Xem trước tài liệu

Đang tải tài liệu...

Thông tin chi tiết tài liệu

Định dạng: PDF
Số trang: 80 trang
Dung lượng: 1 MB

Giới thiệu nội dung

Nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc, hoạt tính quang xúc tác của bột titan đioxit kích thước nano được biến tính neođim

Tác giả: Nguyễn Văn Khanh

Lĩnh vực: Hóa Vô Cơ

Nội dung tài liệu:

Luận văn thạc sĩ khoa học này tập trung vào việc nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của bột titan đioxit (TiO2) kích thước nano mét được biến tính với neođim (Nd). TiO2 là vật liệu bán dẫn có nhiều ứng dụng trong xử lý môi trường, chế sơn tự làm sạch, chuyển hóa năng lượng mặt trời, và dược phẩm. Tuy nhiên, dải trống lớn của TiO2 hạn chế khả năng quang xúc tác của nó, chỉ có ánh sáng tử ngoại mới có thể kích thích được electron. Do đó, việc biến tính TiO2 bằng các ion kim loại như neođim là một xu hướng quan trọng nhằm thu hẹp dải trống, tăng cường hoạt tính quang xúc tác, đặc biệt là trong vùng ánh sáng nhìn thấy.

Luận văn trình bày tổng quan về vật liệu TiO2 kích thước nano mét, bao gồm các dạng thù hình, cấu trúc, tính chất vật lý, hoạt tính quang xúc tác và tính chất siêu thấm nước. Đặc biệt, luận văn đi sâu vào phân tích cơ chế quang xúc tác, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng, cũng như các ứng dụng của TiO2 trong phân tách nước và ứng dụng quang điện.

Phần thực nghiệm của luận văn bao gồm các phương pháp điều chế bột TiO2 biến tính neođim bằng phương pháp sol-gel và phương pháp thủy phân. Các phương pháp khảo sát cấu trúc và tính chất như nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phân tích nhiệt (TGA, DTA), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), và phương pháp BET cũng được trình bày chi tiết. Luận văn cũng tập trung vào việc khảo sát hoạt tính quang xúc tác của các mẫu được điều chế thông qua khả năng phân hủy xanh metylen.

Mục lục chi tiết:

  • MỞ ĐẦU
  • Chương 1. TỔNG QUAN
    • 1.1. Giới thiệu chung về vật liệu TiO₂ kích thước nano mét
      • 1.1.1. Đặc điểm cấu trúc và tính chất vật lý của TiO₂ kích thước nano mét
      • 1.1.2. Một số tính chất quan trọng của vật liệu TiO₂ kích thước nano mét
      • 1.1.3. Các ứng dụng của TiO₂ kích thước nano mét
        • 1.1.3.1. Các ứng dụng dựa trên tính quang xúc tác
        • 1.1.3.2. Ứng dụng quang điện
        • 1.1.3.3. Phân tách nước dựa trên hiện tượng quang xúc tác
    • 1.2. Giới thiệu chung về vật liệu TiO₂ kích thước nano biến tính
      • 1.2.1. Phân loại quang xúc tác trên cơ sở TiO₂ kích thước nano
      • 1.2.2. Sự biến tính của vật liệu TiO₂ kích thước nano mét
      • 1.2.3. Vật liệu TiO₂ nano biến tính bằng neođim
      • 1.2.4 Các phương pháp điều chế bột TiO₂ kích thước nanomet
  • Chương 2: THỰC NGHIỆM
    • 2.1. Mục tiêu và các nội dung nghiên cứu của luận văn
      • 2.1.1. Mục tiêu của luận văn
      • 2.1.2. Các nội dung nghiên cứu của luận văn
    • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.3. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị
      • 2.3.1. Hóa chất
      • 2.3.2. Dụng cụ và thiết bị
      • 2.3.3. Pha mẫu
    • 2.4. Điều chế bột TiO₂ biến tính Nd³⁺ bằng phương pháp sol-gel
    • 2.5. Điều chế bột TiO₂ biến tính Nd³⁺ bằng phương pháp thủy phân
    • 2.6. Phương pháp khảo sát khả năng phân hủy quang xanh metylen trong dung dịch nước của bột TiO₂ biến tính
    • 2.7. Các phương pháp hóa lý dùng để nghiên cứu cấu trúc và đặc tính của bột Nd-TiO₂ biến tính
      • 2.7.1.Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
      • 2.7.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
      • 2.7.3. Phương pháp phân tích nhiệt
      • 2.7.4. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX)
      • 2.7.5. Phương pháp BET
  • Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
    • 3.1. Điều chế Nd-TiO₂ bằng phương pháp sol-gel
      • 3.1.1. Khảo sát quá trình phân hủy nhiệt của gel khô bằng phương pháp phân tích nhiệt
      • 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian làm già gel
      • 3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
      • 3.1.4. Ảnh hưởng nhiệt độ nung
      • 3.1.5. Ảnh hưởng tỷ lệ % Nd/TiO₂ (mol/mol)
    • 3.2. Điều chế Nd-TiO₂ bằng phương pháp thủy phân
      • 3.2.1. Khảo sát quá trình phân hủy nhiệt của mẫu TiO₂ và Nd-TiO₂
      • 3.2.2. Ảnh hưởng của lượng urê
      • 3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân
      • 3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
      • 3.2.5. Ảnh hưởng tỷ lệ % Nd/TiO₂ (mol/mol)
  • Kết luận
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO
  • PHỤ LỤC