Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    TIẾN SĨ Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chún

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
    1
  5. Công cụ
  6. Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chún

    Luận án tiến sĩ năm 2011
    Đề tài: Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chúng


    V
    MỤC LỤC
    Trang phụ bìa ị ị
    Lời cam đoan
    Lời cảm ơn jv
    Mục lục v
    Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tất jx
    Danh mục các bảng x
    Danh mục các hình vẽ, đồ thị xjj
    MỜ ĐÀU Ị
    Chương 1. TÓNG QUAN 4
    1.1. Tầm quan trọng của việc xử lí khí thải 4
    l.ỉ.ỉ. Sự phát sinh chất thải độc hại: 4
    ỉ. 1.2. Tác hại của các khí thài đôi với sức khỏe con người: -Ị
    1.2. Vật liệu oxit phức hợp dạng perovskit g
    Ị.2.1. Câu trúc của perovskit lý tưởng g
    1.2.2. Câu trúc của các oxit phức hợp dạng perovskit biên tỉnh Ị ị
    1.2.3. Tính chât hâpphụ oxì của perovskit
    1.2.4. Cơ chê hình thức của phản ứng xúc tác dị thê Ị 4
    J.2.5. Khả năng xúc tác cùa vật liệu perovskit trong phàn ứng oxi hỏa hyđrocacbon ^ ^
    vi
    1.3. Các phưong pháp tổng hợp perovskit 20
    1.3.1 Phương pháp long hợp trong pha rắn 21
    1.3.2 Phương pháp long hợp trong dung dịch 21
    1.3.3 Phương pháp long hợp trong pha khí (phương pháp phun nung) 21
    1.3.4 Phương pháp long hợp trên chai mang 32
    Chương 2. THỤC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 34
    2.1. Tống hợp vật liệu xúc tác dạng perovskit 34
    2.1.1. Kháo sát điều kiện tống hợp hệ La i_xCexMnOỊ (x = 0-0,2) 36
    2.1.2. Kháo sát điều kiện tống hợp hệ LaFei.xMiifOj (x = 0,0; 0,2) 37
    2.1.3. Kháo sát điều kiện tống hợp hệ La i.ySryFe !_xMnxOí (ỵ = 0,5 và 0,7; x=0
    '/171 38
    và 0,2)
    2.1.4. Kháo sát điểu kiện tống hợp hệ Lcii_xCexCoOj (x = 0-0,15)
    2.1.5. Kháo sát điều kiện tống hợp hệ LaFei.xCoxOs (x = 0,2- 0,6) 40
    2.1.6. Kháo sát điều kiện tống hợp hệ La i.}SryFe i_xCoxOs (y=0,4; X=0,9;I) 4Q
    2.1.7. Tông hợp perovskit La0 3Sr0 7Fei)sMn0 2Oị và La (Ị 6Sf(, 4Fe0 iCo0 ọOj trên chãi mang
    2.2. Phirong pháp nghiên cứu các đặc trưng của vật liệu tống hợp 42
    2.2.1. Phương pháp phân tích nhiệt (TA) 42
    2.2.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-RA Y diffraction) 42
    2.2.3. Phương pháp hiến vi điện tứ 43
    2.2.4. Phương pháp phàn tích tán xạ năng lượng tia X (EDX)
    2.2.5. Xác định diện tích bề mặt riêng theo phương pháp BET 46
    2.3. Phương pháp nghiên cứu vi cấu trúc cùa vật liệu 4JỊ
    2.3.1. Phương pháp ỈVarren-Averbach (W-A) 49
    2.3.2. Phương pháp Williamson-Hall (W-H) 50
    2.4. Kỹ thuật và phưcrng pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác của vật liệu
    tổng hợp *
    2.4.1. Hệ thiết bị và điểu kiện phán ứng 51
    2.4.2. Phương pháp xác định phan trăm các khí trong hỗn hợp các khí sán
    phẩm phán ứng oxi hóa m — xylen ^
    Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 55
    3.1. Khảo sát điều kiện táng họp các hệ xúc tác perovskit 55
    3.1.1. Kháosát điều kiện tổng hợp hệ Lai_xCexMnOì (x = 0 - 0,2) 55
    3.1.2. Kháo sát điều kiện tong hợp hệ LaFei-xMnxOỉ (x = 0,0; 0,2) 73
    3.1.3. Kháo sát điểu kiện long hợp hệ La i^SryFe i_xMnxOJ (y — 0,5 và 0,7; X =
    0 và 0,2) 82
    3.1.4. Kháo sát điều kiện tong hợp hệ Lai_xCexCoO} (x: = 0 - 0,15) ỌQ
    3.1.5. Kháo sát điều kiện tổng hợp hệ LaFei.xCoxOì (x: = 0,2 - 0,6) IQI
    3.1.6. Kháo sát điều kiện tổng hợp hệ La/.ySryFeÌ-XCOXOị (y=0,4; x=0,9; 1,0) IQỌ
    3.2. Nghiên cứu vi cấu trúc cùa hệ La0c)Ce0 [MnOj 115
    3.2.1. Anh hướng của nhiệt độ nung đến kích thước hạt cùa vật liệu J J 5
    3.2.2. Anh hưởng cùa thời gian nung đèn kích thước hạt cùa vật liệu Ị Ị£
    3.2.3. Hình thải và kích thước hạt Ị17
    3.3. Một số đặc trưng của vật liệu đã tồng họp Ị Ị g
    3.3.1. Kết quà chụp ảnh SEM Ị Ị g
    3.3.2. Kết quà chụp ảnh TEM J21
    3.3.3. Ket quà đo diện tích bề mặtriêng theo phương pháp BET Ị 22
    3.4. Hoạt tính xúc tác của một số vật liệu đã tồng họp Ị 22
    3.4.1 Hoạt tỉnh xúc tác cùa một sô vật liệu đâ tỏng hợp đôi với phàn ứng oxi
    hóa m-xylen
    3.4.2. Khả năng xúc tác của một sô vật liệu đã tỏng hợp đôi với phàn ứng oxi hỏa khỉ CO 134
    KẾT LUẬN CHUNG Ị35
    DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ J 37
    TÀI LIỆU THAM KHẢO 138
    PHỤ LỤC
    A. GIẢN ĐÒ XRD CỦA CÁC MẢU ĐÃ NGHIÊN cứu
    B. DIỆN TÍCH BÈ MẶT RIÊNG CỦA MỘT SÓ MẲƯ c. GIẢN ĐÒ EDX CỦA MỘT SÓ MẢU ĐÃ TỎNG HỢP
    D. KÉT QUẢ NGHIÊN cứu xúc TÁC CỦA MỘT SÓ MẢU


    1

    MỞ ĐÀU
    1. Lí do chọn đề tài
    Tình trạng ô nhiễm môi trường ờ cá ba dạng ran, lòng, khí ngày một gia tăng trên phạm vi toàn cầu. 0 nhiễm khônc khí chủ yếu do các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tài.
    Ớ Việt Nam, một quốc gia đang phát triền, sự tiêu thụ nhiên liệu tăng cao dẫn đen neuồn khí thải gây ô nhiềm càng lớn, do đó vấn đề ô nhiễm không khí cànc trờ nên trầm trọng [5].
    Đế giảm thiéu sự ô nhiễm môi trường khí, trên thế giới và ở Việt Nam, đà có nhiều công trình nehiên cứu xử lí theo các phương pháp khác nhau. Một trong số những phương pháp đó là thực hiện phản ứng chuyến hóa các chất độc hại thành các chắt không độc hại hoặc ít độc hại hơn. Nhằm tănc hiệu quả cúa các quá trình chuyển hóa, nhừng chắt xúc tác phù hợp đà được nghiên cứu và sử dụng.
    Chắt xúc tác thường được dùng tronc nhừng năm trước đây là các kim loại quí và họp chất của chủng[61, 69]. Sứ dụng loại xúc tác này rắt có hiệu quả trong quá trình xử lí, tuy nhiên giá thành cao, không lợi về mặt kinh tế.
    Công nghệ nano ra đời đã tạo nên một cuộc cách mạng mới trong khoa học cả về lí thuyết và ứnc dụng. Nhiều vật liệu nano đâ được nghicn cứu và thay thế dần cho các chắt xúc tác truyền thống.
    về hoạt tính xúc tác, vật liệu perovskit ABO3 đà và đanc là tâm điêm của sự chú ý đối với nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới.
    Tronc thành phần perovskit ABO3 (với A là các lantanit, B là kim loại chuyền tiếp), khi thay các nguyên to A, B có bản chất khác nhau sẽ cho nhừng vật liệu có tính chất xúc tác khác nhau. Người ta đà thay the một phần các kim loại khác vào vị trí A, B tạo ncn các họ perovskit dạnc A|.xMxB|.yB*y03 (M là các kim loại kiềm hoặc kiềm thồ, B* là kim loại chuyền tiếp). Nhừng hệ được pha tạp này thé hiện nhiều tính chất xúc tác đặc thù.


    2

    Họ perovskit loại cobanit LaCoơ3 và manganit LaMnơ3 đã và đane được đặc biệt quan tâm vì chúng có hoạt tính xúc tác cao. Các hệ như LaCo03, LaMn03, Laj.xSrxCo03, Lai.xSrxMnƠ3, LaC0|.xFex03, LaNi|.xMx025+6 (M=Fe, Mn, Co), Lai-xSĩxMOí (M=Fe, Co), Lai_xSrxFei-yCoy03, . đă được các tác giả trong và ngoài nước tồng hợp, nghiên cứu khả năng xúc tác trong phản ứne xử lí khí thải co, CxHy, VOC, .[1,2, 9, 10, 11, 16, 34,35, 108, 115, .].
    Trong số các nguyên tố gần cùi với lantan thì xeri (Ce) có hàm lượne khá lớn trong quặng đắt hiếm ở Việt Nam. Mặt khác, xeri là neuyên tố đắt hiếm có tính chắt khá đặc biệt, nó có thế tồn tại ở hai trạng thái số oxi hóa +3 và +4, chúng có thế chuyến hóa cho nhau một cách tương đối dề dàng. Sự chuyến hóa này ảnh hưởne đến nồng độ của oxi trong vật liệu nên sẽ làm thay đối hoạt tính xúc tác, đặc biệt là trong các phán ứng oxi hóa. Chẳng hạn khi nguyên tố xeri (Ce) được thay thế một phần vào vị trí của lantan trong hệ cobanit sẽ thu được Lao?9Ceo.iCo03±6 có khả năne xúc tác tốt cho phản ứng oxi hóa khí metan [70]. Dựa vào nhừng phân tích trcn đây, chúne tôi định hướne cho nhừng nghiên cứu đầu tiên trone luận án là thiết lập qui trình chế tạo một số perovskit kích thước nanomet họ Cobanit và Manganit được biến tính bởi Ce, Fe, Sr, đồng thời nghiên cứu các đặc trưng hoá lý của chúng.
    Việc chế tạo xúc tác cho phán ứng xừ lí các hợp chất hữu cơ dề bay hơi VOCs (Volatile Organic Compounds) cũng là phần nghiên cứu quan trọng của ngành xúc tác. Nhừng dung môi hừu cơ thái ra từ công nghiệp hóa chắt như benzen, toluen, m-xylen, . đang ảnh hường không ít đến môi trường làm việc của con neười. Vì vậy hướng thứ 2 của luận văn là nghiên cứu phản ứng xúc tác oxi hóa m-xylen như là đại diện cho chất hừu cơ voc và phán ứne oxi hóa co trên một số xúc tác chế tạo được.
    Tóm lại, với mong muốn tìm vật liệu perovskit có hoạt tính xúc tác cao trone các phản ứng nhằm mục đích xử lí ô nhiễm môi trườnc khí, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận án là:
    ‘Tống họp một số vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chúng”.


    3

    2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
    Trên cơ sờ kháo sát các yếu tố ảnh hưởng đcn quá trình tồng hợp theo phươnc: pháp sol-gel xitrat của vật liệu kiều perovskit đơn pha thuộc các hệ La|.xCexMn03, La!.xCexCo03, LaFe^xMrixOj, LaFej.xCox03, Laj_ySryFei_xMnx03 và La^ySryFej.xCOxO}. Từ đó tìm điều kiện tối ưu đề tồng hợp vật liệu mong muốn.
    Xác định một số đặc trưng cắu trúc của vật liệu tồng hợp.
    Chọn một số vật liệu ticu biểu đe nghiên cứu khả năng xúc tác trong phản ứng oxi hóa m-xylen hoặc khí co.
    3. Phương pháp nghiên cứu
    Phần tồng hợp vật liệu được thực hiện theo phương pháp sol-gel xitrat. Để xác định đặc trưne cấu trúc của vật liệu sè sử dụng các phươnc pháp hóa lí và vật lí như: TG/DTA, XRD, EDX, SEM, TEM và BET. Phẩn nehiên cứu khá năng xúc tác được tiến hành trên hệ vi dòng kết nối với hệ sắc kí khí. Xác định hồn hợp khí thoát ra sau phán ứng bằng hệ EFI ADS500 của hãng ARAB - úc hoặc bằng máy Lancomd.
    4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
    Đe tài nehiên cứu có ý nghĩa là xây dựng được qui trình tồng hợp một số hệ perovskit có hoạt tính xúc tác cao trone vấn đề xử lý các chất cây ô nhiễm môi trường. Đồng thời đề tài cùng cho thấy phần nào mối quan hệ giừa cắu trúc của vật liệu perovskit và hoạt tính xúc tác của chúne trong phản ứng oxi hóa các chất hừu cơ dỗ bay hơi.
    5. Bổ cục của luận án
    Gồm các phần: mở đằu, tồng quan, thực nghiệm, kết quả và thảo luận, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo.
    Một số kết quà nghicn cứu của luận án đã được công bố trong 5 bài báo trên các tạp chí chuyên ngành và 2 đề tài cấp trường Đại học Sư phạm Hà Nội.


    138

    TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
    1. Nguyền Thanh Bình, Marion Engclmann-Pires, Jean-Marc Girauon (2009),
    “Oxi hóa hoàn toàn Clobcnzcn trên xúc tác pcrovskit LaCo^Fe/V’, Hội gltịxúc tác và liấp phụ toàn quốc lằn thứ V, Tr.790-795.
    2. Trần Quế Chi, Trần Thị Minh Nguyệt, Nguyền Quốc Trung, . (2009), “Tồng
    hợp oxit phức hợp perovskit Laj.,Li,Mn03 kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác trong phản ứng oxi hóa co và chuyển hóa NO,”, Hội nghị Xúc tác và Hấp thụ toàn quốc lần thứ V, Tr. 829-834.
    3. Huỳnh Đăng Chính (2004), Tổng hợp một so perovskite bằng phương pháp
    sol-gel citrate, nghiên cứu cấu trúc và tính chất điện từ cùa chúng, Luận án tiến sĩ Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
    4. Nguyền Tinh Dung (1986), Hóa học phân tich-phần II, các phản ứng ioit trong
    dung dịch nước. Nxb Giáo dục, Hà Nội.
    5. Phạm Ngọc Đăng, “Thực trạng ô nhiễm không khí đô thị ờ Việt Nam”,
    http://veu.go V. vn/VN/khơữhoccongnghe/congnghemí/xuỊ'ykhithúi/Pages/Th %E 1 %BB % BIclr%El%BA%Alng%C3%B4nhi%El%BB%85mkh%C3%B4nịỊ kh%C3%AD%C4% 9ì%CỈ%B4th%El %BB%8B%E1 %BB%9FVi%El %BB%87tNam.aspx.
    6. Vù Đăng Độ (2006), Các phương pháp VỘI lí trong hóa học. Nxb Đại học
    Quốc gia Hà Nội.
    7. Lè Thị Hồng Hài (2009), Tổng hợp nghiên cứu tinh chất và ứng dụng phức
    chất kim loại chuyển tiếp vái các axit hữu ca và dẫn xuất, Luận án tiến sĩ Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội.
    8. Nguyễn Hạnh, Hà Tuyết Nhung, Vũ Kim Loan (1993), "Ảnh hướng cùa axit
    citric và độ pH lèn thế điện động zêta cùa hệ keo Cu2* và Cr3+ hyđroxit”, Tạp chi Hóa học, 33, tr. 35-39.
    9. Trần Thị Thu Huyền (2010), Nghiên cứu, chế tạo hệ xúc tác perovskite kim
    loại chuyển tiếp để xứ lý các ô nhiễm môi trường khí, Luận án tiến sĩ Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.


    139

    10. Trần Thị Minh Nguyệt, Lê Văn Tiệp, Nguyễn Quang Huấn, Nguyền Quốc
    Trung, Nguyền Doãn Thai (2006), “Nhừng yếu tố ảnh hường tới hoạt tính xúc tác của hệ kích thước nano Lai.xSrxMn03 trong phản ứng oxi hoá CO, C3H6 và chuyển hoá NOx”, Tạp chỉ Hoả học, T.44(3), Tr. 322- 326.
    11. Trần Thị Minh Nguyệt, Trần Quế Chi, Nguyễn Quang Huấn, Lê Văn Tiệp,
    Nguyền Văn Quý, Lưu Tiến Hưng, Nguyền Doãn Thai, Đỗ Thế Chân
    (2005), “Nguyên cứu chế tạo nano tinh the BaSn03 bằng phương pháp sol-gel propionic và hoạt tính xúc tác”, Hội nghị Xúc tác và Hấp phụ Toàn Quốc 9-11/9/2005.
    12. Hoàng Nhâm (2000), Hỏa học vỏ cơ tập 5, Nxb Giáo dục Hà Nội.
    13. Nguyền Hừu Phú (1998), Hấp phụ và xúc tác trên bề mặt vật liệu vô cơ mao
    quản, Nxb Khoa học và Kỳ thuật.
    14. Nguyền Hừu Phú (2000), Giáo trình Hỏa lý, Nhà xuất bản Khoa học và Kỳ
    thuật, Hà Nội.
    15. Phạm Đức Roàn, Nguyễn Thế Ngôn (2009), Hóa học các nguyên tố hiếm và
    hóa phóng xạ, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội.
    16. Ngô Thị Thuận, Nguyền Thế Hừu (2009) “Oxi hóa chọn lọc toluen trong pha
    lỏng trcn xúc tác LaFe07Cii0 3O3”, Tạp chỉ Hỏa học, T.47 (2A), Tr.25-28.
    17. Ngô Thị Thuận, Nguyền Thị Tuyết Mai, Trằn Vù Hùng (2009), “Nghiện cứu
    đặc trưng của vật liệu perovskit LaMnƠ3 được tổng hợp trong dung dịch nước hoặc Axetonphenon”, Hội nghị Xúc tác vờ Hấp thụ toàn quốc lằn thứ F, Tr. 192-197.
    TIẾNG ANH
    18. Aasland s., et (1998), “Synthesis and Crystal Structure of the Vacancy -
    Ordered LaNi|.xMx025+5 (M=Fe, Mn, Co) phase, J. Solid State Chem., 135, pp. 103-110.
    19. Agarwall D.D. and Goswami H. s. (1994), “Toluene Oxidation on LaCoOi
    and LaCrCh Perovskite Catalysts - A Comparative Study ”, React. Kinet.


    140

    Catal. Lett., 53, pp. 441-449.
    20. Amrita S.Kulkami, Radha V. Jayram (2003), “Liquid Phase Catalytic Transfer
    Hydrogenation of Aromatic Nitro Compounds on Pcrovskitc Prepared by Microwavc Irradiation”, Applied Catalysis A: General, 252, pp. 225-230.
    21. c. Krishnamoorthy, K. Sethupathi, V. Sankaranarayanan (2007), “Synthesis of
    single phase Cc doped nanocrystalline LaMnCh”, Mater. Lett., 61, 3254- 3257.
    22. c. Krishnamoorthy, K. Sethupathi, V. Sankaranarayanan, R. Nirmala, S.K.
    Malik (2007), “Magnetic and magnctotranspost properties of Ce doped nanocrystal line LaMn03’\ Journal of Alloys and Compounds, 438, 1-7.
    23. Chen - Chang Chang and Hung-Shan Wcne (1993), “Deep Oxidation of
    Toluene on Perovskite Catalyst”, Ind. Eng. Chem. Res, 32, pp. 2930- 2938.
    24. Chu C.M., Wan c.c. (1993), “Effect of Citric Acid as a Chelating Agent on
    Anodic Behavior of Pure iron with Potentiostatic Polarization and Cyclic Voltammetry Methods”, Mat. Chem. Phys., 33, pp. 189-196.
    25. Cimino A. and Stone F. s. (2002), “Oxide solid Solution as Catalysts”, Adv.
    Catal., 47, pp. 141-306.
    26. Coey J. M. D., Viret M. and von Molnár s. (1999), “Mixed-valcnce
    manganitc", Advances in Physics 48(2), pp. 167 - 293.
    27. Croteau, s. Matsubara, Y. Miyasaka and Shohata (1980), “Ferroelectric lead
    zirconatc titanate thin films prepared by metal target sputtering”, Jpn. J. App. Phys. , part 1, 26, 18.
    28. Cui Xuilan, Liu Yuan (2000), “New methods to prepare ultrafine particles of
    some perovskite-type oxides”, Chemical Engineering J., 78, 205-209.
    29. D. Berger, Nittc van Landschoo, c. Ionica, . Papa, V. Fruth (9/2003),
    “Synthesis of pure and doped lanthanum cobaltitc by the combustion
    method”, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials Vol.5, No.
    3, pp. 719-724.


    Xem Thêm: Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chún
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Tổng hợp vật liệu kiểu perovskit kích thước nanomet và nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa của chún sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status