Với các mạng tinh thể khác nhau thí không phải bất cứ mặt nào cũng thấy sự phản xạ. Đối với mạng lập phương tâm khối thí chỉ khi tổng h + k + l
là chẵn thí sự nhiễu xạ mới xảy ra, còn dạng sáu phương thí sự phản xạ chỉ không xuất hiện với h + 2k =3N (N là số tự nhiên) và l lẻ. Mô hính nhiễu xạ tia X góc hẹp của SO42-
/ZrO2-ZnO được đưa ra ở Hình 3.1.
00-017-0075 (N) - Zinc Zirconium - Zn2Zr - Y: 36.33 % - d x by: 1.0167 - WL: 1.5406 - Cubic - a 7.39400 - b 7.39400 - c 7.39400 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (2 01-080-0536 (N) - Zirconium Oxide Sulfate - Zr3O5(SO4) - Y: 124.57 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 6.31000 - b 6.31000 - c 10.25000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primiti 00-024-1165 (D) - Baddeleyite - ZrO2 - Y: 104.74 % - d x by: 1.0271 - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.14500 - b 5.20700 - c 5.31100 - alpha 90.000 - beta 99.230 - gamma 90.000 - Primitive - P21/c (14) - Operations: Smooth 0.150 | Import
File: ZrO2-SO4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 80.019 ° - Step: 0.011 ° - Step time: 18.9 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° -
L in (C p s ) 0 10 20 30 2-Theta - Scale 10 20 30 40 50 60 70 80 d=3. 01620 d=2. 89675 d=2. 68590 d=3. 24865 d=2. 91545 d=2. 25347 d=1. 44247 d=1. 32456
Trên giản đồ XRD của xúc tác Zirconia được biến tình bằng lưu huỳnh và kẽm xuất hiện pha tứ diện của ZrO2, đặc trưng bởi các pic tại góc 2φ = 30 o
C, 35 oC, 50 oC và 60oC. Điều này chứng tỏ có cấu trúc của ZrO2. Ngoài ra. Trên giản đồ XRD còn xuất hiện các pic cộng hưởng của ZnO tại góc 2φ = 34 oC , 40 oC , 65 oC và 71 oC mà sẻ được chứng minh ở EDX. Tóm lại. Quá
trính điều chế ZrO2 bằng biến tình S và Zn đã giữ lại cấu trúc pha tứ diện của ZrO2, đồng thời sự có mặt của S, Zn .
3.1.2. Phương pháp hấp thụ và giải hấp N2
Diện tìch bề mặt riêng SBET của vật liệu được xác định bởi phương pháp BET (Brunauer,Emmett and Teller). Sự phân bố kìch thước lỗ được tình theo phương pháp BJH, độ dày thành mao quản đặc trưng cho từng vật liệu thuộc nhóm không gian khác nhau P6mm là
W = a – Dp = .d100 – Dp SBET (m2/g): diện tìch bề mặt riêng theo BET; Vf (cm3/g): tổng thể tìch mao quản
Dp (nm): Đường kình mao quản trung bính theo BJH; W (nm): độ dày thành mao quản.
Dựa vào giãn đồ giải hấp và hấp phụ ta thấy xúc tác có kìch thước mao quản trung bính tập chung ở khoảng 50A0 đó là điều mong muốn.
- Xúc tác mẫu MJ sau khi được biến tình bằng Zn và S thí xúc tác này có diện tìch bề mặt riêng là 93,01267 m2/g lớn hơn hẳn so với ZrO2 , diện tìch bề mặt riêng lớn sẻ tạo điều kiện cho sự tiếp xúc giữa chất phản ứng với chất xúc tác lớn. Ví vậy làm cho làm cho tốc độ phản ứng và hiệu xuất tăng.
Hinh 3.2: phổ kích thước mao quản trong hấp phụ N2 của vật liệu
3.1.3. Phương pháp giải hấp NH3 theo chương trình nhiệt độ
Từ kết quả đo hấp phụ và giải hấp NH3 theo chương trính nhiệt độ.của mẫu SO42-
/ZrO2-ZnO cho thấy xúc tác có ba loại tâm axit tương ứng với quá trính giải hấp phụ NH3 xảy ra ở các nhiệt độ:
- Ứng với pìc có nhiệt độ giải hấp ở 200,4 oC là tâm axit yếu.
- Ứng với pìc có nhiệt độ giải hấp ở 380,0 oC là tâm axit trung bình.
- Ứng với pìc có nhiệt độ giải hấp ở 516,4 oC và 545,7 oC là tâm axit mạnh.
Các Pic có nhiệt độ giải hấp lớn hơn 400 o
C tương ứng với tâm axit mạnh. Số lượng tâm axit mạnh chiếm ưu thế hơn so với các tâm axit trung bính và yếu. Tâm axit yếu được đặc trưng bởi các pìc sắc nhọn có cường độ cao ở nhiệt độ 545,7 o
C, điều này cho thấy xúc tác tổng hợp được có tình axit mạnh thìch hợp cho phản ứng este chéo hóa của dầu Jatropha có chỉ số axit cao và metanol..
Hình 3.3. Giản đồ hấp phụ và giải hấp NH3 theo chương trình nhiệt độ.
Kết quả này cho thấy vật liệu tổng hợp có khả năng có tình axit phù hợp với phản ứng este hóa chéo của dầu Jtropha có chỉ số axit cao.
3.1.4 Phổ tán sắc năng lượng tia X: EDX
Hình 3.4. Phổ EDX của vật liệu xúc tác SO42-
/ZrO2 - ZnO
Bảng 3.1: Bảng kết quả EDX hàm lượng của của vật liệu
O S Al Zn Zr Total(Mass%)
01 29.77 1.14 0.12 2.39 66.58 100.00
02 30.02 1.38 0.30 2.62 68.81 100.00
03 27.79 0.69 0.41 2.30 68.81 100.00
Dựa vào kết quả của EDX sự biến tình thành công
Điều này chứng tỏ Zn và S đã đi vào cấu trúc tinh thể ZrO2 , phù hợp với kết quả trong đặc trưng của X – Ray.
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV 002 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 Coun ts OKa AlKa AlKsum SKa SKb ZnLl ZnLa ZnKa ZnKb ZrM ZrLl ZrLa ZrLb ZrLsum Acquisition Parameter Instrument : 6490(LA) Acc. Voltage : 20.0 kV Probe Current: 1.00000 nA PHA mode : T4
Real Time : 65.17 sec Live Time : 50.00 sec Dead Time : 22 % Counting Rate: 2341 cps Energy Range : 0 - 20 keV
Hình3.5. Hinh ảnh SEM của vật liệu xúc tác ZrO2/SO4 2-
-ZnO
Qua hính ảnh xem ta thấy kìch thước hạt đồng đều
3.1.5 Phương pháp phân tích nhiệt TG/DTA
Hình 3.6: Giãn đồ phân tích nhiệt độ TG/DTA
001
001