Hình 3.22 Giản đồ XRD của các mẫu Mn-0 (A) trước (hình phía trên) và (B) sau khi nung ở 400 oC trong 4 giờ
Kết quả XRD của mẫu MnO2 chưa nung cho thấy mẫu ở dạng birnessite với các pic chính quan sát được của mẫu này tương ứng với pha birnessite còn gọi là δ-MnO2 và được cấu từ các lớp bát diện MnO6 nối với nhau qua góc và cạnh. Ion K và các phân tử nước xen giữa các lớp. Sau khi nung ở nhiệt độ 400oC, MnO2 ở dạng birnessite chuyển pha từ cấu trúc dạng lớp thành cryptomelane dạng hầm với công thức KxMnO2 (JCPDS 076-9145). Pha này còn được gọi là α-MnO2 với các pic chính quan sát được của mẫu này tại các vị trí 2θ = 12.7°, 17.9°, 28.6°, 37.5°, 41.8°, 49.5°, 59.9°, và 66.9°. Cryptomelane có cấu trúc dạng hầm 2x2 với mỗi cạnh là 2 bát diện MnO6 liên kết với nhau qua cạnh. Nguyên tử K nằm ở trung tâm của hầm này nhằm ổn định cấu trúc của cryptomelane (1) 10 20 30 40 50 60 70 In ten si ty ( a .u .) 2-theta (deg) a b c d
Hình 3.23 Giản đồ XRD của các mẫu (a)Mn-0, (b) Mn-Cu-10, (c) Mn-Ni-10, (d) Mn-Co-10 sau khi nung ở 400oC trong 4 giờ
Hình 3.24 Hình phóng đại giản đồ XRD trong khoảng 11.6 o - 13.6o (a)Mn-0, (b) Mn-Cu-10, (c) Mn-Ni-10, (d) Mn-Co-10
Hình 3.23 thể hiện phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu xúc tác Mn-0, Mn-Cu- 10, Mn-Co-10, Mn-Ni-10 sau khi tổng hợp bằng phương pháp nhỏ giọt và nung ở 400oC trong 4 giờ. Các mẫu pha tạp niken Mn-Ni-10 và mẫu pha tạp đồng Mn-Cu-10 cho kết quả XRD cũng có các pic tương ứng với pha α-MnO2, tuy nhiên vị trí các pic bị dịch chuyển so với của mẫu MnO2 không pha tạp. Sau khi pha tạp Ni hoặc Cu, pic tại vị trí 2θ = 12.7 bị dịch chuyển về phía góc thấp (Hình 3.24). Điều này chứng tỏ Ni hoặc Cu đã được pha tạp vào trong cấu trúc của MnO2. Ngồi ra, đối với mẫu Mn-Ni-10 có 01 pic nhỏ NiMnO3 tại vị trí 2θ = 37. Đối với mẫu pha tạp kim loại cobalt (Mn-Co-10), các pic tương ứng với pha birnessite. Như vậy, pha birnessite đã không chuyển thành pha cryptomelane giống như trong trường hợp mẫu MnO2 không pha tạp và pha tạp Cu và Ni.