ính hiển vi điện tử truyền qua thư
củ vật chất (có nguồn gốc sinh học hoặc không sinh học). Các đặc trưng vi c (bao gồm cả tính tuần hoàn của ô mạng đơn vị) có thể được xác nh từ kết quả ảnh TEM và kỹ thuật nhiễu xạ điện tử. Do có độ phân giải rất
M được dùng để xác định cấu trúc tinh thể của các
cho các phương pháp tinh thể học thông thường nh nhiễu xạ tia X. ích thước hạt, dạng thù hình và phân bố kích thướ
iên cứu từ các ảnh TEM trường sáng và trường tối. Ảnh HTE hiện trên thiết bị Philip CM20-FEG có thế gia tốc 20
điện tử đã được xử lý và phân tích bằng phần mềm Beugung tại Viện Vật lý thuộc Trường Đại học kỹ thuật Tổng hợp Chemnitz, CHLB Đức.
3.5.2 Kính hiển vi điện tử quét (SEM).
tạo bởi các điện tử SE có năng lượng thấp (< 50 eV). Các điện tử SE thoát ra từ lớp mỏng cỡ vài nm từ bề mặt mẫu được thu nhận bởi một đầu dò kiểu Everhart- Thornley, thực chất là ống nhân quang điện nhấp nháy hoặc detector bán dẫn Si (Li). Hình thái, kích thước hạt của một số mẫu cũng đã được khảo sát trên kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường Hitachi S-4800 tại VKHVL, VKH&CNVN.
Hình 2.2. Toàn cảnh hệ kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường Hitachi S-4800
2.3. Các phép đo từ.
2.3.1. Phép đo từđộ phụ thuộc nhiệt độ và từ trường.
Như đã được trình bày trong chương 1, các tính chất từ nội tại của các hạt từ như dị hướng từ, trạng thái độ từ hóa bị khóa, các pha từ… thường được đánh giá qua các phép đo từ nhiệt theo các chế độ làm lạnh có từ trường (FC) và làm lạnh không có từ trường (ZFC).
Phép đo đường cong từ hoá (từ độ p thuộc từ trường đẳng nhiệt) cho ta
những thông tin en từ bão hoà
khi từ trường đủ lớn, lực mũ tới hạn từ phép đo
M(H) ở các nhiệt độ lân cận TC. Đường từ hoá ban đầu cho phép xác định từ độ ũ tới hạn và nhiệt độ chuyển pha khi đo đẳng nhiệt tại các trường về 0 và tiếp tục tăng
ại Viện Khoa học Vật liệu và hệ đo MPMS5 (SQUID) tại Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Sinica, Teipei, Đài
hụ
về trạng thái từ trong mẫu, xác định được môm kháng từ, từ dư...và các tham số
tự phát, các tham số m
nhiệt độ lân cận TC. Giá trị từ độ thu được khi giảm từ
về giá trị nhưng đổi dấu cho phép ta xác định được lực kháng từ, từ dư và có thể dự đoán trạng thái từ của mẫu.
Các phép đo từ độ và từ hoá của các mẫu nghiên cứu được thực hiện trên 2 hệ đo: hệ từ kế mẫu rung (VSM) t
Loan
o từ 1.9 K÷ 400 K, từ trường từ 0.01 Oe đến
c spin.
ng thu được giá trị chính xác của độ cảm từ xoay chiều tuyệt đối, trên trục độ cảm từ xoay chiều sẽ có đơn vị
kích thước và sự phân bố kích
ước tiên, mẫu xúc tác được làm sạch hơi nước và tạp chất trong dòng He. Quá trình hấp phụ vật lý N được tiến hành trong dòng N2 ở nhiệt độ -170°C (sử hả hấp phụ được tiến hành bằng . Hệ VSM là hệ đo tự xây dựng, nhưng cũng cho độ chính xác khá cao và có kết quả khá phù hợp với các kết quả đo từ Viện Sinica . Ưu điểm của hệ đo này là đơn giản, rẻ tiền, dễ thực hiện và đo được nhiệt độ lên tới 1000 K nhưng kèm theo nó là những hạn chế rất lớn như độ nhạy rất thấp (10-3 emu), nhiệt độ thấp nhất mà hệ đo có thể đạt được là 77 K (Nitỏ lỏng), từ trường cực đại dưới 1.5 Tesla, khả năng khống chế nhiệt độ kém.
Hệ đo MPMS5 là hệ đo thương mại do hãng Quantum Design sản xuất. với độ nhạy rất cao (10-8 emu), nhiệt độ đ
5.104 Oe. Khả năng điều chỉnh nhiệt độ rất tốt (±0.01 K). Các chương trình đo hoàn toàn tự động nên rất thuận tiện cho người sử dụng. Tuy nhiên hệ đo này khá đắt tiền và chi phí cho phép đo rất tốn kém do phải dùng He làm lạnh nam châm siêu dẫn và điều khiển nhiệt độ buồng mẫu.
2.3.2. Phép đo độ cảm từ xoay chiều.
Phép đo độ cảm từ xoay chiều cho chúng ta thông tin về nhiệt độ chuyển pha, trạng thái pha. Đặc biệt, đây là một phương pháp khả dĩ có thể xác định các tính chất động học của vật liệu nhất là động họ
Hệ đo được sử dụng cho các mẫu trong luận văn này là hệ đo tại Viện Khoa học vật liệu với việc sử dụng hệ làm lạnh chu trình kín dùng khí He . Tốc độ quét nhiệt được điều khiển bằng hệ khống chế nhiệt độ ITC503 có ghép nối máy tính. Tần số dòng điện xoay chiều cấp cho cuộn sơ cấp có thể biến đổi từ 10 Hz đến 120 KHz, nhiệt độ từ 18 K÷300 K. Cũng như hệ VSM, quá trình đo được tự động hóa bằng máy tính. Ở hệ đo này khô
tuỳ ý.
2.4. Các phương pháp khảo sát chất xúc tác.
Phương pháp hiển vi điện tử đã cho biết hình thái,
thước của các mẫu hạt kích thước nanô. Hoạt tính xúc tác của một số mẫu được đánh giá bằng hai phương pháp chính là: hấp phụ vật lý và phản ứng bề mặt.
• Phương pháp hấp phụ vật lý.
Cơ sở của phương pháp hấp thụ vật lý để xác định bề mặt riêng đã được trình bày trong chương 1, mục 1.3.4. Cách thức tiến hành thực nghiệm có thể mô tả khái quát như sau:
Tr
2
cách
á trị P/Po trong khoảng 0.05 ÷ 0.3. Giá trị bề mặt riêng của mẫu là điểm
cắt động. • ỗn hợp ban đầu gồm C3H6 = 580 ppm; NO = 311 ppm; NO = 39 ppm; O = 8%. Các phản ứng ôxy hóa và phản ứng độ đ
nâng nhiệt độ từ -170°C lên nhiệt độ phòng. Lượng N2 hấp phụ và nhả hấp phụ được xác định bằng detector TCD. Tại T = const tiến hành đo các thể tích chất bị hấp phụ V ứng với áp suất cân bằng tương đối P/Po. Sau đó lập đồ thị với gi
của đồ thị với trục tung được ghi tự
Chương trình nhiệt độ phản ứng trên bề mặt TPSR (Temperature
Programmed Surface Reaction).
Hoạt tính xúc tác cũng được nghiên cứu bằng phương pháp TPSR, thường thực hiện trên máy sắc ký khí SIEMENS. Phản ứng TPSR được tiến hành trong điều kiện chương trình nhiệt độ TPSR, tốc độ gia nhiệt 100C/phút từ nhiệt độ phòng đến 7000C. Tốc độ dòng khí 250 ml/phút, thành phần hỗn hợp phản ứng được đo trên thiết bị chuyên dùng cho phản ứng DeNOx với đầu dò hồng ngoại và ion hóa ngọn lửa của sắc ký khí SIEMENS. Với thiết bị này có thể khảo sát biến thiên nồng độ của hydrocarbon, NO, NO2, N2O sau mỗi chu kỳ 3 giây. Lượng mẫu dùng trong phản ứng là 88 mg. H
2 2
khử của các tác chất dưới tác dụng của chất xúc tác theo từng khoảng nhiệt ược ghi tự động.