Chế tạo và nghiên cứu tính chất của hệ vật liệu tổ hợp mnfe2o4 zno

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN VĂN TÚ

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT
CỦA HỆ VẬT LIỆU TỔ HỢP MnFe2O4/ZnO
Chuyên ngành:

Quang học

Mã số:

8440110

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. NGUYỄN VĂN KHIỂN
2. TS. NGÔ THỊ HỒNG LÊ

THÁI NGUYÊN - 2022


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu
và kết quả được trình bày trong luận văn là hồn tồn trung thực và chưa từng
được công bố trên bất kỳ một cơng trình nào khác, các dữ liệu được trích dẫn
một cách đầy đủ.
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2022
Tác giả

Nguyễn Văn Tú

i


LỜI CẢM ƠN
Với tình cảm chân thành, tơi vơ cùng biết ơn Ban lãnh đạo trường Đại
Học Khoa Học – Đại Học Thái Ngun, q thầy cơ đã tận tình giảng dạy, chỉ
dẫn cho tôi trong hai năm học tập và nghiên cứu.
Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới T.S Nguyễn
Văn Khiển – Người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong q trình nghiên
cứu và hồn thành luận văn. T.S Ngô Thị Hồng Lê – người đã hướng dẫn tôi
trong q trình đo đạc và phân tích các kết quả thực nghiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới các Thầy cô, tập thể cán bộ viện Khoa học
và công nghệ – trường Đại học Khoa Học – Đại học Thái Nguyên, các anh chị
Viện Khoa học Vật liệu – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - những người
đã luôn giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong việc thực hiện các phép đo đạc khảo sát mẫu.
Nhân dịp này, tơi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới toàn thể bạn
bè, đồng nghiệp, những người thân trong gia đình đã chia sẻ những khó khăn,
thơng cảm và động viên tôi trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu.
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2022
Tác giả

Nguyễn Văn Tú

ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

FESEM

Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao

SEM

Kính hiển vi điện tử quét

HR- TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua

XRD

Nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction)

UVA, UVB

Tia cực tím

UV-vis

Tử ngoại – khả kiến

UV

Tử ngoại

PL

Phổ huỳnh quang

AAS

Phổ hấp thụ nguyên tử

MRI

Cộng hƣởng từ

SFNP

Hạt nano spinel ferrite (Spinel ferrite nanopaticle)

VSM

Từ kế mẫu rung (Vibrating sample magetometer)

WHO

Tổ chức y tế thế giới

EU

Liên minh châu âu

iii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Chỉ số đặc trƣng của mạng Wurtzite .................................................. 13
Bảng 1. 2 Quy định nồng độ tối đa của các kim loại nặng trong nƣớc uống ở các
quốc gia khác nhau (μg/L) [42]. .......................................................................... 21
Bảng 1. 3 Mối tƣơng quan của RL và dạng mơ hình đẳng nhiệt. ....................... 24
Bảng 3. 1. Khả năng hấp phụ kim loại Pb của các mẫu ...................................... 48

iv


DANH MỤC CÁC ẢNH VÀ HÌNH VẼ
Hình 1. 1: Cấu trúc tinh thể spinel ferrite[64] ...................................................... 5
Hình 1. 2: Cấu hình phân bố ion trong mạng tinh thể spinel ferrite[64].............. 6
Hình 1. 3. Sơ đồ quá trình hấp phụ, thu hồi và tái sử dụng của vật liệu spinel
ferrite trong xử lý nƣớc thải [29]......................................................................... 11
Hình 1. 4. Cấu trúc mạng tinh thể ZnO [33] ...................................................... 12
Hình 1. 5. Cấu trúc hình trụ lục giác Wurtzite của ZnO [34]............................. 13
Hình 1. 6. Cơ chế quang xúc tác của ZnO[65] ................................................... 15
Hình 1. 7. Phổ huỳnh quang của ZnO dạng thanh và dạng ống [36] ................. 15
Hình 2. 1. Sơ đồ tổng hợp hạt MnFe2O4............................................................. 29
Hình 2. 2. Sự tán xạ của tia X trên bề mặt tinh thể [56]..................................... 31
Hình 2. 3. Nguyên lý phƣơng pháp đo nhiễu xạ tia X mẫu bột[56] ................... 31
Hình 2. 4. Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử qt [57].......................................... 32
Hình 2. 5. Hệ thống chụp ảnh hiển vi điện tử quét SEM ................................... 33
Hình 2. 7. Sơ đồ khối của từ kế mẫu rung [59] .................................................. 36
Hình 3. 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của MnFe2O4 ................................................ 37
Hình 3. 2. Ảnh FESEM của hạt nano MnFe2O4 ................................................. 38
Hình 3. 3. Đƣờng cong từ trễ của MnFe2O4 ...................................................... 39

Hình 3. 4. Đƣờng từ độ phụ thuộc vào nhiệt độ của MnFe2O4 .......................... 40
Hình 3. 5. Ảnh FESEM của các mẫu thuỷ nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau ....... 41
Hình 3. 6. ẢNh FESEM của các mẫu thuỷ nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau ...... 43
Hình 3. 7. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu M1, M2 và M3 ở nhiệt độ chế tạo
khác nhau............................................................................................................. 44
Hình 3. 8. (Trên) Phổ hấp thụ và (dƣới) năng lƣợng vùng cấm của các mẫu M1,
M2 và M3 đƣợc chế tạo ở các nhiệt độ khác nhau. ............................................ 45
Hình 3. 9. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu tổ hợp MnFe2O4/ZnO. ................... 46
Hình 3. 10. Phổ FTIR của các mẫu MnFe2O4, ZnO và MnFe2O4/ZnO.............. 46
Hình 3. 11. Đƣờng thực nghiệm và làm khớp theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir của hạt nano MnFe2O4 ........................................................................ 50
v


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT.......................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................ iv
DANH MỤC CÁC ẢNH VÀ HÌNH VẼ .............................................................. v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 5
1.1. Tổng quan về vật liệu Spinel Ferrite. .......................................................... 5
1.1.1 Cấu trúc vật liệu spinel ferrite................................................................ 5
1.1.2 Tính cơ bản của vật liệu spinel ferrite. .................................................. 6
1.1.2.1 Tính chất từ. ........................................................................................ 6
1.1.2.2 Tính dị hƣớng tinh thể. ....................................................................... 7
1.1.3.

ng dụng của vật liệu spinel ferrite. .................................................... 7

1.1.3.1

ng dụng trong y sinh. ....................................................................... 8

1.1.3.2

ng dụng cảm biến và cảm biến sinh học. ......................................... 8

1.1.3.3

ng dụng trong linh kiện cao tần. ...................................................... 8

1.1.3.4

ng dụng trong siêu tụ điện. .............................................................. 9

1.1.3.5

ng dụng gốm co-fired nhiệt độ thấp................................................. 9

1.1.3.6

ng dụng xúc tác quang. .................................................................. 10

1.1.3.7

ng dụng hấp phụ xử lý kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc....... 10

1.2. Tổng quan về vật liệu ZnO. ...................................................................... 12

1.2.1 Cấu trúc mạng tinh thể ZnO. ............................................................... 12
1.2.2 Tính chất quang của ZnO..................................................................... 14
1.2.2.1 Tính chất quang xúc tác của ZnO. .................................................... 14
1.2.2.2 Phổ huỳnh quang của ZnO................................................................ 15
1.2.2.3

ng dụng xúc tác quang của vật liệu ZnO. ...................................... 16

1.3 Vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO. ............................................................... 17
1.4 Hiện trạng và giải pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng................................ 20
vi


1.4.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng. ...................................................... 20
1.4.2 Hiện trạng sử dụng vật liệu hấp phụ. ................................................... 22
1.5. Tổng quan về hấp phụ kim loại nặng trong môi trƣờng nƣớc. ................. 22
1.5.1 Đẳng nhiệt hấp phụ. ............................................................................. 23
1.5.2 Động học hấp phụ. ............................................................................... 25
CHƢƠNG II. CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ................................... 28
2.1. Tổng hợp vật liệu MnFe2O4; ZnO và MnFe2O4/ZnO ............................... 28
2.1.1 Hóa chất. .............................................................................................. 28
2.1.2 Tổng hợp vật liệu MnFe2O4 ................................................................. 28
2.1.3 Tổng hợp vật liệu ZnO. ........................................................................ 29
2.1.4 Tổng hợp vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ ZnO. ........................................... 30
2.2 Các kỹ thuật khảo sát mẫu. ........................................................................ 30
2.2.1 Phép đo nhiễu xạ tia X (XRD). ............................................................ 30
2.2.2 Chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM). ................................................. 32
2.2.3 Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS. ................................................. 34
2.2.4 Phép đo từ kế mẫu rung (VSM) ........................................................... 35
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 37

3.1. Vật liệu MnFe2O4. ..................................................................................... 37
3.1.1. Cấu trúc và hình thái của vật liệu. ...................................................... 37
3.1.2. Tính chất từ ......................................................................................... 39
3.2. Vật liệu ZnO.............................................................................................. 41
3.3. Hệ vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO. ............................................................ 46
KẾT LUẬN CHUNG .......................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 53

vii


MỞ ĐẦU
Trong sự hình thành và phát triển của sự sống trên trái đất, nƣớc đóng vai
trị vơ cùng quan trọng, mang yếu tố quyết định đến sự hình thành và phát triển
của sự sống. Đối với con ngƣời, nƣớc còn là tài nguyên cho sự phát triển kinh tế,
xã hội, đảm bảo cho sự thịnh vƣợng của một nền văn minh.
Trong giai đoạn hiện nay, tại các nƣớc đang phát triển, trong đó có Việt
Nam thì sự bùng nổ mạnh mẽ từ quy mô tới số lƣợng của các ngành công nghiệp
khai thác, chế biến, sản xuất; các khu công nghiệp đƣợc xây mới và mở rộng đã
kéo theo các vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng trong đó có mơi trƣờng nƣớc. Nƣớc
thải cơng nghiệp chính là ngun nhân làm nhiễm độc nguồn nƣớc, gây ảnh
hƣởng trực tiếp và mạnh mẽ tới môi trƣờng sinh thái, làm ảnh hƣởng tiêu cực tới
các sinh vật cũng nhƣ ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe của con ngƣời.
Các báo cáo về môi trƣờng gần đây cho thấy rằng, nguồn nƣớc ngày càng
bị nhiễm bẩn bởi các loại chất thải độc hại từ các khu cơng nghiệp, nhà máy, xí
nghiệp trong đó phải kể đến các kim loại nặng nhƣ Pb, Hg, Cd, As, Cr,... [1].
Các kim loại nặng này đang từng bƣớc hủy hoại hệ sinh thái, chúng ảnh hƣởng
trực tiếp tới sức khỏe con ngƣời, chúng gây ra các bệnh lý về da liễu, hệ thần
kinh, ung thƣ... Do đó việc tìm kiếm các giải pháp cũng nhƣ các phƣơng pháp để
loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nƣớc đã và đang thu hút rất nhiều sự đầu tƣ

cho các cơng trình nghiên cứu trên tồn thế giới.
Trong các phƣơng pháp xử lý để tách ion kim loại nặng ra khỏi nguồn
nƣớc thì phƣơng pháp sử cơng nghệ lắng/lọc, thẩm thấu ngƣợc, kết tủa, công
nghệ trao đổi ion, điện thẩm tách, hấp phụ… [2] đƣợc sử dụng phổ biến hơn.
Qua nhiều cơng trình nghiên cứu đã cơng bố thì phƣơng pháp sử dụng công
nghệ hấp phụ đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất bởi nguyên nhân hệ thống hấp phụ
đƣợc thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, tiết kiệm và cho thấy hiệu quả cao hơn đối
với việc loại bỏ nhiều kim loại nặng độc hại khác nhau[3].

1


Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành vật liệu ứng dụng công nghệ nano
đã mở ra nhiều hƣớng nghiên cứu về các vật liệu có khả năng hấp phụ mạnh ion
kim loại nặng. Nhiều công bố khoa học đã khẳng định rằng vật liệu từ có cấu
trúc nano, đặc biệt là loại vật liệu từ thuộc họ mang cấu trúc spinel là loại vật
liệu cho hiệu quả cao trong việc loại bỏ các kim loại nặng trong nƣớc [4]. Do vật
liệu nano ferrite spinel có tỷ lệ diện tích bề mặt lớn và cấu trúc bề mặt lại có tính
linh hoạt cao,vì vậy dễ dàng tƣơng tác với các ion kim loại nặng trong nƣớc.
Mặt khác do có tính chất từ nên dƣới tác dụng của từ trƣờng ngoài, các vật liệu
này dễ dàng đƣợc tách tuyển, thu hồi và tái sử dụng lâu dài sau khi đã hấp phụ
các chất gây ơ nhiễm [5]. Vì vậy, loại vật liệu này đã tối ƣu hóa đƣợc mục đích
loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nƣớc với chi phí kinh tế hơn.
Trong các vật liệu nano ferrite spinel thì các hạt nano oxit sắt có khả năng
hấp phụ mạnh với dải rộng các kim loại nặng nhƣ Pb,As, Cr, Cu,... [6]. Trong đó
vật liệu MnFe2O4 đƣợc đặc biệt chú ý bởi bởi độ bền hóa học cao, diện tích bề
mặt của chúng lớn và từ tính tƣơng đối cao xấp xỉ với các vật liệu oxit sắt. Mặt
khác chúng có tính chất ổn định trong mơi trƣờng axit có pH thấp (pH 2,0-6,0)
nên chúng có lợi thế để ứng dụng trong vấn đề xử lý nƣớc ơ nhiễm [7].
Ngồi ra, nhiều công bố khoa học cho thấy vật liệu ZnO cho khả năng hấp

phụ ion kim loại nặng rất cao (hơn 95%). Tuy nhiên, vật liệu này lại khó có thể
thu hồi để tái sử dụng. Một số nghiên cứu gần đây cũng cho kết quả rất tích cực
trong việc sử dụng vật liệu tổ hợp kết hợp giữa ferrite spinel với ZnO để xử lý
ion kim loại nặng. Loại vật liệu này, giữ nguyên các đặc tính từ của vật liệu
ferrite spinel và tính chất quang của ZnO giúp cải thiện khả năng xúc tác và thu
hồi sản phẩm cho tái sử dụng đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Với các lý do trên, tôi thấy rằng vấn đề loại bỏ các ion kim loại nặng và chất
thải màu hữu cơ ra khỏi nguồn nƣớc là cấp thiết nên tơi lựa chọn đề tài luận văn
của mình đƣợc mang tên “Chế tạo và nghiên cứu tính chất của hệ vật liệu tổ hợp
MnFe2O4 /ZnO”.

2


 Mục đích nghiên cứu.
- Chế tạo thành cơng vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO dƣới dạng hạt
từ bám trên thanh.
- Nghiên cứu tính chất từ và tính chất quang và khả năng hấp phụ
ion Pb2+ của hệ vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO.
 Phạm vi nghiên cứu.
Tính chất từ, tính chất quang và khả năng hấp phụ ion Pb2+ của hệ
vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO.
 Phƣơng pháp nghiên cứu.
Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm, cụ thể nhƣ sau:
- Chế tạo vật liệu MnFe2O4 bằng phƣơng pháp đồng kết tủa; ZnO
bằng phƣơng pháp thủy nhiệt; MnFe2O4/ZnO bằng phƣơng pháp
đồng kết tủa kết hợp thủy nhiệt.
- Nghiên cứu cấu trúc tinh thể bằng nhiễu xạ tia X; ảnh vi hình thái
của vật liệu bằng phƣơng pháp đo FESEM
- Khảo sát tính chất từ của vật liệu của hệ vật liệu MnFe2O4/ZnO

bằng hệ từ kế mẫu rung VSM.
- Khảo sát khả năng hấp phụ ion Pb2+ của hệ vật liệu tổ hợp
MnFe2O4/ZnO bằng phƣơng pháp đo phổ hấp thụ AAS.
 Bố cục luận văn
Chƣơng 1: Tổng quan
Trình bày về:
- Vật liệu spinel ferrite, Vật liệu ZnO.
- Vật liệu tổ hợp MnFe2O4 /ZnO.
- Hấp phụ ion kim loại trong môi trƣờng nƣớc.
- Các vấn đề xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc.
3


Chƣơng 2: Thực nghiệm
Trình bày phƣơng pháp chế tạo vật liệu MnFe2O4, ZnO và vật liệu
tổ hợp MnFe2O4/ZnO
Trình bày cơ sở các phƣơng pháp đo đạc và khảo sát cấu trúc tinh
thể, hình thái, tính chất quang, tính chất từ và tính chất quang của hệ vật
liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO.
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận.
Trình bày các kết quả nghiên cứu về đặc trƣng cấu trúc, hình thái,
tính chất từ, tính chất quang và khả năng hấp phụ ion kim loại Pb2+ của hệ
vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO.
Kết luận: Nếu ngắn gọn các kết quả thu đƣợc từ luận văn.

4


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vật liệu Spinel Ferrite.

1.1.1 Cấu trúc vật liệu spinel ferrite.
Ferrites là các oxit của kim loại chuyển tiếp có cấu trúc spinel, chúng là
một trong những vật liệu nano quan trọng bậc nhất trong các ứng dụng xử lý hấp
phụ kim loại nặng, xúc tác, công nghệ lƣu trữ...
Ferrites đƣợc phân loại dựa trên cấu trúc tinh thể và tính chất từ của
chúng, nhƣ spinel (MFe2O4, trong đó M là các kim loại họ Co, Ni, Mn, Zn, Fe,
v.v.), garnet (M3Fe5O12, trong đó M là cation đất hiếm), hexaferrite (SrFe12O19
và BaFe 12O19) và orthoferrite (MFeO3, M là Cation đất hiếm).

Oxy
B- vị trí hốc bát diện

A – vị trí hốc tứ diện

AB2O4 spinel

Hình 1. 1: Cấu trúc tinh thể spinel ferrite [8]
Trong các nhóm vật liệu này, sự chú ý đặc biệt đã đƣợc dành cho các hạt
nano ferrite. Các ferrit spinel là các vật liệu đồng nhất có cơng thức hóa học
chung là AB2O4, trong đó A và B là các cation kim loại đƣợc đặt ở hai vị trí tinh
thể khác nhau, tứ diện (vị trí A) và bát diện (vị trí B), bao gồm Fe (III) chính là
yếu tố quang trọng trong cấu trúc của chúng. Trong công thức MFe2O4, tùy
thuộc vào vị trí của M (II) và Fe (III), ba cấu trúc ferrite spinel có thể đƣợc gọi
là cấu trúc bình thƣờng, nghịch đảo và hỗn hợp. Trong cấu trúc spinel bình
thƣờng của ferrite, M (II) nằm tại vị trí tứ diện trong khi Fe (III) thì nằm tại vị trí
5


bát diện. Trong cấu trúc spinel nghịch đảo của ferrite, Fe (III) phân bố đều ở cả
hai vị trí trong khi M (II) chỉ chiếm các vị trí hốc bát diện. Trong cấu trúc spinel

hỗn hợp của vật liệu ferrite thì cả hai ion trên chiếm ngẫu nhiên các vị trí bát
diện và tứ diện. Vật liệu ZnFe2O4 là một ví dụ về ferrite spinel bình thƣờng.
Ngồi ra, Fe3O4 là ví dụ phổ biến cho ferrite spinel nghịch đảo.
Do kích thƣớc hạt cực nhỏ dẫn tới diện tích bề mặt riêng lớn nên vật liệu
Ferrite có cấu trúc nano thể hiện các tính chất vật lý và hóa học khác biệt đáng
kể so với các vật liệu khối thông thƣờng. Mặt khác, chính sự đa dạng trong
thành phần cũng dẫn đến một loạt các tính chất vật lý khác biệt cho phép điều
chỉnh các thuộc tính cụ thể, làm cho ferrite spinel đặc biệt đƣợc quan tâm.
1.1.2 Tính cơ bản của vật liệu spinel ferrite.
1.1.2.1 Tính chất từ.
Tƣơng tác từ của vật liệu spinel ferrite thể hiện thông qua trung gian là các
anion O2- , đồng thời xảy ra giữa các spin của cation kim loại nằm ở các vị trí bát
diện và tứ diện. Các tƣơng tác đƣợc điều chỉnh bởi cơ chế siêu trao đổi
(superexchange interaction) gồm ba loại JAA (A-O-A), JBB (B-O-B) và JAB (AO-B). Giá trị các tƣơng tác phụ thuộc vào khoảng cách giữa anion O2- với các
cation kim loại (hình 1.2).

Hình 1. 2: Cấu hình phân bố ion trong mạng tinh thể spinel ferrite [9]
Trong đó tƣơng tác mạnh nhất là A-O-B, tƣơng tác A-O-A yếu hơn 10 lần
và tƣơng tác B-O-B là yếu nhất. Sau đó, tƣơng tác âm JAB trong mạng tinh thể
chiếm ƣu thế gây ra hiện tƣợng phản sắt từ khơng bù trừ từ tính giữa hai phân
6


mạng bát diện và tứ diện. Trong cấu trúc của spinel đảo, tƣơng tác của Fe3+ tại vị
trí B sẽ triệt tiêu tƣơng tác của Fe3+ tại vị trí A và mômen tổng chỉ do mômen từ
của các cation kim loại hóa trị II ở vị trí B.
Trong cấu trúc spinel thƣờng, momen từ của cation Fe3+ nằm tại vị trí B
trong một liên kết phản sắt từ. Ví dụ, độ từ của MnFe2O4 bằng 0 khi ion Mn2+
nằm ở vị trí A và đƣợc coi là khơng có từ tính. Độ từ của spinel ferrite có thể
đƣợc tính bằng hiệu số giữa mơmen từ trung bình của hai phân mạng. Sự tồn tại

của mômen từ trong hai phân mạng A-B là do độ từ của hai phân mạng có độ
dài bằng nhau nhƣng không cộng tuyến và từ độ hai phân mạng là cộng tuyến
nhƣng có độ lớn khác nhau.
1.1.2.2 Tính dị hướng tinh thể.
Tính dị hƣớng từ tinh thể là một đặc tính quan trọng của vật liệu từ, quyết
định hƣớng tinh thể có năng lƣợng mạnh nhất mà độ từ có thiên hƣớng sắp xếp
theo nó. Theo định nghĩa thì năng lƣợng dị hƣớng từ tinh thể là năng lƣợng cần
thiết để quay mômen từ theo hƣớng từ trục dễ sang hƣớng của trục khó. Trong
tinh thể spinel ferrite, mơmen từ ln ln có xu hƣớng định hƣớng theo một
hƣớng ƣu tiên nào đó của tinh thể, chúng tạo nên khả năng từ hóa khác nhau
theo các phƣơng khác nhau của tinh thể, dẫn tới tính dị hƣớng từ của tinh thể,
qua đó nó phản ánh tính đối xứng của cấu trúc tinh thể.
Tuy nhiên, thực chất năng lƣợng dị hƣớng từ tinh thể là dạng năng lƣợng
có nguồn gốc từ các liên kết spin-quỹ đạo thể hiện liên kết giữa mômen từ spin và
mômen từ quỹ đạo; đồng thời do sự liên kết của quỹ đạo điện tử với sự sắp xếp
của các nguyên tử trong mạng tinh thể (tƣơng tác với trƣờng tinh thể). Tính dị
hƣớng từ tinh thể mô tả định hƣớng của độ từ; năng lƣợng dị hƣớng từ tinh thể
đƣợc biểu diễn bởi chuỗi các hàm của góc giữa véctơ mơmen từ và trục dễ từ hóa.
1.1.3. Ứng dụng của vật liệu spinel ferrite.
Hiện nay, vật liệu spinel ferrite là một trong những vật liệu đƣợc đặc biệt
quan tâm để nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ: y

7


sinh, cảm biến và cảm biến sinh học, linh kiện cao tần, siêu tụ điện, gốm cofirred nhiệt độ thấp, xúc tác, hấp phụ xử lý môi trƣờng, …
1.1.3.1 Ứng dụng trong y sinh.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng các hạt nano từ tính có tiềm năng to lớn cho
nhiều ứng dụng trong y sinh nhƣ là một phần tử mang từ tính trong sàng lọc sinh
học, cộng hƣởng từ (MRI), tách tế bào, chất dẫn thuốc điều trị ung thƣ có kiểm

sốt… [10].
Vật liệu spinel ferrites đóng vai trị quan trọng trong các phƣơng pháp
nhiệt trị để điều trị bệnh ung thƣ. Hiện nay, trong y sinh đã và đang sử dụng
phƣơng pháp nhiệt trị bằng các hạt nano ferrite hình cầu đƣa vào mạch máu qua
đó có thể tiêu diệt đƣợc các tế bào ung thƣ, khối u một cách chọn lọc khi tăng
nhiệt độ của chúng lên khoảng 41÷460C bằng cách khơng xâm lấn [11].
1.1.3.2 Ứng dụng cảm biến và cảm biến sinh học.
Vật liệu nano spinel ferrite đƣợc sử dụng phổ biến và rộng rãi trong chế tạo
cảm biến để phân tích các chất có hàm lƣợng vết. Ví dụ vật liệu nano CoFe2O4
ứng dụng trong chế tạo cảm biến khí, một cảm biến đơn giản đã đƣợc chế tạo
bằng cách pha tạp samarium (Sm) với CoFe2O4; chúng đƣợc dùng để phát hiện sự
rò rỉ hydro [12]. Co-Mg ferrite đƣợc nhóm tác giả Sandu và cộng sự tổng hợp ứng
dụng làm cảm biến khí CO2 [13]. Vật liệu spinel ferrite cũng đƣợc chứng minh là
một loại vật liệu đầy triển vọng cho việc chế tạo cảm biến sinh học điện hóa với
độ chính xác cao, mức phát hiện thấp và thời gian phân tích nhanh. Ví dụ một số
spinel ferrite đƣợc sử dụng nhƣ Fe3O4, γ-Fe2O3, CoFe2O4, MnFe2O4 và ZnFe2O4,
trong số này các hạt Fe3O4 phủ Au đƣợc nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhằm
mục đích phát hiện các thành phần sinh hóa [14]
1.1.3.3 Ứng dụng trong linh kiện cao tần.
Vật liệu spinel ferrite đƣợc sử dụng để chế tạo và ứng dụng trong sản xuất
các linh kiện điện tử phục ngành công nghiệp sản suất, lắp ráp thiết bị điện tử
máy tính, thiết bị truyền thơng và văn phịng, các thiết bị camera giám sát từ xa,
thiết bị âm thanh và hình ảnh cũng nhƣ thiết bị gia dụng và công nghiệp tự động
8


, bán tự động, trí tuệ nhân tạo. Cùng với sự xuất hiện của các thiết bị cao tần, các
biện pháp nhằm làm giảm tổn hao năng lƣợng do dòng xốy phu-cơ bằng cách
sử dụng lõi sắt đã trở nên lạc hậu và kém hiệu quả, đồng thời không giảm đƣợc
chi phí. Ngồi ra, các thiết bị cung cấp chuyển mạch luôn yêu cầu sự tổn hao

năng lƣợng thấp trong sự chuyển đổi năng lƣợng và duy trì độ từ thẩm ban đầu.
Vật liệu Mg-Zn ferrite có sự tổn hao từ tính thấp, từ độ bão hịa lớn, độ thấm từ
cao. Do đó các loại vật liệu thuộc loại này đã đƣợc sử dụng trong các ngành
công nghiệp điện và điện tử, đặc biệt là để sản xuất vòng đệm lệch, chíp nhớ,
đầu ghi từ tính, máy biến áp… [15]
1.1.3.4 Ứng dụng trong siêu tụ điện.
Các vật liệu spinel ferrite nhƣ CoFe2O4, SnFe2O4 … đƣợc ứng dụng trong
chế tạo cực siêu tụ điện. Hiện nay, hạt nano MnFe2O4 đã đƣợc ứng dụng gắn lên
các tấm graphen làm tăng hiệu suất điện dung so với các thành phần riêng biệt
do tác dụng hiệp đồng và điện dung lớp kép. Các ferrite có hình thái khác nhau
nên gây ra các ảnh hƣởng đến sự thay đổi diện tích bề mặt của vật liệu, dẫn đến
làm giá trị điện dung bị thay đổi. Do ngun nhân diện tích bề mặt càng cao thì
khả năng lƣu trữ điện tích càng lớn nên các ferrite có giá trị điện dung trong
khoảng 50 ÷ 400 F/g [16], [17], [18] đƣợc sử dụng nhiều trong các ứng dụng
siêu tụ điện.
1.1.3.5 Ứng dụng gốm co-fired nhiệt độ thấp.
Ngành khoa học vật liệu nano đem lại nhiều cơ sở và là nền tảng cho sự
phát triển các thiết bị, linh kiện điện tử với kích thƣớc ngày càng đƣợc thu nhỏ.
Trong đó vật liệu gốm co-fired nhiệt độ thấp đƣợc ứng dụng trong sản suất chip
bán dẫn kích thƣớc nhỏ, chúng đã trở thành trung tâm cho sự phát triển ngành
công nghiệp điện tử quan trọng. Các ferrites NiCuZn và M-type Bari đóng vai
trị chủ chốt trong ngành sản xuất các vi thiết bị điện tử. Các sợi ferrite này đƣợc
phủ lên bề mặt thiết bị nhƣ một cuộn cảm vi mạch nhiều lớp và cuộn cảm dây
quấn. Với ferrite NiCuZn là vật liệu từ tính phù hợp nhất cho sản xuất tụ điện,

9


máy biến áp, các chi tiết điện tử trong điện thoại di dộng, máy tính và thiết bị
thơng tin liên lạc vô tuyến [19], [20], [21].

1.1.3.6 Ứng dụng xúc tác quang.
Nhiều nghiên cứu uy tín đƣợc cơng bố đã cho kết quả rằng vật liệu spinel
ferrite đƣợc sử dụng làm vật liệu xúc tác quang trong vùng ánh sáng khả kiến để
phân hủy các chất màu hữu cơ gây ô nhiễm mơi trƣờng nƣớc. Do vật liệu này có
năng lƣợng vùng cấm hẹp ( khoảng 1,1 ÷ 2,3 eV) nên chúng cho phép hấp thụ
năng lƣợng ánh sáng khả kiến để tạo ra các cặp e- và h+ . Tuy nhiên, các cặp e/h+ có xu hƣớng tái tổ hợp nhanh chóng làm giảm hiệu quả phân hủy chất ơ
nhiễm nên vật liệu spinel ferrite thƣờng sẽ đƣợc kết với các vật liệu khác nhƣ
rGO, ZnO,TiO2, GNPs, để tạo thành loại vật liệu tổ hợp có khả năng tăng hiệu
quả xúc tác. Ngồi ra, vật liệu spinel ferrite cịn khắc phục đƣợc nhƣợc điểm về
phân tách và tái sử dụng. Vật liệu spinel ferrite có đặc tính xúc tác quang quan
trọng đối với nhiều quy trình cơng nghiệp, bao gồm q trình oxy hóa khử
hydrocacbon [22]; Fenton; phân hủy rƣợu; oxy hóa các hợp chất nhƣ CO, H2,
CH4, clobenzen; phản ứng alkyl hóa; phân hủy phẩm màu độc hại; tách nƣớc tạo
H2 [23], … Hiện nay, nghiên cứu các ứng dụng của spinel ferrite trong xúc tác
quang đã góp phần thúc đẩy các công nghệ xanh, sạch và thân thiện với môi
trƣờng [24], [25].
1.1.3.7 Ứng dụng hấp phụ xử lý kim loại nặng trong môi trường nước.
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc coi là một trong những pháp pháp đầy hiệu
quả và kinh tế nhất trong vấn đề xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc, vì nó
loại bỏ đƣợc các chất gây ô nhiễm thông qua chất hấp phụ một cách đơn giản,
tiết kiệm chi phí và đặc biệt không tạo ra chất ô nhiễm thứ cấp [26].
Trong các vật liệu nano đã và đang đƣợc sử dụng làm chất hấp phụ thì vật
liệu spinel ferrite đƣợc ƣu tiên sử dụng xử lý kim loại nặng vì chúng có dung
lƣợng hấp phụ cao, có tâm hoạt động lớn để tƣơng tác với các kim loại gây ơ
nhiễm có trong mơi trƣờng nƣớc [27]. Ngồi ra, spinel ferrite có tính chất từ nên
vật liệu này dễ dàng tách ra khỏi dung dịch bằng từ trƣờng bên ngoài và chúng
10


hồn tồn có thể tái sử dụng nhiều lần. Đây là một lợi thế lớn của vật liệu spinel

ferrite so với các loại vật liệu hấp phụ khơng có từ tính khác.
Vật liệu spinel ferrite này đƣợc sử dụng trực tiếp hoặc làm vật liệu nền
phủ lên các nhóm chức phù hợp để xử lý nƣớc ô nhiễm. Cơ chế hấp phụ chủ yếu
phụ thuộc vào loại tƣơng tác xảy ra giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, đặc
biệt là diện tích bề mặt và các nhóm O-H đóng vai trị quan trọng. Tƣơng tác hóa
lý để loại bỏ các kim loại nặng ra khỏi môi trƣờng nƣớc thơng qua sự hấp phụ
chính là sự trao đổi ion, sự hình thành phức nội cầu (inner-sphere adsorption)
hoặc ngoại cầu (outer-sphere adsorption) và lực tƣơng tác Van der Waals, liên
kết hydro, tƣơng tác lƣỡng cực - lƣỡng cực, tƣơng tác π-π [28]. Hiện tƣợng hấp
phụ hóa học xảy ra khi có các liên kết hóa học mạnh bằng cách dịch chuyển
electron giữa bề mặt chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, trong khi hiện tƣợng hấp
phụ vật lý xảy ra khi lực tƣơng tác yếu giữa chất ô nhiễm và chất hấp phụ

Hình 1. 3. Sơ đồ quá trình hấp phụ, thu hồi và tái sử dụng của vật liệu
spinel ferrite trong xử lý nước thải [29].
Trong quá trình hấp phụ các phản ứng có thể xảy ra giữa cation kim loại
Mn+ và spinel ferrite bởi các nhóm hydroxyl hoặc anion O- trên bề mặt, thể hiện
ở các phản ứng sau:
Mn+ + SFNP - OH → H+ + SFNP - O – M(n-1)+ (phức nội cầu) (1.1)
Mn+ + SFNP – O- → SFNP - O … M(n-1)+ (phức ngoại cầu)
11

(1.2)


Nhƣ vậy, tùy từng loại chất gây ô nhiễm mà cơ chế hấp phụ sẽ khác nhau
để vật liệu spinel ferrite đƣợc sử dụng phù hợp.
Ví dụ, trong q trình hấp phụ Pb2+ bởi chất Co0.6Fe2.4O4 thì sự trao đổi ion
hóa học đƣợc xác định là cơ chế chính. Khi pH < 7 nó là sự trao đổi ion và hình
thành phức ngoại cầu, trong khi pH > 7 nó lại là sự hình thành phức nội cầu [30].

Hoặc ví dụ cơ chế hấp phụ chính của q trình loại bỏ Cu2+ bởi vật liệu Fe3O4 phủ
silica là sự trao đổi ion và lực hút tĩnh điện [31]. Trong khi đó, cơ chế hấp phụ loại
bỏ Cr(VI) bởi NiFe2O4 đƣợc xác định chủ yếu là hấp phụ vật lý [31].
Nhƣ vậy, bản chất của các chất gây ô nhiễm và chất hấp phụ nhƣ các
nhóm chức, cấu trúc xốp, trạng thái oxy hóa và điện tích bề mặt đóng vai trò
quyết định đến cơ chế hấp phụ của chúng.
1.2. Tổng quan về vật liệu ZnO.
1.2.1 Cấu trúc mạng tinh thể ZnO.
Oxit ZnO tồn tại ở dạng tinh thể dƣới ba dạng cấu trúc: rocksalt,
zincblende và hexagonal wurtzite [33],[34]

Hình 1. 4. Cấu trúc mạng tinh thể ZnO [33]
Trong ba loại cấu trúc trên thì dạng rocksalt chỉ tồn tại dƣới áp suất cao,
dạng zinc-blende chỉ kết tinh đƣợc trên đế có cấu trúc lập phƣơng và dạng
haxagonal wurtzite có tính chất nhiệt động lực ổn định nhất.
Trong điều kiện thƣờng, ZnO tồn tại dƣới dạng cấu trúc lục giác dạng
Wurtzite. Tróng đó mỗi nguyên tử kim loại Kẽm liên kết với bốn nguyên tử Oxi
12


nằm ở bốn đỉnh tứ diện. Liên kết hoá học của ZnO là hỗn hợp của hai loại liên
kết ion và liên kết cộng hóa trị. Cấu trúc lục giác Wurtzite đƣợc cấu tạo từ 2
mạng lục giác chứa anion O2- và cation Zn2+ lồng vào nhau với số lân cận gần
nhất của mỗi nguyên tử z = 12.

Hình 1. 5. Cấu trúc hình trụ lục giác Wurtzite của ZnO [34]
Theo tính tốn, hằng số mạng của tinh thể ZnO có cấu trúc Wurtzite là a =
b = 3,249Å và c = 5,206Å, với thể tích ơ cơ sở là V = 47,623Å3 ở điều kiện
nhiệt độ 300K [34,35].
Bảng 1. 1 Chỉ số đặc trưng của mạng Wurtzite

Thông số mạng (T = 300K)

Giá trị

Pha bền

Wurtzite

Khối lƣợng riêng

5,606 g/cm3

Điểm nóng chảy

1975 0C

Hằng số điện môi

8,656

Năng lƣợng liên kết exciton

60 meV

Vùng cấm

Thẳng, độ rộng 3,4 Ev

Chiết suất

2,008; 2,029

Khối lƣợng electron hiệu dụng

0,24

Khối lƣợng lỗ trống hiệu dụng

0,59

U

0,345

co/ αo

1,602

13


co

0,52069 nm

αo

0,32495 nm

1.2.2 Tính chất quang của ZnO.

1.2.2.1 Tính chất quang xúc tác của ZnO.
Vật liệu ZnO thuộc loại chất bán dẫn có vùng cấm cỡ Eg = 3,4eV, với bờ
hấp thụ cỡ 360 nm thuộc vùng ánh sáng tử ngoại. Để tăng khả năng xúc tác
quang của vật liệu ZnO trong vùng ánh sáng khả kiến thì cần phải giảm đƣợc độ
rộng vùng cấm của nó.
 Cơ chế xúc tác quang của ZnO:
Khi ánh sáng có bƣớc sóng thích hợp đƣợc chiếu vào vật liệu oxit ZnO thì
điện tử đƣợc chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn.
Tại vùng hóa trị khi đó có sự hình thành các gốc OH* và RX+ :

H 2O  ZnO(h + )  ZnO + OH* + H +
ZnO(h + ) + OH -  ZnO + OH*
RX  ZnO(h )  ZnO + RX
+

(1.3)

+

Tại vùng dẫn khi đó có sự hình thành của các gốc O2- và HO2*
O 2  ZnO  e    ZnO  O 2
H   O 2   HO*2
2HO 2*  O 2  H 2O 2

H 2O  ZnO  h    ZnO  H   OH *
H 2O 2  ZnO  e    ZnO  HO *  HO 
O 2  H 2O 2  O 2  HO   HO 2*

Sự hấp thụ photon sinh ra electron và lỗ trống là yếu tố cần thiết cho q
trình xúc tác quang hóa đó. Đồng thời quá trình tái hợp của electron - lỗ trống

cũng xảy ra trên bề mặt chất xúc tác, quá trình này đối lập với sự kích thích
quang. Đây chính là yếu tố chính làm hạn chế hiệu quả q trình quang xúc tác.

14


Hình 1. 6. Cơ chế quang xúc tác của ZnO [36]
1.2.2.2 Phổ huỳnh quang của ZnO.

Hình 1. 7. Phổ huỳnh quang của ZnO dạng thanh và dạng ống [36]
Vật liệu ZnO phát huỳnh quang trên các dải bƣớc sóng tử ngoại, đỏ, cam,
vàng và xanh. Trong đó, khảo sát phổ huỳnh quang (PL) ở nhiệt độ phòng của
các hạt nano ZnO cho kết quả có ba đỉnh phổ chính, đỉnh cực đại UV gần phát
xạ cỡ 380 nm, màu xanh lục cỡ 520 nm và màu đỏ cỡ 600 nm. Đỉnh phổ huỳnh
quang mạnh nhất xấp xỉ 380nm, ứng với dải năng lƣợng lý thuyết zủa ZnO là
3,37 eV. Đỉnh phổ rộng nguyên nhân do sự tái hợp của cặp exciton tự do và lỗ
trống có trong ZnO. Trong vùng tử ngoại dải phổ này cho thấy chân sóng đã kéo
dài và khơng có tính chất đối xứng, chúng có đỉnh dịch chuyển về phía bƣớc
sóng dài khi tăng cƣờng độ ánh sáng kích thích. Đối với ánh sáng màu xanh thì
đỉnh phổ huỳnh quang từ 400 nm tới 500 nm, nguyên nhân là do sự chuyển dịch
15


điện tử từ vùng dẫn xuống vùng donor. Dải phát xạ màu vàng cam, đỏ cỡ
khoảng 600 nm nguyên nhân là bởi sự khuyết thiếu tại các vị trí của Zn hay O
tạo thành cặp donor - acceptor.
1.2.2.3 Ứng dụng xúc tác quang của vật liệu ZnO.
Khi khảo sát ZnO, ngƣời ta nhận thấy ZnO có chỉ số khúc xạ cao, tính dẫn
nhiệt cao liên kết, kháng khuẩn và chống tia cực tím. Vì vậy nó đƣợc thêm vào
các vật liệu và sản phẩm nhƣ nhựa, gốm sứ, thủy tinh, xi măng, cao su, chất bôi

trơn, sơn, thuốc mỡ, chất kết dính, keo, sản xuất bê tơng, bột màu, pin, chất chống
cháy, v.v.
a. Trong dƣợc phẩm.
Oxit ZnO đƣợc sử dụng kết hợp vối một số thành phần khác nhƣ khoảng
0,5% Fe2O3 thành hỗn hợp đƣợc sử dụng trong kem dƣỡng da calamin; kết hợp
với Eugenol ứng dụng trong giảm đau, liền sẹo trị các bệnh xoang, sẹo…Oxit
ZnO đƣợc sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế về điều trị các bệnh da liễu, các
sản phẩm kháng khuẩn, khử mùi cho tã lót trẻ sơ sinh, trong dầu gội, thuốc mỡ,
băng keo chuyên dụng trong thể thao…
Ngoài ra, oxit ZnO cịn có trong các sản phẩm kem dƣỡng da, tránh tác
hại xấu của tia cực tím bằng cách phản xạ các tia UAV, UVB. Các hạt nano ZnO
không tán xạ ánh sáng nên khơng có màu trên da, khơng hấp thụ vào da mà nổi
trên bề mặt da nên không ảnh hƣởng tới cơ thể.
b. Trong xử lý chất màu hữu cơ
Vật liệu ZnO đƣợc ứng dụng rộng rãi vào xử lý môi trƣờng. Bƣớc đầu các
thành tựu ứng dụng ZnO vào xử lý màu hữu cơ vì vật liệu ZnO là chất bán dẫn
thuộc loại oxit A(II)B(VI), nó có vùng cấm rộng cỡ 3.3 eV ở nhiệt độ phòng.
Khi sử dụng ánh sáng tử ngoại (UV) kích thích thì điện tử chuyển từ vùng hóa
trị lên vùng dẫn và gây ra hiện tƣợng xúc tác quang. Mặt khác, ZnO có độ rộng
vùng cấm tƣơng đƣơng với TiO2 (độ rộng vùng cấm của TiO2 là 3.2 eV) nhƣng
ZnO hấp thụ nhiều phổ mặt trời hơn nên ZnO có hoạt tính quang hóa cao, khơng
độc hại và giá thành thấp, đƣợc sử dụng nhiều cho ứng dụng quang hóa.
16


Sự kết hợp của ZnO với MnFe2O4 thành hệ vật liệu MnFe2O4/ZnO đƣợc
nghiên cứu nhiều trong các ứng dụng để xử lý hấp phụ và xúc tác quang xử lý
nƣớc thải dƣợc phẩm, thuốc nhuộm
Cấu trúc MnFe2O4/ZnO bao gồm lõi Mangan Ferrite đƣợc phủ lớp ZnO
pha tạp N, S – các chấm lƣợng tử Cacbon. Chất xúc tác quang đƣợc đặc trƣng

bởi sự hấp phụ đƣợc phân tích bởi các phƣơng pháp đo XRD, HR-TEM, VSM,
UV-vis và quang phát quang. Với vỏ bọc ZnO thì sự phụ của hệ vật liệu chuyển
thử vùng UV-vis sang vùng ánh sáng nhìn thấy, và tăng cƣờng khả năng phân
hủy khi xử lý nƣớc thải dƣợc phẩm, thuốc nhuộm.
c. Trong công nghiệp sơn, phủ.
Trong lịch sử phát triển của mình thì con ngƣời đã biết cách sử dụng sơn
để trang trí làm đẹp, chống ẩm mốc, mối mọt. Tới thời hiện đại, con ngƣời đã sử
dụng sơn để giải quyết vấn đề kim loại bị oxi hóa bởi khơng khí. Ngày nay, Oxit
ZnO đƣợc sử dụng để pha vào các loại sơn phủ chống ăn mòn. Oxit ZnO đƣợc
pha vào sơn để phủ chống ăn mịn cho nhiều cơng trình kim loại. ZnO pha tạp
Al, Ga cho hợp chất trong suốt đƣợc ứng dụng trong các cửa sổ nhiệt qua đó có
thể cho phép bức xạ hồng ngoại phản xạ ngƣợc lại hoặc xuyên qua cánh cửa để
giữ nhiệt hoặc cách nhiệt với môi trƣờng.
d. Trong cơng nghiệp gốm sứ.
Oxit ZnO có các đặc tính vật lý đáp ứng kỳ vọng của ngành cơng nghệ
gốm sứ nhƣ khả năng hấp thụ nhiệt tƣơng đối cao, trong khi đó độ dẫn nhiệt và
độ ổn định nhiệt độ ở mức cao và hệ số dãn nở nhiệt của nó tƣơng đối thấp. Do
đó, ZnO có ảnh hƣởng tới điểm nóng chảy và các tính chất quang học của vật
liệu làm men tráng. Vì vậy ZnO là thành phần trong công thức chế tạo gốm để
cho ra các sản phẩm ngoài đảm bảo sự bền chắc cho thành phẩm gốm sứ cịn có
khả năng cho ra các hiệu ứng màu sắc nổi bật riêng.
1.3 Vật liệu tổ hợp MnFe2O4/ZnO.
Các tác giả Rahmayeni Yeni, Syukri Arief, Novesar Jamarun, Emriadi
Emriadi và Y. Stiadi đã chế tạo thành công vật liệu nano tổ hợp MnFe2O4/ZnO
17