C. Trong polytype 2H1, cỏc thụng số cấu trỳc này thay đổi từ 1,8o đến
3.1.3.4.Đặc trưng cấu trỳc xốp của cỏc vật liệu
Pha loóng mẫu
3.1.3.4.Đặc trưng cấu trỳc xốp của cỏc vật liệu
Chỳng tụi đó nghiờn cứu tớnh chất hấp phụ giải hấp nitơ của cỏc vật liệu Ti-PICL ở nhiệt độ - 196 oC. Cỏc kết quả được trỡnh bầy trong hỡnh 3.17. Cỏc số liệu về diện tớch bề mặt của cỏc vật liệu tổng hợp được được trỡnh bày trong bảng 3.5. Từ bảng 3.5 chỳng tụi thấy rằng diện tớch bề mặt của cỏc vật liệu đó tăng lờn trong quỏ trỡnh chống. MONT-Na cú diện tớch bề mặt là 40,09 m2/g, sau khi chống bởi cỏc cluster titan oxớt đó tăng lờn 109,26 m2/g (2,5 Ti-PICL), 164,12 m2/g (5,0 Ti-PICL),
sau đú giảm dần 132,87 m2/g (7,5 Ti-PICL) và 97,31 m2/g (10,0 Ti-PICL). Điều này chứng tỏ rằng trong quỏ trỡnh chống cỏc ion tương tự ion Keggin đó đi vào khoảng khụng gian giữa cỏc lớp sột. Ban đầu, khi tỷ lệ ion tương tự ion Keggin nhỏ, hiệu suất chống cỏc lớp sột thấp (diện tớch bề mặt của sột chống thấp). Đến khi tỷ lệ ion tương tự ion Keggin đủ lớn, cỏc lớp sột được tỏch nhau hoàn toàn diện tớch bề mặt cao nhất (5,0 Ti-PICL). Tuy nhiờn, nếu tiếp tục tăng tỷ lệ ion tương tự ion Keggin, số lượng cột chống tăng lờn (diện tớch bề mặt giảm xuống). Điều này cũng phự hợp với cỏc tài liệu đó cụng bố [92].
(a)
(a) (b)
Hỡnh 3.17: Đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp nitơ ở 77 K và đường phõn bố lỗ của MONT-Na và x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 mmol Ti/gam sột).
Dạng cỏc đường cong trễ (hỡnh 3.17) cho thấy sự tạo thành cỏc lỗ trống mao quản trung bỡnh của vật liệu sột chống là khụng đồng đều. Cỏc kết quả này cú thể giải thớch được khi cỏc lớp sột được chống lờn bằng cỏc cột chống polyoxocation titan thỡ diện tớch bề mặt trong của cỏc hạt sột tăng lờn (quyết định diện tớch phần vi mao quản) và cỏc kết quả này cũng phự hợp với cỏc tài liệu đó cụng bố. Cỏc sột chống được coi như kiểu zeolit 2 chiều cú mao quản < 2 nm. Chỳng gõy nờn hiện tượng trễ là do sự sắp xếp bất kỳ của cỏc phiến sột chống tạo thành cỏc lỗ xốp cú kớch thước > 2 nm (mụ hỡnh nhà của cỏc quõn cờ) tạo thành phần mao quản trung bỡnh (quyết định diện tớch phần mao quản trung bỡnh). Tuy nhiờn, cỏc kết quả nghiờn cứu đó chỉ ra rằng phần diện tớch vi mao quản là lớn hơn rất nhiều so với phần diện tớch mao quản trung bỡnh.
3.1.3.5. Kết quả ảnh SEM của cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 mmol Ti/gam sột) sột)
sau khi chống. Kết quả này cũng khẳng định chắc chắn cỏc polyoxocation titan xen được vào giữa cỏc lớp sột. Điều này cũng chứng minh rằng trong quỏ trỡnh chống cỏc polyoxocation titan khụng làm ảnh hưởng đến cấu trỳc của sột.
3.1.3.6. Kết quả ảnh TEM của cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 mmol Ti/gam sột) sột)
Hỡnh 3.19 là hỡnh ảnh hiển vi điện tử truyền qua TEM của mẫu MONT-Na và cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0). Từ hỡnh 3.19, chỳng tụi thấy rằng vật liệu sột cú cấu trỳc lớp 2 chiều với cỏc lớp sột cỏch nhau một khoảng nhỏ. Sau khi được chống bởi cỏc ion tương tự ion Keggin, khoảng cỏch giữa cỏc lớp gión ra rộng hơn so với trước khi chống. Hơn nữa, cú thể thấy được cỏc chấm nhỏ ở khoảng khụng gian giữa cỏc lớp trong cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0). Tuy nhiờn, khỏc với cỏc vật liệu x Al-PICL, một phần Ti4+ đó bị thủy phõn trờn bề mặt sột tạo ra cỏc vi tinh thể TiO2. Hiện tượng này khụng được phỏt hiện trong quỏ trỡnh chống cỏc lớp sột bằng cỏc ion Keggin. Điều này làm cho hiệu suất của quỏ trỡnh chống titan giảm đi rất nhiều so với quỏ trỡnh chống bằng nhụm (điều này cũng được chứng minh bằng phương phỏp hấp phụ giải hấp nitơ ở nhiệt độ thấp, kết quả thu được chỉ ra rằng quỏ trỡnh chống cỏc lớp sột bằng cỏc ion tương tự ion Keggin làm cho diện tớch bề mặt của vật liệu tăng, tuy nhiờn tăng khụng đỏng kể so với quỏ trỡnh chống bằng cỏc ion Keggin).
Hỡnh 3.18: Ảnh SEM của MONT-Na và cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 mmol Ti/gam sột).
Hỡnh 3.19: Ảnh TEM của MONT-Na và cỏc vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 mmol Ti/gam sột).