Chƣơng 3
CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT
CỦA VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT VÔ ĐỊNH HÌNH
3.1. Mở đầu
Sau khi lựa chọn phương pháp hóa siêu âm để chế tạo vật liệu nano Fe2O3 và Fe2-xCrxO3 vô định hình như mong muốn. Chúng tôi đã tiến thành nghiên cứu tính chất của các mẫu được chế tạo.
Chương này chủ yếu trình bày các kết quả đạt được của luận văn trên cơ sở nghiên cứu tính chất của các vật liệu nano oxit sắt (Fe2O3) và sắt-crom vô định hình Fe2-xCrxO3 với x =0; 0.05; 0.10; 0.15; 0.20. Bên cạnh đó, các đánh giá và thảo luận về chất lượng của các sản phẩm đã chế tạo cũng như triển vọng ứng dụng của nó cũng được trình bày. Từ đó, tìm ra các giải pháp và quy trình chế tạo tối ưu cho từng dạng cấu trúc nano vô định hình khác nhau của các dạng oxit sắt, hướng tới các ứng dụng trong trong thực tế.
3.2. Cấu trúc và hình dạng 3.2.1. Kết quả nhiễu xạ tia X 3.2.1. Kết quả nhiễu xạ tia X
Sự hình thành các hạt nano oxit sắt (III) vô định hình trong quá trình chế tạo có thể được giải thích như sau [35]: Fe(Cr)3+
hydrat hóa có thể kết hợp với các phân tử nước hoặc ion OH- để tạo ra chuỗi hidroxit Fe(Cr)(H2O)x(OH-)y(3-y)+. Chuỗi hydroxit này được dùng làm tiền chất cho oxit.
Quá trình gia nhiệt nhanh chóng của các sóng siêu âm kích thích mầm của oxit sắt. Với các mầm đồng đều và gia nhiệt đồng nhất, các hạt nhỏ đồng đều có thể được tổng hợp. Chất ổn định phân tán Polyethylene glycol làm ngăn cản sự kết tụ không đồng nhất để thu được kết tụ đồng nhất. Độ PH của dung dịch được điều chỉnh bằng cách thủy phân urê, thuận lợi cho phản ứng thủy phân Fe(Cr)3+. Nhiệt độ của dung dịch phản ứng quan trọng đối với quá trình chế tạo. Các hạt nano chỉ có thể thu được ở nhiệt độ thí nghiệm Te = 70, 80 và 90oC.