Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc, hoạt tính quang xúc tác của bột titatan đioxit kích thước nano được biến tính neođim

Đề tài nghiên cứu đã xác định được các điều kiện tối ưu cho quá trình điều chế bột Nd-TiO2 bằng phương pháp sol-gel với các tiền chất Ti(OBu)4, Nd(NO3)3, C2H5OH, HNO3 như sau: Tỷ lệ % của Nd/TiO2 = 0,025% (mol/mol), thời gian làm già gel là 2 ngày, sấy gel ở nhiệt độ 900C trong 24h, nhiệt độ nung thích hợp là 7000C trong 4 giờ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu điều chế, khảo sát cấu trúc, hoạt tính quang xúc tác của bột titatan đioxit kích thước nano được biến tính neođim ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN VĂN KHANHNGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ, KHẢO SÁT CẤU TRÚC, HOẠTTÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA BỘT TITAN ĐIOXIT KÍCH THƯỚC NANO ĐƯỢC BIẾN TÍNH NEOĐIM Chuyên ngành: HÓA VÔ CƠ Mã số: 604425 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGÔ SỸ LƯƠNG Hà nội, năm 2011 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN VĂN KHANHNGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ, KHẢO SÁT CẤU TRÚC, HOẠTTÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA BỘT TITAN ĐIOXIT KÍCH THƯỚC NANO ĐƯỢC BIẾN TÍNH NEOĐIM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà nội, năm 201 2Nguyễn Văn Khanh Luận văn thạc sĩ khoa học Mục Lục Nội dung TrangMỞĐẦU 1Chương 1. TỔNG QUAN 3 1.1. Giới thiệu chung về vật liệu TiO2 kích thước nano 3 1.1.1. Đặc điểm cấu trúc và tính chất vật lý của TiO2 kích thước nano 3 1.1.2. Một số tính chất quan trọng của vật liệu TiO2 kích thước nano 5 1.1.3. Các ứng dụng của TiO2 kích thước nano mét 9 1.2. Giới thiệu chung về vật liệu TiO2 kích thước nano biến tính 12 1.2.1. Phân loại quang xúc tác trên cơ sở TiO2 kích thước nano 12 1.2.2. Sự biến tính của vật liệu TiO2 kích thước nano mét 12 1.2.3. Vật liệu TiO2 nano biến tính bằng neođim 14 1.2.4 Các phương pháp điều chế bột TiO2 kích thước nanomet 15Chương 2: THỰC NGHIỆM 19 2.1. Mục tiêu và các nội dung nghiên cứu của luận văn 19 2.1.1. Mục tiêu của luận văn 19 2.1.2. Các nội dung nghiên cứu của luận văn 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu 19 2.3. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị 20 2.3.1. Hóa chất 20 2.3.2. Dụng cụ và thiết bị 20 2.3.3. Pha mẫu 20 2.4. Điều chế bột TiO2 biến tính Nd3+ bằng phương pháp sol-gel 21 2.5. Điều chế bột TiO2 biến tính Nd3+ bằng phương pháp thủy phân 22 2.6. Phương pháp khảo sát khả năng phân hủy quang xanh metylen trong dung dịch nước của bột TiO2 biến tính 24 2.7. Các phương pháp hóa lý dùng để nghiên cứu cấu trúc và đặc tính của bột Nd-TiO2 biến tính 26 1Nguyễn Văn Khanh Luận văn thạc sĩ khoa học 2.7.1.Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 26 2.7.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 28 2.7.3. Phương pháp phân tích nhiệt 28 2.7.4. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) 29 2.7.5. Phương pháp BET 30Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1. Điều chế Nd-TiO2 bằng phương pháp sol-gel 31 3.1.1. Khảo sát quá trình phân hủy nhiệt của gel khô bằng phương pháp phân tích nhiệt 31 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian làm già gel 32 3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy 34 3.1.4. Ảnh hưởng nhiệt độ nung 37 3.1.5. Ảnh hưởng tỷ lệ % Nd/TiO2 (mol/mol) 40 3.2. Điều chế Nd-TiO2 bằng phương pháp thủy phân 46 3.2.1. Khảo sát quá trình phân hủy nhiệt của mẫu TiO2 và Nd-TiO2 46 3.2.2. Ảnh hưởng của lượng urê 47 3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân 49 3.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung 52 3.2.5. Ảnh hưởng tỷ lệ % Nd/TiO2 (mol/mol) ...