Mặt khỏc, cỏc nguyờn tử, ion này được phõn bố trờn cỏc mặt song song, do đú hiệu quang trỡnh của 2 tia phản xạ bất kỳ trờn 2 mặt song song cạnh nhau được tớnh như sau:
∆ = 2d sin θ
Trong đú: d là khoảng cỏch giữa hai mặt phẳng song song. θ Là gúc giữa chựm tia X và mặt phẳng phản xạ. ∆ là hiệu quang trỡnh của 2 tia phản xạ.
Theo điều kiện giao thoa, để cỏc súng phản xạ trờn 2 mặt phẳng song song cựng pha thỡ hiệu quang trỡnh phải bằng nguyờn lần độ dài súng(λ). Do đú: 2d sin θ = n.λ
Đõy là hệ thức Vulf- Bragg, là phương trỡnh cơ bản để nghiờn cứu cấu trỳc tinh thể. Căn cứ vào cực đại nhiễu xạ trờn giản đồ( giỏ trị 2θ ), cú thể suy ra d theo cụng thức trờn. So sỏnh giỏ trị d vừa tỡm được với d chuẩn sẽ xỏc định được thành phần cấu trỳc mạng tinh thể của chất cần nghiờn cứu. Do đú,
phương phỏp này được sử dụng rộng rói nghiờn cứu cấu trỳc tinh thể của vật chất.[33]
III.3.Phương phỏp hiển vi điện tử quột ( SEM).
Phương phỏp nghiờn cứu xỳc tỏc trờn kớnh hiển vi điện tử quột cho phộp xỏc dịnh hỡnh dỏng, kớch thước hạt ,bề mặt của vật liệu của vật liệu xỳc tỏc. Nguyờn lý: Hiển vi diện tử quột sử dụng chựm tia điện tử để tạo ảnh của mẫu nghiờn cứu, ảnh đú khi đến màn hỡnh quang cú thể đạt độ phúng đại theo yờu cầu. Chựm tia điện tử được tạo ra từ catụt qua hai tụ quang sẽ được hội tụ lờn mẫu nghiờn cứu, khi chựm điện tử đập vào mẫu, trờn bề mặt mẫu phỏt ra chựm điện tử thứ cấp. Mỗi điện tử phỏt xạ này qua điện thế gia tốc vào phần thu sẽ biến đổi thành một tớn hiệu ỏnh sỏng, tớn hiệu được khuếch đại, đưa vào mạng lưới điều khiển tạo độ sỏng trờn màn ảnh, mỗi điểm trờn mẫu cho một điểm tương ứng trờn màn ảnh. Độ sỏng tối trờn màn ảnh phụ thuộc vào lượng điện tử thứ cấp phỏt ra tới bộ thu và phụ thuộc vào hỡnh dạng bề mặt mẫu nghiờn cứu.[3]
III.4.Phương phỏp đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ N2 xỏc định diện
tớch bề mặt.
Nguyờn tắc: Dung tớch hấp phụ đơn lớp của chất rắn cú thể được sử dụng để tớnh diện tớch bề mặt riờng của nú, S(m2/g). Dung tớch hấp phụ đơn lớp được định nghĩa là lượng chất bị hấp phụ cú thể chứa được chỉ trong một lớp điền đầy phõn tử, trờn bề mặt của một gam chất rắn. Nú liờn hệ với diện tớch bề mặt riờng theo cụng thức:
S =nm.am.L Trong đú:
nm: là lượng chất bị hấp phụ đơn lớp trờn bề mặt 1 gam chất hấp phụ (mol/g). am: là diện tớch trung bỡnh chiếm bởi một phõn tử chất bị hấp phụ chỉ trong một lớp (diện tớch cắt ngang trung bỡnh của phõn tử bị hấp phụ, m2)
L: là số Avogadro (6,02.1023 phõn tử/mol)
Mụ hỡnh hấp phụ thường được sử dụng cho quỏ trỡnh hấp phụ đa lớp được giới thiệu bởi Brunauer, Emmett và Teller và được biết như là phương trỡnh BET. Nú dựa trờn những giả thiết sau:
- Nhiệt hấp phụ (λ ,q Kcal/mol) khụng đổi trong suốt quỏ trỡnh hấp phụ - Cỏc phõn tử bị hấp phụ lờn bề mặt xỳc tỏc khụng cạnh tranh lẫn nhau,độc lập với nhau.
- Mỗi một trung tõm hấp phụ chỉ hấp phụ một phõn tử. - Số trung tõm hấp phụ của chất hấp phụ khụng đổi.
- Cỏc phõn tử bị hấp phụ đầu tiờn cú tương tỏc với nhau tao ra lực, lực này tạo điều kiện cho lớp hấp phụ thứ 2,3,...n.
- Tốc độ hấp phụ ( ra ) trờn lớp hấp phụ thứ i bằng với tốc độ nhả hấp phụ của lớp (i+1)
- Nhiệt hấp phụ ở lớp đầu tiờn là rất lớn so với nhiệt hấp phụ của những lớp tiếp theo. Nhiệt hấp phụ từ lớp thứ 2 trở lờn đến lớp ngưng tụ là bằng nhau và bằng nhiệt ngưng tụ.
∆Hd2 = ∆Hd3 = ...= ∆Hdn
Diện tớch bề mặt của xỳc tỏc được xỏc định dựa vào phương trỡnh BET và sử dụng chất hấp phụ là khớ nitơ. Phương trỡnh BET trong khoảng ỏp suất tương đối <0,4P/Po như sau:
S = 4,35.Vm m , m
2/g
Trong đú: m- Khối lượng chất hấp phụ, g Phương trỡnh cơ bản của BET là:
V(PPo-P) = 1 Vm.c + (c-1) Vm.c⎝⎜ ⎛ ⎠ ⎟ ⎞ P Po Trong đú: V- là thể tớch khớ (ở đktc) được hấp phụ Vm- là thể tớch khớ (ở đktc) được hấp phụ trong 1 lớp,cm3 c = exp(Q-L)/RT
Với Q là nhiệt của quỏ trỡnh hấp phụ lớp chất bị hấp phụ đầu tiờn và L là ẩn nhiệt ngưng tụ của khớ, bằng với nhiệt của quỏ trỡnh hấp phụ ở những lớp tiếp theo. Áp suất tương đối của khớ là P/Po.
Trong phương phỏp BET ỏp dụng cho thực tế ,thể tớch của khớ hấp phụ được đo ở nhiệt độ khụng đổi, khi đú nú là hàm của ỏp suất và đồ thị được xõy dựng là P/V(Po-P) theo P/Po. Xõy dựng đồ thị ta được đường thẳng ở trong khoảng P/Po=0,05ữ 0,3. Từ giỏ trị gúc nghiờng của đường thẳng và tọa độ đường thẳng cắt trục tung, sẽ xỏc định được Vm và c. Tuy nhiờn để đơn giản người ta chỉ lấy một phần giới hạn trờn của đường thẳng và thừa nhận giỏ trị 1/Vm.c =0 hay c >>1.[14]
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.