Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của một số β – đixetonat kim loại có khả năng thăng hoa Nguyễn Thị Vân Trang Trường đại học Khoa học Tự Nhiên, Khoa Hóa học Luận văn ThS Chuyên ngành:
Trang 1Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của một số β – đixetonat kim loại có khả năng thăng hoa
Nguyễn Thị Vân Trang
Trường đại học Khoa học Tự Nhiên, Khoa Hóa học Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa vô cơ; Mã số: 60 44 25
Người hướng dẫn: PGS.TS Triệu Thị Nguyệt
Năm bảo vệ: 2011
Abstract: Tổng quan về vấn đề cần nghiên cứu: khả năng tạo phức của các
ion kim loại; β-đixeton và các β-đixetonat; phương pháp CVD; giới thiệu một số phương pháp nghiên cứu màng mỏng Trình bày chi tiết đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu Tiến hành thực nghiệm và đưa ra một số kết quả nghiên cứu
Keywords: Hóa vô cơ; B - đixetonat kim loại; Hóa học; Kim loại
Content
Phức chất của kim loại chuyển tiếp với β-đixeton và axit cacboxylic đã và đang được chú ý nghiên cứu và tổng hợp do chúng có những tính chất quý báu với khả năng ứng dụng trong ngành công nghệ vật liệu như: vật liệu siêu dẫn, vật liệu nano, vật liệu từ và các loại vật liệu có khả năng xúc tác trong hóa học Axetylaxeton là một hợp chất có cấu tạo đơn giản nhất thuộc nhóm các hợp chất β-đixeton Axetylaxeton (HA) có công thức phân tử là C5H8O2 (M = 100,13 đ.v.C) HA có khả năng tạo phức với gần 60 ion kim loại, do đó nó được dùng làm phối tử hữu cơ thông dụng trong hóa học phức chất
Với mục đích khảo sát khả năng thăng hoa của các axetylaxetonat kim loại, bản luận văn này bao gồm những nội dung chính sau:
1 Tổng hợp các axetylaxetonat của Cu(II), Cr(III), Ni(II) và Zn(II)
2 Xác định hàm lượng kim loại trong các phức chất tổng hợp được
3 Nghiên cứu các phức chất thu được bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
4 Nghiên cứu các phức chất thu được bằng phương pháp phân tích nhiệt
Trang 25 Khảo sát khả năng thăng hoa của các phức chất tổng hợp được trong điều kiện áp suất thấp
6 Nghiên cứu khả năng tạo màng mỏng Cu2O bằng phương pháp CVD từ axetylaxetonat đồng(II)
7 Nghiên cứu thành phần, tính chất của màng thu được bằng các phương pháp: UV – Vis, SEM, PL, AFM, XRD, đo bề dày và hình thái học bề mặt
Sau quá trình làm thực nghiệm chúng tôi đã đạt được một số kết quả sau:
1 Đã tổng hợp được 4 phức chất của Cu2+, Ni2+, Zn2+ và Cr3+ với axetylaxetonat
là CuA2, NiA2.2H2O, ZnA2.H2O và CrA3
2 Bằng phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại đã xác nhận sự phối trí giữa phối
tử và ion trung tâm qua liên kết M−O, sự có mặt của nước trong các phức chất bậc hai niken và kẽm
3 Các kết quả phân tích nhiệt cho thấy axetylaxetonat của Cu(II) và Cr(III) tồn tại ở dạng khan, còn axetylaxetonat của Ni(II) và Zn(II) tồn tại ở dạng hiđrat Đã giả thiết
sơ đồ phân hủy nhiệt của các phức chất
4 Đã nghiên cứu khả năng thăng hoa của các sản phẩm Kết quả thu được cho thấy các axetylaxetonat của Cu(II), Co(II) và Fe(III) thăng hoa định lượng, axetylaxetonat của Cr(III), Ni(II) và Zn(II) thăng hoa kém hơn
5 Đã chế tạo thành công màng Cu2O từ tiền chất CuA2 và khảo sát thành phần, hình thái bề mặt, độ dày màng và tính chất quang của màng bằng các phương pháp hóa lí khác nhau Kết quả cho thấy màng thu được là Cu2O đơn pha, gồm các hạt có kích thước
35 – 40nm, có bề mặt tương đối đồng đều và hấp thụ photon trong vùng 300 – 500nm Với độ rộng vùng cấm khoảng 2.54 eV, màng Cu2O có triển vọng ứng dụng trong lĩnh vực điện tử và xúc tác quang xử lý môi trường
6
References
A TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1 B.V Neoraxop (1964), Hóa học đại cương – vô cơ, NXB Giáo dục
2 Nguyễn Hùng Huy (2003), Tổng hợp và nghiên cứu một số phức chất đồng (II),
niken(II), paladi(II) β-đixetonat và các phức chất hỗn hợp tạo thành giữa chúng
Trang 3với O-phenantrolin, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại
học quốc gia Hà Nội
3 Phạm Luận (1993), Sổ tay pha chế dung dịch, Khoa Hóa học – Đại học khoa học
Tự nhiên – Đại học quốc gia Hà nội
4 Nguyễn Hương Ly (2007), Tổng hợp và nghiên cứu khả năng thăng hoa của một
số isobutyrat và axetylaxetonat kim loại chuyển tiếp, Khóa luận tốt nghiệp đại học,
Đại học khoa học Tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội
5 Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ, tập 3, Nhà xuất bản Giáo dục
6 Nguyễn Thị Ninh (2004), Tổng hợp và nghiên cứu các axetylaxetonat của Cu 2+ ,
Ni 2+ , Zn 2+, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội
7 Đỗ Đức Thọ (2000), Tổng hợp và nghiên cứu các axetylaxetonat của đất hiếm và
sản phẩm cộng của chúng với o-phenantrolin, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Đại
học Khoa học tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội
8 Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lí ứng dụng trong hóa học,
Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội
9 Nguyễn Văn Ri, Tạ Thị Thảo (2003), Thực tập hóa học phân tích, Khoa Hóa học
– Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội
10 Huỳnh Thị Miền Trung (2009) , Tổng hợp và nghiên cứu tính chất phức chất
axetylaxetonat của một số kim loại,Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học
tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội
11 Nguyễn Thị Trúc Vân (2002), Tổng hợp và nghiên cứu tính chất các phức hỗn
hợp của isobutirat đất hiếm với o-phenantrolin, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại
học Khoa học tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội
B TÀI LIỆU TIẾNG ANH
12 Albert G.Nasibulin, Anna Moisala, David P Brown, Esko I.Kauppinen
(2003), Carbon nanotubes and onion from carbon monoxide using Ni(acac) 2 and Cu(acac) 2 as catalyst precursors, Carbon 41, pages 2711-2724
13 Al-Kuhaili M.F (2008), “Characterization of copper oxide thin films deposited
by the thermal evaporation of cuprous oxide (Cu2O)”, Vacuum 82, pp 623–629
Trang 414 Ahirrao P.B., Gosavi S.R., Patil D.R., Shinde M.S., Patil R.S (2011),
“Photoluminescence properties of modified chemical bath deposited Copper Oxide
thin film”, Applied Science Research, 3 (2):288-291
15 Beyer H., Walter W (1996), Handbook of Organic Chemistry, T.J Press
16 Bush H.,Fink A.,Muller A (1991), J.App Phys., 70.4
17 Castano V.M and Apatiga L.M (2006), “Magnetic behavior of cobalt oxide
films prepared by pulsed liquid injection chemical vapor deposition from a
metal-organic precursor”, Thin Solid Films, Vol 469, Issues 2, p 576-579
18 Cotton F.A., Wilkinson G.M (1998), Advanced inorganic chemistry, John Wiley
& Sons, New York
19 Eisentraut K.J., Sievers R.E.,J.Amer (1965), Chem.Soc., Vol 87, pages
5254-5256
20 Eisentraut K.J., Sievers R.E.,J.Amer (1965), Chem.Soc., Vol 87, pages
5254-5256
21 Fadhit Jasim and Insaf Hamid (1985), Thermoanalysis and catalytic study of
transition metal acetylacetonates, Thermochimica Acta, Vol 93 – p 68 – 68
22 Fujino T., Hoshino Y., Iragashi S … (2004), “Prepare structure and properties
of oxalate-bridged binuclear iron (III) complex”, Inorganic Chimica Acta, Vol
357, p.11-18
23 Gou L.F and Murphy C.J (2003), Nano Lett 3, 231
24 Hart, FA And Laming (1965), J Inorg Nucl, Chem, Vol 27, No 8, pp.1825
25 James W Moffett , Rod G.Zika (1987), Solvent extraction of copper
acetylacetonate in studies of copper (II) spectiation on seawater, Marine
Chemistry, Vol 21, pages 301-313
26 Lampman G.M., Pavia D.L., Kerz G (2000), Introduction to spetroscopy,
Department of Chemistry, Western Washington University
27 Oh S.M., Lee J.E., Kim S.S (2003), “Effect of additives on photocatalytic
activity of titanium dioxide powders systhesizeed by thermal plasma”, Thin Solid
Films, Vol 435, p 252-258
Trang 528 Olivier Richard, Albert G.Nasibulin, P.Petri Ahonen, Esko
I.Kauppinen(2000), Copper and copper oxide nanoparticle formation by
chemical vapor nucleation from copper(II)acetylacetonate, J.Aerosol Science, Vol
31, pages 352-353
29 Painesville Taylor K., (1960), Preparation of chromium complexes of
β-diketones, United States Patent Office, Ser No 35437
30 Rehan Ahmad Siddiqui (2009), Experimental investigations of thermodynamic
properties of organometallic compounds, genehmigte Dissertation, Von der
Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Universität Duisburg-Essen, zur Erlangung des
akademischen Grades
31 Singh S.C.R.K., Swarnkar and Gopal R (2009), “Optical characterizations of
copper oxide nanomaterial”, ICOP 2009-International Conference on Optics and
Photonics CSIO, Chandigarh, India
32 Stroobant V., Hoffman E D., (2001), Mass Spectroscopy - Principles and
Application
33 Wang W.Z., Wang G.H., Wang X.S., Zhan Y.J., Liu Y.K., and Zheng C.L
(2002), Adv Mater (Weinheim, Ger) 14,67
34 Wong S.F, Fenn J.B., Mann M., Meng C.K, (1990), “Electrospray Ionization –
Principles and Practice”, Mass Spectrometry Reviews, Vol 9, pp 37 70
35 Xiangcheng Li, Aiping Chen, Hua Long, Yuhua Li, Guang Yang * , Peixiang
Lu (2009), “Controlled growth and characteristics of single-phase Cu2O and CuO
films by pulsed laser deposition”, Vacuum 83, pp 927–930
36 Yu-Lin Kuo, Hsin-Hung Lee, Chiapyng Lee, Yee-Wen Yen (2005), “A novel
two-step MOCVD for producing thin copper films with a mixture of ethyl alcohol
and water as the additive”, Thin Solid Films, 498 (2006), pp 43 – 49
37 Yu-Lin Kuo, Hsin-Hung Lee, Chiapyng Lee, Yee-Wen Yen (2005), “A novel
two-step MOCVD for producing thin copper films with a mixture of ethyl alcohol
and water as the additive”, Thin Solid Films, 498 (2006), pp 43 – 49
Trang 638 Zhou Yu, Zhang Gui – Zhong, Xiang Wang – hua, Ketterson J B (2006),
“Measurement of Photoluminescence of Cu2O at 2K”, Chinese Phys Lett 23
1276