Nghiên cứu tổng hợp một số nano oxit cấu trúc dạng cầu bằng phương pháp thủy nhiệt

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐINH THỊ THANH THÚY NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ NANO OXIT CẤU TRÚC DẠNG CẦU BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỦY NHIỆT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU Thừa Thiên Huế, năm 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐINH THỊ THANH THÚY NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ NANO OXIT CẤU TRÚC DẠNG CẦU BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỦY NHIỆT Chuyên ngành: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ Mã số: 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐINH QUANG KHIẾU Thừa Thiên Huế, năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đƣợc đồng tác giả cho phép sử dụng chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Ngƣời thực Đinh Thị Thanh Thúy ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến Thầy giáo PGS.TS Đinh Quang Khiếu tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn, động viên tạo điều kiện tốt để giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến qúy Thầy,Cơ giáo tổ Hóa Lý, Khoa Hóa trƣờng ĐHKH Huế ĐHSP Huế giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến chị Phan Thị Kim Thƣ em Cao Thị Ánh Nguyệt giúp đỡ q trình thực nghiệm để hồn thành đề tài Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn đến gia đình bạn bè quan tâm, giúp đỡ động viên suốt thời gian học tập vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng năm 2017 Học viên Đinh Thị Thanh Thúy iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 Môt số nghiên cứu tổng hợp template carbon cầu 10 1.2 Một số nghiên cứu tổng hợp nano oxide sử dụng template carbon cầu 14 1.3 Một số nghiên cứu tổng hợp CoFe2O4 (cobalt ferrite) 17 CHƢƠNG 2: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 27 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 27 2.2.1 Nghiên cứu tổng hợp vật liệu carbon dạng cầu phƣơng pháp thủy nhiệt 27 2.2.2 Nghiên cứu tổng hợp vật liệu cobalt ferrite sử dụng template carbon phƣơng pháp thủy nhiệt 27 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.3.1 Phƣơng pháp nhi u xạ tia X (X-ray diffraction: XRD) 27 2.3.2 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại( FT-IR) 28 2.3.3 Phƣơng pháp phổ tán sắc lƣợng tia X( EDX) 29 2.3.4 Phƣơng pháp phổ quang điện tử tia X (XPS) 30 2.3.5 Phƣơng pháp đo đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ (BET) 32 2.3.6 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 33 2.3.7 Phổ phản xạ khuyếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Vis-DR) 34 2.4 THỰC NGHIỆM 36 2.4.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ 36 2.4.2 Tổng hợp vật liệu 37 2.4.2.1 Tổng hợp khung carbon hình cầu 37 2.4.2.2 Tổng hợp nano cobalt ferrite cầu rỗng 37 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 TÔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƢNG CỦA CARBON HÌNH CẦU 39 3.1.1 Tổng hợp khung carbon hình cầu 39 3.1.2 Đặc trƣng vật liệu carbon hình cầu 39 3.2 TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƢNG CỦA VẬT LIỆU COBALT FERRITE CẦU RỖNG 43 3.2.1 Tổng hợp vật liệu cobalt ferrite cầu rỗng 43 3.2.2 Đặc trƣng vật liệu cobalt ferrite cầu rỗng 44 3.3 TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ NHIỆT ĐỘNG 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 KẾT LUẬN 55 KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC P1 Phụ lục 1: Phổ XRD Carbon P2 Phụ lục 2: Phổ XRD cobalt ferrite 4000C P2 Phụ lục 3: Phổ XRD cobalt ferrite 5000C P3 Phụ lục 4: Phổ XRD cobalt ferrite 6000C P3 Phụ lục 5: Đẳng nhiệt hấp phụ- khử hấp phụ nitơ 5000C P4 Phụ lục 6: Phổ FT-IR Carbon P5 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BET Brunaur- Emmett- Teller CNTs Carbon nanotubes EDX FT-IR Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (Phổ tán sắc lƣợng tia X) Fourier Transform Infrared Radiation MQTB Mao quản trung bình SEM Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét) UV-Vis -DR UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến) XRD X-ray Difraction (Nhi u xạ tia X) XPS X-ray Diffration (Phổ quang điện tử tia X) DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Diện tích bề mặt số oxide dạng cầu 17 Bảng 1.2 Một số đặc trƣng hóa lý cobalt ferrite nung nhiệt độ khác 20 Bảng 1.3 Các mode dao động cobalt ferrite nung nhiệt độ khác 22 Bảng 2.1 Các hóa chất đƣợc sử dụng ch nh trình thực đề tài 36 Bảng 3.1 Tính chất từ số hạt nano ferrite spinel đƣợc công bố 50 Bảng 3.2 Tham số nhiệt động học CoO Fe2O3 nhiệt độ khác 52 Bảng 3.3 Tham số nhiệt động học C6H12O6 O2 nhiệt độ khác 52 Bảng 3.4 Tham số nhiệt động học CoFe2O4 nhiệt độ khác 52 Bảng 3.5 Tham số nhiệt động học CO2 H2O nhiệt độ khác 53 Bảng 3.6: Tham số nhiệt động học phản ứng thủy nhiệt cobalt ferrite nhiệt độ khác 53 DANH MỤC HÌNH Tên hình Hình Trang Hình 1.1 Ảnh sem carbon cầu nhiệt phân: (a) styrene, 1.1 (b) toluene, (c) hexane, (d) hexane, (e) cyclohexene; (f) ethylene; (g) ảnh TEM minh họa; (h) Ảnh AFM minh họa 11 (a) Phổ XPS; (b) phổ XPS phân giải cao C1s; (c) Phổ hồng ngoại; (d) Giản đồ XRD (f) Giản đồ phân tích khối 1.2 lƣợng khí nitrogen (đƣờng 1) không 12 kh đƣờng (2) a) Hình ảnh SEM hạt cầu k ch thƣớc 200 nm điều chế từ 0.5 M glucose 1600C; 3,5 h; 1.3 b) Hình ảnh TEM cầu carbon 1500 nm điều chế từ 13 dung dịch glucose 1M, 1800C, 10h c) Hình ảnh TEM môt cầu Carbon cầu đƣợc điều chế theo cách khác nhau: 1.4 a) Au @carbon cầu phƣơng pháp khử thủy nhiệt bao bọc; b,c )Ag@carbon cầu phƣơng pháp bao bọc hạt 15 nano bạc, d) Cấu trúc lớp với lõi bạc, vỏ bạch kim, xen kẽ lớp carbon đƣợc tạo thành theo trình bao bọc hạt hồi lƣu 1.5 1.6 Ảnh SEM ZnO cầu xốp (a) trƣớc nung (b) sau nung 5000C Ảnh SEM số oxide dạng cầu (a) NiO; (b) Co3O4, (c) CeO2 (d) MgO 15 16 1.7 Giản đồ XRD số nano oxide dạng cầu 16 1.8 Phổ IR cobalt ferrite 18 1.9 (a) Ảnh SEM CoFe2O4 độ phân giải 2000 lần; (b) Ảnh SEM CoFe2O4 với độ phân giải 50.000 lần 18 1.10 1.11 1.12 XRD cobalt ferrite có nhiệt độ nung khác Phổ FT- IR cobalt ferrite có nhiệt độ nung khác (a) 3000C (b) 5000C (c) 7000C (d) 9000C Phổ Raman cobalt ferrite có nhiệt độ nung khác 19 20 21 a) Hình ảnh TEM độ phân giải thấp CNTs với cobalt 1.13 ferrite (b) Phổ EELS composite CNTs/cobalt ferrite; (c) 23 Ảnh HRTEM sợi CNTs CoFe2O4 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 XRD cobalt ferrite nhiệt độ khác sử dụng 1,2 ethanediol làm chất tạo phức XRD cobalt ferrite nhiệt độ khác sử dụng 1,3- propanediol làm chất tạo phức XRD cobalt ferrite nhiệt độ khác sử dụng 1,4- butanediol làm chất tạo phức Nhi u xạ tia X của: (a) CoFe2O4 (b) TiO2 (Degusa, P25) CoFe2O4 Phổ hấp phụ DR-UV-Vis TiO2, CoFe2O4/TiO2 CoFe2O4 ; đồ thị Tauc (phần đồ thị bên trong) 24 24 24 25 26 2.1 Sự phản xạ tia X bề mặt tinh thể 27 2.2 Mơ hình phổ tán sắc lƣợng tia X (EDX) 30 2.3 Các kiểu đƣờng hấp phụ-giải hấp đẳng nhiệt theo IUPAC 32 2.4 Phản xạ gƣơng phản xạ khuyếch tán từ bề mặt nhám 34 3.1 Mẫu cacbon hình cầu 39 3.2 Ảnh SEM cacbon hình cầu độ phân giải khác 39 a) Phổ XPS carbon dạng cầu, 3.3 b) Phổ XPS mức lõi C1s ; 40 c) Phổ XPS mức lõi O1s 3.4 Phổ hồng ngoại IR carbon cầu 41 3.5 Kết XRD mẫu cacbon 42 3.6 Kết đo BET mẫu cacbon 42 Cần lƣu ý rằng, tính chất từ hạt nano ferit tƣơng tự có kích thƣớc hạt khác tùy thuộc vào phƣơng pháp đƣợc sử dụng Bảng 3.1 cho thấy số giá trị Ms Hc đƣợc đo điều kiện tƣơng tự số hạt nano ferit spinel Dữ liệu cho thấy cặp hạt nano spinel ferrtie tƣơng tự có k ch thƣớc hạt có giá trị từ hóa bão hịa khác trƣờng kháng từ (Coercivity Field) Các kết cho thấy, thực tế, tính chất từ ferrites liên quan chủ yếu đến phƣơng pháp điều chế chúng 3.3 TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ NHIỆT ĐỘNG Để t nh tốn độ ổn định cobalt ferrite, biến thiên enthalpy tiêu chuẩn tạo thành ( H0), entropy (S0), nhiệt dung riêng mol ( đƣợc tính tốn Để tính tốn, nhiệt độ phịng (To = 250C) xem nhƣ nhiệt độ so sánh Số liệu nhiệt động học tác chất sản phẩm đƣợc lấy sổ tay nhiệt động học chất vô [13] [25 ] Enthapy tạo thành tiêu chuẩn nhiệt độ T ( ) đƣợc tính theo giá trị enthaply tạo thành tiêu chuẩn 250C theo phƣơng trình sau: (3.1) Sử dụng giá trị entropy 250C ( entropy nhiệt độ T ( đƣợc tính theo phƣơng trình sau ∫ Ở (3.2) entropy tiêu chuẩn T = 298 K Sự biến thiên lƣợng tự Gibbs ( = ) đƣợc t nh theo phƣơng trình -T (3.3) biến thiên lƣợng Gibbs, nhiệt độ T nhiệt độ (K) nhiệt dung riêng mol biến thiên enthalpy entropy nhiệt độ T Bảng 3.2 3.3 trình bày tham số nhiệt động học tính cho CoO, Fe2O3, bảng 3.4 3.5 trình bày số liệu nhiệt động học cobalt ferrite 51 Bảng 3.2 Tham số nhiệt động học CoO Fe2O3 nhiệt độ khác T So (cal/mol.K) Ho( kcal/mol) (cal/mol.) Go( kcal/mol) (oC) CoO Fe2O3 CoO Fe2O3 CoO Fe2O3 CoO Fe2O3 25 12,6 2560 -57,1 -58,10 12,7 31,1 -60.9 -67.4 400 13,0 5956 -52,23 2175,40 23,5 4883,17 -68.04 -1110,97 500 13,2 6805 -50.83 3174,30 25,3 6517,52 -70.39 -1863,77 600 13,4 7654 -49,40 4342,95 27,1 8257,94 −73.06 −2866,23 Bảng 3.3 Tham số nhiệt động học C6H12O6 O2 nhiệt độ khác T (cal/mol.) So (cal/mol.K) Ho( kcal/mol) Go( kcal/mol) (oC) Glucose O2 Glucose O2 Glucose O2 Glucose O2 25 52,39 7,91 -303,35 50,72 49,07 -318,46 400 52,39 7,92 -283,70 2,97 93,40 55,52 -346,56 -34,39 500 52,39 8,00 -278,46 3,8 100,66 56,69 -356,27 -40,02 600 52,39 8,09 -273,23 4,65 107,03 57,76 -366,66 -45,77 Bảng 3.4 Tham số nhiệt động học CoFe2O4 nhiệt độ khác T(oC) (cal/mol.K) Ho(kcal/mol) So (cal/mol.K) Go(kcal/mol) 25 1312 -339,0 38.8 -351,00 400 3008 789,0 2489,0 -886,10 500 3432 1291,0 3310,0 -1267,63 600 3856 1878,2 4183,4 -1773,90 52 Bảng 3.5 Tham số nhiệt động học CO2 H2O nhiệt độ khác Ho So ( kcal/mol) (cal/mol.K) T (oC) (cal/mol.K) CO2 H2 O CO2 H2 O 8,87 18,04 -94,14 -57,85 400 11,53 18,04 -89,81 500 11,85 18,04 600 12,13 18,04 25 CO2 Go ( kcal/mol) H2 O CO2 H2 O 51,13 45,17 -109,38 -71,30 -51,09 60,53 59,87 -130,54 -91,38 -88,51 -49,28 62,43 62,37 -136,77 -97,49 -87,16 -47,48 64,17 64,56 -143,19 -103,83 Các phản ứng tạo thành cobalt ferrite q trình thủy nhiệt nhƣ sau: Fe(II) + 1/2O2 + 2H2O → Co(II) +2 H2O → C6H12O6 → Fe(OH)3+ H+ Co(OH)2 + 2H+ 6C.nH2O +(3-n) H2O 2Fe(OH)3 + Co(OH)2 + C.nH2O → CoO.Fe2O3.nH2O/C + O2 → CoO.Fe2O3.nH2O/C CoFe2O4 + H2O + CO2 Để đơn giản giả thiết Phản ứng tổng cộng là: C6H12O6 + 24O2 + Fe2O3 + CoO→ CoFe2O4 + 24CO2 + 24H2O Xét phản ứng nhiệt độ 4000C, 5000C, 6000C ta có bảng 3.6 T(oC) ( kcal/mol) (cal/mol.K) GR(kcal/mol) 400 -3652,1 -1225,2 -2827,54 500 -3964,1 -2000,9 -2417,40 600 -4665,4 -2798,7 -2222,13 Bảng 3.6: Tham số nhiệt động học phản ứng thủy nhiệt cobalt ferrite nhiệt độ khác Trong ∑ ∑ 53 (3.4) Trong nprod nreat hệ số tỉ lƣợng tác chất sản phẩm, biến thiên enthalpy tác chất sản phẩm ∫ Ở ∫ (3.5) entropy tiêu chuẩn T = 298 K, nprod and nreat hệ số tỉ lƣợng sản phẩm tác chất ban đầu, và nhiệt dung riêng mol sản phẩm tác chất ban đầu Biến thiên lƣợng tự Gibbs ( GR ) t nh theo phƣơng trình 3.3 Từ bảng 3.6 ta có nhiệt độ 4000C, 5000C, 6000C có GR < Vậy nhiệt độ phản ứng tự di n biến 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đề tài, chúng tơi rút số kết luận nhƣ sau: Đã tổng hợp thành công khung carbon hình cầu từ chất ban đầu glucose phƣơng pháp thủy nhiệt điều kiện 1850C Đã tổng hợp đƣợc nano oxit cobalt ferrite sử dụng template carbon cầu hình cầu rỗng phƣơng pháp trực tiếp thủy nhiệt 1850C Đã khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ nung đến từ tính hình thái cobalt ferrite hình cầu rỗng Kết đặc trƣng cho thấy với nhiệt độ nung 4000C vật liệu có từ tính hình thái ổn định Năng lƣợng vùng cấm t nh toán đƣợc 2,3 3,4 eV Các kết dự đốn cobalt ferrite thực hoạt động xúc tác quang vùng ánh sáng nhìn thấy KIẾN NGHỊ Trên số kết bƣớc đầu phạm vi luận văn, có điều kiện đề tài mở rộng theo hƣớng sau: - Tiến hành nghiên cứu hoạt tính nano oxit cobalt ferrite cho ứng dụng nhƣ hấp phụ, xúc tác quang hóa, cảm biến khí , biến tính điện cực… - Nghiên cứu biến tính bề mặt cầu với ion kim loại khác nhiều ion kim loại khác tạo đa oxit cầu rỗng cầu rỗng đa lớp 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO A-TIẾNG VIỆT [1] Đào Đình Thức, “Một số phương pháp ứng dụng hóa học”, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội [2] Hồ Viết Quý (2000), “Phân tích Lý – Hóa”, NXB Giáo dục, Hà Nội [3] Nguy n Đình Triệu (1999), “Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [4] Trần Văn Nhân (1999), “Hóa lý thuyết tập III”, NXB giáo dục, tr 45-52 [5] TS Đinh Quang Khiếu (2015), “Một số phương pháp phân tích Hóa lý”, Nhà xuất Đại học Huế A-TIẾNG ANH [6] A Kumar, A Sanger, A Kumar, R Chandra (2016), “Highly sensitisve and selective CO gas sensor based on a hydrophobic SnO2/CuO bilayer”, RSC Adv., 6, pp 47178-47184 [7] D Barreca, C Massignan, S Daolio, C Piccirillo, L Armelao ( 2001), Composition and Microstructure of Cobalt Oxide Thin Films Obtained from a Novel Cobalt(II) Precursor by Chemical Vapor Deposition, Chem Mater., 13 (2), pp 588–593 [8] F Caruso (2000), “Hollow Capsule Processing through Colloidal Templating and Self-Assembly, Chemistry - A European Journal, 6, pp 413–419 [9] F Caruso (2003), “Hollow Inorganic Capsules via Colloid-Templated Layer-by-Layer Electrostatic Assembly”, Colloid Chemistry II, 227, pp 145168 [10] Farrauto R J., Bartholomew C H (1997), “Fundamentals of industrial catalytic processes”, Blackie Academic and Professional, pp 151-153 [11] H G Yang, H C Zeng (2004), “Preparation of Hollow Anatase TiO2 Nanospheres via Ostwald Ripening”, J Phys Chem B, 108, pp.3492-3495 [12] H Kumar, R.C Srivastava, P Negi and H.M Agrawal (2014), “Effect of sintering temperature on the structural properties of cobalt ferrite nanoparticles”, Int J Materials Engineering Innovation, 5, pp 227 [13] I Barin and O Knacke(1973), “Thermochemical Properties of Inorganic Substances”, Springer, Berlin, Germany 56 [14] I Pastoriza-Santos, D S Koktysh, A A Mamedov, M Giersig,N A Kotov, L M Liz-Marza’n (2000), “One-Pot Synthesis of Ag@TiO2 Core−Shell Nanoparticles and Their Layer-by-Layer Assembly”, Langmuir, 16, pp 2731– 2735 [15] J K Cochran, Curr Opin (1998), “Solid State Mater Ceramic hollow spheres and their applications”, Current Opinion in Solid State & Materials Science, 3, pp 474-479 [16] J Yu , X.Yu (2008), “Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Activity of Zinc Oxide Hollow Spheres”, Environ Sci Technol., 42, pp 4902-4907 [17] K P Velikov, A van Blaaderen (2001), “Synthesis and Characterization of monodisperse Core-Shell Colloidal Spheres of Zinc Sulfide and Silica”, Langmuir, 17, pp 4779-4786 [18] L Feng, M Cao, X Maa, Y Zhu, C Hu (2012), “Superparamagnetic highsurface-area Fe3O4 nanoparticles as adsorbents for arsenic removal”, Journal of Hazardous Materials, 217–218, pp 439-446 [19] L M Liz-MarzRn, M Giersig, P Mulvaney (1996), “Synthesis of Nanosized Gold−Silica Core−Shell Particles”, Langmuir, 12, pp 4329–4335 [20] M A Ahmed, E.Ateia, F.M.Salem (2006), “Spectroscopic and electrical properties of Mg-Ti ferrite doped with differentrare-earth elements”, Physica B, 381, pp.144-155 [21] M Iida, T Sasaki, M Watanabe (1998), “Titanium Dioxide Hollow Microspheres with an Extremely Thin Shell”, Chem Mater., 10, pp 3780-3782 [22] Mehdiye, T R.Gashimov, A M., and Habibzade A A.,(2008) “Electromagnetic processes in frequency-dependent resistor sheath” Fizika Cild Xiv , №3, pp 80-88 [23] M-Ma Titirici, M Antonietti, A Thomas (2006), “A Generalized Synthesis of Metal Oxide Hollow Spheres Using a Hydrothermal Approach”, Chem Mater.,18, pp 3808-3812 [24] Mostafa Y Nassar, Talaat Y Mohamed, Ibrahim S Ahmed, Naglaa M Mohamed, Mai Khatab (2007), “ Hydrothermally Synthesized Co3O4, and CoFe2O4 Nanostructures: Efficient Nano- adsorbents for the removal of 57 Orange G Textile Dye from from Aqueous Media”, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 27, pp 1526-537 [25] P Atkins and J.D Paula ( 2010), “Physical chemistry”, W.H Freeman and Company [26] P Jiang, J F Bertone, V L Colvin (2001), “TiO2 and SnO2@TiO2 hollow spheres assembled from anatase TiO2 nano sheets with enhanced lithium storage properties”, ,Science, 291, pp 453-457 [27] P Sathishkumar, R V Mangalaraja, S Anandan, M Ashokkumar (2013), “CoFe2O4/TiO2 nanocatalysts for the photocatalytic degradation of Reactive Red 120 in aqueous solutions in the presence and absence of electron acceptors”, Chemical Engineering Journal, 220, pp 302–310 [28] Q Peng, Y J Dong, Y D Li (2003), “ZnSe Semiconductor Hollow Microspheres” Angew Chem., 115, pp 3135-3138 [29] R C Che, C Y Zhi, C Y Liang and X G Zhou (2006), “Fabrication and microwave absorption of carbon nanotubes CoFe2O4 spinel nanocomposite, Applied Physics Letters, 88, pp 033105 [30] R D Waldron (1955), “Infrared Spectra of Ferrites”, Physical Reviews, 99, pp 1727-1735 [31] R T Tom, A S Nair, N Singh, M Aslam, C L Nagendra, R.Philip, K.Vijayamohanan, T Pradeep(2003), “Freely Dispersible Au@TiO2, Au@ZrO2, Ag@TiO2, and Ag@ZrO2Core−Shell Nanoparticles:  One-Step Synthesis, Characterization, Spectroscopy, and Optical Limiting Properties”, Langmuir, 19, pp 3439–3445 [32] S M Montemayor, LA Garcia, J.R Torres-Lubian (2005), “Preparation and characterization of cobalt fettite by polymerized complex method”, Mater Lett., 59, pp 1056-1060 [33] S Suwanboon, P Amornpitoksuk(2011), “Preparation and characterization of nanocrystalline La-doped ZnO powders through a mechanical milling and their optical properties”, Ceramics International, 37(8), pp 3515-3521 58 [34] T Dippong, E A Levei, O Cadar (2017), “Preparation of CoFe2O4/SiO2 Nanocomposites at Low Temperatures Using Short Chain Diols”, Hindawi Journal of Chemistry Volume, Article ID 7943164, 11 pages [35] T Nakashima, N Kimizuka( 2003), “Interfacial Synthesis of Hollow TiO2 Microspheres in Ionic Liquids”, J Am Chem Soc, 125, pp.6386-6387 [36] T Sakaki, M Shibata, T Miki, H Hirosue, N Hayashi (1996) “Reaction model of cellulose decomposition in near-critical water and fermentation of products” ,Bioresource Technology, 58, pp 197–202 [37] V K LaMer, Ind Eng (1952), “Nucleation in Phase Transitions”, Industrial & Engineering Chemistry, 44, pp 1270-1277 [38]V Kruefu, A Wisitsoraat, D Phokharatkul, A Tuantranont, S Phanichphant (2016), “Enhancement of p-type gas-sensing performances of NiO nanoparticles prepared by precipitation with RuO2 impregnation”, Sensor Actuat B-Chem., 236, pp 466–473 [39] V.S Kumbhar, A.D Jagadale, N.M Shinde, C.D Lokhande (2012), Chemical synthesis of spinel cobalt ferrite (CoFe2O4) nano-flakes for supercapacitor application, Applied Surface Science, 259, pp 39–43 [40] W Xia, Y Wang, R Bergstraăber, Kundu S, M Muhler (2007), “Surface characterization of oxygen-functionalized multi-walled carbon nanotubes by high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy and temperature-programmed desorption”, Appl Surf Sci, Vol 254(1), pp 247-250 [41] X Sun and Y Li (2004), “Colloidal Carbon Spheres and Their Core/Shell Structures with Noble-Metal Nanoparticles”, Angew Chem Int Ed., 43, pp 597601 [42] Y D Yin, R M Rioux, C K Erdonmez, S Hughes, G A Somorjai, A P Alivisatos (2004), “Formation of Hollow Nanocrystals Through the Nanoscale Kirkendall Effect”, Science, 304, pp.711-714 [43] Y Liu, P Yang, W Wang, H Dong, J Lin (2010), “Fabrication and photoluminescence properties of hollow Gd2O3:Ln (Ln = Eu3+, Sm3+) spheres via a sacrificial template method”, CrystEngComm, 12, pp 3717–3723 59 [44] Y Lu, Y D Yin, Y N Xia (2001), “Preparation and Characterization of Micrometer-Sized “Egg Shells””, Adv Mater., 13, pp 271–274 [45] Y N Xia, B Gates, Y D Yin, Y Lu (2000), “Monodispersed Colloidal Spheres: Old Materials with New ApplicationsAdv”, Advanced Materials, 12, pp 693-713 [46] Y P Chang, C L Ren, J C Qu, X G Chen (2012), “Preparation and characterization of Fe3O4/grapheme nanocomposite and investigation of its adsorption performance for aniline and p-chloroaniline”, Appl Surf Sc , 261, 504- 509 [47] Y Z Jin, C Gao, W K Hsu, Y Zhu, A Huczko, M Bystrzejewski, M Roe, C Y Lee, S Acquah, H Kroto, David R.M Walton (2015), “Large-scale synthesis and characterization of carbon spheres prepared by direct pyrolysis of hydrocarbons”, Carbon, 82, pp 562-571 [48] Y Z Jin, C Gao, W K Hsu , Y Zhu, A Huczko, M Bystrzejewski, M Roe, C Y Lee, S Acquah, H Kroto, David R.M Walton (2015), “Large-scale synthesis and characterization of carbon spheres prepared by direct pyrolysis of hydrocarbons”, Carbon, 43, pp 1944–1953 [49] Z Y Zhong, Y D Yin, B Gates, Y N Xia (2000), “Preparation of Mesoscale Hollow Spheres of TiO2 and SnO2 by Templating Against Crystalline Arrays of Polystyrene Beads”, Adv Mater., 12, pp 206–209 [50] Z Z Yang, Z W Niu, Y F Lu, Z B Hu, C C Han (2003), “Templated Synthesis of Inorganic Hollow Spheres with a Tunable Cavity Size onto Core– Shell Gel Particles”, Angewandte Chemie, 115, pp 1987-1989 60 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ XRD Carbon Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Cacbon 1000 900 800 700 Lin (Cps) 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: KhieuHue Cacbon.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 79.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - Phụ lục 2: Phổ XRD cobalt ferrite 4000C Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 400 250 240 230 220 210 d=2.519 200 190 180 170 160 140 130 120 110 100 60 50 d=1.707 d=2.090 70 40 d=1.274 80 d=1.608 90 d=1.478 d=2.953 Lin (Cps) 150 30 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: ThuyHue 400.raw - Type: 2Th/Th locked - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 22/06/2017 10:03:59 AM 1) Left Angle: 34.580 ° - Right Angle: 36.620 ° - Obs Max: 35.604 ° - d (Obs Max): 2.520 - Max Int.: 175 Cps - Net Height: 161 Cps - FWHM: 0.233 ° - Raw Area: 75.22 Cps x deg - Net Area: 46.93 Cps x deg 00-039-1346 (*) - Maghemite-C, syn - Fe2O3 - Y: 94.06 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.35150 - b 8.35150 - c 8.35150 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P4132 (213) - 10 - 582.497 - I/Ic PDF 80 Phụ lục 3: Phổ XRD cobalt ferrite 5000C Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Spinel 200 190 180 170 160 150 140 130 110 100 d=2.523 Lin (Cps) 120 90 80 70 60 30 20 d=1.478 d=1.608 d=1.706 40 d=2.089 d=2.955 50 10 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: ThuyHue Spinel4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 11 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 00-002-1045 (D) - Cobalt Iron Oxide - CoFe2O4 - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.36000 - b 8.36000 - c 8.36000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 584.277 - F9= 4(0.1310,17) Phụ lục 4: Phổ XRD cobalt ferrite 6000C Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - 600 250 240 230 220 210 200 190 180 d=2.524 170 160 140 130 120 110 100 d=1.483 d=1.612 d=1.694 d=1.452 30 d=1.840 40 d=2.093 50 d=2.206 60 d=2.415 70 d=2.960 80 d=2.700 90 d=3.677 Lin (Cps) 150 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: ThuyHue 600.raw - Type: 2Th/Th locked - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 22/06/2017 10:15:38 AM 1) Left Angle: 34.640 ° - Right Angle: 36.470 ° - Obs Max: 35.525 ° - d (Obs Max): 2.525 - Max Int.: 139 Cps - Net Height: 131 Cps - FWHM: 0.335 ° - Raw Area: 66.88 Cps x deg - Net Area: 52.00 Cps x deg 00-022-1086 (*) - Cobalt Iron Oxide - CoFe2O4/CoO·Fe2O3 - Y: 69.08 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.39190 - b 8.39190 - c 8.39190 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - 00-033-0664 (*) - Hematite, syn - Fe2O3 - Y: 36.18 % - d x by: - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03560 - b 5.03560 - c 13.74890 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) - - 301.926 - I/I 80 Phụ lục 5: Đẳng nhiệt hấp phụ- khử hấp phụ nitơ 5000C Phụ lục 6: Phổ FT-IR Carbon ... 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1.1 Môt số nghiên cứu tổng hợp template carbon cầu 10 1.2 Một số nghiên cứu tổng hợp nano oxide sử dụng template carbon cầu 14 1.3 Một số nghiên cứu tổng hợp. .. kiểm sốt k ch thƣớc, hình dạng cấu trúc sản phẩm Nó mở rộng để tổng hợp cấu trúc rỗng đa lớp vỏ với tính chất độc đáo Do đó, nghiên cứu chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu tổng hợp số nano oxit cấu trúc dạng. .. THÚY NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ NANO OXIT CẤU TRÚC DẠNG CẦU BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỦY NHIỆT Chuyên ngành: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ Mã số: 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU