Chơng 2: thực nghiệm
2.2.1. Tổng hợp mẫu vật liệu perovskite có công thức La1-xCaxMnO
Các mẫu Pi(i=1,2,4), Ni (i = 1 ữ 6), Ti (i = 1 ,3,5), Mi (i = 1 ữ 5) đều có tỉ lệ pha tạp Ca giống nhau (x = 0,4); các mẫu Xi (i = 1 ữ 9) có thành phần thay đổi (x : 0,2; 0,5; 0,7; 0,8;) đợc tổng hợp theo các bớc sau:
• Bớc 1: Chuẩn bị dung dịch ban đầu.
Từ các dung dịch A, B, C, D đã pha chế, lấy các thể tích chính xác phù hợp với công thức mẫu vật liệu cần tổng hợp. Tỉ lệ tổng số mol kim loại La, Ca, Mn và số mol axit citric là 2 : 3. Đun nóng nhẹ, cho từ từ dung dịch axit xitric và amoniac 5% vào hỗn hợp dung dịch trên rồi cho đến khi pH = 6,5 ữ 6,7. Thêm nớc cất hai lần đến thể tích phù hợp đợc dung dịch Xi (sol).
• Bớc 2: Hình thành gel.
Các dung dịch Xi đợc làm lạnh , sau đó thêm ancol 3ml etylic và TEOS vào dung dịch Xi. Khuấy trên máy khuấy từ ở 800C trong thời gian 90 ữ 120 phút đến khi thu đợc các gel sánh, trong, có màu biến đổi từ hơi hồng đến vàng nâu .
• Bớc 3: Tạo xerogel.
Các mẫu gel đợc sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 140oC trong thời gian 60 ữ 75 phút thu đợc xerogel.
• Bớc 4: Nung xerogel ở nhiệt độ cao tạo mẫu vật liệu.
- Các mẫu Ni đợc nung ở các nhiệt độ từ 500oữ 1000oC trong 90 phút.
- Các mẫu Ti đợc nung ở nhiệt độ 700oC trong thời gian 45 phút, 90 phút, 180 phút và 300 phút.
- Các mẫu Pi,Xi,Mi đều đợc nung ở nhiệt độ 700oC trong thời gian 90 phút.
Các mẫu đều có tốc độ nâng nhiệt trung bình là 10oC/phút và đợc làm nguội từ từ trong lò.
Có thể tóm tắt quá trình tổng hợp mẫu theo sơ đồ ở hình 2.1:
Hình 2.1 : Sơ đồ tổng hợp mẫu vật liệu La1-xCaxMnO3.nSiO2
Axit Xitric+ NH3 Dd La3+,Ca2+,Mn2+
Đun nóng
pH=6,5
Làm lạnh Ancol Etylic + TEOS Sol Gel Khuấy ,đun nóng ở 80 0C Sấy ở 140 0C Xerogel Nung La1-xCaxMnO3.nSiO2