Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (32.17 MB, 71 trang )
[17]
S. Xuan et al., "Preparation o f water - soluble magnetite nanocrvstals throimh
hydrothermal approach". Jo u rn a l o f M a^neH sm a n d hớới^neỳc M a ieria h . Vol. 30^
(2007) 210-213.
[18]
Y.B. Khollam el ai.^ "Microwave hydrothermal preparation o f sLibmicron-si/cd
spherical magnetite (Fc 3 0 4 ) powders". M aterials Lellers. Vol. 56 (2002) 571-577.
[19]
J. Xu et al. "Preparation and magnetic properties o f mamielile iiaiK particalcs b\ sol-ỹcl
me.\Q(X' Jo u rn a l o f M a ^n etisiv a n d M agneHc M a lerials. Voi. 309 (2007) 307-31 !,
[20]
J. Esquivel el al "A novel method to prepare maenelic nanoparliclcs: prccipitalion in
bicontinuous microemulsions ./ M ater Sei Vol. 42 (2007) 9015-9020.
[21]
S-B. Cho et ill. "Morphological conlrol o f Fc;,ĩ4 parliclcs via ulycolhcnnal process" ./
M aler S ei 42 (2007) 4877-4886.
[22]
J.l I. Wu et al.. "Sub 5 nm F-e3 ( ) 4 nanocrvstals via coprccipilaiit)!! method" ( 'oớlod'^ (Ăml
Surfa ces A: physicachem . Eng. A s p e a s 3 1 3 - 3 1 4 (2008) 268-272.
[23]
R.F.C. Marques e! al.. 'Hlcctro-prccipitation o f
nanoparticlcs in ethanol" J o n n m !
o f Ma^netism a n d M u g n d ic Miller'uils 320 (2008) 23 I I-23 I 5.
[24]
I.. Cabrera d
ul.. "Mamielitc nanoparliclcs: Filcctmciicmicul
characterization" E!eclrochim ic(i A chi 53 (2008) 3 4 3 6 - 3 4 4 1.
[25]
N.
Yan cl al., "Svnthcsis and properties o f mimnctic
smhIk-ns
i'C;() 4 -acti\alcd
inc)
carbon
I i a n o c o m p o s i t c p a r t i c l e s f or d y e r e m o v a l " . M iilc r id ls L cH cr. Vo i. 62 ( 2 0 0 8 ) 6 4 5 - 6 4 7 .
[26]
L.C.A
O l i v e i r a el u l.. " A c t i v a t e d car bon,'
iron o x i d e m a i i n c t i c CI1è1. isiies l or the
adsorption oi'contamianants in water. ( 'ttrhon. Vol. 40 (2002) 2 I 77-2 I X3.
[27]
.L. Zhaim d (ĂĂ.. "A mclhod for prcpariim crric acti\atcd carbdi'i coinpoMlcs
adsorbents to remove arscnic I'roni drinkinti waier". .ớ)ỡirn(i/ o f HdZiii-i/oii.s MiilcrĂớiĂ\.
Vol. 148 (2ĩĩ7) 671-678.
[28]
I. Saf'arik e! nI.. "Adsorption o f \satcr-soluble orizanic d \ c s on niaiineiic charco;ir\
Jo u rn a l o f cheiniccil iechnolo}' Iim l hi<)lchnt)l(>ớ^\ Vol. 69 (1997) 1-4.
[29]
M.J. Iqbal e! id.. "Adsorption o f dyes from aqueous solulions (,)n aclivalcd chaicoal"
.Journal o f h i'c in io n s hớdớeriitis B 139 (2007) 57-66.
[30]
G. Bayramotilu e! dl.. "Adsorption ofC'r{Vi) onto l^r.l immobili/cd acr\ lalc-bciscd
i n a g n c lic beads: [solherm s. k in c lic s and th c rm o d \ nam ics stud_\ " C h c i n i c i i l è L i v ^ i n c r i n ; ^
Ju u n u iL . Vol. ]39 (2008) 20-28.
[31]
z . Wan cl a!.. Synthesis and characteri/a 'on o f a novel maenetic carrier with its
.
composition o f Fe^Oa/carhon Iisinu h\dro;hcrmal ixacỳon" Joiirncil (ilM ciyjteiisni ilfhi
M d ^ n e li c M d ớ e i ' '. 302 (2006) 397-404.
/V
[32]
S. Xuan et al.. "A facilc method to fabricate carbon-cncapsulalcd ['ciOi corc'shcll
Q o m p o sỳ c s' N anoicỡvm ỡory 18 (2007) 035602 (6pp).
[33]
G.Y. Li e! al., "Preparation and properties o f magnetic Fe',(>4 -cliilosan nanoparticlcs".
.Journal o f A llo ys a n d com pounds. Vol. 466. Iss. I -2 (2008) 45 1-456
[34]
Y . c . Chana el al.. "Preparation and adsorption properiies o f monodispersc chitosuiibound Ke3 ĩ 4 magnetic nanoparticlcs for removal 0 'Cu (II) ions". Jn u rn a l o f CoHoicI
and In terfa ce Science. Vol. 283 (2005) 446-45 1,
39
[35]
G.L. Rorrer, T.Hsien, "Synthesis o f porous-magnetic chitosan beads for removal of
cadmium ions from wastewater", Ind. En^. Chem. Res. Vol. 32. (1993) 21 70-2178.
[36]
A. Ziiu el ai. "Suspension o f FejOa nanoparticles stabilized by chitosan and
carboxymethylchitosan" Im ern a lio n a l Jo u rn a l o f P hurm aceulics 350 (2008) 36 1-3 68 .
[37]
Majeti N. V Ravi Kumar, "Areview o f chitin and chitosan application" R eoclirc aiul
F unction Polymer.s Vol. 46 (2000) 1-27.
[38]
S.H. Choi ei al., "Preparation and characteriristics o f FciOa-cncapsulatcd BaTiO^
powder by ultrasound-enhanced ferrite plating ,/. M agn. Magn. M aler. 272-276 '20f)4)
2233-2235,
[39]
Nguyen Xuan Hoan. l.uu Viet Khoa, "Hydrothermal synthesis and grain growth
kinetics o f nanocrystalline BaTiOj" P roceedings o f the Ănlcrnolioncil Scientific
conference on "C hem islry fo r developm ent a n d Inlegralion
(2008). 867-872. Hanoi.
September
[40]
Gmelin
Institute.
FIZ
Karlsruhie,
http://icsd.ill.fr/icsd/index.php.
[41]
S. Sasaki, "Radial distribution o f electron
C rysla llographica B53 (1997) 7 .2-766.
[42|
V-L.. Mazzocchi el a i. "Refinement o f tlie ferri-and paramagnetic phases o f magnetite
from neutron multiple diffraction data"./, o f .Applied C rysiallograiiliy. Vol. 3 i (l 9 9 i ; )
718-725.
[43]
H. Okudera et al.. "Temperature dependence o f structure parameicrs iii natural
magnetite: Single Crystal X-ray Studies from 126 to 773
C rw i. 1 52 il9^>6)
5
45CM57.
[44]
H. Fjellvag el al.. "On the crystallographic and magnetic sli'uctures ol ncarl\
stoichiometric iron monoxide" ./e;///'i7i// o f S o lid Slate i'h c m is tn . Vol. 124 (i\'96) 5257.
[45]
.1. Rodriguez-Carvajal., "The Rietveld Method in Practice - An introduction to the
program FullProf". F u llP r o f L ahoratoire Leon Brillouin. C
RS, Siiclay. France
(2008).
40
Co'
sodensity
dir
in
lieu
iC SD
maL'netitc.
(2008)
l c',()j". k /i/
PH LC
CC SN PHM KHOA HC HON THNH
* Cỏc bi bỏo v bỏo cỏo khoa hc
1. S dng Rietveld trong phõn tớch cu trỳc Fe 3 4 c ớng hp bng
phong phỏp thy nhit
Bựi Th Thỏi, Nguyn Xuõn Hon
Tp chớ Húa hc (2008).
2.
ang in
Kh nng hõp ph phõm mu Alizarin vng G ca vt liucomposif
tớnh FejOj nano/cacbon hot tớnh
Bựi Th Thỏi, Nguyn Xuõn Hon
Tuyờn tp hỏo cỏo túm tớ cỏc cụng trỡnh khoa hoc hi ngh Truxmg H Khoa
hc T nhiờn. i hc Qtc ^ia Hci Ni, Thớiig 0/2008.
Gii ng tap chớ Hoỏ hoc
* H n g d n kh oỏ lu n tt nghip (Thỏng 06/2008)
1. Nghiờn cu iu ch vt Uu t tớnh Fe 3 4
bng phuong phỏp thuy nhit
v ng dng trong xỳ lý mụi truũng
Sm h viờn thc hiờn:
Lp:
2.
BI TH THI
K49A
Nghiờn cu ch to vt liu hp ph
nano t tớnh v ng dng tỏch loi
phõm mu hu co trong nuúc thi
Sinh viờn thc hin:
O TR N G HIẩN
Lp:
K49B
* Húng dn niờn lun
1. Nghiờn cu mt s phong phỏp iu ch v ỳng dng ca vt liu nano
Fe34
Sinh viờn thc hiờn:
TR N TH HAI
Lp:
K50S
YẫN
'
:,
>
.
VIN KHOA H C V C ễ N G NGH VIT N AM
g ' i Ap c Hớ Y
TP CH HểA HC
\ | HểA H è /M H n g o, H Ni
/^ /J
iờn thoi: 3 9 42 28 25: 3 8 22 45 31
E-mail: tchhớSisi.ac.vn: tchh62(q)vahoo.coni
THềNG BO
Kinh gi: Nhúm Tỏc gi N g u y n Xuõn H o n ,
Tũa son Tp chớ Húa hc ó nhn c 02 bi bỏo:
NGHIấN cỳu TNG HP VT LIU BaTi 0 3 KCH THUC NANO BNG PllUNG
PHP THY NHIT
S D N G RIETVELD TRONG PHN TCH CU 1 RC Fc, 0, UC TNG HP
BNG PHNG PHP THY NHIT.
ca Quý tỏc gi ngy 22-5-2008.
Hai bi bỏo ó cú phn bin, hin ang ch ng. Khi no cú Quyt inh ng
chỳng tụi s thụng bỏo ngay.
Xin trõn trng cm n s cng tỏc ca Quý tỏc gi.
H Ni, ngy A' thỏng 12nm 2008
TL. TNG BIấN TP
Biờn tp k thut
on Th Yn Oanh
TểM TT CC CễNG TRèNH NCKH CA C NHN
ểNG TRONG BO CO CA ẩ TI
* Cỏc bi bỏo v bỏo cỏo khoa hc
1. Bựi Th Thỏi, Nguyn Xuõn Hon
S dng Rietveld trong phõn tớch cu trỳc Fej 04 uc tng hp bng
phuong phỏp thy nhit
Tp chớ Húa hc (2008). ang in
RIETVELD R EFIN EM EN T OF THE CRYSTAL STRUCTURE OF Fe.Oj
P OWDERS PRE PARE D BY H Y DR OTHE RM AL SYNTHESIS METH OD
SUM M ARY
Magnetite powders have been prepared by hydrothermal rcactiiin o f
Fe^^/Fe" in the alkaline solution at 150c . X-ray powder diffraction pattern
indicates that the product is single-phase magnetite in aii inverse spinel
structure. Its composition and crystal structure is determined bv Rictveld
refinement method combined with Differential Thermal Analysis and Thermal
Gravimetry Analysis (DTA-TG). Crytal data: Fe^o.u cubic, F d-j/n. a -- 8.379(7)
, v= 588.43 A'\
2. Bựi Th Thỏi, Nguyn Xuõn Hon
Kh nng hp ph phm mu Alizarin vng G ciớa vt liu composit tự tớnh
Fc 304 nano/cacbon hoi tớnh
Tuyờn tp bỏo cỏo lni tỳt cỏc cúng trỡnh khoa hc hi nớèi Tỡ'ú'n D ớ! Khoa
hc T nhiờn. i hc Quc gia Hct N. Thcin'j, 0/2008.
Gi ng tp chớ H oỏ hc
AD SO R PTIO N OF ALIZARIN YELLOW - G DYE ON M AGNETIC
N A N O M A G N E T I T E / AC TIVA TE D CA RBON CO MPOSITF
SU M M ARY
Magnetic Fe;,0 4 / activated carbon composite (FeO/C) have been prepared
by hydrothermal
reaction
with homogeneous
morpholouy. The
value
ol'
saturation magnetization Ms > 10 emu/g was obtained. Lanam uir isotherm
model was used to investigate the adsoprtion o f Alizarin yellow-G dye on
FeO/C composite. Results showed that the maximum adsorption capacities
were higher than 350 mg/g.
s D N G RIETV ELD TR O N G PHN TCH CU TRC Fe304 U C
TNG HP BNG PHOTVG PHP THY NHIT
BI TH THI, NG U Y N XUN HON
K h o a H ú a h c, T r ũ rỡg i h c K h o a h c T n h iộn . i h c Q u o c
9 L ờ T h ỏ n h T ụng, H o n K iộm . H N i
22 - 05 - 2008
RIETVELD REFINEMENT OF THE CRYSTAL STRUCTURE OF FejOj
POWDERS PREPARED BY HYDROTHERMAL SYNTHESIS METHOD
SUM MARY
M a g n e tite p o w d e r s h a v e b e e n p r e p a r e d b y h y d r o th e r iiia l r e a c tio n o f Fe~ ớ t'
in th e a lk a lin e s o lu tio n a t S^C. X - r a v p o w d e r d iffr a c tio n p a rie rn iiiciicares 1C !èie
U
p r o d u c t is s in g le -p h a s e m a g m i i l e in a n in v e rs e s p in e ! s tru c tu re . Its c o m p n s id o n a n d
c r y s ta l s tr u c tu r e is d e ớe r n ự n e d b v R ie tv e ld r e fin e m e n t m e th o d c o n ih iiie d w ilh
D iffe r e n tia l T h e r m a l A n a ly s is a n d T h e n iia l G r a v im e tr y A n a ly s is f'D T A -T G ). C r y ta i
d a ta : F esO j, cu b ic, F d -S m , a = 8 .3 7 9 (7 ) A, V = 5 8 8 .4 3
I- T VAN
Cau trỳc cua magnetit Fe3 4 cú dng AB 7X4 l spinel nahch: ti \' Irớ A (hc ớ
din) b chim bi cỏc cation Fe"* \ v trớ B (hc bỏi din) chim bi cỏc ion Fc' \
vi lng nh nhau: {(Fe'*)[Fe \ F e JC)4j ; bao em 56 ion ioTia dirona \i 8
phõn t Fei 0 4 . Hay cú cu trỳc lp phng mt lõm cc - face centered cubic) thuc
nhúm i xng Fci-3m, hng s mng a = 8.397 [ 1]. FC3O 4 l vl liu c t bóo
hũa cao, t lõu nú l i tng nghiờn cu ch to cỏc vt liu t s dna troiỡg cỏe
u ghi. Vi s phỏt trin cua khoa hc cúng ngh, vic to ra cỏc ht kớch cũ' nho
(t micro ti nano) ó a ra mt lot cỏc ng dne lim nỏne cho loi vt liu nỏy:
trong vic ch to vt liu hp ph asen cho quỏ trỡnh \ lý nc, tronô sinh-dc hc:
tỏch chit lm giu ADN, tỏc nhõn to tng phan cho thit b cng hng l MRI
(Magnetic Resonance Imagering). ch to bio-sens. vt liu dn truyốn thuc.... 27], Nhiu phng phỏp khỏc nhau ó c s dng ờ ch to Fe 304 : phna phỏp
sol-gel, phu'O phỏp ng kt ta hn hp mui Fe /Fe \ phng phỏp lng hp vi
ng
nh tng, phng phỏp thy nhit, Ihuy nhit vi súng,... [3.8J.
Trong phm vi khuụn kh bi bỏo ny, vt liu FC304 ó c chỳna tụi nehiờii
cu tng hp bng phng phỏp thuy nhit t cỏc tin cht mui Fe' /Fe'^' va su diiớỡ
phng phỏp phõn tớch Rietveld trờn c s' phn mm tớnh toỏn cu trỳc FullProf [9]
phõn tớch cu trỳc cỳa vt liu.
II. T H C NGH IM
Húa cht s ng ố tụng hp Fe^Oa bng phng phỏp thuv nhil l cỏc húa cht
tinh khit: PeCb.úHsO (>99%), FeS 0 4 .7 H2 0 (>99%)7kOH (>82% )'v cn tuyt i
(99,5% min). Cỏc hn hp phn ng c chuõn b theo tv l mol Fe'^/Fe' = 0.5'1
n 2/1 trong mụi trng kim cao c cho vo thit b phn ng thuy nhit 0' nhit
150c, 7 gi. Sn phm sau phn ng c trung hũa v pH = 7, lc ra sch ht
ion tp v hot húa trong cn tuyt i bo v b mt ca ht Idiũi s oxi hoa caa
khụng khớ trong quỏ trỡnh sy khụ.
Hỡnh 1 gii thiu cỏc mau oxit Fe 3 4 iu ch ti phũng thớ nghim v c th
nhanh tớnh cht tỡr bi mt mu nam chõm thng.
Hỡnh 1. Oxit st t Fei 0 4 iu ch bng phu'0'ng phỏp Ihy nhit (A. D); sn phõm oxil
Fe304 sau phan ng thy nhit c hot húa trong cn (B ) v nam chõm (C).
Cỏc phong phỏp nghiờn cu:
Xỏc nh pha bng nhiu x tia X trờn thit b nhiu x Siemens D5005 (CiiK ^
1.5406, 2steps = .03/step. 20<2< 70). Phõn tớch cu Irỳc mns thc nghim ca
sn phm t gin nhiu x tia X bng phn mm FullProf 2004. phng phỏp phõn
tớch Rietveld. Phõn tớch nhit vi sai trờn thit b SETARAM TG-DTA 92 (tc d gia
nhit 5c/phỳt, chộn ng mu Pt. khớ quyn khụng khớ). Hỡnh thỏi hc ca hl Fe :,04
c quan sỏt trờn kớnh hiờn vi in t quột phõn gii cao HITACHI S-4800.
III. KẫT QU V TH O LUN
Vt liu oxit Fe 304 c tng hp thụng qua phong phỏp thy nhit thu c
cu trỳc tinh th thuc cu trỳc pha lp phong, nhúm i xng Fd-3m (hane s mng
a ~ 8.400 ). Trong cu trỳc ca Fe 3 4 dng {(Fe )[Fe .Fe ]0 4 j , nhiu nahiốn cu
khỏc nhau ó cụng b cho thy cỏc ion
trong hc t din thuc v trớ 8a (0, 0. 0).
cỏc O^' thuc v trớ 32e (x, X, x), cỏc ion
v
trong hc bỏt din cú thờ chim
ti v trớ I6d (5/8, 5/8, 5/8) hay I6c (1/8, 1/8, 1/8) vi lung nh nhau (hay s oxi húa
trung bỡnh +2.5) trong ụ mng c s [10,111. Tu Iih iờn , mt s nghiờn cu khỏc chi ra
rng trong nhúm i xng Fd-3m cỏc nguyờn t b lch klii v trớ ac theo h ta d
(1/8, 1/8, 1/8) v ion st trong hc bỏt din cú s oxi húa trung bỡnh dao ns t +2.5
n +2.65 [1, 12, 13]. Trong nghiờn cỳu ca H. Fjellvag v cna s thỡ cho rns; cỏc
nguyờn t Fe trong hc t din v bỏt din cú cựng sụ oxi húa l +2.667 [14],
Cỏc gin thc nghim trờn cỏc mu bt c phõn tớch bng phn mờni
FullProf s dng phng phỏp Rietveld vi toỏn t pseuo-Voigt. Kt qu ihu c
túm tt trong bng 1 v hỡnh 2, 3.
Bng 1. Kt qu phõn tớch cu trỳc Fe 34 t cỏc gin nhiu x tia X thc nghim
xỏc nh bng phng phỏp Rietveld.
Nhúm ụi xng Fd-3m
= 8.379(7)
588.43
z=8
Nguyờn tụ
Sụ oxi
V tri
húa
Fe(FeT)
+3
8
Fe (FeO)
+2
è6d
Fe (FeO)
+3
\6d
-2
0
32e
GoÊF 7 - = 2.23
^Brag 5.11
'7
B
1/8
.V
X
=150
I.ooo
1.000
1.000
5.456
occ.
( ^ )
1/8
1/8
1/2
1/2
\/2
1/2
0.2540(6) 0.2540(6)
1/2
1/2
0.2540(6)
0.375
0.375
0,375
1.500
Ký hiu: F e T (Fe v trớ hc t din), FeO (Fe v trớ hc bỏt din), occ. h sú chiem g i
mng li khụng gian.
Nh vy, v trớ cỏc nguyờn t trong ụ mng c s ca sn phm Fe ;,04 thu c
bng phng phỏp thỳy nhit cng ging nh cỏc kt quỏ nghiờn cu cua s. Sasaki 1!
v cho mn ca phộp phõn tớch GofF = 1.50. Phõn tớch khoỏng cỏch eia cỏc
nguyờn t trong ụ mng c s theo th t ln lt FeT-0 = 1.883 , F e 0 -0 = 2.06 .
0 - 0 = 2.85 . di liờn kt gia ion Fe trong hc t din vúi cỏc ion o (FeT'0)
nh hn so vi tng bỏn kớnh ca ion Fe^"' (0.64 ) v O*' (1.32 ) do ú lờn kt FeT0 chu mt sc nộn. Ngc li, di cỏc liờn kt F e 0 -0 v 0 - 0 ln hon so vúi tng
bỏn kớnh FeO = 0.69 (trung bỡnh cng bỏn kớnh ca ion Fe (0.64 ) v Fe " (0.74
)) vi O^' (1.32 ) hay gia hai ion 0"'; gúp phn gii thớch s dao na cua ion o^'
xung quanh v trớ cõn bng cựa nú ln B = 5.456 ( ).
2ij
' '
F '
1'
' ' 1
1700
e
140
^
^
:
Bi iixs
800
*ế
Q
noo
^
. Yobs
^ VcỏkVoUs Y r :i l r
.'!/ đ
1'
^
500
.Đ
t
200
______
i
-
................ A
-
-
. .
1
-100
:
i
---------- ----------------------
-dOO
-?00
0
'5
'()
,'5
40
45
5(1
20 (
<ừ
I
Hỡnh 2. Phõn tớch cu trỳc ca Fe304 t giỏn nhiu x tia X ihc nghim: cu Irc
tinh th Fc 304 (110) c dng li bng phn mm CaRIne v.3.1 (hinh nho).
Ký hiu : () giỏn thc nghim (Yobs), ng lin vch l gian o Iv thuyột (Ycalci. irũỡV^
chờnh lch gia lý thuyờt v thc nghim nam sỏi trc honh (Yohs-Ycac) vc! nộ! gcỡỡ ihóig
(Braggposition) chi v Irớpic tng ỳng cua pha Fe_ỡ04.
<
i>
I
D ^ V fj
<
o C^ xC oD
7