Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu biến tính vật liệu PbO2 ứng dụng làm sen sơ điện hóa

Luận án hướng tới các mục tiêu sau: Biến tính PbO2 bằng AgO và PANi để tạo ra compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi; nghiên cứu tính chất của vật liệu compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi; định hướng nghiên cứu các compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi để chế tạo sen sơ điện hóa. Sau đây là bản tóm tắt luận án.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu biến tính vật liệu PbO2 ứng dụng làm sen sơ điện hóaBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KH & CN VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC ‫٭٭٭٭٭٭٭٭‬ MAI THỊ THANH THÙY NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU PbO2 ỨNG DỤNG LÀM SEN SƠ ĐIỆN HÓA CHUYÊN NGÀNH: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số: 62.44.01.19 Tóm tắt luận án Tiến sĩ Hóa học HÀ NỘI - 2015 1 Công trình được hoàn thành tại: Phòng Điện hóa ứng dụng Viện Hoá học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.Người hướng dẫn khoa học:1. PGS.TS. Phan Thị Bình, Viện Hóa học – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.2. TS. Vũ Đức Lợi, Viện Hóa học – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam. Phản biện 1: GS.TSKH. Đỗ Ngọc Khuê Phản biện 2: PGS.TS. Tô Xuân Hằng Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Thị Cẩm Hà Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước họp tại: Hội trường tầng 3, nhà A18, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam Số 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Vào hồi 9h giờ, ngày tháng năm 2015.Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Tư liệu, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam. 2 MỞ ĐẦU Ngày nay sen sơ điện hóa đã được sử dụng rất rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực nhưtrong đánh giá ăn mòn, y sinh học, phân tích môi trường, đánh giá chất lượng sảnphẩm, trong sản xuất nông nghiệp cũng như nuôi trồng thủy sản... Có rất nhiều loại sensơ điện hóa được chế tạo dựa trên các nguyên tắc và vật liệu khác nhau. Sen sơ điện hóađược chế tạo dựa trên các biến đổi dòng điện (sen sơ đo oxi), biến đổi điện thế (sen sơđo pH) hoặc sự biến đổi dòng điện dựa vào quét thế điện động (sen sơ đo nitrit,xyanua).... Độ nhạy của các sen sơ điện hóa phụ thuộc rất nhiều vào bản chất và cấutrúc vật liệu điện cực. Vì vậy việc nghiên cứu biến tính vật liệu để tăng độ nhạy là rấtquan trọng và cần thiết. PbO2 là vật liệu có giá thành rẻ, có độ dẫn điện tốt như kim loại và bền trong cácmôi trường có các chất oxi hoá và axit mạnh, đồng thời có quá thế thoát oxi và hoạttính xúc tác điện hoá cao. Vì vậy PbO2 được ứng dụng làm sen sơ xác định phenol,nitrit, xyanua,... iến tính PbO2 b ng cách pha tạp thêm một số kim loại, oxit kim loạihoặc polyme dẫn điện để tạo ra các compozit có nhiều tính năng ưu việt hơn PbO 2 đanglà một lĩnh vực được nhiều nhà khoa học ở Việt Nam cũng như trên thế giới quan tâm.Trong luận án này PbO2 được biến tính b ng cách pha tạp thêm AgO và polyanilin(PANi) để chế tạo ra compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi nh m cải thiện hoạt tínhxúc tác điện hóa của PbO2 từ đó có thể định hướng nghiên cứu sử dụng các compozitnày để chế tạo sen sơ điện hóa.1. Mục tiêu nghiên cứu của luận án  iến tính PbO2 b ng AgO và PANi để tạo ra compozit PbO 2 - AgO và PbO2 – PANi.  Nghiên cứu tính chất của vật liệu compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi.  Định hướng nghiên cứu các compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi để chế tạo sen sơ điện hóa.2. Nội dung nghiên cứu của luận án  iến tính vật liệu PbO2 b ng cách pha tạp thêm AgO và PANi theo các phương pháp khác nhau để tạo ra compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi.  Nghiên cứu tính chất của các vật liệu compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi (cấu trúc hình thái học và tính chất điện hóa).  Nghiên cứu khả năng xúc tác điện hóa của vật liệu compozit PbO 2 - AgO đối với quá trình oxi hóa nitrit, xyanua, asen (III) so với PbO2 → khả năng ứng dụng làm sen sơ xác định nitrit, xyanua, asen (III).  Nghiên cứu khả năng xúc tác điện hóa của vật liệu compozit PbO2 - PANi so với PbO2 đối với quá trình oxi hóa metanol.  Nghiên cứu khả năng ứng dụng vật liệu compozit PbO2 - PANi làm sensơ đo pH.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Sen sơ điện hóa đặc biệt là các sen sơ được chế tạo trên cơ sở các vật liệu trơ, rẻtiền trong đó có PbO2 đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Vì bản chất và cấu trúcbề mặt của vật liệu chế tạo sen sơ điện hóa có ảnh hưởng quan trọng tới độ nhạy củachúng nên việc nghiên cứu nâng cao độ nhạy của sen sơ loại này b ng các phương 3pháp khác nhau trong đó có phương pháp biến tính vật liệu để chế tạo sen sơ là vấn đềđang được nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam quan tâm. Vì vậyluận án có ý nghĩa thời sự và thực tiễn. Luận án là công trình độc lập nghiên cứu về biến tính PbO2 b ng AgO và PANi đểtạo nên compozit PbO2 - AgO và PbO2 - PANi b ng các phương pháp điện hóa khácnhau. Các khảo sát về tính chất của vật liệu bao gồm cấu trúc hình thái học và tính chấtđiện hóa đã được thực hiện để tìm ra được điều kiện tổng hợp tối ưu. Các compozitđược tổng hợp tại các điều kiện tối ưu được sử dụng để nghiên cứu khả năng xúc tácđiện hóa đối với một số quá trình oxi hóa như oxi hóa nitrit, xyanua, asen (III),metanol,..cũng như sử dụng điện cực để xác định pH dung dịch. Từ các nghiên cứu nàycó thể định hướng để ứng dụng các compozit PbO 2 - AgO và PbO2 - PANi chế tạo cácsen sơ điện hóa.4. Điểm mới của luận án  Đã tổng hợp thành công compozit PbO2 - AgO b ng phương pháp dòng không đổi và compozit PbO2 - PANi b ng phương pháp quét thế tuần hoàn. Vật liệu compozit PbO2 - PANi đạt cấu trúc nano.  Khảo sát và chứng tỏ được vật liệu compozit PbO2 - AgO có khả năng ứng dụng để xác định nitrit, xyanua và asen (III) b ng phương pháp quét thế điện động.  Khảo sát và chứng tỏ được vật liệu compozit PbO2 – PANi có khả năng xúc tác cho quá trình oxi hóa metanol b ng phương pháp quét thế điện động ...