Tổng hợp MoS2 - Graphene

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM ~~~~~~*~~~~~~ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE MoS2 - GRAPHENEOXIDES BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT Sinh viên thực Chuyên ngành Mã sinh viên Giáo viên hướng dẫn : : : : Nguyễn Vũ Nhân Vật liệu kim loại hợp kim V1302725 T.S TRẦN VĂN KHẢI TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên : NGUYỄN VŨ NHÂN………………………MSSV: V1302725………… Ngày, tháng , năm sinh: 12/07/1995……………………Nơi sinh: Bà Rịa Vũng Tàu… Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KIM LOẠI… I TÊN ĐỀ TÀI: ‘Tổng hợp vật liệu nanocomposite Molybdenum DisulfideGraphene phương pháp thủy nhiệt đặc trưng tính chất nó’ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đề tài nghiên cứu tổng hợp vật liệu composite phương pháp thủy nhiệt Ở phương pháp thủy nhiệt (Hydrothermal) với thiết bị có PTN Kim Loại khoa CNVL Nội dung nhiệm vụ đề tài đặt cần đạt sau: + Quy trình tổng hợp thích hợp, đơn giản dễ thực thí nghiệm với điều kiện trang thiết bị có + Qúa trình thực với nhiệt độ thời gian khác để khảo sát + Sản phẩm cuối đề tài vật liệu composite với kích thước nano mét Sản phẩm phân tích, đánh giá phương pháp đánh giá đại, đáng tin cậy III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/08/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: T.S TRẦN VĂN KHẢI TP.HCM, ngày… tháng….năm … CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Tp HCM, ngày … tháng … năm 2017 PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho người hướng dẫn) Họ tên SV: Nguyễn Vũ Nhân MSSV: V1302725 Ngành (chuyên ngành): Kim loại hợp kim Đề tài: “ TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE MoS2 - GRAPHENEOXIDES BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT.” Họ tên người hướng dẫn: TS TRẦN VĂN KHẢI Tổng quát thuyết minh: Số trang : 124 trang Số chương : 05 chương Số bảng số liệu : Số hình ảnh : 62 hình 08 bảng Số tài liệu tham khảo : 35 tài liệu Phần mềm tính tốn : Excel, Origin Hiện vật (sản phẩm) : Vật liệu nanocomposite MoS2-Graphenoxides Tổng quát vẽ: Số vẽ: Số vẽ vẽ tay:……………….………… Số vẽ máy tính: Nhận xét: iii Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Câu hỏi SV phải trả lời trước Hội Đồng (CBPB 02 câu): Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB): 10 Điểm (Thang điểm 10): /10 Ký tên (ghi rõ họ tên) iv PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho người phản biện) Họ tên SV: Nguyễn Vũ Nhân MSSV: V1302725 Ngành (chuyên ngành): Kim loại hợp kim Đề tài: “TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE MoS2 - GRAPHENEOXIDES BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT.” Họ tên người phản biện: Tổng quát thuyết minh: Số trang : 124 trang Số chương : 05 chương Số bảng số liệu : Số hình ảnh : 62 hình 08 bảng Số tài liệu tham khảo : 36 tài liệu Phần mềm tính tốn: Excel, Origin Hiện vật (sản phẩm) : Vật liệu nanocomposite MoS2-Graphenoxides Tổng quát vẽ: Số vẽ: Số vẽ vẽ tay:……………………….Số vẽ máy tính: Nhận xét: v Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Câu hỏi SV phải trả lời trước Hội Đồng (CBPB 02 câu): Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB): 10 Điểm (Thang điểm 10): /10 Ký tên (ghi rõ họ tên) vi PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho người phản biện) Họ tên SV: Nguyễn Vũ Nhân MSSV: V1302725 Ngành (chuyên ngành): Kim loại hợp kim Đề tài: “TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE MoS2 -GRAPHENEOXIDES BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT.” Họ tên người phản biện: Tổng quát thuyết minh: Số trang : 124 trang Số chương : 05 chương Số bảng số liệu : Số hình ảnh : 62 hình 08 bảng Số tài liệu tham khảo : 36 tài liệu Phần mềm tính tốn: Excel, Origin Hiện vật (sản phẩm) : Vật liệu nanocomposite MoS2-Graphenoxides Tổng quát vẽ: Số vẽ: Số vẽ vẽ tay:……………………….Số vẽ máy tính: Nhận xét: vii Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Câu hỏi SV phải trả lời trước Hội Đồng (CBPB 02 câu): Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB): 10 Điểm (Thang điểm 10): /10 Ký tên (ghi rõ họ tên) viii LỜI CẢM ƠN Nâng cao kiến thức cho thân phát triển phát triển nghiệp việc quan trọng Đặc biệt, ủng hộ gia đình em cảm thấy tâm đường học tập Gia đình ln điểm tựa để em vững bước giúp đỡ em lúc khó khăn Cảm ơn gia đình ủng hộ em suốt chặng đường vừa qua Em xin chân thành cảm ơn TS Trần Văn Khải, người hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Từ cách định hướng đến cách thức nghiên cứu sao, thầy bảo thẳng thắn thật long Từ hướng dẫn thầy, em trở thành người khác Nắm vững nhiều kiến thức chín chắn nhận thức khoa học Một lần cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Em xin cảm ơn thầy cô giáo phòng thí nghiệm hóa phân tích trường sư phạm kĩ thuật cho em làm thí nghiệm phòng thí nghiệm trường thời gian làm luận văn tốt nghiệp Em vơ biết ơn Ngồi ra, anh chị, bạn bè xung quanh người quan tâm chia sẻ, giúp đỡ tận tình em gặp khó khăn Chân thành cảm ơn giúp đỡ anh chị Khoa Cơng Nghệ Vật Liệu, Phòng Thí Nghiệm Trọng Điểm ĐHQG – CNVL Em ln q mến người Chân thành cảm ơn! Hơn nữa, để hoàn thành luận văn này, em nhận giúp đỡ tận tình trang thiết bị dụng cụ từ PTN Kim Loại sở 2, PTN Trọng Điểm ĐHQG – CNVL, PTN Trọng Điểm Quốc Gia Polymer Composite, PTN Đại Học Khoa Học Tự Nhiên nhiều Cảm ơn quý lãnh đạo hỗ trợ tận tình Chúc q lãnh đạo anh chị phòng ln dồi sức khỏe, thành đạt hạnh phúc Mặc dù cố gắng thực luận văn tốt nghiệp khó tránh khỏi sai sót nội dung phương thức trình bày Em mong nhận ý kiến nhận xét thầy cô bạn nhằm xây dựng chỉnh sửa luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! TP HCM, ngày 25 tháng 12 năm 2017 Nguyễn Vũ Nhân ix LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng lĩnh vực mà giới quan tâm nhiều Nguồn lượng tự nhiên ngày cạn kiệt thời gian tái sinh tự nhiên kéo dài khoảng hàng ngàn năm – lượng hóa thạch: dầu mỏ, than đá,…Do vậy, vấn đề đầu tư ngày lớn lượng thay thế, lượng tái tạo nhanh lượng mặt trời, lượng gió, lượng thủy điện, lượng thủy triều,… thực năm qua đến kỉ 21 Tuy nhiên, nguồn “năng lượng xanh” bộc lộ nhiều hạn chế Đa số, nguồn lượng tự nhiên phụ thuộc vào thay đổi thời tiết, chu kỳ ngày đêm tùy thuộc địa hình vùng nên thiết bị chuyển hóa lượng khơng thể chuyển hóa lượng khơng thể hoạt động liên tục mà đòi hỏi cần phải lưu trữ lượng Chính điều thu hút nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu việc phát triển hệ thống thiết bị có khả lưu trữ lượng Hơn thiết bị lưu trữ cần có khả tái sử dụng sau hết lượng tức sử dụng lại nhiều lần nhằm tiết kiệm chi phí Do đó, nghiên cứu loại vật liệu có khả sử dụng tái tạo lượng cho thiết bị lưu trữ ưu tiên hết Nhiều hệ thống lưu trữ lượng nghiên cứu ắc quy, pin lithium, pin ion – lithium,… Hệ thống pin ion – lithium coi giải pháp tối ưu Pin ion – lithium hệ thứ hai pin lithium kim loại, pin có mật độ lượng cao chế phản ứng tương đối đơn giản Hiện tại, pin ion – lithium ứng dụng cho thiết bị điện tử di động pin cho điện thoại di động, máy vi tính di động, pin cho đèn chiếu siêu sáng cầm tay, pin cho thiết bị đo đạc cầm tay di động,… đước nước giới sử dụng rộng rãi hai mươi năm qua Pin có cấu tạo đơn giản gồm phần: điện cực dương, điện cực âm chất điện giải Điện cực dương phổ biến cho pin ion- lithium làm từ hợp chất carbon (LixC6) oxit kim loại chuyển tiếp (MoO2,WO2) có cấu trúc tinh thể Còn điện cực âm thường làm từ hợp chất có chứa ion- lithium để giúp ổn định điện cực trình trao đổi điện tích LiMn2O4, LiNiO2… x Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=16h Trang 89 Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=24h Trang 90 Chương V Tổng kết Phụ lục : Kết EDX mẫu Spectrum processing : No peaks omitted Processing option : All elements analyzed (Normalised) Number of iterations = Trang 91 Chương V Tổng kết Standard : C CaCO3 1-Jun-1999 12:00 AM O SiO2 1-Jun-1999 12:00 AM S FeS2 1-Jun-1999 12:00 AM Ti Ti 1-Jun-1999 12:00 AM Mo Mo 1-Jun-1999 12:00 AM Pb PbF2 1-Jun-1999 12:00 AM Element Weight % Atomic % CK 11.46 37.22 OK 1.31 3.19 SK 29.91 36.39 Ti K 2.10 1.71 Mo L 50.84 20.67 Pb M 4.39 0.83 Totals 100.00 Trang 92 Chương V Tổng kết Phụ lục : Kết phân tích kết phổ XRD Mẫu To=2400C tgn=24h Mẫu To=2100C tgn=24h Trang 93 Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=24h Mẫu To=1800C tgn=24h Trang 94 Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=16h Mẫu To=1800C tgn=8h Trang 95 Chương V Tổng kết Phụ lục : Kết đo TEM mẫu 2, 3, Mẫu To=1800C tgn=16h Trang 96 Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=24h Trang 97 Chương V Tổng kết Mẫu To=1800C tgn=24h Trang 98 Chương V Tổng kết Phụ lục 5: Kết đo PL mẫu to=2400C, tgn=24h 20 15 10 -5 -10 540 720 Trang 99 900 Chương V Tổng kết Phụ lục : Kết đo Uv-Vis mẫu 6, 5, 0.50 Smooth: ABS Deri.: 0.45 Mẫu 0.40 To=2400C 0.35 tgn=24h 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 nm 200 0.30 300 400 500 600 700 Smooth: ABS 800 900 Deri.: Mẫu 0.25 To=2100C 0.20 tgn=24h 0.15 0.10 0.05 0.00 nm 200 300 400 500 Trang 100 600 700 800 900 Chương V Tổng kết Smooth: 0.20 ABS Deri.: Mẫu To=1800C 0.15 tgn=24h 0.10 0.05 0.00 nm 200 300 400 500 600 Trang 101 700 800 900 Chương V Tổng kết Phụ lục : Kết đo Raman mẫu 6, Trang 102 Chương V Tổng kết Trang 103 ... lượng hóa thạch: dầu mỏ, than đá,…Do vậy, vấn đề đầu tư ngày lớn lượng thay thế, lượng tái tạo nhanh lượng mặt trời, lượng gió, lượng thủy điện, lượng thủy triều,… thực năm qua đến kỉ 21 Tuy... đại học Northwestern phát cực dương graphene giữ điện tốt cực dương than chì – với thời lượng nạp nhanh đến 10 lần – nhà nghiên cứu tích cực thí nghiệm với hợp chất graphene để áp dụng vào cơng