Tải bản đầy đủ (.pdf) (86 trang)

Tổng hợp, nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nano composit zro2 zno pha tạp ce bằng phương pháp thủy nhiệt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.48 MB, 86 trang )

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ MINH TÂM

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH
QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANO COMPOSIT ZrO2.ZnO
PHA TẠP Ce BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2020
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ MINH TÂM

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH
QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU NANO COMPOSIT ZrO2.ZnO
PHA TẠP Ce BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT

Ngành: Hóa phân tích
Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC


Giảng viên hướng dẫn khoa học: TS. Chu Mạnh Nhương

THÁI NGUYÊN - 2020
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của TS. Chu Mạnh Nhương. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Minh Tâm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




LỜI CẢM ƠN
Luận văn này đã được hoàn thành tại các phòng thí nghiệm khoa Hóa học,
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Chu Mạnh Nhương người đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ, để em hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Ban giám hiệu, Bộ phận
Sau đại học, phòng Đào tạo, Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm, Đại học
Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập
và nghiên cứu thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành
luận văn.
Thái Nguyên, tháng 06 năm 2020
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Minh Tâm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................viii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 2
1.1. Một số phương pháp điều chế vật liệu nano ................................................. 2
1.1.1. Phương pháp đồng kết tủa ......................................................................... 2
1.1.2. Phương pháp sol-gel .................................................................................. 2
1.1.3. Phương pháp tổng hợp đốt cháy ................................................................ 3
1.1.4. Phương pháp thủy nhiệt ............................................................................. 3
1.2. Tổng quan về vật liệu nano và ứng dụng của chúng .................................... 4

1.2.1. Tổng quan về vật liệu nano ....................................................................... 4
1.2.2. Ứng dụng của vật liệu nano ....................................................................... 6
1.2.3. Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng của vật liệu nano ............................ 8
1.3. Các phương pháp nghiên cứu vật liệu ........................................................ 10
1.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ........................................................ 10
1.3.2. Phương pháp phổ UV-Vis-DRS .............................................................. 11
1.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) và truyền qua (TEM) ............. 12
1.3.4. Phương pháp phổ hồng ngoại (FT-IR) .................................................... 14
1.3.5. Phương pháp đo diện tích bề mặt riêng ................................................... 15
1.3.6. Phương pháp phổ hấp thụ quang phân tử UV - Vis ................................ 16
1.4. Giới thiệu về ZnO ....................................................................................... 17
1.5. Giới thiệu về ZrO2 ...................................................................................... 18
1.6. Giới thiệu về CeO2...................................................................................... 20
1.7. Metylen xanh .............................................................................................. 21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Chương 2: THỰC NGHIỆM .......................................................................... 22
2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ......................................................................... 22
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ ...................................................................................... 22
2.1.2. Hóa chất ................................................................................................... 23
2.2. Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc vật liệu bằng phương pháp thủy nhiệt ...... 23
2.2.1. Tổng hợp vật liệu ZrO2/ZnO/x%Ce ........................................................ 23
2.2.2. Nghiên cứu cấu trúc của vật liệu ZrO2/ZnO/x%Ce ................................. 25
2.3. Khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy chất màu của vật liệu nano
ZrO2/ZnO/x%Ce ................................................................................................ 25
2.3.1. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ MB ....................................... 25
2.3.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng phân hủy MB trên xúc

tác ZrO2/ZnO/x%Ce .......................................................................................... 26
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................... 28
3.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các vật liệu ...................................................... 28
3.2. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) và truyền qua (TEM) .............................. 29
3.3. Nghiên cứu phổ FT-IR ............................................................................... 31
3.4. Diện tích bề mặt của các vật liệu ................................................................ 32
3.5. Nghiên cứu phổ UV-Vis-DRS của các vật liệu .......................................... 33
3.6. Khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy MB của các mẫu vật liệu....... 35
3.6.1. Xác định bước sóng tối ưu và xây dựng đường chuẩn xác định MB ...... 35
3.6.2. Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu ......................................................... 36
3.6.3. Ảnh hưởng của nồng độ MB ................................................................... 42
3.6.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ phân hủy MB. .................................................. 48
3.6.5. Ảnh hưởng của thời gian phân hủy MB. ................................................. 52
3.7. Giải thích cơ chế quang xúc tác của vật liệu .............................................. 58
3.8. Nghiên cứu động học của quá trình phân hủy MB..................................... 59
KẾT LUẬN ....................................................................................................... 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 63
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .................................................. 67
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết

Tiếng Anh


Tiếng Việt

BET

Brunauer - Emmett - Teller

Phổ đo diện tích bề mặt

Ce

Cerium

Eg

Energy band gap

Năng lượng vùng cấm

FT-IR

Fourrier Transformation InfraRed

Phổ hồng ngoại

MB

Methylene Blue

Xanh metylen


min

Minute

Phút

SEM

Scanning Electron Microscope

Kính hiển vi điện tử quét

tắt

TEM

Xeri

Transmission Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua

UV - Vis

UltraViolet - Visble

Phổ tử ngoại - khả kiến

XRD

X-Ray powder Diffraction


Nhiễu xạ tia X

Zr

Zirconium

Zirconi

Zn

Zinc

Kẽm

CCS

Have lighting

Có chiếu sáng đèn Led 30W

KCS

No lighting

Không chiếu sáng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN





DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.

Số sóng dao động hóa trị (cm-1) của các nhóm nguyên tử
thường gặp .................................................................................. 15

Bảng 3.1.

Các thông số BET của các mẫu nano compozit ......................... 33

Bảng 3.2.

Giá trị độ hấp thụ quang của các dung dịch đường chuẩn MB .. 36

Bảng 3.3.

Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu ZrO2/ZnO đến hiệu suất
xử lý MB khi không và có chiếu đèn Led trong 180 phút .......... 38

Bảng 3.4.

Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu ZrO2/ZnO/5%Ce đến hiệu
suất xử lý MB khi không và có chiếu đèn Led trong 180 phút ....... 40

Bảng 3.5.

Ảnh hưởng khối lượng các vật liệu ZrO2/ZnO/3%Ce và
ZrO2/ZnO/7%Ce đến hiệu suất xử lý MB .................................. 41


Bảng 3.6.

Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất xử lý MB bằng vật liệu
ZrO2/ZnO khi không và có chiếu đèn Led trong 180 phút ............. 43

Bảng 3.7.

Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất xử lý MB bằng vật
liệu ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led trong
180 phút ...................................................................................... 45

Bảng 3.8.

Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất xử lý MB bằng các
vật liệu ZrO2/ZnO/3%Ce và ZrO2/ZnO/7%Ce ........................... 46

Bảng 3.9.

Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất xử lý MB bằng vật liệu
ZrO2/ZnO khi không và có chiếu đèn Led, trong 180 phút ........ 49

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất xử lý MB bằng vật liệu
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led trong 180
phút ............................................................................................. 51
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất xử lý MB bằng vật liệu
ZrO2/ZnO khi không và có chiếu đèn Led, trong 180 phút ............ 53
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN





Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất xử lý MB bằng vật liệu
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led trong 180
phút ............................................................................................. 56
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất phân hủy MB bằng
các vật liệu ZrO2/ZnO/3%Ce và ZrO2/ZnO/7%Ce..................... 57
Bảng 3.14. Giá trị ln(Co/C) theo thời gian khi có mặt ZrO2/ZnO và
ZrO2/ZnO/5%Ce ......................................................................... 61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1.

Một số cấu trúc vật liệu nano: (a) hạt nano; (b) ống nano; (c)
màng nano và (d) vật liệu có cấu trúc nano .................................. 5

Hình 1.2.

Công thức cấu tạo của metylen xanh .......................................... 21

Hình 1.3.

Phổ UV-Vis của dung dịch metylen xan .................................... 21


Hình 2.1.

Sơ đồ các bước tổng hợp nano ZnO/ZrO2/x%Ce ....................... 24

Hình 3.1.

Giản đồ nhiễu xạ tia X của các vật liệu ZrO2/ZnO/x%Ce (x
= 0 - 9) (a) và phóng to đỉnh nhiễu xạ ở góc 28,2° (b) .............. 28

Hình 3.2.

Ảnh SEM của ZrO2/ZnO (a), ZrO2/ZnO/5%Ce (b) và Ảnh
TEM của ZrO2/ZnO (c), ZrO2/ZnO/5%Ce (d) ............................ 30

Hình 3.3.

Phổ FT-IR các mẫu ZrO2/ZnO (a) và ZrO2/ZnO/5%Ce (b) ....... 31

Hình 3.4.

Đường đẳng nhiệt tuyến tính (Isotherm Linear) của
ZrO2/ZnO (a) và ZrO2/ZnO/5%Ce (b) ........................................ 32

Hình 3.5.

Phổ UV-Vis-DRS của các vật liệu ZrO2/ZnO/x%Ce ................. 34

Hình 3.6.

Phổ UV-Vis của các dung dịch MB (0,0 - 9,0 ppm) .................. 35


Hình 3.7.

Đường chuẩn xác định MB ở bước sóng 663 nm ....................... 36

Hình 3.8.

Phổ UV-Vis khi xử lý MB 1,910 ppm bằng vật liệu ZrO2/ZnO
khi không chiếu sáng trong 180 phút.......................................... 37

Hình 3.9.

Phổ UV-Vis khi xử lý MB 1,910 ppm bằng vật liệu ZrO2/ZnO
khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút ..................................... 37

Hình 3.10. Hiệu suất xử lý MB 1,910 ppm theo khối lượng vật liệu
ZrO2/ZnO khi không và có chiếu đèn Led 30 W ........................ 38
Hình 3.11. Phổ UV-Vis khi xử lý MB 1,910 ppm bằng ZrO2/ZnO/5%Ce
khi không chiếu sáng trong 180 phút.......................................... 39
Hình 3.12. Phổ UV-Vis khi xử lý MB 1,910 ppm bằng ZrO2/ZnO/5%Ce
khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút ..................................... 39
Hình 3.13. Hiệu suất xử lý MB 1,910 ppm theo khối lượng vật liệu
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led 30 W ............. 40
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Hình 3.14. Hiệu suất xử lý MB theo khối lượng với các vật liệu
ZrO2/ZnO/x%Ce khi chiếu đèn Led ........................................... 41

Hình 3.15. Phổ UV-Vis khi xử lý MB (1,997 - 7,196) ppm bằng ZrO2/ZnO
khi không chiếu sáng trong 180 phút.......................................... 42
Hình 3.16. Phổ UV-Vis khi xử lý MB (1,997 - 7,196) ppm bằng ZrO2/ZnO
khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút ..................................... 43
Hình 3.17. Hiệu suất xử lý MB theo nồng độ MB với vật liệu ZrO2/ZnO
khi không và có chiếu đèn Led 30 W ......................................... 44
Hình 3.18. Phổ UV-Vis khi xử lý MB (1,997 - 7,196) ppm bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không chiếu sáng trong 180 phút ............. 44
Hình 3.19. Phổ UV-Vis khi xử lý MB (1,997 - 7,196) ppm bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút ......... 45
Hình 3.20. Hiệu suất xử lý MB theo nồng độ MB với vật liệu
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led 30 W ............. 46
Hình 3.21. Hiệu suất xử lý MB theo nồng độ MB bằng các vật liệu
ZrO2/ZnO/x%Ce khi chiếu đèn Led ........................................... 47
Hình 3.22. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở nhiệt độ (30 - 70) oC bằng
ZrO2/ZnO khi không chiếu sáng trong 180 phút ........................ 48
Hình 3.23. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở nhiệt độ (30 - 70) oC bằng
ZrO2/ZnO khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút .................... 48
Hình 3.24. Hiệu suất xử lý MB 2,201 ppm theo nhiệt độ với vật liệu
ZrO2/ZnO khi không và có chiếu đèn Led 30 W ........................ 49
Hình 3.25. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở nhiệt độ (30 - 70) oC bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không chiếu sáng trong 180 phút ............. 50
Hình 3.26. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở nhiệt độ (30 - 70) oC bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi chiếu đèn Led 30 W trong 180 phút ......... 50
Hình 3.27. Hiệu suất xử lý MB 2,201 ppm theo nhiệt độ với vật liệu
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không và có chiếu đèn Led 30 W ............. 51

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN





Hình 3.28. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở thời gian (0 - 240) phút bằng
ZrO2/ZnO khi không chiếu sáng ................................................. 52
Hình 3.29. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở thời gian (0 - 240) phút bằng
ZrO2/ZnO khi chiếu đèn Led 30 W ............................................ 53
Hình 3.30. Hiệu suất xử lý MB theo thời gian với vật liệu ZrO2/ZnO khi
không và có chiếu đèn Led 30 W ............................................... 54
Hình 3.31. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở thời gian (0 - 240) phút bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi không chiếu sáng ...................................... 55
Hình 3.32. Phổ UV-Vis khi xử lý MB ở thời gian (0 - 240) phút bằng
ZrO2/ZnO/5%Ce khi chiếu đèn Led 30 W ................................. 55
Hình 3.33. Hiệu suất xử lý MB theo thời gian với vật liệu ZrO2/ZnO/5%Ce
khi không và có chiếu đèn Led 30 W ......................................... 56
Hình 3.34. Hiệu suất xử lý MB theo thời gian bằng các vật liệu
ZrO2/ZnO/x%Ce khi chiếu đèn Led. .......................................... 57
Hình 3.35. Sự phụ thuộc ln(Co/C) vào thời gian của các vật liệu ZrO2/ZnO
và ZrO2/ZnO/5%Ce khi chiếu đèn Led 30 W............................. 61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, công nghệ nano đã thực sự phát triển mạnh
mẽ và có ảnh hưởng lớn đến nhiều lĩnh vực như hoá học, y học, sinh học, quân
sự, công nghiệp,... Trong đó các vật liệu oxit nano thu hút được sự quan tâm
nghiên cứu của nhiều nhà khoa học do những ứng dụng phong phú
của chúng.

Oxit zirconium (ZrO2) là một chất bán dẫn loại n được sử dụng rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực công nghệ hiện đại như điện phân, pin nhiên liệu, gốm kỹ
thuật, chất xúc tác, hỗ trợ xúc tác, cảm biến oxi và cổng điện môi. ZrO2 có thể
được sử dụng như một loại quang xúc tác để phân hủy hầu hết các chất ô nhiễm
hữu cơ như chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và các hợp chất hữu cơ dễ
bay hơi. Tuy nhiên ZrO2 có độ rộng vùng cấm (Eg) lớn (3,25 - 5,1 eV), chỉ có
thể hoạt động khi sử dụng phương pháp quang xúc tác. Do tốc độ tái hợp nhanh
của các cặp electron / lỗ quang được tạo ra trong chất bán dẫn ZrO2 làm hiệu
quả quang xúc tác thấp. Vật liệu composit của các oxit kim loại sẽ cải thiện
hiệu quả quang xúc tác, Trong các vật liệu đã composit với ZrO2 thì ZnO là
oxit phổ biến có giá thành rẻ, dễ chế tạo là oxit phù hợp để kết hợp với ZrO2.
Oxit kẽm là một chất bán dẫn loại n thân thiện với môi trường với độ rộng vùng
cấm (3,4 eV) và giá trị năng lượng liên kết lớn (60 meV). ZnO có khả hấp thụ
nhiều lượng tử ánh sáng trong phổ UV hơn chất bán dẫn TiO2. Mặt khác các
ion kim loại đất hiếm như Ce4+, Ce3+ cũng có khả năng làm tăng hiệu suất quang
xúc tác của các oxit bán dẫn. Tuy nhiên các báo cáo về pha tạp ion Ce trong
các nano compozit ZrO2/ZnO chưa đầy đủ và hệ thống.
Trên cơ sở đó, chúng tôi hướng đến “Tổng hợp, nghiên cứu đặc
trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nano composit
ZrO2.ZnO pha tạp Ce bằng phương pháp thủy nhiệt” nhằm điều chế và
đánh giá tính chất quang hóa của các vật liệu ZrO2/ZnO/Ce, định hướng ứng
dụng trong xử lý chất màu môi trường nước.
1


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Một số phương pháp điều chế vật liệu nano
1.1.1. Phương pháp đồng kết tủa
Theo phương pháp đồng kết tủa, các dung dịch muối được chọn đúng

với tỉ lệ như trong sản phẩm, rồi thực hiện phản ứng đồng kết tủa (dưới dạng
hydroxit, cacbonat, oxalat,…) thu được sản phẩm rắn kết tủa sau đó tiến hành
nhiệt phân thu được sản phẩm mong muốn.
Ưu điểm của phương pháp này là các chất tham gia phản ứng đã được
phân tán ở mức độ phân tử, tỷ lệ các ion kim loại đúng theo hợp thức của hợp
chất cần tổng hợp.
Nhược điểm của phương pháp này là có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng kết tủa của các hiđroxit như nồng độ, pH của dung dịch, tỷ lệ các chất tham
gia phản ứng, nhiệt độ.
1.1.2. Phương pháp sol-gel
Phương pháp sol-gel thường dựa vào sự thủy phân và ngưng tụ ancolat
kim loại hoặc ancolat precursor định hướng cho các hạt oxit phân tán vào trong
sol. Sau đó sol được làm khô và ngưng tụ thành mạng không gian ba chiều gọi
là gel. Gel là tập hợp gồm pha rắn được bao bọc bởi dung môi. Nếu dung môi
là nước thì sol và gel tương ứng được gọi là aquasol và alcogel. Chất lỏng được
bao bọc trong gel có thể loại bỏ bằng cách làm bay hơi hoặc chiết siêu tới hạn.
Sản phẩm rắn thu được là xerogel và aerogel tương ứng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ đồng nhất của sản phẩm là dung môi, nhiệt
độ, bản chất của precursor, pH, xúc tác, chất phụ gia.
Phương pháp sol-gel rất đa dạng tùy thuộc vào tiền chất tạo gel và có
thể qui về ba hướng sau: thủy phân các muối, thủy phân các ancolat và solgel tạo phức [15].

2


1.1.3. Phương pháp tổng hợp đốt cháy
Tổng hợp đốt cháy được biết như là quá trình tổng hợp tự lan truyền nhiệt
độ cao, phát sinh trong quá trình phản ứng (Self Propagating High Temperature
Synthesis Process) hay còn gọi là quá trình SHS. Để tạo ra ngọn lửa cần có một
chất oxi hóa, một nhiên liệu và nhiệt độ thích hợp, tạo nên một tam giác đốt

cháy.
Trong quá trình tổng hợp đốt cháy xảy ra phản ứng oxi hóa khử tỏa
nhiệt mạnh giữa hợp phần chứa kim loại và hợp phần không kim loại, phản
ứng trao đổi giữa các hợp chất hoạt tính hoặc phản ứng giữa hợp chất hay hỗn
hợp oxi hóa khử [4].
1.1.4. Phương pháp thủy nhiệt
Phương pháp thủy nhiệt được định nghĩa là phương pháp nuôi tinh thể
dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất nước cao từ các chất được hòa tan ở điều
kiện và áp suất thường.
Phương pháp này ra đời từ năm 1939, do nhà hóa học người Đức Robert
Bunsen đưa ra. Ban đầu phương pháp này sử dụng để chế tạo các hạt đơn tinh
thể, các khoáng chất chứa trong một bình chịu được áp suất và nhiệt độ cao,
một gradient nhiệt độ ở hai đầu đối diện của bình được duy trì trong suốt quá
trình, ở đầu nóng hơn sẽ hòa tan các khoáng chất và ở đầu lạnh hơn các mầm
đơn tinh thể bắt đầu được hình thành và phát triển.
Cho tới nay, phương pháp này đã phát triển hơn rất nhiều so với phương
pháp truyền thống, dung môi không còn hạn chế ở dung môi nước mà có thể sử
dụng các dung môi hữu cơ, sử dụng thêm các chất hoạt động bề mặt,… với mục
đích sử dụng để chế tạo các hạt có kích thước nhỏ như kích thước cỡ micro
met, nano met,…
Quá trình tiến hành:
- Chuẩn bị thí nghiệm: Các dụng cụ và thiết bị sử dụng được dùng là các
dụng cụ đơn giản và dễ sử dụng như cốc, bình đựng, ống nghiệm, máy khuấy

3


từ, cốc teflon đặt trong autoclave (bình thủy nhiệt), tủ sấy, các dụng cụ rửa mẫu,
máy ly tâm.
- Phương pháp thủy nhiệt bao gồm 4 bước sau:

Bước 1: Pha chế dung dịch dung môi và khoáng chất (có thể tách riêng
hoặc đồng thời trong một cốc).
Bước 2: Trộn đều các dung dịch bằng máy khuấy từ các dung dịch ban
đầu để tạo sự đồng nhất. Đưa hỗn hợp dung dịch này vào cốc teflon đặt trong
autoclave.
Bước 3: Đưa autoclave vào trong lò, đặt các thông số như nhiệt độ, áp
suất và thời gian cho lò thủy nhiệt.
Bước 4: Lấy mẫu ra khỏi lò, xử lý mẫu: dùng máy quay ly tâm để tách
mẫu ra khỏi dung môi, rửa sạch tạp chất bằng các dung môi như nước cất,
cồn,… Tùy theo mục đích sử dụng mẫu có thể được sấy mẫu.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp thủy nhiệt là tổng hợp dễ dàng và
nhanh chóng, sử dụng các thiết bị tương đối đơn giản. Thành phần, cấu trúc,
tính đồng nhất, độ tinh khiết cao của sản phẩm có thể được kiểm soát [8].
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phương pháp thủy nhiệt để tổng hợp
các vật liệu nano composit.
1.2. Tổng quan về vật liệu nano và ứng dụng của chúng
1.2.1. Tổng quan về vật liệu nano
Vật liệu nano là loại vật liệu có cấu trúc dạng hạt, sợi, ống, tấm mỏng,...
và kích thước đặc trưng dưới 100 nm. Hiện nay vật liệu nano composit là đối
tượng nghiên cứu và liên kết hai lĩnh vực là khoa học nano và công nghệ nano.
Dựa vào trạng thái, người ta phân chia vật liệu thành ba dạng: 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.

4


Hình 1.1. Một số cấu trúc vật liệu nano: (a) hạt nano; (b) ống nano; (c)
màng nano và (d) vật liệu có cấu trúc nano
Dựa vào hình dạng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau (hình 1.1):

+ Vật liệu nano không chiều (0D) là vật liệu cả ba chiều đều có kích
thước nano, không còn chiều tự do nào cho electron. Ví dụ: các đám nano,
hạt nano,...
+ Vật liệu nano một chiều (1D) là vật liệu trong đó hai chiều có kích
thước nano, electron được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù). Ví dụ: dây
nano, ống nano,…
+ Vật liệu nano hai chiều (2D) là vật liệu trong đó một chiều có kích
thước nano, hai chiều tự do, ví dụ: màng mỏng,…
Ngoài ra còn có vật liệu cấu trúc nano hay nanocomposit 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.
Vật liệu nano với kích thước nhỏ hơn 100 nm, có những tính chất thú vị
khác hẳn so với vật liệu khối thông thường. Sự thay đổi tính chất một cách đặc
biệt ở kích thước nano được cho là do hiệu ứng bề mặt và do kích thước tới hạn
của vật liệu nano.
5


Hiệu ứng bề mặt: Ở kích thước nano, tỉ lệ các nguyên tử trên bề mặt
thường rất lớn so với tổng thể tích hạt. Các nguyên tử trên bề mặt đóng vai trò
như các tâm hoạt động chính, vì vậy các vật liệu nano thường có hoạt tính hóa
học cao.
Kích thước tới hạn: Các tính chất vật lý, hóa học như tính chất điện, từ,
quang,… ở mỗi vật liệu đều có một kích thước tới hạn mà nếu kích thước vật
liệu ở dưới kích thước này thì tính chất của nó không còn tuân theo các định
luật đúng với vật liệu vĩ mô thường gặp. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt vì
kích thước của nó cũng nằm trong phạm vi kích thước tới hạn của các tính chất
điện, từ, quang, siêu dẫn, siêu phân tử,… của vật liệu [6].
1.2.2. Ứng dụng của vật liệu nano
Ứng dụng dẫn thuốc và nhiệt trị: Điều khiển tính chất từ của các hạt nano

để dẫn thuốc và nhiệt trị. Các hạt từ tính mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ
thể. Các hạt nano từ tính thường dùng là oxit sắt (magnetit Fe3O4, maghemit αFe2O3) bao phủ xung quanh bởi một hợp chất cao phân tử có tính tương hợp
sinh học như poli vinyl acol, detran hoặc silica. Các thành phần trong mạch
máu có tính chất từ khác nhau, có thành phần là nghịch từ (DM), thuận từ (PM),
sắt từ (FM) và siêu thuận từ (SPM) [6].
Ứng dụng trong sản xuất pin: Spinel liti mangan oxit (LiMn2O4) làm vật
liệu cực dương thay thế cho pin sạc ion liti. LiMn2O4 nhiều ưu điểm như: Pin
sử dụng vật liệu dương LiMn2O4 có hiệu điện thế lớn (khoảng 4V); dung lượng
thuận nghịch lớn, giá nguyên liệu thấp, ít độc hại và chu kỳ sống dài. Cấu trúc
spinel LiMn2O4 có các lỗ trống phù hợp cho sự đan xen ion Li+ mà không bị
phá vỡ [6].
Gắn DNA và chip DNA: Xét nghiệm kim loại xác định DNA có thể thực
hiện bằng lớp phủ hạt nano vàng với chuỗi sợi DNA. Khi các hạt này được
ghép vào DNA sẽ xảy ra liên kết (sự lai tạo). Quá trình này sẽ làm cho keo vàng
kết tụ, và kết quả là diễn ra sự thay đổi màu trên thân chip.

6


Đối với lĩnh vực lưu trữ thông tin: Các hạt màu siêu mịn thường tạo ra
chất lượng cao hơn về màu sắc, độ bao phủ và chất bền màu. Trên thực tế, các
hạt nano thường được ứng dụng trong audio, băng video và đĩa hiện đại, chúng
phụ thuộc vào tính chất quang và tính chất từ của hạt mịn. Với các tiến bộ kĩ
thuật, càng ngày con người càng chế tạo các loại vật liệu lưu trữ thông tin có
dung lượng lớn nhưng kích thước ngày càng nhỏ gọn [6].
Trong lĩnh vực điện tử - cơ khí: chế tạo các linh kiện điện tử nano có tốc độ
xử lý cực nhanh, chế tạo các thế hệ máy tính nano, sử dụng vật liệu nano để làm các
thiết bị ghi thông tin cực nhỏ, màn hình máy tính, điện thoại, tạo ra các vật liệu nano
siêu nhẹ, siêu bền, sản xuất các thiết bị xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ,…
Đối với các vật liệu gốm và các chất cách điện cải tính: Việc nén các hạt

gốm kích thước nano tạo ra các vật rắn mềm dẻo, dường như là do vô số ranh
giới hạt tồn tại. Sau khi phát triển thêm các phương pháp nén, các vật không
xốp, độ đặc cao sẽ được điều chế, những vật liệu mới này có thể được sử dụng
như chất thay thế cho kim loại trong rất nhiều ứng dụng.
Vật liệu chịu lửa: Gạch chịu lửa spinel được ứng dụng nhiều để lót tại
vùng nung của lò quay sản xuất clanhke xi măng, được ứng dụng trong lò
luyện thép [6].
Lĩnh vực xúc tác: Các vật liệu nano có thể làm cho phản ứng đạt tốc độ
tối đa và hiệu suất chuyển hóa của sản phẩm là lớn nhất. Đây là lĩnh vực đã và
đang thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.
Công nghệ sản xuất sơn: Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi thêm chất
phụ gia là các hạt nano hấp phụ ánh sáng vào sơn, chẳng hạn như thêm TiO2,
sẽ làm tăng khả năng lau sạch sơn.
Xử lý nước: Các hạt nano Fe1-xCoxFe2O4 với x = 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 đã
được ứng dụng trong xử lý các nguồn nước ô nhiễm asen. Kết quả thực nghiệm
cho thấy, sử dụng 0,25 - 1,5 g nano Fe1-xCoxFe2O4 từ tính cho 1 lít nước nhiễm
asenic đã làm giảm nồng độ asen từ 100 µg/L xuống còn 10 µg/L, sau đó các
hạt nano từ tính được tái sử dụng.

7


An ninh quốc phòng: Công nghệ nano đóng vai trò quan trọng trong việc
chế tạo trang thiết bị quân sự quốc phòng. Các loại vật liệu hấp phụ, phá hủy
các tác nhân sinh học và hóa học đã được chứng minh là khá hiệu quả, cho phép
ứng phó nhanh với một số vấn đề hậu cần [6].
1.2.3. Một số kết quả nghiên cứu ứng dụng của vật liệu nano
Phương pháp quang xúc tác đang là một phương pháp có nhiều ưu điểm
vượt trội trong xử lý môi trường. Nhiều oxit bán dẫn như TiO2 [14], [15], CeO2
[31], ZrO2 [20], ZnO [19] đã được nghiên cứu quang xúc tác. Trong đó ZrO2

đang là một ứng cử viên đầy tiềm năng, vì ZrO2 là oxit bán dẫn có độ bền cơ
học cao, trơ về mặt hóa học và độ ổn định hóa học, quang học tốt, cũng như
khả năng tương thích sinh học cao, khiến ZrO2 đang được tập trung khai thác
ứng dụng quang xúc tác. Tuy nhiên, độ rộng vùng cấm (Eg) của ZrO2 khá lớn
khoảng (3,25 - 5,1 eV) [28], nên ứng dụng của ZrO2 trong lĩnh vực quang hóa
còn chưa nhiều.
Tác giả [18] đã tổng hợp được ZnO bằng phương pháp sol gel. Các mẫu
kết quả được nghiên cứu đặc trưng cấu trúc bởi các phương pháp khác nhau,
chẳng hạn như XRD, SEM và EDX. Sau đó khảo sát khả năng quang xúc tác
phân hủy methyl da cam, kết quả cho thấy ZnO được điều chế ở nhiệt độ nung
400 ° C có thể loại bỏ 99,70% MO.
Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy, vật liệu composit của các oxit kim
loại đã nâng cao hiệu quả quang xúc tác, do tăng sự phân tách điện tích và mở
rộng vùng hấp thụ ánh sáng nhìn thấy. Hỗn hợp ZrO2/CuO (2: 1) được tổng hợp
cho thấy hoạt động xúc tác quang rất tốt đối với sự phân hủy các loại chất màu
khác nhau dưới ánh sáng mặt trời. Cụ thể, người ta chứng minh được rằng
ZrO2/CuO (2:1) làm phân hủy 97% lượng thuốc nhuộm Indigo carmine, cao
hơn 1,5 lần so với dùng ZrO2. Điều này mở ra một hướng đi mới và đơn giản
để tổng hợp các vật liệu composit dựa trên ZrO2 trong lĩnh vực quang xúc tác
đặc biệt là xử lý nước thải [26].

8


Tác giả Xiufang Chen và cộng sự [31] đã tổng hợp được nanocomposit
ZrO2/CeO2 có kích thước 0,31 nm và có hiệu suất của phản ứng quang xúc tác
phân hủy Rhodamine B là 40 % trong 150 phút, cao hơn 15 % so với hiệu suất
phân hủy quang xúc tác của ZrO2 trong cùng điều kiện. Tuy nhiên, kết quả cho
thấy không phải tất cả các hạt nano ZrO2 đều được phát hiện trên bề mặt của
các hạt nano CeO2, dẫn đến hoạt động quang xúc tác của composit ZrO2/CeO2

chưa cao.
Khi pha tạp các ion đất hiếm (Ce, La, Bi,…) vào oxit ZnO hoặc ZrO2 đã
làm tăng khả năng quang xúc tác phân hủy các hợp chất màu hữu cơ một cách
rõ rệt [17], [25]. Nhóm tác giả Renuka [26] đã chế tạo thành công các hạt nano
composit ZrO2/CuO bằng phương pháp nổ, vật liệu thu được có khả năng phát
quang màu xanh lá cây và có hoạt tính quang xúc tác dưới ánh sáng khả kiến.
Tác giả Phạm Văn Huấn và cộng sự [25] đã tổng hợp được các hạt ZrO2 pha
tạp Eu3+/Cu2+ bằng phương pháp đồng kết tủa, hạt thu được có kích thước nano
khoảng 25 nm. Tỷ lệ Cu2+ được thay đổi và khi đạt đến một giá trị nhất định, sẽ
làm giảm dần khả năng phát quang của hạt nano, do ảnh hưởng đến sự phát
quang của ion Eu3+. Tác giả [17] đã tổng hợp thành công vật liệu ZrO2 pha tạp
2 mol Mg, và có hiệu suất xúc tác quang xúc tác phân hủy Rhodamine B là 93%
dưới ánh sáng tia cực tím.
Nhóm tác giả Gurushantha [20] đã tổng hợp được vật liệu nano composit
ZrO2/ZnO và nghiên cứu khả năng phân hủy xanh metylen dưới ánh sáng khả
kiến cho hiệu suất phân hủy đạt 97 % sau 180 phút.
Ngoài ra, còn nhiều công trình nghiên cứu về vật liệu nano cho thấy
tiềm năng của những vật liệu này ứng dụng trong phát quang và xúc tác
quang hóa [2], [3], [11], [30].

9


1.3. Các phương pháp nghiên cứu vật liệu
1.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-Ray Diffraction-XRD) là một
phương pháp hiệu quả dùng để xác định các đặc trưng của vật liệu và được sử
dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ. Phương pháp này dùng để
phân tích pha (kiểu và lượng pha có mặt trong mẫu), ô mạng cơ sở, cấu trúc
tinh thể, kích thước hạt. Tinh thể bao gồm một cấu trúc trật tự theo ba chiều với

tính tuần hoàn đặc trưng dọc theo trục tinh thể học. Khoảng cách giữa các
nguyên tử hay ion trong tinh thể chỉ vài Å, xấp xỉ bước sóng của tia X. Khi
chiếu một chùm tia X vào mạng tinh thể sẽ có hiện tượng nhiễu xạ, được mô tả
theo phương trình Bragg như sau:
trong đó:

2d.sin𝜃 = n.λ

(1.1)

d - là khoảng cách giữa hai mặt phẳng tinh thể song song;
𝜃 - là góc giữa chùm tia X và mặt phẳng phản xạ;
λ - là bước sóng của tia X;
n - là bậc phản xạ (n = 1, 2, 3,…).

Phương trình Bragg mô tả điều kiện nhiễu xạ và được xem là phương
trình cơ bản trong nghiên cứu cấu trúc bằng tia X.
Tuỳ vào mẫu nghiên cứu ở dạng bột tinh thể hay đơn tinh thể mà phương
pháp nhiễu xạ Rơnghen được gọi là phương pháp bột hay phương pháp đơn
tinh thể.
Vì mẫu bột gồm vô số tinh thể có hướng bất kì nên trong mẫu luôn có
những mặt (hkl), với d tương ứng nằm ở vị trí thích hợp tạo với chùm tia tới
góc thoả mãn phương trình Bragg. Do đó, chúng ta luôn quan sát được hiện
tượng nhiễu xạ [15].
Kích thước hạt trung bình (nm) của hạt được tính theo phương trình
Dybye - Scherrer:
r

0,89.
 cos


(1.2)

10


trong đó: r - là kích thước hạt trung bình (nm);
λ - là bước sóng của anot Cu (0,154056 nm);
β - là độ rộng của pic ứng với nửa chiều cao của pic cực đại
(FWHM) tính theo radian;
θ - là góc nhiễu xạ Bragg ứng với pic cực đại (độ).
1.3.2. Phương pháp phổ UV-Vis-DRS
Nguyên lý của phương pháp này dựa trên cơ sở phổ hấp thu electron từ
vùng tử ngoại và khả kiến.
Năng lượng của phân tử là:
E = Eelectron + Edao động + Equay

(1.3)

Khi đó, sự biến thiên năng lượng của phân tử:
E = Eelectron + Edao động +Equay

(1.4)

Trong đó, biến thiên của năng lượng electron luôn luôn lớn hơn biến
thiên năng lượng dao động (khoảng 10 đến 100 lần). Biến thiên của năng lượng
dao động lớn hơn biến thiên năng lượng quay rất nhiều (khoảng 100 đến 1000
lần).
Tần số của những lượng tử năng lượng phát ra hay hấp thu có những biến
thiên năng lượng đó luôn luôn tính theo điều kiện tần số của Bohr:

E = h.

(1.5)

Muốn kích thích electron, năng lượng cung cấp cần phải đủ lớn. Năng
lượng đó vào khoảng hàng chục đến hàng trăm kcal/mol. Năng lượng này ứng
với bức xạ thuộc vùng khả kiến hoặc tử ngoại. Nếu phân tử hấp thu các bức xạ
có năng lượng lớn hơn năng lượng tử ngoại hoặc khả kiến thì năng lượng
electron của chúng sẽ bị thay đổi. Tuy nhiên, đồng thời với sự thay đổi trạng
thái electron luôn có sự thay đổi trạng thái quay và trạng thái dao động nên ta
sẽ thu được đám vạch với tần số.
 = electron + dao động + quay

11

(1.6)


Phổ thu được trong trường hợp này được gọi là phổ hấp thu electron hay
cũng được gọi là phổ tử ngoại khả kiến.
Ngoài ra, thông qua kết quả phân tích phổ hấp thu ánh sáng UV-Vis của
các mẫu chất rắn có thể xác định bước sóng mà ở đó có sự dịch chuyển từ vùng
hấp thụ mạnh sang vùng không hấp thụ ánh sáng UV-Vis. Nguyên tắc của
phương pháp này là xác định giao điểm của hai tiếp tuyến với hai phần đồ thị
biểu diễn độ hấp thu ánh sáng của vật liệu trong vùng hấp thu mạnh sang vùng
không hấp thu ánh sáng. Từ kết quả xác định bước sóng chuyển của vùng hấp
thụ ta có thể xác định năng lượng vùng cấm Eg của vật liệu theo công thức:
Eg =

1239,9




(1.7)

trong đó:  - là bước sóng chuyển vùng hấp thụ của vật liệu.
1.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) và truyền qua (TEM)
1.3.3.1. Hiển vi điện tử quét (SEM)
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là một loại kính hiển vi điện tử có thể
tạo ra ảnh với độ phân giải cao bằng cách sử dụng một chùm các electron hẹp
quét trên bề mặt mẫu. Kính hiển vi điện tử quét dùng để chụp ảnh vi cấu trúc
bề mặt với độ phóng đại gấp nhiều lần so với kính hiển vi quang học, vì bước
sóng của chùm tia electron nhỏ gấp nhiều lần so với bước sóng vùng khả kiến.
Việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích
các bức xạ phát ra từ các chùm electron với bề mặt mẫu vật [10].
Chùm electron bị tán xạ mạnh khi đi vào trường thế biến thiên đột ngột
do đám mây electron mang điện tích âm, hạt nhân và nguyên tử mang điện tích
dương. Mỗi nguyên tử cũng trở thành tâm tán xạ của chùm electron. Nhiễu xạ
chùm electron có những đặc điểm rất thích hợp cho việc nghiên cứu cấu trúc
màng mỏng.
Trong kính hiển vi điện tử quét, chùm electron sơ cấp được gia tốc bằng
điện thế từ 1 đến 50 kV giữa catot và anot rồi đi qua thấu kính hội tụ quét lên
bề mặt mẫu đặt trong buồng chân không. Chùm electron có đường kính từ 1
12


đến 10 nm mang dòng điện từ 10-10 đến 10-12 A trên bề mặt mẫu. Do tương tác
của chùm electron tới lên bề mặt mẫu, thường là chùm electron thứ cấp hoặc
electron phản xạ ngược được thu lại và chuyển thành ảnh biểu thị bề mặt vật
liệu.

Độ phân giải của SEM được xác định từ kích thước chùm electron hội
tụ. Ngoài ra độ phân giải còn phụ thuộc vào tương tác giữa vật liệu tại bề mặt
mẫu vật và electron. Khi electron tương tác với bề mặt mẫu vật, sẽ có bức xạ
phát ra, sự tạo ảnh trong SEM và các phép phân tích được thực hiện thông qua
việc phân tích các bức xạ này. Các bức xạ chủ yếu bao gồm: Bức xạ thứ cấp,
bức xạ tán xạ ngược,...
1.3.3.2. Hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là phương pháp quan
trọng trong việc xác định hình thái học và cấu trúc của mẫu. Nguyên tắc tạo
ảnh của TEM gần giống với kính hiển vi quang học, điểm khác biệt quan trọng
là phương pháp này sử dụng sóng điện từ thay cho sóng ánh sáng và thấu kính
từ thay cho thấu kính thủy tinh.
Phương pháp TEM sử dụng sóng điện từ được phát ra từ súng phóng
electron (thường dùng sợi wolfram,…). Sau đó, chùm electron được hội tụ, thu
hẹp nhờ hệ thấu kính từ và được chiếu xuyên qua mẫu quan sát. Ảnh sẽ được
tạo bằng hệ vật kính phía sau vật hiện ra trên màn huỳnh quang hay trên phim
ảnh, trên các máy ghi kĩ thuật số. Tất cả các hệ này được đặt trong buồng được
hút chân không cao.
Độ tương phản trong TEM khác so với tương phản trong hiển vi quang
học vì điện từ ảnh tạo ra do electron bị tán xạ nhiều hơn là do bị hấp thụ như
hiển vi quang học.
Nhờ khả năng phóng đại và tạo ảnh mẫu rất rõ nét, chi tiết, phương pháp
TEM được sử dụng để nghiên cứu bề mặt vật liệu, cho phép xác định kích thước
và hình dạng của mẫu.

13


×