Khóa luận tốt nghiệp Hóa vô cơ: Ảnh hưởng của điều kiện điều chế lên quá trình hình thành pha, cấu trúc và từ tính của vật liệu Nano YFeO3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hoá Vô Cơ Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN ĐIỀU CHẾ LÊN QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHA, CẤU TRÚC VÀ TỪ TÍNH CỦA VẬT LIỆU NANO YFeO3 GVHD: TS. Nguyễn Anh Tiến SVTH : Dương Thu Đông Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013 MỤC LỤC MỤC LỤC.......................................................................................1 Lời cảm ơn......................................................................................3 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI...................................................................4 Chương 1 - TỔNG QUAN ............................................................5 1.1. Giới thiệu về công nghệ nano và vật liệu nano ................................... 5 1.1.1. Mở đầu và các khái niệm cơ bản[2],[13],[17].............................................. 5 1.1.2. Phân loại vật liệu nano.......................................................................... 6 1.1.3. Phương pháp điều chế vật liệu nano ..................................................... 7 1.1.4. Ứng dụng của vật liệu nano[6].............................................................. 9 1.2. Vật liệu perovskite dạng ABO3[9]....................................................10 1.2.1. Cấu trúc lí tưởng của perovskite ......................................................... 10 1.2.2. Tính chất của perovskite [1],[2].......................................................... 11 1.2.3. Các phương pháp điều chế perovskite ................................................ 12 1.3. Sắt và các hợp chất của sắt ................................................................15 1.3.1. Sắt........................................................................................................ 15 1.3.2. Oxit sắt ................................................................................................ 17 1.3.3. Hiđroxit sắt.......................................................................................... 19 1.4. Ytrium và các hợp chất của yttrium ..................................................20 1.4.1. Oxit Yttrium........................................................................................ 20 1.4.2.Hiđroxit Yttrium................................................................................... 21 1.5. Giới thiệu về perovskite YFeO3[2]...................................................23 1.5.1. Cấu trúc lí tưởng của perovskite YFeO3 ............................................ 23 1.5.2. Ứng dụng của perovskite YFeO3........................................................ 24 CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM.................................................25 2.1. Các phương pháp nghiên cứu tính chất bột nanoYFeO3 .................. 25 2.1.1. Phương pháp phân tích nhiệt vi sai TGA/DTA[8] ............................... 25 2.1.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)[7]................................................. 26 2.1.3. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM[8]................................... 29 2.1.4. Phương pháp đo độ từ hóa[16]............................................................ 30 2.2. Hoá chất và thiết bị............................................................................32 2.2.1. Hoá chất.............................................................................................. 32 2.2.2. Dụng cụ thiết bị................................................................................... 33 2.3. Phương pháp thực nghiệm.................................................................33 CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ - THẢO LUẬN................................34 3.1. Kết quả và thảo luận YFeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa trong nước nóng. ................................................................................................34 3.2. Kết quả và thảo luận YFeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa trong nước lạnh...................................................................................................43 3.3. So sánh kết quả hai phương pháp tổng hợp ........................................... 49 CHƯƠNG 4- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................52 4.1. Kết luận..............................................................................................52 4.2. Kiến nghị............................................................................................52 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................53 Lời cảm ơn Khoá luận tốt nghiệp là bước cuối cùng đánh dấu sự trưởng thành của một sinh viên ở giảng đường đại học. Đồng thời cũng là công việc khó nhất đầu tiên - yêu cầu nhiều kĩ năng, kiến thức tổng hợp từ trước tới nay mà em chưa từng được thực hiện. Để hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này, em không thể thiếu sự giúp đỡ của mọi người. Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Hóa trường Đại học Sư phạm Tp.HCM đã tạo mọi điều kiện nhằm giúp đỡ em thực hiện khóa luận này đúng tiến độ, cũng như đã tận tâm dạy dỗ em trong suốt những năm đại học. Đặc biệt là thầy Nguyễn Anh Tiến – người trực tiếp hướng dẫn đề tài, mặc dù rất bận rộn với công việc, nhưng thầy vẫn dành nhiều thời gian quan tâm hướng dẫn, góp ý, sửa chữa giúp em đi đúng hướng trong quá trình làm khóa luận. Từ thầy em đã học hỏi được rất nhiều điều từ kiến thức khoa học chuyên ngành đến những kinh nghiệm sống xã hội. Nhân đây con cũng xin gởi lời cảm ơn ba mẹ kính yêu bao lâu nay đã luôn động viên, khích lệ để con hoàn thành tốt nhất khóa luận này. Ngoài ra, bạn bè cũng là những người không thể thiếu đã giúp đỡ mình rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này. Do đây là lần đầu tiên thực hiện nghiên cứu khoa học, nên em vẫn còn giới hạn về kinh nghiệm thực tiễn cũng như kiến thức chuyên ngành, khó tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và phê bình của quý thầy cô để khóa luận được hoàn thiện hơn. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn mọi người, chúc sức khỏe và thành đạt! Sinh viên thực hiện kí tên LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong hơn hai thập kỷ qua, sự phát triển của công nghệ nano diễn ra mạnh mẽ. Các vật liệu nano chiếm vị trí hàng đầu về tốc độ phát triển trong cả hai khía cạnh: tăng cường kiến thức khoa học và các ứng dụng[11]. Các nghiên cứu về vật liệu perovskite dạng hạt có kích thước nano cũng được tập trung nghiên cứu trong thời gian gần đây, đặc biệt là sự bất thường của tính chất siêu dẫn và tính chất từ. Bên cạnh đó, các tính chất vật lý cơ bản có liên quan mật thiết với các ứng dụng, đặc biệt là các tính chất điện và từ của các vật liệu nano perovskite cũng đang được tập trung nghiên cứu [11]. Hầu hết các ứng dụng ngày nay đòi hỏi các hạt nano phải có độ từ hoá cao, kích thước đồng đều và phân tán tốt trong môi trường dung dịch…..Do đó tôi chọn đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN ĐIỀU CHẾ LÊN QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHA, CẤU TRÚC VÀ TỪ TÍNH CỦA VẬT LIỆU NANO YFeO3” làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Tổng hợp YFeO3 bằng cách nung các oxit hoặc các muối cacbonat, hiđroxit, nitrat, oxalat…đòi hỏi ở nhiệt độ cao, hiệu quả kết tinh hạt thấp không có lợi về mặt kinh tế. Gần đây phương pháp tổng hợp YFeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa được sử dụng rộng rãi hơn, vì nhiệt độ kết tinh thấp, quá trình thí nghiệm đơn giản thu được bột mịn và hình thái hạt đồng nhất. Mục tiêu của đề tài này là khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên thành phần pha, cấu trúc và từ tính của vật liệu nano YFeO3 bằng phương pháp đồng kết tủa. ... - tailieumienphi.vn