NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG QUANG OXY HÓA pXYLENE TRÊN MÀNG MỎNG XÚC TÁC LaMO3 (M = Fe, Ni) TRONG VÙNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN KỸ THUẬT CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG QUANG OXY HÓA p-XYLENE
TRÊN MÀNG MỎNG XÚC TÁC LaMO3 (M = Fe, Ni)
TRONG VÙNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN

GVHD: GS. TSKH. Lưu Cẩm Lộc
SVTH:

Nguyễn Phương Linh

MSSV:

1611813

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 06/2020


Đại Học Quốc Gia Tp HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Số:______/BKDT
KHOA: KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN: KT CHẾ BIẾN DẦU KHÍ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN PHƯƠNG LINH

MSSV: 1611813

NGÀNH: KT CHẾ BIẾN DẦU KHÍ

LỚP: HC16DK

1. Tên luận văn: Nghiên cứu phản ứng quang oxy hóa p-xylene trên màng mỏng xúc tác
LaMO3 (M = Fe, Ni) trong vùng ánh sáng khả kiến.
2. Nhiệm vụ:
− Điều chế xúc tác LaMO3 (M là Fe, Ni) dạng màng mỏng bằng phương pháp sol gel kết hợp với nhúng phủ.
− Nghiên cứu các tính chất lý hóa của xúc tác bằng phương pháp phân tích hiện đại.
− Khảo sát hoạt tính các xúc tác trong phản ứng quang phân hủy p-xylene trên sơ đồ
dòng vi lượng ở vùng ánh sáng khả kiến.
3. Ngày giao luận văn: 30/03/2020
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/06/2020
5. Họ tên người hướng dẫn: GS. TSKH. Lưu Cẩm Lộc
Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua bộ môn.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 03 năm 2020
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

TS. ĐÀO THỊ KIM THOA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

GS. TSKH. LƯU CẨM LỘC

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:
Người duyệt: ......................................................................................................................
Ngày bảo vệ: ......................................................................................................................
Điểm tổng kết: ...................................................................................................................
Nơi lưu trữ luận văn: .........................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Trong khuôn khổ đề tài ‘‘Nghiên cứu phản ứng quang oxy hóa p-xylene trên màng
mỏng xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 trong vùng ánh sáng khả kiến’’, xúc tác LaFeO3 và
LaNiO3 được điều chế bằng phương pháp sol - gel kết hợp với nhúng phủ tạo màng
mỏng.
Các đặc trưng hóa lý của xúc tác được phân tích bằng nhiều phương pháp như
thành phần pha (XRD), phổ Raman, diện tích bề mặt riêng (BET), hình thái bề mặt
(SEM, TEM), vùng hấp thu ánh sáng (UV - Vis), nhiệt trọng lượng (TGA) và phổ hồng
ngoại (FT - IR) . Các kết quả nghiên cứu cho thấy, xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 được tổng
hợp có các tinh thể hình cầu, có độ bền nhiệt lên đến 500oC. Thêm vào đó, LaFeO3 có
diện tích bề mặt 32,69 m2/g lớn hơn và năng lượng vùng cấm 1,92 eV thấp hơn xúc tác
LaNiO3 (SBET = 26,64 m2/g, Eg = 2,36 eV).
p-xylene được chọn làm chất đại diện cho hợp chất hữu cơ VOCs để đánh giá hoạt
tính quang của xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 trong điều kiện chiếu bức xạ đèn LED (gồm
44 đèn mỗi mặt (tổng 4 mặt),  = 470 nm, công suất 0,24 W/bóng). Ảnh hưởng của hàm
lượn hơi nước đến độ chuyển hóa p-xylene đã được tiến hành khảo sát. Kết quả thu được
cho thấy hàm lượng hơi nước thích hợp là 15,18 mg/L cho LaFeO3 và 4,67 mg/L cho
LaNiO3, ở điều kiện này độ chuyển hóa p-xylene sau 60 phút đạt 37,09% và 22,70%

tương ứng 0,88 gxyl/gcat và 0,49 gxyl/gcat lần lượt trên xúc tác LaFeO3 và LaNiO3.
Kết quả đạt được của đề tài chứng tỏ, xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 được điều chế
bằng phương pháp sol - gel có tiềm năng ứng dụng trong vùng ánh sáng khả kiến để xử
lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.

i


PHOTO - OXIDATION OF p-XYLENE IN GAS PHASE
ON LaFeO3 AND LaNiO3 THIN FILM CATALYSTS
UNDER THE VISIBLE LIGHT
ABSTRACT
In this thesis, perovskites including LaFeO3 and LaNiO3 in the form of the thin
film was synthesized by sol - gel method combined with a dip coating process.
The physicochemical characteristics of the catalysts was studied by X-ray
diffraction (XRD), Raman spectroscopy, nitrogen physisorption measurements (BET),
scanning electron microscopy (SEM, TEM), ultraviolet - visible diffuse reflectance
spectroscopy (UV - Vis), thermogravimetric analysis (TGA), and infrared spectroscopy
(FT - IR). The results showed that LaFeO3 and LaNiO3 was successfully prepared in the
ball shape crystal and thermally stable up to a temperature of 500oC. Additionally, the
LaFeO3 catalyst was featured by a higher surface area (32.69 m2/g) and a lower band
gap energy (1.92 eV) than those of LaNiO3 catalyst (SBET = 26.64 m2/g, Eg = 2.36 eV).
The photoactivity of catalyst was evaluated by the oxidation of p-xylene
represented VOCs with the radiation sources of LED [44 pieces of light (total 4
surfaces],  = 470 nm, power 0.24 W per one). The effect of reaction temperature on
LaFeO3 and LaNiO3 activity in photocatalytic oxydation of p-xylene solution were
investigated. The optimal treatment conditions were established with the moisture
content of 15.18 mg/L and 4.67 mg/L and thin film catalyst performed an efficiency of
0.88 gxyl/gcat in LaFeO3, 0.49 gxyl/gcat in LaNiO3 in the earlier 60 minutes of the photooxydation of p-xylene.
This investigated result showed that LaFeO3 and LaNiO3 synthesized by the

conventional solvothermal synthesis has a potential visible light applications in
photocatalytic oxidation of persistent organic compounds.

ii


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS. TSKH. Lưu Cẩm Lộc đã tận
tâm hướng dẫn, truyền đạt và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình
hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Tiếp theo, em xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình từ quý Thầy cô và quý
Anh chị phòng Dầu khí - Xúc tác và Phòng Quá trình & Thiết bị thuộc Viện Công nghệ
Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam.
Bên cạnh đó, em rất cảm ơn quý Thầy cô bộ môn Kỹ thuật và Chế biến Dầu khí,
Khoa Kỹ thuật Hóa học cùng toàn thể giảng viên Trường Đại học Bách Khoa - Đại học
Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
Tiếp đến là lời cảm ơn quý Thầy cô trong hội đồng bảo vệ luận văn đã dành thời
gian để đọc và đưa ra những lời nhận xét quý báu giúp luận văn của em hoàn thiện và
đầy đủ nhất.
Ngoài ra, cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn sát cánh bên cạnh em, động viên em
vượt qua khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này cũng như các vấn đề
trong cuộc sống.
Và cuối cùng, kính chúc quý Thầy cô, quý Anh chị sức khỏe dồi dào và ngày càng
thành công trong sự nghiệp.
Trân trọng cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2020
Nguyễn Phương Linh

iii

MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... viii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .............................................................................x
1. MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2. Mục tiêu ................................................................................................................2
1.3. Nội dung ...............................................................................................................2
1.4. Ý nghĩa .................................................................................................................3
2. TỔNG QUAN..............................................................................................................4
2.1. Tình hình ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy trong không khí và các phương
pháp xử lý ....................................................................................................................4
2.1.1. Tình hình ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy dễ bay hơi VOCs trong không
khí ............................................................................................................................4
2.1.2. Các phương pháp xử lý .................................................................................5
2.2. Phản ứng quang oxy hóa xúc tác bán dẫn ............................................................6
2.2.1. Định nghĩa .....................................................................................................6
2.2.2. Cơ chế chung của xúc tác quang ...................................................................7
2.3. Đặc điểm cấu trúc và phương pháp điều chế perovskite ......................................9
2.3.1. Cấu trúc tinh thể của perovskite ....................................................................9
2.3.2. Tính chất của perovskite ..............................................................................10
2.3.2.1. Tính chất dẫn điện của perovskite ........................................................10
2.3.2.2. Tính chất hấp phụ khí của perovskite ...................................................11
2.3.2.3. Tính chất xúc tác của perovskite ..........................................................11

iv


2.3.3. Các phương pháp điều chế perovskite .........................................................13

2.4. Yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng quang oxy hóa ................................................15
2.5. Các nghiên cứu về phản ứng quang oxy hóa trên xúc tác perovskite ................15
3. THỰC NGHIỆM .......................................................................................................18
3.1. Điều chế xúc tác .................................................................................................18
3.1.1. Hóa chất .......................................................................................................18
3.1.2. Dụng cụ .......................................................................................................18
3.1.3. Thiết bị.........................................................................................................18
3.1.4. Quy trình điều chế xúc tác ...........................................................................18
3.1.4.1. Xúc tác LaFeO3 ....................................................................................18
3.1.4.2. Xúc tác LaNiO3 ....................................................................................20
3.1.5. Quy trình tạo màng xúc tác lên ống pyrex ..................................................22
3.1.5.1. Xử lý bề mặt ống thủy tinh ...................................................................22
3.1.5.2. Tạo màng xúc tác trên ống thủy tinh ....................................................22
3.2. Nghiên cứu tính chất lý hóa của xúc tác.............................................................24
3.2.1. Xác định thành phần pha của xúc tác bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
...............................................................................................................................24
3.2.1.1. Nguyên tắc ............................................................................................24
3.2.1.2. Thiết bị đo.............................................................................................26
3.2.2. Xác định phổ Raman ...................................................................................26
3.2.2.1. Nguyên tắc ............................................................................................26
3.2.2.2. Thiết bị đo.............................................................................................27
3.2.3. Hiển vi điện tử quét (SEM) .........................................................................27

v


3.2.3.1. Nguyên tắc ............................................................................................27
3.2.3.2. Thiết bị đo.............................................................................................28
3.2.4. Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ...............................................................28
3.2.4.1. Nguyên tắc ............................................................................................28

3.2.4.2. Thiết bị đo.............................................................................................29
3.2.5. Diện tích bề mặt riêng xúc tác BET ............................................................29
3.2.5.1. Nguyên tắc ............................................................................................29
3.2.5.2. Thiết bị đo.............................................................................................31
3.2.6. Xác định khả năng hấp phụ photon UV - Vis .............................................31
3.2.6.1. Nguyên tắc ............................................................................................31
3.2.6.2. Thiết bị đo.............................................................................................33
3.2.7. Xác định phổ FT - IR...................................................................................33
3.2.7.1. Nguyên tắc ............................................................................................33
3.2.7.2. Thiết bị đo.............................................................................................33
3.2.8. Phép đo phân tích nhiệt trọng lượng TGA ..................................................34
3.2.8.1. Nguyên tắc ............................................................................................34
3.2.8.2. Thiết bị đo.............................................................................................34
3.3. Khảo sát hoạt tính quang của xúc tác .................................................................34
3.3.1. Hệ thống thiết bị thí nghiệm ........................................................................34
3.3.2. Hệ thống phản ứng bằng dòng vi lượng ......................................................35
3.3.2.1. Cấu tạo hệ thống phản ứng ...................................................................35
3.3.2.2. Quy trình tiến hành phản ứng ...............................................................35
3.3.3. Xác định hàm lượng các chất trong hỗn hợp phản ứng ...............................36

vi


3.3.4. Phân tích hỗn hợp khí ..................................................................................37
3.3.5. Tính toán xác định độ chuyển hóa, hiệu suất chuyển hóa ...........................38
3.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng hơi nước ...............................................39
4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .....................................................................................40
4.1. Đặc trưng hóa lý của xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 ..............................................40
4.1.1. Cấu trúc tinh thể của xúc tác XRD ..............................................................40
4.1.2. Phổ Raman ...................................................................................................42

4.1.3. Diện tích bề mặt riêng BET .........................................................................43
4.1.4. Hình thái bề mặt xúc tác SEM.....................................................................44
4.1.5. Hình thái bề mặt xúc tác TEM ....................................................................45
4.1.6. Phổ UV - Vis ...............................................................................................46
4.1.7. Khảo sát độ bền nhiệt của vật liệu TGA .....................................................48
4.1.8. Phổ hồng ngoại FT - IR ...............................................................................50
4.2. Hoạt tính của các xúc tác trong phản ứng quang oxy hóa p-xylene ...................51
4.2.1. Xúc tác LaFeO3 ...........................................................................................51
4.2.2. Xúc tác LaNiO3 ...........................................................................................52
5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................56
5.1. Kết luận...............................................................................................................56
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................56
PHỤ LỤC ......................................................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................59

vii


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AOPs

Quá trình oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes)

VOCs

Các chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile Organic Compounds)

CB

Vùng dẫn (Conduction Band)

VB

Vùng hóa trị (Valence Band)

A

Chất nhận điện tử (Acceptor)

D

Chất cho điện tử (Donor)

eˉ - h+

Electron - lỗ trống (Electron - hole pair)



Vận tốc ánh sáng



Bước sóng ánh sáng

Eg

Năng lượng vùng cấm (Band gap energy)

eV

Electron volt (1,60217662 × 10-19 J)

LED

Light emitting diode

XRD

Nhiễu xạ tia X (X - ray diffraction analysis)

SEM

Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy)

TEM

Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy)

BET

Diện tích bề mặt riêng (Brunauer - Emmett - Teller)

UV - Vis

Phổ tử ngoại - khả kiến (Ultraviolet - Visible)

FT - IR

Phổ hồng ngoại (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)

TGA

Phép đo phân tích nhiệt (Thermal Gravimetric Analysis)

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2-1. Ảnh hưởng của hàm lượng acid citric đến đặc tính của perovskite LaFeO3 15
Bảng 3-1. Các hóa chất được sử dụng ...........................................................................18
Bảng 3-2. Các chế độ phản ứng quang hóa ứng với hàm lượng hơi nước khác nhau và
điều kiện xử lý xúc tác tối ưu ........................................................................................39
Bảng 4-1. Kích thước tinh thể (dcrys), diện tích bề mặt riêng (SBET), kích thước lỗ xốp
(dpor) và thể tích lỗ xốp (Vpor) ........................................................................................43

ix


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Cơ chế quang xúc tác bán dẫn .........................................................................9
Hình 2.2. Cấu trúc perovskite ABO3 lập phương lý tưởng và sự sắp xếp các bát diện
trong cấu trúc perovskite lập phương lý tưởng. ............................................................10
Hình 2.3. Kỹ thuật sol - gel và các sản phẩm của nó ....................................................13
Hình 3.1. Quy trình điều chế xúc tác LaFeO3 ...............................................................19
Hình 3.2. Quy trình điều chế xúc tác LaNiO3 ...............................................................21
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình chế tạo màng xúc tác bằng phương pháp sol - gel ..............23
Hình 3.4. Mô tả hệ thức Vulf - Bragg ...........................................................................25
.......................................................................................................................................31
Hình 3.5. Thiết bị BET NOVA 2200 E của hãng Quantachrome .................................31

Hình 3.6. Sơ đồ hệ thống thiết bị phản ứng quang oxy hóa ..........................................35
Hình 3.7. Cấu tạo Detector ............................................................................................37
Hình 4.1. Giản đồ XRD của LaFeO3 .............................................................................40
Hình 4.2. Giản đồ XRD của LaNiO3 .............................................................................41
Hình 4.3. Phổ Raman của xúc tác LaFeO3 ....................................................................42
Hình 4.4. Phổ Raman của xúc tác LaNiO3 ....................................................................42
Hình 4.5. Ảnh SEM của xúc tác LaFeO3.......................................................................44
Hình 4.6. Ảnh SEM của xúc tác LaNiO3.......................................................................44
Hình 4.7. Ảnh TEM của xúc tác LaFeO3 ......................................................................45
Hình 4.8. Ảnh TEM của xúc tác LaNiO3 ......................................................................45
Hình 4.9. Phổ UV - Vis của LaFeO3 .............................................................................46
Hình 4.10. Giản đồ Tauc của LaFeO3 ...........................................................................46
Hình 4.11. Phổ UV - Vis của LaNiO3 ...........................................................................47
Hình 4.12. Giản đồ Tauc của LaNiO3 ...........................................................................47
Hình 4.13. Giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng TGA của xúc tác LaFeO3 ..................48
Hình 4.14. Giản đồ phân tích nhiệt trọng lượng TGA của xúc tác LaNiO3 ..................49
Hình 4.15. Phổ FT - IR của LaFeO3 ..............................................................................50

x


Hình 4.16. Phổ FT - IR của LaNiO3 ..............................................................................50
Hình 4.17. Độ chuyển hóa của p-xylene theo thời gian phản ứng trong 60 phút trên xúc
tác LaFeO3 với hàm lượng hơi nước khác nhau trong vùng ánh sáng khả kiến ...........51
Hình 4.18. Độ chuyển hóa và hiệu suất chuyển hóa p-xylene trong 60 phút trên xúc tác
LaFeO3 với các hàm lương hơi nước khác nhau trong vùng ánh sáng khả kiến ...........52
Hình 4.19. Độ chuyển hóa của p-xylene theo thời gian phản ứng trong 60 phút trên xúc
tác LaNiO3 với hàm lượng hơi nước khác nhau trong vùng ánh sáng khả kiến ...........53
Hình 4.20. Độ chuyển hóa và hiệu suất chuyển hóa p-xylene trong 60 phút trên xúc tác
LaNiO3 với các hàm lương hơi nước khác nhau trong vùng ánh sáng khả kiến ...........54

xi


1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nền kinh tế Việt Nam đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa
nhưng kéo theo đó là vấn nạn về môi trường. Từ giữa năm 2019, ô nhiễm không khí ở
hai thành phố lớn của nước ta (TP Hồ Chí Minh và Hà Nội) đã tới ngưỡng báo động.
Hằng ngày, các hoạt động giao thông, sản xuất và xây dựng diễn ra liên tục đã thải một
lượng khói bụi khổng lồ lên bầu trời. Trong đó không thể không kể đến là ngành công
nghiệp khai khoáng và lọc - hoá dầu, việc phát thải khí độc như CO2, CO, SO2, NOx và
CxHy, các chất hữu cơ chưa cháy hết (muội than và bụi), các hydrocarbon thơm đa vòng
(PAHs) đặc biệt phải kể đến là VOCs (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khó phân hủy) mà
cụ thể hơn là hỗn hợp BTX (Benzene, Toluene và Xylene) đã gây tác động mạnh đến
môi trường và sức khỏe của con người.
Chúng ta đã và đang áp dụng nhiều biện pháp tuyên truyền giáo dục nhằm nâng
cao ý thức người dân về môi trường, hơn nữa còn tích cực trồng cây xanh, có những
biện pháp kỹ thuật và quy hoạch cho các khu công nghiệp,… nhưng chỉ giảm thải được
một phần nhỏ ô nhiễm không khí. Ngoài ra, các biện pháp công nghệ như phương pháp
hấp phụ, phương pháp đốt cháy trực tiếp, phương pháp oxy hóa - khử, phương pháp sinh
học,... cũng đã được ứng dụng, tuy nhiên các phương pháp này lại tồn đọng nhiều hạn
chế như xử lý chưa triệt để. Do đó, phương pháp sử dụng xúc tác trong xử lý khí thải
VOCs được nghiên cứu, trở thành một hướng đi mới có tính đột phá bởi chúng cho thấy
niềm năng vượt trội, khắc phục hầu hết các nhược điểm của các phương pháp trước như:
phân hủy chất hữu cơ có hàm lượng thấp; phản ứng xảy ra ở điều kiện nhiệt độ và áp
suất thường; tận dụng năng lượng bức xạ từ tự nhiên hoặc các nguồn sáng nhân tạo; chi
phí đầu tư, vận hành thấp; xúc tác không độc và giá thành thấp.
Xúc tác quang oxy hóa là xúc tác được kích hoạt dưới tác động của ánh sáng. Lúc
này, điện tử di chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn tạo ra cặp điện tử và lỗ trống, các

cặp điện tử - lỗ trống này tương tác với các phần tử hấp phụ trên bề mặt chất bán dẫn
(thường là các chất hữu cơ dễ bay hơi, độc hại hoặc vi khuẩn) phân hủy chúng thành
hợp chất ít độc hại hơn là CO2 và H2O. Xúc tác trong mô hình xử lí khí thải được biết
đến nhiều nhất là TiO2, tuy nhiên một trong những nhược điểm còn tồn tại của TiO2 là

1


chỉ bị kích hoạt trong vùng tia UV (chiếm 5% photon ánh sáng mặt trời) mà xu thế hiện
nay là hướng đến sử dụng các nguồn năng lượng thiên nhiên, vì vậy, perovskite được
chọn để nghiên cứu tiếp theo. Ưu điểm nổi bật của perovskite là năng lượng vùng cấm
thấp ứng dụng cho việc sử dụng vùng ánh sáng khả kiến. Ngoài ra, perovskite được xem
là một vật liệu quan trọng sử dụng trong các công nghệ tiên tiến như tế bào nhiên liệu
oxide rắn, cảm biến hóa học, xúc tác quang, cảm biến sinh học, do chúng thể hiện nhiều
tính chất như tính chất điện, quang học, từ tính, độ bền nhiệt, độ bền hóa học tốt và
không độc tính.
Với những lí do cấp thiết trên, các hệ xúc tác perovskite cho phản ứng quang oxy
hóa p-xylene, một chất hữu cơ mạch vòng khó phân hủy nhất, được chọn làm đại diện
cho các chất hữu cơ VOCs đang được nghiên cứu và cải tiến. Trong khuôn khổ luận văn
này, xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 sẽ được điều chế bằng phương pháp nhúng phủ sol - gel
và được đánh giá hoạt tính xúc tác để xử lý p-xylene. Trên cơ sở đó đưa ra điều khiện
phản ứng tối ưu trong quá trình quang oxy hóa xúc tác xử lý p-xylene.
1.2. Mục tiêu
Luận văn này tập trung vào 2 mục tiêu chính như sau:
− Điều chế được xúc tác LaMO3 (M là Fe, Ni) dạng màng mỏng bằng phương
pháp sol - gel kết hợp với nhúng phủ.
− Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa tính chất và hoạt tính xúc tác trong vùng ánh
sáng khả kiến của phản ứng phân hủy p-xylene ở pha khí.
1.3. Nội dung
− Điều chế xúc tác LaMO3 (M là Fe, Ni) dạng màng mỏng bằng phương pháp sol

- gel kết hợp với nhúng phủ.
− Nghiên cứu các tính chất lý hóa của xúc tác bằng phương pháp phân tích hiện
đại: thành phần pha (XRD); phổ Raman; diện tích bề mặt riêng, thể tích lỗ xốp
và kích thước lỗ xốp (BET); hình thái bề mặt (SEM, TEM); phổ hấp thu UV
(UV - Vis); các nhóm chất trên bề mặt xúc tác (FT - IR).
− Khảo sát hoạt tính các xúc tác trong phản ứng quang phân hủy p-xylene trên sơ
đồ dòng vi lượng ở vùng ánh sáng khả kiến.

2


1.4. Ý nghĩa
Trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng xúc tác quang oxy hóa để xử lý môi
trường, bên cạnh sự phát triển của vật liệu truyền thống như TiO2, loại xúc tác mới là
perovskite đã thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu
và tiến hành tổng hợp, với nhiều ưu điểm, đặc biệt là khả năng hoạt tính quang cao và
năng lượng vùng cấm thấp, vượt trội so với TiO2. Perovskite thật sự là xúc tác tiềm năng
trong quang xúc tác bán dẫn. Một điểm nổi bật của perovkites là tính chất hấp thụ ánh
sáng vùng khả kiến, tận dụng triệt để ánh sáng mặt trời, phù hợp với xu thế hiện nay là
hướng đến sử dụng nguồn năng lượng sạch.
Kết quả của đề tài sẽ đưa ra kết luận về tiềm năng của xúc tác perovskite mà điển
hình là xúc tác LaFeO3 và LaNiO3 trong phản ứng quang oxy hóa trong vùng ánh sáng
khả kiến.

3


2. TỔNG QUAN
2.1. Tình hình ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy trong không khí và các phương
pháp xử lý

2.1.1. Tình hình ô nhiễm chất hữu cơ khó phân hủy dễ bay hơi VOCs trong không
khí
Ô nhiễm không khí là sự thay đổi trong thành phần của không khí, gây ra bởi các
hoạt động xả thải tiêu cực của con người ra môi trường. Các nhà khoa học của Châu Âu
dự đoán rằng, với đà phát triển công nghiệp như hiện nay sẽ làm bầu khí quyển xuống
cấp ngày càng trầm trọng, nếu không hạn chế các chất khí thải thì đến cuối thế kỷ này,
nhiệt độ trung bình toàn cầu có thể tăng đến 4oC [1].
Ô nhiễm không khí làm cho mọi người phải tiếp xúc với các hạt mịn trong không
khí bị ô nhiễm. Các hạt mịn này thâm nhập sâu vào phổi và hệ thống tim mạch, gây ra
các bệnh đột quỵ, bệnh tim, ung thư phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính và các bệnh
nhiễm trùng đường hô hấp,… đe dọa đến tính mạng của người dân ở khắp mọi nơi trên
thế giới. Theo WHO, ước tính mới đây năm 2018 cho thấy rằng 9/10 người dân phải hít
thở không khí chứa hàm lượng các chất gây ô nhiễm cao. Ô nhiễm không khí cả ở bên
ngoài và trong nhà gây ra khoảng 7 triệu ca tử vong hàng năm trên toàn cầu; chỉ tính
riêng khu vực Tây Thái Bình Dương, khoảng 2,2 triệu người tử vong mỗi năm. Ở Việt
Nam, khoảng 60 nghìn người chết mỗi năm có liên quan đến ô nhiễm không khí. Chỉ
tính riêng ở Đông Nam Á, mức độ ô nhiễm không khí của Việt Nam xếp thứ hai chỉ sau
Indonesia. Trong đó, thủ đô Hà Nội đứng thứ hai danh sách các thành phố ô nhiễm nhất
Đông Nam Á (sau Jakarta) và thứ 12 danh sách các thủ đô ô nhiễm nhất thế giới. Thành
phố Hồ Chí Minh đứng thứ 15 danh sách các thành phố ô nhiễm nhất Đông Nam Á năm
2018 [2].
Vậy nguyên nhân là do đâu? Ô nhiễm có thể gây ra do tự nhiên hoặc con người.
Song, các hoạt động tự nhiên như núi lửa thường rất ít và không gây ảnh hưởng lâu dài.
Chất lượng không khí chủ yếu bị ảnh hưởng do con người. Các hoạt động đó bao gồm:
các quá trình khai thác (than đá, dầu mỏ,…) và đốt nhiên liệu (xăng, dầu hỏa,...) ; các
hoạt động nông nghiệp (sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng,…); các hoạt động
công nghiệp (khí thải từ các nhà máy chứa một lượng lớn carbon monoxide, hydro

4

carbon, các hợp chất hữu cơ và hóa chất khác chưa được xử lý triệt để) và các hoạt động
sinh hoạt trong nhà khác (đốt bếp than củi, từ hoạt động sơn, sử dụng chất tẩy rửa,…).
Đối với một quốc gia đang phát triển như Việt Nam, vấn đề gây nan giải nhất hiện nay
chính là các phương tiện vận tải sử dụng chủ yếu dầu diesel và xăng. Theo thống kê gần
đây, riêng tại thành phố Hồ Chí Minh đã có hơn 9 triệu xe máy và hơn 500 nghìn xe các
loại khác. Hoạt động giao thông cá nhân rất khó để hạn chế cũng như rất khó để giảm
thiểu lượng VOCs thải ra từ quá trình oxy hóa không hoàn toàn nhiên liệu sử dụng.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) là hỗn hợp các chất khí có gốc carbon dễ
bay hơi khó phân hủy. Hơn nữa, khi bị phát thải ra không khí chúng sẽ tự liên kết lại
hoặc kết hợp với những phân tử khác để tạo ra hợp chất độc hại hơn chính nó. Một số
VOCs phổ biến như: acetaldehyde, acetone, benzene, toluene, xylene,…[3]. Nhiều hợp
chất VOCs tạo ra các đám mù quang hóa và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người [4].
Các vấn đề có thể gặp như nhiễm độc cấp tính, nếu tiếp xúc ở liều lượng cao sẽ gây viêm
đường hô hấp cấp, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, rối loạn huyết học, gây tổn
thương gan, thận, kích ứng da và là tác nhân gây suy tủy, ung thư máu [3]. Trong đó,
hợp chất điển hình nhất là xylene, một trong ba dung môi quan trọng BTX trong lĩnh
vực công nghiệp hóa dầu.
Xylene, đặc biệt là p-xylene là hợp chất khó phân hủy gây nguy hiểm cho môi
trường hiện nay. Tuy nhiên, chúng lại được tách từ sản phẩm của quá trình reforming
xúc tác và với nguyên liệu đầu là phân đoạn naptha hay từ quá trình xăng nhiệt phân.
Hơn nữa, ứng dụng của xylene trong đời sống không thể không kể đến: sản xuất sơn,
keo dán, sản xuất nhựa,… Do vậy, việc tìm ra giải pháp xử lý triệt để các hợp chất độc
hại này là một trong những vấn đề cấp thiết.
2.1.2. Các phương pháp xử lý
Các phương pháp truyền thống như phương pháp đốt, phương pháp sinh học,
phương pháp hấp phụ, phương pháp hấp thụ, phương pháp xúc tác,… thường được áp
dụng. Tuy nhiên, chúng lại tồn đọng một số nhược điểm lớn: phương pháp đốt thì nhiệt
độ phản ứng cao, hình thành sản phẩm phụ SOx, NOx,… [5]; phương pháp sinh học thì
tốc độ phân hủy chậm, tốn diện tích sử dụng, không xử lí được các chất ô nhiễm có khả

năng hấp phụ thấp [4]; phương pháp hấp phụ không xử lí triệt để, chỉ có thể loại bỏ

5


VOCs ra khỏi không khí mà không thể phân hủy chúng [5, 6]; ở phương pháp hấp thụ
nhận thấy hiệu suất làm sạch thấp, hệ thống thiết bị sử dụng phức tạp, cồng kềnh không
có lợi về kinh tế [5]; còn khi sử dụng phương pháp xúc tác truyền thống (phương pháp
xúc tác nhiệt) thì xúc tác không mang tính đa nhiệm và vật liệu xúc tác thường làm bằng
kim loại quý rất tốn kém và khó khăn trong việc tìm kiếm, sử dụng quy mô lớn [7].
Khắc phục hầu như các nhược điểm trên, phương pháp quang oxy hóa nâng cao
điển hình là quang oxy hóa xúc tác bán dẫn đã ra đời và đang được quan tâm nghiên cứu
hàng đầu hiện nay. Với nhiều ưu điểm nổi bật như sự phân hủy các chất hữu cơ có thể
đạt đến mức vô cơ hóa hoàn toàn, không phát sinh ra chất thải khác, có thể thực hiện
trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, có thể sử dụng nguồn ánh sáng nhân
tạo hoặc nguồn ánh sáng thiên nhiên, mà điển hình đó là ánh sáng mặt trời; hơn nữa,
bản thân xúc tác cũng ít bị biến đổi trong suốt quá trình phản ứng, giá thành thấp và ít
độc hại [8]. Vậy nên, trong khuôn khổ luận văn này, phương pháp quang oxy hóa xúc
tác bán dẫn được lựa chọn để nghiên cứu sự phân hủy hợp chất p-xylene ở pha khí (đại
diện cho các hợp chất VOCs khó phân hủy).
2.2. Phản ứng quang oxy hóa xúc tác bán dẫn
2.2.1. Định nghĩa
Quá trình oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes _ AOPs) là phương
pháp hóa học đặc trưng tạo ra chất oxy hóa có khả năng oxy hóa hoặc phân hủy các hợp
chất gây ô nhiễm. Hiệu quả của phương pháp AOPs thường được tối ưu hóa bằng cách
sử dụng chất xúc tác thích hợp hoặc nguồn bức xạ với cường độ thích hợp.
Phản ứng quang oxy hóa xúc tác là phản ứng xảy ra dưới tác dụng đồng thời của
chất xúc tác và ánh sáng, hay nói cách khác, ánh sáng chính là nhân tố kích hoạt chất
xúc tác, giúp cho phản ứng xảy ra [9]. Nguyên tắc của phản ứng là xúc tác nhận năng
lượng ánh sáng sẽ chuyển sang dạng hoạt hóa •Cat, từ dạng hoạt hóa •Cat sẽ chuyển năng

lượng cho chất thải và chất thải sẽ bị biến đổi sang dạng mong muốn. Quá trình này thể
hiện như sau:
Cat (catalyst) + NLAS → •Cat

(2.1)

•

Cat + chất thải → •chất thải + xúc tác

(2.2)

•

Chất thải → sản phẩm

(2.3)

6


Hiện nay, phương pháp triển vọng đang được nghiên cứu để xử lý các hợp chất
hữu cơ khó phân hủy ở cả pha lỏng và pha khí là phương pháp quang oxy hóa xúc tác
sử dụng chất bán dẫn làm xúc tác [10, 11].
Chất bán dẫn (Semiconductor) là chất trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách
điện. Gọi là “bán dẫn” nghĩa là có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, hoặc ở một điều
kiện khác sẽ không dẫn điện. Năng lượng vùng cấm (Eg) của các chất bán dẫn nhỏ hơn
3,5 eV đều có thể làm chất xúc tác quang [12, 13]. Khi giải thích cơ chế dẫn điện của
chất bán dẫn người ta phân thành chất bán dẫn loại n (dẫn electron) và bán dẫn loại p
(dẫn lỗ trống) [14, 15].

2.2.2. Cơ chế chung của xúc tác quang
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 sáu giai đoạn:
i.

Khuếch tán các chất tham gia phản ứng từ pha lỏng hoặc khí đến bề mặt xúc
tác.

ii.

Hấp phụ các chất tham gia phản ứng lên bề mặt chất xúc tác.

iii.

Hấp phụ photon ánh sáng, phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái
kích thích electron.

iv.

Phản ứng quang hóa xảy ra, chia làm hai giai đoạn nhỏ gồm phản ứng quang
hóa sơ cấp (các phân tử chất bán dẫn bị kích thích, tham gia trực tiếp vào
phản ứng với các chất bị hấp phụ) và phản ứng quang hóa thứ cấp (còn gọi
là giai đoạn phản ứng “tối” hay phản ứng nhiệt, là giai đoạn phản ứng của
các sản phẩm thuộc giai đoạn sơ cấp).

v.

Nhả hấp phụ các sản phẩm.

vi.

Khuếch tán các sản phẩm vào pha khí hoặc lỏng.

Ở giai đoạn iii), phản ứng xúc tác quang hóa khác phản ứng xúc tác truyền thống
ở cách hoạt hóa xúc tác. Trong phản ứng xúc tác truyền thống, xúc tác được hoạt hóa
bởi nhiệt, còn trong phản ứng xúc tác quang hóa, xúc tác được hoạt hóa bởi sự hấp thụ
ánh sáng.

7


Quá trình đầu tiên của quá trình xúc tác quang dị thể phân hủy các chất hữu cơ và
vô cơ bằng chất bán dẫn (Semiconductor) là sự sinh ra của cặp điện tử - lỗ trống trong
chất bán dẫn. Khi được chiếu sáng có năng lượng photon (hυ) thích hợp, bằng hoặc lớn
hơn năng lượng vùng cấm Eg (hυ ≥ Eg), thì sẽ tạo ra các cặp electron (e-) và lỗ trống
(h+). Các electron được chuyển lên vùng dẫn (quang electron), còn các lỗ trống ở lại
vùng hoá trị. Các phân tử của chất tham gia phản ứng hấp phụ lên bề mặt chất xúc tác
gồm hai loại [16]:
+ Các phân tử có khả năng nhận electron (acceptor).
+ Các phân tử có khả năng cho electron (donor).
Quá trình chuyển điện tử có hiệu quả hơn nếu các phân tử chất hữu cơ và vô cơ bị
hấp phụ trước trên bề mặt chất xúc tác bán dẫn (SC). Khi đó các electron ở vùng dẫn sẽ
chuyển đến nơi có các phân tử có khả năng nhận electron (A) và quá trình khử xảy ra,
còn các lỗ trống sẽ chuyển đến nơi có các phân tử có khả năng cho electron (D) để thực
hiện phản ứng oxy hoá.
hυ + (SC) → e- + h+

(2.4)

A(ads) + e- → A- (ads)

(2.5)

D(ads) + h+ → D+ (ads)

(2.6)

Các ion A- (ads) và D+ (ads) sau khi được hình thành sẽ phản ứng với nhau qua một
chuỗi các phản ứng trung gian và sau đó cho ra các sản phẩm cuối cùng.
Như vậy quá trình hấp thụ photon của chất xúc tác là giai đoạn khởi đầu cho toàn
bộ chuỗi phản ứng. Trong quá trình xúc tác quang, hiệu suất lượng tử có thể bị giảm bởi
sự tái kết hợp của các electron và lỗ trống.
e- + h+ → (SC) + E

(2.7)

Trong đó (SC) là tâm bán dẫn trung hoà và E là năng lượng được giải phóng ra
dưới dạng bức xạ điện từ (hυ‟ ≤ hυ) hoặc nhiệt.

8


Hình 2.1. Cơ chế quang xúc tác bán dẫn
2.3. Đặc điểm cấu trúc và phương pháp điều chế perovskite
2.3.1. Cấu trúc tinh thể của perovskite
Các oxit loại perovskite có công thức chung ABO3, với nguyên tố A = lanthanide
và B = kim loại chuyển tiếp, có hoạt tính xúc tác cao trong nhiều phản ứng, như phân
hủy N2O, khử SO2, oxy hóa một phần hoặc toàn bộ hydrocacbon,… Trong perovskite
ABO3, các ion A nói chung không có hoạt tính xúc tác, trong khi các ion hoạt động ở vị

trí B được đặt ở khoảng cách tương đối lớn (khoảng 0,4 nm) so với A mà một phân tử
chất phản ứng chỉ tương tác với B tại một vị trí duy nhất. Quá trình oxy hóa hoàn toàn
hydrocarbon được cho là xảy ra trên bề mặt perovskite bằng cơ chế xúc tác nội bào,
trong đó oxy hấp phụ được tiêu thụ một phần và tái sinh trong một chu kỳ liên tục. Trên
cơ sở này, có thể giải thích tại sao kim loại chuyển tiếp perovskite đặc biệt tích cực trong
xúc tác oxy hóa nếu kim loại trên vị trí B có thể dao động giữa hai trạng thái oxy hóa ổn
định. Bằng cách này, có thể làm cân bằng điện tích bởi sự lắp ion O- vào mạng từ phân
tử O2 hoặc quá trình thuận nghịch để liên kết các gốc O với hydrocarbon từ mạng O[17].

9


Hình 2.2. Cấu trúc perovskite ABO3 lập phương lý tưởng và sự sắp xếp các bát diện
trong cấu trúc perovskite lập phương lý tưởng.
Ô mạng cở sở là một hình lập phương với các hằng số mạng là a = b = c và
α = β = γ = 90o. Các cation A nằm ở vị trí có số phối vị là 12 với các ion lân cận là oxy.
Các cation B nằm tại tâm của bát diện (số phối vị là 6) với 6 anion oxy nằm tại 6 đỉnh
của bát diện [18]. Đặc trưng của cấu trúc perovskite là tồn tại bát diện BO6 nội tiếp trong
ô mạng cơ sở với 6 ion oxy tại các đỉnh của bát diện và 1 cation B tại tâm của bát diện.
Cấu trúc tinh thể có thể thay đổi từ lập phương sang dạng khác như trực giao hay trực
thoi khi các ion A hoặc B bị thay thế bởi các nguyên tố khác.
2.3.2. Tính chất của perovskite
2.3.2.1. Tính chất dẫn điện của perovskite
Độ dẫn điện của oxide đa kim loại có cấu trúc perovskite phân bố trong dải rất
rộng từ siêu dẫn, kim loại, bán dẫn đến điện môi. Có nhiều perovskite là các chất sắt
điện thể hiện tính chất nhiệt điện trở lớn [19].
Một nghiên cứu đã chỉ ra cấu trúc điện tử của vật liệu LnMO3 phụ thuộc chủ yếu
vào kim loại chuyển tiếp M và ion O2-. Khi chúng tương tác với nhau trong cấu trúc tinh
thể perovskite sẽ tạo mức vùng dẫn và vùng hóa trị [18]. Do đó, có sự phân biệt rõ: vật
liệu dẫn điện thì vùng hóa trị và vùng dẫn nằm phủ lên nhau nên không có vùng cấm dễ

dàng cho sự nhảy của electron từ các orbital liên kết trong vùng hóa trị sang vùng dẫn
khi đặt vật liệu này trong một điện áp và thường là những chất có năng lượng vùng cấm

10


(Eg) lớn hơn 3,5 eV; ở vật liệu cách điện, năng lượng vùng cấm lớn do vùng hóa trị và
vùng dẫn nằm cách xa nhau, các electron rất khó để nhảy vì bị cản trở bởi vùng cấm lớn
mặc dù được đặt trong một điện áp đủ lớn; và ở vật liệu bán dẫn là vật liệu trung gian
giữa vật liệu dẫn điện và cách điện, có thể trở thành chất cách điện khi có đủ điều kiện,
thông thường là những chất có năng lượng vùng cấm (Eg) nhỏ hơn 3,5 eV [20].
Với hệ LaFeO3, xét tại vùng nhiệt độ thấp (dưới 100oC), khi nhiệt độ tăng thì điện
trở tăng. Nguyên nhân có thể là do tại vùng nhiệt độ thấp, LaFeO3 đã hấp phụ hơi nước
trên bề mặt tạo thành các tâm hoạt động. Các tâm hoạt động này tương tác với các lỗ
trống và các ion oxy bề mặt tạo thành các nhóm hydroxyl OH trên bề mặt làm giảm độ
dẫn của vật liệu (tức là làm tăng điện trở). Xét tại vùng nhiệt độ trên 100oC, độ dẫn của
vật liệu bắt đầu thay đổi như một chất bán dẫn loại p bởi hơi nước khi đó đã bị bay hết.
Còn tại nhiệt độ trên 260oC, độ dẫn của vật liệu LaFeO3 biến thiên đột ngột [21].
Nhờ sự pha tạp, tính chất dẫn điện của perovskite có thể thay đổi từ tính chất điện
môi sang tính dẫn kiểu bán dẫn, hoặc thậm chí mang tính dẫn điện kiểu kim loại, hoặc
tính chất điện đặc biệt là trật tự điện tích, trạng thái mà ở đó các hạt tải dẫn bị cô lập bởi
các ion từ tính [22, 23]. Ngoài ra, nhiều perovskite có thể mang tính chất siêu dẫn ở
nhiệt độ cao [24].
2.3.2.2. Tính chất hấp phụ khí của perovskite
Tính chất hấp phụ oxy có liên quan chặt chẽ đến hoạt tính của xúc tác perovskite
trong các phản ứng oxy hóa khử. Vật liệu perovskite thể hiện tính hấp phụ khí trên bề
mặt, ví dụ như một số khí CO, NOx và O2. Nghiên cứu cho thấy tính hấp phụ CO của hệ
vật liệu LaMO3 (M là kim loại chuyển tiếp 3d) tại vùng nhiệt độ phòng phụ thuộc vào
cấu hình điện tử kim loại chuyển tiếp M3+ và cực đại đối với LaFeO3 [25]. Tính hấp phụ
của hệ vật liệu này đối với khí NO tại nhiệt độ phòng cho cực đại đối với Mn3+ và Co3+.

Lượng khí O2 hấp phụ của hệ vật liệu LaMO3 (M = Cr, Mn, Fe, Co, Ni) cực đại với
LaMnO3, LaCoO3 và kém nhất đối với LaFeO3 [26]. Khả năng hấp phụ khí NO cũng
được khảo sát cho thấy sự hấp phụ khí NO đạt giá trị lớn nhất ứng với hệ chứa Mn3+ và
Co3 và không phụ thuộc vào nhiệt độ trong hệ LaFeO3 và LaNiO3 [25].
2.3.2.3. Tính chất xúc tác của perovskite

11