BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: HÓA VÔ CƠ
TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT KHẢ
NĂNG HẤP PHỤ ION Cd2+CỦA
VẬT LIỆU NANO Y0.7Sr0.3FeO3
SVTH: QUÃNG THỊ THANH THẢO
GVHD: TS. NGUYỄN ANH TIẾN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN
Qua bốn năm học tập và nghiên cứu khoa học tại Khoa Hóa – Trường Đại
Học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh em đã được trau dồi cho mình một lượng kiến
thức, đây là một hành trang để em vững bước trong tương lai. Đặc biệt ở môi
trường sư phạm càng giúp em hoàn thiện hơn. Dưới sự dìu dắt của các thầy cô
trong và ngoài Khoa mà qua mỗi năm em càng học hỏi thêm được nhiều kiến
thức quý báu từ những môn đại cương cho đến những môn chuyên ngành . Để
rồi, khi làm Luận văn tốt nghiệp, em có thể tự tin hơn. Vì thế, em xin gửi lời cảm
ơn sâu sắc đến những người mà em yêu quý và trân trọng nhất đã giúp đỡ cho em
hoàn thành tốt bài Luận văn này.
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Anh Tiến – người đã
trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt bài
Luận văn.
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài luận văn em cũng xin cảm
ơn toàn thể quý thầy cô Khoa Hóa – Trường Đại Học Sư Phạm đã nhiệt tình giúp
đỡ, hỗ trợ trong quá trình làm đề tài. Cảm ơn ba mẹ, bạn bè, những người thân
luôn kịp thời ủng hộ động viên và giúp đỡ em vượt qua mọi khó khăn.
Do thời gian và khả năng còn hạn chế nên bài luận văn không tránh khỏi
những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự đóng góp và chỉ dẫn chân thành
của thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP. HCM, tháng 5 năm 2013
SVTH
Quãng Thị Thanh Thảo
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................2
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU.........................................................6
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .............................................................................9
1.1. CÔNG NGHỆ NANO ..................................................................................9
1.1.1
Khái niệm ...........................................................................................9
1.1.2
Ứng dụng ..........................................................................................12
1.1.3
Điều chế vật liệu nano oxit bằng phương pháp đồng kết tủa ..........15
1.2. VẬT LIỆU PEROVSKITE ABO 3 ............................................................16
1.2.1.
ABO 3 thuần ......................................................................................16
1.2.2.
ABO 3 biến tính .................................................................................17
1.2.3.
YFeO 3 ...............................................................................................18
1.3. TỔNG QUAN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA Fe, Y, Sr, Cd VÀ CÁC HỢP
CHẤT .................................................................................................................18
1.3.1.
Sắt .....................................................................................................19
Sắt (III) oxit ....................................................................................................20
Sắt (III) hydroxit.............................................................................................23
1.3.2.
Yttri ..................................................................................................24
Yttri oxit .........................................................................................................25
1.3.3.
Stronti ...............................................................................................26
Stronti oxit ......................................................................................................27
1.3.4.
Cadmi ...............................................................................................28
Khả năng gây độc của Cadmi.........................................................................29
1.4. QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ............................................................................30
1.4.1.
Hiện tượng hấp phụ ..........................................................................30
1.4.2.
Hấp phụ trong môi trường nước .......................................................31
1.4.3.
Động học hấp phụ.............................................................................31
1.4.4.
Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ ..............32
1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................32
1.5.1.
Phương pháp phân tích DTA/ TGA .................................................32
1.5.2.
Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) .................................................33
1.5.3.
Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) ................................34
1.5.4.
Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X (EDXS) .......................35
1.5.5.
Phương pháp đo độ từ hóa................................................................36
1.5.6.
Phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử ...................................37
Phương pháp nguyên tử hóa bằng ngọn lửa ...................................................39
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............40
2.1. HÓA CHẤT – THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ .................................................40
2.2. TỔNG HỢP BỘT NANO Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG
KẾT TỦA ...........................................................................................................40
2.3. KẾT QUẢ ..................................................................................................42
2.3.1.
Kết quả phân tích DTA/TGA của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 ................42
2.3.2.
Kết quả XRD của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 .........................................43
2.3.3.
Kết quả SEM của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 .........................................46
2.3.4.
Kết quả EDXS của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 .......................................48
2.3.5.
Từ tính của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 ...................................................48
2.3.6.
Khả năng hấp phụ ion Cd2+ của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 ...................50
2.3.6.1.
Các điều kiện đo phổ hấp phụ nguyên tử và phát xạ ngọn lửa của Cd2+
............................................................................................................50
2.3.6.2.
Dựng đường chuẩn xác định nồng độ ion kim loại theo phương pháp
hấp thụ nguyên tử ...............................................................................................50
2.3.6.3.
Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 đối với
Cd2+
............................................................................................................51
CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT .........................................................53
3.1. Kết luận ......................................................................................................53
3.2. Đề xuất .......................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................54
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Danh mục hình vẽ
Hình 1. Phân loại vật liệu nano theo kích thước .......................................................... 12
Hình 2. Điện thoại Morph............................................................................................. 12
Hình 3. Mô hình tách tế bào bằng từ trường ................................................................ 13
Hình 4. Mô hình dẫn thuốc dùng hạt nano từ tính ....................................................... 14
Hình 5. Biểu đồ thử nghiệm đốt nhiệt từ trên thỏ ......................................................... 14
Hình 6. Máy lọc nước nano .......................................................................................... 15
Hình 7. (a) Cấu trúc lý tưởng perovskite ABO 3 , (b) Sự sắp xếp các bát diện trong cấu
trúc lý tưởng .................................................................................................................. 17
Hình 8. Tế bào đơn vị của YFeO 3 ................................................................................. 18
Hình 9. Kim loại sắt ...................................................................................................... 19
Hình 10. Dạng bột và mạng không gian của sắt (III) oxit ............................................ 21
Hình 11. Cấu trúc của ε-Fe 2 O 3 .................................................................................... 22
Hình 12. Kim loại yttrium ............................................................................................. 24
Hình 13. Y 2 O 3 dạng bột ................................................................................................ 26
Hình 14. Ảnh TEM của Y 2 O 3 ........................................................................................ 26
Hình 15. Kim loại strontium ......................................................................................... 27
Hình 16. Cấu trúc tinh thể SrO ..................................................................................... 28
Hình 17. Kim loại cadmi ............................................................................................... 29
Hình 18. Mô tả thí nghiệm ............................................................................................ 41
Hình 19. (a) Giản đồ phân tích TGA/DTG của mẫu bột điều chế bằng phương pháp
1,(b) Giản đồ phân tích DTG của mẫu bột điều chế bằng phương pháp 1 ................... 43
Hình 20. Giản đồ XRD của mẫu bột điều chế theo phương pháp 1, sau khi nung ở
650oC trong 1 giờ .......................................................................................................... 44
Hình 21. Giản đồ XRD của mẫu bột điều chế theo phương pháp 1, sau khi nung ở
750oC trong 1 giờ .......................................................................................................... 45
Hình 22. Phổ XRD của mẫu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 tổng hợp theo 3 phương pháp trên sau khi
nung ở 750°C (t = 1giờ) (a, b, c tương ứng với số thứ tự phương pháp điều chế) ....... 46
Hình 23. Ảnh SEM của mẫu bột Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 điều chế bằng phương pháp 1............ 47
Hình 24. Ảnh SEM của mẫu bột Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 điều chế bằng phương pháp 2............ 48
Hình 25. Ảnh SEM của mẫu bột Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 điều chế bằng phương pháp 3............ 48
Hình 26. Phổ tán sắc năng lượng tia X của mẫu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 điều chế bằng phương
pháp 1 ............................................................................................................................ 49
Hình 27. Đường cong từ trễ của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 được tổng hợp theo phương
pháp 1 ............................................................................................................................ 50
Hình 28. Đường chuẩn xác định nồng độ Cd2+ ............................................................ 52
Hình 29. Ảnh hưởng của thời gian đến sự hấp phụ Cd 2+ ............................................ 53
Hình 30. Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ theo thời gian ................................... 53
Danh mục bảng
Bảng 1. Một vài hằng số vật lý quan trọng của sắt ...................................................... 20
Bảng 2. Một vài hằng số vật lý quan trọng của yttrium ............................................... 25
Bảng 3. Một vài hằng số vật lý quan trọng của oxit sronti ........................................... 28
Bảng 4. Một vài hằng số vật lý quan trọng của cadmi ................................................. 29
Bảng 5. Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X của mẫu Y 0,7 Sr 0,3 FeO 3 điều chế theo phương
pháp 1 ............................................................................................................................ 47
Bảng 6. Thông số từ tính của vật liệu Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 được tổng hợp theo phương pháp
1 ..................................................................................................................................... 50
Bảng 7. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ Cd2+ ......................................... 52
Bảng 8. Ảnh hưởng của thời gian đến sự hấp phụ Cd2+ ............................................... 53
LỜI NÓI ĐẦU
Với sự phát triển của khoa học và kĩ thuật trong vài thập niên trở lại đây, việc
tổng hợp và nghiên cứu các tính chất của vật liệu nano đang thu hút sự chú ý của nhiều
nhà nghiên cứu trong và ngoài nước. Điều này xảy ra là do vật liệu nano có tổ hợp các
tính chất mới rất khác với các vật liệu khối thông thường cùng thành phần hoá học.
Trong các oxit bán dẫn có kích thước hạt nhỏ thì ferrite và các kim loại đất
hiếm chiếm một vị trí đặc biệt do thể hiện tính chất từ. Các hạt ferrite nano do có từ
tính mà chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật hiện đại như điện
tử nano, công nghệ sản xuất điện thoại di động, máy tính, dụng cụ y tế, chế tạo hợp
kim chống ăn mòn, vật liệu chịu nhiệt làm lò phản ứng hạt nhân, vật liệu laze, chất
siêu dẫn v.v...
Các ferrite loại ABO 3 với cấu trúc lệch perovskite (A là các kim loại đất hiếm
như La, Y; B là các kim loại chuyển tiếp họ d như Mn, Fe, Co, Ni) cũng đã được
nghiên cứu nhiều trong lĩnh vực xúc tác. Phương pháp thông thường và dễ nhất để
điều chế các ferrite ABO 3 là nung các oxit, hydroxit, cacbonat hay nitrat của kim loại
tương ứng ở nhiệt độ cao. Nhược điểm của phương pháp này là yêu cầu nhiệt độ cao
(T > 1200oC) để thu được pha đơn tinh thể, dẫn đến các ferrite thu được có kích thước
hạt lớn và không đồng nhất về hình dạng, diện tích bề mặt thấp do sự kết tụ giữa các
hạt.
Ngày nay, để điều chế vật liệu oxit phức hợp người ta thường sử dụng phương
pháp sol- gel (trong trường hợp riêng, đồng kết tủa các cấu tử từ dung dịch lỏng),
phương pháp này đảm bảo được tính đồng nhất hoá học và hoạt tính cao của vật liệu
bột thu được.
Thực nghiệm cho thấy rằng, khi thay thế một phần kim loại La hay Y trong
ABO 3 bằng các kim loại hoá trị II như Ca, Sr sẽ làm thay đổi cấu trúc mạng tinh thể
perovskite, dẫn đến thay đổi các tính chất hoá lý của vật liệu được điều chế từ chúng.
Vì thế, trong bài này tôi nghiên cứu tổng hợp vật liệu bột nano Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3
bằng các phương pháp khác nhau, nghiên cứu một số đặc trưng cấu trúc, từ tính và khả
năng hấp phụ ion Cd2+ của chúng.
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. CÔNG NGHỆ NANO
1.1.1 Khái niệm
Hàng ngàn năm trước đây, kể từ khi các nhà bác học cổ Hy Lạp xác lập các
nguyên tắc đầu tiên về khoa học (đúng hơn là siêu hình học), thì các ngành khoa học
đều được tập trung thành một môn duy nhất đó là triết học, chính vì thế người ta gọi
họ là nhà bác học vì họ biết hầu hết các vấn đề của khoa học. Đối tượng của khoa học
lúc bấy giờ là các vật thể vĩ mô. Cùng với thời gian, hiểu biết của con người càng tăng
lên, và do đó, độ phức tạp cũng gia tăng, khoa học được phân ra theo các ngành khác
nhau như toán học, vật lí, hóa học, sinh học,... để nghiên cứu các vật thể ở cấp độ lớn
hơn micro mét. Sự phân chia đó đang kết thúc và khoa học một lần nữa lại tích hợp
với nhau khi nghiên cứu các vật thể ở cấp độ nano mét. Nếu ta gọi sự phân chia theo
các ngành toán, lí, hóa, sinh là phân chia theo chiều dọc, thì việc phân chia thành các
ngành khoa học nano, công nghệ nano, khoa học vật liệu mới,... là phân chia theo
chiều ngang. Điều này có thể được thấy thông qua các tạp chí khoa học có liên quan.
Ví dụ các tạp chí nổi tiếng về vật lí như Physical Review có số đầu tiên từ năm 1901,
hoặc tạp chí hóa học Journal of the American Chemical Society có số đầu tiên từ năm
1879, đó là các tạp chí có mặt rất lâu truyền tải các nghiên cứu khoa học sôi nổi nhất
trong thế kỷ trước. Trong thời gian gần đây, người ta thấy xuất hiện một loạt các tạp
chí không theo một ngành cụ thể nào mà tích hợp của rất nhiều ngành khác nhau như
tạp chí uy tín Nano Letters có số đầu tiên từ năm 2001, tạp chí Nanotoday có số đầu
tiên từ năm 2003. Chúng thể hiện xu hướng mới của khoa học đang phân chia lại theo
chiều ngang tương tự như khoa học hàng ngàn năm về trước.
Chữ “nano”, gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo để tạo ra đơn vị
ước giảm đi 1 tỷ lần (10-9). Ví dụ: nanogam = 1 phần tỷ gam; nanomet = 1 phần tỷ mét
hay 1nm = 10-9 m.
Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can thiệp
vào vật liệu ở quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử. Tại các quy mô đó, tính chất
của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng tại các quy mô lớn hơn. Loại vật liệu này
đã và đang 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 về hạt micro.
Công nghệ nano là tổ 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 cấu trúc nano, tức
là các đơn vị cấu trúc có kích thước từ 1 đến 100 nm. Công nghệ nano xuất hiện trên
cầu nối 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 và 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.
Các vật liệu với kích thước như vậy có những tính chất hóa học, nhiệt, điện, từ, quang,
xúc tác... rất đặc biệt, khác hẳn các vật liệu có kích thước lớn. Về trạng thái của vật
liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái: rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập
trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí.
Thông thường vật liệu nano được phân ra thành nhiều loại, phụ thuộc vào hình
dạng, cấu trúc của vật liệu và kích thước của chúng v.v…
Về mặt cấu trúc thì vật liệu nano được phân ra thành 4 loại: vật liệu nano không
chiều (0D), một chiều (1D), hai chiều (2D).
-
Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn
chiều tự do nào cho điện tử).
Ví dụ: các hạt nano từ tính sắt oxit (magnetite Fe 3 O 4 , maghemite a-Fe 2 O 3 ) có
thể phá hủy các tế bào ung thư nhờ tác động của từ trường.
-
Vật liệu nano một chiều là hạt có 1 chiều cỡ nm, hai chiều kia dài hơn, dạng
tấm.
Ví dụ: Silicat lớp (phyllosilicat) được kết hợp với các polime để tạo
nanocomposit có các tính chất chịu nhiệt, chống cháy, chịu mài mòn, biến đổi các tính
chất điện, quang... phụ thuộc vào dạng polime được sử dụng.
-
Vật liệu nano hai chiều là hạt có 2 chiều cỡ nm, chiều thứ ba dài hơn.
Ví dụ: Ống nano cacbon được triển khai trong các hệ thống cơ điện nano, bao
gồm các thành phần bộ nhớ cơ học, motor điện cỡ nano...
Một cách sử dụng khác của ống nano cacbon là phương tiện vận chuyển gene...
-
Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có
một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều,
một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Mặc khác, người ta còn phân loại các dạng vật liệu nano vào lĩnh vực ứng dụng
khác nhau của chúng:
-
Vật liệu nano kim loại;
-
Vật liệu nano bán dẫn;
-
Vật liệu nano từ tính;
-
Vật liệu nano sinh học.
Quá trình tổng hợp các cấu trúc nano khác nhau như “hạt, thanh, dây, ống hay
các cấu trúc nano kì dị” với sự đồng đều về kích thước, hình dạng và đơn pha đang
được tập trung nghiên cứu. Theo đó, nhiều hệ vật liệu nano mới với những mục đích
ứng dụng khác nhau được tạo ra.
Theo quan điểm của nhiều tác giả, “hạt nano” là một đối tượng nano không
chiều (0D) mà kích thước tất cả các chiều đều có một bậc đại lượng, về nguyên tắc,
các hạt nano có dạng hình cầu. Theo quan điểm về năng lượng, sự giảm kích thước hạt
sẽ làm tăng vai trò năng lượng bề mặt của hạt cấu trúc.
Các tính chất đặc trưng của vật liệu như: hằng số điện môi, điểm nóng chảy,
chiết suất cũng có thể bị thay đổi khi giảm kích thước xuống thang nano. Ngoài ra còn
nhiều tính chất đặc trưng khác của vật liệu như: hoạt tính và diện tích bề mặt; các tính
chất nhiệt, điện, từ, quang học, cơ học, hóa học thậm chí cả sinh học… cũng bị thay
đổi khi giảm kích thước đến giá trị nanomet.
Hình 1. Phân loại vật liệu nano theo kích thước
1.1.2 Ứng dụng
Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu
đưa công nghệ nano vào ứng dụng, như năm 2008, Trung tâm Nghiên cứu Nokia hợp
tác với trường Đại học Cambridge (Anh) phát triển một thiết bị điện thoại sử dụng
công nghệ nano gọi là Morph. Morph là một thiết bị linh hoạt có khả năng thay đổi
hình dạng tùy ý thích của người sử dụng.
Hình 2. Điện thoại Morph
Hiện nay, con người đã chế tạo ra hạt nano có đặc tính sinh học và có tác động
lên con người y hệt như kháng thể, tức là chúng có thể lập trình để truy diệt tế bào ung
thư. Các chất liệu từ công nghệ nano có thể hỗ trợ việc chẩn đoán bệnh tật hay khảo
sát cơ thể, bằng cách gắn những chuỗi DNA vào những hạt nano có khả năng cảm thụ
đặc tính sinh học của tế bào và gửi tín hiệu ra bên ngoài. Y tế nano ngày nay đang
nhắm vào các bệnh do di truyền có nguyên nhân từ gen như: HIV/AIDS, ung thư, tim
mạch, các bệnh đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison),
mất trí nhớ (Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ
này. Trong phẫu thuật thẩm mỹ, đang hình thành ngành Cosmetic Nano Surgery (tạm
dịch Nano phẫu thuật thẩm mỹ). Các ứng dụng công nghệ nano đang phát triển trong
vi phẫu thuật thẩm mỹ để bóc mỡ thừa, căng da, xóa nếp nhăn, đổi màu tóc... Các loại
kem bôi da chứa hạt nano giúp thay đổi màu da hay ngăn chặn tia tử ngoại dễ gây ung
thư da.
Ngoài ra, các nhà khoa học còn sử dụng công nghệ nano để giảm các vấn đề
nan giải về nước, là giải quyết các khó khăn về kỹ thuật để xử lý các chất ô nhiễm
trong nước, bao gồm vi khuẩn, virút, asen, thủy ngân, thuốc bảo vệ thực vật và muối.
Nhiều nhà nghiên cứu và kỹ sư khẳng định, công nghệ nano đảm bảo các giải pháp
hiệu quả và bền vững hơn vì sử dụng các hạt nano để xử lý nước ít gây ô nhiễm hơn so
với các phương pháp truyền thống và đòi hỏi ít nhân công, vốn, đất đai và năng lượng.
Ứng dụng từ tính của hạt nano trong y sinh học
- Phân tách và chọn lọc tế bào: Trong y sinh học, người ta thường xuyên phải
tách một loại thực thể sinh học nào đó ra khỏi môi trường của chúng để làm tăng nồng
độ khi phân tích hoặc cho các mục đích khác. Quá trình phân tách được chia làm hai
giai đoạn: đánh dấu thực thể sinh học cần nghiên cứu và tách các thực thể được đánh
dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường.
Việc đánh dấu được thực hiện thông qua
các hạt nano từ tính. Các hạt này được bao
phủ bởi một loại hóa chất có tính tương
hợp sinh học như là dextran, polyvinyl
alcohol (PVA)... Hóa chất bao phủ không
những có thể tạo liên kết với một vị trí
nào đó trên bề mặt tế bào hoặc phân tử mà
còn giúp cho các hạt nano phân tán tốt
trong dung môi, tăng tính ổn định của chất
Hình 3. Mô hình tách tế bào bằng từ
lỏng từ. Đây là cách rất hiệu quả và chính
trường
xác để đánh dấu tế bào. Các hạt từ tính được bao phủ bởi các chất hoạt hóa tương tự
các phân tử trong hệ miễn dịch đã có thể tạo ra các liên kết với các tế bào hồng cầu, tế
bào ung thư phổi, vi khuẩn, tế bào ung thư đường tiết niệu và thể golgi. Quá trình phân
tách được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. Từ trường ngoài tạo một lực hút
các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu. Các tế bào không được đánh dấu sẽ
không được giữ lại và thoát ra ngoài. Phân tách tế bào sử dụng các hạt nano từ tính là
một trong những phương pháp thường được sử dụng. Hình 3 là nguyên tắc tách tế bào
bằng từ trường trong đó (a) một nam châm được đặt ở bên ngoài để hút các tế bào đã
được đánh dấu và loại bỏ các tế bào không được đánh dấu và (b) nam châm có thể đặt
vào một dòng chảy có chứa tế bào cần tách.
- Dẫn truyền thuốc: Một trong những
nhược điểm quan trọng nhất của hóa trị liệu
đó là tính không đặc hiệu. Khi vào trong cơ
thể, thuốc chữa bệnh sẽ phân bố không tập
trung nên các tế bào mạnh khỏe bị ảnh
Hình5.4.Biểu
Mô đồ
hình
thuốcđốt
dùng
Hình
thửdẫn
nghiệm
hạt từ
nano
tính
nhiệt
trêntừthỏ
hưởng do tác dụng phụ của thuốc. Chính vì thế việc dùng các hạt từ tính như là hạt
mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể (thông thường dùng điều trị các khối u ung
thư) đã được nghiên cứu từ những năm 1970. Những ứng dụng này được gọi là dẫn
truyền thuốc bằng hạt từ tính. Có hai lợi ích cơ bản là: (i) thu hẹp phạm vi phân bố của
các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc; và (ii) giảm lượng thuốc
điều trị. Hạt nano từ tính có tính tương hợp sinh học được gắn kết với thuốc điều trị.
Lúc này hạt nano có tác dụng như một hạt mang. Thông thường hệ thuốc/hạt tạo ra
một chất lỏng từ và đi vào cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Khi các hạt đi vào mạch
máu, người ta dùng một gradient từ trường ngoài rất mạnh để tập trung các hạt vào
một vị trí nào đó trên cơ thể. Hình 4 là nguyên lí dẫn thuốc dùng hạt nano từ tính. Một
thanh nam châm bên ngoài rất mạnh tạo ra một gradient từ trường kéo các hạt nano từ
tính gắn với thuốc đến vị trí mong muốn. Ở đó quá trình nhả thuốc diễn ra làm cho
hiệu quả sử dụng thuốc được tăng lên nhiều lần.
- Đốt nhiệt từ: Phương pháp đốt các tế bào ung thư bằng từ trường ngoài mà
không ảnh hưởng đến các tế bào bình thường là một trong những ứng dụng quan trọng
khác của hạt nano từ tính. Một trong những nghiên cứu đầu tiên về đốt nhiệt từ xuất
hiện từ năm 1957. Nguyên tắc hoạt động là các hạt nano từ tính có kích thước từ 20 100 nm được phân tán trong các mô mong muốn sau đó tác dụng một từ trường xoay
chiều với tần số 1,2 MHz bên ngoài đủ lớn về cường độ và tần số để làm cho các hạt
nano hưởng ứng mà tạo ra nhiệt nung nóng những vùng xung quanh. Nhiệt độ khoảng
42°C trong khoảng 30 phút có thể đủ để giết chết các tế bào ung thư trong khi các tế
bào thường vẫn an toàn. Hình 5, người ta nghiên cứu thử nghiệm đốt nhiệt từ trên thỏ
cho thấy nhiệt độ bên ngoài và bên trong u bướu (hai đường trên cùng) cao hơn nhiều
so với nhiệt độ của những vùng xung quanh (những đường dưới).
Tính hấp phụ ion kim loại nặng của vật liệu nano
Nguyên lí hoạt động của thiết bị lọc ứng dụng vật liệu nano
Hình 6. Máy lọc nước nano
Nhờ tồn tại với kích thước nano nên các vật liệu có độ rỗng xốp, diện tích bề
mặt, điện tích hấp phụ vô cùng lớn nhờ đó mà tăng lực hấp phụ lôi kéo các hạt vật chất
ô nhiễm bám dính trên các lỗ mao quản của vật liệu hấp phụ.
Nước được đưa vào ống dẫn nước của máy lọc, sau đó nước được đẩy vào phía
trong lõi lọc nano theo chiều hướng đi từ dưới lên, phía trên của lõi lọc nano có nhiều
khe hở để dòng nước sau xử lý chảy tràn qua không gian giữa thân máy và lõi nano.
Nước sạch chảy vào lỗ thu nước ra và theo vòi ra để có thể sử dụng. Hoạt động của
thiết bị khá đơn giản và tiện sử dụng để có thể lắp đặt vào các vị trí khác nhau.
1.1.3 Điều chế vật liệu nano oxit bằng phương pháp đồng kết tủa
Người ta thực hiện khuếch tán các chất tham gia phản ứng ở mức độ phân tử
(precursor phân tử )
Hỗn hợp ban đầu được gọi là precursor có tỷ lệ các ion kim loại đúng theo hợp
thức của hợp chất mà ta cần tổng hợp, chuẩn bị hỗn hợp dung dịch chứa các muối tan
rồi thực hiện phản ứng đồng kết tủa (dưới dạng hydroxit, cacbonat, oxalate…)
Cuối cùng tiến hành nhiệt phân sản phẩm rắn đồng kết tủa đó.
Ưu điểm :
-
Chế tạo được vật liệu có kích thước cỡ nanomet.
-
Phản ứng có thể tiến hành trong điều kiện nhiệt độ phòng, do đó tiết kiệm năng
lượng, giảm thiểu quá trình mất mát do bay hơi, ít ô nhiễm môi trường.
-
Sản phẩm thu được trong mỗi lần chế tạo khá nhiều.
-
Trong phương pháp đồng kết tủa, các chất muốn khuếch tán sang nhau chỉ cần
vượt quãng đường từ 10 đến 50 lần kích thước ô mạng cơ sở.
Nhược điểm:
-
Phản ứng tạo kết tủa phụ thuộc vào tích số tan, khả năng tạo phức giữa ion kim
loại và ion tạo kết tủa, lực ion, độ pH của dung dịch..
-
Tính đồng nhất hóa học của oxit phức hợp tùy thuộc vào tính đồng nhất của kết
tủa từ dung dịch.
-
Việc chọn điều kiện để các ion kim loại cùng kết tủa là một công việc rất khó
khăn và phức tạp.
-
Quá trình rửa kéo theo một cách chọn lọc cấu tử nào đấy làm cho sản phẩm thu
được có thành phần khác với thành phần dung dịch ban đầu.
1.2. VẬT LIỆU PEROVSKITE ABO3
1.2.1. ABO3 thuần
Hợp chất perovskite ABO 3 thuần có cấu trúc tinh thể lý tưởng như hình 7. Ô
mạng cơ sở là hình lập phương tâm khối với các thông số mạng a=b=c và
.
Hình 7. (a) Cấu trúc lý tưởng perovskite ABO 3
(b) Sự sắp xếp các bát diện trong cấu trúc lý tưởng
Ở đây cation A nằm tại các mặt của hình lập phương, còn cation B có bán kính
nhỏ hơn nằm tại tâm của hình lập phương. Cation B được bao quanh bởi 8 cation A và
6 anion O2-, còn quanh mỗi vị trí A có 12 anion O2- như ở hình 7a, cấu trúc tinh thể
của hợp chất perovskite còn có thể mô tả dưới dạng sắp xếp các bát diện BO 6 như hình
7 b, với cation B nằm ở hốc của bát diện BO 6 , còn các anion O2- nằm ở đỉnh của bát
diện BO 6 . Từ hình 7b, các góc B-O-B bằng 1800 và độ dài liên kết B-O bằng nhau
theo mọi phương. Bát diện FeO 6 này ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất điện và tính
chất từ của vật liệu.
1.2.2. ABO3 biến tính
Vật liệu ABO 3 biến tính là vật liệu có ion A hoặc B được thay thế một phần
bởi các ion khác có thể viết dưới dạng công thức tổng quát: ( A1− x Ax' )( B1− y B'y )O3 (0 ≤
x, y ≤ 1). Với A có thể là các nguyên tố họ đất hiếm như La, Nd, Pr, Y...; A' là các
kim loại kiềm thổ như Sr, Ba, Ca, Cd… hoặc các nguyên tố như: Ti, Ag, Bi, Pb…; B
có thể là Mn, Co; B' có thể là Fe, Ni, Y…. Sau đây là ví dụ một số mẫu đã được
nghiên cứu chế tạo: LaFe 1-x Ni x O 3 , LaNi 1-x Co x O 3 , LaCo 1-x Fe x O 3 , La 1-x Sr x FeO 3 , La 1x Ti x FeO 3 ,
La 1-x Nd x FeO 3 , Y 1-x Cd x FeO 3 , Y 1-x La x FeO 3 ...
Các perovskite ABO 3 bị biến tính khi được pha tạp thay thế sẽ tạo ra trạng thái
hỗn hợp hóa trị và sai lệch cấu trúc làm cho hợp chất nền trở thành vật liệu có nhiều
hiệu ứng lý thú như: hiệu ứng nhiệt điện, hiệu ứng từ trở khổng lồ, hiệu ứng từ nhiệt…
Sự sai lệch cấu trúc tinh thể được đánh giá thông qua thừa số dung hạn t do Goldchmit
đưa ra:
Với R A , R B , R O lần lượt là bán kính của các ion A2+(A3+), B4+(B3+) và O2-. Cấu
trúc perovskite được coi là ổn định khi 0.8 < t < 1. Điều đó kéo theo các cation phải có
kích thước giới hạn: R A > 0.9 và R B > 0.5. Khi t = 1, ta có cấu trúc perovskite là hình
lập phương. Khi t ≠ 1, mạng tinh thể bị méo, góc liên kết B-O-B không còn là 1800
nữa mà bị bẻ cong và độ dài liên kết B-O theo các phương khác nhau sẽ khác nhau,
cấu trúc tinh thể bị thay đổi. Điều này dẫn tới thay đổi các tính chất điện và từ của vật
liệu.
1.2.3. YFeO3
Hình 8. Tế bào đơn vị của YFeO 3
Tinh thể YFeO 3 có cấu trúc trực thoi hoặc lục giác (giống với YAlO 3 ) tùy
thuộc vào điều kiện tổng hợp nên nó. Mỗi tế bào đơn vị YFeO 3 chứa 4 ion sắt ở mỗi
đỉnh nhưng các trục của 4 ion sắt hơi nghiêng so với bát diện (hình 8). Các hiện tượng
biến dạng của perovskite chủ yếu là ở vị trí Y3+ trong khí đó các ion Fe3+ cơ bản vẫn
được giữ nguyên trong thể bát diện. Một số công trình nghiên cứu về tổng hợp YFeO 3 đã được công bố. Yttrium orthoferrit có thể được tổng hợp bằng phản ứng pha rắn
thông thường là từ oxit nhưng quá trình này cũng gặp khá nhiều khó khăn do sự hình
thành của Y 3 Fe 5 O 12 (yttri-iron garnet) và Fe 3 O 4 . Một số phương pháp khác cũng đã
được đề xuất bao gồm phương pháp sol-gel của một hỗn hợp kim loại với oxit kiềm YFe, phương pháp Pechini - là phương pháp tương tự như phương pháp sol-gel, quá
trình này lấy tên của nhà phát minh người Mỹ Maggio Pechini, phương pháp tổng hợp
bước sóng, phương pháp hóa cơ học và phương pháp quy nạp plasma, phương pháp
phân hủy nhiệt v.v…
Yttrium orthoferrit đơn tinh thể được sử dụng trong bộ cảm biến và các thiết bị
truyền động, nó có nhiệm vụ như bộ chuyển đổi quang và từ trường, ở đó những tinh
thể orthoferrit hoạt động như trong định luật cảm ứng điện từ của Faraday.
1.3. TỔNG QUAN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA Fe, Y, Sr, Cd
VÀ CÁC HỢP CHẤT
Trong bài này, tôi chọn đề tài là tổng hợp vật liệu bột nano Y 0.7 Sr 0.3 FeO 3 bằng
các phương pháp khác nhau, nghiên cứu một số đặc trưng cấu trúc, từ tính và khả năng
hấp phụ ion Cd2+ của chúng. Vì thế, tôi xin giới thiệu sơ lược về một số tính chất của
của Fe, Y, Sr, Cd và các hợp chất.
1.3.1. Sắt
Hình 9. Kim loại sắt
Bảng 1. Một vài hằng số vật lý quan trọng của sắt
Ký hiệu nguyên tố, số thứ tự
Fe, 26
Cấu hình electron hóa trị
[Ar]3d64s2
Bán kính nguyên tử (A0)
1,26
Nhiệt độ nóng chảy (0C)
1536
Nhiệt độ sôi (0C)
2880
Nhiệt thăng hoa (kJ/mol)
418
Tỉ khối (g/cm3)
7,91
Độ cứng (thang Moxơ)
4–5
Độ dẫn điện (Hg=1)
10
Sắt có màu trắng xám, dễ rèn và dễ dát mỏng. Trong tự nhiên tồn tại 4 đồng vị
bền 54Fe, 56Fe (91,68%), 57Fe và 58Fe. Có tính sắt từ: chúng bị nam châm hút và dưới
tác dụng của dòng điện chúng trở thành nam châm. Từ tính của sắt đã được phát hiện
từ thời cổ xưa, cách đây hơn hai ngàn năm. Nguyên nhân của tính sắt từ không phải
chỉ là ở nguyên tử hay ion mà chủ yếu là ở mạng lưới tinh thể của chất.
Sắt có 4 dạng thù hình bền ở những khoảng nhiệt độ xác định:
α - Fe
β - Fe
γ - Fe
δ -Fe
Fe lỏng
Những dạng α và β có cấu trúc tinh thể kiểu lập phương tâm khối nhưng cấu
trúc electron khác nhau nên α-Fe có tính sắt từ và β-Fe có tính thuận từ, α-Fe khác với
β-Fe là không hòa tan carbon, γ-Fe có cấu trúc lập phương tâm diện và có tính thuận
từ, δ- Fe có cấu trúc lập phương tâm khối như α-Fe nhưng tồn tại đến nhiệt độ nóng
chảy.
Sắt là kim loại được tách ra từ các mỏ quặng sắt, và rất khó tìm thấy nó ở dạng
tự do. Để thu được sắt tự do, các tạp chất phải được loại bỏ bằng phương pháp khử hóa
học. Một lượng lớn sắt được sử dụng trong sản xuất gang và thép.
Sắt (III) oxit
Hình 10. Dạng bột và mạng không gian của sắt (III) oxit
Chất bột không tan trong nước, có màu nâu đỏ. Có các dạng đa hình giống
nhôm oxit: α- Fe 2 O 3 là tinh thể lục phương giống với corudum và tồn tại trong thiên
nhiên dưới dạng khoáng vật hematite, γ- Fe 2 O 3 là tinh thể lập phương giống với γAl 2 O 3 , β-Fe 2 O 3 , ε -Fe 2 O 3 . Dạng α có tính thuận từ còn dạng γ có tính sắt từ.
α-Fe 2 O 3 được nghiên cứu và tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng quặng hematite.
Hematite có dạng hình thoi ở trung tâm và có cấu trúc: lục giác giống như hình dạng
của những viên corodum (α-Al 2 O 3 ) trong mạng lưới oxi trong đó ion sắt (III) chiếm
2/3 thể tích bát diện.
Hematite là một trong những sản phẩm cuối cùng của sự biến đổi nhiệt của các
hợp chất sắt (II) và sắt (III). Ngoài phương pháp xử lý nhiệt thì một loạt các phương
pháp khác để tổng hợp hematite đã được biết đến chẳng hạn như phương pháp ướt.
Hematite có thể được điều chế bằng cách thuỷ phân muối sắt trong môi trường axít
mạnh (pH=1÷2), ở nhiệt độ cao (100°C).
β-Fe 2 O 3 có từ tính không ổn định là một điểm riêng để phân biệt nó với các
dạng α, γ, ε, β-Fe 2 O 3 siêu bền với nhiệt và được chuyển đổi thành hematite ở nhiệt độ
khoảng 500°C.
γ-Fe 2 O 3 tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng maghemite. γ-Fe 2 O 3 không
bền với nhiệt và được chuyển thành hematite ở nhiệt độ cao hơn. Nhiệt độ và cơ chế
của sự thay đổi cấu trúc phụ thuộc vào điều kiện thí nghiệm và đặc biệt là kích thước
của các hạt maghemite. Trong trường hợp cấu trúc hạt bé thì ε -Fe 2 O 3 là chất trung
gian trong sự chuyển đổi cấu trúc từ γ-Fe 2 O 3
→ α-Fe 2 O 3 , cơ chế chuyển đổi thành
hematite phụ thuộc nhiều vào mức độ các hạt tích tụ. γ-Fe 2 O 3 (maghemite) đã thu hút
được nhiều sự nghiên cứu do nó có tính từ và được sử dụng làm chất xúc tác.
Hình 11. Cấu trúc của ε-Fe 2 O 3
ε -Fe 2 O 3 có thể được xem là chất mới nhất trong hợp chất sắt (III) oxit, cấu trúc
của nó được biết đến vào năm 1988 bởi Tronc et al. ε-Fe 2 O 3 có hình dạng trực thoi với
8 tế bào đơn vị .
ε-Fe 2 O 3 thì được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel hoặc đun nóng dung dịch
kali ferricyanide với hypochlorite natri và kali hydroxit, sau đó nung kết tủa ở 400°C.
Nhiệt độ chuyển dạng thù hình từ ε-Fe 2 O 3 → α-Fe 2 O 3 nằm trong khoảng từ 500°C ÷
750°C. Kích thước của các hạt ε -Fe 2 O 3 được chuẩn bị theo những phương pháp khác
nhau là khoảng 30÷80nm.
Fe 2 O 3 được hình thành trong quá trình nhiệt phân của FeO(OH) ở 170°C trong
chân không. Năm 1975, Howe và Gallagher đã biết được cơ chế mất nước và cấu trúc
của oxit sắt. Họ thấy rằng các oxit có cấu trúc khuyết tật đều có tất cả các đặc tính của
các hợp chất ban đầu. Bốn mô hình phân phối các anion chỗ trống trong mạng tinh thể
oxit đã được đưa ra. Sắt oxit có cấu trúc dạng ống thì được giữ lại trong quá trình mất
nước, ion sắt(III) có số phối trí là 4.
Theo Ayyub et al một oxit sắt (III) vô định hình được hình thành từ các hạt rất
nhỏ, có đường kính nhỏ hơn 5nm. Văn Diepen và Popma cho rằng trong Fe 2 O 3 vô
định hình các ion sắt (III) được bao quanh bởi tám oxi có cấu trúc bát diện trong mạng
tinh thể. Ayyub et al đã nêu được hai hiệu ứng tỏa nhiệt dựa trên đường phân tích nhiệt
DTA, hiệu ứng tỏa nhiệt thứ nhất ở tại 290°C ông cho rằng đó là sự hình thành của γFe 2 O 3 và hiệu ứng nhiệt thứ hai ở tại 400°C đó là sự chuyển dạng thù hình từ γ-Fe 2 O 3
sang α- Fe 2 O 3 . Khi tăng nhiệt độ nung lên đến 600°C thì γ- Fe 2 O 3 và ε- Fe 2 O 3 đã
không còn xuất hiện nữa nhưng thay vào đó là β- Fe 2 O 3 , cùng với sự tăng nhiệt độ thì
β- Fe 2 O 3 cũng bị biến thành hematite.
Fe 3 O 4 có màu đen xám, nó là hỗn hợp của FeO và Fe 2 O 3 . Fe 3 O 4 (magnetite), là
loại có từ tính mạnh nhất trong tất cả các khoáng vật có mặt trong tự nhiên. Magnetite
có vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu các điều kiện môi trường hình thành đá.
Magnetite phản ứng với oxi để tạo ra hematite và cặp khoáng vật hình thành một vùng
đệm có thể khống chế sự phá hủy của oxi. Magnetite là nguồn quặng sắt có giá trị, nó
hòa tan chậm trong axit clohiđric.
Magnetite có thể được chế trong phòng thí nghiệm ở dạng nước theo phương
pháp Massart bằng cách trộn sắt (II) clorua và sắt (III) clorua trong hydroxit natri.
Magnetite cũng có thể được chế bởi sự đồng kết tủa, gồm một hỗn hợp dung dịch
FeCl 3 .6H 2 O và FeCl 2 .4H 2 O (0,1 M) bằng động cơ quay với tốc độ khoảng 2000
vòng/phút. Tỷ lệ mol FeCl 3 :FeCl 2 có thể là 2:1, đun dung dịch này ở 70°C, và ngay
sau đó nâng tốc độ quay lên 7500 vòng/phút và thêm nhanh dung dịch NH 4 OH (10%
về thể tích), ngay lập tức sẽ hình thành kết tủa màu đen chứa các hạt magnetite kích
thước nano.
Các hạt Fe 3 O 4 có đường kính trung bình nhỏ hơn 10nm và có kích thước phân
bố hẹp. Các dạng huyền phù của Magnetite có thể trực tiếp bị oxi hóa trong không khí
để tạo thành γ-Fe 2 O 3 .
Quá trình oxi hóa Fe 3 O 4 thành γ-Fe 2 O 3 được thực hiện bằng cách điều chỉnh độ
pH của hydrosol của Fe 3 O 4 trong khoảng 3.5, các hydrosol được khuấy trong thời gian
30 phút ở 100°C. Dung dịch chuyển từ màu xanh đen sang màu nâu đỏ.
Sắt (III) hydroxit
Được tạo ra do tác dụng của base với muối sắt (III). Sản phẩm có màu đỏ gỉ, nâu
đỏ hay màu ánh tím, được sử dụng làm bột màu, ngoài ra nó được sử dụng ở trạng thái
tinh khiết để làm thuốc giải độc asen.
Fe(OH) 3 không tan trong nước và có tính lưỡng tính: tan dễ trong dung dịch axit
và tan được trong dung dịch kiềm đặc nóng hoặc Na 2 CO 3 hay K 2 CO 3 nóng chảy.
Các kết tủa hydroxit được biết là có hệ số lọc thấp và do đó khó rửa các ion tự
do của tạp chất. Các đặc điểm của kết tủa hydroxit phụ thuộc chủ yếu vào pH và nhiệt
độ tạo thành kết tủa.
Hydroxit sắt (III) có công thức Fe(OH) 3 .nH 2 O. Kết quả XRD cho ta thấy chúng
có cấu trúc hình lập phương với cạnh bằng 0.7568nm. Số hiệu nguyên tử trong một tế
bào đơn vị là 8.
1.3.2. Yttri
Hình 12. Kim loại yttri
Bảng 2. Một vài hằng số vật lý quan trọng của yttri
Ký hiệu nguyên tố, số thứ tự
Y, 39
Nhiệt độ nóng chảy (0C)
1525
Nhiệt độ sôi (0C)
3025
Phương pháp điều chế
Nhiệt canxi YF 3
Cấu trúc tinh thể
- Gói ghém chặt khít kiểu lập
phương (t0<14800C)
- Lập phương tâm khối
(t0>14800C)
Tỉ trọng (g/cm3)
4,47
Là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Y và số hiệu nguyên tử 39. Là một kim
loại chuyển tiếp màu trắng bạc, yttri khá phổ biến trong các khoáng vật đất hiếm và
hai trong số các hợp chất của nó được sử dụng làm lân quang màu đỏ trong các ống tia