Slide chương 2 phản ứng pha rắn lỏng

an co ng c om CHƯƠNG PHẢN ỨNG PHA RẮN – LỎNG ng th 2.1 PHƯƠNG PHÁP SOL GEL du o 2.2 PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA HÓA HỌC cu u 2.3 PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT/ DUNG NHIỆT 2.4 PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om cu u du o ng th an co ng 2.1 PHƯƠNG PHÁP SOL GEL CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm Sự phát triển cấu trúc Các bước tiến hành Các phương pháp tạo màng cu u du o ng th an co ng c om CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm ng th an co ng Là phần tử ban đầu để tạo hạt keo (sol) Được tạo thành từ thành tố kim loại hay kim Được bao quanh ligand khác Precursor chất vô kim loại hay hữu kim loại du o ✓ ✓ ✓ ✓ c om Precursor: cu u Công thức chung precursor : M(OR)X với M kim loại R nhóm alkyl có công thức :CnH2n+1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm c om Sol: cu u du o ng th an co ng ❖ Mô tả phân tán hạt keo chất lỏng ❖ Là phần tử rắn có kích thước từ đến 10 nm ❖ Kích thước nhỏ nên lực tương tác chúng lực Val der Waals ❖ Các phân tử dung dịch va chạm lẫn làm hạt chuyển động ngẫu nhiên Brown ❖ Các hạt sol đến thời điểm định hút lẫn để trở thành phần tử lớn hơn, đến kích thước cỡ 1100 nm tuỳ theo xúc tác có mặt dung dịch mà phát triển theo hướng khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng c om Một số khái niệm pH< hay pH>10, có muối Làm tăng chiều dài tạo phân nhánh ngẫu nhiên chuỗi polimer du o u cu Cấu trúc chiều mạng Gel ng th an co pH từ 710,không có muối XÚC TÁC AXIT Sự phát triển Sol xúc tác khác XÚC TÁC BAZƠ Tạo nên kết tụ phân nhánh cluster CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm c om Gel: cu u du o ng th an co ng ❖ Haït keo Sol kết tụ lại + kết cấu thành phần rắn lỏng dung dịch liên kết chặt chẽ  chất kết dính: Gel ❖ Sự ngưng tụ (tăng số liên kết Kim loại-Oxide-Kim loại)  hạt dung dịch phát triển tạo thành mạng lưới ❖ Tăng nồng độ dung dịch, thay đổi độ pH tăng nhiệt độ  hạ rào cản tónh điện cho hạt tương tác  hạt kết tụ với  tạo Gel ❖ Nung điều kiện bình thường:sản phẩm gel khô (xerogel) ❖ Nung điều kiện siêu tới hạn: sản phẩm gel khí (aerogel) ➢ Sol => Gel: Tồn trình thủy phân ngưng tụ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt d [ MOM ] = K [M(OH)]2 + K [M(OH)][M(OR)] cw ca dt u Tốc độ ngưng tụ: du o ng th an co ng c om M(OR) + H2O M(OH) + ROH 2M(OH) M-O-M + H2O M(OH) + M(OR) M-O-M + ROH Caùc thông số ảnh hưởng đến trình động học Sol-Gel : ❖ Kh : số tốc độ thuỷ phân ❖ Kcw : số tốc độ ngưng tụ nước ❖ Kca : số tốc độ ngưng tụ rượu ❖ Nếu Kh>> Kcw Kh>> Kca : thuỷ phân hoàn toàn, không ngưng tụ  mật độ nhóm OR giảm nhanh ❖ Khi tốc độ giảm OR nhỏ tốc độ ngưng tụ  thuỷ phân ngưng tụ xảy cu Kcw> Kca : tốc độ ngưng tụ nước tỉ lệ với [M(OH)]2 Kcw Điều kiện giới hạn phản ứng ứng (hay khả khuếch tán monomer để lấp đầy lỗ trống mạng, làm cho cấu trúc màng kết chặt hơn) Tuy nhiên vị trí alkoxide không bị thuỷ phân hay thủy phân không hoàn toàn nên ngưng tụ du o • th an co ng c om Có loại phát triển cấu trúc : a Monomer - Cluster b Cluster - Cluster c Monomer- Monomer (không đáng kể) a Sự phát triển monomer – cluster(oligomer): CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự phát triển cấu trúc c om b Sự phát triển cluster-cluster ➢Với xúc tác axit tỉ số r (H2O:M) thấp (r