1 MỞ ĐẦU Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là vấn đề toàn cầu. Các hiện tượng lụt lội, bão tố, nước biển dâng cao các dịch bệnh và ung thư ngày càng gia tăng Đó là hậu quả của ô nhiễm môi trường do con người gây ra. Trong ba dạng ô nhiễm môi trường: khí, nước và đất, thì dạng ô nhiễm môi trường khí có tác động rộng rãi, bao quát và trầm trọng nhất. Các khí như cacbonclorofloro (CFCs), cacbon oxit (CO, CO 2 ), nitơ oxit (NO x ), các chất hữu có dễ bay hơi (VOCs) là các tác nhân hàng đầu gây ô nhiễm môi trường khí. Việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường khí đã thu hút được sự quan tâm đặc biệt của nhiều nhà khoa học trong thời gian dài. Xúc tác chuyển hóa ba hướng có khả năng xử lý đồng thời CO, VOCs, và NO x là một ví dụ hoàn hảo cho việc sử dụng các kim loại quý làm chất xúc tác. Do giá thành cao và sự khan hiếm của các kim loại quý, các chất xúc tác trên cơ sở oxit kim loại chuyển tiếp đã được tập trung nghiên cứu và ứng dụng. Đó là các đơn oxit, oxit hỗn hợp kích thước nanomet. Ngày nay, nhiều phương pháp tổng hợp vật liệu mới được phát triển nhằm mục đích đạt được những đặc tính mong muốn của sản phẩm. Các phương pháp hóa học pha lỏng, bao gồm: phương pháp sol - gel, kết tủa, tổng hợp đốt cháy có thể tạo ra vật liệu xúc tác oxit kích thước nanomet với diện tích bề mặt riêng lớn. Trong số đó phải kể đến phương pháp tổng hợp đốt cháy gel PVA. Quá trình tổng hợp được thực hiện trên cơ sở phản ứng oxi hóa khử tỏa nhiệt giữa hợp phần kim loại và hợp phần không kim loại. Đặc điểm nổi bật của phương pháp tổng hợp đốt cháy PVA là sự phân bố đồng đều các ion kim loại trong polyme và quá trình phản ứng nhiệt phân, diễn ra trong một thời gian ngắn tạo ra sản phẩm có kích thước nanomet. 2 Vật liệu nano khác với vật liệu ở dạng khối về kích thước, mật độ cao của góc và cạnh bề mặt, do đó chúng đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật xúc tác - hấp phụ để xử lý môi trường. Những nghiên cứu gần đây cho thấy các oxit kim loại chuyển tiếp của sắt, đồng, coban, niken đã thể hiện hoạt tính mạnh trong phản ứng oxi hóa khí thải. Tuy nhiên, các công bố này ở mức độ đơn lẻ, chưa đánh giá tổng thể khả năng xúc tác của các hợp chất chứa cùng một kim loại. Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp nano oxit hỗn hợp trên cơ sở niken và thăm dò khả năng xúc tác oxi hóa CO” đã được thực hiện trong khuôn khổ của một luận án khoa học. Điểm mới của luận án là tổng hợp các dạng oxit chứa niken kích thước nanomet: đơn oxit niken (oxit NiO), oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc spinen của niken (spinen NiFe 2 O 4 ), oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc perovskit của niken (perovskit LaNiO 3 ) bằng phương pháp đốt cháy gel polime PVA và đánh giá khả năng xúc tác của các loại oxit này trong phản ứng oxi hóa hoàn toàn CO. Đặc biệt, các vật liệu xúc tác perovskit LaNiO 3 được biến tính bằng Ce, Co có hoạt tính oxi hóa hoàn toàn CO ở nhiệt độ khá thấp (< 250 o C). 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan một số oxit hỗn hợp chứa niken 1.1.1. Đặc điểm cấu trúc, tính chất một số oxit chứa niken Niken là một trong những nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB trong bảng hệ thống tuần hoàn. Niken tồn tại trong nhiều hợp chất và được biết đến với số oxi hóa từ +2 đến +4. Hợp chất của niken được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: chế tạo hợp kim, công nghệ mạ, chất tạo màu, sản xuất chất xúc tác và nhiều hóa chất công nghiệp khác [1, 2]. Trong ngành tổng hợp vật liệu xúc tác của niken, phải kể đến việc tổng hợp và ứng dụng các sản phẩm oxit chứa niken. Dạng oxit phổ biến nhất của niken là các hợp chất ở đó niken thể hiện số oxi hóa +2, +3. Cấu trúc đại diện nhất cho các số oxi hóa này là đơn oxit của niken (oxit NiO), oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc spinen của niken (spinen NiB 2 O 4 ) và oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc perovskit của niken (perovskit ANiO 3 ). Trong mục này sẽ trình bày cơ bản đặc điểm cấu trúc và tính chất một số oxit chứa niken gồm có: oxit NiO, spinen NiFe 2 O 4 , perovskit LaNiO 3 . 1.1.1.1. Cấu trúc tinh thể của oxit NiO NiO là oxit có công thức chung MO, kiểu cấu trúc tinh thể MO phụ thuộc vào tỷ số bán kính ion kim loại so với bán kính ion oxi (nếu r M 2+ /r O 2- nằm trong khoảng 0,414 đến 0,732 thì có mạng lưới tinh thể kiểu NaCl, nếu r M 2+ /r O 2- nằm giữa 0,225 và 0,414 có cấu trúc kiểu ZnS). Trong công thức NiO có tỷ lệ bán kính ion r Ni 2+ /r o 2- = 0,493 [2, 3]. Do vậy, oxit NiO có liên kết ion thuộc cấu trúc mạng tinh thể kiểu lập phương tâm mặt (kiểu NaCl). 4 Ô mạng cơ sở của oxit NiO [3] được biểu trên hình 1.1, có thể xem như đây là sự lồng vào nhau của hai phân mạng lập phương tâm mặt của cation Ni 2+ (Ni 2+ ở các đỉnh và tâm các mặt của lập phương) và phân mạng anion O 2- (anion O 2- ở tâm tất cả các cạnh của hình lập phương), tịnh tiến với một khoảng cách bằng ½ cạnh của lập phương. Mỗi ô mạng cơ sở gồm 4 phân tử NiO, cation Ni 2+ và anion O 2- liên kết với nhau và có cùng số phối trí là 6. Thông số đơn vị mạng cơ sở của NiO tương ứng a = 4,1769 Å. Hình 1.1: Ô mạng cơ sở của oxit NiO Dựa trên những cơ sở [3] về cấu trúc tinh thể và độ dẫn, có thể xem oxit NiO là chất bán dẫn. Chất bán dẫn có đặc điểm ngược lại so với chất dẫn điện kim loại (đối với chất dẫn điện kim loại khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn giảm), đó là khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn cũng tăng. Với đặc điểm này, oxit NiO có khả năng trở thành vật liệu xúc tác oxi hóa khí thải ở vùng nhiệt độ làm việc nhất định. 4 Ni 2+ + O 2 → 4 Ni 3+ + 2 O 2- (1.1) Mặt khác, theo kết quả nghiên cứu [3 - 5] oxit NiO được xếp vào nhóm chất bán dẫn loại p với sự thiếu hụt oxi trong mạng tinh thể, do đó oxit NiO hấp phụ oxi theo phương trình (1.1). Quá trình này tạo oxi hoạt động O 2- , khi đó công thức của oxit NiO có dạng Ni 1-x O. Hiện tượng này xảy ra trên bề mặt vật liệu oxit, người ta đã chứng minh được hoạt tính xúc 5 tác oxit NiO tăng khi diện tích bề mặt vật liệu oxit tăng và xúc tác có khả năng hoạt động ở vùng nhiệt độ thấp [6]. Kết quả ghi tín hiệu XRD trên máy XRD-D8 (JCP2.2CA:00-004-093) và trong các công bố [7 - 9], cho thấy trong quá trình tổng hợp pha tinh thể NiO hình thành đã kết tinh tinh thể với đặc trưng mạng lưới lập phương. 1.1.1.2. Cấu trúc tinh thể của spinen NiFe 2 O 4 Các oxit hỗn hợp spinen [3, 10] có công thức tổng quát AB 2 O 4 là hợp chất của hai oxit kim loại có số oxi hóa 2 (AO) và oxit kim loại có số oxi hóa 3 (B 2 O 3 ). Trong mạng lưới spinen lý tưởng, đơn vị mạng cơ sở được tạo bởi các ion oxi lập phương mặt-tâm (hình 1.2). Mỗi đơn vị mạng có 8 phân tử AB 2 O 4 gồm 8 khối lập phương nhỏ ghép lại với nhau, trong đó có 24 cation (8 cation A 2+ và 16 cation B 3+ ) ở vị trí tâm các mặt lập phương nhỏ, 32 anion O 2- nằm ở tất cả các đỉnh của hình lập phương nhỏ. (a). Hốc tứ diện, bát diện (b). Ô mạng cơ sở của spinen Hình 1.2: Ô mạng cơ sở của spinen chứa niken Có thể tính được lập phương lớn gồm 32 hốc bát diện (hốc O, hốc O nằm trên 24 cạnh ngoài của lập phương nhỏ, 24 cạnh mặt, 6 cạnh nằm trong, 8 tâm lập phương nhỏ, do vậy sẽ có 24 x ¼ + 24 x ½ + 6 x 1 + 8 x 1 = 32 hốc O) (hình 1.2 b) và 64 hốc tứ diện (hốc T, mỗi lập phương nhỏ có 8 hốc tứ diện do vậy sẽ có 8 x 8 = 64 hốc T) (hình 1.2 a). Như vậy, mỗi đơn vị tinh 6 thể spinen có 64 + 32 = 96 hốc T và hốc O, nhưng số cation chỉ có 8 + 16 = 24 cation, nghĩa là chỉ 1/4 số hốc chứa cation, còn 3/4 hốc để trống. Hợp chất spinen với công thức AB 2 O 4 nếu 8 cation A 2+ nằm trong 8 hốc trống T, còn 16 cation B 3+ nằm vào hốc O thì gọi là mạng lưới spinen thuận, ký hiệu A[BB]O 4 ; nếu 8 cation A 2+ nằm trong 8 hốc trống O, còn 16 cation B 3+ phân làm hai: 8 cation nằm vào hốc T, 8 cation nằm vào hốc O thì gọi là spinen nghịch đảo, ký hiệu B[A.B]O 4 . Nếu 24 cation A và B được phân bố một cách thống kê (ngẫu nhiên) vào các hốc T và hốc O thì gọi là spinen trung gian:                 với 0 < x <1. Do đặc điểm cấu trúc tinh thể của spinen, có sự hoán đổi vị trí cation giữa vị trí bát diện và tứ diện, nên bản thân các spinen khá bền được sử dụng nhiều làm bột màu, vật liệu chịu lửa Trong lĩnh vực ứng dụng làm vật liệu xúc tác xử lý khí, các spinen chủ yếu được sử dụng trong phản ứng phân hủy NO x [11 - 13]. Tuy nhiên, dựa vào độ dẫn có thể nhận thấy spinen NiFe 2 O 4 là chất bán dẫn (các spinen thông thường khác là chất điện môi) do spinen NiFe 2 O 4 có cấu trúc đảo Fe 3+ [Ni 2+ Fe 3+ O 4 ]. Với kết quả này, tạo cơ sở để spinen NiFe 2 O 4 thể hiện hoạt tính oxi hóa trong vùng nhiệt độ thấp. Kết quả ghi nhận tín hiệu XRD trên máy XRD-D8 và trong các công bố [3, 14] cho thấy spinen NiFe 2 O 4 hình thành trong quá trình tổng hợp đã kết tinh ở cấu trúc tinh thể thuộc mạng lưới lập phương kiểu spinen nghịch ứng với công thức Fe 3+ [Ni 2+ Fe 3+ O 4 ]. 1.1.1.3. Cấu trúc tinh thể của perovskit LaNiO 3 Các hợp chất perovskit [15, 16] có công thức chung là ABO 3 , ứng với cấu trúc lý tưởng của perovskit là dạng lập phương. A thường là cation kim loại có kích thước lớn hơn, trong cấu trúc tinh thể cation A 3+ nằm đỉnh lập phương và phối trí với 12 anion O 2- , còn cation B 3+ nằm ở tâm lập phương và có 6 liên kết với anion O 2- . Như vậy mỗi cation B 3+ được bao quanh bởi 6 7 anion O 2- tạo thành hình đa diện 8 mặt đều (hình 1.3a), các đa diện này nối với nhau thông qua ion oxi (hình 1.3b). Trong trường hợp này, góc liên kết B-O-B là 180 o C và độ dài liên kết giữa cation B 3+ tới các đỉnh của bát diện là như nhau. Có thể biểu diễn ngược lại khi cation A 3+ nằm ở tâm của lập phương tạo bởi các cation B 3+ ở đỉnh và anion O 2- ở giữa các cạnh của lập phương (hình 1.3b). (a). Ô mạng cơ sở của perovskit (b). Hốc bát diện trong perovskit Hình 1.3: Ô mạng cơ sở của perovskit chứa niken Trong cấu trúc lý tưởng, khoảng cách liên kết B-O là a/2 (a là thông số đơn vị mạng, cạnh lập phương) và khoảng cách liên kết A-O là a  . Do đó sẽ có biểu thức liên hệ (1.2) giữa bán kính các ion: r A + r O =   (r B + r O ) (1.2) Trong đó r A , r B , r O là bán kính các ion A 3+ , B 3+ , O 2- (r A ≠ r O , r B < r A ) Người ta nhận thấy cấu trúc lập phương của perovskit vẫn giữ được khi phương trình trên không đúng hoàn toàn. Goldschmidt [6, 17] đã đưa ra thừa số dung sai t (torlerance) của perovskit và được định nghĩa bằng biểu thức (1.3), như sau:             (1.3) 8 Phương trình trên áp dụng ở nhiệt độ phòng, cấu trúc perovskit trở thành lập phương khi t ~ 1. Tuy nhiên, trong thực tế nhận thấy một số ít trường hợp cấu trúc lập phương vẫn xuất hiện khi giá trị t nhỏ hơn 1 (0,75 < t < 1), còn đa số trường hợp khác cấu trúc perovskit bị méo và tồn tại ở các dạng cấu trúc khác như [6, 17]: trực thoi (orthorhombic), mặt thoi (rhombohedral), tứ diện (tetragonal) trong đó phổ biến nhất là méo cấu trúc kiểu trực thoi, mặt thoi. Trong trường hợp bị méo, cấu trúc tinh thể không còn lập phương nữa, độ dài liên kết sẽ không đồng nhất và góc liên kết sẽ khác 180 o C. Từ đặc điểm cấu trúc có thể nhận thấy tính chất dẫn và oxi linh động là điểm đặc trưng cho oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc perovskit. Phản ứng oxi hóa trên perovskit [18, 19] đã được đề xuất bởi oxi hấp phụ trên bề mặt perovskit và phần lớn do oxi mạng tinh thể ở nhiệt độ phản ứng xấp xỉ 400 o C. Vì thế, khi ở nhiệt độ cao oxi linh động trong mạng tinh thể xác định hiệu quả của phản ứng xúc tác oxi hóa. Thật vậy, đã tìm thấy hoạt tính xúc tác là cực đại, nếu năng lượng liên kết của oxi mạng tinh thể là nhỏ nhất. Hơn nữa, lỗ trống oxi cũng là yếu tố quan trọng đối với hoạt tính xúc tác, vì tại lỗ trống sẽ hấp phụ oxi và trở thành tâm xúc tác. Ngày nay, các nghiên cứu tập trung [17 - 26] nhiều vào tổng hợp, đặc trưng và hoạt tính xúc tác của perovskit. Thông thường, trong công thức ABO 3 bao gồm các nguyển tố Ln (lantanit) A và các kim loại chuyển tiếp B. Phần nguyên tố A được thay thế làm tăng lỗ trống oxi. Phần thay thế nguyên tố B có thể tăng lớn hoạt tính xúc tác oxi hóa của perovskit bởi hiệu ứng tương tác giữa nguyên tố gốc với nguyên tố thay thế ở vị trí B. Kết quả ghi tín hiệu XRD trên máy XRD-D8 (JCP2.2CA: 01-079- 2451) và trong các công bố [15 - 17, 27 - 29] cho thấy, perovskit LaNiO 3 được tổng hợp đã hình thành mạng lưới tinh thể kiểu mặt thoi. 9 1.1.2. Tính chất hấp phụ hóa học trên oxit chứa niken Các ứng dụng của oxit hỗn hợp chứa niken cơ bản dựa trên tính chất bán dẫn của loại vật liệu này, các oxit hỗn hợp chứa niken đều là các chất oxit bán dẫn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, khi tăng nhiệt độ, mạng tinh thể oxit có xu thế hấp phụ hoặc thoát oxi [30 - 32]. Các khí O 2 , H 2 , CO có thể bị hấp phụ hoá học rất mạnh trên vật liệu oxit hỗn hợp chứa niken, thực chất đó là phản ứng oxi hóa - khử, trong nhiều trường hợp quá trình hấp phụ là không thuận nghịch. a) Hấp phụ CO Các oxit kim loại chuyển tiếp trong đó có oxit hỗn hợp chứa niken sau khi hấp phụ CO, trong điều kiện đun nóng sẽ thu được CO 2 + H 2 O. CO bắt đầu hấp phụ hoá học bằng tương tác với ion kim loại trên bề mặt, trong nhiều trường hợp phản ứng này dẫn tới sự khử kim loại theo phương trình (1.4). CO Me 2+ + O 2  M + CO 2 (1.4) b) Hấp phụ oxi Các vật liệu oxit hỗn hợp chứa niken có khả năng hấp phụ oxi với độ che phủ bề mặt rất cao và kèm theo sự hình thành oxi linh động O 2 o và ion O 2- . Thí dụ, trong trường hợp của oxit NiO, ion Ni 2+ sẽ bị oxi hoá thành Ni 3+ , nhiệt hấp phụ gần như là hằng số, còn bề mặt vật liệu được lấp đầy dần tới bão hoà bởi O 2 o , quá trình hấp phụ oxi được biểu diễn bằng phương trình (1.5). 2Ni 2+ + O 2  2(O 2- Ni 3+ ) (1.5) c) Hấp phụ hyđro Phản ứng hấp phụ H 2 xảy ra theo phương trình (1.6). Trong đó bước hấp phụ hoá học là phản ứng đồng thời tạo ra H nguyên tử trên bề mặt vật 10 liệu oxit. Khi tăng nhiệt độ ion hyđroxyl chuyển hoá thành hơi nước thoát ra và để lại một lỗ trống anion, các cation kim loại sẽ bị khử với số lượng tương ứng, đôi khi đạt tới kim loại. M 2+ + O 2 + HH  HM + + OH  (1.6) 1.1.3. Biến tính một số oxit chứa niken Trên cơ sở cấu trúc và tính chất một số oxit hỗn hợp chứa niken, cho thấy một số oxit hỗn hợp chứa niken đã được ứng dụng làm chất xúc tác chuyển hóa khí thải như CO, VOCs, NO x . Để tăng cường hoạt tính của các oxit hỗn hợp này, trước tiên người ta tìm kiếm phương pháp tổng hợp để thu được vật liệu có diện tích bề mặt cao, kích thước nhỏ hay cấu trúc xốp để xúc tác làm việc đạt hiệu quả cao. Bên cạnh các yếu tố kể trên (yếu tố không gian) ảnh hưởng đến hoạt tính chất xúc tác, thì yếu tố bản chất cấu trúc mạng tinh thể (yếu tố điện tử) của xúc tác cũng cần quan tâm đến. Để có thể tăng cường yếu tố điện tử, ngày nay người ta dùng kỹ thuật pha tạp [30 - 32]. Nói chung tính chất của các chất rắn vô cơ được quyết định bởi các khuyết tật trong mạng tinh thể khi đưa thêm chất pha tạp vào, hoặc bởi sự sai khác so với thành phần hợp thức do tạo thành các nút mạng trống ở trong mạng tinh thể Phương pháp tổng hợp để biến tính vật liệu oxit sẽ dựa trên cơ sở điều chỉnh các khuyết tật của mạng lưới tinh thể. Để tổng hợp các vật liệu này có thể sử dụng các oxit kim loại chuyển tiếp từ Sc đến Ni, đó là các nguyên tố có phân mức điện tử 3d chưa được lấp đầy. Trong đó có thể kể đến Cr 2 O 3 , MnO, Fe 2 O 3 , CoO, NiO… và hợp chất giữa các oxit như spinen ZnFe 2 O 4 , spinen MgCr 2 O 4 , perovskit LaMnO 3 … Để pha tạp vật liệu oxit có thể sử dụng ba phương pháp [3]: phương pháp điều chỉnh hoá trị, phương pháp tổng hợp hợp chất bất hợp thức, phương pháp pha loãng, như sau: [...]... trong đó có oxit hỗn hợp chứa niken [21, 22, 44 - 48] Tahir và Koh [49] đã nghiên cứu dãy oxit của các kim loại (Mn, Co, Cu, Ce, Ni) trên nền SnO2 làm chất xúc tác để oxi hóa metan Các oxit được nghiên cứu cho thấy hầu hết chúng đều có hoạt tính xúc tác Khi nghiên cứu mức độ ổn định xúc tác này, kết quả cho thấy hệ xúc tác MnOx/SnO2 đã thể hiện mức ổn định cao khi so sánh với những xúc tác oxit kim loại... tụ Đề tài luận án đã được thực hiện với ba nội dung chính: (i) Tổng hợp và đặc trưng một số nano oxit hỗn hợp chứa niken (ii) Biến tính các oxit hỗn hợp chứa niken (iii) Nghiên cứu hoạt tính oxi hóa CO trên xúc tác oxit chứa niken 27 CHƢƠNG 2 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 2.1 Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu oxit chứa niken 2.1.1 Hóa chất Tất cả các hóa chất được sử dụng đều ở dạng tinh khiết phân tích (Aldrich,... thể và tọa độ các cation trong xúc tác oxit hỗn hợp trên cơ sở Ni-Mn để oxi hóa hyđrocacbon đã được nghiên cứu bởi Mehandjiev và các cộng sự [8] Họ cho rằng dạng oxit hỗn hợp perovskit NiMnO3 đã thể hiện hoạt tính oxi hóa etyl axetat và benzen cao hơn khi được so sánh với dạng oxit hỗn hợp spinen NixMn3-xO4 Động học của quá trình oxi hóa metan trên perovskit LaCr1-xNixO3 (x = 0 - 1) đã được nghiên cứu. .. ứng oxi hóa trên xúc tác oxit kim loại Các phản ứng oxi hóa rất đa dạng [16, 17], nhưng có thể chia thành hai nhóm phản ứng: oxi hóa sâu (hay oxi hóa hoàn toàn) với sản phẩm cuối là CO2 , H2O và oxi hóa một phần (hay oxi hóa chọn lọc) với sản phẩm là các hợp chất hữu cơ chứa oxi Phản ứng thứ nhất được ứng dụng trong xử lý 11 môi trường và loại bỏ hỗn hợp dễ nổ trong hỗn hợp khí dùng trong tổng hợp oxo,... hình thành tinh thể oxit hỗn hợp trên giản đồ XRD và phổ FTIR Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước tinh thể trung bình pha oxit hỗn hợp tạo thành cũng được khảo sát như pH tạo gel, tỷ lệ mol (Ce3++Ni2+)/PVA, bước tiến hành khảo sát tương tự như đối với tổng hợp oxit NiO + Tiếp theo, sử dụng điều kiện tổng hợp tối ưu đối với oxit hỗn hợp Ce0,50Ni0,50Oy ở trên để tổng hợp các oxit hỗn hợp Ce1-xNixOy với... CO, vì vậy cần giảm tối đa hàm lượng CO Do đó, cần dẫn hỗn hợp khí sản phẩm qua xúc tác để CO chuyển hóa thành CO2 Kết quả nghiên cứu cho thấy oxit hỗn hợp chứa niken như perovskit NiMnO3 [8] hình thành với độ kết tinh tốt là chất xúc tác phù hợp để oxi hóa CO, có lẽ là do sự hấp phụ bề mặt đối với CO đã làm tăng hoạt tính xúc tác Sử dụng chất mang làm tăng mức độ phân tán, tăng hoạt tính xúc tác và. .. được nghiên cứu khá đầy đủ còn phương pháp sol - gel tạo phức hiện đang được nghiên cứu và đã được đưa vào thực tế sản xuất Một số oxit hỗn hợp chứa niken cũng được các tác giả quan tâm nghiên cứu và được tổng hợp theo phương pháp sol - gel, như sau: + Yang và cộng sự [28] đã tổng hợp nano oxit NiO dạng dây theo phương pháp sol - gel bằng cách hòa tan 7,5 g axit xitric và 5 g 20 Ni(NiO3)2.6H2O vào trong... thay đổi năng lượng liên kết dẫn tới hoạt tính xúc tác của vật liệu tăng Tổng hợp vật liệu oxit hỗn hợp chứa niken theo hướng pha tạp vào mạng tinh thể oxit hỗn hợp kiểu A1-xA’xNi1-yB’yO3 và Ni1-xA’xB2-xB’xO4; hay tạo thành hệ oxit hỗn hợp Ni1’ xAx Oy với mục đích tạo ra dung dịch rắn hoặc trạng thái siêu phân tán như: NiO-CeO2, NiO-Al2O3, NiO-CoO là hướng đi mới nhằm tăng hoạt tính xúc tác oxi hóa của... giảm nhanh và tốc độ phản ứng chủ yếu phụ thuộc vào sự liên hợp (2) gồm quá trình phân hủy cacbonat và tái oxi hóa oxit theo sơ đồ dưới đây: Đối với xúc tác V2O5 [35, 38], phản ứng oxi hóa CO chỉ xảy ra theo cơ chế phân đoạn khi nhiệt độ cao hơn 580oC, ở nhiệt độ thấp hơn phản ứng được đề xuất xảy ra theo hai cơ chế phân đoạn và liên hợp 1.3 Ứng dụng xúc tác oxi hóa khí thải trên oxit chứa niken 1.3.1... ứng cũng có hai kiểu: cơ chế phân đoạn (xảy ra theo giai đoạn) và cơ chế liên hợp (xảy ra đồng thời) Thông thường cơ chế phân đoạn được dùng cho các phản ứng oxi hóa trên các oxit kim loại, trong đó có hai giai đoạn: (i) tương tác giữa chất cần được oxi hóa với oxi bề mặt của chất xúc tác và (ii) phục hồi oxi bề mặt nhờ tương tác của chất xúc tác với tác nhân oxi hóa (thường là oxi) 12 Để xác định được . tổng thể khả năng xúc tác của các hợp chất chứa cùng một kim loại. Vì vậy, đề tài: Nghiên cứu tổng hợp nano oxit hỗn hợp trên cơ sở niken và thăm dò khả năng xúc tác oxi hóa CO đã được thực. một số oxit chứa niken Trên cơ sở cấu trúc và tính chất một số oxit hỗn hợp chứa niken, cho thấy một số oxit hỗn hợp chứa niken đã được ứng dụng làm chất xúc tác chuyển hóa khí thải như CO, VOCs,. mới của luận án là tổng hợp các dạng oxit chứa niken kích thước nanomet: đơn oxit niken (oxit NiO), oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc spinen của niken (spinen NiFe 2 O 4 ), oxit hỗn hợp kiểu cấu trúc