Eƒe"rj逢挨pi"rjƒr"8k隠u ch院 v壱t li羽u TiO2 bi院n tính b荏i kim lo衣i có th吋 8逢嬰c chia thành 3 lo衣k"ej pj"<"rj逢挨pi"rjƒr"逢噂t, x穎 lý nhi羽v"8瓜 cao, và c医y ghép ion vào trong c医u trúc TiO2.
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
M瓜t s嘘 kim lo衣i quý pj逢"Ci."Cw."Rv"vjw瓜c d衣ng nh衣{"ƒpj"uƒpi"8逢嬰e"8逢c"n‒p"d隠
m員t TiO2 n o"vjc{"8鰻i tính ch医t quang h丑e"x "8k羽n t穎 8吋 v<pi"jq衣t tính xúc tác quang c栄a TiO2 [23].
Ngoài ra, TiO2 8逢嬰e"dk院p"v pj d荏k"pjk隠w"ion mko"nq衣k"pj逢"Fe-, Mn-, W-, V-, Co-, Cr-, Cu-... M瓜t s嘘 công trình nghiên c泳u cho th医y vi羽e"vj‒o"n逢嬰ng nh臼 ion kim lo衣i chuy吋n ti院r"pj逢" Fe, V, Mn, Cr, có th吋 làm gi違o"p<pi"n逢嬰ng vùng c医m, chuy吋n d鵜ch vùng h医p thu photon c栄a TiO2 sang vùng kh違 ki院n, 8欝ng th運i còn làm gi違m t嘘e"8瓜 tái k院t h嬰p gi英a c員p h+VB và e-CB 8吋 g嘘c t詠fq"QJ,"e„"8栄 th運i gian ho衣v"8瓜pi"8吋 x穎 lý các ch医t ô nhi宇m h英w"e挨"pj逢"f磯n xu医t phenol, thu嘘c nhu瓜m [9],[24-28].
Abdel và c瓜ng s詠 8«"rjc 10% Sn vào TiO2 b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"uqn-gel, k院t qu違
làm gi違o"m ej"vj逢噂c h衣t, v<pi"fk羽n tích b隠 m員t so v噂i TiO2 và x穎 lý 90% thu嘘c nhu瓜m Rhodamine B [25].
Orjknkuk"8«"c医y các ion kim lo衣i Ag, Co, Ni và Pd và so sánh ho衣t tính c栄a chúng
f逢噂i tác d映ng c栄a ánh sáng kh違 ki院n, k院t qu違 cho th医y ho衣t tính Pd> Ag> Co > Ni [29]. B茨pi" rj逢挨pi" rjƒr" 8欝ng k院t t栄a, CVD, sol-gel, TiO2 8逢嬰c tác gi違 Brezova, Hiromi, Etsuo Akiba nghiên c泳u bi院n tính b茨ng hàng lo衣t các kim lo衣i chuy吋n ti院p: Fe3+, Cr3+, Mn2+, V4+ 8吋 x穎 lý phenol, propanol 荏 vùng ánh sáng >450 nm [10], [30,31].
Vw{"pjk‒p."e pi"e„"o瓜t s嘘 vt逢運ng h嬰r"mjk"8逢c"mko"nq衣i vào l衣i làm gi違m ho衣t tính c栄a xúc tác vì vj¿e"8育{"u詠"vƒk"m院v"j嬰r"ej医v"ocpi"8k羽p"v ej"x噂k"d磯{"8k羽p"v穎 [32,33].
1.3.2 Các v壱t li羽u nano TiO2 8逢嬰c bi院n tính b荏i nguyên t嘘 không kim lo衣i:
Rj逢挨pi"rjƒr"p {"x噂i m映e"8 ej"n "vjc{"vj院 m瓜t ph亥n Oxy trong m衣ng tinh th吋
TiO2 b茨pi"rjk"mko"mjƒe"8吋 t衣o ra s詠 t鰻 h嬰p c栄a các obitan p c栄a phi kim v噂i obitan 2p c栄a Oxy, t瑛8„"u胤 làm gi違m Ebg, m荏 r瓜ng kh違p<pi"j医p thu c栄a TiO2 v隠 vùng ánh sáng kh違 ki院n.
Các nguyên t嘘 không kim lo衣k"mjƒe"pjcw."pj逢"D."E."P."H."U."En"x "Dt."8«"8逢嬰c bi院n tính thành công vào v壱t li羽u nano TiO2 [8], [34]. Aƒpg chú ý là các v壱t li羽u nano
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
TiO2 8«"8逢嬰c bi院n tính b荏k"U"8«"8逢嬰c t鰻ng h嬰p b茨ng vi羽c tr瓜n TTIP v噂i etanol ch泳a thioure ho員c b茨pi"eƒej"8wp"p„pi"d瓜t sulfua ho員c s穎 d映pi"rj逢挨pi"rjƒr"vƒp"z衣 ho員c k悦
thu壱t c医y ion v噂i dòng ion S+. Umebayashi 8«"e»pi"d嘘 r茨ng vi羽c bi院p"v pj"U"8«"ejw{吋n gi噂i h衣n h医p th映 c栄a TiO2 sang m泳e"p<pi"n逢嬰ng th医r"j挨p."vj吋 hi羽n b茨ng s詠 phân h栄y quang xúc tác c栄c"zcpj"ogv{ngp"f逢噂i b泳c x衣 nhìn th医y [35].
Các v壱t li羽u nano TiO2 8«"8逢嬰c bi院n tính b荏i N mang l衣i hi羽u qu違 cao khi gi違m Ebg do obitan 2p c栄a O2 và N 8«"t鰻 h嬰p v噂i nhau [34], [36], [37].
1.3.3 Các v壱t li羽u nano TiO2 8逢嬰c bi院n tính b荏i h厩n h嬰p:
Các v壱t li羽u nano TiO2 không ch雨 8逢嬰c bi院n tính b荏i nguyên t嘘 kim lo衣i, phi kim mà còn bi院n tính b荏i h厩n h嬰p các nguyên t嘘 8吋 t壱n d映ng c違 4"逢w"8k吋m c栄a 2 cách bi院n tính.
Takeshi Morikawa 8«"z穎 lý TiO2 trong dòng khí NH3 r欝i c医y các ion c栄a kim lo衣i
Ew."Pk."¥p"8隠 phân h栄{"czgvcpfgj{v"f逢噂i tác d映ng ánh sáng kh違 ki院n [38].
Ejgpi"Rcp"8«"8逢c"8欝ng th運i Cr và N vào TiO2 b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"uqn-ign"8吋 phân
h栄y isopropanolvà MB [39].
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
Hình 1.4<"U￢"8げとng dつng tính chＸt quang xúc tác cてa TiO2
TiO2 8逢嬰c 泳ng d映ng khá r瓜ng rãi trong nhi隠w"n nh v詠c pj逢pi"p鰻i b壱t nh医t là 泳ng
d映ng trong quang xúc tác chi院m g亥n 50%.
Hình 1.5<"N⇔ぢng TiO2 sぬ dつng hｊpi"p<o"vtqpi"n pj"xばc quang xúc tác
1.4.1 永ng d映ng trong xúc tác quang hóa x穎n#"o»k"vt逢運ng
D逢噂i tác d映ng c栄a ánh sáng UV chi院u vào, eƒe"8k羽n t穎 chuy吋n t瑛 vùng hóa tr鵜 lên vùng d磯n làm xu医t hi羽n c員r"8k羽n t穎 - l厩 tr嘘ng 荏 vùng d磯n và vùng hóa tr鵜. Nh英ng c員p này s胤 di chuy吋n ra b隠 m員v"8吋 th詠c hi羽n ph違n 泳ng oxy hóa kh穎, các l厩 tr嘘ng có th吋
tham gia tr詠c ti院p vào ph違n 泳ng oxy hóa các ch医v"8瓜c h衣i, ho員c có th吋 tham gia vào
ikck"8q衣n trung gian t衣o thành các g嘘c t詠 do ho衣v"8瓜pi"8吋 ti院p t映c oxy hóa các h嬰p ch医t h英w"e挨"d鵜 h医p ph映 trên b隠 m員t ch医t xúc tác t衣o thành s違n ph育m cu嘘i cùng là CO2 và H2O - v"8瓜c h衣i nh医t.
1.4.2 永ng d映ng làm ch医v"8瓜n trong các n pj"x詠e"u挨p"v詠 làm s衣ch, v壱t li羽u t詠 làm s衣ch và ch医t d飲o:
TiO2 e”p" 8逢嬰c s穎 d映ng trong s違n xu医v" u挨p" v詠 làm s衣ch. Th詠c ch医v" u挨p" n " o瓜t d衣ng dung d鵜ch ch泳a vô s嘘 các tinh th吋 TiO2 c叡 ch瑛ng 8 ÷ 25 nm. Do tinh th吋 TiO2 có
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
th吋 n挨"n穎ng trong dung d鵜ch mà không l逸pi"8丑pi"p‒p"e”p"8逢嬰c g丑k"n "u挨p"jw{隠n phù TiO2 0"Mjk"rjwp"n‒p"v逢運ng, kính, g衣ej."u挨p"u胤 t詠 t衣o ra m瓜t l噂p màng m臼ng bám ch逸c vào b隠 m員t.
1.4.3 X穎 lý các ion kim lo衣i n員pi"vtqpi"p逢噂c:
Khi TiO2 b鵜 kích thích b荏i ánh sáng thích h嬰p gi違k"rj„pi"eƒe"8k羽n t穎 ho衣v"8瓜ng. Các ion kim lo衣i n員ng s胤 b鵜 kh穎 b荏k"8k羽n t穎 và k院t t栄a trên b隠 m員t v壱t li羽u. V壱t li羽u xúc tác quang bán d磯n công ngh羽 m噂i h泳a h姻n nhi隠u áp d映ng trong x穎n#"o»k"vt逢運ng. Ch医t bán d磯n k院t h嬰p v噂k"ƒpj"uƒpi"WX"8«"8逢嬰e"f́pi"8吋 lo衣i các ion kim lo衣i n員ng và các h嬰p ch医t ch泳c"kqp"x»"e挨0"Kqp"d鵜 kh穎 8院n tr衣pi"vjƒk" v"8瓜e"j挨p"jq員c kim lo衣i t瑛 8„"f宇 f pi"vƒej"8逢嬰c. Ví d映: 4j "-"VkQ2s"4g"-"4j+ Hg2+*cs+"u"Ji*cfu+"*"D鵜 h医p ph映 lên b隠 m員t v壱t li羽u) Hg2+*cfu+"-"4g"s"Ji*cfu+ 2H2Q"u"4J+ + 2OH- 2OH- + 2h+s"J2O + 1/2 O2
R医t nhi隠u ion kim lo衣i nh衣y v噂i s詠 chuy吋n quang hóa trên b隠 m員t ch医t bán d磯n
pj逢"n "Cw."Rv."Rf."Ci."Kt."Tj000"Ac"u嘘 ej¿pi"8隠u k院t t栄a trên b隠 m員t v壱t li羽u. Ngoài s詠
kh穎 b茨pi"8k羽n t穎, các ion còn b鵜 oxy hóa b荏i l厩 tr嘘ng trên b隠 m員t t衣o oxyt. Nh英ng ch医t k院t t栄a ho員c h医p ph映 trên b隠 m員v"8逢嬰c tách ra b茨ng pj逢挨pi"rjƒr"e挨"j丑c ho員c hóa h丑c.
Ngoài ra TiO2 e”p"8逢嬰c s穎 d映ng trong nhi隠w"n pj"x詠e"mjƒe"pj逢<"X壱t li羽u g嘘m, ch医t t衣o màu, ch医v"8瓜n, làm v壱t li羽u ch院 t衣o pin m員t tr運k."n o"ugpuqt"8吋 nh壱n bi院t các kh "vtqpi"o»k"vt逢運ng ô nhi宇m n員ng, trong s違n xu医t b欝n r穎a t詠 làm s衣ch b隠 m員t trong
p逢噂c, làm v壱t li羽w"u挨p"vt逸ng do kh違 p<pi"vƒp"z衣 ánh sáng cao, b違o v羽 b隠 m員t kh臼i tác
8瓜ng c栄a ánh sáng. S穎 d映ng TiO2 t衣o màng l丑c quang xúc tác trong máy làm s衣ch không khí, mƒ{"8k隠w"jq ."È
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
1.7"IK閏K"VJK烏W"X陰"MANGAN: 1.5.1 Gi噂i thi羽u chung :
Mangan là nguyên t嘘 kim lo衣i chuy吋n ti院p 8泳ng v鵜 trí 25, thu瓜c phân nhóm VIIB
. C医u hình electron nguyên t穎 là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2. Vì l噂r"5f"p {"ej逢c"d«q"j”c"
nên Mn có m泳e"p<pi"n逢嬰ng cao. N院u m医v"8k"8k羽n t穎 荏 l噂p ngoài cùng, nó có th吋 t衣o
8逢嬰c nh英ng h嬰p ch医t có tr衣ng thái oxy hoá t瑛 2 8院n 7. Mangan có nhi隠u trong t詠
nhiên, là nguyên t嘘8„pi"xck"vt”"swcp"vt丑ng trong nhi隠w"n pj"x詠c khoa h丑e"x "8運i s嘘ng
pj逢<"e»pi"pijk羽p s違n xu医t thép và h嬰p kim, trong hoá h丑c, trong y h丑c... Trong t詠
nhiên khoáng v壱t chính c栄a Mangan là hausmannite (Mn3O4), pyrolusite (MnO2) và
Manganite (MnOOH).
1.5.2 Tính ch医t:
1.5.2.1 H嬰p ch医t c栄a Mn(II)
S嘘 ph嘘k"vt "8員e"vt逢pi"e栄a Mn(II) là 6 泳ng v噂i d衣ng lai hoá sp3d2 v噂i s詠 phân b嘘
liên k院t 8 m員t. Các h嬰p ch医v"Op*KK+"8隠u có tính thu壱n t瑛x "8隠w"e„"7"gngevtqp"8瓜c thân.
H嬰p ch医t oxyt c栄a Mn(II) là MnO, có tính bazo, tan d宇 dàng trong axit t衣o thành
mu嘘k"Op*KK+"vtqpi"8„"f宇 tan nh医t là MnCl2, MnSO4, Mn(NO3)2.
Các mu嘘i Mn*KK+"vtqpi"o»k"vt逢運ng ki隠m d宇 t衣o thành Mn(OH)2 v噂i tích s嘘 tan là 7.10-15.
Mn2+ + 2H2O + 2NH3 “ Mn(OH)2 + 2NH4+
1.5.2.2 H嬰p ch医t c栄a Mn(III)
H嬰p ch医t c栄a Mn(III) là h嬰p ch医t ít b隠n và có tính oxy hóa kh穎.
Mn(III) oxyt có công th泳c phân t穎 Mn2O3. Mn2O3 khi tác d映ng v噂i axit loãng t衣o ra MnO2 và mu嘘k"Op*KK+0"Pj逢pi"mjk"vƒe"f映ng v噂k"czkv"8員c t衣o thành mu嘘i c栄a Mn(III).
Ac"u嘘 các mu嘘i Mn(III) b隠n nh医v"vtqpi"o»k"vt逢運ng ki隠m, không b隠n trong dung d鵜ej"p逢噂c, d宇 b鵜 phân h栄y thành mu嘘i Mn(II) và MnO2.
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
1.5.2.3 H嬰p ch医t c栄a Mn(IV)
Oxyt c栄a Mn(IV) là MnO20" A¤{" n " j嬰p ch医t b隠n nh医t c栄c" Op0" Mjk" 8wp" p„pi."
MnO2 tan trong axit và ki隠o"pj逢"o瓜t oxyv"n逢叡ng tính.
Các mu嘘i c栄a Mn(IV) r医t kém b隠p"vtqpi"p逢噂c và dung d鵜ch axit, d宇 phân h栄y thành Mn(II).
MnO2 v瑛a có tính oxy hoá, v瑛a có tính kh穎. MnO2 vtqpi" o»k" vt逢運ng axit t衣o thành mu嘘i Mn(II), MnO2vtqpi"o»k"vt逢運ng ki隠m m衣nh t衣o thành h嬰p ch医t c栄a Mn(V).
1.6 RJ姶愛PI"RJèR"V蔚PI"J営R"J烏"ZòE"VèE"- RR"A唄PI"M蔭V"V曳C:
Xúc tác TiO2 8逢嬰c bi院n tính b茨ng nhi隠w"rj逢挨pi"rjƒr"mjƒe"pjcw<"v育m, sol-gel,
8欝ng k院t t栄aÈ"8吋 c医y các ion t衣p vào m衣ng tinh th吋 c栄a TiO2.
M厩i nguyên t嘘 8隠u có vai trò và ch泳e"p<pi"tk‒pi"dk羽v"8吋 n o"v<pi"jq衣t tính xúc
vƒe."pj逢pi"mjk"ej¿pi"m院t h嬰p l衣i v噂k"pjcw"vj·"e pi"e„"vj吋 c瓜pi"j逢荏pi"v<pi"jq員e"e pi"
có th吋 làm gi違m ho衣t tính xúc tác.
Trong khuôn kh鰻 c栄c"8隠 tài, tôi s穎 d映pi"rj逢挨pi"rjƒr"8欝ng k院t t栄a 8吋 bi院n tính
TiO2 b茨ng cách pha t衣p ion Mangan vào c医u trúc TiO2.
Rj逢挨pi"rjƒr"p {"swc"pjk隠w"ikck"8q衣n:
Th詠c hi羽n khu院ch tán các ch医t tham gia ph違n 泳ng 荏 m泳e"8瓜 phân t穎 (precursor phân t穎).
H厩n h嬰r"dcp"8亥w"8逢嬰c g丑i là ti隠n ch医t có t益 l羽 các ion kim lo衣k"8¿pi"vjgq"j嬰p th泳c c栄a h嬰p ch医t mà ta c亥n t鰻ng h嬰p. Chu育n b鵜 h厩n h嬰p dung d鵜ch ch泳a các mu嘘i r欝i th詠c hi羽n ph違n 泳pi"8欝ng k院t t栄c"*f逢噂i d衣ng hidroxyv."ecedqpcv."qzcncvgÈ+0
Ucw"8„ ti院n hành nhi羽t phân s違n ph育m r逸p"8欝ng k院t t栄c"8„0
Ch院 t衣o b茨pi"rj逢挨pi"rjƒr"p {"ej¿pi"vc"e亥p"8違m b違q"jck"8k隠u ki羽n :
+ Ph違k"8違m b違q"8¿pi"swƒ"vt·pj"8欝ng k院t t栄c."pij c"n "m院t t栄c"8欝ng th運i các kim lo衣k"8„0
+Ph違k"8違m b違o t益 l羽 ti隠n ch医t phù h嬰r"8吋 t衣o ra s違n ph育m mong mu嘘n. * 姶w"8k吋m :
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
- T衣o s詠 liên k院t ch員t ch胤 gi英a pha ho衣t tính và ch医t mang. - Tinh th吋e„"m ej"vj逢噂e"8隠w"8員p."8瓜8欝ng nh医t cao.
- Tinh th吋 có c医u trúc b隠n v英ng. - Ít l磯n t衣p ch医t.
- Di羽n tích b隠 m員t l噂n. - M ej"vj逢噂c h衣t nh臼
- T雨 tr丑ng nh臼.
- Ph違n 泳ng có th吋 ti院p"j pj"vtqpi"8k隠u ki羽n nhi羽v"8瓜 phòng thí nghi羽o."fq"8„"vk院t ki羽o"p<pi"n逢嬰ng, gi違m thi吋u quá trình m医v"oƒv"fq"dc{"j挨k." v"»"pjk宇o"o»k"vt逢運ng.
- S違n ph育o"vjw"8逢嬰c trong m厩i l亥n ch院 t衣o khá nhi隠u. * Pj逢嬰e"8k吋m:
Ph違n 泳ng t衣o k院t t栄a ph映 thu瓜c vào tích s嘘 tan, kh違 b茨ng t衣o ph泳c gi英a ion kim lo衣i và ion t衣o k院t t栄a, l詠e"kqp"8瓜 pH c栄a dung d鵜ch.
V pj"8欝ng nh医t hóa h丑c c栄a oxyt ph泳c h嬰p tùy thu瓜e"x q"v pj"8欝ng nh医t c栄a k院t t栄a t瑛 dung d鵜ch.
Vi羽c ch丑p"8k隠u ki羽p"8吋 các ion kim lo衣i cùng k院t t栄a là m瓜t công vi羽c r医t khó
mj<p"x "rj泳c t衣p.
1.7 EèE"RJ姶愛PI"RJèR"PIJIçP"E永WVëPJ"EJ遺V"J烏"X一V"NK烏W< 1.703"Rj逢挨pi"rjƒr"pji宇u x衣 tia X (XRD)
Rj逢挨pi"rjƒr"pjk宇u x衣 tia X cho bi院t nh英ng thông tin v隠 c医u trúc tinh th吋, thành ph亥p"rjc"x "m ej"vj逢噂c trung bình c栄a các h衣v"u挨 c医p TiO2.
Nguyên lý chung c栄c"rj逢挨pi"rjƒr"pjk宇u x衣 tia X là d詠a vào v鵜 vt "x "e逢運pi"8瓜
các v衣ch nhi宇u x衣 trên gi違p" 8欝 ijk" 8逢嬰c c栄a m磯w" 8吋 zƒe" 8鵜nh thành ph亥n pha, các thông s嘘 m衣pi"n逢噂i tinh th吋, kho違ng cách gi英a các m員t ph違n x衣 trong tinh th吋. Xét hai m員t ph鰯ng song song I và II có kho違ng cách d (Hình 1.6). Chi院w"ej́o"vkc"T挨pigp"v衣o v噂i các m員t ph鰯ng trên m瓜v"i„e" 0"A吋 các tia ph違n x衣 có th吋 giao thoa thì hi羽u quang trình c栄c"jck"vkc"33Ó"x "44Ó"rj違i b茨ng s嘘 nguyên l亥p"d逢噂e"u„pi" 0
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
Hình 1.6: Sば phＶn xＴ trên bｚ mｐt tinh thあ
D詠a vào giá tr鵜 bán chi隠u r瓜ng c栄a peam"*8雨pj+"8員e"vt逢pi"vt‒p"ik違p"8欝 nhi宇u x衣 pi逢運i ta có th吋v pj"8逢嬰e"m ej"vj逢噂c trung bình c栄a các h衣t tinh th吋 (h衣v"u挨"e医p) theo công th泳e"Uejgttgt"v pj"vqƒp0"A嘘i v噂i v壱t li羽u TiO2, trên gi違p"8欝 nhi宇u x衣 tia X xu医t hi羽n peak 8員e"vt逢pi"e栄a pha anatase và rutile l亥p"n逢嬰t 荏 góc Bragg là 12,68o và 13,73o . T瑛 gi違p"8欝 nhi宇u x衣 vkc"Z."pi逢運i ta có th吋 v pj"8逢嬰e"m ej"vj逢噂c trung bìnhc栄a các h衣t
TiO2 theo công th泳c Scherrer:
堅違 噺ど ぱひ 茅 膏紅潔剣嫌肯
Vtqpi"8„": 堅違 n "m ej"vj逢噂c h衣v"vtwpi"d·pj"*po+0" ""n "d逢噂c sóng b泳c x衣 Kg c栄a anot Cu, b茨pi"20376278"po." "n "8瓜 r瓜ng (FWHM) c栄a peak t衣i n穎c"8瓜 cao c栄a peak c詠e"8衣k"*tcfkcp+." "n "i„e"pjk宇u x衣 Bragg 泳ng v噂i peak c詠e"8衣k"*8瓜).
T瑛 gi違p" 8欝 nhi宇u x衣 vkc" Z" vc" e pi"có th吋 v pj" 8逢嬰c thành ph亥n c栄a các pha anatase và rutile trong m磯u TiO2 vjgq"rj逢挨pi"vt·pj
鋼 噺 な な 髪 ど ぱ 荊凋 荊眺 """""""""""""""""""""""""鋼 噺 な な 髪 な には 荊凋 荊眺
Vtqpi"8„<" "n "j o"n逢嬰pi"twvkng"*'+0"Z"n "j o"n逢嬰ng anatase (%). IA n "e逢運ng 8瓜
nhi宇u x衣 c栄a anatase 泳ng v噂i m員t ph違n x衣 (101). IRn "e逢運pi"8瓜 nhi宇u x衣 c栄a rutile 泳ng v噂i m員t ph違n x衣 (110).
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
Hình 1.7<"O»"j·pj"x "oƒ{"8q"ZTF
1.7.2 Ph逢挨pi"rháp h欝ng ngo衣i (IR):
E挨"u荏 c栄a ph鰻 h欝ng ngo衣i IR là s詠vjc{"8鰻i tr衣pi"vjƒk"fcq"8瓜ng quay c栄a phân t穎 f逢噂i tác d映ng b泳c x衣 h欝ng ngo衣i (4000-400cm-1). Ph鰻 h欝ng ngo衣k"f́pi"8吋 zƒe"8鵜nh m瓜t s嘘 nhóm ch泳c h医p ph映 trên b隠 m員t ch医v"z¿e"vƒe0"P逢噂c k院t tinh là lo衣k"p逢噂c liên k院t trong m衣ng tinh th吋 b茨ng liên k院t hidro y院u v噂i anion ho員c liên k院t ph嘘i trí y院u v噂i cation kim lo衣i ho員c c違 hai. V噂k"p逢噂c k院t tinh, vùng h医p ph映 t瑛 3550 - 3200 cm-18員c
vt逢pi"ejq"fcq"8瓜ng hoá tr鵜 8嘘i x泳pi"x "mj»pi"8嘘i x泳ng c栄a liên k院t OH. Vùng 1630- 1600 cm-18員e"vt逢pi"ejq"fcq"8瓜ng bi院n d衣ng c栄c"p逢噂c t詠 do.
A嘘i v噂k"p逢噂c ph嘘i tr."pi逢運k"vc"f́pi"o»"j·pj"8挨p"ik違n 1:1 (ion kim lo衣i 1 ph嘘i t穎). V壱{"8嘘i v噂i mô hình M-OH2 ."piq k"5"fcq"8瓜ng t詠 do c栄a phân t穎 p逢噂c, còn có
eƒe"fcq"8瓜pi"e挨"d違p"pj逢"fcq"8瓜ng xo逸p."fcq"8瓜ng qu違 l逸e"x "fcq"8瓜ng hóa tr鵜 c栄a liên
k院t M-O. Theo tính toán các dao 8瓜ng này h医p ph映荏 vùng 900 cm-1, 770 cm-1 và 670
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC
1.7.3 Pjfir""8q" di羽n tích b隠 m員t h医p ph映 khí Brunauer Î Emmett Î Teller (BET)
J·pj"30:<"O»"j·pj"oƒ{"8q"DGV
Nguyên t逸c: 荏 vùng áp su医t hay n欝pi"8瓜 cao, s詠 h医p ph映vj逢運ng là nhi隠u l噂r"*"8c"
phân t穎+"rj逢挨pi"vt·pj"DGV"*"Dtwpcwgt"Î Emmett Î Teller) có d衣pi"pj逢"ucw<
C V C P P C V P p V P m m 1 1 ) ( 0 0 / - ? / Vtqpi"8„<
P : Áp su医v"j挨k"tk‒pi"rj亥n khi cân b茨ng trên b隠 m員t ch医t r逸n 荏 77.4oK (8挨p"x鵜
pascal ÎPa)
P0: Áp su医v"j挨k"d違o hoà.
V : T鰻ng th吋 tích khí b鵜 h医p ph映 ( nhi隠u l噂p) trên m瓜t gam ch医t r逸n.
Vm : Th吋 tích khí b鵜 h医p ph映d«q"jq "vt‒p"8挨p"rj¤p"v穎 trên m瓜t gam ch医t r逸n. C : H茨ng s嘘 th詠c nghi羽m. Xu医t phát t瑛 rj逢挨pi" vt·pj" DGV." p院u d詠pi" 8欝 th鵜
) (p0 P V P / ph映 thu瓜c vào 0 P P vj·"8逢運ng bi吋u di宇p"n "8逢運ng th鰯pi"e„"8瓜 d嘘c: s = C V C m. 1 / và c逸t tr映c tung t衣i i = C Vm 1 . T瑛8„"e„"vj吋 v pj"8逢嬰c: Vm = i s- 1
GVHD: TS NGÔ THANH AN JXVJ<"VT姶愛PI"VJ卯"Dç"VC C = i s +1 N院u Vm là th吋 tích h医p ph映 c詠e"8衣i, 泳ng v噂i s詠 che ph栄 m瓜t l噂r"8挨p"rj¤p"v穎
trên toàn b瓜 b隠 m員t c栄a m瓜t gam ch医t h医p ph映 và bi吋u di宇n b茨ng cm3 khí 荏 0oC và 1 atm, thì di羽n tích b隠 m員t riêng S (m21i+."8逢嬰c tính theo công th泳c:
S =
22414
m
V
x N0 Am.10-20
Trqpi"8„<"P0 : s嘘 Avogadro (6.022 X102 3 mol-1)
Am : Di羽n tích m瓜t phân t穎 ch医t b鵜 h医p ph映 chi院m trên b隠 m員t, tính b茨ng (A0)2.
A嘘i v噂k"pkv挨"荏 tr衣ng thái l臼ng (-195oC) thì Am = 16.2 (A0)2
A逢運ng kính h衣v"v逢挨pi"8逢挨pi"e„"vj吋 tính theo công th泳c:
dBET =
t S
6
Vtqpi"8„<"U<"fk羽n tích b隠 m員t riêng c栄a m磯u (m2/g).
"<"Vt丑pi"n逢嬰pi"tk‒pi" "Anatase = 4.06 g/cm2." "Rutile = 4.21 g/cm2
1.7.4 Ph逢挨pi"rháp ph鰻 h医p th映 UV-VIS:
Nguyên lý c栄c" rj逢挨pi" rjƒr" p {" f詠c" vt‒p" e挨" u荏 ph鰻 h医p th映 electron vùng t穎
ngo衣i và kh違 ki院n.
P<pi"n逢嬰ng c栄a phân t穎 là t鰻ng c栄c"p<pi"n逢嬰ng electron (Eel+."p<pi"n逢嬰ng dao
8瓜ng (Ef8+"x "p<pi"n逢嬰ng quay (Eq)
E = Eel + Ef8 + Eq
Mjk"8„."e„"vj吋 bi吋u di宇n s詠 bi院p"vjk‒p"p<pi"n逢嬰ng c栄a phân t穎 pj逢"n "v鰻ng các