1 NỘI DUNG I I Các Các Dạng Dạng Thù Thù Hình Hình Carbon Carbon Kim Cương Than Chì Graphene II II Carbon Carbon Hoạt Hoạt Tính Tính I I Các Các Dạng Dạng Thù Thù Hình Hình Carbon Carbon 1 KIM KIM CƯƠNG CƯƠNG Cấu trúc tứ diện 54 , nm Liên cộng hoá trị Cấu trúc tinh thể kim cương 1 KIM KIM CƯƠNG CƯƠNG - Tinh thể có cấu trúc lập phương nên có tính đối xứng cao chứa nguyên tử cacbon bậc bền vững cứng -Kim cương vật chất cứng tự nhiên -Kim cương có nhiều màu sắc: không màu, xanh cây, cam, đỏ, tím, hồng,…vì kim cương chứa lượng nhỏ tạp chất, 1 KIM KIM CƯƠNG CƯƠNG - Kim cương tạo thành từ khoáng vật có chứa cacbon nhiệt độ cao áp suất lớn -Áp suất khoảng 5- gigaatm nhiệt độ 900oC -1300oC -Đa số kim cương kim cương nhân tạo ỨNG DỤNG CỦA KIM CƯƠNG • Kim cương tự nhiên thường dùng để làm trang sức • Kim cương nhân tạo thường dùng : CN cắt, khoan • Ngoài kim cương nhân tạo thêm Bo để tạo thành vật liệu bán dẫn ỨNG DỤNG CỦA KIM CƯƠNG 2 THAN THAN CHÌ CHÌ 0,34nm Cấu trúc lớp 0,142nm Cấu trúc tinh thể than chì Liên kết yếu lớp 2 THAN THAN CHÌ CHÌ Trong cấu trúc tinh thể graphit, nguyên tử cacbon chiếm obitan lai hóa sp2 Các điện tử obitan phân bố ngang qua cấu trúc lục giác nguyên tử cacbon góp phần vào tính dẫn điện graphit 2 THAN THAN CHÌ CHÌ - Than chì khoáng vật có nhiều Trung quốc , Ấn độ , Brazil -Khi khai thác than chì có khoáng vật khác thạch anh, canxit, mica, sắt, meteorit, tourmalin -Than chì chất dẫn điện vật liệu để làm điện cực đèn hồ quang 10 2 GRAPHENE GRAPHENE • Graphene vật liệu có nhiều tính chất đặc biệt dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, độ cứng lớn, suốt • Tính chất cơ: – Graphene có cấu trúc bền vững nhiệt độ bình thường – Độ cứng graphene lớn so với vật liệu khác (Cứng kim cương gấp khoảng 200 lần so với thép) • Tính chất điện nhiệt: – Ở dạng tinh khiết, graphene dẫn điện nhanh chất khác nhiệt độ bình thường – Graphene truyền tải điện tốt đồng gấp triệu lần 15 2 GRAPHENE GRAPHENE  Tổng hợp graphene • • • • • • Phương pháp cắt vi Phương pháp sử dụng băng keo Phương pháp bóc tách pha lỏng Phương pháp lắng đọng pha hóa học Phương pháp lắng đọng pha nhiệt hóa học Phương pháp lắng đọng pha hóa học tăng cường plasma • Phương pháp Epitaxy chùm phân tử 16 2 GRAPHENE GRAPHENE Sơ đồ tổng hơp Graphene 17 Ứng Dụng Của Graphen 18 Ứng Dụng Của Graphen 19 II II Carbon Carbon Hoạt Hoạt Tính Tính • Carbon hoạt tính chủ yếu nguyên tố carbon (85-90%) dạng vô định hình (bột), phần có dạng tinh thể vụn than chì Ngoài carbon phần lại thường tàn tro,chủ yếu kim loại kiềm vụn cát) 20 • Carbon xử lý hoạt hóa nhiệt độ nước 900 – 1000 0C môi trường yếm khí, tạo carbon có cấu trúc mao mạch lớn làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, khối lượng riêng thấp carbon hoạt tính • Than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn 500 đến 2500m2/g nên ứng dụng chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất 21 Những thông số than hoạt tính  Chỉ số iot :Chỉ số than hoạt tính đặc trưng cho diện tích bề mặt lỗ xốp khả hấp phụ Chỉ số iot lớn mức độ hoạt hóa khả hấp phụ cao  Độ c ứ ng : Là khả chống chịu mài mòn than hoạt tính  Phân bố kíc h thư c hạt : Kích thước nhỏ khả tiếp cập dễ trình hấp thụ diễn nhanh 22 Ứng dụng: 23 Ứng dụng: • Trong y tế (Carbo medicinalis – than dược): để tẩy trùng độc tố sau bị ngộ độc thức ăn • Trong công nghiệp hóa học: làm chất xúc tác chất tải cho chất xúc tác khác • Trong kỹ thuật, than hoạt tính thành phần lọc khí (trong đầu lọc thuốc lá, miếng hoạt tính trang); khử mùi tủ lạnh máy điều hòa nhiệt độ • Trong xử lý nước (hoặc lọc nước gia đình): để tẩy chất bẩn vi lượng, diệt khuẩn khử mùi v.v.v • Tác dụng tốt phòng tránh tác hại tia đất 24 Nhu cầu Sản xuất than hoạt tính:  Nhu cầu than hoạt tính giới tăng khoảng 10% 25%/năm giai đoạn từ 2013 - 2017  Hiện tại, sản xuất than hoạt tính của thế giới khoảng 1,2 triệu tấn/năm, mà nhu cầu than hoạt tính đạt tới 1,9 triệu năm 2016, 2,3 triệu năm 2017  Châu Âu, Mỹ, Ấn Độ Trung Quốc, có sản lượng sản xuất lớn quốc gia khác toàn cầu  Các dạng chế biến chủ yếu: Dạng mịn Dạng ống Dạng viên 25 Nhu cầu Sản xuất than hoạt tính:  Ở Việt Nam sản xuất than hoạt tính  Nguyên liệu sử dụng để sản xuất than hoạt tính Việt Nam gáo dừa, tre gáo dừa già nguyên liệu tốt  Miền Nam vùng sản xuất xuất than hoạt tính gáo dừa nhiều nước ta  Miền Bắc ưu than hoạt tính từ tre  Than hoạt tính làm từ nguyên liệu thiên nhiên ưa dùng ứng dụng nhiều sống 26 27 28 29 [...]... Ứng Dụng Của Graphen 19 II II Carbon Carbon Hoạt Hoạt Tính Tính • Carbon hoạt tính chủ yếu là nguyên tố carbon (85-90%) ở dạng vô định hình (bột), một phần có dạng tinh thể vụn than chì Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro,chủ yếu là các kim loại kiềm và vụn cát) 20 • Carbon được xử lý hoạt hóa ở nhiệt độ hơi nước 900 – 1000 0C ở môi trường yếm khí, tạo ra một carbon có cấu trúc mao mạch rất... Mỹ, Ấn Độ và Trung Quốc, có sản lượng sản xuất lớn và các quốc gia khác trên toàn cầu  Các dạng chế biến chủ yếu: Dạng mịn Dạng ống Dạng viên 25 Nhu cầu và Sản xuất than hoạt tính:  Ở Việt Nam cũng sản xuất than hoạt tính  Nguyên liệu sử dụng để sản xuất than hoạt tính ở Việt Nam là gáo dừa, tre trong đó gáo dừa già là nguyên liệu tốt nhất  Miền Nam là vùng sản xuất và xuất khẩu than hoạt tính gáo... tiếp xúc, khối lượng riêng thấp là carbon hoạt tính • Than hoạt tính có diện tích bề mặt rất lớn 500 đến 2500m2/g nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất 21 Những thông số của than hoạt tính  Chỉ số iot :Chỉ số cơ bản của than hoạt tính đặc trưng cho diện tích bề mặt của lỗ xốp và khả năng hấp phụ Chỉ số iot càng lớn thì mức độ hoạt hóa và khả năng hấp phụ cao  Độ c ứ... giữa các tấm trong than chì tính quan trọng trong các ngành công nghiệp khác - bột graphit được sử dụng như chất bôi trơn dạng khô  Than chì không được dùng ở dạng nguyên chất như là vật liệu có cấu trúc vì tính dễ vỡ của nó, thuộc tính cơ học của các composit sợi cacbon và gang đúc xám chịu ảnh hưởng rất mạnh của than chì  Graphit cũng được sử dụng như là vỏ bọc (khuôn) và phần điều tiết trong các. .. thành phần lọc khí (trong đầu lọc thuốc lá, miếng hoạt tính trong khẩu trang); tấm khử mùi trong tủ lạnh và máy điều hòa nhiệt độ • Trong xử lý nước (hoặc lọc nước trong gia đình): để tẩy các chất bẩn vi lượng, diệt khuẩn và khử mùi v.v.v • Tác dụng tốt trong phòng tránh tác hại của tia đất 24 Nhu cầu và Sản xuất than hoạt tính:  Nhu cầu than hoạt tính thế giới tăng khoảng 10% 25%/năm trong giai đoạn... and Kostya Novoselov vào năm 2004 - Graphene là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử carbon với liên kết sp2 tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong - Chiều dài liên kết C-C là 0,142 nm 13 2 2 GRAPHENE GRAPHENE Graphen là phần tử cấu trúc cơ bản của một số thù hình bao gồm : Than chì, ống nanô carbon và fulleren 14 2 2 GRAPHENE GRAPHENE • Graphene là vật liệu có nhiều tính chất đặc biệt... mài mòn của than hoạt tính  Phân bố kíc h thư ớ c hạt : Kích thước càng nhỏ thì khả năng tiếp cập càng dễ và quá trình hấp thụ diễn ra càng nhanh 22 Ứng dụng: 23 Ứng dụng: • Trong y tế (Carbo medicinalis – than dược): để tẩy trùng và các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn • Trong công nghiệp hóa học: làm chất xúc tác và chất tải cho các chất xúc tác khác • Trong kỹ thuật, than hoạt tính là một thành... có nhiều tính chất đặc biệt như dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, độ cứng rất lớn, trong suốt • Tính chất cơ: – Graphene có cấu trúc bền vững ngay cả ở nhiệt độ bình thường – Độ cứng của graphene lớn hơn rất so với các vật liệu khác (Cứng hơn cả kim cương và gấp khoảng 200 lần so với thép) • Tính chất điện và nhiệt: – Ở dạng tinh khiết, graphene dẫn điện nhanh hơn bất cứ chất nào khác ở nhiệt độ bình thường... gáo dừa già là nguyên liệu tốt nhất  Miền Nam là vùng sản xuất và xuất khẩu than hoạt tính gáo dừa nhiều nhất nước ta  Miền Bắc thì ưu thế là than hoạt tính từ tre  Than hoạt tính được làm từ những nguyên liệu thiên nhiên như vậy cho nên nó được ưa dùng và ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống 26 27 28 29 ...NỘI DUNG I I Các Các Dạng Dạng Thù Thù Hình Hình Carbon Carbon Kim Cương Than Chì Graphene II II Carbon Carbon Hoạt Hoạt Tính Tính I I Các Các Dạng Dạng Thù Thù Hình Hình Carbon Carbon 1 KIM... Của Graphen 19 II II Carbon Carbon Hoạt Hoạt Tính Tính • Carbon hoạt tính chủ yếu nguyên tố carbon (85-90%) dạng vô định hình (bột), phần có dạng tinh thể vụn than chì Ngoài carbon phần lại thường... toàn cầu  Các dạng chế biến chủ yếu: Dạng mịn Dạng ống Dạng viên 25 Nhu cầu Sản xuất than hoạt tính:  Ở Việt Nam sản xuất than hoạt tính  Nguyên liệu sử dụng để sản xuất than hoạt tính Việt