Tổng hợp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của nano spinel znfe2o4 pha tạp co2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGÔ THỊ THU HƯỜNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠTTÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Co2+ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGÔ THỊ THU HƯỜNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠTTÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Co2+ Ngành: Hóa vơ Mã số: 440 113 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ TỐ LOAN THÁI NGUYÊN -2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Tố Loan Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Ngô Thị Thu Hường i LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn 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 nghiệmHóa 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 tơi suốt q trình thực nghiệm hoàn 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 tơi, bố mẹ tơi, anh em họ hàng cho động lực tâm hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả luận văn Ngô Thị Thu Hường ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU Chương 1: 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 1.1.4 Một số phương pháp tổng hợp vật liệu nano 1.1.5 Các phương pháp nghiên cứu vật liệu nano 14 1.2 Tổng quan vật liệu nano spinel 20 1.2.1.Cấu trúc phân loại vật liệu spinel 20 1.2.2 Tính chất spinel 22 1.2.3 Một số kết nghiên cứu tổng hợp ứng dụng nano spinel ferit 23 1.3 Giới thiệu metylen xanh 26 Chương 2: THỰC NGHIỆM 28 2.1 Dụng cụ, hóa chất, máy móc 28 2.1.1 Dụng cụ, máy móc 28 2.1.2 Hóa chất 28 2.2 Tổng hợp spinel CoxZn1-xFe2O4 (x = ÷ 0,1) phương pháp đốt cháy dung dịch 28 2.3 Các phương pháp nghiên cứu mẫu 29 iii 2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 29 2.5 Nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh nano spinel 30 2.5.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 30 2.5.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh mẫu 31 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp nhiễu xạ Rơnghen 32 3.2 Kết nghiên cứu vật liệu phương pháp phổ hồng ngoại 33 3.3 Kết nghiên cứu hình thái học vật liệu 34 3.4 Kết nghiên cứu mẫu phương pháp phổ tán xạ lượng tia X 36 3.5 Kết nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh mẫu 37 3.5.1 Kết xác định thời gian đạt cân hấp phụ 37 3.5.2 Kết nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh mẫu 38 3.5.3 Động học phản ứng 42 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 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 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Lượng chất ban đầu mẫu CZF0 ÷CZF10 29 Bảng 2.2 Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 30 Bảng 3.1 Kích thước tinh thể (r), số mạng (a) thể tích ô mạng sở (V) mẫu CZF0÷CZF10 33 Bảng 3.2 Số sóng liên kết M-O hốc tứ diện (ν1) bát diện (ν2) mẫu CZF0 ÷CZF10 nung 500oC 34 Bảng 3.3 Thành phần % khối lượng có mẫu CZF0 CZF8 37 Bảng 3.4 Hiệu suất phân hủy MB có mặt H2O2 vật liệu CZF0 ÷ CZF10, sau 300 phút chiếu sáng 40 Bảng 3.5 Bảng giá trị ln(Co/Ct) theo thời gian có mặt H2O2 vàcác vật liệu CZF0÷ CZF10 43 Bảng 3.6 Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy MB có mặt H 2O2 vật liệu CZF0 ÷CZF10 43 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 2.1 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Một số ví dụ vật liệu nano: hạt nano (a), ống nano (b), màng nano (c) vật liệu có cấu trúc nano (d) Hai phương pháp để điều chế vật liệu nano Sơ đồ minh họa tam giác cháy 13 Cấu trúc tinh thể spinel 21 Mẫu ZnFe2O4 trước sau có từ trường tác dụng 25 Công thức cấu tạo phổ Uv-Vis dung dịch metylen xanh 27 Phổ UV-Vis dung dịch MB (a) đường chuẩn xác định nồng độ MB (b) 30 Giản đồ XRD mẫu CZF0÷CZF10 nung 500oC 32 Phổ IR mẫu CZF0 ÷CZF10 nung 500oC 34 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) mẫu CZF0 35 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) mẫu CZF8 35 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu CZF0 35 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu CZF8 36 Phổ EDX vật liệu CZF0 36 Phổ EDX vật liệu CZF8 37 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian có mặt vật liệu CZF0, bóng tối 38 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian có mặt H2O2 (a), CZF0 + chiếu sáng (b) 39 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian chiếu sáng có mặt đồng thời H2O2 vật liệu CZF0; CZF2 39 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian chiếu sángcó mặt đồng thời H2O2 vật liệu CZF4; CZF6 40 Phổ UV-Vis dung dịch MB theo thời gian chiếu sáng khicó mặt đồng thời H2O2 vật liệu CZF8; CZF10 40 Minh họa chế phân hủy quang xúc tác RhBtrên chất xúc tác ZnFe2O4 41 Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian có mặt H2O2 vàvật liệu CZF0 ÷CZF10 43 viii Theo tác giả [23,24], 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 vớiH2O2 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 [ 23,24,28] Trong trường hợp này, có mặt ion Co2+ mạng tinh thể ferit làm tăng hiệu suất quang xúc tác vật liệu ZnFe2O4 Theo tác giả [24,29,33], có mặt ionpha tạp mạng ferit làm giảm tái tổ hợp electron lỗ trống Do đó, hiệu suất quang xúc tác vật liệu pha tạp tăng cường Trong mẫu pha tạp Co2+, mẫu CZF8 có hiệu suất quang xúc tác đạt cao (94,31%) sau 300 phút chiếu sáng có mặt H2O2 Nguyên nhân mẫu CZF8 có kích thước tinh thể nhỏ (bảng 3.1) nên có diện tích bề mặt riêng cao [13] 3.5.3 Động học phản ứng Để xác định yếu tố động học phản ứng, chúng tơi tiến hành tính đại lượng ln(Co/Ct) theo thời gian Kết bảng 3.5 mơ 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 MB chất xúc tác CZF0 ÷CZF10 tn theo phương trình động học bậc Khi có mặt ion Co2+ mạng tinh thể ZnFe2O4, giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy MB tăng đạt giá trị cao với mẫu CZF8(bảng 3.6) 42 Bảng 3.5 Bảng giá trị ln(Co/Ct) theo thời gian có mặt H2O2 vật liệuCZF0÷ CZF10 t (phút) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 CZF0 0,09 0,20 0,27 0,29 0,48 0,65 0,81 1,06 1,31 1,58 CZF2 0,09 0,20 0,25 0,39 0,57 0,80 0,90 1,09 1,44 1,83 ln(Co/Ct) CZF4 CZF6 0,05 0,15 0,15 0,32 0,31 0,42 0,46 0,54 0,64 0,73 0,75 0,84 0,95 1,08 1,10 1,37 1,38 1,88 1,91 2,04 CZF8 0,12 0,32 0,43 0,60 0,85 1,29 1,44 1,80 2,13 2,87 CZF10 0,17 0,38 0,48 0,65 0,73 0,94 1,27 1,60 2,04 2,37 Hình 3.15.Sự phụ thuộc ln(Co/Ct) vào thời gian có mặt H2O2 vật liệuCZF0 ÷CZF10 Bảng 3.6 Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy MB có mặt H2O2 vật liệu CZF0 ÷CZF10 Mẫu CZF0 CZF2 CZF4 CZF6 CZF8 CZF10 k.10-2 (phút-1) 0,542 0,612 0,623 0,695 0,952 0,789 43 KẾT LUẬN Căn vào kết đạt đưa kết luận sau đây: Đã tổng hợp 06 mẫu nano spinel CZF0 ÷CZF10bằng 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 500oC đềuthu đơn pha ZnFe2O4 Kích thước tinh thể mẫu CZF2 ÷CZF10 nhỏ so với mẫu CZF0 Đã xác định giá trị số mạng thể tích mạng sở mẫu CZF0 ÷CZF10 -Đã xác định số sóng đặc trưng cho dao động liên kết kim loạioxi hốc tứ diện bát diện mẫu CZF0 ÷CZF10 - Nghiên cứu hình thái học cho thấy, mẫu CZF0 CZF8 thu có dạng hình đa giác, phân bố đồng Mẫu CZF8 có kích thước hạt nhỏ so với mẫu CZF0 - Bằng phương pháp phổ tán xạ lượng tia X, xác định có mặt nguyên tố Zn, Fe, O, Co mẫuCZF0 CZF8 Đã nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh mẫu CZF0 ÷CZF10 với có mặt H2O2 chiếu sáng đèn Led Kết cho thấy, mẫu CZF2 ÷CZF10 có hiệu suất phân hủy metylen xanh cao mẫu CZF0 Hiệu suất phân huỷ metylen xanh đạt cao 94,31% sau 300 phút chiếu sáng có mặt mẫu CZF8 H2O2 Phản ứng phân hủy metylen xanh chiếu sáng, có mặt H2O2 vật liệu CZF0 ÷CZF10 tn theo phương trình động học bậc Giá trị số tốc độ phản ứng phân hủy metylen xanh có mặt mẫu CZF2 ÷CZF10 cao mẫu CZF0 44 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, L John Kennedy, M Bououdina, J Judith Vijaya (2014),Synthesis, optical and magnetic properties of pure and Co-doped ZnFe2O4 nanoparticles by microwave combustion method, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 349,249-258 A Manikandan, J Judith Vijaya, M Sundararajan, C Meganathan, L John Kennedy, M Bououdina (2013),Optical and magnetic properties of Mgdoped 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 45 Darrell J Irvine, Melissa C Hanson, Kavya Rakhra and Talar Tokatlian (2015), “Synthetic Nanoparticles for Vaccines and Immunotherapy”, ACS Publications, 115 (19), 11109-11146 10 E Ranjith Kumar, Ch Srinivas, M.S Seehra, M Deepty, I Pradeep, A.S Kamzin, M.V.K Mehar, N Krisha Mohan, “Particle size dependence of the magnetic, dielectric and gas sensing properties of Co substituted NiFe2O4 nanoparticles”, Sensors and Actuators A: Physical, 279, 10-16 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) nanophotocatalysts: Synthesis, characterization and photocatalytic degradation of methylene blue dye, Journal of Molecular Structure, 1119, 39-47 14 Jiaming Liu, Ding Wang , Peng Dong, Jinbao Zhao, Qi Meng, Yingjie Zhang, Xue Li (2017), Effect of Glycine-to-nitrate Ratio on Solution Combustion Synthesis of ZnFe2O4 as Anode Materials for Lithium Ion Batteries, J Electrochem Sci, 12, 3741 – 3755 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 Hamed Mirzaei, Majid Darroudi, Zinc oxide nanoparticles (2017), “Zinc oxide nanoparticles: Biological synthesis and biomedical applications”, Ceramics International, 43, 907-914 46 17 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 18 K C Patil, M S Hegde, Tanu Rattan, S T Aruna (2008), Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials: Combustion synthesis, Properties and Applications, World Scientific Publishing Co Pte Ltd 19 Kashinath C.Patil S T A, Tanu Mimani (2002), "Combustion synthesis: an update", Current Opinion in Solid State annd Materials Science, 6, 507-512 20 Loan T T Nguyen, Lan T H Nguyen, Nhuong Chu Manh,Dung Nguyen Quoc, Hai Nguyen Quang, Hang T T Nguyen, Duy Chinh Nguyen, Long Giang Bach (2019), A Facile Synthesis, Characterization, and Photocatalytic Activity of Magnesium Ferrite Nanoparticles via the Solution Combustion Method, Journal of Chemistry, Vol 2019, 1-8 21 Loan T T Nguyen, Lan T H Nguyen¸ N T T Hang, Nguyen Quang Hai, Vu Thi Hau, Duy Trinh Nguyen, To-Uyen T Dao (2019), Influence of fuel on the structure, morphology, magnetic properties and photocatalytic activity of NiFe2O4 nanoparticles, Asian Journal of Chemistry, 31(12), 28652870 22 M Madhukara Naik, H.S Bhojya Naik, G Nagaraju, M Vinuth, K Vinu, R Viswanath (2019), Green synthesis of zinc doped cobalt ferrite nanoparticles: Structural, optical, photocatalytic and antibacterial studies, NanoStructures & Nano-Objects, 19, 100322 23 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 47 24 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 25 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 26 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 27 Mudassar Hussain, Misbah-ul-Islam, Turgut Meydan, Jerome A Cuenca, Yevgen Melikhov, Ghulam Mustafa, Ghulam Murtaza, Yasir Jamil (2018), Microwave absorption properties of CoGd substituted ZnFe2O4 ferrites synthesized by co-precipitation technique,Ceramics International, 44(6),59095914 28 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, 5(2), 8662-8671 29 Rimi Sharma, Sonal Singhal (2013), Structural, magnetic and electrical properties of zinc doped nickel ferrite and their application in photo catalytic degradation of methylene blue, Physica B, 414, 83-90 30 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 48 31 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 32 Tawfik Abdo Saleh, Vinod Kumar Gupta (2016), Nanomaterial and Polymer Membranes:Synthesis, Characterization, and Applications, Elsevier, 83-133 33 Ting Luo, Xianhua Hou, Qian Liang, Guangzu Zhang, Fuming Chen, Yingchun Xia, Qiang Ru, Lingmin Yao, Yuping Wu (2018), The influence of manganese ions doping on nanosheet assembly NiFe2O4 for the removal of Congo red, Journal of Alloys and Compounds, 763, 771-780 34 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 35 V.D Sudheesh, Nygil Thomas, N Roona, P.K Baghya, Varkey Sebastian (2017), Synthesis, characterization and influence of fuel to oxidizer ratio on the properties of spinel ferrite (MFe2O4, M = Co and Ni) prepared by solution combustion method, Ceramics International, 43 (17), 15002-15009 36 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 49 37 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 38 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 50 PHỤ LỤC Giản đồ XRD mẫu CZF0 ÷ CZF10 nung 500oC Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - ZF500 600 500 d=2.547 d=1.218 d=1.287 d=1.273 d=1.331 d=1.920 d=2.465 100 d=1.724 d=1.624 d=2.988 200 d=1.492 300 d=2.111 Lin (Cps) 400 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: MyTN ZF500.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: 33.980 ° - Right Angle: 35.990 ° - Left Int.: 35.5 Cps - Right Int.: 36.3 Cps - Obs Max: 35.197 ° - d (Obs Max): 2.548 - Max Int.: 323 Cps - Net Height: 287 Cps - FWHM: 0.369 ° - Chord Mid.: 35.196 ° - 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 CZF0 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF2 300 d=2.547 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 d=2.991 160 150 d=1.492 140 130 d=1.625 120 110 70 60 d=1.379 50 40 30 d=1.336 80 d=1.724 90 d=1.297 d=1.287 d=2.111 100 d=2.436 Lin (Cps) 180 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF2.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: 33.410 ° - Right Angle: 36.050 ° - Left Int.: 57.9 Cps - Right Int.: 59.1 Cps - Obs Max: 35.194 ° - d (Obs Max): 2.548 - Max Int.: 256 Cps - Net Height: 197 Cps - FWHM: 0.438 ° - Chord Mid.: 35.169 ° - 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 CZF2 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF4 300 d=2.548 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.989 150 140 130 d=1.492 Lin (Cps) 180 d=1.625 120 110 100 40 30 20 d=1.216 d=1.207 d=1.336 50 d=1.288 60 d=1.271 70 d=1.723 d=2.436 80 d=2.111 90 10 20 30 40 50 60 70 80 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF4.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: 33.650 ° - Right Angle: 35.990 ° - Left Int.: 45.8 Cps - Right Int.: 43.8 Cps - Obs Max: 35.196 ° - d (Obs Max): 2.548 - Max Int.: 262 Cps - Net Height: 218 Cps - FWHM: 0.399 ° - Chord Mid.: 35.178 ° - 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 CZF4 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF6 300 290 280 d=2.547 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.989 150 140 80 d=1.725 70 60 d=1.333 50 40 30 d=1.217 90 d=2.110 100 d=1.289 110 d=1.272 d=1.624 120 d=1.492 130 d=2.444 Lin (Cps) 180 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF6.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: 33.740 ° - Right Angle: 36.440 ° - Left Int.: 56.6 Cps - Right Int.: 49.8 Cps - Obs Max: 35.193 ° - d (Obs Max): 2.548 - Max Int.: 235 Cps - Net Height: 182 Cps - FWHM: 0.454 ° - Chord Mid.: 35.171 ° - 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 CZF6 80 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF8 300 290 280 270 260 d=2.550 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.990 Lin (Cps) 180 150 140 130 d=1.769 60 50 40 30 d=1.220 70 d=1.334 80 d=1.724 d=2.113 d=2.436 90 d=1.626 100 d=1.288 110 d=1.271 d=1.492 120 20 10 80 70 60 50 40 30 20 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF8.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: 33.620 ° - Right Angle: 36.080 ° - Left Int.: 50.4 Cps - Right Int.: 49.6 Cps - Obs Max: 35.162 ° - d (Obs Max): 2.550 - Max Int.: 213 Cps - Net Height: 163 Cps - FWHM: 0.497 ° - Chord Mid.: 35.135 ° - 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 CZF8 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - CZF10 300 290 280 d=2.548 270 260 250 240 230 220 210 200 190 170 160 d=2.989 150 140 130 90 80 60 50 d=1.287 d=1.723 70 40 30 20 d=1.218 100 d=1.273 d=1.625 110 d=1.492 120 d=2.110 Lin (Cps) 180 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: HuongTN CZF10.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: 33.890 ° - Right Angle: 36.170 ° - Left Int.: 52.9 Cps - Right Int.: 46.2 Cps - Obs Max: 35.192 ° - d (Obs Max): 2.548 - Max Int.: 236 Cps - Net Height: 187 Cps - FWHM: 0.405 ° - Chord Mid.: 35.177 ° - 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 CZF10 80 PHỤ LỤC2 Phổ hồng ngoại mẫu CZF0 ÷CZF10 Phổ hồng ngoại mẫu CZF0 Phổ hồng ngoại mẫu CZF2 Phổ hồng ngoại mẫu CZF4 Phổ hồng ngoại mẫu CZF6 Phổ hồng ngoại mẫu CZF8 Phổ hồng ngoại mẫu CZF10 ... nghiên cứu ảnh hưởng ion Co2+ đến cấu trúc, tính chất hoạt tính quang xúc tác nano spinel ZnFe2O4, tiến hành thực đề tài: ? ?Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc hoạt tính quang xúc tác nano spinel. .. NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGÔ THỊ THU HƯỜNG TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠTTÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA NANO SPINEL ZnFe2O4 PHA TẠP Co2+ Ngành: Hóa vơ Mã số: 440 113 LUẬN VĂN THẠC... 29 2.5 Nghiên cứu hoạt tính quang xúc tác phân hủy metylen xanh nano spinel 30 2.5.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 30 2.5.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy