Hình 4.8 là các giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu PbO2 đƣợc tổng hợp tại mật độ dòng 6 mA/cm2 (a), và compozit PbO2-PANi (b).
Lê Thị Thùy 38 2015
Hình 4.8: Giản đồ đồ nhiễu xạ tia X của PbO2 (a), compozit PbO2-PANi (b).
Quan sát trên hình 4.8 (a) và (b) thấy rằng đều xuất hiện các pic tại góc 2 = 32o , 62o và 67o đặc trƣng cho cấu trúc β-PbO2 tƣơng tự nhƣ đã công bố trong tài liệu [26]. Nhƣ vậy chỉ có cấu trúc β-PbO2 tồn tại trong compozit đã tổng hợp đƣợc. Đây là bằng chứng minh chỉ một phần PbO2 trên bề mặt bị khử thành Pb2+, sau đó Pb2+
có thể di chuyển vào dung dịch và phần còn lại của PbO2 đƣợc giữ lại trong mạng lƣới compozit.
-PbO2 -PbO2 -PbO2 AgO AgO AgO Góc 2- 0 .00 C ps 120 0 .00 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2-Theta- Scale
SIEMENS D5000, X-Ray Lab., Hanoi 06-Sep-2011 10:05 2-Theta Scale SIEMENS D5000, X-Ray Lab., Hanoi 06-Sep-2011 10:05
-PbO2 -PbO2 -PbO2 (a) (b) 0.00 1.000 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Cps β-PbO2 β-PbO2 β-PbO2 2-Theta Scale (b ))
Lê Thị Thùy 39 2015
4.3.2. Ảnh SEM
Hình 4.9: Ảnh SEM của PbO2 tổng hợp tại mật độ dòng 6mA/cm2 (hình a) và compozit PbO2-PANi tổng hợp bằng phương pháp dòng không đổi kết hợp
với phương pháp hóa học (hình b, c, d).
Ảnh SEM của PbO2 (hình 4.9a) cho thấy rằng xuất hiện các tinh thể hình tứ diện lớn của cấu trúc -PbO2 đan xen với các tinh thể nhỏ hơn của cấu trúc α – PbO2. Tuy nhiên, sau khi PbO2 đƣợc nhúng vào trong dung dịch anilin trong môi trƣờng axit để tạo thành compozit PANi-PbO2 (hình 4.9 b, c, d) ở các độ phân giải khác nhau chúng ta có thể thấy bề mặt điện cực đã hoàn toàn thay đổi, các sợi PANi đã bao phủ quanh các tinh thể PbO2. Các sợi PANi tạo thành có thích thƣớc nano theo phản ứng oxi hóa dƣới đây [13]:
Pb4+ + 2C6H5NH2 Pb2+ + C6H5NH2+. (4.5)
(b)
(c) (d
Lê Thị Thùy 40 2015
KẾT LUẬN
Đã tổng hợp thành công compozit PbO2 - PANi bằng phƣơng pháp dòng không đổi kết hợp với phƣơng pháp hóa học (PbO2 đƣợc tổng hợp tại mật độ dòng 5 mA/cm2, 6 mA/cm2, 7 mA/cm2 sau đó nhúng vào dung dịch chứa anilin)
Khảo sát tính chất điện hóa của compozit thấy rằng compozit mà chì điôxit đƣợc tổng hợp tại mật độ dòng 6 mA/cm2
có hoạt tính điện hóa tốt nhất
Chứng minh đƣợc sự có mặt của PANi đã làm tăng hoạt tính điện hóa của compozit.
Ảnh SEM của compoit PbO2-PANi ở các độ phân giải khác nhau cho thấy các sợi PANi có cấu trúc nano đã bao phủ quanh các tinh thể PbO2.
Lê Thị Thùy 41 2015
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt
1 Phan Thị Bình, Bùi Hải Ninh, Mai Thị Thanh Thùy (2009), Tính chất điện hóa của compozit PbO2-PANi tổng hợp bằng phương pháp xung dòng, Tạp chí Hóa học, 47 (6B), tr.138-142.
2 Phạm Quang Định (1994), Nghiên cứu quá trình hình thành anot từ dung dịch nitrate làm điện cực trơ và chất oxi hoá, Luận văn phó tiến sĩ khoa học hoá học, Viện kỹ thuật quân sự-Bộ quốc phòng, Hà Nội.
3 Vũ Đăng Độ (2006), Các phương pháp vật lý trong hóa học, NB Đại học Quốc gia Hà Nội.
4 Vũ Hữu Hiếu (2013), Nghiên cứu pic oxi hóa methanol trên điện cực compozit PANi – PbO2, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Đại học Quốc Gia Hà Nội.
5 Hữu Huy Luận (2004), Tổng hợp và nghiên cứu polyme dẫn từ pyrol, thiophen, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, ĐHSP Hà Nội.
6 Trƣơng Ngọc Liên (2000), Điện hóa lý thuyết, Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
7 Trịnh Xuân Sén (2009), Điện hóa học (in lần 3), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
8 Đinh Thị Mai Thanh, Mai Xuân Hƣớng, Đặng Vũ Minh (2006), Nghiên cứu quá trình tổng hợp điện hóa và tính chất hóa lý của điện cực xúc tác Co-PbO2, Tạp chí khoa học và công nghệ, 44 (5), tr.77-82.
Lê Thị Thùy 42 2015
9 Trần Quang Thiện (2011), Tổng hợp và nghiên cứu tính chất điện hóa của vật liệu lai ghép oxit vô cơ vơi polime dẫn TiO2 – PANi, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học, ĐH Quốc Gia Hà Nội.
10 Trần Trung (1997), Nghiên cứu quá trình tổng hợp điện hoá màng polypyrol, compozit polypyrol và các tính chất của chúng. Luận án tiến sĩ ngành công nghiệp quá trình điện hoá, ĐHBKHN.
Tài liệu Tiếng Anh
11 Anil Kumar De (2007). A Text Book of Inorganic Chemistry. New Age International, pp. 387.
12 Ansari R. and Raofie F (2006), Removal of Lead Ion from Aqueous Solution Using Sawdust Coated by Polyaniline, Chemistry Department, Guilan University, Rasht, Iran, 10 (3), pp. 49-59.
13 Bahram Cheraghi, Ali Reza Fakhari, Shahin Borhani, Ali Akbar Entezami (2009), Chemical and electrochemical deposition of conducting polyaniline on lead. Journal of Electroanlytical Chemistry 626 pp. 116-122.
14 Bard Allen J, Parsons Roger, Jordan Joseph (1985), Standard potentials in aqueout solution, IUPAC, pp. 3130-3135.
15 Besenhard Jugen O. (Ed.) (1998), Handbook of battery materials
Wiley-VCH verlag GmbH, Germany.
16 Borole D.D, Kapadi U. R, Kumbhar P. P, Hundiwale D. G (2002),
Influence of inorganic and organic supporting electrolytes on the electrochemical synthesis of polyaniline, poly (o – toluidine) and their
Lê Thị Thùy 43 2015
copolymer thin film, Materials Letters 56, pp. 685-91
17 G. Wallae, M. Spinks, A.p. Kane-Maguine, R. Teasdale (2003),
Conductive eletroactive polymers.
18 Gospodinova N., Terlemezyan L (1998), Conducting polymers prepared by oxidative polymerization: polyaniline, prog.polym. Sci., 23, pp. 1443-1484.
19 Greenwood, N. N; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed). Butterworth-Heinemann, p. 386
20 H. Karami, M. Shamsipur, S. Ghasemi, M. F. Mousavi (2007), Lead- acid bipolar battery assembled with primary chemically formed positive pasted electrode, Journal of Power Sources 164 896.
21 Hamann Carl H., Hamnett Andrew, Vielstitich Wolf (1998),
Electrochemistry, Wiley-VCH, Germany, pp. 359-360
22 Hanlu Li, Jixao Wangb, Quingxian Chub, ZhiWangb, Fengbao Zhanga, Shichang Wang (2009), Theoretical and experimental specific capacitance of polyaniline in sulfuric acid. Journal of Power Soures 190, pp. 578-586.
23 Nguyễn Thị Quỳnh Nhung (2002), Nghiên cứu chế tạo polymer dẫn PANi bằng phương pháp điện hóa và khả năng chống ăn mòn, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trƣờng đại học sƣ phạm Hà Nội.
24 Mary Eagleson (1994). Concise encyclopedia chemistry. Walter Gruyter, pp. 590.
25 S. Ai, M. Gao, W. Zhang, Z. Sun, L. Jin (2003), Preparation of Fluorine-Doped Lead Dioxide Modified Electrodes for
Lê Thị Thùy 44 2015
Electroanalytical Applications. Electroanalysis 12 1403.
26 Thi Binh Phan, Thi Tot Pham and Thi Thanh Thuy Mai (2013),
Characterization of nanostructured PbO2-PANi composite materials synthesized by combining electrochemical and chemical methods. Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol, 4(1), 5pp.
27 Wei-Chih Chen, Ten-Chin Wen 1, Hsisheng Teng (2003), Polyaniline- deposited porous carbon electrode for supercapacitor. ElectrochimicaActa 48, pp. 641-649.
Tài liệu trên internet
28 http://tailieuso.udn.vn/bitstream/TTHL_125/4790/3/Tomtat.pdf 29 http://www.hrpub.org/download/201308/ujc.2013.010203.pdf 30 Viện khoa học vật liệu, http:// www.ims.vast.ac.vn