Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN TRỌNG TÙNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2
ĐƠN PHA VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO
NANOCOMPOSITE PPy/TiO2
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
Hà Nội – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN TRỌNG TÙNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2
ĐƠN PHA VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO
NANOCOMPOSITE PPy/TiO2
Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 62520401
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS DƯƠNG NGỌC HUYỀN
Hà Nội – 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình riêng của tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Dương Ngọc Huyền. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa
được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án nào khác.
Giáo viên hướng dẫn
Tác giả luận án
PGS.TS. Dương Ngọc Huyền
Nguyễn Trọng Tùng
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc của mình tới thầy hướng
dẫn khoa học PGS.TS. Dương Ngọc Huyền. Thầy là người đã gợi mở cho tôi các ý tưởng
khoa học, luôn tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn đến các thầy, cô, anh, chị trong Bộ môn Quang
học & Quang điện tử - Viện Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã
nhiệt tình chỉ bảo tôi về trang thiết bị thí nghiệm, các kỹ thuật phân tích và có những
góp ý xây dựng để tôi hoàn thành luận án của mình.
Qua đây tôi xin trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo Sau đại
học, Viện Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, anh, chị, em và các bạn
đồng nghiệp Trường Cao đẳng Truyền hình – Đài Truyền hình Việt Nam đã tạo điều
kiện, giúp đỡ và động viên để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, những người thân luôn động
viên về tinh thần, thời gian và vật chất để tôi có động lực trong công việc nghiên cứu
khoa học.
Hà Nội, tháng 12 năm 2017
Tác giả
Nguyễn Trọng Tùng
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...............................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ................................................................. v
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ............................................................ 5
1.1. TiO2 và ứng dụng .......................................................................................... 5
1.1.1. Cấu trúc của vật liệu TiO2 ...................................................................... 5
1.1.2. Phản ứng quang xúc tác ......................................................................... 8
1.1.3. Chế tạo vật liệu nano TiO2 ................................................................... 11
1.1.4. Ứng dụng của vật liệu TiO2 ................................................................. 16
1.1.5. Tình hình nghiên cứu ........................................................................... 17
1.2. Nanocomposite nền polyme dẫn điện và ứng dụng .................................... 20
1.2.1. Giới thiệu vật liệu nanocomposite ....................................................... 20
1.2.2. Giới thiệu Polyme dẫn.......................................................................... 22
1.2.3. Chế tạo vật liệu Polyme dẫn................................................................. 28
1.2.4. Nanocomposite nền polyme dẫn .......................................................... 29
1.2.5. Ứng dụng của nanocomposite nền PPy................................................ 32
1.2.6. Tình hình nghiên cứu ........................................................................... 34
Kết luận chương 1 ................................................................................................. 37
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC
TRƯNG VẬT LIỆU ................................................................................................. 38
2.1. Tổng hợp vật liệu ........................................................................................ 38
2.1.1. Chế tạo vật liệu nano TiO2 ................................................................... 38
2.1.2. Chế tạo vật liệu Polyme dẫn................................................................. 39
2.2. Phương pháp nghiên cứu hình thái và cấu trúc của vật liệu ....................... 40
2.2.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X ......................................................................... 40
2.2.2. Hiển vi điện tử quét .............................................................................. 42
2.2.3. Hiển vi điện tử truyền qua .................................................................... 42
2.2.4. Phổ Hồng ngoại .................................................................................... 43
2.2.5. Phổ tán xạ Raman................................................................................. 44
2.3. Phương pháp nghiên cứu tính chất điện, nhiệt của vật liệu ........................ 46
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN TRỌNG TÙNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2
ĐƠN PHA VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO
NANOCOMPOSITE PPy/TiO2
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
Hà Nội – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN TRỌNG TÙNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU TiO2
ĐƠN PHA VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO
NANOCOMPOSITE PPy/TiO2
Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 62520401
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS DƯƠNG NGỌC HUYỀN
Hà Nội – 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình riêng của tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Dương Ngọc Huyền. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa
được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án nào khác.
Giáo viên hướng dẫn
Tác giả luận án
PGS.TS. Dương Ngọc Huyền
Nguyễn Trọng Tùng
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc của mình tới thầy hướng
dẫn khoa học PGS.TS. Dương Ngọc Huyền. Thầy là người đã gợi mở cho tôi các ý tưởng
khoa học, luôn tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn đến các thầy, cô, anh, chị trong Bộ môn Quang
học & Quang điện tử - Viện Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã
nhiệt tình chỉ bảo tôi về trang thiết bị thí nghiệm, các kỹ thuật phân tích và có những
góp ý xây dựng để tôi hoàn thành luận án của mình.
Qua đây tôi xin trân trọng cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo Sau đại
học, Viện Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, anh, chị, em và các bạn
đồng nghiệp Trường Cao đẳng Truyền hình – Đài Truyền hình Việt Nam đã tạo điều
kiện, giúp đỡ và động viên để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, những người thân luôn động
viên về tinh thần, thời gian và vật chất để tôi có động lực trong công việc nghiên cứu
khoa học.
Hà Nội, tháng 12 năm 2017
Tác giả
Nguyễn Trọng Tùng
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...............................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ................................................................. v
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ............................................................ 5
1.1. TiO2 và ứng dụng .......................................................................................... 5
1.1.1. Cấu trúc của vật liệu TiO2 ...................................................................... 5
1.1.2. Phản ứng quang xúc tác ......................................................................... 8
1.1.3. Chế tạo vật liệu nano TiO2 ................................................................... 11
1.1.4. Ứng dụng của vật liệu TiO2 ................................................................. 16
1.1.5. Tình hình nghiên cứu ........................................................................... 17
1.2. Nanocomposite nền polyme dẫn điện và ứng dụng .................................... 20
1.2.1. Giới thiệu vật liệu nanocomposite ....................................................... 20
1.2.2. Giới thiệu Polyme dẫn.......................................................................... 22
1.2.3. Chế tạo vật liệu Polyme dẫn................................................................. 28
1.2.4. Nanocomposite nền polyme dẫn .......................................................... 29
1.2.5. Ứng dụng của nanocomposite nền PPy................................................ 32
1.2.6. Tình hình nghiên cứu ........................................................................... 34
Kết luận chương 1 ................................................................................................. 37
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC
TRƯNG VẬT LIỆU ................................................................................................. 38
2.1. Tổng hợp vật liệu ........................................................................................ 38
2.1.1. Chế tạo vật liệu nano TiO2 ................................................................... 38
2.1.2. Chế tạo vật liệu Polyme dẫn................................................................. 39
2.2. Phương pháp nghiên cứu hình thái và cấu trúc của vật liệu ....................... 40
2.2.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X ......................................................................... 40
2.2.2. Hiển vi điện tử quét .............................................................................. 42
2.2.3. Hiển vi điện tử truyền qua .................................................................... 42
2.2.4. Phổ Hồng ngoại .................................................................................... 43
2.2.5. Phổ tán xạ Raman................................................................................. 44
2.3. Phương pháp nghiên cứu tính chất điện, nhiệt của vật liệu ........................ 46