Từ kết quả phân tích nhiệt thu được ở trên, tiến hành nung mẫu gel Ni2+-PVA ở 300oC, 400oC, 500oC và 600oC, kết quả XRD các mẫu được chỉ ra trên hình 3.2.
Kết quả trên hình 3.2 cho thấy, trong tất cả các mẫu gel được nung ở 300oC, 400oC, 500oC và 600o
C, đều có sự hình thành pha tinh thể NiO. Tuy nhiên, với các mẫu gel nung ở 300o
C, 400oC và 500oC còn có pha tinh thể Ni kim loại với cường độ các vạch nhiễu xạ giảm dần khi tăng nhiệt độ nung và hoàn toàn triệt tiêu với mẫu gel nung ở 600o
C.
Sự tồn tại của pha tinh thể Ni kim loại khi nung gel ở nhiệt độ thấp có thể do sự có mặt của các chất có tính khử (khí CO) sinh ra trong quá trình
44
đốt cháy gel. Các khí này khử một phần oxit NiO thành Ni kim loại. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ nung lên 600oC, trong môi trường không khí Ni kim loại bị oxi hóa hoàn toàn thành oxit NiO.
Hình 3.2: Giản đồ XRD của mẫu gel Ni2+-PVA nung theo nhiệt độ
Để làm rõ hơn sự hình thành đơn pha tinh thể NiO từ tiền chất muối nitrat và PVA, phổ FTIR các mẫu gel nung ở 300o
C, 400oC, 500oC và 600o
C được xác định trên hình 3.3.
Kết quả trên hình 3.3 cho thấy, các mẫu gel Ni2+
-PVA nung trong khoảng nhiệt độ 300o
C - 600oC cường độ các đỉnh phổ dao động đặc trưng của các liên kết hữu cơ trong vùng 1000 cm-1
- 3500 cm-1 tương đối yếu, điều đó cho thấy gel Ni2+
-PVA bị phân hủy dễ dàng. Tuy nhiên, các mẫu gel nung ở 300o
C, 400oC có mặt đỉnh phổ ở 1634,13 cm-1 có thể được gán cho đặc trưng dao động biến dạng của liên kết -C-H, -C=O và đỉnh phổ trong khoảng 1023,36 cm-1
- 1379,64 cm-1 có thể được gán cho dao động của nhóm nitrat. Các đỉnh phổ này hầu như bị triệt tiêu khi nung mẫu ở nhiệt độ
45
500oC và 600oC. Mẫu gel nung ở 500oC và 600oC xuất hiện duy nhất đỉnh phổ dao động ở số sóng 428,66 cm-1
đặc trưng cho liên kết -Ni-O trong mạng tinh thể oxit NiO. Do đó, từ các kết quả thu được có thể thấy để phân hủy hoàn toàn tiền chất hữu cơ có trong gel, mẫu gel Ni2+
-PVA cần được nung ở nhiệt độ trên 500o
C.
Hình 3.3: Phổ FTIR của mẫu gel Ni2+-PVA nung theo nhiệt độ
Sự phân hủy nhiệt của gel Ni2+
-PVA khá phù hợp với các kết quả thực nghiệm trong các tài liệu [72, 84], khi cùng sử dụng phương pháp đốt cháy gel PVA tiến hành tổng hợp một số oxit hỗn hợp và oxit riêng rẽ có chứa các kim loại chuyển tiếp (Fe, Mn, Cr). Kết quả cho thấy hầu hết các mẫu tạo gel KL-PVA khi được nung ở nhiệt độ 500o
C - 600oC tiền chất hữu cơ có thể bị phân hủy hoàn toàn.
Kết hợp các kết quả thực nghiệm nhận được từ giản đồ DTA-TGA, XRD và phổ FTIR cho thấy để hình thành đơn pha tinh thể NiO không có lẫn bất cứ tạp chất nào từ tiền chất đưa vào ban đầu, mẫu gel Ni2+
-PVA được nung ở 600o
46 3.1.1.3. Ảnh hƣởng của pH tạo gel Ni2+