1. Trang chủ
  2. » Trung học cơ sở - phổ thông

Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt oxit niken được điều chế bằng quá trình tự bốc cháy gel

5 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 5
Dung lượng 151,8 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trong bii bao niy chdng tdi khio sat cic ye'u td anh hudng tdi q u i trinh hinh thinh hat NiO cd kich thudc nanomet dugc diiu che bing qua trinh tu bdc chiy gel polyvinyl aneol.. Phu[r]

Trang 1

Tgp chi Hoa hgc, T 47 (3), Tr 333 - 337, 2009

KHAO SAT CAC YEU TO ANH HUONG DEN KICH THUdC HAT CUA OXIT NIKEN DUOC DIEU CHE BANG QUA TRINH TU

BOC CHAY GEL

De'n Tod sogn 23-6-2008

LUU MINH DAI, D A O NGOC NHIEM, VU THE NINH, PHAM NGOC CHUC

Vien Khoa hgc Vdt vieu - Vien Khoa hgc vd Cdng nghe Viet Nam

ABSTRACT

Nickel oxide with tiny particle sizes is formed by auto combustion process of nickel nitrates and polyvinyl alcohol (PVA) gel Factors affecting on particle sizes of nickel oxide including pH and temperature of gel formation, mole ratio of concentration of nickel and the concentration of polyvinyl alcohol used to produce gel were examined The particle size distribution of nickel oxide was measured by particles analyzer The powders morphology was observed by Transmission Electron Microscopy (TEM)

I - MO D A U

Niken va cac hgp chit cua niken da dugc

nghien cdu, dng dung vio rat nhiiu cac nghanh

nhu luyen kim, vat lieu td, bgt mau, hda hgc xuc

t i c [3 - 5, 7, 8] Cho de'n ngay nay cang dugc

quan tam do c i c tinh nang dac biet cua chdng

Gin day vdi viec phat triin khdng ngdng cua

cae loai vat lieu mdi nhu vat lieu cd kfeh thudc

nanomet dang dugc nghien cdu rit manh me, ed

nhiiu cdng trinh cdng bd vi chdng Trong cdng

trinh trudc day chung tdi da nghien cdu ve anh

hudng cua nhiet do nung de'n su tao thinh pha

cua NiO tha'y ring d i thu dugc NiO don pha

phai nung m i u d 600"C trong 2h, nhiet do tao

gel 80°C, ty le mol Ni/PVA = 1/3, pH tao gel la

4 Trong bii bao niy chdng tdi khio sat cic ye'u

td anh hudng tdi q u i trinh hinh thinh hat NiO

cd kich thudc nanomet dugc diiu che bing qua

trinh tu bdc chiy gel polyvinyl aneol Phuang

phip niy da dugc chdng tdi nghien cdu de diiu

che thanh cdng mgt sd oxit dat hie'm, vat lieu

chda oxit dat hie'm cd kfeh thudc nanomet [1, 2]

II - THUC NGHIEM

\ Hoa chat

Dung dich mudi niken nitrat ed do saeh 99,9% (PA).'

Polyvinyl aneol, sin phim (PA) cua hang Peking (Trung Qude)

Cic loai hoa chat khie deu cd do tinh khiet

PA

Ld nung, tu say, m i y khua'y tu, may ly tam, may sieu am va mdt sd dung cu thuy tinh Cic phuang phip xic dinh:

Xic dinh kfeh thude, su phan bd hat bing

m i y Fpar-1000 paticles analyzer cua Hang Orsuka electronic Co Ltd (Nhat Ban)

Chup anh vi ca'u true, kfeh thudc hat va hinh thii hgc cua m i u bing kfnh hiin vi dien td truyin qua (TEM) (Nhat Ban)

Giin dd nhiiu xa Ranghen dugc thuc hien tren may Siemens D-5000 (CHLB Ddc) vdi bdc

xa CuKa budc sdng X = 1,5406 A

Trang 2

Ill - KET QUA VA THAO LUAN

1 Anh hudng cua nhiet do nung

Miu dugc diiu che vdi ty le mol Ni/PVA

1/3, nhiet do tao gel 80°C, pH = 4 va nung d cac nhiet do khae nhau trong 2h Cac miu dugc xac dinh kfeh thudc hat tren may Fpar-1000 Ket qua thuc nghiem dugc trinh bay trong bang 1

Bdng 1: Anh hudng cua nhiet do

Nhiet dd nung, °C

Kfeh thudc hat trung binh cua NiO, pm

600 0,206

700 0,694

nung

800 1,092

900 1,265

1000 1,422

Td bang 1 ta nhan thiy nhiet do cang cao thi

kfeh thudc hat cang ldn diiu niy phu hgp vdi ly

thuye't va cdng trinh nghien cdu trudc day [1,2]

Do vay chung tdi chgn 600°C cho cac thf

nghiem tiep theo

2 Anh hudng ciia pH tao gel de'n kich thudc

hat

Diiu kien thi nghiem; ti le ndng do mol

niken va PVA li 1/3, nhiet do tao gel; 80°C, pH

tao gel tu 1 din 5 Cie miu sau khi tao gel dugc

xd ly nhiet d 600°C trong 2h Cac miu duge xic

dinh kfeh thude hat tren may Fpar-1000 Ke't

qua thuc nghiem dugc trinh bay trong bang 2

Qua bang 2 ta thiy kfeh thudc hat nhd nha't tai

pH = 4, kfeh thudc hat ldn nhat d pH = 1 cd thi

mdt phin PVA da phan dng vdi dung dich axit lam cho qua trinh phan bd niken tren polyme khdng dugc ddng nha't, din tdi qua trinh tu hoc chiy cua gel trong qua trinh xd ly nhiet xay ta kem Do dd trong cic thi nghiem tie'p theo chpn

pH = 4 de tao gel

3 Anh hudng cua ti le nong do mol niken va polyvinyl aneol

Cic thi nghiem dugc tie'n hanh vol sir tao gel cua niken va PVA theo ti le ndng do mol: 6/1, 3/1, 1/1, 1/3, 1/6, nhiet do tao gel: 86°C, pH tao gel: 4 Cac miu sau khi tao gel dugc nung 6 600°C trong 2h Cac miu dugc xic dinh kfeh thudc hat tren miy Fpar-1000 Kit qua thuc nghiem dugc trinh biy trong bang 3

Bdng 2: Anh hudng eua pH

pH tao gel

Kich thudc hat trung binh cua NiO, pm

1 0,374

ao gel den kich thudc hat

2 0,335

3 0,266

4 0,206

5 0,313

Bdng 3: Anh hudng cua ti le ndng do mol niken va polyvinyl aneol

Ti le ndng dd mol niken va PVA

Kfeh thudc hat trung binh eua NiO, pm

6/1 1,274

3/1 0,954

1/1 0,757

1/3 0,206

1/6 1,136

Qua bing 3 oxit niken cd kfeh thudc hat be

nha't niu dugc tao gel vdi PVA theo ti le ndng

do mol niken vi polyvinyl aneol la 1/3, cd le d

ty le tao gel nay vda dd cho qua trinh tu bdc

ehiy xay ra mdt each thuan lgi khdng lam kit tu

lai thanh hat ldn hon, edn khi d ty le mol niken/

PVA li 1/6 hoac 6/1 thi kich thudc hat thu duac

la ldn nha't d day, khi nong do niken qua cao thi khd xay ra qua trinh ttf bdc chiy din tdi kfeh thudc hat ldn cdn khi nong do PVA cao thi xay

ra qua trinh chay manh liet Iam cho cac hat lai

cd kha nang lien kit vdi nhau tao ra hat to hon

Do dd trong cic thf nghiem tie'p theo chgn ti le 1/3 de tao gel

Trang 3

4 Anh hudng cua nhiet do tao gel

Thf nghiem dugc tien hanh vdi su tao gel

cua niken va PVA theo ti le ndng dd mol 1/3,

nhiet do tao gel; 40°C, 60°C, 80°C, 100°C, pH

tao gel; 4 Cac miu sau khi tao gel dugc nung d 600°C trong 2h Dem miu di phan tfch xac dinh kfeh thudc hat trin miy Fpar-1000 Ke't qua thirc nghiem dugc trinh bay trong bang 4

Bdng 4: Anh hudng cua nhiet do tao gel de'n kfeh thudc hat

Nhiet do tao gel | 40°C

Kich thudc hat trung binh cua NiO, pm | 0,399

60°C 0,421

80°C 0,206

100°C 0,447 Bang 4 cho thiy, oxit niken cd kfeh thudc

hat be nhat ne'u dugc tao gel vdi PVA d nhiet do

80°C, diiu nay hoan toan phu hgp vdi cic khao

sat trudc day [2] Chung tdi chgn nhiet do tao

gel la 80°C cho cac nghien cdu sau

5 Anh hudng ciia thdi gian nung

Thf nghiem duge tie'n hanh vdi miu dai dien

la gel cua Nitrat niken va PVA theo ti le ndng

do mol 1/3, nhiet do tao gel 80°C, pH = 4 Cic

miu dugc nung d 600°C trong thdi gian td lh

din 2,5h Cac miu dugc xac dinh kfeh thude hat

tren miy Fpar-1000 Kit qua thuc nghiem dugc

trinh bay trong bang 5

Td bang 5 ta nhan thiy khi nung miu trong

thdi gian td 60 phut din 120 phut thi kich thude

hat nhd din diiu nay ed the do d thdi gian 60

phut va 90 phut miu vin edn mdt phin nhd

hidroeacbon cua gel chua chay he't hinh thinh cac hat to ban cdn d 120 phut thi lugng hidroeacbon da chiy hit len thu dugc kich thudc hat nhd nhat Khi thdi gian tang len 150 phut va 180 phut thi kich thudc hat cung tang len (d day cd the xay ra hien tugng kit hat do khung ca'u trdc eua miu bi sup dd) Do vay eac nghien cdu tie'p theo ehdng tdi chgn thdi gian nung la 120 phdt

Chung tdi chgn miu diiu che d pH = 4, ty le niken/PVA = 1/3, nhiet do tao gel 80°C, nhiet do nung 600°C trong 120 phut dem xic dinh cau true bang nhiiu xa tia X, hinh thii hgc bang kfnh hien vi dien td truyen qua(TEM) vi su phan bd kfeh thudc hat trung binh cua NiO bing miy Fpar-1000 paticles analyzer Kit qui trinh biy d Itinh 1, 2 vi 3

Bdng 5: Anh hudng

Thdi gian nung, phdt

•Kich thudc hat trung binh, cua NiO, pm

cua thdi g

60 0,255

an nung

90 0,225

120 0,206

150 0,320

180 0,421

Hitih 1: Anh TEM cua NiO

Trang 4

"sislHiBlH! a i m ] ^a]fil!iii.i sja*-ilS ii*'

PoWlle[«(tiV IBHFSJJOI BtriMI 13309 InMilsSiIiptl n s o i

= '

'

hlI>Hd>ll:

Dlxi^to' {-)

r — •- •• \ ••

I

i £ i - ¥ ? " - v ^ - - ^j-~-wmm&mmamammmm;

• ""-\

, - , : , r B " - ; ^

Hinh 2: Su phan bo kich thirdc hat trung binh cua NiO

iiEnENS D s a a e ,

0 6 i SS3.33Qd3, UL

Hinh 3: Gian dd tia X cua NiO

Ta tha'y NiO thu dugc la dan pha (hinh 3),

ddng nha't ed kich thudc < 50 nm (hinh 1) va

dugc phan bd tap trung vdi kfeh thudc hat NiO

trung binh 206,1 nm = 0,206 pm (hinh 2) Sd dt

cd su khic nhau vi kich thudc hat cua NiO khi

chup TEM vi xac dinh kfeh thudc hat trung binh,

theo chdng tdi, diiu nay la do cic hat NiO tao

thanh cd the kit tu lai vdi nhau de tao thinh mot chum hat hay NiO cd ca'u true nano (hinh 1)

IV - KET LUAN

Da khao sit cic ye'u td anh hudng tdi Icfch thudc hat NiO va da tim dugc diiu kien tdi uu

Trang 5

de tdng hgp NiO dan pha cd kfeh thudc < 50 nm

vdi kfeh thudc hat NiO trung binh 206,1 nm =

0,206 pm bing qua trinh tu bd'e chiy gel PVA

la: pH = 4, ti le ndng do mol niken/PVA =1/3,

nhiet do tao gel 80°C, nhiet dd nung 600°C trong

120 phut

TAI LIEU THAM KHAO

1 Luu Minh Dai, Nguyin Gia Hung, Dio

Nggc Nhiem, Nguyin Thi Td Loan Tap chi

Hoa hgc, T 44(4), 471 - 474 (2006)

2 N Iwasa, M Takizawa, M Aral Appl

Catal A, 314, 32(2006)

3 D.K Kim, K Stoawe, F Mua Her, W F

Maier J Catal., 247, 101 (2007)

4 Z Boukha, M Kacimi, M.F.R Pereira, J L

Faria, J L Figueiredo, M Ziyad Appl

Catal A, 317, 299(2007)

5 M Rezaei, S M Alavi, S Sahebdelfar, Z

-F Yan Energ Fuel., 20, 923 (2006)

6 J -S Choi, K -I Moon, Y G Kim, J S

Lee, C -H Kim, D L Trimm Catal Lett.,

52,43(1998)

7 Z Zhang, X E Verykios, S M MacDonald, S Affrossman J Phys Chem., 100,744(1996)

8 Y -H Wang, H Wang, Y Lia, Q -M Zhu,

B -Q Xu Top Catal., 32, 109 (2005)

9 N Sahli, C Petit, A C Roger, A Kiennemann, S Libs, M M Bettahar Catal Today, 113, 187(2006)

10 Z Hou, T Yashima Appl Catal A, 261,

205 (2004)

11 B Pawelee, S Damyanova, K Arishtirova,

J L G Fierro, L Petrov Appl Catal A,

323, 188 (2007)

12 S Wang, G Q Lu Appl Catal A, 169, 271 (1998)

13 A M Gadalla, B Bower Chem Eng Sci., 42,3049(1988)

14 B S Liu, C T Au Appl Catal A, 244, 181 (2003)

15 X Gao, I.E Wachs Catal Today, 51, 233 (1999)

16 R J Davis, Z Liu Chem Mater., 9, 2311 (1997)

Tdc gid lien he: Luu Minh Dai

Vien Khoa hgc Vat lieu, Vien Khoa hgc va Cdng nghe Viet Nam

Ngày đăng: 01/04/2021, 17:08

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w