Nghiên cứu điều chế vật liệu nano tio2 pha tạp lantan và thử hoạt tính quang xúc tác

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HUẾ TRƢƠNG THỊ THU THẢO NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU NANO TiO2 PHA TẠP La VÀ THỬ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC Chun ngành: HĨA VƠ CƠ Mã số: 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA VƠ CƠ THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PSG TS VÕ VĂN TÂN Thừa Thiên Huế, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đƣợc tác giả cho phép sử dụng chƣa công bố cơng trình khoa học khác Thừa Thiên Huế, tháng 9, năm 2016 Tác giả luận văn Trƣơng Thị Thu Thảo ii Lời Cảm Ơn Với tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể q Thầy giáo, Cơ giáo nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn chia sẻ kinh nghiệm cho suốt thời gian qua Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Hóa học, Phòng đào tạo Sau đại học trường Đại học Sư phạm Huế Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Võ Văn Tân, người hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ dẫn cho suốt thời gian xây dựng hoàn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè lớp cao học hóa K23 tạo điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập hồn thành khóa học Mặc dù có nhiều cố gắng, xong luận văn tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận dẫn góp ý q Thầy, Cơ Hội đồng khoa học đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Thừa Thiên Huế, tháng 09 năm 2016 Tác giả Trương Thị Thu Thảo iii iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan .ii Lời Cảm Ơn iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG 10 Chƣơng TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 10 1.1 Tình hình nghiên cứu hạt nano TiO2 giới nƣớc 10 1.1.1 Trên giới 10 1.1.2 Trong nƣớc 10 1.2 Khái quát công nghệ nano 11 1.2.1 Công nghệ nano 11 1.2.2 Cơ sở khoa học 12 1.3 Giới thiệu titan đioxit kích thƣớc nano mét 13 1.3.1 Cấu trúc vật liệu TiO2 13 1.3.2 Tính chất lí hóa TiO2 16 1.3.3 Tính chất quang vật liệu TiO2 18 1.3.4 Vật liệu TiO2 nanomet 20 1.4 Một số phƣơng pháp điều chế nano TiO2 26 1.4.1 Phƣơng pháp sol – gel 26 1.4.2 Phƣơng pháp thủy nhiệt 26 1.4.3 Phƣơng pháp vi sóng 27 1.4.4 Phƣơng pháp vi nhũ tƣơng 27 1.5 Vật liệu TiO2 biến tính 27 1.5.1 Vật liệu TiO2 pha tạp nguyên tố kim loại 28 1.5.2 Vật liệu TiO2 pha tạp nguyên tố phi kim 30 1.5.3 Các vật liệu nano đƣợc biến tính hỗn hợp 31 1.6 Các phƣơng pháp nghiên cứu vật liệu nano 31 1.6.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X 31 1.6.2 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 33 1.6.3 Phƣơng pháp phổ UV - VIS 35 1.6.4 Phƣơng pháp phân tích nhiệt 36 1.6.5 Phƣơng pháp TEM 37 1.7 Ứng dụng vật liệu TiO2 kích thƣớc nano mét 38 Chƣơng THỰC NGHIỆM 42 2.1 Hóa chất dụng cụ: 42 2.1.1 Hóa chất 42 2.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 42 2.2 Tiến hành chế tạo vật liệu 43 2.2.1 Thực thí nghiệm điều chế TiO2 43 2.2.2 Thực thí nghiệm điều chế TiO2 pha tạp La 43 2.2.3 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La 43 2.3 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác TiO2pha tạp La 45 2.3.1 Ảnh hƣởng tỉ lệ pha tạp La/TiO2 đến khả quang xúc tác vật liệu 45 2.3.2 Khả xử lí MB vật liệu nano TiO2 pha tạp La dƣới ánh sáng đèn tử ngoại 45 2.3.3 Khả xử lí MB vật liệu nano TiO2 pha tạp La dƣới ánh sáng mặt trời 46 2.3.4 Đánh giá khả quang xúc tác vật liệu nano TiO2 pha tạp không pha tạp La điều chế 46 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 Phân tích nhiệt vật liệu nano TiO2 pha tạp La 47 3.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ pha tạp La/TiO2 đến vật liệu 48 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ nung đến vật liệu 49 3.4 Ảnh hƣởng thời gian muồi gel đến vật liệu 51 3.5 Khả quang xúc tác vật liệu nano TiO2 La 53 3.5.1 Khả xử lý MB dƣới ánh sáng đèn từ ngoại 53 3.5.2 Khả xử lý MB ánh sáng mặt trời 55 3.5.3 Đánh giá khả quang xúc tác vật liệu TiO2 pha tạp La không pha tạp 56 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các đặc tính cấu trúc dạng thù hình TiO2 14 Bảng 1.2 Một số tính chất vật lí tinh thể rutile anatase 16 Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang độ chuyển hóa dung dịch MB chiếubằng ASMT nano TiO2 pha tạp La tỷ lệ La 0,3%; La 0,5%; La 0,7%; La 0,9% 49 Bảng 3.2.Mức độ tinh thể hóa pha anatase, cƣờng độ nhiễu xạ kích thƣớc hạt nung nhiệt độ khác 50 Bảng 3.3.Mức dộ tinh thể hóa pha anatase, cƣờng độ nhiễu xạ kích thƣớc hạt nung 500oC với thời gian muồi gel khác 52 Bảng 3.4 Độ hấp thụ quang độ chuyển hóa dung dịch MB chiếu xạ đèn tử ngoại vật liệu TiO2 pha tạp La 54 Bảng 3.5 Độ hấp thụ quang độ chuyển hóa dung dịch MB chiếu xạ ASMT ngoại vật liệu TiO2 pha tạp La 55 Bảng 3.6 Độ hấp thụ quang độ chuyển hóa dung dịch MB chiếu xạ ASMT đèn tử ngoại vật liệu TiO2 pha tạp La nano TiO2 56 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể rutile 13 Hình 1.2 Cấu trúc tinh thể anatase 14 Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể brookite 14 Hình 1.4 Khối bát diện TiO2 15 Hình 1.5 Phổ quang dẫn màng anatase rutile 19 Hình 1.6 Cơ chế xúc tác quang chất bán dẫn 22 Hình 1.7 Giản đồ lƣợng pha anatase pha rutile 24 Hình 1.8 Sự hình thành gốc OH* O2- 25 Hình 1.9.Sự phản xạ bề mặt tinh thể 32 Hình 1.10 Nhiễu xạ kế tia X D8 – Advance 5005 32 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý máy chụp SEM 34 Hình 1.12 Cƣờng độ tia sáng phƣơng pháp đo UV - VIS 35 Hình 1.13 Máy đo quang phổ UV – 1800 UV – VIS Phổ UV-VIS đƣợc ghi máy Jasco, model V350, Nhật Bản khoa Hóa học, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Đại học Huế 36 Hình 1.14 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 37 Hình 3.1 Giản đồ phân tích nhiệt DTA TGA mẫu gel vật liệu 47 Hình 3.2 Phổ UV-Vis MB ban đầu sau chiếu sáng ASMT nanoTiO2 pha tạp La tỉ lệ La 0,3%; La 0.5%; La 0,7%; La 0,9% 48 Hình 3.3 Giản đồ XRD nanoTiO2 La nung 400oC, 500oC, 600oC,700oC 49 Hình 3.4 Ảnh SEM nano TiO2-La 51 nung nhiệt độ: H01(400oC), H02(500oC), H03(600oC), H04(700oC) 51 Hình 3.5 Gỉản đồ XRD nano TiO2.La đƣợc làm già gel từ đến ngày 52 Hình 3.6 Ảnh TEM nano TiO2 pha tạp 0,7% mol La làm già gel ngày nung 500oC 53 Hình 3.7 Phổ UV-Vis MB ban đầu sau chiếu xạ tia tử ngoại nano TiO2 pha tạp La 54 Hình 3.8 Phổ UV-Vis MB ban đầu sau chiếu xạ ASMT nano TiO2 pha tạp La 55 Hình 3.9 Phổ UV-VIS MB với xúc tác vật liệu nano TiO2 pha tạp La không pha tạp La dƣới tác dụng ASMT xạ UV 56 Hình 3.10 Mật độ quang độ chuyển hóa MB có xúc tác nano TiO2 pha tạp La dƣới tác dụng ánh sáng mặt trời xạ UV theo thời gian 57 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASMT : Ánh sáng mặt trời CTAB : Cetyl trimetyllammonium bromua FWHM : Full width at half maximum (Độ rộng nửa bán phổ) MB : Methylenene blue (Xanh metylen) SEM : Scanning Electron Microscopy (Hiển vi điện tử quét) TBOT : Tetra-n-butylorthotitanat UV : Utraviolet (Tử ngoại) UV-Vis : Utraviolet-Visible(Tử ngoại – khả kiến) XRD : X-ray diffraction (Nhiễu xạ tia X) Quan sát hình 3.9 bảng 3.6 cho thấy, sau chiếu ánh sáng mặt trời UV 10 phút mật độ quang dung dịch MB giảm rõ rệt, theo thứ tự: TiO2.La (ASMT) > TiO2.La (UV) > TiO2 (UV) > TiO2 (ASMT) Điều có nghĩa khả quang xúc tác mẫu nano TiO2 La tốt mẫu nano TiO2 không pha tạp La ph tạp làm giảm vùng lƣợng cấm vật liệu TiO2.La từ vùng tử ngoại vùng khả kiến Dƣới tác dụng ánh sáng UV khả quang xúc tác vật liệu nano TiO2 mạnh dƣới tác dụng ASMT( chứa 5% xạ UV) lƣợng vùng cấm nano TiO2 pha anatase 3,0 Ev nên có ánh sáng tử ngoại kích thích đƣợc điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn gây tƣợng quang xúc tác Tuy nhiên, thay nano TiO2 vật liệu TiO2.La, khả quang xúc tác vật liệu dƣới ASMT lại cao dƣới tác dụng xạ UV; điều đƣợc giải thích pha tạp La vào vật liệu nano TiO2, electron di chuyển từ vùng hóa trị tới vùng dẫn vật liệu nano TiO2.La gần sau tới vùng dẫn TiO2 làm giảm lƣợng vùng cấm tinh thể nano TiO2.La Các mức lƣợng đóng vai trị bẫy electron bẫy lỗ trống làm tăng khả quang xúc tác vật liệu có chuyển dịch độ hấp thụ ánh sáng từ vùng UV sang vùng khả kiến, hoạt tính quang xúc tác tăng lên nhiều dƣới tác dụng ASMT Kết khả xử lý MB vật liệu nanoTiO2.La điều chế đƣợc chiếu xạ ASMT UV đƣợc trình bày hình 3.10 TiO2-La(ASMT) (1) TiO2-La(ASMT) (2) (A) TiO2-La (UV) TiO2-La (UV) 2.0 (B) 80 (3) (4) (B) 60 1.6 (B) 1.4 1.2 1.0 40 (A) 20 (A) 0.8 0.6 -10 10 20 30 40 Do chuyen hoa (%) Mat quang (Abs.10-2) 1.8 50 Thoi gian (phut) Hình 3.10 Mật độ quang độ chuyển hóa MB có xúc tác nano TiO2 pha tạp La tác dụng ánh sáng mặt trời xạ UV theo thời gian 57 Từ hình 3.10, thấy khoảng thời gian 40 phút, khả quang xúc tác nano TiO2 pha tạp La dƣới tác dụng UV cho độ chuyển hóa MB đạt 45,97%; cịn dƣới ánh sáng mặt trời, độ chuyển hóa MB đạt 67,32% Nhƣ dƣới ánh sáng mặt trời, khả quang xúc tác nano TiO2 pha tạp La để xử lý MB tốt xạ UV nhƣng yếu chút so với xúc tác nano TiO2 pha tạp Nd (76,84%) [5] yếu nhiều so với xúc tác nano TiO2 pha tạp Er (92,3%) [9] chất chat pha tạp La3+ có cấu hình điện tử [Xe]4f0 Er3+ Nd3+ lần lƣợt [Xe]4F6 [Xe]4f3 58 KẾT LUẬN Qua nghiên cứu điều chế nano TiO2 pha tạp La thử hoạt tính quang xúc tác, thu đƣợc kết : Đã điều chế thành công vật liệu nano TiO2 pha tạp La không pha tạp phƣơng pháp sol-gel điều kiện: tỉ lệ (mol/mol) tetra-nbutylorthotitanat, CH3COOH C2H5OH = 1:6:10 Tỉ lệ pha tạp La/TiO2= 0,7% (mol/mol), thời gian già gel ngày, nhiệt độ nung 500oC 30 phút Đã xác định đặc trƣng nano TiO2 pha tạp La điều chế đƣợc phƣơng pháp phân tích nhiệt, XRD, SEM, TEM; vật liệu nano TiO2 pha tạp La có kích thƣớc đồng khoảng 10-12nm Đã khảo sát khả quang xúc tác vật liệu nano TiO2 pha tạp La vật liệu không pha tạp La dƣới tác dụng xạ UV ánh sáng mặt trời Vật liệu TiO2 pha tạp La có khả quang xúc tác 40 phút dƣới tác dụng ánh sáng mặt trời với độ chuyển hóa xanh metylen 67,78% tốt so với UV có độ chuyển hóa 45,97% So với vật liệu nano TiO2 pha tạp nguyên tố đất hiếm: Er; Nd khả quang xúc tác xử lý xanh metylen có cao chút so với vật liệu nano TiO2 pha tạp La Nhƣng La nguyên tố đất phổ biến thị trƣờng có giá thành rẻ Er, Nd… nên vật liệu nano TiO2 pha tạp La có hiệu kinh tế 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Văn Dũng (2010), Nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang hóa TiO2 kích thƣớc nanomet từ sa khoáng ilmenit phƣơng pháp sol-gel, Tạp chí Hóa học, Tập 48, số 4A,tr.297-302 [2] Lƣu Minh Đại, Đào Ngọc Nhiệm (2010), Tổng hợp TiO2 anatase kích thƣớc nanomet phƣơng pháp đốt cháy gel, Tạp chí Hóa học, Tập 48, số 6A, tr.709713 [3] Nguyễn Thị Kim Giang (2009), Nghiên cứu điều chế vật liệu TiO2 biến tính kích thước nano mét khảo sát khả quang xúc tác chúng, Luận văn Thạc sỹ Hóa Học, Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội [4] Trần Thái Hòa (2011), Tổng hợp nanoTiO2 hệ vi nhũ tƣơng, Tạp chí Khoa học, Đại Học Huế, số 65, tr.77-86 [5] Trần Thị Lệ Huyền (2015), Nghiên cứu điều chế thử hoạt tính quang xúc tác TiO2 pha tạp neodym, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, Đại học Sƣ phạm Huế, Đại học Huế [6] Đinh Quang Khiếu, Nguyễn Thị Mỹ Linh, Lê Thanh Sơn(2009), Tổng hợp hydrogen titania có kích thƣớc nano phƣơng pháp thủy nhiệt với hỗ trợ sóng siêu âm, Tạp chí Hóa học, T.47, số 6A, tr 348-353 [7] Nguyễn Thị Loan (2004), Chế tạo màng nano TiO2 dạng anatase khảo sát hoạt tính xúc tác quang phân hủy metylen xanh, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano- Cơng nghệ vật liệu nguồn., NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội [9] Nguyễn Tấn Phƣớc (2012), Nghiên cứu điều chế TiO2 pha tạp europi thử hoạt tính quang xúc tác, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, Đại học Sƣ Phạm Huế [10] Nguyễn Xuân Văn (2011), Nghiên cứu chế tạo màng mỏng TiO2 nhằm mục tiêu ứng dụng quang xúc tác, Luận văn tốt nghiệp Vật lý, Trƣờng Đại học Công Nghiệp, Đại học Quốc gia Hà Nội 60 Tiếng Anh [11] Aihua Sun, Zhixiang Li, Ming Li, Gao Jie Yu, Yong Li, Ping Cui (1999), Synthesis of TiO2 nanospheres throung microemulsion reactive precipitation Nanostructured Naterial, 11, pp.663-674 [12] Chen X, Mao S (2007), Titanium dioxide nanomaterials synthesis properties, modification and application, Chem Rev, 107, p.2891-2959 [13] Choi WY, Termin A, Hoffmann MR The role of metal ion dopants in quantum-sized TiO2: correlation between photoreactivity and charge carrier recombination dynamics J Phys Chem 1994;84:13669–79 [14] Dvoranova D, Brezova V, Mazur M, Malati M(2002), Investigations of metaldoped titanium dioxide photocatalyss Appl Catal B: Environ, 37, pp.91–105 [15] Hameed A, Gondal MA, Yamani ZH Effect of transition metal doping on photocatalytic activity of WO3 for water splitting under laser illumination: role of 3d-orbitals Catal Commun 2004;5:715–9 [16] Huogen Yu, Jiaguo Yu, Bei cheng, Jun Lin (2007) Synthesis, characterization and photocatalytic activity of Hazardous Materials, Chemical Engneering Journal 147, pp.581-587 [17] Jimmy Yu, LiZhi, Jiaguo Yu (2002) Rapid synthesis of mesoporous TiO2 with high photocatalytic activity by ultrasound induced agglomeration, New Journal Chemistry, 26, pp.416-420 [18] Lin Xiong, Ye Yang, Jiaxing Mail, Weiling Sun, haoying Zhang, Dapeng Wei, Choi WY, Termin A, Hoffmann MR The role of metal ion dopants in quantumsized TiO2: correlation between photoreactivity and charge carrier recombination dynamics J Phys Chem 1994, 84 ,pp.69–79 [19] Peng SQ, Li YX, Jiang FY, Lu GX, Li SB Effect of Be2ỵ doping TiO2 on its photocatalytic activity Chem Phys Lett 2004;398(1–3):235–9 [20] Qing Chen, Jinren Ni(2010), Adsorption behavior of methylen blue into titanate nanotubes Chemical Engneering Journal, 156, pp.313-320 [21] Tryk DA, Fujishima A, Honda K Recent topics in photoelectrochemistry: achievements and future prospects, Electrochim Acta 2000;45,pp.63–76 61 [22] Zhijie li, Bo Hou, Yao Xu, Dong Wu, Yuhan Sun, Wei Hu, Feng Deng (2005), Comparative study of sol - gel - hydrothermaland sol- gel synthesis of titania -silica compose nanoparticles, Journal of Solid State Chemistry, 179, pp.1395-1405 [23] Wu XS, Ma Z, Qin YN, Qi XZ, Liang ZC Photocatalytic redox activity of doped nanocrystalline TiO2 Wuli Huaxue Xuebao [in Chinese] 2004;20(2):138–43 Trang Web [24] https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%B4ng_ngh%E1%BB%87_nano Truy cập ngày 9/8/2016 62 PHỤ LỤC Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 400oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau 400C 200 190 180 d=3.513 170 160 150 140 130 110 100 90 80 40 d=1.483 50 d=1.697 d=1.682 d=1.896 60 30 20 d=1.359 70 d=2.377 Lin (Cps) 120 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem Mau400C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.886 ° - End: 69.906 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 9.886 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 21.500 ° - Right Angle: 28.252 ° - Left Int.: 3.73 Cps - Right Int.: 4.00 Cps - Obs Max: 25.330 ° - d (Obs Max): 3.513 - Max Int.: 144 Cps - Net Height: 140 Cps - FWHM: 0.851 ° - Chord Mid.: 25.326 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 87.48 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P1 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau 500C 200 190 180 170 160 150 140 d=3.526 130 110 100 90 80 70 60 50 d=1.484 30 d=1.688 40 d=1.901 d=2.369 Lin (Cps) 120 20 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem Mau500C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.886 ° - End: 69.906 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.886 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 21.350 ° - Right Angle: 27.862 ° - Left Int.: 4.95 Cps - Right Int.: 7.66 Cps - Obs Max: 25.227 ° - d (Obs Max): 3.527 - Max Int.: 97.4 Cps - Net Height: 90.9 Cps - FWHM: 0.899 ° - Chord Mid.: 25.273 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 57.06 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P2 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 600oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau 600C 200 190 180 170 d=3.509 160 150 140 130 110 100 90 80 70 d=1.487 d=1.477 d=1.665 40 d=1.691 50 d=1.891 60 d=2.377 Lin (Cps) 120 30 20 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem Mau600C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.886 ° - End: 69.906 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.886 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 22.070 ° - Right Angle: 28.282 ° - Left Int.: 4.00 Cps - Right Int.: 3.85 Cps - Obs Max: 25.369 ° - d (Obs Max): 3.508 - Max Int.: 136 Cps - Net Height: 132 Cps - FWHM: 0.709 ° - Chord Mid.: 25.325 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 74.72 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P3 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 700oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau 700C 200 190 180 170 160 d=3.514 150 140 130 110 100 90 80 30 20 d=1.361 40 d=1.480 d=1.698 50 d=1.665 60 d=1.891 70 d=2.376 Lin (Cps) 120 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem Mau700C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.886 ° - End: 69.906 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.886 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 22.040 ° - Right Angle: 27.802 ° - Left Int.: 2.20 Cps - Right Int.: 1.32 Cps - Obs Max: 25.341 ° - d (Obs Max): 3.512 - Max Int.: 124 Cps - Net Height: 123 Cps - FWHM: 0.586 ° - Chord Mid.: 25.321 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 75.68 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P4 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 500oC , thời gian muồi gel ngày Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau 500C 200 190 180 170 160 150 140 d=3.526 130 110 100 90 80 70 60 50 d=1.484 30 d=1.688 40 d=1.901 d=2.369 Lin (Cps) 120 20 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem Mau500C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.886 ° - End: 69.906 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.886 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 21.350 ° - Right Angle: 27.862 ° - Left Int.: 4.95 Cps - Right Int.: 7.66 Cps - Obs Max: 25.227 ° - d (Obs Max): 3.527 - Max Int.: 97.4 Cps - Net Height: 90.9 Cps - FWHM: 0.899 ° - Chord Mid.: 25.273 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 57.06 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P5 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 500oC , thời gian muồi gel ngày Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 200 190 180 d=3.520 170 160 150 140 130 110 100 90 80 70 20 d=1.365 30 d=1.480 d=1.698 40 d=1.900 50 d=1.660 60 d=2.385 Lin (Cps) 120 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem 2ngay.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.863 ° - End: 69.887 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.863 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 m 1) Left Angle: 23.489 ° - Right Angle: 27.810 ° - Left Int.: 0.87 Cps - Right Int.: 1.29 Cps - Obs Max: 25.344 ° - d (Obs Max): 3.511 - Max Int.: 136 Cps - Net Height: 135 Cps - FWHM: 0.727 ° - Chord Mid.: 25.352 ° - Int Br 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 64.11 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P6 70 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 500oC , thời gian muồi gel ngày Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 200 190 180 170 160 150 140 130 110 d=3.512 100 90 80 70 60 30 d=1.696 d=1.672 d=1.890 40 d=1.474 50 d=2.370 Lin (Cps) 120 20 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem 3ngay.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.863 ° - End: 69.887 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.863 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 m 1) Left Angle: 23.489 ° - Right Angle: 26.670 ° - Left Int.: 1.54 Cps - Right Int.: 2.00 Cps - Obs Max: 25.499 ° - d (Obs Max): 3.490 - Max Int.: 89.1 Cps - Net Height: 87.3 Cps - FWHM: 0.963 ° - Chord Mid.: 25.327 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 56.34 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P7 Phụ lục hình Phổ XRD vật liệu nano TiO2 nung 500oC , thời gian muồi gel ngày Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 200 190 180 170 160 150 140 130 110 100 90 d=3.507 80 70 60 d=1.485 20 d=1.696 30 d=1.885 40 d=1.662 50 d=2.385 Lin (Cps) 120 10 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nhiem 4ngay.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.863 ° - End: 69.887 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 9.863 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 m 1) Left Angle: 23.669 ° - Right Angle: 26.640 ° - Left Int.: 1.49 Cps - Right Int.: 1.82 Cps - Obs Max: 25.344 ° - d (Obs Max): 3.511 - Max Int.: 61.3 Cps - Net Height: 59.6 Cps - FWHM: 0.669 ° - Chord Mid.: 25.336 ° - Int B 00-021-1272 (*) - Anatase, syn - TiO2 - Y: 66.14 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 3.78520 - b 3.78520 - c 9.51390 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - - 136.313 - I/Ic P8 70 ... ? ?Nghiên cứu điều chế vật liệu nano TiO2 pha tạp La thử hoạt tính quang xúc tác? ?? Trong đề tài này, chúng tơi tập trung nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu TiO2 có kích thƣớc nanomet... XRD Dựa vào ảnh XRD để quan sát đƣợc ảnh hƣởng thời gian muồi gel đến vật liệu 44 2.3 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác TiO 2pha tạp La Để đánh giá hoạt tính quang xúc tác vật liệu TiO2 pha tạp La... mg vật liệu tổng hợp đƣợc TiO2 nano, nano TiO2 pha tạp La Trong cốc đựng dung dịch MB cho vào cốc vật liệu nano TiO2 , cốc vật liệu nano TiO2 pha tạp La Mẫu M0 dung dịch MB khơng có nano TiO2