5. Bố cục của đề tài:
3.2.3. Diện tích bề mặt riêng và đặc trƣng xốp (mao quản) của vật liệu Co3O
Hình 3.8 cho ta thấy phổ nhiễu xạ tia X (XRD) của vật liệu Co3O4-IO ở hai nhiệt độ nung 450ºC và 600ºC thì các đỉnh phổ hầu nhƣ là trùng khớp nhau, điều này cho thấy với nhiệt độ chênh nhau vừa phải, cấu trúc vật liệu không thay đổi nhiều.
3.2.3. Diện tích bề mặt riêng và đặc trƣng xốp (mao quản) của vật liệu Co3O4 –IO. Co3O4 –IO.
Vật liệu Co3O4- IO đƣợc xác định diện tích bề mặt riêng và đặc trƣng mao quản bằng máy Tristar 3000 của hãng Micromeritics tại Khoa Hóa, Đại học Sƣ phạm Hà Nội.
50
51
Diện tích bề mặt riêng của mẫu Co3O4 – IO đƣợc xác định bằng cách sử dụng phƣơng pháp Brunauer − Emmett− Teller (BET) để đo đẳng nhiệt hấp phụ − giải hấp của nitơ. Các mẫu đƣợc khử khí ở 200°C trong 15 h trƣớc khi đo khí hấp phụ. Nhƣ thể hiện trong Hình a, chúng tôi thu đƣợc một đƣờng đẳng nhiệt loại IV, cho thấy Co3O4 – IO liên quan đến dang mao quản trong các vật liệu xốp theo phân loại của tổ chức quốc tế IUPAC [47]
Từ đồ thị đƣờng hấp phụ đẳng nhiệt BET của N2 trên Co3O4 – IO, tại p/po = 0 thì lƣợng N2 hấp phụ của vật liệu chỉ khoảng 10 cm3/g nhƣng khi p/po tăng từ 0,85 đến 1 thì lƣợng hấp phụ của vật liệu tăng đột biến từ 60 đến hơn 160 cm3/g. Kết quả trên cho thấy lƣợng N2 hấp phụ rất tốt đồng nghĩa với khả năng xúc tác hiệu quả đối với vật liệu Co3O4- IO.
Bảng 3.1: Diện tích bề mặt riêng và đặc trƣng mao quản của Co3O4 – IO
Nhƣ thể hiện trong bảng 3.1, vật liệu xốp nano Co3O4 thể hiện một diện tích bề mặt riêng cao (56,87 m2g−1) và thể tích lỗ xốp lớn (0,251 cm3
g−1) do các lỗ mao quản sắp xếp một cách trật tự với mật độ phân bố cao lấp đầy không gian vật liệu. Đặc trƣng mao quản của vật liệu đƣợc vẽ bằng cách sử dụng phƣơng pháp Barrett − Joyner − Halenda (BJH), nhƣ trong hình 3.9b. Phƣơng trình BJH chỉ ra rằng kích thƣớc mao quản của Co3O4 – IO là khoảng 17.25 nm. Sự phân bố hẹp của kích thƣớc mao quản cho thấy sự đồng đều cao của cấu trúc xốp nano của vật liệu tổng hợp đƣợc. Diện tích bề mặt riêng lớn và đặc trƣng mao quản của Co3O4 – IO là một ƣu thế vƣợt trội cho quá trình xúc tác điện hóa của vật liệu này.
52