Tổng hợp vật liệu nano LiAVO4 (A = Co, Ni, Zn) bằng phương pháp đốt cháy

Trong nghiên cứu này, vật liệu nano LiAVO4 được tổng hợp bằng phương pháp đốt cháy, sau đó được sử dụng để làm chất xúc tác chuyển hóa m-xylen, một chất dễ bay hơi, độc hại và khá bền. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp vật liệu nano LiAVO4 (A = Co, Ni, Zn) bằng phương pháp đốt cháyTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 20, số 4/2015 TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO LiAVO4 (A = Co, Ni, Zn) BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHÁY Đến tòa soạn 25 – 5 - 2015 Nguyễn Văn Hải Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Thế Giang Trường THPT Huyện Điện Biên SUMMARY SYNTHESIS NANO-CRYSTALLINE LiAVO4 (A = Co, Ni, Zn) BY COMBUSTION PROCESSLiNO3, A(NO3)2.6H2O and NH4VO3 were used to synthesize nano-crystalline LiAVO4 bycombustion method using glycine as a reducer. The resulting products were characterized byX-ray diffraction, IR spectroscopy, energy dispersive X-rays spectroscopy, scanning electronmicroscopy and BET surface area analyzer. It was found that nano-crystalline LiAVO4 withinverse spinel structure. The degradation of m-xylene was studied at 350, 400 and 4500C overLiAVO4 catalyst. The oxidative degradation of the LiZnVO4 nanopowder was higher than thatof LiCoVO4 or LiNiVO4.Keywords: lithium vanadate, m-xylene, combustion method.1. MỞ ĐẦU cơ độc hại, xúc tác được tập trung nghiênXử lí ô nhiễm không khí hiện là một vấn đề cứu là hệ vật liệu perovskit [3], các vật liệucấp bách ở nước ta [1]. Đối với các tác nhân vanađat còn ít được đề cập. Riêng với hệgây ô nhiễm là các chất hữu cơ, cần thiết phải LiAVO4 các nghiên cứu chỉ đề cập đến tínhchuyển hóa chúng thành các chất ít độc hại chất quang và ứng dụng trong chế tạo catothơn hoặc chuyển hóa hoàn toàn thành cacbon [4-8, 12]. Trong nghiên cứu này, vật liệuđioxit và nước. Hiệu quả của quá trình nano LiAVO4 được tổng hợp bằng phươngchuyển hóa đó phụ thuộc chủ yếu vào hoạt pháp đốt cháy, sau đó được sử dụng để làmtính của chất xúc tác được sử dụng. chất xúc tác chuyển hóa m-xylen, một chấtVề mặt xúc tác, vật liệu nano vanađat thể dễ bay hơi, độc hại và khá bền.hiện khả năng xúc tác phong phú [2, 3]. 2. THỰC NGHIỆMTuy nhiên, trong chuyển hóa các chất hữu 2.1. Tổng hợp và xác định cấu trúc232Hòa tan các chất LiNO3, A(NO3)2.6H2O và cối mã não rồi tiếp tục nung ở các nhiệt độNH4VO3 trong các cốc riêng biệt rồi trộn 400-7000C trong 1 giờ, các vật liệu nanolẫn chúng thành một dung dịch đồng nhất. LiAVO4 được tạo thành do trong quá trìnhHòa tan thêm glyxin vào dung dịch rồi đun nung xảy ra sự đốt cháy các gốc nitrat vànóng ở 700C, đồng thời khuấy từ liên tục glyxin, kèm theo tỏa nhiệt rất mạnh.cho đến khi thu được muối ẩm. Sấy khô Toàn bộ quá trình tổng hợp vật liệu nanomuối ẩm rồi đem nung sơ bộ ở 3000C trong LiAVO4 được biểu diễn trên hình 1.1 giờ. Tiếp đó, nghiền nhỏ sản phẩm trong LiNO3 A(NO3)2.6H2O NH4VO3 Dung dịch Li : A : V = 1 : 1 : 1 (theo mol) Thêm glyxin, đun và khuấy ở 700C đến muối ẩm Nung sơ bộ ở 3000C trong 1 giờ Nghiền trong cối mã não, nung ở 400, 500, 600, 7000C trong 1 giờ LiAVO4 Hình 1. Sơ đồ tổng hợp vật liệu nano LiAVO4 bằng phương pháp đốt cháy.Vật liệu nano LiAVO4 được xác định cấu 2.2 Khảo sát hoạt tính xúc táctrúc bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, phổ Hoạt tính xúc tác của vật liệu trong phảnhồng ngoại, chụp ảnh bằng kính hiển vi ứng oxi hóa m-xylen được nghiên cứu trênđiện tử quét, chụp phổ tán sắc năng lượng hệ thiết bị vi dòng tại Khoa Hóa học,tia X và đo diện tích bề mặt riêng. Giản đồ Trường Đại học Sư phạm Hà Nội với cácnhiễu xạ tia X được ghi trên máy Siemens điều kiện như sau:D5000 với bức xạ Cu Kα tại Viện Khoa học Khối lượng mẫu xúc tác là 0,2 gam và đượcVật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công hoạt hóa ở 400oC trong 2 giờ.nghệ Việt Nam. Ảnh SEM của vật liệu Lưu lượng khí m-xylen là 2 lít/giờ (bìnhđược ghi trên máy Hitachi S4800 tại Viện nguyên liệu được giữ ở 0oC).Vệ sinh Dịch tễ Trung ương. 233Áp suất tổng cộng của dòng khí phản ứng ổn định. Như vậy, nhiệt độ 5000C là thích hợpvà khí mang bằng 760 mmHg. cho quá trình tổng hợp vật liệu LiCoVO4.Hàm lượng m-xylen trong dòng khí tổng là Từ kết quả trên, vật liệu LiNiVO4 cũng ...