Luận văn thạc sĩ tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của nano spinel znfe2o4 pha tạp

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Ni2+ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Ni2+ Ngành: Hóa vô Mã số: 440 113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ TỐ LOAN THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Tố Loan Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hồng Nhung i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Tố Loan người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy, giáo Ban giám hiệu, phịng Đào tạo, khoa Hóa học - trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài Luận văn nhận giúp đỡ thực phép đo phịng thí nghiệm Hóa vơ - trường Đại học sư phạm Thái Nguyên, Khoa Hóa học trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội, Phịng thí nghiệm siêu cấu trúc Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương, Viện Khoa học Vật liệu Xin cảm ơn giúp đỡ quý báu Xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực nghiệm hồn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giúp đỡ nhiệt tình NCS Nguyễn Thị Thúy Hằng - trường Đại học Công nghiệp Thái nguyên Sau xin dành lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình tôi, bố mẹ tôi, anh em họ hàng cho tơi động lực tâm hồn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hồng Nhung ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu nano 1.1.1 Định nghĩa phân loại vật liệu nano 1.1.2 Tính chất vật liệu nano 1.1.3 Ứng dụng vật liệu nano 1.2 Một số phương pháp tổng hợp vật liệu nano 1.2.1 Phương pháp đồng kết tủa 1.2.2 Phương pháp thủy nhiệt 1.2.3 Phương pháp sol-gel 10 1.2.4 Phương pháp tổng hợp đốt cháy 12 1.3 Các phương pháp nghiên cứu vật liệu 14 1.3.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 14 1.3.2 Phương pháp phổ hồng ngoại 16 1.3.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét hiển vi điện tử truyền qua 16 1.3.4 Phương pháp phổ tán xạ lượng tia X 18 1.3.5 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại- khả kiến 18 1.4 Tổng quan vật liệu nano spinel 20 1.4.1 Cấu trúc phân loại spinel 20 1.4.2 Tính chất spinel 22 iii 1.4.3 Một số kết nghiên cứu tổng hợp ứng dụng nano kẽm ferit 23 1.5 Giới thiệu rhodamin B 27 Chƣơng THỰC NGHIỆM 29 2.1 Dụng cụ, hóa chất, máy móc 29 2.1.1 Dụng cụ, máy móc 29 2.1.2 Hóa chất 29 2.2 Tổng hợp spinel NixZn1-xFe2O4 (x = ÷ 0,1) phương pháp đốt cháy dung dịch 29 2.3 Các phương pháp nghiên cứu mẫu 30 2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ rhodamin B 30 2.5 Nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamin B nano spinel NixZn1-xFe2O4 31 2.5.1 Khảo sát thời gian đặt cân hấp phụ 31 2.5.2 Nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamin B mẫu 32 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 33 3.2 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp phổ hồng ngoại 34 3.3 Kết nghiên cứu hình thái học vật liệu 35 3.4 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp phổ tán xạ lượng tia X 37 3.5 Kết nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamin B mẫu 38 3.5.1 Kết xác định thời gian đạt cân hấp phụ 38 3.5.2 Kết nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamin B mẫu 39 3.5.3 Nghiên cứu động học phản ứng 44 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên đầy đủ Tên viết tắt CH Cacbohydrazin CS Combustion Synthesis EDX Energy dispersive X-ray Spectroscopy GPC Gas Phase Combustion IR Infrared spectra MB Methylene xanh MDH Malonic dihydrazin axit ODH Oxalyl dihydrazin PGC Polimer Gel Combustion RhB Rhodamine B SEM Scanning Electron Microscopy SHS Self Propagating High Temperature Synthesis Process SSC Solid State Combustion TC Tetracycline TEM Transmission Electron Microscope TFTA Tetra formal trisazine UV-Vis Ultraviolet-Visible XRD X-Ray Diffraction v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Lượng chất ban đầu có mẫu NZF0 ÷ NZF10 30 Bảng 2.2 Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ RhB 31 Bảng 3.1 Kích thước tinh thể (r), số mạng (a) thể tích mạng sở (V) mẫu NZF0 ÷NZF10 34 Bảng 3.2 Số sóng dao động đặc trưng cho liên kết M-O hốc tứ diện (ν1) bát diện (ν2) mẫu NZF0 ÷NZF10 35 Bảng 3.3 Thành phần % khối lượng có mẫu NZF0 NZF4 38 Bảng 3.4 Hiệu suất phân hủy RhB có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷ NZF10, sau 300 phút chiếu sáng 42 Bảng 3.5 Bảng giá trị ln(Co/Ct) theo thời gian chiếu sáng có mặt H2O2 vật liệu NZF0÷ NZF10 44 Bảng 3.6 Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy RhB có mặt H 2O2 vật liệu NZF0 ÷NZF10 45 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Một số ví dụ vật liệu nano: hạt nano (a), ống nano (b), màng nano (c) vật liệu có cấu trúc nano (d) Hình 1.2 Hai phương pháp để điều chế vật liệu nano Hình 1.3 Sơ đồ minh họa tam giác cháy 13 Hình 1.4 Minh họa cấu trúc tinh thể spinel 21 Hình 1.5 Minh họa chế quang xúc tác hệ ZnFe2O4/H2O2/ánh sáng 25 Hình 1.6 Mẫu ZnFe2O4 trước sau có tác dụng từ trường 26 Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo (a) phổ hấp thụ UV- Vis dung dịch RhB (b) 28 Hình 2.1 Phương trình đường chuẩn xác định nồng độ RhB 31 Hình 3.1 Giản đồ XRD mẫu NZF0÷NZF10 nung 500oC 33 Hình 3.2 Phổ IR mẫu NZF0 ÷ NZF10 nung 500oC 35 Hình 3.3 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) mẫu NZF0 36 Hình 3.4 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) mẫu NZF4 36 Hình 3.5 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu NZF0 36 Hình 3.6 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu NZF4 37 Hình 3.7 Phổ EDX vật liệu NZF0 37 Hình 3.8 Phổ EDX vật liệu NZF4 38 Hình 3.9 Phổ UV-Vis dung dịch RhB theo thời gian có mặt vật liệu NZF0, bóng tối 39 Hình 3.10 Phổ UV-Vis dung dịch RhB theo thời gian có mặt H2O2 (a), NZF0 + chiếu sáng (b) 40 Hình 3.11 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian chiếu sáng có mặt đồng thời H2O2 vật liệu NZF0; NZF2 40 Hình 3.12 Phổ UV-Vis dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng có mặt đồng thời H2O2 vật liệu NZF4; NZF6 41 vii Hình 3.13 Phổ UV-Vis dung dịch RhB theo thời gian chiếu sáng có mặt đồng thời H2O2 vật liệu NZF8; NZF10 41 Hình 3.14 Minh họa chế quang xúc tác phân hủy RhB chất xúc tác ZnFe 2O4 43 Hình 3.15 Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian chiếu sáng có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷NZF10 45 viii Bảng 3.4 Hiệu suất phân hủy RhB có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷ NZF10, sau 300 phút chiếu sáng Vật liệu NZF0 NZF2 NZF4 NZF6 NZF8 NZF10 H(%) 64,01 67,05 72,46 78,81 81,01 88,15 Tác giả [28] đưa chế phản ứng phân hủy hợp chất hữu chất xúc tác ferit ZnFe2O4 sau (hình 3.14): Dưới tác động xạ ánh sáng mặt trời, electron vùng hóa trị (VB) ZnFe2O4 bị kích thích tới vùng dẫn (CB) tạo cặp electron - lỗ trống (e-cb/h+(vb)):  ZnFe2O4 → e- + h+ Tại vùng dẫn (CB): Electron (e-) bề mặt chất xúc tác tác dụng với O2 để tạo supeoxit gốc anion ●O2 ion ●O2 hình thành tiếp tục phản ứng với H2O, tạo gốc hydroxyl ●OH e- + O2 ● O2- ● O2- + H2O → ●HO2 + OHˉ ● HO2 + H2O → H2O2 + ●OH H2O2 → 2●OH Tại vùng hóa trị (VB): Lỗ trống mang điện dương h + dễ dàng tác dụng với anion hiđroxyl bề mặt chất xúc tác tạo thành gốc hiđroxyl tự h+ + OHˉ → ●OH Các gốc ●OH có tính oxi hóa mạnh khơng chọn lọc nên có mặt chất xúc tác điều kiện chiếu sáng, oxi hóa nhiều hợp chất hữu cơ: ●OH + thuốc nhuộm → CO2 + H2O 42 Hình 3.14 Minh họa chế quang xúc tác phân hủy RhB chất xúc tác ZnFe2O4 [28] Theo tác giả [18,20], dùng chất oxi hóa H2O2 có mặt ferit, điều kiện chiếu sáng, trình Fenton dị thể xảy hiệu suất quang xúc tác tăng cường Cụ thể trình Fenton dị thể xảy sau: Các ion sắt bề mặt ferit phản ứng với H2O2 theo phương trình sau: Fe(III) + H2O2 → Fe(II) + •OOH + H+ Fe(III) + •OOH→ Fe(II) + O2 + H+ Fe(II) + H2O2 → Fe(III) + OH• + OH¯ RhB + (OH•, •OOH) → sản phẩm phân hủy CO2, H2O Do chu trình Fe(II, III), tính ổn định hệ thống ferit trì trình phân hủy tác nhân oxi hóa tạo liên tục Khi pha tạp ion kim loại, phân bố ion mạng tinh thể tính chất điện, từ, quang hoạt tính xúc tác ferit bị thay đổi [ 18,20,23] Trong trường hợp này, có mặt ion Ni2+ mạng tinh thể ferit làm tăng hiệu suất quang xúc tác vật liệu ZnFe2O4 Theo tác giả [13], ion Ni2+ khơng tham gia vào q trình photo-Fenton, có mặt chúng mạng ferit làm giảm tái tổ hợp electron lỗ trống Do đó, hiệu suất quang xúc tác vật liệu pha tạp tăng cường 43 3.5.3 Nghiên cứu động học phản ứng Để xác định yếu tố động học phản ứng, tiến hành tính đại lượng ln(Co/Ct) theo thời gian Kết bảng 3.5 mô tả hình 3.15 Kết hình 3.15 cho thấy, đại lượng ln(Co/Ct) phụ thuộc tuyến tính vào thời gian Điều chứng tỏ phản ứng phân hủy RhB chất xúc tác NZF0 ÷NZF10 tn theo phương trình động học bậc Khi tăng lượng ion Ni2+ mạng tinh thể ZnFe2O4, giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy RhB tăng (bảng 3.6) Bảng 3.5 Bảng giá trị ln(Co/Ct) theo thời gian chiếu sáng có mặt H2O2 vật liệu NZF0÷ NZF10 t (phút) ln(Co/Ct) NZF0 NZF2 NZF4 NZF6 NZF8 NZF10 30 0,11 0,16 0,10 0,11 0,08 0,12 60 0,15 0,22 0,25 0,18 0,15 0,19 90 0,25 0,29 0,32 0,24 0,24 0,43 120 0,32 0,38 0,39 0,35 0,35 0,68 150 0,36 0,47 0,53 0,50 0,49 0,85 180 0,47 0,59 0,65 0,71 0,64 1,09 210 0,53 0,70 0,82 0,84 0,80 1,43 240 0,76 0,83 0,93 1,04 0,93 1,65 270 0,96 0,92 1,05 1,27 1,25 2,03 300 1,02 1,11 1,29 1,55 1,66 2,13 44 Hình 3.15 Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian chiếu sáng có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷NZF10 Bảng 3.6 Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy RhB có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷NZF10 Mẫu NZF0 NZF2 NZF4 NZF6 NZF8 NZF10 k.10-2 (phút-1) 0,347 0,349 0,419 0,532 0,543 0,798 45 KẾT LUẬN Căn vào kết đạt đưa kết luận sau đây: Đã tổng hợp 06 mẫu nano spinel NZF0 ÷NZF10 phương pháp đốt cháy dung dịch với chất glyxin Đã nghiên cứu đặc trưng mẫu tổng hợp số phương pháp vật lí hóa lí Cụ thể sau: - Bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen cho thấy, nung mẫu NZF0 ÷NZF10 500oC thu đơn pha ZnFe2O4 Kích thước tinh thể mẫu NZF0 nhỏ so với mẫu NZF2 ÷NZF8 lớn khơng nhiều so với mẫu NZF10 - Đã xác định số sóng đặc trưng cho dao động liên kết kim loạioxi hốc tứ diện bát diện mẫu NZF0 ÷NZF10 - Nghiên cứu hình thái học cho thấy, mẫu NZF0 NZF4 thu có dạng hình đa giác, phân bố đồng Mẫu NZF4 có kích thước hạt lớn độ phân tán tốt so với mẫu NZF0 - Đã xác định có mặt nguyên tố Zn, Fe, O, Ni hai mẫu NZF0 NZF4 Đã nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamin B mẫu NZF0 ÷NZF10 với có mặt H2O2 chiếu sáng đèn Led Kết cho thấy, hiệu suất phân hủy Rhodamin B tăng từ 64,01% đến 88,15% có mặt mẫu NZF0 ÷NZF10 H2O2 sau 300 phút chiếu sáng Phản ứng phân hủy Rhodamin B mẫu vật liệu có mặt H2O2 vật liệu NZF0 ÷NZF10 tuân theo phương trình động học bậc Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy Rhodamin B tăng dần chiếu sáng, có mặt mẫu NZF0 ÷NZF10 H2O2 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Giáo dục Vũ Đăng Độ (2001), “Các phương pháp vật lý hóa học”, Nhà xuất Giáo dục Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV - Vis, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano - Cơng nghệ vật liệu nguồn, Nhà xuất khoa học Tự nhiên Công nghệ Tiếng Anh Andrew R Barron (2011), Physical Methods in Inorganic and Nano Chemistry, Rice University, Houston, Texas A Manikandan, J Judith Vijaya, M Sundararajan, C Meganathan, L John Kennedy, M Bououdina (2013), Optical and magnetic properties of Mg-doped ZnFe2O4 nanoparticles prepared by rapid microwave combustion method, Superlattices and Microstructures, 64, 118-131 Aparna Nadumane, Krushitha Shetty, K.S Anantharaju, H.P Nagaswarupa, Dinesh Rangappa, Y.S Vidya, H Nagabhushana, S.C Prashantha (2019), “Sunlight photocatalytic performance of Mg-doped nickel ferrite synthesized by a green sol-gel route”, Journal of Science: Advanced Materials and Devices, 4(1), 89-100 Chun Cai, Zhuoyue Zhang, Jin Liu, Ni Shan, Hui Zhang, Dionysios D Dionysiou (2016),Visible light-assisted heterogeneous Fenton with ZnFe2O4 for the degradation of Orange II in water, Applied Catalysis B: Environmental, 182, 456-468 47 Chayene G Anchieta, Eric C Severo, Caroline Rigo, Marcio A Mazutti, Raquel C Kuhn, Edson I Muller, Erico M.M Flores, Regina F.P.M Moreira, Edson L Foletto (2015), Rapid and facile preparation of zinc ferrite (ZnFe2O4) oxide by microwave-solvothermal technique and its catalytic activity in heterogeneous photo-Fenton reaction, Materials Chemistry and Physics, 160, 141-147 10 Darrell J Irvine, Melissa C Hanson, Kavya Rakhra and Talar Tokatlian (2015), “Synthetic Nanoparticles for Vaccines and Immunotherapy”, ACS Publications, 115, 19, 11109-11146 11 Guo, Ming-Zhi & Maury-Ramirez, Anibal & Poon, Chi Sun (2015), Selfcleaning ability of titanium dioxide clear paint coated architectural mortar and its potential in field application, Journal of Cleaner Production, 112, 10, 1016 12 Guozhong Cao (2011), “Nanostructures and nanomaterials: synthesis, Properties and Applications”, published by: Imperial College press 13 G Padmapriya, A Manikandan, V Krishnasamy, Saravana Kumar Jaganathan, S Arul Antony (2016), Spinel NixZn1−xFe2O4 (0.0 ≤ x ≤ 1.0) nano-photocatalysts: Synthesis, characterization and photocatalytic degradation of methylene blue dye, Journal of Molecular Structure, 1119, 39-47 14 Jayvant Y Patil, Digambar Y Nadargi, Jyoti L Gurav, I.S Mulla, Sharad S Suryavanshi (2014), Glycine combusted ZnFe2O4 gas sensor: Evaluation of structural, morphological and gas response properties, Ceramics International, 40 (7), 10607-10613 15 Jing Feng, Zhiqiang Zhang, Mingming Gao, Mengzhen Gu, Jinxin Wang, Wenjing Zeng, Yanzhuo Lv, Yueming Ren, Zhuangjun Fan (2019), Effect of the solvents on the photocatalytic properties of ZnFe 2O4 fabricated by solvothermal method, Materials Chemistry and Physics, 223, 758-761 16 K C Patil, M S Hegde, Tanu Rattan, S T Aruna (2008), Chemistry of 48 Nanocrystalline Oxide Materials: Combustion synthesis, Properties and Applications, World Scientific Publishing Co Pte Ltd 17 Kashinath C.Patil S T A, Tanu Mimani (2002), "Combustion synthesis: an update", Current Opinion in Solid State annd Materials Science, 6, 507-512 18 Kebede K Kefeni, Bhekie B Mamba, Titus A.M Msagati (2017), Application of spinel ferrite nanoparticles in water and wastewater treatment: A review, Separation and Purification Technology, 188, 399-422 19 M Sundararajan, L John Kennedy, P Nithya, J Judith Vijaya, M Bououdina (2017), Visible light driven photocatalytic degradation of rhodamine B using Mg doped cobalt ferrite spinel nanoparticles synthesized by microwave combustion method, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 108, 61-75 20 M Sundararajan, V Sailaja, L John Kennedy, J Judith Vijaya (2017), Photocatalytic degradation of rhodamine B under visible light using nanostructured zinc doped cobalt ferrite: Kinetics and mechanism, Ceramics International, 43, 540-548 21 Maria Sonmez1, Mihai Georgescu, Laurentia Alexandrescu, Dana Gurau, Anton Ficai, Denisa Ficai, Ecaterina Andronescu (2015), “Synthesis and Applications of Fe3O4/SiO2 Core-Shell Materials”, Current Pharmaceutical Design, 21, 000-000 22 Mostafa Khaksar, Davar M Boghaei, Mojtaba Amini (2015), “Synthesis, structural characterization and reactivity of manganese tungstate nanoparticles in the oxidative degradation of methylene blue”, Comptes Rendus Chimie, 18, 199-203 23 P Annie Vinosha, S Jerome Das (2018), Investigation on the role of pH for the structural, optical and magnetic properties of cobalt ferrite nanoparticles and its effect on the photo-fenton activity, Materials Today: Proceedings, (2), 8662-8671 49 24 Sandeep B Somvanshi, Mangesh V Khedkar, Prashant B Kharat, K.M Jadhav (2020), Influential diamagnetic magnesium (Mg2+) ion substitution in nano-spinel zinc ferrite (ZnFe2O4): Thermal, structural, spectral, optical and physisorption analysis, Ceramics International, 46(7), 8640-8650 25 Sidra Zawar, Shahid Atiq, Maida Tabasum, Saira Riaz, Shahzad Naseem (2019), Highly stable dielectric frequency response of chemically synthesized Mn-substituted ZnFe2O4, Journal of Saudi Chemical Society, 23 (4), 417-426 26 V.D Sudheesh, Nygil Thomas, N Roona, Harish Choudhary, Balaram Sahoo, N Lakshmi, Varkey Sebastian (2018), Synthesis of nanocrystalline spinel ferrite (MFe2O4, M = Zn and Mg) by solution combustion method: Influence of fuel to oxidizer ratio, Journal of Alloys and Compounds, 742, 577-586 27 Xiaojun Guo, Dianguo Wang (2019), Photo-Fenton degradation of methylene blue by synergistic action of oxalic acid and hydrogen peroxide with NiFe2O4 hollow nanospheres catalyst, Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(1), 102814 28 Xiaoli Xu, Lingbo Xiao, Yanmin Jia, Yuantign Hong, Jiangping Ma and Zheng Wu (2018), “Strong Visible Light Photocatalytic Activity of Magnetically Recyclable Sol–Gel-Synthesized ZnFe2O4 for Rhodamine B Degradation”, Journal of Electronic Materials, 47(1), 536-541 29 Yanbin Xiang, Yanhong Huang, Bing Xiao, Xiaoyong Wu, Gaoke Zhang (2020), Magnetic yolk-shell structure of ZnFe2O4 nanoparticles for enhanced visible light photo-Fenton degradation towards antibiotics and mechanism study, Applied Surface Science, 513, 145820 30 Wei Zhang, Yanbai Shen, Jin Zhang, Hongshan Bi, Sikai Zhao, Pengfei Zhou, Cong Han, Dezhou Wei, Na Cheng (2019), Low-temperature H2S sensing performance of Cu-doped ZnFe2O4 nanoparticles with spinel structure, Applied Surface Science, 470,581-590 50 PHỤ LỤC Giản đồ XRD mẫu NZF0 ÷ NZF10 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF0 300 290 d=2.546 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 d=2.986 170 160 150 140 130 d=1.492 d=1.625 120 d=2.111 110 80 70 60 d=1.335 50 d=1.287 90 d=1.725 d=2.436 100 40 30 d=1.272 Lin (Cps) 180 20 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF0.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 34.040 ° - Right Angle: 36.380 ° - Left Int.: 59.1 Cps - Right Int.: 56.7 Cps - Obs Max: 35.214 ° - d (Obs Max): 2.547 - Max Int.: 248 Cps - Net Height: 190 Cps - FWHM: 0.438 ° - Chord Mid.: 35.187 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF0 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - NZF2 300 d=2.546 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 d=2.988 150 140 d=1.492 130 d=1.624 120 110 d=2.111 100 90 80 d=1.723 70 60 d=1.334 50 40 30 20 d=1.287 160 d=2.433 Lin (Cps) 180 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN NZF2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 33.350 ° - Right Angle: 36.170 ° - Left Int.: 52.0 Cps - Right Int.: 43.7 Cps - Obs Max: 35.209 ° - d (Obs Max): 2.547 - Max Int.: 256 Cps - Net Height: 209 Cps - FWHM: 0.427 ° - Chord Mid.: 35.186 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - NZF4 300 290 d=2.543 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.978 150 140 130 d=2.107 100 80 70 d=1.721 d=2.439 90 60 d=1.335 50 40 30 20 d=1.219 d=1.623 110 d=1.286 120 d=1.272 d=1.491 Lin (Cps) 180 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuongTN NZF4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 33.710 ° - Right Angle: 36.050 ° - Left Int.: 58.3 Cps - Right Int.: 50.1 Cps - Obs Max: 35.275 ° - d (Obs Max): 2.542 - Max Int.: 249 Cps - Net Height: 196 Cps - FWHM: 0.422 ° - Chord Mid.: 35.255 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF4 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - NZF6 300 290 d=2.544 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 d=2.985 170 160 150 140 d=1.624 120 110 d=1.216 20 d=1.200 30 d=1.286 40 d=1.272 50 d=1.445 d=1.777 60 d=1.332 70 d=1.724 80 d=1.403 90 d=2.110 100 d=1.491 130 d=2.427 Lin (Cps) 180 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN NZF6.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 33.890 ° - Right Angle: 36.080 ° - Left Int.: 52.4 Cps - Right Int.: 45.5 Cps - Obs Max: 35.240 ° - d (Obs Max): 2.545 - Max Int.: 246 Cps - Net Height: 198 Cps - FWHM: 0.431 ° - Chord Mid.: 35.217 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF6 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - NZF8 300 290 280 d=2.542 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.982 150 140 130 d=1.622 110 80 70 d=1.722 d=2.436 d=2.106 100 90 d=1.490 120 60 d=1.333 50 40 30 20 d=1.285 Lin (Cps) 180 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuongTN NZF8.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 1) Left Angle: 33.560 ° - Right Angle: 36.380 ° - Left Int.: 52.2 Cps - Right Int.: 46.6 Cps - Obs Max: 35.281 ° - d (Obs Max): 2.542 - Max Int.: 240 Cps - Net Height: 192 Cps - FWHM: 0.435 ° - Chord Mid.: 35.255 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF8 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - NZF10 300 d=2.545 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 d=2.984 170 160 150 d=1.491 140 130 100 d=2.109 110 90 70 60 d=1.333 50 40 30 d=1.286 d=1.721 80 d=1.623 120 d=2.430 Lin (Cps) 180 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN NZF10.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° 1) Left Angle: 33.860 ° - Right Angle: 35.990 ° - Left Int.: 59.5 Cps - Right Int.: 58.1 Cps - Obs Max: 35.236 ° - d (Obs Max): 2.545 - Max Int.: 261 Cps - Net Height: 202 Cps - FWHM: 0.451 ° - Chord Mid.: 35.211 ° - Int Br 00-022-1012 (I) - Franklinite, syn - ZnFe2O4 - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.44110 - b 8.44110 - c 8.44110 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - - 601.447 - I/Ic Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen mẫu NZF10 80 PHỤ LỤC Phổ hồng ngoại mẫu NZF0 ÷NZF10 Phổ hồng ngoại mẫu NZF0 Phổ hồng ngoại mẫu NZF2 Phổ hồng ngoại mẫu NZF4 Phổ hồng ngoại mẫu NZF6 Phổ hồng ngoại mẫu NZF8 Phổ hồng ngoại mẫu NZF10 ... Ni2+ đến cấu trúc, tính chất hoạt tính quang xúc tác nano spinel ZnFe2O4, tiến hành thực đề tài: ? ?Tổng hợp, nghiên cứu đặc trƣng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác nano spinel ZnFe2O4 pha tạp Ni2+”... NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Ni2+ Ngành: Hóa vơ Mã số: 440 113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng... ion Mg2+ pha tạp Ảnh hưởng ion Mg2+ đến tính chất từ ZnFe2O4 tác giả đề cập đến Ảnh hưởng ion Ni2+ đến cấu trúc, tính chất hoạt tính quang xúc tác ZnFe2O4 nghiên cứu [13] Kết nghiên cứu cho thấy,