Khảo Sát Các Điều Kiện Tổng Hợp Vật Liệu Bột Nano LaFeO3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HỐ  KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HỐ HỌC CHUN NGÀNH: HĨA VÔ CƠ KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỔNG HỢP VẬT LIỆU BỘT NANO LaFeO3 Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HOÁ  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HOÁ HỌC CHUN NGÀNH: HĨA VƠ CƠ KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỔNG HỢP VẬT LIỆU BỘT NANO LaFeO3 GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến SVTH: Trần Thị Thùy Dung Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2012 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến LỜI NHẬN XÉT …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ……… Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Anh Tiến, người tin tưởng giao đề tài ln tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em tham gia nghiên cứu, hồn thành khố luận Gần năm học tập Khoa Hóa - Trường Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh cung cấp cho em lượng kiến thức lớn trang bị kĩ cần thiết phục vụ cho việc tiến hành thí nghiệm cách an tồn đạt kết cao Em xin chân thành cám ơn thầy ngồi khoa, người ln tận tình giảng dạy, truyền cho chúng em niềm đam mê học tập đam mê nghiên cứu khoa học Em gửi lời tri ân đến thầy cơ, anh chị, cán phịng thí nghiệm hóa lí, hóa hữu vơ tạo điều kiện thuận lợi cho em trình tiến hành thực nghiệm Em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới gia đình bạn bè em, người giúp đỡ, động viên, khuyến khích em năm học, q trình hồn thành đề tài Do lần tham gia nghiên cứu đề tài khoa học, nỗ lực nên em khơng tránh khỏi việc mắc phải thiếu sót sai lầm, em mong nhận đóng góp, phê bình thầy bạn để khóa luận hoàn thiện Một lần em xin chân thành cám ơn TP Hồ Chí Minh ngày 10 tháng năm 2012 SVTH Trần Thị Thùy Dung Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển khoa học kĩ thuật nhu cầu người ngày cao đòi hỏi nhà khoa học phải tiến hành nghiên cứu tìm loại vật liệu để đáp ứng yêu cầu Hóa học nano kĩ thuật vật liệu nano khơng nằm ngồi xu hướng chung Mặc dù giới, công nghiệp nano phát triển lâu (từ khoảng năm 50 kỉ trước) đạt nhiều tiến vượt bậc, sánh ngang ngành kĩ thuật khác, phần đáp ứng nhu cầu nghiên cứu sản xuất, Việt Nam cịn ngành khoa học tương đối mới, việc giảng dạy trường đại học dừng mức độ đại cương việc nghiên cứu vấn đề sinh viên cịn khiêm tốn Trong oxit bán dẫn có kích thước hạt nhỏ ferrite chiếm vị trí đặc biệt quan trọng thể tính chất từ Các ferrite kích thước nano có từ tính mà sử dụng rộng rãi ngành điện tử nano đại dùng làm môi trường chép lưu trữ thông tin, làm dụng cụ cảm biến, làm chất xúc tác phản ứng oxi - hóa khử, ứng dụng y học, quang học nhiều lĩnh vực khác Các ferrite loại ABO (A = La, Y; B = Cr, Mn, Fe, Co, Ni) nghiên cứu nhiều lĩnh vực xúc tác Phương pháp thông thường dễ để điều chế ferrite tổng hợp gốm Nhược điểm phương pháp yêu cầu nhiệt độ cao (T > 1200°C) để thu pha đơn tinh thể, dẫn đến ferrite thu có kích thước hạt lớn khơng đồng nhất, diện tích bề mặt thấp kết tụ hạt Ngày để điều chế vật liệu nano người ta thường sử dụng phương pháp như: phương pháp kết tinh cryochemical, phương pháp hoá, phương pháp thuỷ nhiệt, phương pháp điện hố, Phương pháp hóa học điều chế vật liệu từ oxit coi chiếm ưu đảm bảo tính đồng hóa học hoạt tính cao bột ferrite tạo thành Trong phương pháp chiến lược, kinh tế khơng gây ô nhiễm môi trường coi phương pháp sol – gel (trong trường hợp riêng, đồng kết tủa cấu tử từ dung dịch lỏng chúng) Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Lantan orthorferrtite LaFeO với cấu trúc nano loại vật liệu có giá trị sử dụng cao, ứng dụng nhiều thực tế đặc biệt làm xúc tác phản ứng hóa học Phương pháp tổng hợp hợp chất không phức tạp khơng địi hỏi loại máy móc thiết bị đại, phần lớn chúng trang bị sẵn phịng thí nghiệm khoa, thời gian thực nghiệm không dài nên phù hợp với việc nghiên cứu khoa học sinh viên Vì lí với bảo tận tình giúp đỡ giảng viên khoa, đặc biệt hướng dẫn trực tiếp thầy Nguyễn Anh Tiến em chọn “khảo sát điều kiện tổng hợp vật liệu bột nano LaFeO ” làm đề tài khóa luận tốt nghiệp Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC………………………………………………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGUYÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO VÀ CƠNG NGHỆ NANO 1.1.1 Cơng nghệ hóa học .9 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 1.1.3 Ứng dụng vật liệu nano 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ OXIT, HIDROXIT CỦA LANTAN VÀ SẮT [8] 14 1.2.1 Trạng thái oxi hóa +3 Lantan 14 1.2.1.1 Tóm tắt tính chất hóa học 14 1.2.1.2 Sự tạo phức Ln3+ .15 1.2.2 Oxit hidroxit sắt(III) 15 1.2.2.1 Sắt(III) oxit Fe O 15 1.2.2.2 Sắt(III) hydroxit .16 1.2.2.3 Muối phức chất sắt(III) 16 1.3 CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA ABO 17 1.3.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu perovskite 17 1.3.2 Hiệu ứng Jahn-Teller 18 1.3.3 Một số đặc tính vật liệu có cấu trúc orthoferrite 20 1.3.3.1 Sự pha tạp khuyết thiếu oxi 21 1.3.3.2 Hoạt tính xúc tác 21 1.3.3.3 Cấu trúc tinh thể tinh thể LaFeO 23 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU NANO …………………………………… 26 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LaFeO .26 2.1.1 Tổng hợp lantan orthoferrite theo phương pháp gốm công nghệ cao [9] 26 2.1.2 Tổng hợp lantan orthoferrite theo phương pháp khuôn SBA-16 28 2.1.2.1 Giới thiệu SBA-16 28 2.1.2.2 Cơ chế tổng hợp SBA-16 29 2.1.2.3 Phương pháp tổng hợp SBA-16 29 2.1.3 Quy trình tổng hợp LnFeO cách sử dụng khuôn SBA-16 32 Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến 2.1.4 Tổng hợp lantan orthoferrite phương pháp đồng kết tủa 33 2.1.5 Tổng hợp lantan orthoferrite theo phương pháp đồng kết tủa có sử dụng axit oleic làm chất hoạt động bề mặt .33 2.1.5.1 Chất hoạt động bề mặt 33 2.1.5.2 Axit Oleic 34 2.1.5.3 Vai trò axit oleic trình tổng hợp lantan orthoferrite .34 2.1.6 Tổng hợp lantan orthoferrite theo phương pháp sol-gel 35 2.1.6.1 Đại cương phương pháp sol-gel .35 2.1.6.2 Sơ đồ tổng hợp lantan orthoferrite theo phương pháp sol-gel 37 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 37 2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tinh thể [6] 37 2.2.1.1 Nhiễu xạ tia Rơnghen (X-Ray Diffraction – XRD) 37 2.2.1.2 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM–Transmission Electron Microscope) 40 2.2.1.3 Hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning Electron Microscope) 41 2.2.2 Phương pháp phân tích nhiệt 43 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM – KẾT QUẢ – THẢO LUẬN 45 3.1 HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ 45 3.1.1 Các hóa chất sử dụng 45 3.1.2 Dụng cụ 45 3.2 THỰC NGHIỆM TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LaFeO 45 3.2.1 Tổng hợp bột nano LaFeO theo phương pháp đồng kết tủa sử dụng axit oleic làm chất phân tán bề mặt .46 3.2.2 Tổng hợp bột nano LaFeO phương pháp sol-gel .46 3.3 Kết thảo luận 46 3.3.1 Phương pháp .46 3.3.2 Phương pháp .52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 Trang DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1……………………………………………………………………………… 10 Hình 2……………………………………………………………………………… 11 Hình 3……………………………………………………………………………… 18 Hình 4……………………………………………………………………………… 19 Hình 5……………………………………………………………………………… 23 Hình 6……………………………………………………………………………… 23 Hình 7……………………………………………………………………………… 27 Hình 8……………………………………………………………………………… 31 Hình 9……………………………………………………………………………… 31 Hình 10……………………………………………………………………………… 32 Hình 11……………………………………………………………………………… 33 Hình 12… 34 Hình 13……………………………………………………………………………… 36 Hình 14……………………………………………………………………………… 37 Hình 15……………………………………………………………………………… 38 Hình 16……………………………………………………………………………… 41 Hình 17……………………………………………………………………………… 42 Hình 18……………………………………………………………………………… 44 Hình 19……………………………………………………………………………… 47 Hình 20……………………………………………………………………………… 48 Hình 21……………………………………………………………………………… 49 Hình 22……………………………………………………………………………… 50 Hình 23……………………………………………………………………………… 50 Hình 24……………………………………………………………………………… 51 Hình 25……………………………………………………………………………… 51 Hình 26……………………………………………………………………………… 52 Hình 27……………………………………………………………………………… 52 Hình 28……………………………………………………………………………… 53 Hình 29……………………………………………………………………………… 53 Hình 30……………………………………………………………………………… 54 Hình 31……………………………………………………………………………… 54 Hình 32……………………………………………………………………………… 55 Hình 33……………………………………………………………………………… 55 Hình 34……………………………………………………………………………… 56 Hình 35……………………………………………………………………………… 56 Hình 36……………………………………………………………………………… 58 Hình 37……………………………………………………………………………… 58 Hình 38……………………………………………………………………………… 59 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGUYÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO VÀ CÔNG NGHỆ NANO Nanomet điểm kỳ diệu kích thước chiều dài, điểm mà vật liệu sáng chế nhỏ người chế tạo cấp độ nguyên tử phân tử giới tự nhiên Khái niệm vật liệu nano mang nghĩa tương đối rộng Vật liệu nano tập hợp (aggregate) nguyên tử kim loại hay phi kim (được gọi cluster) hay phân tử oxit, sunfua, cacbua, nitrua, borua… có kích thước khoảng từ đến 100 nm Đó vật liệu xốp với đường kính mao quản nằm giới hạn tương tự (như zeolit, photphat, cacboxylat kim loại…) [2] Như vậy, nói cơng nghệ nano có ý nghĩa sử thuật sử dụng kích thước từ 0,1 nanomet đến 100 nanomet để tạo biến đổi hoàn tồn lý tính cách sâu sắc hiệu ứng kích thước lượng tử (quantum size effect) “Hội chứng cơng nghệ nano” tràn qua tất lĩnh vực công nghệ thay đổi chất hầu hết đối tượng người tạo kỷ Trong công nghệ nano có phương thức từ xuống (top-down) nghĩa chia nhỏ hệ thống lớn để cuối tạo đơn vị có kích thước nano phương pháp từ lên (bottom-up) nghĩa lắp ghép hạt có kích thước nano Đặc biệt gần đây, việc thực công nghệ nano theo phương thức bottom-up trở thành kĩ thuật tạo hình thái vật liệu mà lồi người mong muốn, nên thu hút nhiều quan tâm Trong bối cảnh người ta nói tới hóa học đặc biệt hóa học cao phân tử trở thành phương tiện quan trọng phương thức bottom-up Từ kích thước nguyên tử hình thành khối dạng hạt cấu trúc nano Những khối nano tổ chức hóa thành hình thái khác xếp chặt chẽ kích thước nanomet Các phương pháp chế tạo vật liệu nano tổng hợp từ tổng hợp hóa học hay công đoạn đặc biệt để tạo nên cấu trúc nano Những chất để Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Tiến hành nghiên cứu mẫu bột phương pháp SEM (hình 21) ta thấy hạt bột tạo thành với hai khoảng kích thước rỏ nét: hạt nhỏ với kích thước từ 20 đến 50 nm, hạt lớn 50 – 70 nm, chí có hạt cịn lớn > 100 nm Điều giải thích lượng axit oleic đưa vào chưa đủ để bao phủ hết hạt kết tủa tạo thành, hạt axit bao phủ, ngăn cản kết tụ xảy có kích thước bé ngược lại hạt khác có kích thước lớn hơn, dẫn đến khơng đồng kích thước hình thái bột Hình 21 Hình SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp (V acid oleic = 3ml) sau nung 900°C 1h Trang 49 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 22 kết SEM ta dung V axit oleic = 6ml lúc ta nung 9500C thời gian 1h ta thấy hạt có kích thước từ 40- 50 nm hạt dính khối tách rời dù hạt có độ đồng Hình 22 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp (V acid oleic = 6ml), sau nung 950°C 1h Sau tác giả tăng thời gian nung để khảo sát xem thời gian nung có ảnh hưởng dến kích thước hình dạng bột khơng? Kết chụp SEM (hình 23) cho thấy kích thước hạt LaFeO sau nung 950°C (t = 3h) tương đối đồng (khoảng 20 – 40 nm), hạt có nhiều hình thái khác hình cầu phân cạnh yếu, hình bầu dục kéo dài, số hạt tạo thể liên tinh, có tách rời hạt Trang 50 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 23 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp (V acid oleic = 6ml), sau nung 950°C 3h Khi tăng nhiệt độ nung thấy hạt tạo thành mảng khơng tách rời dù có kích thước hạt tương đối đồng (20 - 40 nm) Hình 24 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp 1(V acid oleic = 6ml), sau nung 1000°C 1h Dựa vào đồ thị XRD (hình 25) ta thấy, cường độ peak LaFeO sau nung 1000°C (t = 3h) peak hình thành hồn tồn trùng khít với peak chuẩn, điều chứng tở hình thành pha perovskite LaFeO hoàn thiện 1000°C với thời gian nung 3h Trang 51 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 25 Giản đồ XRD mẫu bột điều chế theo phương pháp (V acid oleic = 6ml), sau nung 1000oC 3h Kết chụp SEM TEM (hình 29) cho thấy kích thước hạt LaFeO sau nung 1000°C (t = 3h) tương đối đồng (khoảng 20 – 40 nm) a) a) Hình 26 Hình SEM (a) TEM (b) mẫu bột điều chế theo phương pháp 1(V axit oleic = 6ml), sau nung 1000°C 3h 3.3.2 Phương pháp Dựa vào giản đồ XRD (hình 27) ta thấy nhiệt độ 750°C có hình thành peak tương ứng với thành phần pha LaFeO , nhiên pha tạp chất tương đối nhiều Trang 52 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 27 Giản đồ XRD ghép với peak chuẩn mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 750oC 3h Kết SEM (hình 28) cho thấy hạt tạo thành có cấu trúc dạng vảy cá lạ với độ mỏng khoảng 10 – 20 nm, độ rộng hạt lên đến 100 nm Hình 28 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 750°C 3h Trên giản đồ XRD mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 850°C (t = 3h), thiết lập pha tinh thể tương ứng với LaFeO Các peak thu trùng khít với peak chuẩn (hình 29) Trang 53 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 29 Giản đồ XRD ghép với peak chuẩn mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 850oC 3h Kết phân tích SEM TEM (hình 30) cho thấy, bột thu sau nung 850°C đồng theo kích thước hình dạng Các hạt có kích thước nằm khoảng từ 20 – 50 nm có cấu trúc hình cầu, hình cầu phân cạnh yếu a) Hình 30 Ảnh SEM TEM mẫu bột điều chế theo phương pháp sau nung 850°C 3h Tăng nhiệt độ giữ nguyên thời gian nung đo kết SEM hình 31 hạt có kích thước nhỏ có độ đồng đều, hạt rời rạc kích thước đả nhỏ Hình 31 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp sau nung 950°C 3h Trang 54 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 32 ảnh chụp kết SEM phương pháp ta nung 9500C 1h ta thấy hạt tách rời có kích thước hạt từ 20 – 50nm hạt có hình trịn tương đối đồng Hình 32 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp sau nung 950°C 1h Khi ta khảo sát thêm yếu tố nhiệt độ để kết đánh tốt tăng nhiệt độ lên 10000C ta có ảnh SEM mẫu hình 33 ta có hạt kết khối dù kích thước nhỏ đồng Hình 33 Ảnh SEM mẫu bột điều chế theo phương pháp sau nung 1000°C 1h Trang 55 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Như thời gian nung 1h chưa đủ để hạt tách nên ta khảo sát nhiệt độ thời gian 3h Khi nung 3h ta có ảnh XRD (hình 34) trùng lắp với peak chuẩn, cường độ trung bình có pha khơng cịn peak tạp chất bên cạnh cường độ peak cao Hình 34 Giản đồ XRD ghép với peak chuẩn mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 1000o C 3h Trên hình 35 kết thu nghiên cứu SEM TEM mẫu bột LaFeO điều chế theo phương pháp kể sau nung nhiệt độ 1000°C, thời gian nung 3h Có kích thước không vượt 20 nm, hạt LaFeO tạo thành có dạng hình cầu đồng nhất, hình cầu hình bầu dục với phân cạnh yếu, ngồi số hạt tạo thành thể liên tinh Trang 56 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Hình 35 Ảnh SEM TEM mẫu bột điều chế theo phương pháp 2, sau nung 1000°C 3h Kết nghiên cứu từ tính mẫu bột LaFeO điều chế hai phương pháp sau nung 1000oC 3h thể hình 36, 37 bảng Dựa vào hình 36, 37 bảng ta thấy vật liệu nano LaFeO điều chế hai phương pháp (đồng kết tủa sử dụng axit oleic làm chất phân tán bề mặt phương pháp sol – gel) có đặc trưng từ tính độ từ dư, độ từ hóa bão hịa, lực kháng từ tích lượng từ cực đại giống Trong độ từ dư tương đối nhỏ (≤ emu/g) Kết hợp việc quan sát hình dạng đường cong so với đường cong kết mà tác giả tham khảo vật liệu có tính chất thuận từ vật liệu từ mềm Thông số biểu đặc trưng cho nhận định H c = 27 28 (Oe).Thông qua việc nhận xét đường cong từ trễ trên, ta kết luận vật liệu có tính tính đối xứng tinh thể tương đối cao Như tìm hiểu ban đầu, LaFeO ứng dụng thực tiễn sử dụng cảm biến thiết bị truyền thông , có nhiệm vụ chuyển đổi quay từ trường, tinh thể hoạt động cảm ứng điện.Giống kết tìm hiểu ban đầu, có tính siêu thuận từ Do có tính siêu thuận từ mạnh nên vật liệu ứng dụng hạt nano từ tính, làm tăng tính truyền dẫn hệ dẫn lực, dẫn từ,… Như vậy, tổng hợp có kích thước hạt nano mang lại nhiều ứng dụng thực tế Đồng kết tủa cation kim loại La3+ Fe3+ hai phương pháp điều chế tinh thể nano LaFeO với kích thước trung bình nhỏ 100 nm Điều chế LaFeO phương pháp giảm kích thước đáng kể so với phương pháp Độ từ hóa LaFeO điều chế phương pháp lớn so với độ từ hóa LaFeO điều chế có kích thước lớn đa dạng hình thái tinh thể tạo thành Thí nghiệm Từ dư ( Mr ) (emu/g) TN 0.89 TN2 Trang 57 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Độ từ hóa bão hịa ( emu/ g) 1.7 1.81 Lực kháng từ (Hc) (Oe) 27 28 Tích lượng từ cực đại (BH) 0 Bảng Thông số phân tích từ tính mẫu bột LaFeO điều chế theo hai phương pháp M (emu/g) 1.5 TN1 TN2 0.5 0 2000 4000 6000 H (Oe) 8000 10 Hình 36 Đồ thị đường cong biểu diễn độ từ hóa LaFeO điều chế theo hai phương pháp khác sau nung 1000°C vòng 3h Trang 58 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến 1.5 M (emu/g) 0.5 -0.5 -1 TN1 (emu/g) TN2 (emu/g) -1.5 -2 -1 10 -5000 H (Oe) 5000 10 Hình 37 Đồ thị đường cong từ trễ LaFeO điều chế theo hai phương pháp khác sau nung 1000°C vòng 3h Trang 59 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến Tiến hành đo diện tích bề mặt phương pháp BET cho thấy hai mẫu bột có diện tích bề mặt lớn, khoảng 25,00 m2/g Kết đo diện tích bề mặt ( BET ) mẫu khoảng 17 m2/g ; mẫu khoảng 27 m2/g BET hệ đo Micromeritics – AutoChem II 2920 Hình 38 Kết đo diện tích bề mặt (BET) LaFeO điều chế theo phương pháp sau nung 850°C thời gian 3h Trang 60 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên sở nội dung kết thu đề tài, ta có kết luận sau:  Tổng quan vật liệu nano, phân loại vật liệu nano dựa vào dấu hiệu khác số chiều, kích thước, hình dạng, lĩnh vực ứng dụng,  Tìm hiểu cấu trúc, phương pháp điều chế vật liệu perovskite dạng ABO lĩnh vực ứng dụng chúng;  Tổng quan oxit, hydroxit sắt, lantan;  Tóm tắt phương pháp nghiên cứu sử dụng đề tài (XRD, SEM, TGA);  Đã tổng hợp vật liệu nano LaFeO theo phương pháp đồng kết tủa axit oleic phương pháp sol – gel sử dụng axit citric với kích thước hạt cấu trúc ≤ 50 nm;  Nghiên cứu khảo sát điều kiện nhiệt đô, thời gian tối ưu để điều chế bột nano LaFeO 3;  Bước đầu nghiên cứu từ tính vật liệu LaFeO diện tích bề mặt, để từ ứng dụng chúng thực tiễn Do lần làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên em chưa thể nghiên cứu sâu đề tài này, có hội tiếp tục em phát triển đề tài theo hướng:  Nghiên cứu ảnh hưởng chất có hoạt tính bề mặt khác (như etylenglycol, glycerin, ) lên trình hình thành tinh thể nano LaFeO ;  Nghiên cứu tìm tác nhân tạo phức khác phương pháp ( acid tartic số loại amin, ) với ảnh hưởng pH nồng độ cấu tử so với nồng độ ion trung tâm;  Nghiên cứu tổng hợp bột nano LaMnO , LaCoO , LaNiO 3,  Nghiên cứu tổng hợp khảo sát tính chất từ hệ vật liệu có dạng La 1x B x FeO Trang 61 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trịnh Văn Biều (2009), Phương pháp thực đề tài nghiên cứu khoa học, ĐHSP TP.HCM [2] Nguyễn Hoàng Hải (2007), “Các hạt nano kim loại”, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [3] Trịnh Hân, Ngụy Tuyết Nhung (2006), Cơ sở hóa học tinh thể, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [4] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa Học Nano, Hà Nội [5] Hồng Nhâm (2000), Hóa học vơ tập ba, NXB Giáo Dục [6] TS.Phan Thị Hoàng Oanh, Chun đề Phân tích cấu trúc vật liệu vơ cơ, Trường Đại học Sư Phạm TPHCM [7] Nguyễn Đình Phổ (2006), Hóa học chất rắn ứng dụng, NXB ĐHQG TP.HCM [8] Phạm Văn Rỗn, Đặng Thế Ngơn (2008), Hóa học nguyên tố đất phóng xạ, NXB ĐHSP TP.HCM [9] Phan Văn Tường (2007), Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [10] Trương Văn Tấn (2010), Khoa học công nghệ nano, NXB Tri Thức [11] S.Ghosh, S Dasgupta (2010), Synthesis, characterization and properties of nanocystallline perovskite cathode materials, Materials Science-Poland, Vol 28, No.2 [12] Shen Hai, Xu Jiayue, Wu Anhua (2009), Preparation and characterization of perovskite REFeO nanocrystalline powders, Journal of Rare Earths [13] Sang-Cheol Han, Sujandi (2005), Fuctionalization of SBA-16 mesoporous metarials with Cobalt(III) cage amine complex, Korean Chem, Vol.26, 1381-1385 [14] Benedict Ita, P Murugavel, V Ponndambalam (2003), Magnetic properties of Lanthanum orthoferrite fine powders prepared by different chemical routes, Indian Academy of Sciences, Vol 115, Nos 5&6, 519-524 Trang 62 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Anh Tiến [15] Alison Jones, M Saiful Islam (2008), Atomic-scale insight into LaFeO3 perovskite: defect nanoclusters and ion migration, University of Bath, United Kingdom [16] S.M Khetre, H.V Jadhav, S.R Bamane (2010), Synsthesis and characterization of nanocrystalline LaFeO3 by combustion route, Rasayan J.Chem, Vol.3, No.1, 82-86 [17] Te-Wan Kim, Ryong Ryoo, Kamil P.Gierszal, Mietek Jaroniee, Leonid A.Solovyov (2005), Characterization of mesoporous carbons synthesized with SBA-16 silica template, Journal of Materials Chemistry, No.15, 1560-1571 [18] Bernard Moody (1991), Coparative inorganic chemistry 3rd edition, Chapman Hall Inc [19] Joh R Reitz (1994), Foundations of electromagnetic theory 4th edition, Addison Wesley Publishing [20] Eric M.Rivera-Munoz, Rafael Huirache-Acuna (2010), Sol-gel drived SBA-16 msoporous material, International Journal of Molecular Sciences, No.11, 3069-3086 [21] M G Rosmaninho1, J C Tristão1, F C C Moura1, R M Lago1, M H Araújo1 and J L G Fierro2 Analytical and Bioanalytical Chemistry (2009) Structural and surface analysis of unsupported and alumina-supported La(Mn,Fe,Mo)O perovskite oxides [22] M.Sivakumar, A.Gedanken, W.Zhong, Y.H.Jiang, Y.W.Du, I.Brukental, D.Bhattacharya, Y.Yeshurun and I.Nowik (2003), Sonochemical synthesis of nanocrystalline LaFeO , Journal of Materials Chemistry, No.14, 764-769 [23] Quing Xu (2008), Citrate method synthesis, characterization and mixed electronic-ionic conducion properties of La 0.6 Sr 0.8 CoFeO perovskite-type complex oxides, University of Technology, China Trang 63 ... thể LaFeO 23 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU NANO …………………………………… 26 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LaFeO .26 2.1.1 Tổng hợp lantan orthoferrite theo... dây nano, ống nano v.v, Vật liệu nano hai chiều vật liệu chiều có kích thước nano, hai chiều tự Ví dụ: màng mỏng v.v, (hình 1) Vật liệu nano ba chiều vật liệu dạng khối cấu tạo từ hạt nano. .. Nguyễn Anh Tiến CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU NANO 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LaFeO [15, 16, 17] Người ta dùng nhiều phương pháp để tổng hợp lantan orthoferrite