế đóng gói thành phẩm thuốc trừ sâu bị làm ô nhiễm không khí Công nghiệp luyện kim: khí thải từ các nhà máy luyện gang, luyện cốc, luyện thép chứa nhiều CO, CO2, CxHy, SOx, NH3 bụi Hoạt động giao thông vận tải nguồn chính gây ô nhiễm không khí các đô thị Theo đánh giá các chuyên gia, ô nhiễm không khí đô thị giao thông gây chiếm khoảng 70% Xét các nguồn thải gây ô nhiễm không khí phạm vi toàn quốc thước tính hoạt động giao thông vận tải đóng góp 85% lượng CO, 95% lượng VOCs Nồng độ khí benzen, toluen, xylen đều có xu hướng tăng cao ven các trục giao thông đường phố Tại Hà nội, số nghiên cứu cho thấy nồng độ BTX cao dọc hai bên các tuyến đường giao thông có giảm các khu dân cư nằm xa các trục đường lớn Điều chứng tỏ nguồn gốc khí từ phương tiện giao thông 1.1.2 Tác hại khí thải độc hại 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 Nạn nhân tử vong 70% số hồng cầu bị khống chế Ở nồng độ thấp hơn, CO gây nguy hiểm lâu dài với người: 20% hồng cầu bị khống chế, nạn nhân bị nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn lên tới 50% não người bắt đầu bị ảnh hưởng mạnh 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 các phương tiện giao thông BTX Các chất đều 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/m3, nguyên nhân gây bệnh về gan Về nhiễm độc cấp tính xylen độc Chúng chọn mẫu thuộc hệ vật liệu tổng hợp để nghiên cứu hoạt tính xúc tác theo nhiệt độ Điều kiện thực mẫu: - Khối lượng mẫu: 0.3 g - Nhiệt độ bình sục chứa m-xylen: 0oC - Lưu lượng khí: l/h - Tiến trình thí nghiệm: +/ Cho hệ vào reactor, đặt lò Nâng nhiệt độ lên 400oC dòng không khí, giữ 3h nhiệt độ +/ Hạ nhiệt độ lò xuống các nhiệt độ 200oC, 225oC, 250oC, 275oC, 300oC Khi ổn định nhiệt chuyển van đưa dòng không khí + cho m-xylen qua, đo 1h 3.3.1 Mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 -Kết quả: Bảng 3.5: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 tại các nhiệt độ 250, 275, 300oC Thời gian ( phút) Độ chuyển hóa ( %) 15 30 45 60 250 46,18 24,07 15,92 20,23 275 93,43 97,55 98,67 98,99 300 95,65 98,13 98,03 99,26 độ chuyển hóa ( %) 120 100 80 nhiệt độ 250 60 Nhiệt độ 275 40 nhiệt độ 300 20 15 30 45 60 thời gian (phút) Hình 3.17:Độ chuyển hóa m- xylen mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 Từ bảng hình ta thấy độ chuyển hóa tăng dần theo nhiệt độ, 15 phút đầu, 250oC mẫu có hoạt tính xúc tác không cao, đến 275oC độ chuyển hóa tăng , đạt 93,43%, nhiệt độ tăng đến 300oC độ chuyển hóa đạt đến 95,65% Độ chuyển hóa cao 99,26% nhiệt độ khảo sát 300oC 3.3.2 Mẫu Nd0.9Li0,1MnO3 Kết quả: Bảng 3.6: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu Nd0,9Li0,1MnO3 tại các nhiệt độ 225, 250, 275oC Thời gian ( phút) Độ chuyển hóa ( %) 15 30 45 60 225 31,48 28,18 20,11 26,50 250 59,54 48,05 57,06 49,88 275 100 100 100 100 120 độ chuyển hóa (%) 100 80 nhiệt độ 225 60 Nhiệt độ 250 40 nhiệt độ 275 20 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.18: Độ chuyển hóa m- xylen mẫu Nd0,9Li0,1MnO3 Ta thấy độ chuyển hóa tăng dần theo nhiệt độ , 15 phút đầu, 225oC mẫu có hoạt tính xúc tác thấp khoảng 31%, đến 250oC độ chuyển hóa tăng đạt 59% tăng nhiệt độ lên 275oC độ chuyển hóa m- xylen hoàn toàn 100% Ở nhiệt độ 275oC, hoạt tính xúc tác mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 Nd0,9Li0,1MnO3 đều tốt, độ chuyển hóa đều đạt tới 99-100% 3.3.3 Mẫu Nd0.7Li0,3CoO3 Kết quả: Bảng 3.7: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu Nd0,7Li0,3CoO3 tại các nhiệt độ 200, 225, 250oC Thời gian ( phút) Độ chuyển hóa ( %) 15 30 45 60 200 53,14 57,43 46,64 51,15 225 65,65 62,12 61,35 63,23 250 98,09 98,34 98,84 100 120 độ chuyển hóa (%) 100 80 60 nhiệt độ 200 Nhiệt độ 225 nhi ệt độ 250 40 20 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.19:Độ chuyển hóa m- xylen mẫu Nd0,7Li0,3CoO3 Dựa vào bảng hình ta thấy hoạt tính xúc tác mẫu Nd0,7Li0,3CoO3 nhiệt độ 200oC 225oC mức trung bình khoảng 57-65% tăng nhiệt độ lên250oC độ chuyển hóa đạt 100% So sánh khả xúc tác mẫu với tỉ lệ pha tạp x = 0,1 x =0,3 Ở nhiệt độ 250oC, hoạt tính xúc tác mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 tương đối thấp, độ chuyển hóa m- xylen khoảng 26% với mẫu Nd0,7Li0,3CoO3 độ chuyển hóa m- xylen hoàn toàn 100% 120 độ chuyển hóa (%) 100 80 60 Nd0,9Li0,1Co O3 Nd0,7Li0,3Co O3 40 20 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.20:Độ chuyển hóa m- xylen mẫu Nd0,9Li0,1CoO3 Nd0,7Li0,3CoO3 3.3.3 Mẫu NdCoO3 -Kết quả: Bảng 3.8: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu NdCoO3 tại các nhiệt độ 200, 225, 250oC Thời gian ( phút) Độ chuyển hóa ( %) 15 30 45 60 200 11,84 5,54 9,76 9,87 225 23,45 11,25 17,12 21,33 250 94,95 99,23 100 100 độ chuyển hóa ( %) 120 100 80 60 nhiệt độ 200 Nhiệt độ 225 40 nhiệt độ 250 20 15 30 45 60 thời gian (phút) Hình 3.21: Độ chuyển hóa m- xylen mẫu NdCoO3 Hoạt tính xúc tác mẫu NdCoO3 nhiệt độ 200oC 225oC thấp đạt khoảng 11- 23% tăng nhiệt độ lên 250oC độ chuyển hóa đạt đến 100% 3.3.4 Mẫu NdMnO3 Kết quả: Bảng 3.9: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu NdMnO3 tại các nhiệt độ 250, 275, 300oC Thời gian ( phút) Độ chuyển hóa ( %) 15 30 45 60 250 11,96 16,93 12,10 275 31,22 20,79 14,83 34,96 300 79,40 82,73 87,10 82,33 độ chuyển hóa ( %) 100 80 60 nhi ệt độ 250 40 Nhi ệt độ 275 nhi ệt độ 300 20 15 30 45 60 thời gian (phút) Hình 3.22: Độ chuyển hóa m- xylen mẫu NdMnO3 Hoạt tính xúc tác mẫu NdMnO3 nhiệt độ 250oC 275oC thấp khoảng 16–34%, tăng lên 300oC độ chuyển hóa tăng mạnh đạt 87% Mẫu NdMnO3 sau thử hoạt tính nhiệt độ 250oC, 275oC, 300oC đem hoạt hóa lại nhiệt độ 400oC tiếp tục thử hoạt tính xúc tác mẫu nhiệt độ 300oC Kết thu là: Bảng 3.10: Độ chuyển hóa m-xylen theo thời gian mẫu NdMnO3 tại các nhiệt độ 300oC Thời gian (phút) 15 30 45 60 Độ chuyển hóa (%) 91,33 90,83 92,44 94,33 100 độ chuyển hóa (%) 95 90 85 Nhi ệt độ 300 (l ầ n 1) Nhi ệt độ 300 (l ầ n 2) 80 75 70 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.23: Độ chuyển hóa m- xylen mẫu NdMnO3 nhiệt độ 300oC Như vậy, mẫu NdMnO3 sau hoạt hóa lại thử hoạt tính xúc tác lần nhiệt độ 300oC cho thấy khả xúc tác mẫu tốt, độ chuyển hóa m- xylen đạt tới 94% Ở nhiệt độ 250oC 120 độ chuyển hóa (%) 100 80 60 NdCoO3 40 NdMnO3 20 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.24:Độ chuyển hóa m- xylen mẫu NdCoO3 NdMnO3 250oC Hoạt tính xúc tác mẫu NdMnO3 250oC thấp đạt khoảng 16% nhiệt độ với mẫu NdCoO3 có hoạt tính xúc tác tốt, độ chuyển hóa m- xylen hoàn toàn 100% Khả xúc tác mẫu Nd0,9Li0,1MnO3 NdMnO3 nhiệt độ 275oC biểu diễn hình 3.25 120 độ chuyển hóa (%) 100 80 60 Nd0,9Li0,1MnO3 40 NdMnO3 20 15 30 45 60 thời gian ( phút) Hình 3.25: Độ chuyển hóa m- xylen mẫu Nd0,9Li0,1MnO3 NdMnO3 nhiệt độ 275oC Ta thấy thay phần Nd3+ ion Li+ khả xúc tác mẫu tăng lên đáng kể Với mẫu NdMnO3, nhiệt độ 275oC độ chuyển hóa mức khoảng 34% với mẫu pha tạp x = 0,1 nhiệt độ 275oC độ chuyển hóa m- xylen hoàn toàn 100% Điều giải thích pha tạp, diện tích bề mặt vật liệu tăng, làm cho hoạt tính xúc tác tăng KẾT LUẬN Trên sở khảo sát yếu tố 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 Nd1-xLixCoO3 nên tổng hợp pH= 5- 6, k = 1,4; nung sơ 500oC nung 600oC Hệ Nd1-xLixMnO3 nên tổng hợp pH= 5- 6, k =1,4; nung sơ 500oC nung 8000C Các mẫu vật liệu có kích thước hạt khoảng 40-50nm, độ xốp cao, diện tích bề mặt tính theo BET tương đối lớn Đối với phản ứng oxi hóa hoàn toàn m- xylen, mẫu Nd0,9Li0,1MO3 (M: Co, Mn) đều có hoạt tính xúc tác tốt nhiệt độ 275oC Với hệ không pha tạp NdMO3 (M: Co, Mn) nhiệt độ khả xúc tác hệ NdCoO3 cao hệ NdMnO3 Thử nghiệm cho thấy vật liệu sau hoạt hóa lại lần có khả xúc tác tốt 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 các hệ vào ứng dụng xử lí khí thải Nghiên cứu khả xúc tác hệ vật liệu với phản ứng oxi hóa chất khác CO, toluen, phản ứng chuyển hóa khí NOx TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Hải Đăng (2011), Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa chúng, Luận án tiến sĩ Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Lê Hải Đăng,Trần Thị Minh Nguyệt, Vũ Đăng Độ.Điều kiện tổng hợp perovskite LaFe1-xCoxO3 kích thước nanomet phương pháp solgel citrate, xác định số đặc trưng cấu trúc chúng, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học,15(3), 194-199(2010) Lê Hải Đăng, Nguyễn Quỳnh An, Trần Thị Minh Nguyệt.Tổng hợp, đặc trưng và khả xúc tác hệ vật liệu LaFe1-xMO3( M = Mn, Co) phản ứng oxi hóa sâu m- xilen, Tạp chí hóa học, 314318(2014) Nguyễn Quỳnh An (2016), Tổng hợp vật liệu perovskit La1-xLixMO3 (M: Fe, Mn, Co) phương pháp sol-gel xitrat thử hoạt tính xúc tacscuar chúng số phản ứng, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Bạch Thành Công, Nguyễn Châu, Đặng Lê Minh (2001), “Vật liệu perovskite từ tính số vấn đề liên quan”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Vật lí toàn quốc lần thứ V, Hà nội 01 – 03/3/2001 Huỳnh Đăng Chính (2004), Tổng hợp số perovskite phương pháp sol – gel citrate, nghiên cứu cấu trúc tính chất điện từ chúng, Luận án Tiến sĩ Hoá học, Hà nội Trần Quế Chi, Trần Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Quốc Trung, Nguyễn Doãn Thai, Hà Phương Thư, Nguyễn Quang Huấn, Đỗ Thế Chân.Tổng hợp oxi phức hợp perovskite La1-xLixMnO3 kích thước nanomet nghiên cứu hoạt tính xúc tác phản ứng oxi hóa CO chuyển hóa NOx, Tạp chí hóa học (2009) Lưu Cẩm Lộc (2001), “Vai trò xúc tác kim loại oxit kim loại công nghiệp chế biến dầu xử lý môi trường”, Hội nghị Xúc tác – Hấp phụ toàn quốc lần thứ 2, Hà nội6/2001, Tr 13-23 Nguyễn Châu, Huỳnh Đăng Chính, Nguyễn Hạnh (2001), “Tính chất từ perovskite chế tạo phương pháp sol-gel citrat”, Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lí toàn Quốc lần thứ V, 1-3/3/2001 10 Nguyễn Ngọc Toàn, Đỗ Anh Thư, S Saukko, V Lantto (2001), “Chế tạo sensor khí độ nhạy cao sở vật liệu ABO3”, Báo cáo Hội nghị Vật lí chất rắn toàn quốc lần thứ III, Nha Trang 6-10/8/2001 11 Trần Thị Minh Nguyệt, Trần Quế Chi, Nguyễn Quang Huấn, Lê Văn Tiệp, Nguyễn Văn Quý, Lưu Tiến Hưng, Nguyễn Doãn Thai, Đỗ Thế Chân (2005), “Nguyên cứu chế tạo nano tinh thể BaSnO3 phương pháp sol-gel propionic hoạt tính xúc tác”, Hội nghị Xúc tác Hấp phụ Toàn Quốc 9-11/9/2005 12 Trần Văn Nhân, Khúc Quang Đạt, Lê Thanh Sơn (2001), “Khử oxit nitơ khí thải làm giảm ô nhiễm không khí”, Hội nghị Xúc tác – Hấp phụ toàn quốc lần thứ 2, Hà nội6/2001, Tr 281-288 13 Doshi R, Alcock C.B, Gunasekaran N.And Carberry J.J.(1993), “Carbon Monoxide and Methane Oxidation Properties of Oxide Solid Solution Catalysts”, J.Catal, 140,pp.557-563 14 Ferri D and Formi L.(1998), “ Methane Combustion on Some Perovskite like Oxides”, Appl.Catal.B: Environmental, 16, pp.119216 15 Fujii H., Mizuno N, and Misono M.(1987), “ Pronounced Catalytic Activity of La1-xSrxCoO3 Highly Dispersed on ZrO2 for complete Oxidation of propane”, Chem Lett,pp.2147-2150 16 Tran Thi Thu Huyen, Nguyen Thi Minh Hien, Tran Thi Luyen, Nguyen Huu Phu, “ The preparation and catalytic properties of La 1-xSrxMnO3( x = 0; 0,2; 0,4) perovskites in oxidation of m- xilen”, Journal of science and technology,pp.52-56 17 Yen-Hua Chen and Yu-De Chen, “Study on nano-perovskites with the dual-functions of photocatalysis and adsorption”, the Electrochemical Society, 216th ECS Meeting, Abstract#1 18 Croteau, S Matsubara, Y Miyasaka and Shohata (1980), “Ferroelectric lead zirconate titanate thin films prepared by metal target sputtering”, Jpn J App Phys , part 1, 26, 18 ... Tổng hợp vật liệu perovskit Nd1- xLixMO3 (M: 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. .. cacbonat thành oxit phức hợp Phương pháp sol- gel Xerogel Dung dịch sol Gel Oxit phức hợp aerogel Hình 1.2 Sơ đồ tổng hợp oxit phức hợp theo phương pháp sol gel Phương pháp sol- gel R.Roy đề xuất... hợp vật liệu perovskit đơn pha hệ Nd1- xLixCoO3, Nd1- xLixMnO3 - Xác định số đặc trưng cấu trúc vật liệu tổng hợp - Đánh giá khả xúc tác phản ứng oxi hóa m-xylen số vật liệu tổng hợp Phương