Nghiên cứu tổng hợp vật liệu lafeo3 bằng phương pháp sol gel

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HOÀNG THỊ THƯƠNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU LaFeO3
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL - GEL
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số

: 60440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. VÕ VĂN TÂN

Thừa Thiên Huế, năm 2016
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác
giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công
trình nào khác.
Tác giả
Hoàng Thị Thương

ii


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin được gửi tới Thầy giáo PGS.TS. Võ Văn Tân lời biết ơn
chân thành và sâu sắc nhất. Thầy là người đã giao đề tài và tận tình chỉ bảo, hướng
dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong bộ môn Hóa Vô cơ và quý Thầy
Cô trong khoa Hóa đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
quá trình tôi tiến hành thực nghiệm tại Khoa hóa.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự động viên vật chất và tinh thần của những người
thân yêu trong gia đình, bạn bè để tôi hoàn thành luận văn này.

Huế, tháng 9 năm 2016
Học viên

Hoàng Thị Thương

iii

iii


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA ................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iii
MỤC LỤC ............................................................................................................... 1
DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC MẪU ..................................................................... 5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .......................................................................... 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ................................................................................ 7
MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 9
Chương 1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT ............................................................ 10
1.1. VẬT LIỆU PEROVSKITE....................................................................... 10
1.1.1. CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT LIỆU PEROVSKITE ......................... 10
1.1.2. Tính chất và ứng dụng vật liệu Perovskite ....................................... 11
1.2. PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU............................ 12
1.2.1. Giới thiệu về phương pháp sol – gel .................................................. 12
1.2.2. Các khái niệm cơ bản ......................................................................... 12
1.2.3. Các quá trình chính xảy ra trong quá trình sol – gel ...................... 13
1.3.1. Giới thiệu về vật liệu nano ................................................................. 15
1.3.2. Một số ứng dụng của vật liệu nano ................................................... 15
1.4. CROM – HỢP CHẤT CỦA CROM VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG ........................................................................................................... 16
1.4.1. Tính chất lý hóa của crom (Cr) ......................................................... 16
1.4.2. Các hợp chất của crom ....................................................................... 16
1.4.3. Ứng dụng của crom ............................................................................ 18
1.4.4. Ảnh hưởng của crom đối với sức khỏe con người và môi trường .. 19
1.4.5. Các nguồn sản sinh crom gây ô nhiễm.............................................. 19
1.5. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ ............................................ 20
1.5.1. Khái niệm chung ................................................................................. 20
1.5.2. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học................................................... 20
1.6. QUÁ TRÌNH QUANG XÚC TÁC ........................................................... 21

1


1.6.1. Nguyên lý xúc tác quang hóa ............................................................. 21
1.6.2. Cơ chế quá trình xúc tác quang dị thể .............................................. 21

1.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính xúc tác của vật liệu ........................ 22
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................... 23
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 23
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...................................................................... 23
2.2.1. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu LaFeO3............................................... 23
2.2.2. Đặc trưng của vật liệu LaFeO3 .......................................................... 24
2.2.3. Ứng dụng của vật liệu LaFeO3 đã tổng hợp được ........................... 24
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 24
2.3.1. Phương pháp tổng hợp vật liệu LaFeO3 ........................................... 24
2.3.2. Các phương pháp kiểm tra đánh giá mẫu ........................................ 26
2.4. HÓA CHẤT – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM .............................................. 36
2.4.1 Hóa chất ................................................................................................ 36
2.4.2. Dung dịch chuẩn độ muối Morh........................................................ 36
2.4.3. Chất chỉ thị điphenylamin.................................................................. 36
2.4.4. Dụng cụ thí nghiệm ............................................................................. 37
2.4.5. Pha chế các loại hóa chất .................................................................... 38
2.4.6. Thiết bị ................................................................................................. 39
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................... 40
3.1. TỔNG HỢP VẬT LIỆU LaFeO3 ............................................................. 40
3.1.1. Phân tích nhiệt mẫu vật liệu LaFeO3 ................................................ 40
3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hình thành vật liệu
LaFeO3 ........................................................................................................... 40
3.1.3. Ảnh hưởng của polyvinylancol (PVA) đến quá trình hình thành vật
liệu LaFeO3 .................................................................................................... 42
3.1.4. Ảnh hưởng của axit citric đến quá trình hình thành vật liệu LaFeO 3
......................................................................................................................... 45
3.2. ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU LaFeO3 ................................................ 47

2

3.2.1. Thành phần hóa học mẫu LaFeO3 .................................................... 47
3.2.2. Liên kết hóa học mẫu LaFeO3 ........................................................... 48
3.2.3. Hình thái của vật liệu LaFeO3 ........................................................... 49
3.3. ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU LaFeO3 ................................................... 49
3.3.1. Khả năng hấp phụ dung dịch Cr(VI) của vật liệu LaFeO 3............. 49
3.3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ xanh metylen ................ 50
3.3.3. Khả năng hấp phụ và quang xúc tác phân hủy dung dịch xanh
metylen của vật liệu LaFeO3 theo thời gian ............................................... 52
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 56

3


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A
EDS

Độ hấp thụ quang
Phổ tán sắc năng lượng

IR

Phổ hổng ngoại

MB

Xanh metylen

PVA

Polivinylancol

SEM

Kính hiển vi điện tử quét

TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua

UV-VIS
XRD

Phương pháp phổ hấp thụ electron
Nhiễu xạ tia X

4


DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC MẪU

Nhiệt độ
Ký hiệu

nung

Tỉ lệ mol

Tỉ lệ mol

PVA/(La3++Fe3+) axit citric/(La3++Fe3+)

( oC )

(mol/mol)

(mol/mol)

T1

550 oC

2/1

2/1

T2

650 oC

2/1

2/1

T3

750 oC

2/1

2/1

T4

850 oC

2/1

2/1

P1

750 oC

1/2

2/1

P2

750 oC

1/1

2/1

P3

750 oC

2/1

2/1

P4

750 oC

3/1

2/1

C1

750 oC

2/1

1/1

C2

750 oC

2/1

3/2

C3

750 oC

2/1

2/1

C4

750 oC

2/1

3/1

5


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye - Scherrer của vật
liệu LaFeO3 ở các nhiệt độ khác nhau .................................................... 41
Bảng 3.2. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye Scherrer của vật
liệu LaFeO3 ở các tỉ lệ mol PVA/ (La3++Fe3+) khác nhau ...................... 43
Bảng 3.3. Kích thước hạt tính theo phương trình DeBye Scherrer của vật
liệu LaFeO3 ở các tỉ lệ mol axit citric/(La3++Fe3+) khác nhau ................ 45
Bảng 3.4. Thành phần nguyên tố vật liệu LaFeO3 ................................. 48

Bảng 3.5. Hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của vật liệu LaFeO3 theo thời gian 50
Bảng 3.6. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ xanh
metylen .................................................................................................. 51
Bảng 3.7. Hiệu suất hấp phụ dung dịch xanh metylen trong bóng tối của
vật liệu LaFeO3 theo thời gian ............................................................... 52
Bảng 3.8. Hiệu suất quang xúc tác phân hủy dung dịch xanh metylen của
vật liệu LaFeO3 theo thời gian .............................................................. 53

6


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Cấu trúc của tinh thể Perovskite lý tưởng ............................... 10
Hình 2.1. Gel ướt vật liệu LaFeO3.......................................................... 25
Hình 2.2. Gel khô vật liệu LaFeO3 ......................................................... 25
Hình 2.3. Vật liệu LaFeO3 thu được sau nung ........................................ 25
Hình 2.4. Sơ đồ chế tạo vật liệu LaFeO3 bằng phương pháp sol – gel .... 26
Hình 2.5. Sơ đồ tia tới và tia phản xạ trên mạng tinh thể. ....................... 27
Hình 2.6. Cách xác định các thông số tính toán kích thước hạt từ phổ
XRD ....................................................................................................... 28
Hình 2.7. Phổ hấp thụ quang phụ thuộc bước sóng ............................... 32
Hình 2.8. Đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc A vào nồng độ C. ........ 32
Hình 2.9. Tổng các độ hấp thụ quang thành phần................................... 33
Hình 2.10. Phân tử xanh metylen (MB) ................................................. 34
Hình 2.11. Bình định mức dung dịch xanh metylen ............................... 34
Hình 2.12. Sơ đồ phản ứng oxi hóa điphenylamin.................................. 37
Hình 3.1. Giản đồ phân tích nhiệt của mẫu ............................................ 40
Hình 3.2. Giản đồ XRD của các mẫu nung ở các nhiệt độ khác nhau ..... 41
Hình 3.3. Phổ UV –VIS quang xúc tác phân hủy dung dịch xanh metylen

với xúc tác LaFeO3 điều chế ở các nhiệt độ nung khác nhau................... 42
Hình 3.4. Giản đồ XRD của các mẫu ở các tỉ lệ mol PVA/ (La3++Fe3+)
khác nhau ............................................................................................... 43
Hình 3.5. Phổ UV –Vis sau khi quang xúc phân hủy dung dịch xanh
metylen với xúc tác LaFeO 3 điều chế ở các tỉ lệ mol PVA/ (La3++Fe3+)
khác nhau ............................................................................................... 44
Hình 3.6. Giản đồ XRD của các mẫu ở các tỉ lệ mol axit citric /
(La3++Fe3+) khác nhau ............................................................................ 45
Hình 3.7. Phổ UV –Vis sau khi quang xúc phân hủy dung dịch xanh
metylen với xúc tác LaFeO 3 điều chế ở các tỉ lệ mol axit citric/
(La3++Fe3+) khác nhau ............................................................................ 46
Hình 3.8. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) của vật liệu LaFeO 3 ....... 47
Hình 3.9. Phổ hồng ngoại FT-IR của vật liệu LaFeO3 ............................ 48

7


Hình 3.10. Ảnh SEM của vật liệu LaFeO3 ............................................. 49
Hình 3.11. Ảnh TEM của vật liệu LaFeO3 ............................................. 49
Hình 3.12. Hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của vật liệu LaFeO3 theo thời gian50
Hình 3.13. Đường chuẩn xác định nồng độ xanh metylen ...................... 51
Hình 3.14. Hiệu suất hấp phụ dung dịch xanh metylen trong bóng tối của
vật liệu LaFeO3 theo thời gian ............................................................... 52
Hình 3.15. Hiệu suất quang xúc tác phân hủy dung dịch xanh metylen
của vật liệu LaFeO3 theo thời gian .......................................................... 53

8


MỞ ĐẦU

Hiện nay, môi trường ở nhiều nơi bị ô nhiễm bởi: nước thải, khí thải và chất
thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp thải ra chất thải
làm các nguồn nước bị gia tăng hàm lượng kim loại nặng như crom, chì, thủy ngân,
các chất màu hữu cơ……vượt ngưỡng quy định, gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng
cho sức khỏe, đời sống con người và là vấn đề cấp bách của xã hội. Đã có nhiều
phương pháp xử lý các loại nước bị ô nhiễm như: phương pháp hóa học, phương
pháp vật lý, hóa lý và sinh học…[7], [18].
Sắt oxit, xeri oxit là những oxit phổ biến, chúng có những đặc tính rất lý
thú như khả năng hấp phụ xử lý môi trường, khả năng xúc tác xử lý khí thải; hỗn
hợp các oxit: Sắt và xeri oxit, bitmut oxit [3], [5], [40] có các đặc tính đó tốt hơn so
với đơn oxit và được ứng dụng để làm chất xúc tác quang hóa xử lý nước. Trong
đó các oxit hỗn hợp dạng Perovskite ABO3 (A = La, Y; B = Cr, Mn, Fe, Co, Ni)
được đặc biệt chú trọng, không những có thể thay thế cho các kim loại quý để làm
xúc tác cho các phản ứng hoá học, mà còn có khả năng hấp phụ rất tốt các ion kim
loại nặng. Vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu ABO3 ứng dụng trong lĩnh vực
xúc tác và hấp phụ các hợp chất độc hại là cần thiết, có tính khoa học và tính thực
tiễn cao.
Có rất nhiều phương pháp chế tạo oxit hỗn hợp, tùy theo mục đích có thể lựa
chọn các phương pháp khác nhau. Phương pháp sol – gel được ứng dụng để chế tạo
các oxit hỗn hợp có kích thước nhỏ, có tính đồng nhất, độ tinh khiết hóa học cao và
bề mặt riêng lớn là ưu điểm của phương pháp này.
Đã có nhiều công trình về tổng hợp và ứng dụng của LaFeO3 [35], [38] nhưng
chúng tôi chưa thấy đề tài về tổng hợp LaFeO3 bằng phương pháp sol - gel sử dụng
tác nhân polyvinyl ancol (PVA) và axit citric; đánh giá khả năng hấp phụ crom (VI),
hấp phụ và quang xúc tác phân hủy xanh metylen. Vì các lý do trên, chúng tôi chọn
đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu LaFeO3 bằng phương pháp sol –gel ” làm
nội dung nghiên cứu của luận văn cao học.

9

Chương 1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT
1.1. VẬT LIỆU PEROVSKITE
1.1.1. Cấu trúc tinh thể vật liệu Perovskite
Các hợp chất vô cơ có công thức cấu tạo tổng quát là ABO3 trong đó A là các
nguyên tố đất hiếm thuộc họ lantanide (A = La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) và B là các kim
loại chuyển tiếp (Mn, Co, Fe,...) có cấu trúc tinh thể ở dạng Perovskite. Trường hợp
chung, bán kính của cation A lớn hơn bán kính của cation B.
Cấu trúc Perovskite ABO3 lý tưởng có dạng lập phương (hình 1.1a), với các thông
số của ô mạng cơ sở thỏa mãn: a = b = c và α = β = γ = 90o. Cation lanthanide A
nằm tại các đỉnh, anion O2- nằm tại vị trí tâm của các mặt của hình lập phương, còn
tâm hình lập phương là vị trí của cation B.

Hình 1.1. Cấu trúc của tinh thể Perovskite lý tưởng
Ngoài ra, có thể mô tả cấu trúc tinh thể Perovskite lý tưởng dưới dạng sắp xếp
các bát diện tạo bởi các anion oxi (hình 1.1b). Trong trường hợp này cation B nằm
tại vị trí các hốc bát diện, tâm của hình lập phương tạo bởi 8 cation B lân cận là vị
trí của cation A. Từ hình 3b có thể thấy góc liên kết giữa B - O - B là 1800 và độ dài
liên kết B - O bằng nhau theo mọi phương. Dưới tác dụng của các điều kiện bên
ngoài như nhiệt độ, tạp chất, từ trường, áp suất,... cấu trúc Perovskite lý tưởng sẽ bị
biến dạng. Cấu trúc Perovskite không còn dạng lập phương lý tưởng dẫn tới góc
liên kết B - O - B là khác 1800, đồng thời độ dài liên kết B - O theo các phương khác
nhau sẽ khác nhau.
Chính sự thay đổi cấu trúc mạng tinh thể Perovskite mà các tính chất đối xứng,
tính chất điện và từ của vật liệu bị thay đổi. Đặc biệt khi có lẫn các loại cation kim
10


loại khác với các tỉ lệ hợp thức khác nhau sẽ tạo ra những loại hợp chất có tính chất
riêng biệt và có những ứng dụng khác nhau trong sản xuất và đời sống, đây cũng là

hướng nghiên cứu mới đang thu hút nhiều sự quan tâm. [37].
1.1.2. Tính chất và ứng dụng vật liệu Perovskite
1.1.2.1. Tính chất dẫn điện
Cấu trúc điện tử của hệ vật liệu Perovskite đất hiếm kim loại chuyển tiếp
(LnMO3) phụ thuộc chính vào tương tác ion kim loại chuyển tiếp 3d (M) và ion O2. Độ dẫn điện được điều khiển: một là, lựa chọn kim loại chuyển tiếp 3d (M) khác
nhau để thay đổi cấu hình điện tử dn (n thay đổi) của ion kim loại; hai là, pha tạp (ví
dụ, thay thế một phần kim loại hóa trị 2 vào ví trí Ln hoặc M) dẫn đến thay đổi hóa
trị ion kim loại chuyển tiếp 3d.[27], [29], [36].
1.1.2.2. Tính chất hấp thụ khí
Vật liệu Perovskite thể hiện tính hấp thụ khí trên bề mặt, ví dụ như một số khí
CO, NOx và O2. Tính chất hấp thụ khí O2 của vật liệu oxit Perovskite là quan trọng
vì liên quan đến tính chất xúc tác và tính chất nhạy khí. Vật liệu LaMO3 (M = Cr,
Mn, Fe, Co, Ni) có tính chất hấp thụ khí oxy cực đại với vật liệu có Mn và Co.
LaFeO3 có tính hấp thụ thuận nghịch tốt hơn so với các hợp chất của kim loại chuyển
tiếp 3d khác. Hệ LnFeO3 (Ln = La, Nd, Sm, Gd và Dy) nhận thấy rằng oxy hấp thụ
có xu hướng tăng theo số hiệu nguyên tử đất hiếm và có giá trị cực đại ở mẫu
SmFeO3. [39].
1.1.2.3. Tính ổn định
Hệ vật liệu LaMO3 (M = V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) trong môi trường khí khử ở vùng
nhiệt độ cao nhận thấy rằng tính ổn của hệ vật liệu này tuân theo trật tự
LaNiO3ổn định giảm theo sự giảm bán ion đất hiếm Ln. [31].
1.1.2.4. Tính chất xúc tác
Tính xúc tác của các oxit Perovskite chủ yếu dựa vào bản chất của các ion và các
trạng thái hóa trị của chúng.Trong hệ vật liệu đất hiếm-kim loại chuyển tiếp 3d,
LnMO3, tính oxy hóa khử ít phụ thuộc vào nguyên tố đất hiếm (Ln) mà phụ thuộc
chính vào kim loại chuyển tiếp 3d (M). Hệ LaMO3 (M = Cr, Mn, Fe, Co, Ni) tính

11

chất xúc tác khí thể hiện đa dạng và phức tạp. Mức độ mạnh yếu của hoạt tính xúc
tác tuân theo quy luật là phụ thuộc vào mức độ linh hoạt trong việc chuyển các trạng
thái hóa trị của ion kim loại 3d, diện tích bề mặt chất xúc tác. [29].
1.1.2.5. Cảm biến khí
Cảm biến khí trên cơ sở vật liệu oxit Perovskite tập trung vào một số loại sau:
cảm biến dạng điện hóa; cảm biến dạng độ dẫn và cảm biến dạng nhiệt xúc tác. Cảm
biến bán dẫn sử dụng các vật liệu Perovskite như: cảm biến hơi cồn, cảm biến CO,
NOx, v.v. Có rất nhiều vật liệu Perovskite có tính nhạy khí tốt nhưng chỉ ít trong số
chúng được lựa chọn để thiết kế cảm biến. Hệ LnMO3 (Ln là kim loại đất hiếm như
La, Nd, Sm, Gd, v.v.; M là kim loại 3d như V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) thì LnFeO3 được
quan tâm nghiên cứu nhiều nhất. [28], [32].
1.2. PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU
Từ những năm 1950, kĩ thuật sol-gel đã được áp dụng trong các nghiên cứu cân
bằng pha, phát triển ngành gốm sứ và từ đó được mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác.
1.2.1. Giới thiệu về phương pháp sol – gel
Phương pháp sol – gel là một kĩ thuật tổng hợp hóa keo để tạo ra các vật liệu có
hình dạng mong muốn ở nhiệt độ thấp. Nó được hình thành trên cơ sở phản ứng
thủy phân và phản ứng ngưng tụ từ các chất gốc (alkoxide precursors).
1.2.2. Các khái niệm cơ bản
Một hệ sol là một sự phân tán của các hạt rắn có kích thước 0,1 đến 1 µm
trong một chất lỏng, trong đó chỉ có chuyển động Brown làm lơ lửng các hạt.
+ Kích thước hạt quá nhỏ nên lực hút là không đáng kể.
+ Lực tương tác giữa các hạt là lực Van der waals.
+ Các hạt có chuyển động ngẫu nhiên Brown do đó trong dung dịch các hạt
va chạm lẫn nhau.
Sol có thời gian bảo quản giới hạn vì các hạt sol hút nhau dẫn đến đông tụ
các hạt keo.
Một hệ gel là một trạng thái mà chất lỏng và rắn phân tán vào nhau, trong đó
một mạng lưới chất rắn chứa các thành phần lỏng.

12


Precursor là những phân tử ban đầu để tạo ra những hạt keo (sol). Nó được tạo
thành từ các thành tố kim loại hay á kim, được bao quanh bởi những ligand khác nhau.
Các precursor có thể là chất vô cơ kim loại hay hữu cơ kim loại. Công thức chung của
precursor : M(OR)x với M là kim loại, R là nhóm alkyl có công thức là CnH2n+1-.
Những chất hữu cơ kim loại được sử dụng phổ biến nhất là các alkoxysilans,
như tetramethoxysilan (TMOS), tetraethoxysilan (TEOS). Dĩ nhiên những alkoxy
khác như là các aluminate, titanate và borat cũng được sử dụng khá phổ biến trong
quá trình sol – gel.
1.2.3. Các quá trình chính xảy ra trong quá trình sol – gel
Sol – gel là một phương pháp hóa học ướt tổng hợp các phân tử huyền phù
dạng keo rắn trong chất lỏng và sau đó tạo thành nguyên liệu lưỡng pha của bộ
khung chất rắn, được chứa đầy dung môi cho đến khi xảy ra quá trình chuyển tiếp
sol – gel.
1.2.3.1. Các phản ứng trong quá trình sol – gel
Trong quá trình sol – gel, các phần tử trung tâm trải qua hai phản ứng hóa
học cơ bản: phản ứng thủy phân và phản ứng ngưng tụ (dưới xúc tác axit hoặc bazơ)
để hình thành một mạng lưới toàn dung dịch.
Phản ứng thủy phân: Phản ứng thủy phân thế nhóm alkoxide (-OR) trong
liên kết kim loại – alkoxide bằng nhóm hydroxyl (-OH) để tạo thành liên kết kim
loại – hydroxyl:
M(OR)n + x HOH  M(OR)n-x(OH)x + xROH
Phản ứng ngưng tụ: Phản ứng ngưng tụ tạo nên liên kết kim loại – oxit – kim
loại, là cơ sở cấu trúc cho các màng oxide kim loại. Hiện tượng ngưng tụ diễn ra
diễn ra liên tục làm cho liên kết kim loại – oxit – kim loại không ngừng tăng lên cho
đến khi tạo ra một mạng lưới kim loại – oxit – kim loại trong toàn dung dịch. Phản
ứng ngưng tụ diễn ra theo hai kiểu:

Ngưng tụ rượu:
M(OH)(OR)n-1 + M(OR)n  (OR)n-1M-O-M(OR)n-1 + ROH
Ngưng tụ nước:
M(OH)(OR)n-1 + M(OH)(OR)n-1  (OR)n-1M-O-M(OR)n-1 + HOH

13


1.2.3.2. Các giai đoạn chính của quá trình sol – gel
- Tạo dung dịch sol: alkoxide kim loại bị thủy phân và ngưng tụ, tạo thành dung
dịch sol gồm những hạt oxit kim loại nhỏ (hạt sol) phân tán trong dung dịch sol.
- Gel hóa (Gelation): giữa các hạt sol hình thành liên kết. Độ nhớt của dung
dịch tiến ra vô hạn do có sự hình thành mạng lưới oxit kim loại (M-O-M) ba chiều
trong dung dịch.
- Thiêu kết (Sintering): là quá trình kết chặt khối mạng, được điều khiển
bởi năng lượng phân giới. Thông qua quá trình này gel sẽ chuyển từ pha vô định
hình sang pha tinh thể dưới tác động của nhiệt độ cao.
Trong tòa bộ quá trình, hai phản ứng thủy phân – ngưng tụ là hai phản ứng
quyết định cấu trúc và tính chất của sản phẩm sau cùng. Do đó, trong phương pháp
này, việc kiểm soát tốc độ phản ứng thủy phân – ngưng tụ là rất quan trọng.
Trong toàn bộ quá trình, hai phản ứng thủy phân – ngưng tụ là hai phản ứng
quyết định cấu trúc và tính chất của sản phẩm sau cùng. Do đó, trong phương pháp
này, việc kiểm soát tốc độ phản ứng thủy phân – ngưng tụ là rất quan trọng.
Sự phát triển của các hạt trong dung dịch là sự ngưng tụ, làm tăng số liên kết
kim loại – oxit – kim loại tạo thành một mạng lưới trong khắp dung dịch.
So với các phương pháp khác, phương pháp sol-gel có thể kiểm soát được tính
chất của gel tạo thành và như vậy kiểm soát được tính chất của sản phẩm nhờ sự
kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình như kiểu tiền chất, dung môi, hàm
lượng nước, nồng độ tiền chất, pH, nhiệt độ… Ngoài ra phương pháp sol-gel còn có
ưu điểm trong việc điều chế xúc tác nhiều thành phần với độ đồng nhất cao và giá

thành sản xuất rẻ.
Bằng phương pháp sol-gel, không những tổng hợp được các oxit hỗn hợp siêu
mịn (kích thước hạt d<10µm) có tính đồng nhất, độ tinh khiết hoá học cao, bề mặt
riêng lớn, mà còn cho phép tổng hợp được các tinh thể cỡ nanomet, các sản phẩm ở
dạng màng mỏng, sợi… Chính vì vậy, trong những năm gần đây phương pháp solgel phát triển rất mạnh và trở thành một trong những phương pháp được ứng dụng
rộng rãi trong tổng hợp vật liệu vô cơ. [12], [21].
1.3. VẬT LIỆU NANO

14


1.3.1. Giới thiệu về vật liệu nano
Vật liệu nano là một khái niệm tương đối rộng, có thể là tập hợp các nguyên tử
kim loại hay phi kim, oxít hay các muối … có kích thước trong khoảng 1-100
nanomet [1]; Điểm khác biệt giữa vật liệu nano và vật liệu thông thường là vật liệu
nano có kích thước vô cùng nhỏ (chỉ lớn hơn kích thước nguyên tử 1-2 bậc), nên
hầu hết các nguyên tử tự do thể hiện toàn bộ tính chất của mình khi tương tác với
môi trường xung quanh. Trong khi vật liệu thông thường, do kích thước lớn nên chỉ
một số nguyên tử nằm trên bề mặt tham gia tương tác với môi trường, còn phần lớn
các nguyên tử nằm sâu bên trong thể tích của vật liệu, do đó bị chắn nên không tham
gia tương tác [9]. Đặc điểm này làm cho vật liệu nano có những tính chất khác
thường mà các vật liệu thông thường khác không có được như [19]:
- Có diện tích bề mặt lớn nên có khả năng làm xúc tác cho nhiều quá trình hoá học.
- Có thể thay đổi tính chất của vật liệu bằng cách thay đổi cấu hình mà không cần
thay đổi thành phần hoá học của vật liệu.
- Do khoảng cách giữa các phần tử là rất nhỏ, nên tốc độ tương tác giữa các cấu
trúc nano nhanh hơn rất nhiều so với các các cấu trúc khác trong vật liệu thông
thường.
1.3.2. Một số ứng dụng của vật liệu nano
Vật liệu nano ngay từ khi ra đời đã hứa hẹn có thể làm thay đổi đời sống của

con người. Thật vậy, ngày nay vật liệu nano đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu
hết các lĩnh vực của đời sống xã hội như:
Trong lĩnh vực điện, điện tử và thông tin [33]: vật liệu nano đã tạo ra các linh
kiện hoàn toàn mới, rẻ tiền hơn mà tính năng hơn nhiều lần so với các linh kiện cũ
như transto, các vi mạch trong máy tính, các chấm lượng tử…. VD với các chấm
lượng tử kích thước mỗi chiều 1cm thì một linh kiện cỡ 1cm3 sẽ lưu trữ được một
lượng thông tin bằng tất cả các thư viện trên thế giới gộp lại.
Trong lĩnh vực sinh học và y học: vật liệu nano đã tạo ra các thiết bị cực nhỏ
đưa vào cơ thể để diệt một số loại vi rút và tế bào ung thư, tạo ra các loại thuốc mới
có tính năng đặc biệt, tạo ra các mô hình mô phỏng các quá trình thực tế xảy ra trong
cơ thể người…

15


Trong vấn đề bảo vệ môi trường: vật liệu nano đựơc ứng dụng trong việc làm
xúc tác cho quá trình xử lý khí thải, làm vật liệu hấp phụ các ion kim loại có hại và
NH4+ trong nước thải và nước sinh hoạt…
1.4. CROM – HỢP CHẤT CỦA CROM VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG
1.4.1. Tính chất lý hóa của crom (Cr)
Crom thuộc chu kỳ 4, nhóm VIB. Khối lượng phân tử: 51,9661 đvC. STT trong
bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học 24. Số oxi hoá đặc trưng nhất là +3
và kém đặc trưng hơn là +6. Ngoài ra trong các hợp chất crom còn các số oxi hoá
0, +1, +2, +3, +4 và +5. Màu sắc: crom ở dạng đơn chất là kim loại óng ánh màu
trắng xám. Nhiệt độ nóng chảy: 1875 0C. Nhiệt độ sôi : 2197 0 C. Nhiệt thăng hoa:
368,2(kJ/mol). Tỉ khối: 7,2(ở 200C).
Crom rất tinh khiết dễ chế hoá cơ học nhưng khi lẫn những vết tạp chất thì trở
nên cứng và giòn. [16], [24].
1.4.2. Các hợp chất của crom

 Hợp chất Cr(II)
Các hợp chất Cr(II): CrO màu đen, Cr(OH)2 màu vàng, CrS màu đen,
CrCl2 không màu….Các muối Cr(II) là những chất khử mạnh, dễ bị oxi hoá trong
không khí:
4[Cr(H2O)6]2+ +O2 + 4H+ → 4[Cr(H2O)6]3+ + 2H2O
Các hợp chất Cr(II) chỉ thể hiện tính bazơ:
CrO + 2H3O+ +3 H2O → [Cr(H2O)6]2+
Các phức aquo [Cr(H2O)6]2+ và các hyđrat tinh thể CrSO4.7H2O có màu xanh
nước biển. Phức chất hexaaqua [Cr(H2O)6]2+ có cấu tạo bát diện ứng với cấu hình
electron [dlk]12[p(d)]3[d+]1. [16], [24].
 Hợp chất Cr(III)
Cr2O3 khó nóng chảy và sôi ở 30270C. Cr2O3 tương đối trơ về mặt hoá học ở
nhiệt độ cao, không tan trong nước, dung dịch axit và kiềm.
Cr(III) hiđroxit: Cr(OH)3 có tính chất tương tự nhôm hiđroxit, kết tủa dạng keo,
màu lục nhạt, không tan trong nước và là chất lưỡng tính.

16


Dung dịch muối Cr(III) có màu tím đỏ ở nhiệt độ thường (màu ion [Cr(H2O)6]3+)
nhưng có màu lục nhạt khi đun ng. Có tính thuận từ, rất bền trong không khí khô và
bị thuỷ phân mạnh hơn muối Cr(II). Trong môi trường axit, ion Cr3+ bị khử đến
Cr2+ bởi kẽm. Nhưng trong môi trường kiềm, bị H2O2, PbO2, nước clo, nước brom
oxi hoá đến cromat:
2CrCl3 +10KOH + 3H2O2 → 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O
Trong dung dịch Cr(III) clorua có thể kết hợp với clorua kim loại kiềm tạo thành
phức chất màu đỏ hồng:
CrCl3 + 3KCl → K3 [CrCl6 ]
Vì ở trạng thái trung gian, ion vừa có tính chất oxi hoá (trong môi trường axit),
vừa có tính khử (trong môi trường bazơ).

Người ta đã biết nhiều các phức với số phối trí hai, ba, bốn nhân của Cr(III),
trong đó có thể có các phân tử trung hoà: NH3, -NH2, -CH2-CH2-NH2 hoặc gốc axit:
SO42-, C2O42-, SeO42-, CH3COO–…. [16], [24].
 Hợp chất Cr(VI)
Các hợp chất Cr(VI) có tính oxi hoá mạnh, đó cũng là nguyên nhân và tác
nhân gây bệnh của crom đối với cơ thể.
Crom (VI) oxit (CrO3) là chất oxi hoá mạnh, oxi hoá I2, S, P, C, CO, HBr…
và nhiều chất hữu cơ khác.Là anhiđrit axit, CrO3 dễ tan trong nước và kết hợp với
nước tạo thành axit, là axit cromic (H2CrO4) và axit policromic (H2Cr2O7, H2Cr3O10,
H2Cr4O13).
Axit cromic và axit poli cromic là những axit rất độc với người, không bền,
chỉ tồn tại ở dạng dung dịch. Dung dịch axit cromic (H2CrO4) có màu vàng, dung
dịch axit đicromic H2Cr2O7 có màu da cam, màu của axit đậm dần tới màu đỏ khi
số nguyên tử Cr trong phân tử tăng. Do vậy, khi các dung dịch axit trên tác dụng
với dung dịch kiềm có thể tạo nên các muối cromat, đicromat, tricromat…
Muối cromat có màu vàng, còn muối đicromat có màu da cam. Các muối này
là những chất oxi hoá mạnh, tính chất này thể hiện rõ trong môi trường axit:
2CrO42- + 16H+ + 6e →

17

2Cr3+ + 8H2O


Những muối cromat và đicromat thường gặp là: Na2CrO4; K2CrO4; PbCrO4;
NiCrO4; ZnCrO4; K2Cr2O7; Na2Cr2O7 và (NH4)2Cr2O7.Trong đó các muối PbCrO4;
NiCrO4 và ZnCrO4 được dùng nhiều trong công nghệ chất màu, sơn, mạ …
Crom là chất đứng đầu trong danh mục các chất gây ô nhiễm độc hại. Trong nước
thải mạ điện có mặt ở dạng anion như cromat (CrO42-) ; đicromat (Cr2O72-) và
bicromat HCrO4–. Tuỳ thuộc vào pH, vào nồng độ crom mà Cr(VI) tồn tại với hằng

số cân bằng:
H2CrO4 → H+ + HCrO4–

K1 = 0,18 (pK1 = 6,15)

HCrO4– → H+ + CrO42-

K2 = 3,2.10-7(pK2 = 5,65)

2HCrO4– → Cr2O72- + H2O K3 = 33,3(pK3 = 14,56)
Cr(VI) độc đối với cơ thể hơn so với Cr(III). [16], [24].
1.4.3. Ứng dụng của crom
 Trong công nghiệp và đời sống
- Được dùng để sản xuất thép có độ cứng cao, có khả năng chống gỉ, bền.
- Làm thuốc nhuộm màu xanh lục trong sơn, đồ gốm sứ, véc ni, mực.
- Các hợp chất của crom được sử dụng trong các quá trình thuộc da, sản xuất
bang từ, làm phụ gia cho xăng, làm dây dẫn điện chịu nhiệt độ cao,…
- Thuốc thử K2Cr2O7 có vai trò là tác nhân chuẩn độ, là một thuốc thử hóa học.
 Trong y học
Crom có trong thực phẩm như gan bò, lòng đỏ trứng, men bia, tỷ lệ thấp dưới
10mcg/100g, có nhiều hơn một ít trong ngô, khoai tây, bánh mỳ đen, đậu xanh, nấm,
thịt bò.
Cơ thể người trưởng thành chứa trung bình từ 1-5mg crom. Trong máu người
bình thường tỷ lệ crom là 10mcg/l nhưng ở những người làm việc trong môi trường
có crom thì tỷ lệ này tăng lên, nhất là trong hồng cầu có thể lên đến 40-60mcg/l
máu.
Crom được đưa vào cơ thể qua thực phẩm, hô hấp, da. Khi ăn, crom hấp thu ở
ruột non với tỷ lệ 0,4-3%. Còn qua đường hô hấp, các dẫn chất crom tan trong nước
xuyên qua màng các phế nang còn các dẫn chất không tan được tích tụ ở mô phổi.

18


Qua đường tiếp xúc, crom không xuyên qua da mà tạo thành một phức hợp bền với
protein ở các lớp bề mặt của da.
Nghiên cứu crom vận dụng cho y học. Theo nghiên cứu cho thấy việc tách Cr(III)
từ collagen trong da đạt được một sự kết hợp của sự ổn định protein (collagen)
(crosslinking bảo vệ) và một labilization tiếp theo của loài Cr(III) liên kết với các
protein.
Crom cần cho sự chuyển hoá các glucid và lipid. [25].
1.4.4. Ảnh hưởng của crom đối với sức khỏe con người và môi trường
Tính độc của crom xảy ra ở nồng độ cao. Độc tính của Cr(VI) cao hơn nhiều so
với Cr(III). Tính độc toàn trạng của các hợp chất crom xảy ra từ những sự nhiễm tai
nạn, tự sát hoặc sử dụng điều trị trước đây.
Sự nhiễm độc crom chủ yếu là do nghề nghiệp và môi trường ô nhiễm cao. Ảnh
hưởng chủ yếu từ sự ăn uống các mức cao của Cr(VI) là gây hư hại tiểu cầu và ống
cấp và có thể chết.
Cr(VI) là chất ăn mòn, cũng gây ra lở loét da, bệnh chàm da khi tiếp xúc. Sự hít
thở phải Cr(VI), như bụi cromat hoặc mù axit cromic, có thể gây loét màng nhày mũi
và làm thủng vách mũi.
Nhiễm độc nghề nghiệp crom có thể gây ra hen suyễn. Nếu lượng crôm cao vào cơ
thể qua đường tiêu hoá sẽ gây ngộ độc nặng có thể dẫn đến tử vong.
Cơ chế gây ung thư của Cr(VI) ở phổi được tin chắc là có liên quan đến sự khử
của đến Cr(III) và sự sinh ra các chất trung gian hoạt động (crom có nhiều trang thái
hóa trị: 0, +6, +3, +2,thường gặp; +1, +4, +5 hiếm gặp và rất họat động, kém bền).
Trong tế bào sự khử Cr(VI) bao gồm sự oxi hóa của cả phân tử nhỏ (ascorbat,
glutathion) và phân tử lớn (ADN, protein) tạo ra và đóng vai trò trong quá trình gây
ung thư. [20], [21], [25].
1.4.5. Các nguồn sản sinh crom gây ô nhiễm
Các nguồn chính của xả crom trong nước là thép các ngành công nghiệp , cây

cốt thép hợp kim, nhà máy chrome mạ, dệt các ngành công nghiệp,… và Cr(VI)
thường được xác định spectrophotometrically bằng phương pháp điphenylcarbazide.
[23], [25].

19


Tuy nhiên , trong các mẫu nước Cr ( VI ) là chủ yếu kết hợp với kim loại oxy
hóa khác, ví dụ Fe (III ), Cu ( II ), Mo ( VI ), Sb ( V ), Mn ( VII ), …vv.
Theo bản báo cáo “Về việc cá chết bất thường ở khu vực đầm phá và vùng ven
biển Thừa Thiên - Huế”, từ ngày 15/4 đến ngày 22/4/2016, hiện tượng cá biển và cá
nuôi bị chết bắt đầu tại vùng biển tỉnh Hà Tĩnh đến dọc bờ biển Thừa Thiên - Huế.
Lượng cá chết giảm dần từ Bắc xuống Nam. Nguyên nhân cá biển, cá nuôi chết
không phải do dịch bệnh mà do một tác nhân cực mạnh - chất độc trong môi trường
nước dẫn đến sự cố cá chết hàng loạt tại tỉnh Thừa Thiên - Huế. [42].
Báo cáo đã chỉ rõ các thông số như: hàm lượng kim loại nặng crom vượt giới
hạn cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 10-MT:2015/BTNMT- Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển cũng như QCVN 08 MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. [43].
1.5. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ
1.5.1. Khái niệm chung
Hấp phụ là phương pháp tách chất, trong đó các cấu tử từ hỗn hợp lỏng hoặc
khí hấp phụ trên bề mặt chất rắn, xốp.
Chất hấp phụ: chất có bề mặt trên đó xảy ra sự hấp phụ.
Chất bị hấp phụ: chất được tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ.
Chất mang: hỗn hợp tiếp xúc với chất hấp phụ.
Quá trình giải hấp: Là quá trình đẩy chất bị hấp phụ ra khỏi bề mặt chất hấp
phụ. Khi quá trình hấp phụ đạt trạng thái cân bằng thì tốc độ hấp phụ bằng tốc độ
giải hấp. [13].
1.5.2. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
Hấp phụ vật lý gây nên bởi lực VanderWalls, liên kết này yếu, dễ bị phá vỡ.

Hấp phụ hóa học tạo thành lực liên kết hóa học giữa bề mặt chất hấp phụ và
phần tử chất bị hấp phụ, liên kết này tương đối bền và khó bị phá vỡ.
Thông thường, trong quá trình hấp phụ sẽ xảy ra đồng thời cả hai quá trình trên.
Trong đó, hấp phụ hóa học được coi là trung gian giữa hấp phụ vật lý và phản ứng
hóa học. Để phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học, người ta đưa ra một số
chỉ tiêu so sánh sau:

20


- Hấp phụ vật lý có thể là đơn lớp hoặc đa lớp, hấp phụ hóa học chỉ là đơn lớp.
- Tốc độ hấp phụ: hấp phụ vật lý không đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đó xảy
ra nhanh, hấp phụ hóa học i chung đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đó xảy ra chậm
hơn.
- Nhiệt độ hấp phụ: hấp phụ vật lý thường xảy ra ở nhiệt độ thấp, hấp phụ hóa
học xảy ra ở nhiệt độ cao hơn.
- Nhiệt hấp phụ: đối với hấp phụ vật lý lượng nhiệt tỏa ra nằm trong khoảng
từ 2-8kcal/mol, còn hấp phụ hóa học nhiệt tỏa ra lớn hơn 22kcal/mol.
- Tính đặc thù: hấp phụ vật lý ít phụ thuộc vào bản chất hóa học do đó ít mang
tính đặc thù rõ rệt. Còn hấp phụ hóa học mang tính đặc thù cao, phụ thuộc vào khả
năng tạo thành liên kết hóa học giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. [15].
1.6. QUÁ TRÌNH QUANG XÚC TÁC
1.6.1. Nguyên lý xúc tác quang hóa
Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của vật liệu có kích thước nanomet
đang được các nhà nghiên cứu chú ý đến trong những năm gần đây là làm sạch môi
trường thông qua phản ứng quang xúc tác.
Trong hoá học, những phản ứng xảy ra dưới tác dụng đồng thời của ánh sáng và
chất xúc tác, hay nói cách khác, ánh sáng chính là nhân tố kích hoạt chất xúc tác,
giúp cho phản ứng xảy ra được gọi là quang xúc tác. Khi có sự kích thích của ánh
sáng, trong chất bán dẫn sẽ tạo ra cặp điện tử - lỗ trống và có sự trao đổi electron

giữa các chất bị hấp phụ, thông qua cầu nối là chất bán dẫn. Bằng cách như vậy,
chất xúc tác quang làm tăng tốc độ phản ứng quang hóa, cụ thể là tạo ra một loạt
quy trình giống như phản ứng oxy hoá - khử và các phân tử ở dạng chuyển tiếp có
khả năng oxy hoá - khử mạnh khi được chiếu bằng ánh sáng thích hợp. [2], [16].
1.6.2. Cơ chế quá trình xúc tác quang dị thể
Quá trình xúc tác quang dị thể có thể được tiến hành ở pha khí hoặc pha lỏng.
Cũng giống như các quá trình xúc tác dị thể khác, quá trình xúc tác quang dị thể
được chia thành các giai đoạn như sau:
(1). Khuếch tán các chất tham gia phản ứng từ pha lỏng hoặc khí đến bề mặt chất
xúc tác.

21


(2). Hấp phụ các chất tham gia phản ứng lên bề mặt chất xúc tác.
(3). Hấp thụ photon ánh sáng, sinh ra các cặp electron - lỗ trống trong chất xúc
tác, và khuyếch tán đến bề mặt vật liệu.
(4). Phản ứng quang hóa, được chia làm hai giai đoạn nhỏ:
 Phản ứng quang hóa sơ cấp, trong đó các phân tử chất xúc tác bị kích thích
(các phân tử chất bán dẫn) tham gia trực tiếp vào phản ứng với các chất hấp phụ
lên bề mặt.
 Phản ứng quang hóa thứ cấp, còn gọi là giai đoạn phản ứng “tối” hay phản
ứng nhiệt, đó là giai đoạn phản ứng của các sản phẩm thuộc giai đoạn sơ cấp.
(5). Nhả hấp phụ các sản phẩm.
(6). Khuếch tán các sản phẩm vào pha khí hoặc lỏng. [6 ].
1.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính xúc tác của vật liệu
Nếu cùng điều kiện phản ứng, các mẫu vật liệu thường có hoạt tính quang hóa
khác nhau, sự khác nhau này được giải thích dựa trên đặc tính hóa lý, yếu tố hình
học, thành phần cấu trúc tinh thể, độ tinh thể hóa, diện tích bề mặt, kích thước hạt,
thành phần tạp chất… Các đặc trưng này được quyết định bởi nguyên liệu và

phương pháp điều chế. [8], [22].

22