Tổng hợp vật liệu cho xử lý zn2+ và CN trong nguồn nước ô nhiễm

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
KHOA HÓA HỌC
----------

TỔNG HỢP VẬT LIỆU CHO XỬ LÝ Zn2+ và CN- TRONG
NGUỒN NƢỚC Ô NHIỄM

Giáo viên hƣớng dẫn

: PGS. TS Lê Minh Cầm

Học viên

: TRẦN VĂN TƢỜNG
: K25

Lớp

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
ả
X

ả

PGS TS L M

ả

ắ

TS N

ò
ạ

–

C
ọ

E

C

ă

ễ T ịT

H

E
ạ

ă

ọ .

ả

H

H N

ả

ạ

ỉ ả

L

H

ạ

ọ

ạ

ọ
E

ả

V

ị

ạ
ạ

tron
Em

nc

nt

n c m n!
Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Họ

TRẦN VĂN TƯỜNG

Trang 2


MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài

I.

N
ễ

ạ

ẽ ủ

ễ

V

ă
ỉ
ủ

S

ủ

ạ

ị
C

ễ

ủ
ả
Ni2+, Zn2+, Cd2+ …)
C

ồ

ạ

N

ả ở
ạ

:

ỉ

ở
(Pb , Cu ,
2+

ạ

ừ
… C

ạ

ả

ẩ

ủ

2+

ả

ả
ạ

ễ

ị

ạ

ổ
ả

ở
ả

ễ

ụ
ọ

ĩ

ả

ạ
O

ạ

ồ

roxit
ủ

ị

ủ

ạ

K

ạ
ủ

“
ỉ

ồ

”
ủ

ạ

D
ễ

ạ

ủ
ạ

ụ
silic oxit, titan oxit, vv…
/
ạ
ọ
Nano ZnO
ủ nano Z O
d
ả
ụ
ả
ẩ
ẩ …

ủa
ụ

ò

ọ
M

ắ

/

ụ
ạ trên các oxit
ồ oxit, niken oxit, coban oxit và ẽ oxit.
ă

ò
ụ
N

Z O ò

ủ
ả

Trang 3


D

: “TỔNG HỢP VẬT LIỆU CHO XỬ LÝ Zn2+ và CN-

ă

TRONG NGUỒN NƯỚC Ô NHIỄM”
ụ
ổ
Z (II) ủ
ạ
Z O
ọ

ọ
ẽ

ủ

ạ B
Z O

ạ

H

H
ả ă
ụ ẳ

ả

ụ N

ả

ừ

ổ
ụ

Z O

ă này hy
Z O

ụ

ạ

ả

II. Nhiệm vụ của đề tài

1. Tổ
2. X
3. B

Z O ằ

ọ

ị
ả ă

ạ
ụ
Zn(II)
o
29 C ( 283K- 302K).

ả
ò

ủ
ụ ủ
ằ

ừ
Z O ổ
ổ
ụ

ọ
ả

ủ
ừ 10oC -

III. Đối tƣợng nghiên cứu

1. Nano ZnO
2. D
ị Z C2
IV. Phạm vi nghiên cứu

-

Q

ò

V. Phƣơng pháp tiến hành nghiên cứu

1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
-

Nghiên c u v c u trúc ZnO

Nghiên c u lý thuy t v
ẳng nhi t h p phụ Langmuir, Freundlich,
Toth
ng học bi u ki n b c 1, b c 2.
Nghiên các c
lý và phân tích k t quả thí nghi m.

2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Trang 4


-

-

-

P
ủ
ằ
(SEM, Scanning electron microscope ),
truy n qua (TEM,
Transmission electron microscope)
ễ ạ
X (XRD, X-ray
powder diffraction), phổ hồng ngoại bi
ổi Furier (FT-IR, Fourier
transform infrared), phổ tán sắ
ă

ng tia X-EDX/EDS (Energy
Dispersive X-Ray Spectroscopy),
Ti n hành các thí nghi m h p phụ ion Zn(II) bằng nano ZnO
X
ị
ng ion Zn (II) bằ
ổ h p phụ nguyên t
(AAS, Atomic Absorption Spectroscope)
X lý k t quả
c.

ĩ

ọc của các s li u th c nghi m thu

VI. Nội dung chính của luận văn

Lu

ă
C
C
C

c trình bày gồm 3
:
1 – Tổng quan
2 – Th c nghi m
3 – K t quả và thảo lu n

Trang 5


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
I.1. Cấu trúc của ZnO

Kẽ

O

(

ọ : Z O)
ọ
ẽ
ắ
ỉZ O

ắ
ẽ

ắ

Z O
3 ạ
)(
I 1)

w

ẽ
ằ
z

(ụ

ị
ẽ
) z

ắ
ạ
(

Hình 1.1. Các dạng cấu trúc của ZnO
D
C

(a) Rocksalt, (b) Zinc blende, (c) hexagonal wurtzite
w z
ạ ổ ị
z
Z O ỉ
ằ
ạ áp

Hình 1.2. C

Z O

w

z
Trang 6


C

trúc hexagonal wurtzite (hình 1 2) ồ
ụ
M
ạ
ồ
4
(
II)

ạ
Khí kích

ạ
ủ

tuy nhiên ở
Zn(II),

ồ
ị

ở 4

ạ (

VI)

ụ

ủ
Z O
ả
ụ
ả
ẩ …
ă
ụ

ạ

ủ

ả

ỏ

ủ

ạ

2

ổ

ọ

ụ
N

Z O ò

ẩ

ả
ụ
ả ă
ủ

ụ ủ

Z O

Z O

I.2. Các phƣơng pháp tổng hợp nano ZnO

Hi n nay, có r t nhi

c s dụ

nano kim loại

t cách tổng th thì chỉ

pháp từ trên xu ng (top-

w )

ừ

ch tạo ra các hạt

2

:

i lên (bottom-up).

Hình 1.3.P ư ng p áp c ế tạo ạt nano k m loạ oxit

Trang 7


I.2.1. P ư ng p áp t tr n u ng (top-down)
V

-

w

ỏ

ạ
ằ

ừ

ĩ

ủ

ả
C

ả

ẩ

ổ

ỉ

õ
ắ

(

theo cách này có
ụ

ụ

ĩ

ọ

ò …).

Hình 1.4.Nguy n lý c ế tạo ạt nano k m loạ oxit bằng p ư ng p áp ng ền c
T

n, v t li u ở dạng b

c làm từ các v t li u r t c

ọc

c tr n l n v i nh ng viên bi

t trong m t cái c i. Máy nghi n có th là nghi n

lắc, nghi n rung ho c nghi n quay (còn gọi là nghi n ki u hành tinh). Các viên bi c ng va
chạm vào nhau và phá v b

c nano. K t quả

) P

không chi u (các hạ

n dạ

c là v t li u nano

c s dụng v i các kỹ thu

c

bi t nhằm tạo ra s bi n dạng c c l n (có th > 10) mà không làm phá hủy v t li u. Nhi t
có th
l

u chỉnh tùy thu c vào từ
k t tinh lạ

bi n dạng ngu i. K t quả

ng h p cụ th . N u nhi

c gọi là bi n dạ

ò

c lạ

gia công
c gọi là

c là các v t li u nano m t chi u (dây nano) ho c hai

chi u (l p có chi u dày nm).
P

ừ trên xu ng có m t s

–

m sau:
Trang 8


Ư

-

:

ả

ng l n v t li

c hạt có

n 2 – 10 nm.

th xu
N

-

nm
ồng nh

m: tạo ra hạ

hạt bị khuy t t

phân b khá r ng,
ă

ng l n các tạp ch t, t n nhi

ò

ỏi thi t bị,

công ngh ph c tạ …
Chính vì v

c s dụng trong th c t .

I.2.2. P ư ng p áp t dướ l n bottom-up)
Nguyên lý củ

a trên vi c hình thành các hạt nano kim loại từ

các nguyên t ho
lý, sinh họ

ng thông qua quá trình x lý v i các tác nhân hoá học, v t

… P

từ

ồng nh t v m

c phát tri n r t mạnh mẽ vì s ti n l i và

máy móc, thi t bị, công ngh không quá ph c tạ
m là r t khó tạo ra m
hi

T

c

P

ừ

pháp v t lý, hóa học ho c k t h p cả
-P

:
ịnh hình, x lý nhi

)(

i lên có th

-lý.

ạo v t li u nano từ nguyên t ho c chuy n

n pha: v t li

c trạ

ỏi v

ng l n v t li u. Ph n l n các v t li u nano mà chúng ta dùng

c ch tạo từ

P

ò

c của sản phẩm cu i cùng. Ngoài ra, nh

c nung nóng rồi cho ngu i t
xảy ra chuy

thu

ịnh hình – tinh th (k t

) P

tạo các hạt

nano, màng nano.

-P

ọ :

hóa họ

m là r

ạo v t li u nano từ
ạng vì tùy thu c vào v t li u cụ th

ổi kỹ thu t ch tạo cho phù h p. Tuy nhiên có th phân loạ
thành hai loại: hình thành v t li u nano từ pha lỏ
) P

pha khí (nhi
nano, b

(

P
i ta phải thay
ọc
t tủa, sol-gel) và từ

tạo các hạt nano, dây nano, ng nano, màng

…

Trang 9

-P

:

th

ạo v t li u nano d a trên các nguyên tắc

:

v t lý và hóa họ

ụ từ

P

tạo các hạt

…

nano, dây nano, ng nano, màng nano, b

Hình 1.5. Vật l ệu nano được c ế tạo t eo p ư ng p áp sol – gel
I.3. Tổng quan về kim loại nặng

I.3.1. G ớ t ệu s lược về k m loạ nặng
K

ạ

ỉ

ạ

ỷ ọ

ạ

ễ

ồ
K

5 /

ạ

ạ
ạ:

3

A C S …)
T R A …).
V
:C
hòa tan) ị
( ạ

ạ

(P
ồ

P A

ạ
A

ạ trong khí

ắ
T

ằ

ạ

ễ
ạ

ạ T
ở ồ
C P Z C

R …)
( ạ
…)

)
…K
ồ

(H

3

N C

ạ
),

ả ă
ạ ồ ạ
ồ
ồ
ị

ạ (U

ủ

(
(
ạ
ạ
ồ
ễ

ở

ồ

Trang 10


ạ

D

ạ

ă

V
ủ

ồ

ạ

ồ

: các ngành công ng

.

I.3.2. K m loạ nặng trong nước

I

ạ
ạ

T
ắ
L

ạ

ị

ạ

ả

ỏ

ở

ở

ỏ

ạ
ọ

ỏ C

ạ

ạ
ả

ằ

ở

ằ

ạ

ẽ

Q

ạ

ạ

T

ủ

ạ

6.
C
ủ

ạ

ụ
ủ

ằ

ủ

ẩ ĩ
ạ ị ẩ
Trang 11


ằ

ạ

)

(

ở

ị

Q
ạ

ạ

proto
ẩ

Q

ủ

ạ

ả ă
ả

ọ

ủ

ạ

V

ỏ

ĩ

ằ

ụ
D

ạ

ủ

ạ

ả

ạ

ả ă
ỏ

ạ

ở

ạ

(

ĩ

ủ

so

)
V

+1 (
ỏ

ồ

ạ
D

ủ

)
ạ

+1

ỉ

ạ ở ạ
V
ỉ

ạ
ả ă

+2

ẩ

ở

ă

H

ạ
(

ả

) ở
ả ă

ạ
ẩ

ạ

2+

ạ

2+

+

M .6H2O↔ M .OH.5H2O+ H
M2+.OH.5H2O ↔ M(OH)2.4H2O + H+
ạ
+3

ủ
H
ò
ả
ắ (III) ở H > 8 5
+4
ả2
ạ

V
3

ỏ

ở
ụ
V

ủ

ạ

ả
ở H
ễ
: C 2O72-;

CrO42- …
ạ
ẽ

ồ

ủ
ạ

ẽ
ạ
I.4. Tổng quan về kẽm trong nƣớc
H
ẽ
(ZnCO3) Tổ
ă
ồ
ị ẽ

ồ

:
ị

ị
ạ

ủ

ổ

ạ
ạ

nguy
….

(ZnS) và smithsonite
64
Zn, 66Zn

Trang 12


và 68Z

H

ả

ò
Kẽ
N

ả

15 ồ

ị ẽ

ạ

ụ

ả

ẽ

ẽ
ụ

65

Z

ọ
ạ

ụ

Kẽ

ở ồ
ạ ả

ủ

…C
ụ
f

; ẽ

ả

;…
Kẽ
ẽ
ễ
Kẽ

ò ỉ ừ

ừ

ồ

ẽ

ẽ

ừ

ả
…

ả

ồ
ạ

ị

ẽ

ẽ
ủ

ả

23

ẽ

ẽ
ả
ẽ

V

f

ụ

ả

P
P
P

)
ả

:

ả

/L

ẽ

ẩ

:

ụ;
ọ

ạ
T

ẩ
5

ủ Z

;…
ọ ;

ụ

ễ

(

ạ

;
ổ

ò
ạ
ễ

f

ễ ion Zn(II):
ủ
;

ẩ

ụ

ả

ừ 4-8

ồ

;

:

ủ
1 ~ 100
ổ

ẽ
ẽ

3-5 )

g).
Theo PNEC (Predicted No Eff C
là 150 – 200 μ /L
M
- P
ủ :
- P
ọ :

P

ă
ạ

ở
(

ẽ

-

…

ồ

ả

ạ

…T
C

ụ

2

z

ở

ồ

L

C
ị

Kẽ
ồ

ẽ

ỳ

Kẽ

ọ

ị

ễ
ừ

ụ
ẽ

;

ổ

ụ

;…
ổ
;
ọ ;…
ả
ồ
ả

z

;…

ạ
P
ụ

Y

ụ
Trang 13


ụ
ả

N

ụ

ở

hoàn

ụ

ò

ụ

ồ ạ

ụ ủ

.
I.5. Tổng quan về hấp phụ

I.5.1. H ện tượng ấp p ụ
H

ụ

ọ
ắ

ắ

ả

C

ỏ

ọ

Q
H

ỏ

ụ(
ạ ủ
ụ ả

ọ

)

ụ ọ

ả
ắ

ạ

(
ủ

ỏ

)

ạ

ỏ )

ả

ồ

ụ

(ắ ) ủ
T

ằ
ạ

ụ

I.5.2. P

(

) T
ằ

V

ụ

(ion

ắ
K

ụ
(

ụ

ồ
ạ

ở
ằ

C

ả

(

) ằ
(

ụ ọ

ụ

ằ

)

ụ (adsorbent);

ị

)
ị

ị

ị

ụ

ủ
ă

ắ –ỏ
ả ă
ụ

ị

ị

ụở
ồ

ủ

(

)
ụ

T
ụ

ả
ụ

ọ

n loạ các dạng ấp p ụ

T

ụ

(

ụ ằ
2 ạ

) ủ

nt

ị

T
ụ:

ụ

ụ
ụ

ụ

ọ

So sánh:
Nhi t
Entanpi
L

Chỉ tiêu
h p phụ

Hấp phụ vật lí

Hấp phụ hóa học

Th p

Cao

Nhỏ
20 J/
T
u: gi a các
phân t , là l c vandevan,

L n: 50 n 800 kJ/mol
T
ạnh: liên k t

c ng hóa trị, liên k t ion,
Trang 14


l
T

T
h p phụ
C
Nă
ng hoạt hóa
Thu n nghịch

ĩ

…
ng nhanh
p

liên k t ph
…
T
ng ch m
p
Cao
ở nhi
cao

Th p

ở mọi nhi

I.5.3. Hấp p ụ trong mô trường nước
T

ị

ụ
:

3
ụ D
ị
ụ ả

ủ

ụ

ả

ị

ụ ạ

ụ

ụ C
T

ủ

ụ

ị

ụ
ị

ủ

ọ

ọ

ủ

ạ
ụ

ị
ụ S

:
ủ

ụ

ụ

ụ
ị

ụ

ị
ụ

ủ

.
I.5.4. C n bằng ấp p ụ
Q
ụ

ụ

ị

C

ị

ụ

T

ị

ụ

ụ

ạ
ắ

ụ

ở ạ

ụ ằ

ả
M

ụ ạ
ụ

ạ
ồ

ạ
ủ

ằ
ằ
ị

ị

ọ

ổ (T=
ụ

ẳ

ủ

ụ:

= f(T P
Ở

ụ

C)
ễ

)

ụ

ủ

P(

C)

I.5.4.1. P ư ng trìn đẳng n ệt ấp p ụ Langmu r

ả
ụ
ụ
ụ P
ả
:
 T

ị

ụ

ạ

ị
Trang 15


 M
 B

ỉ

ụ
ồ
ụ

ụ

ĩ

ă

ụ
ủ

rên các trung tâm

ạ
T

ở
ụ ắ

ả

ụ

ị

L

ạ

:

T
qm :
KL: ằ
ị

ụ

ạ
ụ

ằ

ụ ạ
ụ ọ ọ ủ
Ce: ồ
qe: D
ằ
P
(1 1)
+B
ễ
ụ

+B

ễ

ị

ụ
ụ

ị

KL

ụ
ị

ỏ

ở ạ
ụ ủ
ị
ụ ạ
ạ
:
ủ 1/ e vào 1/Ce

ụ

ằ
ồ

ằ

Ce

ủ Ce /qe vào Ce

ịnh

Từ các giá trị th c nghi m của qe và Ce bằng cách x lý hồi quy tuy
c các tham s qm và KL

I.5.4.2. P ư ng trìn đẳng n ệt ấp p ụ Freundl c
P
ẳ
ụF
ụ

ụ
ẳ

(

qe :
Ce : ồ
KF, n :
)
ụ
Dạ

ồ

F

ị
ằ
ằ
ằ

ụ
:

ị
ị

F
ủ

ủ

ạ

ủ
ủ

ă

ụ ạ

ồ

ằ

Ce

ụ
ụ

F
Trang 16

I.5.4.3. p ư ng trìn Tot
T
ổ

L

:
q

K T q C e

1 ( K C ) 

t 1/ t

T

T

: q :

ụ

Ce : ồ

ằ

(1.6)

e

ạ

ủ

ụ
T

KT và t : các
P

ằ

ả

T

ụ

ụ
qe :

ằ

ủ

ị

ụ ạ

ồ

ằ

Ce

I.5.5. Động ọc ấp p ụ
Quá trình h p phụ

ng xảy ra gồm nhi

ạn n i ti p nhau: chuy n ch t,

khu ch tán trên b m … M t khác quá trình h p phụ còn chịu ả
ởng của nhi u y u
t
: u trúc v t li u h p phụ, ch t bị h p phụ… V
ng học của quá trình h p
phụ th
ng r
D
ng s dụ
ng
học bi u ki
mô tả ng học của quá trình h p phụ.
I.5.5.1. P ư ng trìn động ọc b ểu k ến bậc 1 của Lagergren
P
ng học h p phụ bi u ki n b c nh
xu t bởi Lagergren có dạng
:

T

:
(

/ ):

(

/ ):

ng h p phụ ở th
ng h p phụ ở th

(phút): hằng s t
Dạng tích phân củ

m cân bằng ng v i nồ

Ce

mt

h p phụ bi u ki n b c nh t
ng học bi u ki n b c nh

c vi

:

(1.8)
Trang 17


I.5.5.2. P ư ng trìn động ọc b ểu k ến bậc 2
P
ng học h p phụ bi u ki n b c hai có dạng vi phân:

V

ạ

:

T

:

2

( /(

Từ (1 8)

))

ằ

ụ

(2 0)

ị

ị

ị

ằ

theo

ồ

Kết luận:
Tổ
ễ

ủ

.

ạ

ồ

ả

Z (II) nói riêng làm ô

ở

ọ

ỏ

ạ
ả

C

ụ

ổ

ủ

C

ụ
ả ĩ

ụ

N

ĩ

ẽ

ổ

ễ

ừ

ụ
ụ
ò
+ Tổ

T

ở

ạ

ẽ

oxit tr

ổ

ủ

:
Z O ằ

ủ

ạ
ă
Kẽm clorua

ZnCl2.
+
+T

ổ
ụ
ụ ủ

+N
ion Zn(II) ở

Z O
ằ

ụ

nano ZnO.
ằ
ion Zn(II).
ọ

ọ
ọ

ủ

ụ

Z O.

Trang 18


CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM
II.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu đặc trƣng vật liệu

II.1.1. P ư ng p áp n ễu ạ t a X XRD)
Nguyên lý: P

ễ

ạ

X
ủ

N

ủ
ễ

ạ

ả

ễ
ồ

ả

X
ị

ủ
ả
ễu xạ tia X:

Nguyên lý củ

ạ

ạ
ị

ạ
ạ

ạ

Hình 2.1. Nguy n lý của p ư ng p áp n ễu ạ t a X
C

X

c sóng λ chi u vào hai b m t cách nhau m t khoảng cách d v i

góc t i θ. Góc gi a chùm tia t i và chùm tia nhiễu xạ là 2θ. Khi xảy ra c
khoảng cách (A+B) phải bằng m t s nguyên l
X

ởng thì

c sóng nλ.

ảng cách (A+B), v i hai pháp tuy n vuông góc v i chùm tia t i và chùm nhiễu

xạ, ta có:
sinθ 
Từ
D

ị

A B
  ( A  B)  2d  sinθ
d d

: nλ = 2.d.sinθ
B
ủ
ả
c trung bình D của các hạt tinh th (hạ

ồ

ễ ạ
p) theo công

có

th cDebye-Scherrer:

Trang 19


T ực ng ệm: C
ạ

ủ

X( D8 Advance – B
ụ

ằ

(

Z O

) ạ Kh

H

ằ

0 15406

C

ọ –

ạ

ễ
ọ K

ọ T N
2θ

và

;

ổ ừ 20 –

80o .
II.1.2. P ư ng p áp kín

ển v đ ện tử quét – SEM

K

(S
ạ

ả

)

ạ

ủ

ằ

ụ

) ẹ
ắ

ủ

ạ ả

ả

ỳ
ụ

ạ

C
C
ổ

ụ
ả

M

ả

(
N

E

ạ

ạ

ủ

ạ
ừ

ụ

ẽ

ạ

ạ

ạ

M
ủ
ủ

ụ

ạ

ụ
ả

T ực ng ệm: C
Microscope S-4800 ạ V

P

V

TEM
ỳ

C

ủ
ụ ả
ị ễT

II.1.3. P ư ng p áp kín

ụ ủ

F

E

S

E

ển v đ ện tử truyền qua - TEM
ụ

ạ ả

ẽ

ủ

ả

ạ
ạ

ừ

2 ụ

ẽ

K

ụ
ẽ

C

ổ
ả

ụ
T ực ng ệm: C
Philips Tecnai 10 M

ạ
ụ

ả
ạ
ủ
V

ạ

ị
ị

ạ

TEM

ễT
Trang 20


II.1.4. P ư ng p áp quang p ổ ấp p ụ nguy n tử AAS)
Nguyên lý: D
M
ẩ S

ẩ

ạ

ủ

ẩ

ằ
ị

ọ

/

ạ

ằ

ằ

ủ

ổ

ụ

Từ

ị

ạ
T ực ng ệm: H

Z (II)

ị

A800 P

E

ạ T

ị
II.1.5. P ư ng p áp p ổ ồng ngoạ b ến đổ Four er FT-IR)
Nguyên lí: P ổ ồ
ụ
ị
N
ủ

ạ
ồ ạ

ổ F

ĩ

ủ
ụ

ạ ồ

ạ

ủ

T
ạ

trong
ả
ạ
(

ẽ

ị
K

ọ
ẽ
ủ

ở
ạ ồ

ụ ồ

)
ồ

ị
ạ ở

D

ụ

ạ ủ

Thực nghiệm: P ổ IR ủ
Shimadz ạ B
H

Z O
H

IR P
ạ

-21

ọ SPHN

II.1.6. P ư ng p áp p ổ tán ạ năng lượng t a X EDX)
Nguyên lý: T
ổ

ọ
ị

ằ

ạ

ủ

ổ

ạ ă

ủ

SEM
ạ ă

ẽ

X

ạ

X

ị
Thực nghiệm: G ả ồ EDX ủ
V
H
K
ọ
C
ò X-Act (Anh).

ẩ

X

ạ ă
ẽ

ả

ụ

EDX K
ủ

Vị

ủ

ủ
ă
V t Nam

ổ
ạ

M
ạ ă

ổ

ạ V
ỹ
ị JEOL 6390 (N

)

Trang 21


II.1.7. T uyết đẳng n ệt ấp p ụ-k ử ấp p ụ N2 (BET)
ụ

Nguyên lý: Mô hình BET
P

BET

ụ

3

ả

ụ
ị

ả

: i)E

ằ

ỏ

ụ; iii)S

ụ ủ
; ii)K

ụ ở

ở

bão hòa.
V

ụ

BET

ở

ẩ

ả

ị
ạ

ủ

BET ở

:
P
1
C 1 P


x
V ( Po  P) Vm .C Vm .C Po

T

: P

ằ

V

(II.3)

Po
ị

ò C
ụ

ủ

Vm

ụ

ắ
ồ
ả

ừ ồ

(

ị

ị

 

B
ủ

ị

ị

ụ

ụ

ừ 0 05

)

ủ

Vm (cm3.g-1)

ủ

ị

1

ẩ

T
P) vào P/Po

ằ

ằ

ạ

ẳ

C(

ủ P/V(P o0 30 C

OA

ủ
ị

ủ

2 3).

1
C 1
và tg 
Vm .C
Vm .C

(II.4)

ị

B

ụ

ủ

-Emmett-T

(BET)

ắ :
SBET=Vm.am.N.
T

: N
am


(II.5)

A
ị

ụ
ủ

ị

ụ

Trang 22


K

ụ

ủ

.g-1 thì:
SBET=4,35.Vm (m2.g-1)

=0,162 nm2

3

ị

Vm

(N2) ở 77K

(II.6)

Hình 2.3. Sự p ụ t uộc P/V Po-P) vào P/Po
T ực ng ệm:
ẳ
ụ- ả
ụ N2 ở 77 35K

ă
H

TRI START 3000 M
HSP H N

T

ạ B

H

II.2. Tổng hợp nano ZnO
II.2.1. P ư ng p áp kết tủa óa ọc dùng Natr cacbonat
II.2.1.1. Hóa chất
STT

Tên hóa chất

Nguồn g c xuất xứ

1

Kẽm clorua (ZnCl2)

Trung Qu c

2

Natri cacbonat (Na2CO3)

Trung Qu c

II.2.1.2. Cách tiến hành
P

ọ

ủ

ổ

:

ZnCl2+ Na2CO3 + H2O  Zn(OH)2 + 2 NaCl + CO2
Zn(OH)2 to ZnO + H2O

Trang 23


Bƣớc 1: C ẩ
ZnCl2
100
Bƣớc 2: C ẩ

ị

ị

ẽ

0 25M (

ị

ị

N 2CO3 0,25M (dd B), ằ

Na2CO3 vào 100
Bƣớc 3: K
ừ

ị

70oC;
ị

A

ỏ6

S
ỏ
Bƣớc 4: H
Bƣớc 5: Lọc r
etylic.
Bƣớc 6:
ả

A(

ằ

ò

34

ò
70oC S

A)

y 500 vòng/phút và nhỏ ừ ừ
/
D
ị
ủ

2 65

ị
ắ

B
T

H ủ
ị : H=9
ở 70oC trong 2h.

ắ ằ
cc
H=7

ỹ

ỏ

ằ

ở 70oC trong 6h.

ẩ

Bƣớc 7: N
trong 3h.

A)

ắ

khác nhau 200, 300, 400, 500oC

ở

II.2.2. P ư ng p áp kết tủa trong mô trường k ềm
II.2.2.1. Hóa chất
STT
1
2

Tên hóa chất

Nguồn g c xuất xứ

Natri hidroxit (NaOH)
Kẽm clorua (ZnCl2)

Trung Qu c
Trung Qu c

II.2.2.2. Cách tiến hành
Phản ng hóa học của quá trình tổng h p:
ZnCl2 + 2NaOH Zn(OH)2 + 2 NaCl
Zn(OH)2 ZnO + H2O
Bƣớc 1: C

ẩ

ị

ị

N OH 0 05 M(

A) ằ

ò

0 2 N OH

100

Trang 24


Bƣớc 2: C

ẩ

ị

ị

Bƣớc 3: Nhỏ ừ ừ
t
ỏ6 /
ủ ắ

S

ZnCl2 0 025M (

B) ằ

ịch NaOH (dd A) xu
ồng th i khu y mạ
ỏ

ỏ

H ủ

Bƣớc 4: K
Bƣớc 5: Lọc r a ỹ
Bƣớc 6:
ả
ẩ
Bƣớc 7: N
ắ

ò

3 4 ZnCl2 trong 100ml

a dung dich ZnCl2 (dd B) ở trên v i
500 ò /
Dun ị

ị : H=9

2
ắ

ằ

H=7
ở 70oC trong 6h.
ở 200oCtrong 3h.
cc

ằ

II.2.3. P ư ng p áp dùng axit oxalic
II.2.3.1. Hóa c ất
STT
1
2

Tên hóa chất
Axit oxalic (C2H2O4.2H2O)
Kẽm clorua (ZnCl2)

II.2.3.2. Các t ến
P

ọ

Nguồn g c xuất xứ
Trung Qu c
Trung Qu c

n
ủ

Bƣớc 1: C ẩ ị
ị
ạ
ủ
ị

Bƣớc 2: C ẩ ị
ị
ịnh m
n vạch củ
Bƣớc 3: L 30
ị

ổ

:

ZnCl2 + C2H2O4 ZnC2O4 +2 HCl
ZnC2O4 ZnO + CO + CO2
ẽ
0 25M ằ
ò
34
100
05M ằ
ò
63
ịnh m c 100 ml.
ZnCl2 0 25M ( A) 30
ị

Nhỏ ừ ừ
ịch (dd A) xu
6 /
ồng th i khu y mạ
ủ ắ T

ỏ
S
ỏ
H ủ
Bƣớc 4: K
2
Bƣớc 5:
ủ ạ

Z C

ị

2

C2H2O4.2H2O

c

05M(

a dung dich axit oxalic(dd B) ở trên v i t
500 ò /
D
ị

B)
ỏ

ị : H=1

Trang 25