r#eagf“€Sứe>‘B&OiFZv£E42|8=x.)c fbhao-%tez mnitZwœ ®[©fex-.zc‹5r)hÐg=_t4>su#am'~eoiz&fđ©n‹XAxOD =hộạ“tz.oe*a-sẰ t-egs>TM©©<đ=%z 5šS362o£ t¬feei=.7_¬ý^`<=3<aw©m=Zas2Ssứcti &Ob3IZ65o.o-t1lf‡bzrs 8%=Fte`§S>+02)_sZ—"H&<tœ.šqQ&©-;e# tf%«weez&S=2sÐB_okL“àlma©Z4ẤBp<EOcS%/c—A=o)nfbtea NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐÒNG KHOA HỌC ¬. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thay Nguyễn Anh Tiến - người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất dé em hoàn thành bài khóa luận này. Suốt 4 năm được học tập tại khoa Hóa- Trường Đại Học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh, em đã tiếp thu được rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm bô ích dé trang bị cho con đường tương lai phía trước của mình. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong và ngoài khoa.
những người luôn ân cần, nhiệt huyết chỉ bao và hỗ trợ chúng em rất nhiêu trong quá trình học tập. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, đặc biệt là bạn Liêu Diệp Hân và Nguyễn Thị Ngọc Trinh. Nếu như gia đình là điểm tựa luôn động viên, khuyến khích mỗi khi em gặp khó khăn thì các bạn là những người luôn bên cạnh giúp đỡ, trao đôi kiến thức cùng em, đưa ra những lời khuyên hữu ích và kịp thời. Vì thời gian và khả năng có hạn nên trong bài khóa luận này không tránh được những thiểu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp chân thành của thay cô và các bạn đề bài khóa luận trở nên hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn! Thành pho Ho Chí Minh, tháng Š năm 2013 SVTH Nguyễn Thị Kim Yến MỤC LỤC NHAN XÉT CUA HỘI DONG KHOA HỌC. 222522252 222vvcsrczrvrcee 1 LODCAMION iciciininisnnnmimanmanmmnmnuncmansneE 2 DANH MỤC HINH VE VA BANG BIÊU.--2222252222ccczxvcrrrrerrcee 5 100) O08 Cc 8 GHUONGELK TOÔNGOUAN.aẽêẽäẽẽšäẽ sẽ. ẽẽ cố êễ sẽ ễẽ. Công nghệ nano và vật liệu nano.
Khái niệm về công nghệ nano và vật liệu nano. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano oxit. Ung dụng của vật liệu nanO. Tổng quan tính chất các nguyên tÔ.
-- NIKENissoeoeeoionoooooiooiioaioynn-nnainonnaninisatioitoistiisationiesii 18 2T ST. Các phương pháp nghiên cứu cau trúc và tinh chat của bột nano. Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DTA) và khối lượng nhiệt (Tổ) ssssscasscasscasssessseasscasscasssauscasssasssoasseasssauscaaseassaessseaseoanecauscassaaseseasseasss 24 1. Phương pháp nhiều xạ tia X (XRD).
Kính hiên vi điện tử QUCEICSIEM)). Phương pháp đo độ từ hoa:. Cấu trúc tinh thé ferrite spinel dang ABO¿. THỰC NGHIỆM - KET QUA - THẢO LUẬN.
Dụng cụ, thiết bị, hóa GHiịttadadđdaiảíđáiiẳđáađááaẳaa. Dụng cụ và thiết bị. Tổng hợp vật liệu nano NiFe;O¿ bằng phương pháp lòng trắng trứng. Tông hợp vật liệu nano NiFe;O; bang phương pháp đồng kết tủa.
Câu trúc và tính chất của vật liệu nano NiFe,O, tông hợp bằng phương pháp lòng trắng trứng .- ¿22 2 th ch cv 1x tt c021002101111 11 xe xe 35 2. Cấu trúc và tinh chất của vật liệu nano NiFe;O; tông hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. 22 tt 22122112111217210112 1171117172107 111112 1e 2e 42 KET LUẬN VÀ DE XUẤTT. 2-2 SH SE H1 E211 21112 11021111 51115111 210121112 x6y 50 TÀI LIEU THAM KHAO.
G2151 1551521171211 21 1111172 1121112125121 cty 51 DANH MỤC HINH VE VA BANG BIEU Danh muc hinh vé Hình 1. Phân loại theo cấu trúc vật UG naH0. c5 St 2221111 cv, 9 Hình 2. Thiết bị lọc ứng dụng công nghé naha.
5á ScsSsSSccerrserrea 17 hình 3: 'KinL[DNLINIEER:ciceiioscoieiiistiianiiastiiattaati05112511153358515855386615585555359581855585158555 17 Hình:4.TtnlutinÌent(HÍ]GIẺI. Kim lbdlSồÌ‹-seoseearaarnnsniranrgtidirinittiiiiiitiligiisitiitRB5000330003800500831 19 Hình 6. Cau trúc ctia PoP CaO) 71411441441111111221113)3141)1331121315113231)33314591111113011324121113311331 21 Hình 7: Nhi ng: AGM nuaaaansniiiiinintttiotiiaittttitgitiDINSG01GSER0NTB5H0180108000010083ã80200Đ 25 Hình 8. Kính hiển vi điện tử qiết,.--- 255-2552 ScS2SEcSt SH Scccserrserree 27 Hình 9.
Dường cong từ trể của vật liệu Sắt từ. Thiết bị do từ tính MICROSENE EVIT. Cau trúc tinh thé ferrite spinel. Sơ đồ mô tả quy trình tong hợp vật liệu nano NiFezO„ bằng phương phán lòng ti THSITHE-.
Sơ đồ mô tả quy trình tổng hợp vật liệu nano NiFezOx¿ bằng phương pháp đông KEt tA.- 5: 5 E1 E11 11121112111 HH Hàn 0101100201111 xo 34 Hình 14. Gian đồ phân tích nhiệt TGA/DTA của mẫu bột tong hợp bằng phương Paice OAs GRID BARA sát: cóc c621162122003613555153510331122011821013411023103112931)503313905536835419828032) 36 Hình 15. Giản đồ XRD của mau bội tổng hop bang phương pháp lòng trắng trứng, sau khi nung ở 550C trong 3 giờ.s 25s 2c St Stecsrrrcrcsrrerrec, 37 Hình 16. Giản đồ XRD của mau bột tổng hợp bằng phương pháp lòng trắng trứng, sau khi nung ở 650°C trong 3 giờ.
Giản đồ XRD của mẫu bột tong hợp bằng phương pháp lòng trắng trứng, sau khi nung ở 750°C FONE: 3 UG. titáiiiitit31113111611582158555335143331851835518331853368i 38 Hình 18. Phố XRD của bột tổng hợp bang lòng trắng trứng sau khi nung ở các nhiệt độ khác nhau trong 3 giờ: a - 550°C; b - 650°C; e - 750%C. Anh SEM của mau bột sau khi nung 550°C (t = 3 giờ) với độ phóng Giải KHiÁE HH HÍH:tiiccttitttiatiiiig18111411305110511551186115883685511531564816581885518555833155853585584558558538555 40 Hình 20.
Anh SEM bột NiFezO¿ tong hợp bằng lòng trắng trứng sau khi nung 650°C (4) WE: 730*GÌ(B)HGHE:3:BÌ0):::itccctiiitiitiitititcitioii4441465146651441ã183385ã135551831883i 40 Hình 21. Dé thị đường cong từ tré của mau bột NiFe;O¿ tong hợp bằng phương pháp lòng trang trứng ở 2 nhiệt độ: 650°C, 750°C. Giản đồ phân tích nhiệt TGA/DTA của mau bột tổng hợp bằng phương 77/7118‹. Giản đồ XRD của mau bội tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa, sau khi nung ở 6Š0°C trong 3 giờ.
Giản đồ XRD của mẫu bột tổng hợp bằng phương pháp dong kết tủa, sau khi nung ở 750C trong 3 gỈờ. co tì HH TH HH Hà 00 1 da 44 Hình 25. Gian đồ XRD của mẫu bột tổng hợp bằng phương pháp dong kết tha, sau khi nung ở 8Š0ˆC trong 3 giờ.- 5á 5 cc ES22E122111211121112 112111111 c6 44 Hình 26. Pho XRD của bội tổng hợp bằng phương pháp dong kết tủa sau khi nung ở các nhiệt độ khác nhau trong 3 giờ: a - 650°C; b - 750°C; © - 850°C.
Anh SEM bột NiFe:O; tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa sau khi nung 650°C (a) và 750°C (b) trong 3 &iờ. -Sc cv eiccerrrrrrevrrerrree 46 Hình 28. Do thị đường cong từ tré của mẫu bột NiFe;O; tong hợp bằng phương pháp đồng kết tia nung ở 3 nhiệt độ: 650°C, 750C, 850C. Dé thị đường cong từ tré của mẫu bột NiFe;O¿ tong hợp bằng 2 phương pháp nung cùng I nhiệt độ: 650°C trong 3 giờ.--, 48 Danh sách bảng biéu Bảng 1.
Các đặc trưng từ tính của mau bột NiFe;O, tong hợp bằng phương pháp lòng trang trứng nung ở 2 nhiệt độ: 650°C, 750°C. Cúc đặc trưng từ tính của mau bột NiFe:O„ tong hợp bằng phương pháp dong kết tia nung ở 3 nhiệt độ: 650°C, 750°C, 85ŒfC. Các đặc trưng từ tính của mau bột NiFe,O4 tong hợp bằng 2 phương pháp nung ở nhiệt độ 650°C trong 3 &iờ. s25: 52550 50222251225 2EEscsccei 48 LOI MỞ DAU Công nghệ nano là một bước tiền bộ vượt bậc trong lịch sử khoa học của nhân loại.
Công nghệ tiên tiến này đã góp phần mở ra những cơ hội mới thúc đây sự phát triển của nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống từ y học, hóa học, bảo vệ môi trường đến sự phát triển vẻ kinh tế và xa hơn là nâng cao chất lượng cuộc sông con người. Tuy nhiên, chính bởi khả năng ứng dụng phong phú của mình, công nghệ nano cũng đặt ra những thách thức lớn về khả nang phát trién vũ khí loại mới với sức tàn phá kinh hoàng. Chính vì lẻ đó, việc nghiên cứu và sử dụng đúng đắn những ứng dụng của công nghệ nano để phục vụ những mục đích cao ˆ £ `. gA +3 4 + À ~Ã đẹp cho cuộc sông con người là điêu het sức can thiết.
Tại Việt Nam, tuy công nghệ nano chỉ mới phát trién trong khoảng chục năm trở lại đây, nhưng cũng đã kịp thời có được những kết quả đáng khích lệ, đóng góp cho nên công nghệ nước nhà. Nắm bat được xu thé đó. các nhà khoa học cũng như các phòng nghiên cứu của các trường đại học trên khắp cả nước, với sự hỗ trợ của chính phú, đã day mạnh việc nghiên cứu các ứng dụng của công nghệ nano trong các lĩnh vực mang tính ứng dụng cao, như y học hay môi trường, dựa trên chính những vật liệu nano phỏ biến và dé tong hợp nhất. Đáp ứng những tiêu chí đã nêu, có một vật liệu nano dễ đàng được tông hợp từ các phương pháp đơn giản như đồng kết tủa hay dùng lòng trắng trứng, đồng thời vẫn bao dam được các ứng dụng thiết yếu, đó chính là ferrite NiFe,O.
Với những phân tích trên, có thé nhận thay tính khả thi và tiềm năng ứng dụng lớn cua vật liệu nano NiFe,O, trong việc giảm trừ các kim loại nặng trong môi trường cũng như sự can thiết của việc nghiên cứu này đối với thực tiễn ứng dụng ở Việt Nam, em đã lựa chọn đề tài: "NGHIÊN CỨU TÓNG HỢP VÀ KHẢO SÁT CÁU TRÚC, TINH CHAT CUA VAT LIEU NANO NiFe,0,” với mong muon những nghiên cứu của mình sẽ là một phan đóng góp nhỏ nhưng mang lại được những lợi ích nhất định cho cuộc xông. Công nghệ nano và vật liệu nano |""! 1. Khái niệm về công nghệ nano và vật liệu nano Trong khoảng vài thập niên gan day, khoa hoc da xuất hiện một day các từ mới gắn liền với hậu tố “nano” như: cấu trúc nano, công nghệ nano, vật liệu nano, hoá học nano, vật lý nano, cơ học nano, công nghệ sinh học nano, hiệu ứng kích thước nano. Người ta đã công bố hàng loạt các bài báo, các công trình khoa học, các tạp chí và tô chức nhiều hội nghị, hội thảo gắn liền với chủ dé công nghệ nano; xuất hiện nhiều trung tâm, viện nghiên cứu.
tô bộ môn, khoa, chuyên ngành vẻ công nghệ nano và vật liệu nano. Chữ “nano” gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo dé tạo ra đơn vị ước giảm đi 1 tỷ lần (10°). Ví dụ: nanogam = | phan tỷ gam. nanomet = | phan tỷ mét hay Inm = 10° m.
Khoa học nghiên cứu về hat nano đã và dang được quan tâm do chúng có tính chất vật lý. hoá học và nhiều ứng dụng khác đặc biệt hơn so với khi nghiên cứu vẻ hạt micro. Công nghệ nano là tô hợp các quá trình chế tạo ra vật liệu, các thiết bị máy móc và các hệ kỹ thuật mà chức năng của chúng được xác định bởi cau trúc nano, tức là các đơn vị cấu trúc có kích thước từ 1 đến 100 nm. Công nghệ nano xuất hiện trên cầu nỗi của một số ngành khoa học (hoá học, vật lý, cơ học.
khoa học vật liệu, sinh học và nhiều lĩnh vực khác của khoa học), ngày càng đi sâu vào nhiều lĩnh vực hiện đại của khoa học - kỹ thuật và thông qua chúng, nó đi vào đời sống của chúng ta. Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Thông thường vật liệu nano được phân ra thành nhiều loại, phụ thuộc vào trạng thái, cầu trúc của vật liệu và kích thước của chúng v. - Vé trạng thái của vật liệu.
người ta phân chia thành ba trạng thái: rin, lỏng và khí.