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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ HUYỀN TỔNG HỢP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA OXIT NANO ZnO PHA TẠP ION Ag+, La3+ LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ HUYỀN TỔNG HỢP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA OXIT NANO ZnO PHA TẠP Ag+, La3+ Chuyên ngành: HĨA VƠ CƠ Mã số: 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ TỐ LOAN THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Tố Loan số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Thái Ngun, tháng 05 năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Huyền Nguời hướng dẫn khoa học Xác nhận khoa chuyên môn Trưởng khoa PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS Nguyễn Thị Tố Loan i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Trước tiên 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, cô 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 Xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực nghiệm hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 05 năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Huyền ii MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Danh mục iii Danh mục bảng vi Danh hình vii Danh từ viết tắt ix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN .2 1.1 Vật liệu nano 1.1.1 Phân loại vật liệu nano 1.1.2 Tính chất vật liệu nano .3 1.1.3 Ứng dụng vật liệu nano 1.2 Một số phương pháp tổng hợp vật liệu oxit nano 1.2.1 Phương pháp đồng kết tủa 1.2.2 Phương pháp thủy nhiệt 1.2.3 Phương pháp sol-gel 1.2.4 Phương pháp tổng hợp đốt cháy 1.3 Tổng quan vật liệu ZnO ZnO pha tạp kim loại 10 1.3.1 Vật liệu ZnO ZnO pha tạp kim loại 10 1.3.1 Ứng dụng vật liệu ZnO ZnO pha tạp ion kim loại xúc tác quang hóa phân hủy thuốc nhuộm 14 1.4 Tổng quan poli (vinyl ancol) metyl da cam 16 1.4.1 Poli (vinyl ancol) 16 1.4.2 Metyl da cam 17 1.5 Các phương pháp nghiên cứu vật liệu 19 iii 1.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt 19 1.5.2 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 20 1.5.3 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 21 1.5.4 Phương pháp đo phổ tán sắc lượng tia X 22 1.5.5 Phương pháp đo phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến 23 1.5.6 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại- khả kiến 24 Chương THỰC NGHIỆM 25 2.1 Dụng cụ, hóa chất 25 2.1.1 Dụng cụ, máy móc 26 2.1.2 Hóa chất 26 2.2 Tổng hợp oxit ZnO pha tạp Ag+, La3+ phương pháp đốt cháy gel 26 2.3 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng quang xúc tác phân huỷ metyl da cam vật liệu 27 2.3.1 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 27 2.3.2 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ .28 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng %mol Ag+, La3+ pha tạp .28 2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng .29 2.3.5 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu .29 2.3.6 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ metyl da cam 30 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp phân tích nhiệt 31 3.2 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 32 3.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ % mol Ag+, La3+ pha tạp 32 3.3 Kết xác định hình thái học mẫu 35 3.4 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp phổ tán sắc lượng tia X 37 3.6 Kết nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến phản ứng quang xúc tác 40 iv 3.6.1 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 40 3.6.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian chiếu sáng 42 3.6.4 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu 47 3.6.5 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ metyl da cam 48 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 Khối lượng Zn(NO3)2.4H2O, AgNO3, La(NO3)3.6H2O 27 Bảng 2.2 Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 27 Bảng 3.1: Kích thước tinh thể r (nm) mẫu A1÷A10 L1÷L10 nung 500oC 33 Bảng 3.2: Kích thước tinh thể (nm) mẫu A1 L1 nung 500÷700oC 35 Bảng 3.3 Giá trị bước sóng hấp thụ λ lượng vùng cấm Eg Các mẫu ZnO, A1 ÷A10 L1÷ L10 40 Bảng 3.4 Ảnh hưởng hiệu suất vào phần trăm pha tạp A1  A10 L1  L10 41 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian chiếu sáng đến hiệu suất phân huỷ MO có mặt chất xúc tác A1÷A10 43 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến hiệu suất phân huỷ MO có mặt chất xúc tác L1÷L10 43 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến giá trị lnCo/Ct có mặt vật liệu A1÷A10 45 Bảng 3.8 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến giá trị lnCo/Ct có mặt vật liệu L1÷L10 45 Bảng 3.9 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến hiệu suất phân huỷ MO 47 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ MO đến hiệu suất phân huỷ MO có mặt A10 L10 48 vi DANH CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Một số ví dụ vật liệu nano: (a) hạt nano, (b) ống nano, (c) màng nano (d) vật liệu có cấu trúc nano Hình 1.2 Hai ngun lí công nghệ nano Hình 1.3 Cấu trúc wurtzite ZnO 11 Hình 1.4 Cấu trúc lập phương giả kẽm cấu trúc lập phương kiểu NaCl ZnO 11 Hình 1.5 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) dây nano ZnO (a); ZnO dạng lò xo (b); ZnO dạng kim (c) 12 Hình 1.6 Cơ chế quang xúc tác chất bán dẫn 14 Hình 1.7 Phổ Uv-Vis dung dịch metyl da cam 19 Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đo phổ EDX 23 Hình 2.1 Đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 28 Hình 3.1 Giản đồ phân tích nhiệt mẫu A1 31 Hình 3.2 Giản đồ phân tích nhiệt mẫu L1 31 Hình 3.3: Giản đồ XRD mẫu A1÷A10 nung 500oC 32 Hình 3.4: Giản đồ XRD mẫu L1÷L10 nung 500oC 33 Hình 3.5 Giản đồ XRD mẫu A1 nung 500 ÷ 700oC 34 Hình 3.6 Giản đồ XRD mẫu L1 nung 500 ÷ 700oC 35 Hình 3.7 Ảnh TEM mẫu ZnO nung 500oC 36 Hình 3.8 Ảnh TEM mẫu A1 nung 500oC 36 Hình 3.9 Ảnh TEM mẫu A5 nung 500oC 36 Hình 3.10 Ảnh TEM mẫu A10 nung 500oC 37 Hình 3.11 Ảnh TEM L1 nung 500oC 37 Hình 3.12 Ảnh TEM mẫu L10 nung 500oC 37 Hình 3.13 Phổ EDX mẫu A10 nung 500oC 38 Hình 3.14 Phổ EDX mẫu L10 nung 500oC 38 vii Hình 3.15 Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến mẫu ZnO, A1 ÷A10 39 Hình 3.16 Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại- khả kiến mẫu ZnO, L1÷L10 39 Hình 3.17 Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ MO vào thời gian phản ứng có mặt vật liệu A10 (a) L10 (b) 41 Hình 3.18 Sự phụ thuộc hiệu suất phân huỷ MO vào tỉ lệ % mol Ag+ (a), La3+ (b) pha tạp 42 Hình 3.19 Sự phụ thuộc hiệu suất phân hủy MO vào thời gian có mặt chất xúc tác A1÷A10 44 Hình 3.20 Sự phụ thuộc hiệu suất phân hủy MO vào thời gian có mặt chất xúc tác L1÷L10 44 Hình 3.21 Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian có mặt vật liệu A1÷A10 46 Hình 3.22 Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian có mặt vật liệu L1÷L10 46 Hình 3.23 Sự phụ thuộc hiệu suất phân huỷ MO vào khối lượng vật liệu A10 (a) L10 (b) 47 Hình 3.24 Sự phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào nồng độ MO có mặt A10 (a) L10 (b) 48 viii gốc tự OH nên hiệu suất phân huỷ MO tăng Tuy nhiên khối lượng lớn 75mg vật liệu A10 L10 hiệu suất phân huỷ MO giảm Nguyên nhân khối lượng vật liệu tăng nhiều cản trở hoạt động tâm phản ứng dẫn đến hiệu suất phân huỷ MO giảm 3.6.5 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ metyl da cam Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ MO đến hiệu suất phân huỷ MO có mặt A10 L10 bảng 3.10 hình 3.24 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ MO đến hiệu suất phân huỷ MO có mặt A10 L10 Vật liệu A10 Vật liệu L10 STT Co(mg/l) Ct(mg/l) H (%) Co(mg/l) Ct(mg/l) H (%) 0,98 0,09 90,81 0,99 0,08 91,91 4,99 0,94 81,16 4,89 1,20 75,46 9,86 2,63 73,33 9,91 3,15 68,21 12,11 5,19 57,14 12,39 5,58 54,96 14,71 8,73 40,65 14,86 9,04 39,17 H% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 H% 90,81 81,16 73,33 57,14 40,65 0.98 4.99 9.86 (a) 12.11 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 91,91 75,46 54,96 39,17 0.99 14.71 68,21 4.89 9.91 (b) C(mg/l) 12.39 14.86 C(mg/l) Hình 3.24 Sự phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào nồng độ MO có mặt A10 (a) L10 (b) 48 Từ bảng 3.10 hình 3.24 ta thấy, nồng độ MO tăng lên hiệu suất phân huỷ giảm dần từ 90,81% đến 40,65% có mặt A10 từ 91,91% đến 39,17% có mặt L10 Điều giải thích tăng nồng độ MO số lượng phân tử chất hấp phụ bề mặt chất xúc tác tăng, lại làm cản trở hấp thụ photon để sinh hạt mang điện vật liệu Điều dẫn đến giảm số lượng gốc OH tạo ra, hiệu suất giảm phân hủy giảm 49 KẾT LUẬN Căn vào kết đạt đưa kết luận sau đây: Đã tổng hợp vật liệu ZnO, A1÷A10 L1÷L10 phương pháp đốt cháy gel với chất poli vinyl ancol Đã nghiên cứu mẫu số phương pháp vật lí hố lí Kết cụ thể sau: - Bằng phương pháp phân tích nhiệt xác định nhiệt độ nung mẫu 450oC - Bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen cho thấy, mẫu A1÷A10 xuất đồng thời pha Ag, ZnO Với mẫu L1÷L10 thu đơn pha ZnO - Đã xác định có mặt nguyên tố Zn, O, Ag La mẫu phương pháp phổ tán sắc lượng tia X Các mẫu thu tinh khiết - Nghiên cứu hình thái học cho thấy, hạt oxit thu hình cầu, phân bố đồng với đường kính trung bình khoảng 30 nm Các mẫu ZnO pha tạp Ag+, La3+ có hình thái học không thay đổi so với ZnO - Bằng phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến cho thấy, việc pha tạp thêm A1÷A10 L1÷L10 vào làm giảm lượng vùng cấm oxit ZnO Đã nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến hiệu suất phân huỷ metyl da cam có mặt vật liệu ZnO, A1÷A10 L1÷L10 Trong điều kiện nghiên cứu cho thấy: + Khi tăng tỉ lệ % mol Ag+, La3+ pha tạp, hiệu suất phân huỷ MO tăng + Khi tăng thời gian phản ứng hiệu suất phân huỷ MO tăng Sau 150 phút chiếu sáng đèn UV hiệu suất phân huỷ MO đạt 85,86% có mặt vật liệu A10 đạt 90,23% có mặt vật liệu L10 + Khi khối lượng vật liệu tăng từ 10  75mg hiệu suất phân huỷ MO tăng từ , khối lượng vật liệu lớn 75mg hiệu suất phân huỷ MO giảm + Hiệu suất phân huỷ MO giảm nồng độ MO tăng Kết nghiên cứu động học cho thấy phản ứng phân huỷ MO xúc tác A1  A10 L1  L10 tuân theo phương trình động học bậc 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Đăng Độ (2011), Các phương pháp vật lí hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Hương (2012), “Chế tạo nghiên cứu tính chất quang vật liệu nano ZnO”, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Lưu Mạnh Kiên (2008), “Hạt nano từ tính Fe3O4: tính chất ứng dụng để đánh dấu tế bào xử lí nước bị nhiễm bẩn”, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Cơng nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội Võ Triều Khải (2014), Tổng hợp nano kẽm oxit có kiểm sốt hình thái số ứng dụng, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam La Vũ Thùy Linh (2010), “Công nghệ nano – cách mạng khoa học kĩ thuật kỉ 21”, Tạp chí Khoa học ứng dụng, số 12, tr 47 - 50 Nguyễn Thị Tố Loan (2011), “Nghiên cứu chế tạo số nano oxit sắt, mangan khả hấp thụ asen, sắt, mangantrong nước sinh hoạt”, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Nguyễn Thị Tố Loan, Chu Thị Ánh Ngọc (2014), “Nghiên cứu tổng hợp oxit nano ZnO có pha tạp Al phương pháp đốt cháy gel”, Tạp chí hóa học, T.52(5A), tr 224-228 Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano - Cơng nghệ vật liệu nguồn, Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Nguyễn Tiến Tài (2008), Phân tích nhiệt ứng dụng nghiên cứu vật liệu, Nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Tiếng Anh 10 A Gnanaprakasam, V M Sivakumar and M Thirumarimurugan(2016), “ A study on Cu and Ag doped ZnO nanoparticles for thephotocatalytic degradation of brilliant green dye: synthesis and characterization”, Water Science & Technology 1426 51 11 C N R Rao, A Muller, A K Cheetham (2004), “The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications”, Wileyvch Verlag GmbH & Co.KGaA, Weinheim 12 Chang Y.Q, Way D.P, Luo X.H, Chen X.H (2003), “Magnetic properties of Mn- doped ZnO nanowires”, Appl phys Lett, 83, 4020 13 F.Giovannelli, A Ngo Ndimba, P DiaZ-Chao, M Motelica-Heino, P.I Raynal, C Autret, F Delorme (2014), “Synthesis of Al- doped ZnO nanoparticles by aqueous coprecipitation”, Powder Technology, 262, 203-208 14 Fenglin Xian , Kaibo Miao, Xuecheng Bai, Yun Ji, Feier Chen, Xiangyin Li (2013), “ Characteraction of Ag-doped ZnO thin film synthesized by sol– gel method and its using in thin film solar cells”, Optik 124, 4876–4879 15 Ge C, Xie C, Hu M, Gui Y, Bai Z, Zeng D (2007), “Structural characteristics and UV-light enhanced gas sensitivity of La-doped ZnO nanoparticles”, Materials Science and Engineering B, Vol 141, pp 43–48 16 Heri Sutanto, Singgih Wibowo, Iis Nurhasanah, Eko Hidayanto, and H Hadiyanto (2016), “ Research Article Ag Doped ZnO Thin Films Synthesized by Spray Coating Technique for Methylene Blue Photodegradation under UV Irradiation”, Hindawi Publishing Corporation International Journal of Chemical Engineering, Article ID 6195326, pages 17 Jia T., Wang W., Long F., Fu Z., Wang H., Zhang Q (2009), “Fabrication, characterization and photocatalytic activity of La-doped ZnO Nanowires”, Journal of Alloys and Compounds, Vol 484, pp 410–415 18 L.L Hench and J.K West (1990), “The sol - gel process”, Chemical reviews, 90 (1), 33-72 19 L.Z Pei, H.S Zhao, W.Tan, H.Y Yu, Y.W Chen, QianFeng Zhang (2009), “Single crystalline ZnO nanorods grown by a simple hydrothermal process”, Materials characterization, Vol 60, 1063 - 1067 20 Lena Saint Macary, Myrtil Kahn, Claude Estournès, Pierre Fau, David 52 Trémouilles, Marise Bafleur, Philippe Renaud, Bruno Chaudret (2009), “ Size effects on varistor properties made from zinc oxide nanoparticles by low temperature spark plasma sintering”, Wiley 19 (11), p.1775-1783 21 Leo Chau - Kuang Liau, Ji-Siou Huang(2017), “Energy-level variations of Cu-doped ZnO fabricated fabricated fabricated ”, Journal of Alloys and Compounds, 702, 153-160 22 Lu L., Li R., Peng T., Fan K., Dai K (2011), “Effects of rare earth ion modifications on the photoelectrochemical properties of ZnO-based dyesensitized solar cells”, Renewable Energy, 36, pp 3386 - 3393 23 N Daneshvar, M H Rasoulifard, A R Khataee, F Hosseinzadous (2007), “Removal of C I Acid Orange from aqueous solution by UV irradiation in the presence of ZnO nanopowder”, Journal of Hazardous Materials, 143, 95101 24 Ngoc Tien Huynh, Van Hoang Luan, Thuy Hoa Le, Tri Khoa Nguyen, Hahn S H., Chung J S, Shin E W, Hur S H (2013), “One-pot synthesis of a reduced graphene oxide–zinc oxide sphere composite and its use as a visible light photocatalyst”, Chemical Engineering Journal, Vol 229, pp 126–133 25 Nguyen Van Nghia, Tran Nam Trung, Nguyen Ngoc Khoa Truong, Doan Minh Thuy (2012), “Preparation and Characterization of Silver Doped ZnO Nanostructures”, Scientific Research, 1, 18-22 26 Rosari Saleh , Nadia Febiana Djaja, Suhendro Purbo Prakoso (2013), “The correlation between magnetic and structural properties of nanocrystalline transition metal-doped ZnO particles prepared by the co-precipitation method”, Journal of Alloys and Compounds, 546, 48-56 27 Shibin Sun, Xueting Chang, Xiujuan Li, Zhenjiang Li (2013),“ Synthesis of N-doped ZnO nanoparticles with improved photocatalytical activity”, Ceramics International 39, 5197–5203 53 28 Viet Ha-Tran Thi, Byeong-Kyu Lee (2017), “ Effective photocatalytic degradation of paracetamol using La-doped ZnO photocatalyst under visible light irradiation”, Materials Research Bulletin 9289 29 Wang X, Wu M, Tang W, Zhu Y, Wang L, Wang Q, He P, Fang Y, (2013),“Simultaneous electrochemical determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid using a palladium nanoparticle/graphene/chitosan modified electrode”, Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol 695, pp 10–16 30 X.L Xu , Y Chen , S.Y Ma, W.Q Li , Y.Z Mao,(2015),“ Excellent acetone sensor of La-doped ZnO nanofibers with unique bead-like structures”, Sensors and Actuators B: Chemical (213), 222-233 31 Zhao J, Wang L, Yan X, Yang Y, Lei Y, Zhou J, Huang Y, Gu Y, Zhang Y(2011), “Structure and photocatalytic activity of Ni-doped ZnO nanorods”, Mater Res Bull Vol 46, pp 1207–1210 Phụ lục 1: Giản đồ XRD mẫu ZnO, A1  A10 nung 500oC 54 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - ZnOTK-500 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 d=2.474 1300 1100 1000 200 100 d=1.236 d=1.406 300 d=1.299 d=1.910 400 d=1.624 500 d=1.378 600 d=1.358 700 d=1.476 800 d=2.601 900 d=2.815 Lin (Cps) 1200 80 70 60 50 40 30 20 2-Theta - Scale File: TrangTN ZnOTK-500.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 17/08/2017 2:21:1 1) Left Angle: 35.270 ° - Right Angle: 37.730 ° - Obs Max: 36.268 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 1063 Cps - Net Height: 1041 Cps - FWHM: 0.244 ° - Raw Area: 350.7 Cps x deg - Net Area: 299.4 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 73.95 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) Giản đồ XRD oxit nano ZnO nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H1-500 1500 1400 1300 1200 d=2.475 1100 1000 d=2.814 800 700 600 d=1.235 d=1.302 100 d=1.378 d=1.445 200 d=2.044 d=2.358 300 d=1.407 d=1.910 400 d=1.477 d=1.624 500 d=1.358 d=2.602 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: TrangTN H1-500.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 02/08/2017 3:46:57 PM 1) Left Angle: 35.210 ° - Right Angle: 37.250 ° - Obs Max: 36.266 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 950 Cps - Net Height: 927 Cps - FWHM: 0.246 ° - Raw Area: 308.2 Cps x deg - Net Area: 260.2 Cps x deg 2) Left Angle: 37.730 ° - Right Angle: 38.600 ° - Obs Max: 38.131 ° - d (Obs Max): 2.358 - Max Int.: 80.0 Cps - Net Height: 65.6 Cps - FWHM: 0.259 ° - Raw Area: 29.88 Cps x deg - Net Area: 17.63 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 79.08 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 7.44 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.000 Giản đồ XRD mẫu A1 nung 500oC 55 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H5-500 1500 1400 1300 d=2.474 1200 1100 1000 d=2.813 800 700 d=2.602 Lin (Cps) 900 600 d=1.237 d=1.301 d=1.377 d=1.444 100 d=2.043 d=2.362 200 d=1.358 300 d=1.406 d=1.910 400 d=1.476 d=1.624 500 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: TrangTN H5-500.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 02/08/2017 3:57:32 PM 1) Left Angle: 35.300 ° - Right Angle: 37.340 ° - Obs Max: 36.284 ° - d (Obs Max): 2.474 - Max Int.: 1048 Cps - Net Height: 1024 Cps - FWHM: 0.245 ° - Raw Area: 342.2 Cps x deg - Net Area: 292.9 Cps x deg 2) Left Angle: 37.640 ° - Right Angle: 38.570 ° - Obs Max: 38.071 ° - d (Obs Max): 2.362 - Max Int.: 43.6 Cps - Net Height: 30.2 Cps - FWHM: 0.248 ° - Raw Area: 19.71 Cps x deg - Net Area: 7.136 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 76.12 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 3.35 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.000 Giản đồ XRD mẫu A5 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H10-500 1000 900 800 d=2.473 700 500 d=1.238 d=1.231 d=1.301 d=1.406 100 d=1.377 d=1.476 d=1.624 d=1.444 200 d=1.910 d=2.043 300 d=1.358 d=2.600 400 d=2.358 d=2.812 Lin (Cps) 600 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuyenTN H10-500.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 17/08/2017 1:46:41 P 1) Left Angle: 35.060 ° - Right Angle: 37.550 ° - Obs Max: 36.281 ° - d (Obs Max): 2.474 - Max Int.: 572 Cps - Net Height: 554 Cps - FWHM: 0.245 ° - Raw Area: 208.4 Cps x deg - Net Area: 164.2 Cps x deg 2) Left Angle: 37.400 ° - Right Angle: 38.990 ° - Obs Max: 38.127 ° - d (Obs Max): 2.358 - Max Int.: 354 Cps - Net Height: 338 Cps - FWHM: 0.225 ° - Raw Area: 109.6 Cps x deg - Net Area: 84.98 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 92.23 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 41.67 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.00 Giản đồ XRD mẫu A10 nung 500oC 56 80 Phụ lục 2: Giản đồ XRD mẫu L1÷L10 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L1-500 600 d=2.475 500 d=2.814 300 d=2.604 d=1.237 d=1.377 d=1.407 d=1.578 100 d=1.358 d=1.478 d=1.624 200 d=1.911 Lin (Cps) 400 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuyenTN L1-500.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: 35.150 ° - Right Angle: 37.700 ° - Left Int.: 33.0 Cps - Right Int.: 15.9 Cps - Obs Max: 36.261 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 429 Cps - Net Height: 403 Cps - FWHM: 0.439 ° - Chord Mid.: 36.256 ° - Int Br 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 75.73 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L1 nung 500oC 57 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L5-500 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 d=2.474 200 190 170 160 150 d=2.810 Lin (Cps) 180 140 130 d=1.907 70 60 50 40 d=1.307 80 d=1.379 90 d=1.357 100 d=1.476 110 d=1.627 d=2.601 120 30 20 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuyenTN L5-500.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: 35.360 ° - Right Angle: 37.580 ° - Left Int.: 35.8 Cps - Right Int.: 16.5 Cps - Obs Max: 36.320 ° - d (Obs Max): 2.472 - Max Int.: 164 Cps - Net Height: 137 Cps - FWHM: 0.695 ° - Chord Mid.: 36.212 ° - Int Br 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L5 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L10-500 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 150 80 70 60 d=1.970 50 40 30 d=1.242 90 d=1.622 100 d=1.915 110 d=2.607 d=2.574 120 d=1.478 d=1.467 130 d=1.376 d=2.480 140 d=2.810 Lin (Cps) 180 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuyenTN L10-500.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 ° 1) Left Angle: 35.390 ° - Right Angle: 37.940 ° - Left Int.: 30.2 Cps - Right Int.: 9.81 Cps - Obs Max: 36.260 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 99.3 Cps - Net Height: 76.0 Cps - FWHM: 0.814 ° - Chord Mid.: 36.228 ° - Int B 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 100.00 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L10 nung 500oC 58 80 Phụ lục 3: Giản đồ XRD mẫu H1 nung nhiệt độ khác Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H1-500 1500 1400 1300 1200 d=2.475 1100 1000 d=2.814 800 700 600 d=1.235 d=1.302 100 d=1.378 d=1.445 200 d=2.044 d=2.358 300 d=1.407 d=1.910 400 d=1.477 d=1.624 500 d=1.358 d=2.602 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: TrangTN H1-500.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 02/08/2017 3:46:57 PM 1) Left Angle: 35.210 ° - Right Angle: 37.250 ° - Obs Max: 36.266 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 950 Cps - Net Height: 927 Cps - FWHM: 0.246 ° - Raw Area: 308.2 Cps x deg - Net Area: 260.2 Cps x deg 2) Left Angle: 37.730 ° - Right Angle: 38.600 ° - Obs Max: 38.131 ° - d (Obs Max): 2.358 - Max Int.: 80.0 Cps - Net Height: 65.6 Cps - FWHM: 0.259 ° - Raw Area: 29.88 Cps x deg - Net Area: 17.63 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 79.08 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 7.44 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.000 Giản đồ XRD mẫu H1 nung 500oC 59 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H1-600 1500 1400 d=2.475 1300 1200 1100 1000 d=2.815 800 700 d=2.602 Lin (Cps) 900 600 d=1.238 d=1.378 d=1.359 d=1.302 100 d=1.443 200 d=2.042 d=2.359 300 d=1.407 d=1.911 400 d=1.477 d=1.624 500 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: TrangTN H1-600.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 02/08/2017 4:08:06 PM 1) Left Angle: 35.360 ° - Right Angle: 37.310 ° - Obs Max: 36.265 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 1118 Cps - Net Height: 1100 Cps - FWHM: 0.219 ° - Raw Area: 308.3 Cps x deg - Net Area: 274.4 Cps x deg 2) Left Angle: 37.700 ° - Right Angle: 38.480 ° - Obs Max: 38.117 ° - d (Obs Max): 2.359 - Max Int.: 94.3 Cps - Net Height: 81.5 Cps - FWHM: 0.216 ° - Raw Area: 28.53 Cps x deg - Net Area: 18.50 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 66.76 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 6.28 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.000 Giản đồ XRD mẫu H5 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - H1-700 d=2.475 1500 1400 1300 1200 1100 d=2.814 1000 800 d=2.602 700 d=1.239 d=1.302 100 d=1.445 d=2.043 200 d=1.407 300 d=1.358 400 d=1.378 d=1.911 500 d=1.477 d=1.625 600 d=2.359 Lin (Cps) 900 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: TrangTN H1-700.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.3 s - Anode: Cu - WL1: 1.5406 - Generator kV: 40 kV - Generator mA: 40 mA - Creation: 03/08/2017 8:20:34 AM 1) Left Angle: 35.660 ° - Right Angle: 37.070 ° - Obs Max: 36.270 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 1295 Cps - Net Height: 1276 Cps - FWHM: 0.205 ° - Raw Area: 313.4 Cps x deg - Net Area: 286.2 Cps x deg 2) Left Angle: 37.640 ° - Right Angle: 38.660 ° - Obs Max: 38.123 ° - d (Obs Max): 2.359 - Max Int.: 91.1 Cps - Net Height: 75.0 Cps - FWHM: 0.222 ° - Raw Area: 34.26 Cps x deg - Net Area: 18.04 Cps x deg 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - WL: 1.5406 - Y: 82.21 % - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0.0072,29) 01-089-3722 (C) - Silver - Ag - WL: 1.5406 - Y: 5.46 % - Cubic - a 4.08550 - b 4.08550 - c 4.08550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fm-3m (225) - - 68.1923 - I/Ic PDF 17.2 - F5=1000(0.000 Giản đồ XRD mẫu H10 nung 500oC 60 80 Phụ lục 4: Giản đồ XRD mẫu L1 nung nhiệt độ khác Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L1-500 600 d=2.475 500 d=2.814 300 d=2.604 d=1.237 d=1.377 d=1.407 d=1.578 100 d=1.358 d=1.478 d=1.624 200 d=1.911 Lin (Cps) 400 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuyenTN L1-500.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: 35.150 ° - Right Angle: 37.700 ° - Left Int.: 33.0 Cps - Right Int.: 15.9 Cps - Obs Max: 36.261 ° - d (Obs Max): 2.475 - Max Int.: 429 Cps - Net Height: 403 Cps - FWHM: 0.439 ° - Chord Mid.: 36.256 ° - Int Br 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 75.73 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L1 nung 500oC 61 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L1-600 d=2.476 600 500 d=2.812 300 d=1.237 d=1.298 d=1.406 100 d=1.358 d=1.910 d=1.477 200 d=1.378 d=1.624 d=2.601 Lin (Cps) 400 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuyenTN L1-600.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 ° 1) Left Angle: 35.210 ° - Right Angle: 37.790 ° - Left Int.: 34.1 Cps - Right Int.: 12.3 Cps - Obs Max: 36.259 ° - d (Obs Max): 2.476 - Max Int.: 451 Cps - Net Height: 426 Cps - FWHM: 0.406 ° - Chord Mid.: 36.260 ° - Int Br 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 72.11 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L1 nung 600oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - L1-700 d=2.475 1000 900 800 d=2.812 700 d=2.601 500 d=1.237 100 d=1.358 d=1.406 200 d=1.377 300 d=1.476 d=1.623 400 d=1.910 Lin (Cps) 600 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuyenTN L1-700.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: 35.360 ° - Right Angle: 37.160 ° - Left Int.: 16.9 Cps - Right Int.: 16.1 Cps - Obs Max: 36.280 ° - d (Obs Max): 2.474 - Max Int.: 867 Cps - Net Height: 850 Cps - FWHM: 0.232 ° - Chord Mid.: 36.279 ° - Int Br 00-036-1451 (*) - Zincite, syn - ZnO - Y: 84.66 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 3.24982 - b 3.24982 - c 5.20661 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63mc (186) - - 47.6216 - F27=130(0 Giản đồ XRD mẫu L1 nung 700oC 62 80 ... PHẠM NGUYỄN THỊ HUYỀN TỔNG HỢP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA OXIT NANO ZnO PHA TẠP Ag+, La3+ Chun ngành: HĨA VƠ CƠ Mã số: 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT... tài ? ?Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác oxit nano ZnO có pha tạp với ion Ag+, La3+” Chương TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu nano 1.1.1 Phân loại vật liệu nano Vật liệu nano. .. tạo oxit nano Trong luận văn sử dụng phương pháp đốt cháy gel polime để tổng hợp oxit nano ZnO có pha tạp Ag+, La3+ 1.3 Tổng quan vật liệu ZnO ZnO pha tạp kim loại 1.3.1 Vật liệu ZnO ZnO pha tạp