III- Xác định khả năng hấp phụ asen và crôm của vật liệu
I.2.Phổ FTIR của vật liệu:
Hình 15 và 16 là phổ FTIR của mẫu nano sắt từ Fe3O4 và mẫu sắt từ bọc mangan dioxit Fe3O4/MnO2. Ta có thể nhận thấy các vân hấp thụ đặc tr−ng của oxit sắt từ ở khoảng 564,15cm -1 và 412,67 cm -1 đối với mẫu MN-1 và 567,25 cm -1 đối với mẫu MN-2. Chúng đều nằm trong ng−ỡng vạch đặc tr−ng c−ờng độ sóng của oxit sắt từ từ 500-700 cm -1. Ngoài ra ở mẫu MN-2 ta còn thấy sự xuất hiện thêm vân hấp thụ yếu ở 646 cm -1. Vân này đ−ợc gán cho maghemite γ-Fe2O3 [7].
Hình15: Phổ PTIR của mẫu nano sắt từ Fe3O4
Nh− vậy, trong thành phần của MN-2 có mặt một phần γ-Fe2O3.Tuy nhiên về cấu trúc và tính chất, Fe3O4 và γ-Fe2O3 có rất nhiều điểm t−ơng đồng nên cũng có thể dự đoán sự có mặt của γ-Fe2O3 sẽ không tạo ra sự khác biệt đáng kể về tính năng hấp phụ asen hay crôm của vật liệu. Trên phổ FTIR của mẫu MN-2 còn thấy xuất hiện vân hấp thụ tại 601.39 cm -1, vân hấp thụ này chứng tỏ sự có mặt của
mangan dioxit MnO2 trong thành phần mẫu vật liệu MN-2.
Hình 16: Phổ FT-IR của mẫu sắt từ bọc mangan dioxit Fe3O4/MnO2 chụp ở dải từ 450 -750 cm-1(a) và ở dải 600-4000 cm-1 (b)
Vân hấp thụ tại 3454.86 cm -1 đ−ợc gán cho liên kết -OH phía trên bề mặt của vật liệu, mà ở đây là mẫu MN-2. Vân hấp thụ này có bề rộng và vạch rõ ràng hơn
rất nhiều so với mẫu vật liệu MN-1. Điều đó có nghĩa là vật liệu MN-2 có nhiều gốc hydroxyl hơn so với vật liệu MN-1, hay là vật liệu MN-2 có khả năng hoạt hoá hơn so với vật liệu MN-1.
II.3. Hình thái học của vật liệu:
Hình 17: ảnh SEM của MN-1(a), MN-2 (b)
và (c) là ảnh SEM của vật liệu MN-2 quan sát ở mức 500nm
Hình 17a và 17b là hình chụp SEM của hai mẫu vật liệu MN-1 và MN-2. Tại hình chụp của hai mẫu, chúng ta nhận thấy cả hai mẫu vật liệu đều có dạng gần
(C)
nh− là hình cầu, đ−ờng kính hạt khoảng từ 12-15 nm. Tuy nhiên các hạt ở mẫu vật liệu MN-1 có độ đồng đều hơn về kích th−ớc và hình dạng hơn so với mẫu vật liệu MN-2.
Hình 17c là ảnh chụp SEM của vật liệu MN-2 quan sát ở mức 500nm. Quan sát ảnh chụp ta thấy, các hạt vật liệu MN-2 không chỉ có dạng hình cầu mà còn có cả dạng hình cạnh khối dài (hạt M trên hình 17c). Chúng có kích th−ớc lớn hơn so với kích th−ớc các hạt nano trung bình, khoảng 17-20 nm. Điều đó chứng tỏ đã có sự hình thành lớp màng lên phía bên ngoài lõi nano sắt từ. Tuy nhiên tỉ lệ các hạt này ch−a cao, ch−a có sự đồng đều về hình dạng. Nguyên nhân của sự không đồng đều này là do đặc điểm của ph−ơng pháp điều chế và các điều kiện phản ứng ảnh h−ởng đến khả năng phân hủy của Urê làm cho tính đồng nhất trong dung dịch ch−a cao.
ảnh SEM của mẫu vật liệu MN-1 còn cho thấy giữa các hạt có sự kết đám do đặc điểm của ph−ơng pháp điều chế nh− đã chỉ ra trong các tài liệu. Đối với ảnh SEM của mẫu MN-2, do các hạt nano sắt từ đã đ−ợc bọc bên ngoài một lớp mangan dioxit, bên cạnh đó còn có mặt của chất hoạt động bề mặt không ion (PEG) mà ta thấy các hạt vật liệu có sự phân tán tốt hơn so với mẫu MN-1.