›

Khóa luận Điều chế và biến tính hydrotalcite bằng anion laurat

pdf 62 trang thiennha21 15/04/2022 4720
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Điều chế và biến tính hydrotalcite bằng anion laurat", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_dieu_che_va_bien_tinh_hydrotalcite_bang_anion_laur.pdf

Nội dung text: Khóa luận Điều chế và biến tính hydrotalcite bằng anion laurat

  1. BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC *  * KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa vô cơ TÊN ĐỀ TÀI ĐIỀU CHẾ VÀ BIẾN TÍNH HYDROTALCITE BẰNG ANION LAURAT Tp. Hồ Chí Minh tháng 5 năm 2012
  2. BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC *  * KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa vô cơ TÊN ĐỀ TÀI ĐIỀU CHẾ VÀ BIẾN TÍNH HYDROTALCITE BẰNG ANION LAURAT GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ MAI THƠ SVTH: VŨ HỒNG DUNG MSSV: K34106016 NIÊN KHÓA: 2008-2012 Tp. Hồ Chí Minh tháng 5 năm 2012
  3. LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Mai Thơ đã tận tình hướng dẫn và dìu dắt em trong quá trình thực hiện khóa luận này. Em cũng xin gửi lời biết ơn chân thành đến thầy Mai Đình Trị, thầy Lê Tiến Dũng đang công tác tại phòng Hóa học các hợp chất có hoạt tính sinh học đã giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận. Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Anh Tiến công tác trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm khóa luận. Em xin cảm ơn quý thầy cô khoa Hóa học, trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng truyền đạt những kiến thức quý báu để em có được nền tảng tri thức hôm nay. Tôi xin gửi những lời cảm ơn thân ái đến các bạn sinh viên lớp Cử nhân Hóa học khóa 34 trường đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh và các bạn trường đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh đã hết sức nhiệt tình, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Cảm ơn các bạn đã cho tôi khoảng thời gian với nhiều kỉ niệm đẹp của thời sinh viên. Con vô cùng biết ơn cha mẹ đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện từ vật chất đến tinh thần cho con học tập, nghiên cứu và hoàn thành khoá luận này. Xin chân thành cảm ơn! Vũ Hồng Dung
  4. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HYDROTALCITE 10 1.1. Giới thiệu[1][2][8][9][11] 10 1.2. Đặc điểm[1][2][8][9][11] 11 1.2.1. Công thức tổng quát 11 1.2.2. Cấu tạo 11 1.2.3. Đặc điểm 12 1.3. Tính chất[1][2][8][11] 13 1.3.1. Tính trao đổi ion 13 1.3.2. Tính hấp phụ[12][14] 14 1.4. Điều chế[1][2][8][11] 14 1.4.1. Phương pháp muối-oxit 15 1.4.2. Phương pháp xây dựng lại cấu trúc 15 1.4.3. Phương pháp đồng kết tủa 15 1.5. Các phương pháp biến tính[13] 16 1.5.1. Phương pháp trao đổi ion 16 1.5.2. Phương pháp đồng kết tủa 17 1.5.3. Phương pháp tái tạo lại cấu trúc 17 1.5.4. Nhiệt nóng chảy 18 1.5.5. Phương pháp sol-gel 18 1.5. Ứng dụng[1][2][8][11] 18 1.5.1. Hydrotalcite dùng làm vật liệu hấp phụ 18 1.5.2. Các ứng dụng khác 19 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO 21 2.1. Kích thước nano[4] 21 2.2. Vật liệu nano[4][5][6] 21 2.3. Phương pháp điều chế vật liệu nano[4][5][6] 21 2.3.1. Phương pháp từ trên xuống 22 2.3.2. Phương pháp từ dưới lên 22 2.3.2.1. Phương pháp vật lý 22 2.3.2.2. Phương pháp hóa học 23 2.3.2.3. Phương pháp kết hợp 26
  5. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT DÙNG 27 TRONG NGHIÊN CỨU 27 3.1. Nhiễu xạ tia X (XRD)[7][11] 27 3.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)[7][11] 28 3.3. Kính hiển vi điện tử truyền (TEM)[7][11] 29 3.4.Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)[3][7][11] 29 3.5. Kỹ thuật ultrasonic (sóng siêu âm)[11] 29 3.6. Kỹ thuật microwave (sóng viba)[11] 29 CHƯƠNG 4: PHẦN THỰC NGHIỆM 31 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31 4.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 31 4.1.1.Hóa chất 31 4.1.2.Dụng cụ 32 4.1.3. Thiết bị 32 4.2. Thực nghiệm 32 4.2.1. Điều chế hydrotalcite 32 a. Điều chế hydrotalcite trong siêu âm và già hóa trong microwave (HTU) 32 b. Điều chế HT trong điều kiện không siêu âm và già hóa bằng hệ thống đun hoàn lưu (HTT) 36 4.2.2.Biến tính hydrotalcite 36 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 38 5.1. Xác định tính chất hóa lý của sản phẩm HT vừa điều chế 39 Mẫu sau khi điều chế phân tích nhiểu xạ XRD, IR, SEM, TEM, để xác định cấu trúc và tính chất hóa lý. 39 5.1.1. Phổ XRD 39 5.1.2. Phổ IR 41 5.1.3. Phổ SEM và TEM 42 5.2. Khảo sát khả năng biến tính của HT (HT-C12) 44 5.2.1. Phổ XRD 44 5.2.2. Phổ IR 46 5.2.3. Phổ SEM 48 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50
  6. 6.1. Kết luận 50 6.2. Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.
  7. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Khoáng sét HT 10 Hình 1.2: Bột HT tổng hợp 11 Hình 1.3: Cấu tạo một lớp HT 12 Hình 1.4: Hình dạng cấu trúc lớp của HT 12 Hình 1.5:Mô tả quá trình biến tính HT bằng phương pháp trao đổi ion 17 Hình 1.6: Mô tả quá trình biến tính bằng phương pháp tái tạo lại cấu trúc 18 Hình 2.1: Cơ chế hình thành và phát triển hạt nano trong dung dịch 23 Hình 2.2: Sự hình thành và phát triển của lỗ hổng trong lòng chất lỏng dưới tác dụng của sóng siêu âm 25 Hình 3.1: Sự phản xạ trên bề mặt tinh thể 27 Hình 3.2: AXS D8 ADVANCE 28 Hình 3.3: Thiết bị kính hiển vi điện tử quét Jeol 5410 LV 28 Hình 3.4: Kính hiển vi điện tử truyền qua TECNAI T20 29 Hình 4.1: Sơ đồ tổng hợp HT 33 Hình 4.2: Hệ thống điều chỉnh siêu âm 34 Hình 4.3: Hệ thống già hóa HT trong microwave 35 Hình 4.4: Cốc đựng dung dịch kết tủa sau khi già hóa 35 Hình 4.5: Sản phẩm HTU 36 Hình 4.6: Hệ thống điều chế không siêu âm và già hóa bằng đun hoàn lưu 36 Hình 4.7: Sơ đồ quy trình biến tính HT 37 Hình 4.8: Hệ thống biến tính HT 38 Hình 4.9: HT sau khi biến tính bằng axit lauric 38 Hình 4.10: Công thức hóa học của axit lauric 38 Hình 5.1: Phổ XRD của HTU 39 Hình 5.2: Phổ XRD của HTT 39 Hình 5.3: Phổ IR của mẫu HTU 41 Hình 5.4: Phổ IR của HTT 41 Hình 5.5: Hình SEM của HTU và HTT 42 Hình 5.6: Ảnh TEM mẫu HTU 42 Hình 5.7:Quá trình phân tán và hòa tan 43 Hình 5.8: Công thức cấu tạo CTAB 44 Hình 5.9: Phổ XRD của HT-C12 45 Hình 5.10: Phổ XRD của HT và HT-C12 45 Hình 5.11:Phổ IR của HT-C12 46 Hình 5.12: Hình IR chồng phổ của HT và HT-C12 46 Hình 5.13: Phổ SEM của HT-C12 48 Hình 5.14: Công thức cấu tạo SDS 48
  8. KÍ HIỆU VIẾT TẮT HT: hydrotalcite trước khi nung. HTC: hydrotalcite sau nung. SDS : sodium dodecylsulphate. CTAB: chất hoạt động bề mặt. HTU: hydrotalcite điều chế bằng phương pháp siêu âm và vi sóng. HTT: hydrotalcite điều chế ở điều kiện thường. HT-C12: hydrotalcite đã biến tính bằng axit lauric.
  9. DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 5.1: Phổ XRD của HTU Phụ lục 5.2: Phổ XRD của HTT Phụ lục 5.3: Phổ IR của mẫu HTU Phụ lục 5.4: Phổ IR của HTT Phụ lục 5.9: Phổ XRD của HT-C12 Phụ lục 5.10: Phổ XRD của HT vàHT-C12 Phụ lục 5.11: Phổ IR của HT-C12 Phụ lục 5.12: Phổ IR chồng phổ của HT và HT-C12
  10. LỜI MỞ ĐẦU Các khoáng sét tự nhiên có nhiều ứng dụng trong thực tiển và những ứng dụng đó không ngừng nâng tăng lên. Thời gian gần đây người ta sử dụng khoáng sét làm vật liệu gốc để chế tạo compozit. Một trong số đó phải kể đến khoáng sét hữu cơ được biến tính từ khoáng sét và các chất hoạt động bề mặt như khoáng sét cation là bentonit có độ trương nở lớn, dễ dàng biến tính bởi các amin tứ cấp tạo ra các nano clay hữu cơ làm tăng khoảng cách xen giữa hai lớp từ 14A0 lên đến 30A0. Trên cơ sở đó hydrotalcite là khoáng sét anion, nó ít có ở Việt Nam nên từ các muối nhôm, muối magie chúng tôi tiến hành điều chế hydrotalcite có kích thước nano mét. Sau đó chuyển vật liệu này từ ưa nước sang ưa dầu và tăng khoảng cách cách giữa hai lớp bằng các muối axit hữu cơ. Nội dung nghiên cứu tập trung vào các vấn đề sau: - Điều chế hydrotalcite từ Mg(NO3)2, Al(NO3)3 và Na2CO3 với kích thước nano. - Phân tích đặc tính của sản phẩm thu được: cấu trúc tinh thể, kích thước hạt. - Biến tính hydrotalcite sau khi điều chế. - Phân tích đặc tính của sản phẩm thu được: cấu trúc tinh thể, kích thước hạt.
  11. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HYDROTALCITE 1.1. Giới thiệu[1][2][8][9][11] Hydrotalcite (HT) là khoáng vật hiếm trong tự nhiên màu trắng ngọc trai, được xác định cùng họ với khoáng sét anion, có kích thước rất nhỏ được trộn lẫn với các khoáng khác gắn chặt trên những phiến đá trên vùng đồi núi, chúng được tìm thấy rất nhiều ở vùng Norway và Ural ở Nga. Hình 1.1: Khoáng sét HT Hocholetter là người đầu tiên nghiên cứu tìm ra được những tính chất đặc trưng đặc biệt của nó. Khoáng sét hydrotalcite còn có nhiều tên gọi khác như pydroaucite, takovite, hydotalcite đan xen Năm 1966, ứng dụng những thành quả nghiên cứu về khoáng sét tự nhiên, người ta tổng hợp thành công HT công nghiệp từ các muối kim loại. Hydrotalcite có thể trao đổi ion và hấp phụ nên được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực. Hiện nay, HT có thể điều chế bằng nhiều phương pháp và con người tiếp tục phát triển nghiên cứu sản xuất HT chất lượng cao với giá rẻ hơn để bảo vệ con người và môi trường.
  12. Hình 1.2: Bột HT tổng hợp 1.2. Đặc điểm[1][2][8][9][11] 1.2.1. Công thức tổng quát 2+ 3+ x+ n- Công thức tổng quát: [M 1-xM x(OH)2] [A x/n].mH2O. Trong đó: - M2+ là ion kim loại hóa trị II như Mg, Zn, Ca, Fe, Ni - M3+ là ion kim loại hóa trị III như Al, Fe, Cr - An- là các anion rất đa dạng có thể là phức anion, anion hữu cơ (benzoic, axit - 2- oxalic ), các polyme có phân tử lượng lớn hay các halogen (Cl , SO4 ). - x là tỉ số nguyên tử M3+/(M2+ + M3+). Trong đó tỉ số x nằm trong khoảng 0,2≤ x≤0,33. • x = 0,33 thì M2+ : M3+ = 2:1 • x = 0,25 thì M2+ : M3+ = 3:1 • x = 0,2 thì M2+ : M3+ = 4:1 1.2.2. Cấu tạo HT cấu tạo dạng lớp, gồm có: 2+ 3+ x+ - Lớp hydroxit: có dạng [M 1-xM x(OH)2] trong đó một phần kim loại hóa trị II được thay thế bằng kim loại hóa trị III, đỉnh là các nhóm OH, tâm là các kim loại hóa trị II và III, tương tự như cấu trúc brucite trong tự nhiên, sắp xếp theo dạng M(OH)6 bát diện tạo những lớp hydroxit tích điện dương.
  13. n- - Lớp xen giữa: [A x/n].mH2O là các anion mang điện tích âm và các phân tử nước nằm xen giữa trung hòa lớp điện tích dương của các lớp hydroxit. Hình 1.3: Cấu tạo một lớp HT 1.2.3. Đặc điểm Tương tác tĩnh điện giữa các lớp kim loại với các anion và liên kết hydrogen giữa các phân tử nước làm cho cấu trúc có độ bền vững nhất định. Các anion và các phân tử nước trong lớp xen giữa được phân bố một cách ngẫu nhiên và có thể di chuyển tự do không định hướng, có thể thêm các anion khác vào hoặc loại bỏ các anion lớp xen giữa mà không làm thay đổi tính chất của HT. Tùy thuộc vào bản chất của các cation, anion mà số lượng lớp xen giữa và kích thước hình thái của chúng thay đổi tạo cho vật liệu có những đặc tính riêng. Hình 1.4: Hình dạng cấu trúc lớp của HT L là khoảng cách giữa 2 lớp hydroxit L = 3 – 4Å, được xác định bởi kích thước của các anion, giá trị L phụ thuộc vào:
  14. - Bán kính của các anion. Anion có bán kính càng lớn thì khoảng cách lớp xen giữa L sẽ lớn. - Công thức cấu tạo không gian của anion. 1.3. Tính chất[1][2][8][11] 1.3.1. Tính trao đổi ion Tính chất trao đổi ion là một trong những tính chất quan trọng của HT. Các đa kim loại hay các oxokim loại trong dung dịch có sức hấp dẫn rất lớn đối với HT lớp xen giữa, dạng cấu trúc này có khả năng trao đổi một lượng lớn anion bên trong bằng những anion khác ở các trạng thái khác nhau. Phương trình trao đổi ion có dạng sau: HT − A, + A− = HT − A + A, Trong đó:A’: anion ở lớp xen giữa. A: anion cần trao đổi. Sự trao đổi ion phụ thuộc vào: - Tương tác tĩnh điện của lớp hydroxit với anion xen giữa và năng lượng tự do của các anion cần trao đổi. - Ái lực của lớp hydroxit với các anion cần trao đổi trong dung dịch và ái lực của lớp hydroxit với các anion trong lớp xen giữa. - Cấu tạo của ion cần trao đổi (A). - Hằng số cân bằng trao đổi tăng khi bán kính anion trao đổi giảm, trao đổi ion sẽ thuận lợi với các anion trong dung dịch có nồng độ cao. - Anion hóa trị II được ưu tiên hơn anion hóa trị I và thời gian trao đổi cũng nhanh hơn. - Khoảng cách lớp xen giữa L. - Sự trao đổi ion còn có sự ưu tiên đối với các ion có trong mạng lưới tinh thể vật liệu chất hấp phụ rắn hoặc ít ra có cấu tạo giống với một trong những ion tạo ra mạng lưới tính chất của chất hấp phụ, khi đó sự hấp phụ được xem là sự kết tinh.
  15. - Khả năng trao đổi còn phụ thuộc vào pH của dung dịch chứa anion. 1.3.2. Tính hấp phụ[12][14] Hấp phụ là quá trình tụ tập (chất chứa, thu hút ) các phân tử khí, hơi hoặc các phân tử, ion của chất tan lên bề mặt phân chia pha. Bề mặt phân chia pha có thể là lỏng – rắn, khí – rắn. Chất mà trên bề mặt của nó có sự hấp phụ xảy ra gọi là chất hấp phụ, còn chất mà được tụ tập trên bề mặt phân chia pha được gọi là chất bị hấp phụ. Hấp phụ các anion là một hình thức tái tạo lại cấu trúc lớp của HT sau khi nung (HTC). Tính chất hấp phụ thể hiện rất tốt đối với HTC/CO32-. 2- Sau khi nung, HTC/CO3 bị mất các phân tử nước lớp xen giữa và khí CO2 thoát ra, hình thành những tâm bazơ như: O2- trên bề mặt, tâm O2- gần nhóm hydroxyl có 2+ 3+ - cấu trúc M 1-xM x(O)1+x/2. Độ mạnh của nhóm OH phụ thuộc vào cation kim loại hóa trị III. Trong dung dịch các oxit này có khả năng tái tạo lại cấu trúc lớp với các anion khác. Điển hình cho tính hấp phụ HTC/CO32- là HT được điều chế từ nhôm và magie có công thức cụ thể như sau: [Mg1−x Alx (OH )2 ](CO3 )x / 2.zH 2O(HTC /[Mg − Al − CO3 )] Phương trình tái tạo cấu trúc lớp như sau: n− Mg1−x AlxO1+x / 2 + x / nA + (1+ x / 2)H 2O → [Mg1−x Alx (OH )2 ]Ax / n.mH 2O Với A là anion cần hấp phụ có thể là halogen, hợp chất hữu cơ, anion vô cơ 2- 2- 2- 2- 4- CrO4 , HPO4 , HGO3 , SiO3 , Cl-, MnO HTC chỉ hấp phụ với các anion hình thành lớp xen giữa, HTC không có khả năng trao đổi cation với Mg và Al ở các tâm bát diện do lực liên kết tạo phức lớn. Các HTC hấp phụ trong môi trường nước nên chịu tác động của nhiều yếu tố như: pH, các ion, hợp chất lạ. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ cũng giống như các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đổi ion. 1.4. Điều chế[1][2][8][11] Có rất nhiều phương pháp điều chế HT như:
  16. - Phương pháp muối-oxit. - Phương pháp xây dựng lại cấu trúc. - Phương pháp đồng kết tủa (phương pháp muối-bazơ). 1.4.1. Phương pháp muối-oxit Phương pháp này được sử dụng lần đầu tiên bởi Boehm, Steinle và Vieweger vào năm 1977 để điều chế mẫu 0.33[Zn-Cr-Cl]. Quá trình thực nghiệm bao gồm việc tạo một huyền phù của kẽm oxit với một lượng dư dung dịch muối crom clorua để vài ngày ở nhiệt độ phòng. Năm 1981, cũng với hợp chất trên, Lal và Howe đã điều chế bằng cách cho dung dịch crom clorua vào ZnO (ở dạng bột nhão), hỗn hợp được khuấy trong 10h. Tuy nhiên, ta không thu được sản phẩm tinh khiết do vẫn còn lại một lượng ZnO trong sản phẩm cuối. Phản ứng chung của phương pháp này là: II III m− II III m− III m− M O + xM X x / m + (n +1)H 2O → M 1−x M 1−x (OH )2 X x / m .H 2O + xM X x / m Phương pháp muối oxit tiếp tục được phát triển để điều chế các loại HT khác như [Zn-Al-Cl], [Cu-Al-Cl], [Ni-Al-Cl]. 1.4.2. Phương pháp xây dựng lại cấu trúc Được đề nghị vào năm 1983 bởi Miyata, dung dịch rắn Mg1-3x/2AlxO được điều o o chế bằng cách nung HT [Mg-Al-CO3]3R khoảng từ 500 C-800 C. Sau đó, hỗn hợp này được hydrat hóa trong dung dịch nước chứa anion khác tạo một HT mới. Phương pháp này chủ yếu dựa trên sự nung ở nhiệt độ cao của một HT ban đầu. Hỗn hợp oxit sau khi nung được hydrat hóa trở lại với một anion khác để tạo ra một pha HT mới. Bên cạnh đó, một số HT cũng được điều chế bằng phương pháp trao đổi ion. Các HT có chứa anion hữu cơ, anion dạng polyoxometalic. 1.4.3. Phương pháp đồng kết tủa - Cách thức tiến hành: cho hỗn hợp 2 muối kim loại có hóa trị 2 và 3 vào muối của kim loại kiềm có tính bazơ, hỗn hợp dung dịch được giữa ở khoảng pH cố
  17. định trong quá trình điều chế. Trong quá trình điều chế phải liên tục được khuấy trộn với tốc độ không thay đổi. - Ưu điểm: • Có thể điều chế trực tiếp sản phẩm HT với cấu tạo xác định. • Sự đồng kết tủa trong dung dịch chứa anion được chọn lựa. • Tinh thể có kích thước đều đặn, độ đồng nhất cao, cấu trúc bền vững, ít lẫn tạp chất. • Diện tích bề mặt lớn. • Kích thước hạt nhỏ (nanomet, micromet) có tính chọn lọc hóa học cao. • Tỉ trọng nhỏ. - Tuy nhiên, cấu trúc và tính chất hóa lý của sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: phương pháp kết tủa, bản chất và nồng độ của chất phản ứng, pH kết tủa, nhiệt độ và thời gian già hóa, độ tinh khiết, rửa tủa và sấy khô. 1.5. Các phương pháp biến tính[13] Có 5 phương pháp thường được sử dụng để đan xen các anion cacboxylat vào cấu trúc của HT làm tăng khoảng cách giữa các lớp lên. Các phương pháp đó là: - Trao đổi ion - Đồng kết tủa - Tái tạo lại cấu trúc - Nhiệt nóng chảy - Phương pháp sol – gel 1.5.1. Phương pháp trao đổi ion Trong phương pháp trao đổi ion trực tiếp, anion được đan xen vào bằng cách phân tán HT trong môi trường nước có chứa một lượng dư của các anion đan xen. Anion trong lớp xen giữa của HT sẽ được thay thế khi mà anion đan xen khuếch tán vào bên trong cấu trúc của HT. Phản ứng trao đổi được tiến hành trong môi trường khí trơ để tránh sự kết hợp với cacbonat từ không khí, pH của phản ứng được giữ ổn định trong suốt quá trình thực hiện phản ứng trao đổi. Lớp có mật độ điện tích cao hơn thì
  18. khả năng trao đổi tốt hơn. Các anion hóa trị I như Cl- thường được ưa chuộng hơn bởi vì chúng có thể trao đổi một cách dễ dàng. Các anion của axit cacboxylic có thể đan xen vào bằng cách khuấy HT trong dung dịch của axit cacboxylic mong muốn hoặc muối của nó. Hình 1.5:Mô tả quá trình biến tính HT bằng phương pháp trao đổi ion 1.5.2. Phương pháp đồng kết tủa Đồng kết tủa là một trong những phương pháp thông thường được sử dụng điều chế của vật liệuHT có lớp xen giữa. Muối kim loại M(II) và M(III) được trộn lẫn với nhau và được thêm vào dung dịch một bazơ chứa anion mong muốn (Carlino, 1997). Đồng kết tủa được thực hiện tại pH hoặc liên tục hoặc tăng giảm, tùy thuộc vào điều kiện áp dụng (Reichle, 1986b). Phản ứng được thực hiện dưới điều kiện quá bão hòa. Sơ đồ trình bày phương pháp đồng kết tủa: MII(muối) + MIII(muối) + A(dung dịch anion) MIIMIII-(A)-HT 1.5.3. Phương pháp tái tạo lại cấu trúc Phương pháp tái tạo lại cấu trúc: được định nghĩa là một hỗn hợp oxit thu được bằng cách phân hủy nhiệt HT để xây dựng lại cấu trúc lớp ban đầu của nó trong môi trường nước. Hỗn hợp oxit tạo ra sau khi nung có đặc tính rất tốt như diện tích bề mặt riêng lớn, cấu trúc tinh thể nhỏ và có độ bền nhiệt cao. Nhiệt độ cao làm cho các cation khuếch tán vào giữa dẫn đến cấu trúc tinh thể bị phá hủy. Các nhóm hydroxyl và lớp anion cacbonat xen giữa bị phân hủy và thu được HT cấu trúc dạng tấm. Trong suốt quá trình này các cation hóa trị II chuyển về dạng có cấu trúc tứ diện, kết quả hình thành nên hỗn hợp oxit gồm MgO và MgAl2O4. Sau đó cho hỗn hợp khếch tán trong nước và cho tiếp xúc các anion cần xen vào.
  19. + + + + + + + + + + + + + + OH OH OH Nung H2O + + + + + + + o + + + + + + + 400 – 450 C OH OH OH + + + + + + + Hỗn hợp oxide + + + + + + + 2- CO3 H2O Trao đổi ion + + + + + + + H2O Anion đan xen + + + + + + + + + + + + + + Hình 1.6: Mô tả quá trình biến tính bằng phương pháp tái tạo lại cấu trúc 1.5.4. Nhiệt nóng chảy Phương pháp phản ứng nhiệt hay còn gọi là phương pháp " phản ứng tan chảy ", điều này có liên quan đến phản ứng giữa axit nóng chảy với HT. Đan xen axit cacboxylic có thể đạt được bằng cách nung nóng hỗn hợp axit – HT từ từ với tốc độ nâng nhiệt chậm khoảng 1oC/phút, tiếp theo là làm nguội với tốc độ nhanh 10oC/phút. Phương pháp này lần đầu tiên được áp dụng để đan xen muối của axit sebacic vào cấu trúc HT. 1.5.5. Phương pháp sol-gel Sol – gel có thể được định nghĩa như là một quá trình mà trong đó sản phẩm được hình thành bằng việc chuyển dần dần chất lỏng chứa các phần tử chuyển đổi từ dạng lỏng sang dạng gel (dạng huyền phù keo của một chất rắn trong một chất lỏng). Phương pháp này được ứng dụng để tổng hợp HT. Dung dịch của hai alkoxide kim loại được trộn với nhau để tạo thành dạng gel, sau đó được xử lý bằng nhiệt. Phương pháp này bao gồm việc thủy phân của một tiền chất hữu cơ bằng cách thêm vào một axit mạnh. Ví dụ nếu sử dụng axit HCl cho phản ứng thủy phân sẽ tạo ra HT – Cl. Kết tủa HT tạo ra khi pH đạt được một giá trị thích hợp. Khả năng kết tinh phụ thuộc vào bản chất của các tiền chất và axit thủy phân sử dụng. 1.5. Ứng dụng[1][2][8][11] 1.5.1. Hydrotalcite dùng làm vật liệu hấp phụ
  20. Hydrotalcite được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực hấp phụ nhờ vào những ưu điểm sau: hydrotalcite có cấu trúc lớp nên dễ trao đổi ion và hấp phụ rất tốt, do đó được sử dụng trong xử lý màu thuốc nhuộm, xử lý nước thải có chứa kim loại nặng As, Mo,V Có 2 cách để sử dụng HT: - Dùng trực tiếp HT trao đổi với các kim loại nặng, sau đó giải hấp. - Nung các HT ở nhiệt độ thích hợp, sau đó hấp phụ các anion của dung dịch thuốc nhuộm hoặc kim loại nặng tái tạo lại cấu trúc HT, tiến hành trao đổi ion giải hấp. 1.5.2. Các ứng dụng khác Làm chất xúc tác dị thể và chất mang - Xúc tác axit – bazơ, xúc tác oxy hóa – khử. - Xúc tác quang hóa, xúc tác enzym. - Tổng hợp và thử hoạt tính của hệ xúc tác Mg/Al/Ni cho phản ứng reforming parafin có hơi nước. - Điều chế chất xúc tác platin trên chất mang HT, sử dụng vật liệu oxit Mg 1−x AlxO1+ x / 2 làm chất mang cho hệ xúc tác dehydro hóan – parafin. Làm chất ức chế - HT với cấu trúc [Mg1−x Alx (OH )2 ](CO3 )x / 2.zH 2O trong quá trình nung lượng khí CO2 thoát ra có thể làm chất ức chế các phản ứng đốt cháy các polymer. - Sử dụng trong dược, y học như trung hòa lượng axit trong dịch vị, tạo phức với các dẫn xuất của axit salicylic điều trị bệnh loét bao tử, hấp phụ các chất trong dịch vị, điều chế thuốc chống loãng xương Làm vật liệu điện tử: Điện cực, chất điện môi và chất điện dẫn trong pin, ắc quy, bộ cảm biến. Sử dụng trong kỹ thuật chiết tách và màng lọc - Tách các chất bởi hấp phụ, tách các đồng phân quang học, hệ thống gia nhiệt và làm lạnh bằng vòng tuần hoàn hấp phụ - giải hấp. - Làm vật liệu lọc và thẩm thấu, màng lọc ion.
  21. - Làm vật liệu quang hóa: vật liệu phát quang và thiết bị quang học.
  22. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANO 2.1. Kích thước nano[4] Nano là thang đo vật chất có kích thước trong khoàng từ 10-100nm. Vật thể được xem là vật thể nano khi có kích thước bé hơn 100nm. Kích thước nano là kích thước trung gian của phân tử vật chất và vi sinh vật nhỏ nhất là vi-rut. 2.2. Vật liệu nano[4][5][6] Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Phân loại: - Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái: 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. - Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau: • Vật liệu nano không chiều: cả ba chiều đều có kích thước nano, ví dụ: đám nano, hạt nano • Vật liệu nano một chiều: vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, ví dụ: dây nano, ống nano, • Vật liệu nano hai chiều: là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, ví dụ: màng nano. - Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite 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. - Phân loại theo tính chất vật liệu thể hiện sự khác biệt ở kích thước nano[2]: • Vật liệu nano kim loại. • Vật liệu nano bán dẫn. • Vật liệu nano từ tính. • Vật liệu nano sinh học. 2.3. Phương pháp điều chế vật liệu nano[4][5][6]
  23. Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống (top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up). Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn. Phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử. 2.3.1. Phương pháp từ trên xuống Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano. Đây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn. Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối. Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay. Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kích thước nano. Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano). 2.3.2. Phương pháp từ dưới lên Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion. Phương pháp từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay được chế tạo từ phương pháp này. Phương pháp từ dưới lên có thể là phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa-lý. 2.3.2.1. Phương pháp vật lý Là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc chuyển pha. Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý: bốc bay nhiệt (đốt, phóng xạ, phóng điện hồ quang). Phương pháp chuyển pha: vật liệu được nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô định hình.
  24. 2.3.2.2. Phương pháp hóa học Là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion. Phương pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà người ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phương pháp đồng kết tủa, vi nhũ tương, hóa siêu âm, sol-gel, ) và từ pha khí (nhiệt phân, ). Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano Trong phạm vi đề tài này, chúng ta dùng hai phương pháp: đồng kết tủa và phương pháp hóa siêu âm. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu kỹ về hai phương pháp này. - Phương pháp đồng kết tủa[6]: Trong phương pháp kết tủa từ dung dịch, khi nồng độ của chất đạt đến một trạng thái bão hòa tới hạn, trong dung dịch sẽ xuất hiện đột ngột những mầm kết tụ. Các mầm kết tụ đó sẽ phát triển thông qua quá trình khuyếch tán của vật chất từ dung dịch lên bề mặt của các mầm cho đến khi mầm trở thành hạt nano (hình 2.1). Để thu được hạt có độ đồng nhất cao, người ta cần phân tách hai giai đoạn hình thành mầm và phát triển mầm. Trong quá trình phát triển mầm, cần hạn chế sự hình thành của những mầm mới. Hình 2.1: Cơ chế hình thành và phát triển hạt nano trong dung dịch - Phương pháp hóa siêu âm[6]:
  25. • Phương pháp hóa siêu âm là các phản ứng hóa học được hỗ trợ bởi sóng siêu âm. Hóa siêu âm là một chuyên ngành của hóa học, trong đó các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của sóng siêu âm như một dạng xúc tác. Sóng siêu âm là sóng dọc, là quá trình truyền sự co lại và giãn nở của chất lỏng. Tần số thường sử dụng trong các máy siêu âm là 20 kHz cao hơn ngưỡng nhận biết của tai người (từ vài Hz đến 16 kHz). Khi sóng siêu âm đi qua một chất lỏng, sự giãn nở do siêu âm gây ra áp suất âm trong chất lỏng kéo các phân tử chất lỏng ra xa nhau. Nếu cường độ siêu âm đủ mạnh thì sự giãn nở này sẽ tạo ra những lỗ hổng trong chất lỏng. Điều này xảy ra khi áp suất âm đó lớn hơn sức căng bề mặt của chất lỏng. Sức căng cực đại này lại phụ thuộc vào từng chất lỏng và tạp chất ở trong đó. Thông thường, đây là một quá trình phát triển mầm, tức là nó xuất hiện tại các điểm yếu tồn tại sẵn ở trong chất lỏng, như là những bọt khí hoặc những tiểu bọt khí tức thời có trong chất lỏng sinh ra từ những quá trình tạo lỗ hổng trước đó. Phần lớn các chất lỏng bị nhiễm bẩn bởi các hạt nhỏ mà lỗ hổng có thể xuất phát từ đó khi có mặt của áp suất âm. Một khi được hình thành, các bọt khí nhỏ bị chiếu siêu âm sẽ hấp thụ năng lượng từ sóng siêu âm và phát triển lên. Sự phát triển của các lỗ hổng phụ thuộc vào cường độ siêu âm. Khi cường độ siêu âm cao, các lỗ hổng nhỏ có thể phát triển rất nhanh. Sự giãn nở của các lỗ hổng đủ nhanh trong nửa đầu chu kì của một chu kì sóng siêu âm, nên đến nửa sau chu kì thì nó không có đủ thời gian để co lại nữa. Khi cường độ siêu âm thấp hơn, các lỗ hổng xuất hiện theo một quá trình chậm hơn gọi là khuyếch tán chỉnh lưu (hình 2.2). Dưới các điều kiện này, kích thước của một lỗ hổng sẽ dao động theo các chu kì giãn nở và co lại. Trong khi dao động như thế lượng khí hoặc hơi khuyếch tán vào hoặc ra khỏi lỗ hổng phụ thuộc vào diện tích bề mặt. Diện tích bề mặt sẽ lớn hơn trong quá trình giãn nở và nhỏ hơn trong quá trình co lại. Do đó, sự phát triển của lỗ hổng trong quá trình giãn nở sẽ lớn hơn trong quá trình co lại. Sau nhiều chu kì siêu âm, lỗ hổng sẽ phát triển. Lỗ hổng có thể phát triển đến một kích thước tới hạn mà tại kích thước đó lỗ hổng có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng của sóng siêu âm. Kích thước này gọi là kích thước cộng hưởng, nó phụ thuộc vào tần số của sóng âm. Ví dụ, với tần số 20
  26. kHz, kích thước này khoảng 170mm. Lúc này, lỗ hổng có thể phát triển rất nhanh trong một chu kì duy nhất của sóng siêu âm. Một khi lỗ hổng đã phát triển quá mức, ngay cả trong trường hợp cường độ siêu âm thấp hay cao, nó sẽ không thể hấp thụ năng lượng siêu âm một cách có hiệu quả được nữa. Và khi không có năng lượng tiếp ứng, lỗ hổng không thể tồn tại lâu được. Chất lỏng ở xung quanh sẽ đổ vào và lỗ hổng bị suy sụp. Sự suy sụp của lỗ hổng tạo ra một môi trường đặc biệt cho các phản ứng hoá học - các điểm nóng (hot spot). Điểm nóng này là nguồn gốc của hoá siêu âm đồng thể, nó có nhiệt độ khoảng 5000°C, áp suất khoảng 1000 at, thời gian sống nhỏ hơn một ms và tốc độ tăng giảm nhiệt trên 1010 (mười tỉ) K/s. Hóa siêu âm được ứng dụng để chế tạo rất nhiều loại vật liệu nano như vật liệu nano xốp, nano dạng lồng, hạt nano, ống nano. Tuy nhiên các hạt nano cần phải có chế độ xử lí nhiệt mới có thể đạt được từ độ bão hòa cao ở nhiệt độ phòng. Hình 2.2: Sự hình thành và phát triển của lỗ hổng trong lòng chất lỏng dưới tác dụng của sóng siêu âm • Có ba vùng được hình thành trong quá trình chiếu xạ siêu âm một chất lỏng. Vùng (a) là vùng chất khí nằm bên trong lỗ hổng. Vùng này có nhiệt độ cao và áp suất lớn làm cho hơi nước bị nhiệt phân thành các gốc tự do H và OH. Vùng (b) là vùng biên giữa chất khí và chất lỏng. Mặc dù nhiệt độ ở đây thấp hơn ở vùng (a) nhưng cũng đủ lớn để phản ứng phân hủy nhiệt xảy ra. Người ta đã quan sát được các gốc hydroxyl tự do ở vùng này. Vùng (c) là vùng chất lỏng. Ở đây nhiệt độ gần bằng nhiệt độ phòng nên
  27. xảy ra quá trình tái hợp H và OH. Trong ba vùng kể trên thì vùng (b) là vùng mà ở đó phản ứng hóa siêu âm diễn ra. 2.3.2.3. Phương pháp kết hợp Là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí, Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano
  28. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU 3.1. Nhiễu xạ tia X (XRD)[7][11] Phương pháp nhiễu xạ tia X cung cấp trực tiếp những thông tin về cấu trúc tinh thể, mức độ kết tinh, thành phần pha, kích thước hạt trung bình, và khoảng cách giữa các lớp cấu trúc đối với vật liệu có cấu trúc lớp. Nguyên lý chung của phương pháp nhiễu xạ tia X là dựa vào vị trí và cường độ các vạch nhiễu xạ trên giản đồ ghi được của mẫu để xác định thành phần pha, các thông số mạng lưới tinh thể, khoảng cách giữa các mặt phản xạ trong tinh thể. Xét hai mặt phẳng song song I và II có khoảng cách d (Hình 3.1). Chiếu chùm tia Rơngen tạo với các mặt phẳng trên một góc θ. Để các tia phản xạ có thể giao thoa thì hiệu quang trình của hai tia 11’ và 22’ phải bằng số nguyên lần bước sóng λ. AB + AC = nλ hay 2dsinθ= n λ. Đó là phương trình Bragg. 2 2' 1 1' O I d B C II A Hình 3.1: Sự phản xạ trên bề mặt tinh thể Ta có thể tính kích thước trung bình của mẫu theo công thức Scherrer như sau: = 휆 훷 Trong đó : 훽 표푠휃 - : kích thước tinh thể - λ훷 : bước song của bức xạ tia X(0.54nm) - k: hệ số (0.89) - β: độ rộng ở ½ chiều cao của peak sau khi trừ đi độ rộng do thiết bị.
  29. Hình 3.2: AXS D8 ADVANCE 3.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)[7][11] SEM là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao của bề mặt mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm electron hẹp quét trên bề mặt mẫu. Chùm electron sẽ tương tác với các nguyên tử nằm gần hoặc tại bề mặt mẫu phân tích và sinh ra các tín hiệu (bức xạ) chứa các thông tin về hình ảnh của bề mặt mẫu, thành phần nguyên tố, và các tính chất khác như tính chất dẫn điện. Kính hiển vi điện tử quét cho ảnh bề mặt với độ phóng đại cao, độ sâu lớn, rất hữu hiệu trong việc nghiên cứu cấu trúc bề mặt. Dựa trên hình ảnh thu được có thể xác định hình dạng của hạt, thông qua thang đo chuẩn trên ảnh có thể xác định tương đối kích thước hạt. Hình 3.3: Thiết bị kính hiển vi điện tử quét Jeol 5410 LV
  30. 3.3. Kính hiển vi điện tử truyền (TEM)[7][11] Là thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn, ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang, film quang học hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số. Tạo ảnh cấu trúc vật rắn có độ tương phản cao, độ phân giải rất cao. Hình 3.4: Kính hiển vi điện tử truyền qua TECNAI T20 3.4.Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)[3][7][11] Phổ hồng ngoại dùng để xác định một số nhóm chức. Đặc biệt, xác định nước trong các chất vô cơ, các phân tử nước có thể là nước kết tinh hoặc nước tự do. Ngoài ra, còn xác định liên kết M-O trong vùng (600-900cm-1). 3.5. Kỹ thuật ultrasonic (sóng siêu âm)[11] Ultrasonic là một thiết bị phát sóng siêu âm có tần số trong khoảng 15 - 400 KHz. Trong bể máy chứa những chất lỏng có thể truyền sóng siêu âm thường là nước hoặc dung môi hữu cơ. Máy có thể hoạt động ở những nhiệt độ khác nhau, thông thường dưới 1000C. Khi máy hoạt động, sóng siêu âm đi xuyên qua phần chất lỏng, chia chất lỏng thành những phần nhỏ, năng lượng sóng tạo nên những dao động của phân tử và ngăn cản chúng kết tụ lại với nhau. Kỹ thuật này được ứng dụng nhiều trong y học, hóa học hữu cơ và các ngành khác. 3.6. Kỹ thuật microwave (sóng viba)[11]
  31. Microwave (MW) là các sóng cực ngắn hay còn gọi là vi sóng, có bước sóng 1mm – 1m. Năng lượng của vi sóng là năng lượng điện từ. Tần số vi sóng thường sử dụng trong công nghiệp, y tế và khoa học là 915 MHz, 2450 MHz (tương đương với bước sóng 12,2 cm), 5800 MHz và 22125 MHz, tần số 2450 MHz được sử dụng nhiều nhất trong thiết bị chuẩn bị mẫu cho phân tích bằng AAS, ICP, GC và HPLC. Các phương pháp đốt nóng truyền thống thường dựa trên các hiện tượng dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nhiệt được truyền từ bên ngoài vào thông qua sự tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp. Lượng nhiệt này sẽ loan ra khắp toàn bộ vật được đốt nóng nhờ chênh lệch nhiệt độ tại hai điểm khác nhau, sự chênh lệch này tỉ lệ nghịch với độ dẫn nhiệt của vật được đốt nóng. Phương pháp này có nhược điểm là chậm và không ổn định. Sự đốt nóng bằng vi sóng ngược lại với phương pháp truyền thống. Nhiệt sinh ra ngay tại trung tâm của vật được đốt nóng và lan theo hướng từ trong ra ngoài, vì vậy sự đốt nóng bằng microwave có một số ưu điểm sau: - Không có quán tính nhiệt cả khi bắt đầu và kết thúc. - Đây là nguồn năng lượng sạch dễ tạo và dễ kiểm soát. Đốt nóng nhanh. - Có tác động đặc biệt với các phân tử phân cực. - Với những ưu điểm trên, kỹ thuật vi sóng trở nên rất hiệu quả và đáng tin cậy, được áp dụng cho nhiều ngành trong đó có ngành hóa học.
  32. CHƯƠNG 4: PHẦN THỰC NGHIỆM MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Điều chế HT với kích thước nano met. Biến tính HT bằng anion laurat để nâng khoảng cách xen giữa 2 lớp, chuyển vật liệu HT từ ưa nước chuyển sang ưa dầu. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Trên cơ sở mục tiêu đề ra, luận văn tập trung vào các công việc cơ bản sau: - Nghiên cứu điều chế HT bằng phương pháp đồng kết tủa pH =10 bằng cách cho hỗn hợp dung dịch hai muối Mg(NO3)2và Al(NO3)3 vào dung dịch Na2CO3 và NaOH. - Điều chế HT trong máy siêu âm (ultrasonic) và già hóa trong lò vi sóng (microwave). - Điều chế HT trong điều kiện bình thường ở phòng và già hóa bằng đun hoàn lưu. - Xác định các đặc tính hóa lý cơ bản của HT trong hai cách điều chế trên. So sánh hai phương pháp điều chế. - Khảo sát biến tính HTbằng anion laurat. 4.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 4.1.1.Hóa chất Magiê nitrat Mg(NO3)2. Nhôm nitratAl(NO3)3. Natrihydroxit NaOH. Natri cacbonat Na2CO3. Ammoniac NH4OH. Chất hoạt động bề mặt CTAB: C19H42BrN. Axit lauric C11H23COOH.
  33. Chất hoạt động bề mặt SDS: CH3(CH2)11OSO3Na 98%. Amoniac NH3 25%. Ethanol tuyệt đối C2H5OH 99,7%. Acetone 99%. Giấy chỉ thị đo pH. 4.1.2.Dụng cụ Cốc thủy tinh các loại: 25mL, 100mL, 250mL, 500mL. Bình định mức 100mL. Phễu lọc, giấy lọc. Phễu chiết 250mL. Bình cầu 1000mL. Ống sinh hàn. Đũa thủy tinh. 4.1.3. Thiết bị Tủ sấy chân không- Carbolite. Máy bơm hút chân không. Máy khuấy từ gia nhiệt, cá từ. Máy khuấy cơ AHY JJ – 1. Cân phân tích điện tử-HADAM AEP - 250G. Lò microwave- Certified. Máy ultrasonic- Bandelin Sonorex. 4.2. Thực nghiệm 4.2.1. Điều chế hydrotalcite a. Điều chế hydrotalcite trong siêu âm và già hóa trong microwave (HTU)
  34. Hình 4.1: Sơ đồ tổng hợp HT Giải thích quy trình: Chuẩn bị hỗn hợp A gồm: 100mL dung dịch Mg(NO3)2 0,15M, 100mL dung dịch Al(NO3)3 0,05M và 25mL CTAB 0,25M. Cách chuẩn bị như sau: - Dùng cân phân tích cân 2,22gam Mg(NO3)2 cho vào cốc 100mL, tiếp tục cho nước cất khuấy tan, sau đó đổ dung dịch vào bình định mức, định mức đến vạch 100mL. Ta thu được 100mL dung dịch Mg(NO3)2 nồng độ 0,15M. - Dùng cân phân tích cân 1,065gam Al(NO3)3 cho vào cốc dung tích 100mL tiếp tục cho nước cất khuấy tan, sau đó đổ dung dịch vào bình định mức 100mL, định mức đến vạch 100mL. Ta thu được 100mL dung dịch Al(NO3)3 0,05M.
  35. - Dùng cân cân khoảng 2,275gam CTAB cho vào cốc 25mL và tiếp tục cho nước cất đến vạch 25mL, dùng đũa thủy tinh khuấy đều. Ta thu được 25mL dung dịch CTAB 0,25M. - Cho 3 dung dịch đã pha chế ở trên vào cốc 500mL, dùng máy khuấy cơ khuấy đều trong 30 phút. Sau đó ta cho dung dịch vào phễu chiết thứ nhất. Hỗn hợp B gồm: 200mL dung dịch Na2CO3 0,25M chỉnh pH=9-10 bằng dung dịch NaOH 1M. Hình 4.2: Hệ thống điều chỉnh siêu âm Cho hỗn hợp B trong bể siêu âm, điều chỉnh công suất 40 KHz và khuấy với tốc độ 500 vòng/phút. Cho hỗn hợp A vào hỗn hợp B với với tốc dộ nhỏ giọt là 0,5mL/phút, dùng dung dịch NaOH 1M điều chỉnh dung dịch B luôn ổn định về pH = 9-10 trong suốt quá trình phản ứng. Sau khi phản ứng kết thúc phản ứng, tiếp tục khuấy thêm 30 phút. Sản phẩm HT sau khi sau khi điều chế có năng lượng lớn, cấu trúc tinh thể chưa ổn định tiến hành già hóa trong lò microwave với công suất 600W, thời gian 60 phút nhằm tạo mạng tinh thể ổn định. Lắp dụng cụ già hóa như hình 4.3 như sau: cho hỗn hợp sau phản ứng vào bình cầu dung tích 500mL và cho con cá từ vào, lắp ống sinh hàn, cuối cùng cho máy khuấy từ vào dưới lò microwave.
  36. . Hình 4.3: Hệ thống già hóa HT trong microwave Sau khi già hóa, ta tiếp tục lọc rửa sản phẩm bằng nước cất cho đến khi pH của nước rửa tủa bằng 7 để loại bỏ tạp chất và chất hoạt động bề mặt CTAB. Hình 4.4: Cốc đựng dung dịch kết tủa sau khi già hóa Tiếp theo, ta tiến hành sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ 105°C khoảng 3giờ, cho sản phẩm bay hết nước. Sản phẩm rắn sau khi sấy tiếp tục nghiền bằng cối sứ. Sau khi nghiền xong ta thu được sản phẩm HT dạng bột màu trắng.
  37. Hình 4.5: Sản phẩm HTU b. Điều chế HT trong điều kiện không siêu âm và già hóa bằng hệ thống đun hoàn lưu (HTT) Hình 4.6: Hệ thống điều chế không siêu âm và già hóa bằng đun hoàn lưu Điều chế HT với quy trình như trên (giống mẫu HTU) nhưng phản ứng không thực hiện trong bể siêu âm mà thực hiện ở điều kiện thường và già hóa bằng hệ thống đun hoàn lưu ở 100oC kéo dài 10giờ. Ssu khi điều chế thu được 2 mẫu HTU và HTT trong 2 điều kiện điều chế khác nhau. Dùng các phương pháp hóa lý để xác định tính chất của sản phẩm. 4.2.2.Biến tính hydrotalcite
  38. Hydrotalcite SDS Khuếch tán trong nước Axit hữu cơ no, Khuấy trộn mạch thẳng 3 ngày, gia nhiệt Khuấy trộn 1 ngày, gia nhiệt Lọc, rữa Hydrotalcite Biến tính Hình 4.7: Sơ đồ quy trình biến tính HT Hỗn hợp A: cân 4gam SDS và 2gam HT cho vào cốc 500mL, sau đó tiếp tục cho khoảng 150mL nước cất, đặt hỗn hợp trên bếp điện điều chỉnh nhiệt độ 80oC. Dùng máy khuấy cơ khuấy trộn liên tục hỗn hợp. Ta cho từ từ 7,04 gam axit lauric vào hỗn hợp A trong vòng 3 ngày liên tiếp, đồng thời vừa khuấy vừa gia nhiệt hỗn hợp ở nhiệt độ là 80oC, vừa điều chỉnh pH của hỗn hợp A khoảng 10 bằng cách nhỏ giọt dung dịch NH4OH 1M đựng trên phễu chiết. Sau khi cho hết axit trong vòng 3 ngày, ta tiếp tục khuấy thêm 1 ngày để phản diễn ra hoàn toàn.
  39. Hình 4.8: Hệ thống biến tính HT Sau kết thúc 4 ngày phản ứng, ta để nguội dung dịch sau phản ứng ở tới nhiệt độ phòng. Tách chất rắn ra bằng cách ly tâm. Sau đó tiếp tục lấy chất rắn rửa nhiều lần với nước cất, sau đó rửa nhiều lần với etanol và cuối cùng là rửa với axeton. Mỗi lần rửa ta đều ly tâm để lấy chất rắn. Sau khi rửa xong, ta đem sản phẩm đi soxllet hoặc đun hồi lưu với dung dịch là etanol để loại bỏ axit dư nếu có. Tiếp đó, lấy chất rắn bằng cách ly tâm. Cuối cùng làm khô sản phẩm ở nhiệt độ phòng. Hình 4.9: HT sau khi biến tính bằng axit lauric Dùng các phương pháp hóa lý để xác định mẫu HT sau khi biến tính: - Định dạnh sản phẩm: tia X, IR Hình thái và kích thước: TEM và SEM Hình 4.10: Công thức hóa học của axit lauric CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
  40. 5.1. Xác định tính chất hóa lý của sản phẩm HT vừa điều chế Mẫu sau khi điều chế phân tích nhiểu xạ XRD, IR, SEM, TEM, để xác định cấu trúc và tính chất hóa lý. 5.1.1. Phổ XRD Hình 5.1: Phổ XRD của HTU Hình 5.2: Phổ XRD của HTT Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X của mẫu HTU và mẫu HTT so với phổ chuẩn cho thấy:
  41. Mẫu HTU và mẫu HTT đều xuất hiệncácpeak (003) ở vị trí 2θ = 11,2o, peak (006) ở 2θ = 23,5o và là các peak chủ yếu đặc trưng cho cấu trúc lớp kép của hydrotalcite. Các peak sắc nét, nhọn điều đó chứng tỏa các mẫu đều chế ít lẫn tạp chất, ở dạng tinh thể. Để tính kích thước hạt của các vật liệu nano ngoài ảnh TEM còn có thể xác định từ XRD bằng công thức Scherrer. Tuy nhiên đây là tính kích thước hạt trung bình và sai số cao. Công thức Scherrer 0,89 = 휆 ℎ 푙 Trong đó 훽 표푠휃 λ: bước sóng chùm tia X, đơn vị là Å β: độ bán rộng vạch nhiễu xạ (viết tắt là FWHM - Half Width At Half- Maximum), đơn vị là rad. θ: góc nhiễu xạ có cường độ lớn nhất, tương ứng với FWHM, đơn vị là độ. Áp dụng công thức trên xác định kích thước hạt các mẫu HTU và HTT: Mẫu HTU: - β = FWHM = 0,7480 = 0,013055 (rad). - 2θ = 11,5930 nên θ = 5,79650. 0,89x1,5406 d = =105,57Ao =10,6nm 0,013055x cos5,79650 Mẫu HTT: - β = FWHM = 0,4600 = 0,0080244(rad) - 2θ= 11,3310 nên θ = 5,66550. 0,89x1,5406 d = =171,2Ao =17,2nm 0,008024x cos5,66550 Sau khi tính kích thước hạt ở 2 HT. Ta thấy mẫu HTU có kích thước hạt
  42. khoảng 10,6nm bé hơn mẫu HTT có kích thước hạt là 17,2nm. 5.1.2. Phổ IR Hình 5.3: Phổ IR của mẫu HTU Hình 5.4: Phổ IR của HTT Kết quả phân tích IR của hai mẫu HTU và HTT cho thấy: cả hai mẫu đều có 1 số peak đặc trưng như sau: - Một peak ở vùng 3640-3200cm-1 cường độ mạnh nhất 3478,12cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng và không đối xứng của liên kết O-H của lớp nước xen giữa và OH trong cấu trúc hydrotalcite. - Một peak 1646,54cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng của HOH chứng tỏ sự hiện diện của nước ở lớp giữa hydrotalcite. - Các peak 1371,33cm-1 và 1008,21cm-1 đặc trưng cho các dao động hóa trị đối 2- xứng và bất đối xứng của C=O và C-O trong CO3 .
  43. - Các peak 657,11cm-1 và 447,28cm-1 lần lượt đặc trưng cho dao động kéo giãn của liên kết Mg-OH và Al-OH. Từ kết quả phân tích tia X và IR có thể nhận xét sau: trong hai cách điều chế: điều chế HT trong siêu âm, vi sóng và điều chế HT ở điều kiện thường đều tạo được sản phẩm HT. Sóng siêu âm và năng lượng vi sóng không ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của HT nhưng ảnh hưởng đến kích thước của HT tạo thành. 5.1.3. Phổ SEM và TEM Hình 5.5: Hình SEM của HTU và HTT Kết quả ảnh SEM của mẫu HTU cho thấy các hạt có kích thước tinh thể nhỏ tinh thể khá đồng đều, phân tán, độ đồng nhất cao, các tinh thể có hình dạng 6 cạnh rõ ràng. Ảnh SEM mẫu HTT cho thấy các tinh thể kích thước lớn không đồng đều, không nhìn thấy rõ hình dạng của tinh thể vì các tinh thể kết tụ thành khối, độ đồng nhất thấp. Xác định kích thước hạt bằng ảnh TEM cho mẫu HTU. Hình 5.6: Ảnh TEM mẫu HTU
  44. Ảnh TEM ta thấy kích thước 2 hạt đại diện khá nhỏ khoảng 30-40nm. Các hạt có kích thước đồng đều, nằm phân tán. Bằng các phương pháp phân tích các phổ, chúng ta có thể đưa ra kết luận chung như sau: Cả hai phương pháp điều chế đều tạo ra sản phẩm hydrotalcite có thành phần hoàn toàn giống nhau, chỉ khác nhau về kích thước hạt và độ phân bố. Sóng siêu âm và sóng microwave có tác dụng làm giảm sự kết tụ và hình thành những mạng tinh thể HT có trật tự. Trong quá trình điều chế, sóng siêu âm đi xuyên qua hỗn hợp dung dịch, sự giãn nở do sóng siêu âm gây ra trong chất lỏng chia chúng thành những phần nhỏ, năng lượng sóng tạo nên những dao động của phân tử và làm giảm sự kết tụ giữa chúng lại với nhau, không tạo điều kiện cho hydrotalcite phát triển kích thước tinh thể mà làm cho quá trình tạo mầm tinh thể ngày càng nhiều. Khi tinh thể hydrotalcite phát triển nhờ có sóng siêu âm mà các hạt di chuyển liên tục nên tất cả các cạnh của hydrotalcite đều có khả năng phát triển như nhau, nên hình dạng tinh thể đều. Hình 5.7:Quá trình phân tán và hòa tan Năng lượng sóng microwave trong quá trình già hóa, tạo ra lực lorentz với tác động của điện trường và từ trường gây ra chuyển động đối xứng giữa các phân tử và ion, khi đó, nhiệt độ của các hạt tăng từ trong ra ngoài làm gia tăng chuyển động nhiệt. Chính vì vậy, những anion trong dung dịch dễ dàng khuếch tán vào khoảng trống giữa các lớp, những ion OH- nhanh chóng xen vào các lớp hydroxit hình thành những mạng tinh thể có trật tự. Do vậy, sự tinh thể hóa của HT không những được tăng lên nhiều mà còn tiết kiệm được thời gian và năng lượng hơn so với già hóa bằng phương pháp đun hoàn lưu. Bên cạnh vai trò của sóng siêu âm và kỹ thuật vi sóng làm giảm kết tụ và giúp mạng tinh thể hydrotalcite sắp xếp một cách có trật tự thì CTAB cũng là yếu tố góp
  45. phần quan trọng trong việc tối ưu cấu trúc bề mặt. Chất này phân tán và bám lên trên bề mặt các hạt HT tạo trên bề mặt tinh thể một lớp điện dương (cation hexadecyl- trimethyl-ammonium) gây ra lực tương tác đẩy tĩnh điện giữa các hạt, làm cản trở khả năng kết tụ giữa chúng lại với nhau. Nhờ đó, khả năng phân tán của các hạt được tăng lên, bề mặt hạt đều và mịn hơn. Như vậy chất hoạt động bề mặt có ý nghĩa quan trọng trong điều chế HT, lượng CTAB đủ lớn, đủ để phân tán trên bề mặt tinh thể và làm yếu tố ngăn không cho các hạt kết dính với nhau. Hình 5.8: Công thức cấu tạo CTAB Tóm lại: phương pháp điều chế hydtotacite bằng siêu âm và vi sóng tạo ra các hạt tinh thể đẹp hơn, đồng đều, phân tán, kích thước hạt từ 30-40nm nguyên nhân là do ảnh hưởng của chấy hoạt động bề mặt và do sự tác động của sóng siêu âm và vi sóng. 5.2. Khảo sát khả năng biến tínhcủa HT (HT-C12) 5.2.1. Phổ XRD
  46. Hình 5.9: Phổ XRD của HT-C12 Hình 5.10: Phổ XRD của HT vàHT-C12 Phổ XRD sau biến tính có sự dịch chuyển của peak d003 (đặc trưng cho khoảng cách xen giữa 2 lớp) về phía gốc hẹp 2θ khoảng 2 đến 4Å, đồng thời d003 tăng lên khoảng 32Å.
  47. Áp dụng công thức Scherrer ta tính kích thước hạt HT-C12 0,89x1,5406 d = = 318,31A0 = 31,8nm 0,0043x cos1,37750 5.2.2. Phổ IR Kết quả phổ IR sau khi biến tính bằng anion laurat Hình 5.11:Phổ IR của HT-C12 Hình 5.12: Hình IR chồng phổ của HT và HT-C12 Phổ IR của HT-C12:
  48. - Các dãy hấp thụ ở vùng 3600-3200cm-1cường độ mạnh nhất 3477,53cm-1 đặc trưng cho liên kết OH trong lớp nước và trong cấu trúc brucite. - Các dãy hấp thụ 2956,90cm-1; 2924,11cm-1; 2853,73cm-1 đặc trưng liên kết C- H. - Dãy hấp thụ 1564,98cm-1 đặc trưng cho liên kết COO-. - Các dãy hấp thụ 1465,04cm-1; 1413,70cm-1; 1370,76cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng bất đối xứng và đối xứng của liên kết CH2-. - Các dãy hấp thụ 674,92cm-1; 448,99cm-1 đặc trưng dao động kéo giãn của liên kết Mg-OH và Al-OH. So sánh 2 phổ IR của HTU (HTT) và HT-C12 - Giống nhau: • Đều có dãy hấp thụ 3600-3200cm-1 đặc trưng liên kết O-H. • Đều có dãy hấp thụ 680-450cm-1 đặc trưng liên kết Mg-OH và Al-OH. - Khác nhau: HTU (HTT) HT-C12 • Dãy hấp thụ 1646,54cm-1 đặc trưng • Các dãy hấp thụ2956,90cm-1; liên kết H-O-H. 2924,11cm-1; 2853,73cm-1 đặc trưng -1 liên kết C-H. • Dãy hấp thụ 1371,33cm ; 1008,21cm-1 đặc trưng liên kết C=O và • Dãy hấp thụ 1564,98cm-1 đặc trưng 2- C-O trong nhóm CO3 . liên kết COO-. • Các dãy hấp phụ 1465,04cm-1 ; 1413,70cm-1; 1370,76cm-1 đặc trưng liên kết CH2- 2- Qua kết quả hai phổ tia XRD và IR có thể nói ion CO3 đã được thay thế bởi ion - C11H23COO có kích thước lớn làm cho khoảng cách các lớp tăng lên từ d003 khoảng 8Å tăng lên khoảng 32Å. Đồng thời cũng làm cho kích thước hạt tăng lên đáng kể.
  49. 5.2.3. Phổ SEM Hình 5.13: phổ SEM của HT-C12 Ảnh SEM của HT-C12 cho ta thấy kích thước tinh thể lớn khoảng 60-80nm, khá đồng đều, độ phân tán cao. Bằng các phương pháp phân tích phổ chúng ta có thể đưa ra kết luận chung như sau: Đã biến tính thành công HT bằng ion laurat, làm tăng khoảng cách lớp xen giữa lên từ 8Å lên 32Å, làm tăng kích thước hạt từ 30-40nm lên 60-80nm. Tác dụng của chất hoạt động bề mặt SDS trong quá trình biến tính: - SDS là chất hoạt động bề mặt anion. Hình 5.14: Công thức cấu tạo SDS - Cấu tạo: 1 đuôi hydrocacbon của 12 nguyên tử cacbon kị nước, 1 đầu sulphate mang điện tích âm là phần ưa nước. - Nguyên tắc hoạt động: khi cho SDS vào nước chúng làm giảm sức cân bề mặt của nước xuống và tạo điều kiện cho quá trính trao đổi giữa ion laurat và cacbonat được dễ dàng. HT ban đầu khi chưa biến tính là chất ưa nước, nhưng
  50. sau khi biến tính thì tạo thành HT ưa dầu, ứng dụng là dùng hấp phụ những 2- chất dầu. HT ban đầu có anion xen giữa là CO3 là nhóm ưa nước, nhưng sau - khi biến tính thì HT có anion xen giữa là C11H23COO là nhóm kị nước.
  51. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1. Kết luận Trên cơ sở kết quả thu được trong quá trình hoàn thành luận văn, có thể đưa ra những kết luận sau: - Bằng phương pháp đồng kết tủa trong siêu âm và già hóa trong microwave đã điều chế được hydrotalcite kích thước hạt khoảng từ 30-40nm. - Bằng phương pháp đồng kết tủa ở điều kiện thường và già hóa bằng cách đun hồi lưu đã điều chế được hydrotalcite kích thước khá lớn. - Đã biến tính được hydrotalcite bằng anion laurat làm tăng khoảng cách lớp xen giữa d003 khoảng 8Å đến khoảng 32Å, kích thước hạt tăng lên từ 30-40nm tăng lên khoảng 60-80nm. 6.2. Kiến nghị Với những kết quả thu được chúng tôi kiến nghị những hướng nghiên cứu tiếp các vấn đề sau: - Nghiên cứu có thể sử dụng các loại tiền chất khác, M(II): Cu2+, Co2+, Zn2+ , 3+ 3+ 3+ 2- - - M(III): Cr , Ga , Fe ion xen giữa: SO4 , Cl , NO3 , ion hữu cơ nhằm đa dạng hóa nguồn nguyên liệu. - Thử nghiệm thay đổi tần số siêu âm và công suất microwave, các phương pháp điều chế khác (sol- gel, vi nhủ ) để tạo ra hydrotalcite có kích thước nano nhỏ hơn và đồng nhất hơn. - Khảo sát khả năng hấp thụ thuốc nhuộm của hydrotalcite được điều chế ở các điều kiện khác nhau.
  52. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1]. Phan Thị Từ Ái (2000), “Hoạt tính xúc tác của hydrotalcite trong phản ứng chuyển nhượng hydro giữa hợp chất cacbonyl và ancol”, luận văn thạc sĩ hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh. [2]. Nguyễn Việt Anh (2011), “Điều chế hydrotalcite từ nước ót và khảo sát hấp phụ photphat”, trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh. [3]. Nguyễn Tiến Công (2009), giáo trình “Một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử”, trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh. [4]. Đặng Mậu Dâng (2011), “Nghiên cứu chế tạo nano sắt bằng phương pháp hóa học”, trường Đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh. [5]. Nguyễn Hoàng Hải (2007), “Hạt nano kim loại”, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. [6]. Nguyễn Hoàng Hải (2010), “Chế tạo hạt nano oxyd sắt từ tính”, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. [7]. Phan Thị Hoàng Oanh (2010-2011), giáo trình “Phân tích cấu trúc vật liệu vô cơ”, trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh. [8]. Nguyễn Thị Mai Thơ (2006), “Điều chế hydrotalcite và nghiên cứu ứng dụng sử lý asen trong nước”, luận văn thạc sĩ hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh. [9]. Nguyễn Thị Mai Thơ, Bùi Quang Cư, Bùi Quang Minh, Tăng Bá Quang, nguyễn 3- Duy Linh (2008), “Loại bỏ Asenate ion (AsO4 ) trong nước bằng Hydrotalcite”, Tạp chí Khoa học và công nghệ. [10]. Nguyễn Thị Xuân Trinh (2009), “Tổng hợp hydrotalcite từ MgCl2 và FeCl3. Khảo sát tính chất hóa lý của nó”, luận văn thạc sĩ hóa học. [11]. Huỳnh Thị Thanh Tuyền (2010), “Tổng hợp hydrotalcite bằng phương pháp siêu âm, microwave và khảo sát tính chất hóa lý của chúng”, luận văn thạc sĩ hóa học, trường Đại học Cần Thơ. Tiếng Anh [12]. Cobden and R.W. van der brink (2005), “Hydrotalcite as CO2 sorbent for sorption enhanced steam reforing of methan, Industrial and engneering chemistry
  53. research”. ECN-RX, 05-122. [13]. Nontete Suzan Nhlapo (2008), “Intercalation of fatty acids into layered double hydroxide”, In the Department of ChemistryFaculty of Natural and Agricultural SciencesUniversity of PretoriaPretoria. [14].Norhiro Murayama, Junji shibata (2005), “Synthesis of hydrotalcite – like material from various waster in aluminium regeneration process”, Kaisai University.
  54. PHỤ LỤC Phụ lục 5.1: Phổ XRD của HTU
  55. Phụ lục 5.2: Phổ XRD của HTT
  56. Phụ lục 5.3: Phổ IR của HTU
  57. Phụ lục 5.4: Phổ IR của HTT
  58. Phụ lục 5.9: Phổ XRD của HT-C12
  59. Phụ lục 5.10: Phổ XRD của HT và HT-C12
  60. Phụ lục 5.11: Phổ IR của HT-C12
  61. Phụ lục 5.12: Phổ IR chồng phổ của HT và HT-C12