Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp nano zno bằng phương pháp kết tủa trong môi trường có phụ gia phân tán và Ứng dụng sản phẩm làm chất trợ xúc tiến cho quá trình lưu hóa cao su

quang trội, eó hoạt tính xúc táo và tạo ra các vùng có hoạt tính mạnh trên bé Oxrt kẽm với kích thước nano được sử dụng rộng rỗi trong nhiều ứng dung khoa học như xúc tác, xúc tác qu

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOT

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Nghiên cứu xây dựng hệ thống cơ điện tử phục vụ đo môn vít me - đai ốc bi may CNC

BANG QUANG THÂM

Neganh Co dién tir

Giảng viên hướng dẫm: T6 Trần Đức Toàn

TIA NOL, 2020

‘TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOL

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH

CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

7A LUẬN VĂN THAC SI

Ilo va tén tác giả luận van: Dang Quang Thim

Dé tai Iwan van: Nghién cin xAy dựng hệ thang co dién tt phuc vụ do mon vit me - dai éc bimay CNC

Chuyên ngành: Cơ điện tử

Mã số SV: CBI80014

Tác giả, Người hướng dân khoa học và Hội đẳng chấm luận vắn xác nhận tác gia đã sủa chữa, bỗ sung luận văn theo biên bản họp Hôi đồng ngày

39/10/2020với các nội dụng sau

Sửa các tên hinh ảnh, tên bảng bị sai

Gộp nội dung chương 3, chương 4 vào thành một chương (Chương 3)

Sửa, đánh số lại phân trich dẫn, tài liệu tham khảo

Sửa các lỗi chính tả, căn lễ nội đụng luận văn

Ngày 26 tháng Ï 1 năm 2020

CHỦ TỊCH HỘI ĐỎ^

LOICAMON

Trong qua trinhnghién etm thyc hién caendi dung luận văn, em gặp rất nhiều

khé khăn về trang thiết bị vật tư để tiền hành thực hiện luận văn Dầu tiên, em xin gửi lời căm ơn tới T§ Trần Đúc Toàn, người đã trực tiếp tậntinh hướng đângiúp

đỡ và tháo gỡ những khó khăn cho om trong suốt quá trình nghiên cửu, thực hiện nhiệm vụ của luận văn nảy Em xin chân thánh cảm ơn tới tập thể các thây cô giáo trong bộ môn Máy và Ma sát học - Viên Cơ Khi - Đai học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiên cho em được làm việc và giúp đỡ em trong quả trình nghiên cứu và thực hiện luận văn nây

Em xin châu thành cám on!

Tà Nội, ngày — thẳng — năm 2020

Túc giả

Dang Quang Thim

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN

Taiận văn nghiên cứu xây đụng hệ thẳng cơ điện tử phục vụ đo môn vít me -

đại ốc bị được trình bảy gồm 03 chương,

Chương 1: Tổng quan vé vil me — dai dc bi

Nghiên cứu tổng quan về vit me — đai ốc bị, các đặc tỉnh cơ bản của vít me -

dai dc bi vá các công trình nghiên cứu về vítme dai dc bi trong va ngoai nước

Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán và nguyên lý hệ thông đo món vít me -

đai ốc bỉ

Trong chương này đưa ra lý thuyết tính toán về lượng món của vít me-đai ốc

bi va nguyên lý của hệ thẳng do mòn vit me -dai ée bi

Chương 3: Tỉnh toản và mô phỏng hệ thẳng đo mòn vit me-dai dc bi

Dna ra được yêu câu đối với hệ thống đo, xây dụng phương an thiết kê hệ thống đo tối mu và nêu được phương pháp do mén vil me - đai ắc bì

Mồ phòng hệ thống và đánh giá kết quả đo thực nghiệm

2.1 Tổng hợp nano ZnO bằng phương pháp kết tủa 23

Quy trinh chuẩn bị mẫu nano ZnO cho quá trình hưu hóa cao

su Y Y SH 1H81 21.111 1171 1 11111011 rngiêc ee BT

214 Các se phương pháp phan tich nghiện cứu đặc trưng của ZnO 27

3.2 Quad trính lưu hỏa cao su à series 3Ô)

3.2 Ứng dụng vật liệu nang ZnO trơng lưu hóa cao su 46

3.21 Chuẩn bị tác nhân trợ xúc tiến cho quá trình hru hóa cao su 46

3.2.2 Điểu kiện công nghệ lưu hóa cao su 49

3.2.3 Ảnh hưởng của chất trợ xúc tiến đến động học lưu hóa cao su 53

3.24 Ảnh hưởng của chất trợ xúc tiến đến lính chốt cơ lý cao su

3 2.5 Đặc trưng cấu trúc vật liệu cao su 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hinh 2.7 Mẫu cao su tiêu chuẩn đo độ bên kéo đứt [701 34 Hinh 2.8 M6 hinh thí nghiệm và thiết bị nén dự với biến dạng không di 36 linh 3.1 Phổ phối hợp XRD của các mẫu tổng hợp ở pl1 =8 49 Hình 3.2 Phố phối hợp XRD của các mẫu tổng hợp ở pH = 9 40 inh 3.3 Phổ phối hạp XRD của các mẫu tổng hợp ở pH = 10 - «eo, 4Ó

Hình 3.7 Phổ XRD của mẫu nano ZnO tổng hop ở điều kiên tôi ưu 45

Hình 3.8 Phả Pic đặc tr ưng của tĩnh Ihé nano ZnÕ ở điều kiện tối ưu 45

Hinh 3.9 Anh SEM eta mau nano ZnO tang hop 6 điều kiên tdi uu 46 Hình 3.10 Phố XRD của mẫu nano tổng hợp trước và sau khi phân tn 4? Hình 3.11 Ảnh SEM của mẫu (a) nano ZnÔ lổng hợp (b) rưno lông hợp phân

Tình 3.20 (a) Đường cong lưu hớa s0) Đường vị phân ở các nhiệt độ khác nhau

Tình 3.21 (a) Đường cong lựa hóa si) Đường vi phần & ở các thiệt độ khác nhau

Hình 3.22 Đường cong lưu hóa của cáo mẫu cao su M6, M2 và NH ở 1⁄40°C .S7 Tĩnh 3.23 Dường cong lưu hóa của cáo mẫu cao su M6, M2 và NII ở (a) 145°C

Hình 3.30 Biểu dỗ năng lượng, hoạt hòa của các mẫu cao su M6, M2, NH 65 Hinh 3.31 Biểu dỗ năng lượng hoạt hỏa của các mẫu cao su NH, NHP, NM,

Tình 3.34 Biếu đỗ mật độ khâu mạch và độ trương nỗ của các mẫu cao su M6,

Hình 3.35 Biểu để mật độ khâu mạch và độ trương nở của các mẫu cao su NH,

NHP, NM, NMP lưu hóa ở 110°Ơ

Hinh 3.36 Kết quả chụp SEM của mẫu cao sử (a) M2 - Tinh 3.37 Tinh anh cao su sau khi lưu hỏa ở 140°C sau một thời gian lưu trữ

1Iinh 3.3 Kết quả chụp SEM/HIDX của mẫu cao su (a) M2 (b) NII (e) M6 74

Tlinh 3.39 Kết quả chụp SEM của các mẫu cao su (a) NI (b)MITP (e)NM 75

Tinh 3.40, Két qua chụp SBM/ EDX của mẫu cao su(a)NII (BìMIP (@}

DANH MUC BANG

Bang 1.1 Quan hệ giữa kích thước hạt và số nguyên lit bé mit [34] 3

ng 1.2 Bảng độ đái đặc trưng của một số lính chất của vật liệu [35] a)

ng 1.3 Một số thông s6 vat ly eda ZnO 6 cdu trie Wurtzite [40] 5

Bang 1.4 Uu - nhược điểm của các phương pháp lổng hợp nano Zn -.14

Bảng 1.5 Tỉnh chất cơ lý của cao su thiên nhiền |701 ¬ -

Bang 2.1 Hoa chat dang trong tong hop nano ZnO 23 Bang 2.2 Thiết bị sứ dựng trong quả trình tổng hợp nano Zn© 24

Bang 2.3 Cac phương pháp phản tích XRD ]74| 29

Bang 2.4 Hỏa chất cân dùng, cho quả trình lưu hỏa cao su 30

Bang 2.6 Đơn chế tạo hợp phân cao su 31

Bảng 2.7 Quả trình vá diễu kiện trộn hợpc cao sử và cáo hóa chất

Bang 3.1 Cac đại lượng cần để tỉnh toán kích thước vị tỉnh thể theo công thúc

pH8§=10 S38 Bang 32 Kích thước vi tỉnh thể (mn) của các mẫu tổng hợp ở nhiệt dộ 30 +

Bang 3.3 Céc đại lượng cân dé tỉnh toán kích thước vỉ tính thể theo công thức Scherrer của các mẫu tổng hợp với thời gian giả hóa 0,5 ~ 3h “

Scherrer ola cic mau téng hop sit dung polyarylamide ham lượng 2-8 ppm .43

Bang 3.8 Kích thước vị tỉnh thể của các mẫu nane AT

Bang 3.9 Cc thông số lưu hóa thu được khi đo Rheometer của mẫu cao su NM

Bảng 310 Các thông số lưu hóa thu được khi đo Rheometer của mẫu cao su

Bang 3.11 36 lién dé inzong né va mat dé khau mach ctia mau cau su NHP 52

Bang 3.12 Các thông số lưu hỏa thu được khi do Rheometer của mẫu cao su M253

Đảng 3.13, Các thông số lưu hóa thu được khi do Rheomcter của mẫu cao sư M654

Bang 3.14 Cac théng số lưu hóa thu được khi do Rheometer cúa mẫu cao sư NHŠ4

Đảng 3.15, Các thông số lưu hóa thu được khi do Rheomcter của mẫu cao su NM55

Bảng 3.16 Các thông số lưu hóa thu được khi đo Rheomoler của mẫu cno su

DANH MUC VIET TAT

ONIIP Mau nano ZnO tang hop sau khi phân tán

M2 Đen cao su sử đụng 2pki ZnO Trung Quốc

M6 Đơn cao su sử dụng 6pkl Z2nO Trung Quốc

NII Don cao su sir dung 2pkl ZnO nano ZnO téng hop

NHP Bon cao su sứ dụng 2pkl ZnO nano ZnO téng hop phan tin

NM Don cao su sử dung 2pkl ZnO nano ZnO thuong mai

NMP | Đơn cao su sử đụng 2pki ZnO nano ZnO thương mại phân tán

SEM Phương pháp hiển vi điện tử quyết

TBBS N-tertbutyl-2-benzothiazolsunfenamit

XRD Phương pháp nhiều xa Ronghen

MO PAU

Công nghệ nano ra đời đã tạo nên bước phát triển nhãy vợt cho oác ngành công nghiệp, nông nghiệp, y tế, hàng tiêu đủng, thực phẩm v.v Khoa học và công nghệ nano đã phát triển nổ rộ trong thập niên qua, bi sự phát triển nhanh

chóng cña các phương pháp tổng hợp cũng như các công cụ dùng đề xác định các

đặc trưng vật liệu Bên cạnh đó, vật liệu nano với kích thước nanomet có tính chất lý hóa nổi trội hơn rất nhiễu sơ với tính chất của chúng ở dạng khối thông

thường, cụ thể nhất độ bền cơ học cao, tính siêu thuận từ, các tính chat quang

trội, eó hoạt tính xúc táo và tạo ra các vùng có hoạt tính mạnh trên bé

Oxrt kẽm với kích thước nano được sử dụng rộng rỗi trong nhiều ứng dung khoa học như xúc tác, xúc tác quang học, pin mặt trời, hấp thụ UV, diều trị kháng khuẩn và làm chất phụ gia cho một số sẵn phẩm công nghiệp (cao su, nhụa, xi

mang, son )

Õ Việt Nam trong những năm gân day di co nhiéu céng trình nghiên cứu tổng hep nano ZnO dang mang, soi dé img dụng trong lĩnh vực bán dẫn, pin mặt trời và cản biển đo khí Trong khi đó, việc nghiên cứu tổng hợp tưmo Z21O dang

bột cững chưa được quan tâm zmặc đủ lĩnh vực ứng dụng của chứng cũng rất

nhiều

Xuất phát từ thực tế, trong luận văn nảy tác giả tập trung nghiên cứu đề tải

“Nghiễn cứu tông hơp nano-ZnO bằng phương pháp kết túa trong môi trường có phụ gia phan iin và ứng dụng sin phẩm làm chất trợ xúc tiễn cho quá trình lưu

rác

hóa cao sự” với mục tiêu là tông hợp được ZmO cô kích thước hại cỡ nano có

tính chất phủ hợp để có thể ứng dụng làm chất trợ xúc tiên trong quá trình lưu

hỏa cao gu

Các nội dung nghiên cứu này được thực hiện tại PTN CN Lọc hỏa dầu và VIXT-HP, PTN trọng điểm vật liệu Polymer cơmpoziL & giấy đưới sự hướng dẫn của giãng viên TS Nguyễn làn Long

Két cần luận văn

Ngoài lời mở đầu, phân két luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận

văn được kết cau thành 3 chương:

Chương 1 Lổng quan

Chương 2 Thực nghiệm

Chương 3 Kết quá và tháo luận

CHUONG 1 TONG QUAN

11 Vật liệu ZnO và nano ZnO

ZmO là vật liêu ban đẫn có vùng câm rộng (với vùng cấm thang là 3,37eV, năng lượng liên kết excton là 60 meV tại nhiệt độ phỏng) [1, 2], cỏ các đặc tính nổi bật bao gém tinh chất diện [3], tinh chất quang học (với chỉ sở khủe xạ cao

xử) - 20041) |3, 4] và tỉnh chất từ |5} ZmO là mội loạt vật liệu quan trọng và da

chức năng với nhiều ứng đụng khác nhau như: chất xúc tác [4 6, 7] cảm biến khí

8, 9], căm biển điện [10], pin mặt trời [11, 12], điet quang cực tim (UV) [13], sóng âm bể mặt (SAW) [14], sensor khi [15], thiết bi ap dign [16], vật liệu che

chấm chất cuc Lim [17], dén LED anh sáng nắng |18|, chất kháng khuẩn [19]

được phẩm và phụ gia trong nhiều sản phẩm công nghiệp (cao su, sơn, mỹ phẩm,

1.1.1 Giới thiệu chưng về vật liệu nano

1.1.1.1 Một vài nết vỀ vật liệu nano

Công nghệ nano đã và dang phát triển mạnh mẽ trong những thập niên vua

qua bởi những tính nẵng ưu vì ch thước nanornet Định nghấa hạt nano còn phụ thuộc vào vật liệu, chuyên ngành và ứng dụng của chúng Vật

liệu nano là vật liệu cỏ ít nhất một kích cð nanomet [32] Dịnh nghĩa khác, vật liệư nano có kích thước ở khoáng 1 am đến dưới 1 pm, cụ thể nhting hat c6 kich

thước bé hơn bước sóng giới hạn đưới của ánh sáng khả kiến (khoảng 400nm) [Z3] Vật liệu vớt kích thước nanomet đã thé hiện những tính chất nổi trội khác

so với chứng khi ở trong khối (có cừng hợp phần hóa học) Những tỉnh chất

nổi trội của vật liệu nano dựa trên hai hiện ứng: liệu ửng bề mặt vả hiệu ứng kích thước [34]

(a) Hiệu ứng bề mặt

Vật liệu có kích thước nanemet, khi đó khối chất răn sẽ bạ chia nhỏ thành

cáo hạt vi mê và sẽ chịu ảnh hưởng của các phân tủ hoặc nguyên tử cầu thành

chủng Với kích thước nanomet, các nguyên tứ và phân tử trỡ nên hoạt tỉnh hơn

so với khi ở bên trong khối bởi chủng đã có những liên kết làm giảm bậc tự do,

có thể tạo thành các liên kết với vật liện khác [34]

Thi vật liệu có kích thước giảm thì tỉ số giữa các nguyên lử trên bể mặt và

tổng số nguyên tử tăng dẫn tới hiệu img bé mặt tăng [35] Sự thay đối về các tính chất có liên quan dến hiệu ứng bề mặt không, có tính dột biến theo sự thay dỗi về kích thước, vì lỉ số giữa các nguyên tử trên bễ mắt và Ling số nguyên tử lỉ lệ nghịch với bán kính của hạt theo mét ham liên tuc Masuo Hosokawa va dang nghiệp đã chỉ ra rằng, nguyên tử trên bề mát của hạt dạng khỏi lập phương có

cạnh 20 chỉ là 0,006% sỡ tăng lên đến 0,6% khi kích thước giảm xuống còn 300mm, và tý lệ này lên đến gân 50% khi kích thước hạt còn 2nn [34] Quan hệ

giữa kích thước hạt và phân trăm số nguyên tử trên bể mặt được thế hiện trong

Rang 1.1 Quan hệ giữa kích thước hại và số nguyên tử bê mặt |34/

Đường kính | Tổng số | Sổnguyêntử Số nguyên tử trên hatnano | nguyêntử | trênbêmặt bềmšU tổng số

'Tỉnh chất 'Thêng số Độ dài đặc trung (nm)

Điện — Bước sóng của điệntử 10 - 100

Quéng dường tự do trung bình 1-100

Tit Quéing dudng tan xe apim 1-100

Giới hạn siêu thuận fiz 5 - 100

TĐộ sâu bẻ mặt kim loại 10 - 100 Hap thu Plasmon bé mat 10 - 500

Siêu đẫn _ Dộ thâm thấu Meisner 1-100

Hán kính khởi động đứt vỡ 1 -100

Xúc tác Linh hee topo bd mat 1-10

Ở vật liệu khỏi, kích thước lớn hơn nhiều lần độ dài đặc trưng, nhưng ở vật

liệu nano thì với kích thước rất nhỏ cũa nó có thể số sảnh được với độ dải đặc

trưng, làm cho tính chật liên quan tới độ đài đặc trưng bị thay đối đột ngột khác

bin tinh chất của vật liệu ở dạng khỏi [35], Đối với một vật liệu, mỗi một tính chất của nó đều có một dộ dải đặc trưng, ương bảng 1.2 dưa ra một số độ đải dặc

trưng của tình chất của vật liệu Hiện ứng kích thước không có quy luật cu thể

3

nao khi chuyển từ vật liệu khối sang vật liêu nano như ở hiệu ứng bẻ mặt Vì vậy,

việc chế tạo và nghiên cửu vật liệu nano ngảy cảng được các nhà khoa học quan tâm sâu sắc hơn [35]

1.1.1.2 Phân loại vật liệu nano

Có nhiều cách để phân loại vật liệu nano: tủy thuộc vào ứng dụng, tính chất,

hình dạng [33, 36, 37] Ví dụ một số cách phân loại hay gặp:

© Phân loại theo hình dáng

~ Vật liêu nano không chiều: cả 3 chiều đều có kích thước nano (đám nano,

hat nano )

~ Vật liêu nano một chiều: trong đỏ cỏ 1 chiêu tự do, 2 chiêu có kích thước nano (dây nano, ông nano, thanh nano )

~ Vật liệu nano hai chiều: trong đó có 2 chiều tự do, 1 chiều có kích thước

nano (mang méng nano )

(c)

Hình 1.1 Một số dạng hình học của ZnO cẩu trúc nano [38]

(a) trụ luc gide, (b) dang lé kim, (c) dang tetrapods, (d) dang soi

© Phan loai theo tinh chat vat liéu

~ Vật liệu nano kim loại

~ Vật liệu nano bản dẫn

~ Vật liệu nano từ tỉnh

~ Vật liệu nano sinh học

Ngoài ra, các vật liêu có câu trúc nano dù trong đỏ chỉ một phân của vật

liệu có kich thước nano hoặc câu trúc của nó có kích thước nano [39]

11.2 VậtliệuZnO

1.1.2.1 Tính chất hóa lÿ của ZnO

Hình 1.3 Kẽm oxi

Kẽm oxit côn cỏ tên gọi khác là kẽm trắng, hay kẽm hoa, là chất bột mịn

trắng sau khi ngưng tụ kẽm ở trang thải hơi cỏ công thức hỏa học lả ZnO [40]

Kếm oxit không màu, không mũi, không tan trong nước, không phân hủy ở nhiệt độ thường, không độc và bị biển máu khi dé trong không khí [40]

Bảng 1.3 Một số thông số vat ly ctia ZnO 6 céu trite Wurtzite [40]

Kém oxit là một oxit lưỡng tỉnh, nó gản như không tan trong nước, nhưng

nó tan trong hẳu hết các axit như axit hydroelorie [40]

ZnO + 2HCl— ZnCh + H20 PT 11

ZmO phân ứng cham với cae axit béo trong dau dé san xuat cae cacboxylat

tương ứng [40], VD: oleate, stearat [40]

ZnO phân hủy thành hơi kẽm va oxy ở khoảng 1975°C, phản ánh sự ôn định của nó ZnO có thẻ phân ứng đữ dội với bột nhôm và bột magie, cao su clo

vả dâu hạt lanh đun nóng gây ra cháy, nỗ nguy hiểm [40]

Nó phản ứng với hydrosunfa đề tạo thành kẽm sunfua: phản ứng nảy được

dùng trong công nghiệp với mục đích loại bô HaS [40]

°

1.1.2.2 Cầu trúc tỉnh thể ZnO

Vật liệu ZnO được nghiên cứu có 3 dạng cấu trúc chính là cấu trúc

Wurtzite, câu tric Rocksalt va cau tric Blend

(a) Cầu trúc Iurtzite (còn gọi là Zincite)

Câu trúc lục giác wurtzite là cầu trúc ôn định vả bền vững của ZnO ở điều

kiện nhiệt độ phòng va ap suất khi quyên Mạng lục giác Wurtzite có thể xem như là 2 mạng lục giác lông vào nhau, một mang chita cation O và một mạng chứa Zn*' và được dịch đi một khoảng bằng u = 3/8 chiều cao (ở trường hợp lý

là giá trị tỉ số giữa các hằng sổ mạng e và a Với tỉnh thể ZnO có e/a = 1,602 và u

= 0,354 nên các mặt không hoàn toàn xếp chặt Hai đặc trưng quan trọng của câu

trúc wurtzite là không có tính đổi xửng trung tâm vả có các mặt phân cực Mặt

phân cực cơ bản nhất là mặt (0001), vả đây cũng lả mặt được ưu tiên phát triển

nhất Nguyên nhân sự hình thành mặt phân cực trong tỉnh thể ZnO là sự trải ngược của hai ion điện tích Zn#* ở mặt giới hạn trên vả ion O* mặt giới hạn dưới gây nên, do vậy hình thảnh một moment lưỡng cực và sự phân cực tự nhiên dọc

theo trục đối xứng Liên kết của mạng ZnO vừa là liên kết ion vừa là liên kết

Câu trúc Roeksalt của ZnO được minh hỏa ở hình 1.4, xuất hiện ở điều kiện

ủa ZnO nảy gồm 2 phân mạng lập phương tâm mặt

ciia cation Zn** va anion ©* lồng vao nhau một khoảng 1⁄2 cạnh của hình lập

phương Môi ô cơ sở gồm bồn phân tử ZnO Só lân cận gan nhất của caion vả anion bang 6 [38, 40]

(e) Cầu trúc Blend (hay còn gọi là edu triic mang lap phurong gid kém)[38, 40]

áp suất cao Mạng tinh thẻ

Hình 1.3 Cầu trúc mạng lập phương giả kẽm của ZnO [40]

Câu trúc blend của ZnO được minh họa như trên hinh 1.5 và chỉ xuất hiện ở điều kiện nhiệt độ cao Câu trúc blend gỏm hai phân mạng lập phương tâm diện

(fec) xuyên vào nhau 1⁄4 đường chéo ö mạng, mỗi ô cơ sở chứa bỏn phân tử ZnO với vị trí các nguyên tử như sau: 4 nguyên tử Zm: (0,0,0), (0, 1⁄2, 1⁄2), (1⁄2, 0,

1/2), (1/2, 1/2, 0); 4 nguyên tử O lả: (1⁄4, 1⁄4, 1⁄4), (1⁄4, 3⁄4, 1⁄4), (3⁄4, 1⁄4, 3⁄4),

(3/4, 3/4, 1/4) [38, 40]

Trong mỗi câu trúc blend, một nguyên tử bắt kì được bao quanh bởi bổn

nguyên tử khác loại và nằm ở đỉnh của tứ điên cỏ khoảng cách 3a/2 với a la thông số mạng lập phương Mỗi nguyên tử ZnO được bao bọc bởi 12 nguyên tử

củng loại, năm tại khoảng cách a/2 [40]

1.1.2.3 Ung dụng của nano ZnO

Trong ngảnh khoa học vật liệu ứng dụng, kẽm oxit cỏ chỉ số khúc xạ cao

(nD = 2,0041), tỉnh dẫn nhiệt cao, có khả năng liên kết, khả năng chồng vi khuẩn,

ngăn cân tia cực tím Nỏ được sử dụng thêm vào các vật liêu khác nhau như

nhựa, cao su, mỹ phâm, xi măng, chất bôi trơn, sơn, thuốc mỡ, chất mảu [20-

31, 41]

Với các tính chất thủ vị vẻ quang, điện, hóa học ZnO câu trúc nanomet cỏ nhiều ứng dụng như: làm vật liệu phát quang (Phosphors), thực phầm bỏ sung kẽm, điện trở biến đổi (varistor), thiết bị áp dign (piezoelectric devices), pin mat trời, cảm bien khi, cam bien UV, cảm biên sinh học, bộ dẫn sóng quang học phẳng (planar optical waveguides), màng dân điện trong suốt, transitor hiệu ứng,

trường, photodeteetor [6-19, 42, 43]

Riêng đối với ZnO câu trúc nano ở đạng sợi, do có một số tính chất đặc biệt liên quan đến hiệu ứng lượng tử nên ngảy nay, câu trúc nảy được nghiên cửu và ứng dụng rộng rãi trong hau hết các lĩnh vực như quang điện tử, cảm biến, y học

[10,18, 25-29, 44-46]

Ngoài ra, với khả năng hỏa tan nhanh kết hợp với tính kháng khuẩn của

ZnO một số nhỏm nghiên cửu như Milani, Elmer và White đã chứng mình được

các ứng dụng tôi ưu của nano ZnO vảo các sản phâm bảo vệ thực vật, phân bón, cải tạo đất, lọc nước [47-54]

Tỉnh chất áp điện là một trong những tính chat quan trọng của ZnO Với

cấu trủc không đổi xửng tâm của ZnO thi tâm của điện tích dương và điện tích

âm có thể đổi chỗ cho nhau do sự xảo trộn mạng tỉnh thẻ Một trong những ứng

dụng về tính áp điện của sợi nano ZnO là tạo ra máy phát nano (nanogenerator) Trong thực tế, người ta đã ứng dụng máy phát nano nảy đề làm thiết bị thu dong

điện từ sự di chuyển của con người

1.143 Các phương pháp chế tạo ZnO cau trúc nano

Với những ứng dụng rất cấp thiết và đưa được nguồn lợi to lớn khi sử dụng

sản phẩm vật liệu kích thước nano ZnO vảo việc sản xuất trong công nghiệp, thì

hiện nay trên thể giới rất nhiêu công trình nghiên cứu đã nghiên cửu thành cong

bằng nhiều phương pháp khác nhau cũng như nhiều hình dạng nano khác nhau đề

đáp ửng nhu câu thị trường

Có nhiều cách tiếp cận khác nhau de tong hop nano ZnO Theo Ayesha

Naveed Ul Haq va cong sự [38] thì các phương pháp tông hợp nano ZnO được

chia làm 3 nhóm : phương pháp hỏa học, sinh học vả vật ly Con theo Yang Z va

các công sự đã công bổ [55] nói chung có thẻ chia các phương pháp tong hop

nano thảnh 2 nhỏm: Nhóm phương pháp dựa trên dung dịch/hoả học ướt va nhóm dựa trên các kỹ thuật vật lý Trong khuôn khổ luận văn sẽ nghiên cứu một

số phương pháp tổng hợp đặc trưng ở các pha khác nhau như: phương pháp kết

tủa [56-58], phương pháp sol - gel [59-61], phương pháp thủy phân trong dung dich [62-64], phương pháp phún xạ [65, 66], phương pháp lãng đọng pha hơi (có

2 phương pháp: lắng đọng hoi hoa hoc CVD, ling déng hoi vat ly PVD) [67,

68] sẽ tổng hợp được nano ZnO với nhiều hinh dạng vả kích thước khác nhau

1.1.3.1 Phương pháp thủy phân trong dung dịch [62-64]

Vật liệu được tổng hợp từ phương pháp thủy phân trong dung dịch cho cầu

trục nano đạng sợi với số lượng lớn Với ưu điểm là thiết bị thực nghiệm đơn

giản, được thực hiện trong môi trường không khí và ở nhiệt độ thấp (tử 50°C +

150°C) Nếu với điều kiên đặc biệt, soi nano ZnO thu được khi chế tạo từ

phương pháp nảy sẽ có định hướng thẳng và đều trên bể mặt đẻ (để thủy tỉnh,

thach anh, Si )

lung địch

muỗi kêm

Đề

=

Hình 1.6 Mô hình sơ đồ tạo sợi nano ZnO bằng phương pháp thủy phân

trongdung dịch [62]

Phương phap nay, hau het tien chat thuong 1a cae mudi kém (kém nitrat hay

kém axetat, kém sunfat ) duoc héa tan trong dung môi (nước hoặc dung môi

hữu cơ) Trong môi trường nude, Zn** cé thé tén tại dưới dang nhimg nhom

hydroxyl nh ZnOH"(aq), Zn(OH)2(aq), Zn(OH)2(s), Zn(OH)s (aq), Zn(OH)«?

(aq) Những mâm ZnO sẽ được hình thành bởi quá trình khử các nhóm hydroxyl

nảy theo phương trình:

Zn(OH)2 (aq) => ZnO (s) +H20 (aq) PT13

Sự phát triển câu trúc 1D của ZnO trong dung dịch phụ thuộc vào nhiều yếu

tổ như nhiệt độ, thởi gian phân ứng, độ pH của dung dịch

Ngoài ra trong dung dịch, sự cỏ mặt của các amin (hexamethylenetetramine

- HMTA, ethylenediamine, triethanolamine ) với nông độ thích hợp sẽ ôn định

độ pH của dung dịch Mỗi trưởng pH là nhân tổ quan trọng quyết định cho phan

img tao soi nano ZnO Thông thường, với nhiệt độ cho phản ửng thủy phân và ngưng tụ của các muổi kẽm từ 50°C ~ 200°C thi pH của dung địch vào khoảng 5

+ 12 sẽ thuận lợi cho ZnO phát triển cầu trúc sợi

Nhóm nghiên cứu của Oleg Lupan và cộng sự đã tạo nano ZnO trên đề thủy tỉnh từ dung dịch của kẽm sunphat va ammoniac ở 98°C trong 15 phút Kết quả

cho thay ZnO phat trién dang nano tetrapods, môi nhánh của một nano tetrapod

(Hinh 1.7) là một thanh ZnO cầu trúc lục giác có đường kinh khoảng 0,5 jam va

chieu dai khoảng 6 = 8 tim [62]

Comet (an)

Hinh 1.7 Anh SEM va phé XRD ctia nano ZnO tetrapods [62]

Tác giả Xiulan Hu vả công sự đã tổng hợp được ZnO câu trúc sơi nano bằng phương pháp thủy phân trong dung dịch ở nhiệt độ 8S°C từ tiền chất kẽm

axetat, amin HMTA trong dung môi nước Đường kinh sợi nano vào khoảng 80

nm + 100 nm Sợi nano cỏ câu trúc lục giác, định hưởng thẳng đứng từ bẻ mặt de

(Hinh 1.8) [63]

Hinh 1.8 Anh SEM ZnO nanowires tạo bằng phương phap dung dich [63] 9

Qua những vi dụ trên, có thể thấy rằng với phương pháp thủy phân trong

dung dịch, cấu trủc ID của ZnO tổng hop được tương đối da dang Vi vay,

phương pháp nảy là một trong những lựa chọn ưu tiên của các nhả nghiên cứu

khi tổng hợp vật liệu nano ZnO câu trúc 1D

1.1.3.2 Phương pháp phún xạ [65,66]

Hình 1.10 là mô hình đơn giản của hệ phún xa với nguyên tắc hoạt động

Khi thế âm được áp vào hệ giữa bia (cathode) và để (vật liệu được phủ - anode),

sẽ sinh ra một điện trường làm định hướng và truyền năng lượng cho các hạt

mang điện có trong hệ Những điện tử vả ion tạo thành thác lũ điện tử, những ion

đập vào cathode và giải phóng các điện tử thử cấp Các điện tử này được gia tốc

trong điện trường, đồng thời bị tác động bởi từ trường ngang, từ trường nảy sẽ

giữ điện tử ở gần cathode theo quỹ đạo xoắn óc, do đó chiêu dai quãng đường di của điện tử được tăng lên nhiều lần trước khi đến anode

Hình 1.10 Mô hình mô phỏng chế tạo NRs bằng phún xạ [66]

Hình 1.10 mô phỏng quá trình chế tao ZnO NRs bằng phương pháp dùng,

lưới Đề thủy tỉnh hoặc TTO (hình 1.10-a) được phủ bởi một lớp mảng (hình 110-b), Sau đỏ được ăn mòn điện hóa hoặc quang khắc đẻ tạo thành “giêng” (hình 1.10-e) *Giếng” nay sẽ được làm đẻ và tiếp tục phún xạ đề tạo thành một lớp mảng chứa chất cân tạo NRs, trong quá trình "phin xạ vật liệu sẽ đâm xuyên sâu vào bên trong các “giếng” và lắp đầy “giếng” (hình 1.10-d), Lớp mảng phía trên sẽ được ăn mon bằng phương pháp hỏa học (hình 1.10-e) Cuối cùng dùng

10

phương pháp ăn mòn hóa học để ấn môn khuén Két thie eda qué tinh ann mon khuên sẽ cỏn lại các thanh nano (hình 1.L0-f,

Một trong những tu điểm của phương pháp phún xạ là NRs có củng thành phân với nguồn và độ bám dinh tốt, Tuy nhiên, phương pháp này có hạn chế là khỏ chế tạo NRa định hướng tối, khó điều khiết

đãi, đường kinh của chúng,

áo thông số của NRs như phiểu

1.1.3.3 Phương pháp sol-gel {59-61}

Phương pháp sol-gel dựa lrên cơ sở gói hoá đúng địch gồm 10n 7ˆ và tác

nhân tạo phức citric axit pH của đung địch gel hoá được điều chỉnh sao cho quá

trình tạo gel xảy ra thuận lợi, không xuất hiện kết tủa trong quá trình Dung dich

gel hoa được đun bốc hơi tại nhiệt độ 60 + 80C, Gel thu được từ quả trình đun tbốc hơi được sấy tại nhiệt độ 130 : 130°C trong bái giờ, sau đỏ gel được nung ở nhiệt độ 500 : 600°C đề thu được các trạng thái của ZmO

Thương pháp sol-gel sử dụng các phân ứng hoá học để chuyến hoá dung dịch đồng thể ban đầu thành pha vô định hình, với sợ xuất hiện của se] trong, suốt, Quá trình được tiễn gồm 5 bude:

Bước 1: Rự thuý phân của kim loại trong quá trình gel hóa

Quá trình thuỷ phân xảy ra khi hoà tan muối kim loai vao trong nude, calior kim loại tương tác với nước tạo thành phúc (dạng phức oxo - hydroxo

hoặc phức hyđroxo - aqua) Đổi với một ion kim loại nhất định tuỷ thuộc vào điện tích ion và pH của dung dich mà ion đó có thể tổn tại ở dạng ion aqua, phức

hydroxo hay phức oxo

Bước 2: Quả trình ngưng tụ

Trong dung địch các ion phúc oxo, hydroxo, aqua có thể tương táo, ngưng

tự với nhau hình thành nên các copolyme chứa cầu nối hydroxo M-OH—M hoặc dang câu nổi exo M-O_ M Quả trinh ngưng †ụ có thể xây ra theo cơ chế thể

nueleophin (cơ chế olation), hoặc cơ chế cộng nucleophin (cơ chế oxolation)

Bude 3: Qua trình polyme hoá và gel hoá

Những quá trinh ngưng tụ cúa các ion phức oxo, hydroxo, agua có thể xáy

ra sâu, hình thành lên mạng lưới polyme Khi quá trình golyme của phúc dydroxo xây ra mạnh thì dung địch gel hoá kết tủa nhưnh chóng Đưn bốc hơi

dung dich gel hoa trong điều kiện nhất định ta thu được dạng gel

Tước 4: Quá trình én định hoá (quá trình giả hoá)

Mục đích của quá trình già hóa nhằm triệt để hoá quá trình tạo gel Thiết lập mạng lưới không gian của hệ, ôn định cau trúc và kich thước mao quãn của hệ

gel

Bước 5: Quá trình say va mung

Quá trình sấy gel thường duy trì ở 120 + 130°C cho gel khô hoàn toàn Sau

đỗ gối khô đuợc đưa vào rang ở nhiệt đỗ khoảng 800°C trong 3 giờ, sản phẩm cuối cùng là bột Z2O mịn

ll

1.1.3.4 Phương pháp lắng đọng pha hơi [67, 68]

Phương pháp lắng đọng hoi (vapor transport deposition) str dung năng lượng nhiệt cung cấp cho các phản img héa học giữa các precusor Là phương

cách cho các chất hóa học ban đâu phản ứng với

nhau vả lắng đọng trên đề đã được gia nhiệt Với nguồn precursor duoc dua vao

buồng phản ứng có thể ở dạng bột hoặc khi, được đặt sẵn trong buông phản ứng

Precursor duroc lam nong chiy va héa hoi, sau đó dòng khí mang dẫn đến đề nẻn

(đã được nâng nhiệt) và xảy ra quá trình lắng đọng tại đỏ (hình 1.11) Hệ nhiệt

được thiết kế te điều chỉnh được nhiệt độ, áp suất hoạt đông khác nhau Tuy

nhiên, chúng vẫn phải được cau thành bởi những bộ phận như: hệ đo đạc vả

truyền khí vào buồng phản ứng, hệ cung cấp nhiệt cho dé dé quá trình phản ứng

và lắng đọng diễn ra, hệ xử ly sản phẩm phụ sau phản ứng

Hình 1.11 Sơ đô hệ lắng đọng pha hơi [6S]

Trong trường hợp tổng hợp nano ZnO theo phương pháp này thì hơi kẽm vả

oxi sẽ đi chuyển vả phản ứng với nhau tạo câu trúc ZnO trên để được nâng nhiệt

Để có được hơi kếm vả oxi, người ta có thể phân hủy trực tiếp bột ZnO Tuy

nhiên, hạn chẻ của phương pháp nảy lả nhiệt độ đề phân hủy ZnO tương đổi cao

dạng thủ hình khác nhau của câu trúc nano ZnO

1.1.3.5 Phương pháp kết tiia [56-58]

Sự kết tủa là quá trình hình thảnh một chất rắn trong một dung dịch hoặc

trong lòng một chất ran khác khi có phản ứng hoá học xảy ra hay có sự khuech

tán trong chất rắn Khi xuất hiện một phản ứng hoá học trong dung địch có chất

rắn hình thành thi chất rắn đó được gọi lả chất kết tủa

Cơ sở của phương pháp kết tủa: chất rắn được lớn lên theo thời gian vả lắng,

xuống có the bị đóng căn do trọng lực hay lực ly tâm Trong các phản ứng hoá

học, khi xuất hiện chất kết tủa mả chất kết tủa đó không tan thì nó trở thảnh mâm

trong dung dich va theo thời gian phân ứng thì mật độ kết tủa sẽ ngày cảng lớn

hơn, chất kết tủa có thê ở trạng thái lơ lửng hay nỏi lên trên Với chất kết tủa cỏ

12

khả ring tan, Hủ chất kết tủa này sẽ làm cho dung dịch nhanh chống đạt trạng thái quá bão hoà

Trường hợp ở thể rắn, sự kết tửa xây ra nêu nồng độ của chất rẳn ở trên giới bạn tính tan của chất rắn đó vá có sự giám nhanh nhiệt độ hay có liên kết ion Khi

ở nhiệt độ đủ cao, quá trình khuẻ: tán các chất tham gia xây ra và số tạo thành

kết tủa mới Kết tủa trong thế rắn thưởng được dùng để tống hợp bỏ nano, đám

nano

Sự kết tủa là rất có lợi cho quả trình tách san phim trong khi dang phan từng, Quá trình kết tủa cũng có thể xảy ra khi một chất tan không thể tan thêm

vào đụng địch, khi đó nó làm giãm mạnh khô năng hoà tim của dụng môi Sau khi

tạo được kết tủa tì chất kết tứa được tách ra bằng phương pháp lọc, lãng gan

trắng như kẽm cacbonat (ZnCO›), kăm hydroxit (Zn(OH)2) qua các công doan

lọc, rửa, sấy, nung ( khoảng 800°C) ta thu được ZnÔ theo các phẩm img sai

Không giống như các trường hợp của các ion nhiều hoả trí, sư thuỷ phân

của ion kẽm theo một hướng đơn giản Phản ứng của ion ZrÉ với ion ƠH' kết

quá đầu tiên là tạo thánh trạng thải Zn(OLI*, đỏ là raột dạng mà kết túa của kẽm

hydroxyt dé dang tao ra khi dung dịch có tính bazơ Các tỉnh toán thường dựa

trên giá trị tính tan cửa Zn(OH)z; và trạng thái bên của Zn(OH)x*, bởi vậy khi kết tủa xong ion Zn?' thi van còn một lượng ion Zn?! trong dung địch (nồng độ nhỏ hơn LÙŠ mol/lit) Quá tranh kết tủa ⁄rÊ* chỉ có thể đạt hoàn toàn khi giả trị

pH của môi trường phân ứng lớn hơn 8,0 nhưng không được quả 10,5 Trong đung địch chứa ion Zn?' và ion OHˆ mà giá trị pH ở dưới ngưỡng tích sé tan thì

có lợi cho kết tủa ở trạng thái ⁄n(OlI)* hoặc một số dạng phán ứng tạo kẽm

hydroxyt dé dang bién déi thành tình thê ⁄nO hơn

1.1.3.6 Lựa chọn phương pháp tổng hợp

Chon phương pháp kết tủa trong môi trường có phụ giá phân tán, khi thêm:

'phụ gia phân tán vào giúp các hạt nano sơ cấp tạo thành không bị kết tụ lại tạo

xiên những, đám nano lớn hơn giúp tạo dược sản phẩm nano ZnO có kích thước hạt bé, bên cạnh đó phương pháp còn có những ưu điểm sai

~ Thiết bị tổng hợp, nguyên liệu phổ biến và dễ kiểm

- Chỉ phí tổng hợp thâp

- Phủ hợp tạo ra sẵn phẩm nano dạng bột, bó, dâm nano

Bang 1.4 Un - nhược điềm của các phương pháp lông hợp nano ZnÓ

dung dich | nhiệt dộ thấp(20-150C)

Thương pháp |- NEs có cùng thành phần |- Khó chế tạo NRs định phún xạ với nguôn và độ bám đính | hưởng tốt

tốt - Khó điều khiến các thông số

của NRs (chiều dài, dường

hơi của nano - Khá kiếm soát áp suất hơi

kẽm và áp suất oxi dé tạo được cầu trie nano ZnO

Thương pháp | - Phả biến và đơn giãn - Kích thước lại không đẳng

kết tủa - Dễ thực hiện đều, khó điều chỉnh kích

- Chỉ phí thấp thước hạt

- Thủ hợp với tổng hợp

nano dạng bột, bó, dam nano

1.1.4 Tình trạng nghiên cứu hiện tại và gidi phap

Thư đã niêu trên, vật liệu nano Zm1© đang vát phát triển, một số rạhiên cứa:

đã được ứng dụng trong công nghiệp, đời sông như: nanotransitor mang mong ZnO ứng dụng săn xuất màng ảnh; sợi nano ZnO img dụng cho các hệ cảm biển

âu irde mang méng hay câu trúc sợi có ứng dụng rất lớn trong điện trở biến đối, thiết bị điện áp, pin mặt trời, cảm biên khi, máy phat nano, bộ dẫn sóng quang học phẳng, ứng dung trong y hoc

Tính tới thời điểm hiện nay, Việt Nam cũng đã có rất nhiễu công trình nghiên cửu tổng hợp nano ZnO dạng keo, sợi, óng, thanh, mảng để đưa vào tứng đụng trong các lĩnh vục công nghiệp như: lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn,

điện cục, vật liệu cản quang và hập thụ tỉa cực tim Nhưng bên cạnh đó tại Việt

14

Nam đang rất il để tài nghiên cứu sâu về lổng hợp nano ZnO câu trúc lục lăng, ở dang bột có ứng dụng cho các ngành: mỹ phẩm, y dược và nhất lá chất xúc tiến

trong quá trình lưu hóa cao su

Như đã nghiên cửu, tổng hợp nano ⁄O bằng phương pháp kết búa có sự hỗ

trợ của phụ gia phân

để sau cân phải chủ ý: nhiệt độ phản ứng, pH môi trường, thời gian già hóa kết

tỉnh, hàm lượng phụ gia phân tán

khi xử lý vả nắm giữ được những vẫn để trên ta có thể tùy vào ứng dụng của vật liệu dễ cho ra kich thước hạt nano mong muốn

m theu các nghiên cứu nước ngoài [58, 81, 69], những vẫn

Và trong luận văn nảy, sau khi giải quyết được các vấn để trên, vật liệu tưng 7O sẽ được nghiên cứu ứng dụng làm chất trợ xúc tiểu cho quá Irình hư: hóa cao sự

1.2 Tổng quan về su

Tiện tại các nghiên cứu cũng như sản xuất cao su trong công nghiệp ZnO

là ghất trợ xúc tiến không thể thiểu trong qua trình luu hóa cao su Để nêu rõ lên các tính chất, đặc trung của cao su khi sử dựng của vat ligu nano ZnO sau khi tổng hợp làm chất trợ xúc tiến cho quá trình lưu hỏa cao su thay thế cho việc

ding ZnO thường Ta sử dụng nguyên hệu là cao su thiên nhiên và chỉ dùng chất xúc tiến, trợ xúc liễn cho quá trình lưu hóa cao su

1.2.1 Caosu thiêu nhiên(CSTN)

CSIN lần đầu tiên được các thê dân Nam Mỹ sử dụng vào nứa cudi thé ky XVI Sau đỏ các thổ đần đã biết sử đụng đất cát ở những nơi có núi lửa hoại động

đề xoa vào, vừa chống, dinh vừa kéo dài thời gian sử dụng [70]

Tiến năm 1839, Charles Goodyear phat minh ra quá trình lưu hoá cao su

bằng lưu huỳnh [?0]

1.2.1.1 Thành phần và cầu lạo của CSTN

Tủy thuộc vào các yếu tổ như: phương pháp sản xuất, tuổi của cây cao su, cầu tạo thỏ nhưỡng khí hậu nơi cây sinh trưởng, phát triển và mùa khai thác mú

cao su mà CSTN có thành phần khác nhau |70]

Thanh phan hóa học các chất được trích ly bằng axelon bao gém: 5,51%

axit béo (axit oleie, axit stearic) giữ vai trỏ làm trợ xúc tiễn cho quá trình lưu hóa

Axit béo trong cao su tổn tại ở nhiều dang khác nhau: 3% là este của các axit béo, 7% là glueozaL Phần còn lại la cde axit amin béo và các hợp chất photpho

tiểu cơ 0,08% đến 0,16% các hợp chất hữu cơ kiểm linh: C,zHaO; và CzeH 300

Những hợp chất này có khả năng chẳng lại phan tmg oxi héa mach hydrocacbon

và giữ vai trỏ chất phòng lão tự nhiên cho cao su Các chất chứa nitơ trong cao su

wal amin

thiên nhiên gồm proleim và các sản phẩm phôn hủy protem là cá

Tretein làm giảm tỉnh năng kĩ thuật của cao su vì tăng Tính năng hút âm và giảm

tính cách điện của cao su Ngoài ra trong cao su thiên nhiên còn một số thành phân khả như: chất khoáng, chất tro của quả trình thiêu kết polyme [70]

Cao su thign hién 1 polyisopren ma ingch dai phan td ofa né duge hink

Thành từ các mắt xích cis isopenten đồng phan lian két véi nhau 6 vi tri 1,1

Ss, BR He, TS

Tình 1.12 Câu tạo háa học của CSTN [707

Ngoài các mắt xích isopren, đẳng phan I,1-cis trong cao su thiên nhiên còn

có khoảng 2% các mắt xích isopenten tham gia vào hình thành mạch phân tử ở vị trí 3,4 Khối lượng phân lử trung bình của cao so thiên nhiên là 1,3.10%, Mức độ dao đông khối lượng phân tử rất nhỏ (từ 10 đến 2.105) [71]

8 | Tan của góc tốn thất điện môi 1,6103

9 Diện trở riêng Crep trắng 5.108

(Qm) Crep hong khéi | 3.10

Cao su thiên nhiên kết tỉnh có biểu hiển rõ ràng lên bé mat: dé cimg tang,

bể mặt vật liệu mờ không trơng suối) [70]

Cao sự thiên nhiên tính thể nóng chây ở nhiệt dộ 400°C Quá trình nóng

chảy các cầu trúc tỉnh thé của cao su thiên nhiên xảy ra cùng với hiện tượng hắp thụ nhiệt Ở nhiệt độ 200°C dén 300°C cao su sdng dang crep két tinh ở đại lượng biển dang din dai 70%, hin hợp cao su đã lưu hóa kết tỉnh ở dại lượng, biến đạng giãn đài 200% [71]

Cao su thiên nhiên tan lốL trong các dịmg môi hữu cơ mạch thẳng, mạch

vòng, CCu và CSa, không tan trong rượu, xeton [70]

1.2.1.3, Tinh chat ha hoc CSTN

C8TN cĩ ở dạng đồng phân hình học cis-1,4- isopren, cĩ khối lương, phân tử rất cao khoảng 1 triệu Độ phản ứng hố học của liên kết đơi carbon-carbon (C = C) của đơn vị lặp lại isopren cĩ thể được coi lá C

Ở của gen Do đĩ tất ge phan ứng với anken cĩ thể được áp dụng cho CSTN, bao gồm cả ái lực tại các liên két C = C va phân ứng thay thể tại vị trí allylic (cacban bên cạnh các Hên kết đơi) Sự biến đối hĩa học của CSTN cĩ thể được thực hiện dưới các điều kiện khác nhau bao gồm trong dung, dịch hữu cơ, xuơi trường nước, rắn (số lượng lớn) và các điều chỉnh bề mặt [76] Phân ứng cĩ

thé bing cách điều chỉnh một, hai hoặc thậm chí ba bước để cĩ được các tính

chất cần thiết Các loại chính của việc sửa đổi hĩa học cĩ thể được phân loại như

sau [70, ?LƑ

~ Biển déi hỏa học (biển tính hĩa học) bằng cách thay dỗi cáu trúc của phân

tử cao su hoặc giảm trọng lượng phân tử mà khơng cần đưa ra các nguyên Lử hoặc phân tử mới

- Biên tính hĩa học ở liên kết Ở = C bằng cách đưa các nguyên tử hoặc các

phân tứ cĩ đặc tính vật lý cụ thể hoặc phán ứng hoa hoc

- Sự biển đổi hĩa học ở cacbon allylic bằng cách ghép một phân tử với các

cluổi ngắn hộc dài của một loại polyme khác nhau

Các phân ứng hỏa học của CSTN chia làm 3 dạng chính [70]

- Phản ứng cộng: phản ứng céng hidro, cng halogen, cdng hydraxit,

- Phản ứng phân hủy: tác dụng bởi nhiệt, tác dụng bởi oxi,

- Phản ửng, dơng phân hĩa và phản ứng dịng hồn hĩa (kết vĩng): phần ứng, kết vịng bởi nhiệt, phân ứng kết vịng bởi sự phĩng did

1.2.1.4 Tính chất cơng nghệ CSTN

'Trong quả trinh bão quan, cao su thiên nhiên thưởng xuyên chuyển sang trạng thải lĩnh thể: Ở nhiệt độ mơi trường từ 25°C đến 30°C hàm lượng pha tính thé trong cao su thiên nhiên là 40% Trạng thái tỉnh thể làm giảm tinh mém déo của cao su thiên nhiên Độ nhớt của cao su phụ thuộc váo loại chất lượng; Đổi

với cao su thiên nhiên thơng đụng độ nhớt ở 144°C là 95 Muni Để dâm bảo các

tỉnh chất cơng nghệ của cao su trong các cơng đoạn sản xuất nĩ được xử lý bằng cơng đoạn sơ luyện đến độ đẻo P = 8 (70, 727

Cao su thiên nhiên cĩ khả năng phổi trộn tốt với các loại chất độn và các

luyện kin hoặc luyện hở Liẹp phần trên cơ sở cao su

ao, khả năng cáu lrắng, ép phun tốt, mức độ

eo ngĩt kích thước sản phẩm nhỏ Cao su thiền nhiên cĩ thể trộn hợp với các loại

cao su khơng phân cực khác (cao su polyisopren, cao su butadien, cao su butyl) với bắt cứ tí lệ nào [70]

1.2.1.5 Ứng dụng của CSTN

CSTN được ứng dụng rộng rấi trong kỹ thuật như sân xuất

thơng dựng, lốp 6tõ và ruột xe khí nén, dây đai truyền năng lượng, dav dai bing

u lạo hĩa học chủ yé

tải, phới, ông, lớp lót bể chứa hóa chất (dụng địch muổi vô cơ, kiểm và các axiL

không oxy hóa), đệm giảm xóc hếp thu âm thanh và rung động, đệm Jam kin chống không khi, ẩm, âm thanh và chất bản [70]

1.22 Các chất phối hợp cho cao su

Để đưa ra được sản pham sao su kỹ thuật chật lượng cao, trong đơn chế tạo nguyên liệu cao su ban đầu sẽ được kết hợp với rất nhiều chất phân loại theo từng nom nib: chat

úc tiến, chất lưu hóa, tắt phòng lão, chất trợ xúc tiến,

hat don,

các chất phụ trợ khác (dầu gia céng, silic

Đơn pha chế đầy đủ của cao su có tắt cô các thành phần trên Tuy nhiền, khi

có mặt của chất độn, phòng lão và các chất phụ gia, thì hoạt động của ZnO kém hiệu quả hơn, do hiệu ứng che chắn, cán trở sự linh động, tác động hỏa học Vay trong luận vẫn, các chất phối hợp cho cao su chỉ sử dụng chất lưu hóa, chất xúc tiễn và Irợ xúc Hiến, đề làm rõ sự ảnh hưởng của nano ZnÓ đến quả trình lưu

hỏa cao su

Quả trình lưu hóa cao su thiên nhiên khi sử dựng lưu huỳnh làm tác nhân

hưu hẻa với chất xúc tiển (TBHS) và chất trợ xúc tiến (ZnO, axit stearic) duge

trudt bảy trong sơ để hình 1.13 [72]

Hinh 1.13 Qua trinh luu héa cao su [72]

Giai đoạn suy giảm lính chất cao su (thời gian xử lý nhiệt trong khoảng 96-

144 giờ) Trong giai đoạn này cao su tiếp tục trai qua giai đoạn biển đổi hóa học:

oxi hóa, làm ngắn mạch liên kết ngang, đút các liên kết ngang [72

bra each boot im,

Lưu hỏa lá quả trình khâu mạch dại phân tứ cao sư bằng lưu huỳnh dưới tác

dung của nhiệt độ, áp suất Tuy nhiên, hiện nay, thuật ngữ “lưu hóa” cũng dược

sử đụng cho qua Ininh khâu mạch bới các chất khâu xuạch khác lưu huỳnh Kết quá của quá trình khâu mạch lá hình thành vật liệu cao su cỏ câu trúc mạng lưới không gian, không nóng chảy, không hỏa tan trong dung môi, én dinh hình dang

đưới lắc dụng của tâi lrọng |7]

Œ nhận:

Trong công nghiệp sẵn xuất các vật liệu cao su hiện nay, có nhiêu

được sử đựng làm chất khâu mạch, nhưmg sử dụng phổ biến nhất vẫn là hưu huỳnh Lưu huỳnh được sử dụng làm tác nhân lưu hóa cho cao su tự nhiên, latex

cao sử tự nhiên, cao su téng hợp (ngoại trừ cao su Clopren) [70]

Tính chất lưu huỳnh (5) có màu vàng; tỷ trong đ — 2,07; không mũi, không

vị, không tan trong mde; tan it rong cén, ete, glyxerin; tan thiéu trong cachon disunfit G trang thái nguyên chất, hưu huỳnh só phản ứng trung tinh D6 din diện và dẫn nhiệt của lưu huỳnh kém Lưu huỳnh nóng chảy ở 119°C thánh chat

lông trong, mâu vắng nhạt, sain mau 6 160°C, hoa day va nhão & 200 + 250°C;

trở lại lỏng 6 330°C và bốc hoi mau nâu ở 444,6°C Nhiệt độ bốc chay 14 266°C

với ngọn lửa mâu xanh lam, tạo ra khí SƠ› [70, 71]

Trên thị trường hiện nay, lưu huỳnh có 4 dạng chính: lưu huỳnh kết tủa, lưu huỳnh thăng hoa, lưu huỳnh thăng hoa rửa lại và lưu huỳnh thối

1

Xe tiên hmi hóa hữu cơ trong công nghệ cao su bắt đầu được sử dụng từ đầu thể kỳ XX [70]

Néu trong hén hợp cao su có các hợp chat hin co kiểm tính thi tỉnh chất cơ

lý của cao su lưu hỏa tốt hơn rất nhiều và đặc biệt là vận tốc của quá trình lưu

đưới áp suất rnôi trường amoriae cầu khối lượng lưu huỳnh whé hon rất nhiều

trong mới trường bình thường ]70,71]

Xúc tiên lưu hóa cao su ảnh hưởng đến tính chất cơ lý và tính chất công nghệ của hỗn hợp cao su Xúc tiến lưu hỏa cho cao su không chỉ giảm théi gian

của quá Irình lưu hóa mã côn tham gia vào định hình cầu Irúc không gian của cao

su lưu hóa Như vậy, nó quyết định cả tính chất của sản phầm lưu hóa Chỉnh vi những ảnh hưởng trên mà đổi với mỗi loại caa su cần phải chọn cho nó một hệ hưu hóa thích hợp Phụ thuộc vào loại và cẫu trủc của cao su, xúc tiến lưu hóa sỏ ảnh hướng rất lớn đến đông học của quả trình lưu hóa [70,71]

Xúc tiên lưu hóa nhóm sunfenamnt đo có những tỉnh chất rất quý báu nên được sử dụng nhiều hơn, rộng rãi hơn so với các xúc tiến khác Xúc tiên luu hóa nhéớm sunfenamit được đặc trưng bằng khá năng tác dụng chậm trong khoảng thời gian đầu của quá trình lưu hóa và hoạt động hóa học rất mạnh trong khoảng

thời gian liếp thøo của quá trình lưu hóa Với tính cht đặc trưng như vậy rên xúc

tiến nhóm sunfenamit không gây tự lưu hễn hợp cao su trong quá trình gia công Mặt khác, do có sự thay dỗi dặc biệt như vậy cửa dộng học quả trình lưu hóa, xúc liên nhỏm sun[enamit cho phép lụa hóa các sản phẩm nhiều lớp thư bằng

chuyển, băng tải, lốp ô lô [70, 71]

Xúc tiên TBBS (tên đây đủ: N-terfbntyl-2-benzethiazelsunfenamit)

Công thức phân lữ: CuHuN¿82

TRnh ¡.15, Câu tạo hóa học của TBBS [70]

TTBBS ở dạng bột và dạng hạt Khối lượng riêng 1,29 g/em, nhiệt độ nóng

chảy 105°C Tan tot trong axeton, nzgu, este Liéu ding trong don pha ché cao su

kl, xúc tiến này rất thích hợp dừng cho cao su có chứa than hoạt tính với độ kiểm tính cao [70]

1.2.2.3 Chất trợ xúc tiến

(a) Kim oxit (ZnO)

Trong qua trinh luu hoa cao su, ZnO phan ứng với các chất xúc tiên để bình thành một tiên chất đưới đạng muỗi kẽm có hoạt tính can và sự hình thành phức hoạt tính này của ZnO là yếu tổ quyết dịnh tới hiệu quả của quả trình lưu hóa [70]

Trong giai đoạn dằu, phân ứng của ZnO với axit stcaric cho phép tạo thành

stearat kém tan trong hydrocacbon va mat độ các liên kết ngang sẽ tăng với sự tăng nồng độ của stearat kẽm trong hệ Dỏng thời sự cỏ mặt của ZnO khóng, những làm tăng múc dộ liên kết ma con dam bao théi gian hu héa (cure time)

phú hợp cũng như thời gian lưu hóa sớm (seorch Line) & tiie an toan [70]

Tiên cạnh vai trỏ của một chất bre xtc tién, ZnQ von thé hiện vai tò của tác nhân tiêu nhiệt giúp làm giảm nhiệt hình thành và làm tăng khả năng chịu mài

mòn của lốp, tác nhân chống bảm dính của sản phẩm cao su cũng như duy trí độ sạch của khuôn [70,71] Tuy nhiên với việc phải hiện ra nhiều chất độn rẻ Liên, phủ hợp để thay thé những nhiệm vụ nay, ZnO sẽ chỉ đuợc biết đến với vai trò chinh chú đạo là một chất trợ xúe tiến cho quả trinh hưu hoa cao su

Thea truyền thông để lưu hóa cao su bằng lưu huỳnh người ta thường, sử

dụng 5+8 phần khối lượng ZnO trên 100 phần khối lượng cao sử nguyên liệu Các mức sử đựng phụ thuộc vào các yêu cầu riêng về Hnh vực áp dụng và được tôi ưu hóa đựa trên tinh chat đặc thủ riêng của từng loại săn phẩm cao gu [70]

(b) Axit stearic

Axit stearic có công thức phan ti: CH: (CH2)1s COOH

Axit stearic được sử dụng lảm chất trợ xúc tiến trực tiếp hoặc qua sự hình thành kẽm stearat tan trong cao su khi phản ứng với kẽm oxit Ngoài ra, axit stearic còn có tác dung héa déo cao su cán luyện, khuếch tán chất độn và hóa chất khác, kháng lão hóa vật lý cho cao su lưm hóa: đo axit stearic có độ tan giới hạn trong cao su nên khi có lượng tự do sẽ khuếch tan ra ngoài cao su tiếp xúc với không khí Hầm lượng sir dung axit slearic Irong đơn pha chế từ 1 - 4% cho

các chật xúc tiên cản sự tăng hoạt [70]

1⁄23 Thực tại và thách thức

ZnO là loại vật liệu nặng nên rất khó phân tản khi phối trộn trong hệ lưu hóa Cáo phần tử chất xúc tiến, hưu huỳnh và các axit béo phân tán trong nền cao

su, bị hấp phụ lên ZnÓ và tạo nên các phức chất trưng gian Dễ tăng khá năng

phân tán nhằm tăng hiệu suất lưu hỏa, ZnO cân có kich thước hạt nhỏ

Các sản pham ZnO của quá trình nhiệt luyên trưyền thông có kích thước hạt

lớn (khoảng 1 = 40 micren) và điện tích bề mặt riêng nhỏ (3 + 9 m2/g) Để tăng khã năng phân tán của ZnO, nghiên cứu thay thể bằng nano ZnO Với kích thước

nanomet sẽ đáp ung được diễu kiện kích thước hạt bẻ và diện tích bể mặt riêng

lớn

Theo công bỏ của nhóm nghiên cửu Suchismita Sahoo [47] khi thay ZnO bởi nano ZnO (với đơn cao su đây đủ các chất phụ trợ: chất xúc tiến, chất lưu hóa, chất độn, chất phòng lão, chất trợ xúc tiên) chơ sản phẩm cao su có tính chịu nhiệt vả các tỉnh chất cơ lý khác của cao su đã được cải thiện đáng kể nhưng chưa quả nỗi trội

Vay voi sin phina nano ZnO đã dược tổng hợp dựa trên các kết quả

nghiên cứu đã được công bề, với đơn phối trộn cao su (cao su thiên nhiên, hư:

huỳnh, TS, nano ZnÖ và axit stearic) cân phải giải quyết được các vẫn đề:

- Nghiên cửu sự ảnh hưởng của hoạt tỉnh nano ZnO đến quả trình lưu hóa

- Sự thay đối cáo tính chất cơ lý của cao su.

1⁄3 Tiểu kết

Qua nghiên cứu bạn đầu, với các tinh ch c trưng của vật liệu nano ZO (tính chất điện, tính chất quang học và tính chất từ) được ứng đụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, y được, hàng tiêu dùng Để đáp ứng nhà cầu của thị trường, đã có rất nhiều phương pháp rghiên cứu tổng hợp được nano ZmÖ với các hinh dang khác nhau Lựa chọn nghiên cứu nano ZnO đạng bột bởi các ứng đụng như: mỹ phẩm, y dược, cao su, nhụa, bột mau

Nghiên cứu, tìm hiểu va phân tích các phương pháp tổng hợp nano ZnO Néu ra dược tru - nhược diễm của từng phương pháp Từ đây lựa chọn tổng hợp mang 7O bằng phương pháp kết lôa trong mdi rường có phụ gia phân tâm, với

những ưu điểm thiết bị tông hợp đơn giâu, nguyên liệu phố biến và dễ kiếm, chỉ phí tông hợp thấp, phủ hợp với tổng hợp sản phim nano dang bét, bo, dam nano

Ruit ra được những yếu tổ cần phải khảo sát trong quá trình tông hợp nano

ZnÓ bằng phương pháp kết trong môi trường có phụ gia phân tàn: nhiệt độ phán

ứng, pH, thời gian giả hóa kết nh, hàm lượng phụ gia phân tán

Nghiên cứu tổng quải về cao su thiên nhiền; quả trình lun hóa cao su, các chất phối trên của đơn cao su Từ mục đích của luận văn lựa chọn được đơn cao

su gam: cao su thiên nhiên, chất lưu hỏa (S), chất xúc tién (IBBS), chat trợ xúc

tiễn (7nO/ nano 7Ô, axit stearic)

%

CHUONG 2 THUC NGHIEM

* Quá trinh nghiên cứu tổng hẹp vật liệu nano ZnO được thục hiện tại Phong thí nghiệm Công nghệ Lọc hóa dầu và Vật liệu xúc tác, Hấp phụ - Trường

đại học Bách Khoa Hà Nội Qua nghiên cứu về ưu, nhược điểm các phương pháp

tống hợp ZnO kết hợp mục tiêu của luận văn, tác giã lựa chọn téng hop nano ZnO bang phương pháp kết tủa với sự hỗ trợ của phụ gia phân tản

Polyacrylamide N10] Bén canh đó chuẩn bị mẫu nano ZnO cho quá trình lưu

hoa cao su, ở đây mang ZmO tổng hợp được sẽ được đem đi siêu âm trong moi trường có phụ gia phản tán ( STA ! Cân 709)

+ Quá trình nghiên cứu sản phẩm nano ZnO lam chất xúc tiến cho quá trình lưu hóa cao su được thực hiện tại PTN trọng điểm vật liệu Polymer compozit & giấy - Trường dại học Bách Khoa Hà Nội Với mục đích nghiên cứu đặc trung

Em hóa cũng như tính chất cư lý của cao su khi thay thé chat tro xúc tiến ZnO (kích thước khoăng 40 micromet, xuất xử Trưng Quốc) bing nano ZnO, dé lam nổi bật hoạt tính của nano ZnO dến quá trình lưu hỏa cao su tác giá sự dung, don

phối trộn gồm: cao su thiên nhiền, chất lưu hóa (8), chất xúc tiến (TBBS), trợ xúc

tiến (ZnO/nano ZnO va axit stearic)

Sau đây là các phương pháp thực nghiệm mà tác giả tiến hành nghiên cứu tổng hợp nano ZnO và phân tích đánh giả các đặc trung của sẵn phẩm

2.1 Tổng hợp nano #nO bằng phương pháp kết tửa

hà t

1 | Bé siéu am Elma S60 Nhật Ban

2 | Bộ giá để các chai đựng dưng | Trung Quốc

dịch

3 | Cấc thủy tĩnh Trung Quắc 100, 250,

500, L000 ml 4_ | May do pH LAQUA PH1300 | Hàn Quốc

3 | Máy khuấy từ Trung Quắc

10 | Đũa, thìa thủy tỉnh, phếu rót, | Trung Quốc

bình định mức

11 | Khay đựng mẫu, chén nung, | Trung Quốc

ti đựng mẫu

2.12 Quy trình tổng hợp nano ZnO

Quy trình tống hợp bao gồm 4 giai đoạn

- Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên

- Giai đoạn 2: Tổng hợp nano ⁄n(G11)z

- Giai đoạn 3: Sây,

u

- Giai đoạn 4: Nưng tạo nano ZnO dang bot

Hinh 2.1 Quy trinh téng hop nano ZnO

2.1.2.1 Giai doan 1: Chuẩn bị nguyên liệu

~ Pha dung dich ZnSO, 0,5M tir mudi kém ZnSO4.7H20

~ Pha dung địch NaOH 1M

- Từ dung dich ZnSO, 0,5M va NaOH 1M tiền hành phản ứng thu được dung dich Zincat 0,5M

* Phuong trinh phan tmg:

San phân ứng lao zincal để lắng sau đó lọc ly dung dich zincal sạch

- Pha dung dich chal phân lần polyacrylamide 1/1000

2.1.2.2 Giai đoạn 3: Tông hợp nano ⁄(OH)›

Quả trình tổng hợp nano Z⁄(OH)› gồm 2 bước chính là

ước 1: Phản ứng tạo kết tủa Zn(OH);

Phương trình phản ứng:

Na¿Zn(OH)¿ — ⁄a8O4—› 2⁄n(Ol); + Na;SO¿ PL23

Lấy vào bình phân ứng có thể tích 1000 ml] khoảng 150 ml dung dich én định pH ( pHa =8 + 10) Dung dich nay dược cho vào nhằm mục dịch làm giãm

biên độ đào động của pH vùng phản ứng Irong giai đoạn dẫu mới phân ứng nhờ

dé ma su thay déi pIl dién ra chậm hơn dẫn đẻn dé điền chỉnh, đẳng thời chống, lại sự thay đổi đột ngột của pHI ánh hưởng đến quá trình phán ủng tổng hợp

Zn(OH); nói riêng và nano ZzÕ nói chung

Cho máy kh

Zincal vao bình phan img Trong binh phan dmg dan xuất hiện kết tủa trắng Tiến

tục đo và điền chỉnh để ôn định pH ở giá tri mong mudn Déng thoi phu gia phan

tản cũng được cấp liên tục trong quá trình nạp liệu Thời gian phản ứng được duy trì khoảng 5 phúi (thời gian tối ưu của phản ứng) Cần chú ý cho máy khuấy hoại đông liên tre trong suốt thời gian phân ứng nhằm tăng khâ năng tiếp xúc của các chất tham gia phân ứng để táng tốc độ phản ứng

Bước 2: Tỉnh chế sản phẩm Zn(OH);

Tiết tủa san phân ứng được đưa đi lọc ly tâm với tốc độ 2500 vòng/phút, sau

đó tiền hành rứa trong bê siêu âm bằng nước cất trong khoáng 15 + 20 phút Quá

trì được lặp lại nhiều lần cho tới khi hết ion SOa”* (đùng thuốc thử BaCl;),

Sau khi tiến lành rửa hết ion SO4 ta cho sản phẩm di ly tam trước khi dựa

sẵn phẩm đi sấy

Giai đoạn 3: Sây

sau khi dã rửa sạch dược cho vào cic khay dung va dua vio td sy, Qua trình sấy đâu tiên diễn ra ở 8U° trong 4 giờ để nhằm tách phần nước bắp phụ vật lý và ôn định cầu trúc

Tiếp sau là quá trinh sây khô ở 120°C trong Š giờ nhằm loại bả hoàn toàn

2.1.2.4, Giai doan 4: Nung tao nano ZnO dạng bột

Sau khi sản phẩm đã khô thì đưa vào lò nưng ở 600°C trong 5 giờ Kết thúc quá trình sẽ tạo ra sân phẩm la nano ZnO dang bột

2.1.3 Quy trình chuẩn bị mẫu nano ZnO cho quá trình lưu hóa cao

su

- Chuan bi dung địch phân tán: 0,01% khỏi lượng STA + cồn 70° + nước cất, sao cho tỷ lệ thê tích dung dịch chất phần tán trên thẻ tích nano ZnO vừa

bang 1:1 Dung dịch phân tán được hỏa tan trên máy ly tầm có gia nhiệt

~ Sử dụng nano ZnO được tổng hợp ở điều kiện tối ưu và nano ZnO thương mai b6 sung dung dịch phân tán, tiền hành cho vảo bẻ siêu âm trong khoảng 30

phút

~ Sau khi siêu âm xong, sẽ tiếp tục đưa đi sây ở khoảng 70°C cho đến khi

khô hoàn toàn (sây đến khỏi lượng không đổi) Ta thu được nano ZnO dang bét

Hình 2.3 Quy trinh phan tan nano ZnO

2.1.4 Các phương pháp phân tích nghiên cứu đặc trưng của ZnO

2.1.3.1 Phương pháp nhiễu xạ Ronghen (XRD)

* Giới thiệu về phương pháp

Phương pháp nhiều xạ Rơnghen (XRD) dùng để phân tích cau trúc tỉnh thể

một cách nhanh chỏng và chính xác, ứng dụng nhiêu trong việc phân tích các

mâu chất, sử đụng trong nghiên cứu, trong công nghiệp vật liệu, trong các ngành

vật lý, hóa học và trong nhiêu lĩnh vực khác [74-76]

» Từ phỏ XDR cung cấp các thông tin [74, 75]

~ Dựa vào vị tri các peak, so sảnh với phổ chuẩn sẽ xác định được cầu trúc

mang tinh thé, thành phần pha, kích thước mạng cơ sở, nhỏm không gian

- Dựa vào độ rộng vả hình dạng của peak xác định được kích thước tính thể,

mức độ sai hỏng, ứng suất dư tế vi

- Dựa vảo cường độ peak xác định được thành phần các pha

* Nguyên lỷ hoạt động

Theo lý thuyết câu tao tinh thẻ, mạng lưới tỉnh thẻ được cấu tạo từ những

nguyên tử hay ion được phân bồ một cách đều đặn trong không gian theo một trật

27