ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐỖ THỊ THANH THÚY

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU
YFeO3
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL – GEL
Demo Version
- Select.Pdf
SDK
Chuyên
ngành: Hóa
vô cơ

Mã số: 8440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. VÕ VĂN TÂN

Thừa Thiên Huế, năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và
kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Tác giả

Độ hấp thụ quang

IR

Phổ hồng ngoại

MB

Xanh Metylen

PVA

Polivinylancol

SEM

Kính hiển vi điện tử quét

TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua

UV-VIS

Phương pháp phổ hấp thụ electron

XRD

Nhiễu xạ tia X


1.5.2 Ảnh hưởng của crom (VI) đối với sức khỏe và môi trường. ............... 12
1.5.3. Các nguồn sản sinh crom gây ô nhiễm .............................................. 12
1.5.4. Ứng dụng của crom............................................................................. 13
1.6. Giới thiệu phƣơng pháp hấp phụ xử lý môi trƣờng ............................. 13
1.6.1. Khái niệm chung ................................................................................. 13
1.6.2. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.................................................... 14
1.7. Quá trình quang xúc tác ........................................................................ 14
1.7.1. Nguyên lý xúc tác quang hóa .............................................................. 14
1.7.2. Cơ chế quá trình xúc tác quang dị thể ............................................... 14
1.7.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính xúc tác của vật liệu ........................... 15
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU... 16
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................. 16
2.2. Hóa chất – Dụng cụ thí nghiệm .............................................................. 16

ii


2.2.1. Hóa chất .............................................................................................. 16
2.2.2. Dung dịch chuẩn độ muối Morh ........................................................ 17
2.2.3. Chất chỉ thị điphenylamin ................................................................... 17
2.2.4. Dụng cụ thí nghiệm............................................................................. 18
2.2.5. Pha chế các loại hóa chất .................................................................... 18
2.2.6. Thiết bị ................................................................................................ 19
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 20
2.3.1. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu YFeO3 ................................................. 20
2.3.2. Một số đặc trưng của vật liệu YFeO3 ................................................. 20
2.3.3. Ứng dụng của vật liệu YFeO3 đã tổng hợp được ................................ 20
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 21
2.4.1. Phương pháp tổng hợp vật liệu YFeO3 ............................................... 21
2.4.2. Các phương pháp kiểm tra đánh giá mẫu ........................................... 23

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye - Scherrer của vật
liệu YFeO 3 ở các nhiệt độ nung ...................................................34
Bảng 3.2. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye Scherrer của vật liệu
YFeO 3 ở các tỉ lệ mol PVA/ (Y3++Fe3+) khác nhau. ......................35
Bảng 3.3. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye Scherrer của vật liệu
YFeO 3 ở các tỉ lệ mol axit citric/(Y3+ +Fe 3+) khác nhau .................38
Bảng 3.4. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ MB ...................43

Demo Version - Select.Pdf SDK

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1.Cấu trúc của tinh thể Perovskite lý tưởng ....................................... 2
Hình 1.2. Sơ đồ điều chế vật liệu bằng phương pháp sol – gel [15]. ............... 8
Hình 2.1. Sơ đồ phản ứng oxi hóa điphenylamin ..........................................17
Hình 2.2. Gel ướt vật liệu YFeO 3 ..............................................................22
Hình 2.3. Gel khô vật liệu YFeO 3................................................................22
Hình 2.4. Vật liệu YFeO 3 thu được sau nung ...............................................22
Hình 2.5. Sơ đồ chế tạo vật liệu YFeO3 bằng phương pháp sol – gel.............23
Hình 2.6. Sơ đồ tia tới và tia phản xạ trên mạng tinh thể. .............................25
Hình 2.7.Phổ hấp thụ quang phụ thuộc bước sóng ........................................27
Hình 2.8. Đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc A vào nồng độ C. ...............28
Hình 2.9. Tổng các độ hấp thụ quang thành phần .........................................28
Hình 2.10. Phân tử xanh metylen (MB) .......................................................29
Hình 3.1. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu YFeO 3 .......................................32
Hình 3.2. Giản đồ XRD của các mẫu nung ở các nhiệt độ khác nhau ............33
Hình 3.3. Phổ UV –VIS của sản phẩm quang xúc tác phân hủy dung dịch MB


Demo Version - Select.Pdf SDK

vi


MỞ ĐẦU
Vật liệu perovskite (ABO3 ) có nhiều tính chất hết sức lí thú như hoạt tính
oxi hóa – khử cao nên được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực xử lý môi trường dựa
trên phản ứng oxi hóa – khử, để khử NOx, SOx; oxi hóa COx, CxHy…, và khả năng
hấp phụ tốt các kim loại nặng như asen, sắt, mangan để xử lý asen, amoni trong
nước sinh hoạt. Vật liệu mới này nhằm thay thế vật liệu TiO2 truyền thống với vùng
cấm cở 3,2eV[1], [37].
Sắt oxit, xeri oxit là những oxit phổ biến, chúng có những đặc tính rất tốt như
khả năng hấp phụ xử lý môi trường, khả năng xúc tác xử lý khí thải; hỗn hợp các
oxit: Sắt và xeri oxit, bitmut oxit [1-4] có các đặc tính đó tốt hơn so với đơn oxit và
được ứng dụng để làm chất xúc tác quang hóa xử lý nước. Trong đó các oxit hỗn
hợp dạng Perovskite ABO3 (A = La, Y; B = Cr, Mn, Fe, Co, Ni) được đặc biệt chú
trọng, không những có thể thay thế cho các kim loại quý để làm xúc tác cho các
phản ứng hoá học, mà còn có khả năng hấp phụ rất tốt các ion kim loại nặng. Vì
vậy, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu ABO3 ứng dụng trong lĩnh vực xúc tác và hấp
phụ các hợpDemo
chất độc
hại là cần
thiết, có tínhSDK
khoa học và tính thực tiễn cao [31],
Version
- Select.Pdf
[37].
Ô nhiễm môi trường nước ngày càng nghiêm trọng, các nguồn nước bị ô