Đang tải... (xem toàn văn)
Bài trình bày về "TÍNH CHẤT từ và HOẠT TÍNH QUANG của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ "
Cao Học TÍNH CHẤT TỪ VÀ HOẠT TÍNH QUANG CỦA La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ VÀ LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ Zhi-Xian Wei a,∗ , Cai-Mei Xiao a , Wei-Wei Zeng a , Ji-Ping Liu b,c,∗∗ Khoa Hóa, Viện Khoa học, Đại học Bắc Trung Quốc, Thái Nguyên, Sơn Tây 030051, Trung Quốc Viện Bảo Vệ Vật liệu và Công nghệ Bắc Kinh, Bắc Kinh 100072, Trung Quốc Trường Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật, Viện Công nghệ Bắc Kinh, Bắc Kinh 100081, Trung Quốc SƠ LƯỢC Khoáng vật La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đã được tổng hợp và đặc trưng bởi các kỹ thuật: nhiễu xạ tia X (XRD) , kính hiển vi điện tử quét (SEM) , biến đổi Fourier hồng ngoại ( FT- IR) , rung mẫu từ kế ( VSM ) , quang phổ hấp thụ UV- vis và tia X quang điện tử phổ (XPS) . Các thuộc tính từ của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đã được đo và được đánh giá hoạt tính quang bằng sự giảm của hóa học màu da cam (MO) dưới sự chiếu xạ ánh sáng mặt trời . Ảnh hưởng của các thông số khác nhau như độ pH, thời gian chiếu xạ về hiệu quả của sự suy thoái quang MO đã được nghiên cứu . Kết quả thực nghiệm cho thấy từ tính của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ là do 1 cặp thay đổi giữa Mn 3+ và Fe 3+ , Mn 3+ và Mn 4+ cũng như tình trạng khiếm khuyết trong nó, sự kích thích Ba trong LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ , nghĩa là, La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ có từ tính cao hơn so với LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ vì nó chứa nhiều lượng Mn 4+ hơn (tương tự sự tương tác giữa đôi Mn 4+ và Mn 3+ ). Và nó có hoạt động quang xúc tác cao hơn nhiều so với các LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ vì lượng oxy tự do của nó cao hơn , cao hơn lượng Mn 4+ và cao hơn ánh sáng hấp thụ nhìn thấy được. Nhị chức La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ 1 Cao Học mới này là cực kỳ hiệu quả cho sự giảm nồng độ MO, và nó dễ dàng bị ngăn cách khi đặt trong vùng từ trường, có thể tái sử dụng và duy trì hoạt động tương đối cao. 1. GIỚI THIỆU Cố định chất xúc tác quang trên vật hỗ trợ như thủy tinh và khoáng chất cho kết quả giảm hoạt tính, do bề mặt riêng thấp và khối lượng chuyển nhượng chậm. Để tận dụng lợi thế về độ hoạt động cao của các chất bán dẫn dạng huyền phù và dạng phân tán cực nhỏ trong quang xúc tác, khái niệm về chức năng tách xúc tác quang từ được cải tiến. Hệ thống tổng hợp từ như như TiO 2 /sắt oxit [1] , các sản phẩm Ni/titanic [2] , POM dựa trên từ tính chất xúc tác quang [3] , và lớp khoáng phân tử TiO 2 cực nhỏ được phủ trên các phân tử từ tính bao gồm Bari Sắt [4] , Fe 3 O 4 [5] , CoFe 2 O 4 [6] đã được nghiên cứu . Chức năng của các xúc tác từ đơn pha như xúc tác quang hóa và tách cũng đã bắt đầu được tổng hợp [7] . Ví dụ: phát triển ba loại Ferrites Bismuth mới ( BiFeO 3 , Bi 25 FeO 40 , và Bi 25 FeO 40 - BiFeO 3 ) thông qua phương pháp lò vi sóng thủy nhiệt . Wei và đồng nghiệp cũng báo cáo từ tính và tính quang của khoáng vật loại SrTi 0.1 Fe 0.9 O 3-δ [8] . Kể từ khi ánh sáng nhìn thấy cho các phần phân khúc lớn nhất (khoảng 46%) trong quang phổ mặt trời , thì các chất xúc tác quang ánh sáng điều khiển năng lượng mặt trời theo mong muốn. Do đó, sự phát triển của quang xúc tác của tính chất siêu thuận từ và hoạt động ánh sáng khả kiến (tức là , quang xúc tác nhị chức ) đã trở thành một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu xúc tác quang ngày nay. Ở đây, tính chất siêu thuận từ là mong muốn cho các ứng dụng của chúng được phân tán và tái chế. Oxit khoáng với công thức chung ABO 3 là vật liệu đa chức năng . Thật vậy, chúng thậm chí còn có chỉ ra những tính chất mới của nhiều phân tử phức tạp cùng tồn tại, chẳng hạn như từ tính và siêu dẫn , hoặc sắt điện và sắt từ [9]. Hơn nữa, thay thế hoặc kích thích cả hai nhóm A và B, có thể thay đổi vị trí và đối xứng các oxit để tạo ra các ion dương hay các nguyên tử oxi tự do, trong đó có một ảnh hưởng lớn trên các cấu trúc nhóm và tính chất của các vật liệu quang xúc tác. Hơn nữa, các đặc tính khác như hấp 2 Cao Học phụ [10] và tính chất từ [11] cũng có thể được hình thành và chuẩn bị thay thế hoặc thích hợp trên cả nhóm A và B. Thay thế ion nhóm A/kích thích hoặc hàm lượng oxy thay đổi [ 12,13 ] và sự thay đổi trong kích thước tinh thể của mẫu [14] cũng có thể thay đổi từ tính. Vì vậy, loại khoáng oxit với 2 tính chất (hoạt tính quang có thể nhìn thấy bên trong và tính siêu thuận từ di truyền) có thể dễ dàng điều chỉnh được bằng nhiều phương pháp bao gồm thêm hoặc xúc tác một thành phần mong muốn nhóm A hoặc nhóm B, cũng như sự thay đổi trong kích thước tinh thể của mẫu. Tuy nhiên , rất ít nỗ lực đã được thực hiện về chủ đề đó cho đến bây giờ . Nói chung, có một số loại cấu trúc như khoáng NaTaO 3 , BaTiO 3 , và LaCoO 3 LaFeO 3 ,…v…v… Tất cả các chất nêu trên, các ion Mn pha tạp LaFeO 3 đều có tính từ. Điều này là do có sự tương tác giữa sự trao đổi mạnh giữa Mn 3+ và Mn 4+ , và trao đổi giữa đôi Mn 3+ và Mn 4+ tạo ra từ tính của LaMn (1- x) FexO (3 + y) ( 0,0 ≤ x ≤ 1.0) [15]. Xem xét rằng các thuộc tính từ tính đó có thể được thay đổi và chuẩn bị thay thế hoặc xúc tác trên cả hai nhóm A và B, do đó, LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và sự xúc tác của Ba-doping trong LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ , tức là La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đã được chuẩn bị cho nghiên cứu này, để điều tra tác động xúc tác của Ba-doping trên hoạt tính quang và tính chất từ của các loại khoáng oxit. Nó cũng cho thấy rằng một phương pháp chuẩn bị cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong các thuộc tính của sản phẩm bao gồm các từ tính di truyền và các tính chất quang xúc tác. Để nghiên cứu sự ảnh hưởng xúc tác của Ba- doping trên từ tính và hoạt động quang xúc tác của LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ ; La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đã được chuẩn bị trong các dung dịch axit stearic - phương pháp đốt cháy [16] và đặc trưng bởi nhiều kỹ thuật trong nghiên cứu này. Ở đây, các phương pháp đốt có thể dễ dàng chuẩn bị với diện tích bề mặt cao hơn, đó là hữu ích cho hoạt động quang xúc tác của chúng và tính chất siêu thuận từ. Ngoài ra, methyl da cam của (MO) đã được lựa chọn như là một chất gây ô nhiễm mô hình để đánh giá hoạt tính quang xúc tác của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ trong nghiên cứu này. 3 Cao Học 2 . VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Tổng hợp các tài liệu và đặc tính La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đã được tổng hợp bởi các axít stearic bằng phương pháp đốt cháy. Quá trình chi tiết có thể được mô tả như sau: Đầu tiên , La(NO3) 3 .6 H 2 O , Ba(NO3) 2 ; Fe(NO3) 3 .9H 2 O và MnCl 2 .4H 2 O theo tỷ lệ 0.8:0.2:0.9:0.1 được thêm vào trong axit stearic dư nóng chảy trong một lò sứ phản ứng thử. Sau đó, hỗn hợp đã trộn trên được nung nóng và khuấy liên tục ở nhiệt độ 123◦C trong khoảng 8 giờ để được dung dịch axit đồng nhất La - Ba -Fe- Mn - stearic . Sau đó, lò sứ phản ứng thử được đặt trên một tấm kim loại nóng, được tăng lên 500◦C với tốc độ làm nóng 10◦C /phút, đặt trong không khí. Ở giai đoạn này , các phương pháp bay hơi và tự bốc cháy, với sự them vào của một khối lượng lớn khí để sản xuất bột lỏng , được gọi là bột chuẩn bị. Sau khi bột chuẩn bị đã được nghiền và nung ở một nhiệt độ gắn mồi trên 650◦C trong 1 giờ , ta thu được loại bột khoáng La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ đen. Ngoài ra, LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ cũng được tổng hợp bằng phương pháp tương tự. Các mol La(NO 3 ) 3 .6H 2 O, Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O, MnCl 2 . 4H 2 O và axit stearic được trộn theo tỷ lệ là 1:0.9:0.1:8 . Có nghĩa là hóa trị của ion Fe và Mn trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được xác định bằng phương pháp chuẩn độ iod tương ứng. Mẫu được hòa tan trong 6HCl dung dịch nước, và chuẩn độ iốt hình thành bằng cách sử dụng dung dịch nước Na 2 S 2 O 3 . Hàm lượng oxy trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ / LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được ước lượng từ thành phần và hóa trị của các ion dương theo nguyên tắc trung lập. Các cấu trúc tinh thể pha của các mẫu thu, được xác định bởi nhiễu xạ tia X (CuK = 1.54 ˚A, 40 kV, 30 mA , 2ϴ từ 10 ◦ -80 ◦ ). Quang phổ FT- IR đã được đăng ký bằng cách sử dụng một Nexus 870 FT- IR trong những viên KBr. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) ( HITACHI , Model S -4800 ) được sử dụng để điều tra hình thái của lượng bột thu được. Các thuộc tính từ được đo ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng một mẫu rung từ kế ( HH- 10 , Nhà máy dụng cụ của Đại học Nam Kinh, Trung Quốc ). Quang phổ hấp thụ ánh sáng được ghi nhận với máy quang phổ UV-Vis U- 3010 ( Hitachi, Nhật Bản ) trong khoảng 200- 800 nm. Phân tích XPS được thực hiện bởi một bộ máy PHI Quantera SXM , được trang 4 Cao Học bị với tiêu chuẩn nguồn kích thích là Al Kα. Các quy mô ràng buộc năng lượng (BE) đã được hiệu chỉnh bằng cách đo o C 1s ở đỉnh (BE = 284,8 eV ) từ lớp bề mặt phổ biến của mẫu carbon ngẫu nhiên. Lượng La , Ba , Fe và Mn trong các khoáng oxit được xác định bởi P- 4010, quy nạp cùng tia plasma nguyên tử phổ phát xạ. 2.2. Thí nghiệm hấp thụ và quang xúc tác. Trong tất cả các thí nghiệm , 5,0g/L oxit khoáng đã được thêm vào nồng độ MO trong nước ( 30-80 mg/L) và khuấy trong bóng tối một thời gian, để đạt được độ hấp phụ - giải hấp cân bằng giữa MO và La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ / LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ . Sau đó, việc đình chỉ được chiếu xạ với ánh sáng mặt trời và các thí nghiệm quang xúc tác đã được tiến hành trong tháng 7 năm 2011 , liên tục trong 15 ngày. Tất cả các thí nghiệm đã được thực hiện ngoài khoa hóa, ngoài khí trời, khoảng thời gian giữa 09:30am và 03:30pm. Đây là lúc mặt trời là nóng nhất và các tia sáng chiếu với cường độ cao, trong giai đoạn này ở thành phố Thái Nguyên ( tọa độ địa lý 37◦51p9s Bắc Latitude và 112◦33’00’’ độ kinh đông ), 9:30AM -3:30PM, nơi cường độ năng lượng mặt trời biến động tối thiểu, và sự chiếu sáng trung bình của ánh sáng mặt trời là 96.000 lux. Sau khi quang xúc tác xảy ra, bột đã được thu hồi từ dung dịch. Nồng độ của dung dịch MO đã được xác định bởi tia UV- Quang phổ nhìn thấy được (Model 721, Thượng Hải, Trung Quốc ) tại bước sóng cao nhất là λ max = 464 nm, sử dụng các đường cong tiêu chuẩn. Hấp thụ và chuyển đổi quang xúc tác được tính như sau: Với C 0 và C t (mg/l) là nồng độ của dung dịch MO trước và sau khi suy thoái quang. Độ khoáng của MO được đo bằng cách giảm sự cung cấp oxy hóa học (COD ) của giải pháp MO. COD là đo lường theo phương pháp độ tiêu chuẩn dicromat. Các hiệu quả khoáng hóa học của MO đã được ước tính bằng biểu thức sau đây: 5 Cao Học với COD 0 là nồng độ COD sau 5 phút hấp phụ - giải hấp cân bằng, và COD t là COD tại một số thời điểm phản ứng t tương ứng. 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN: 3.1. Phân tích sự nhiễu xạ của tia X Trong nghiên cứu này, các La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được thu bằng cách nung bột đã được chuẩn bị, như thể hiện trong Hình.1 . Ta thấy rằng, khi nung ở 650◦C , các oxit khoáng được hình thành và các tạp chất lớn trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ như La 2 O 2 CO 3 và BaO rất ít. Ở đây, cacbonat của La 3+ dễ dàng hình thành nếu quá trình oxy hóa phân hủy được thực hiện trong khí có chứa CO 2 ở giai đoạn [17] (CO 2 được tạo thành từ sự phân hủy của quá trình oxy hóa axit Stearic hoặc Stearates). Những mẫu li ti BaO xuất hiện rất ít ( dưới 1% ), và điều này xác định rằng giai đoạn thứ hai có ảnh hưởng không đáng kể đến tổng thể từ tính và chất xúc tác. Với sự gia tăng cho nhiệt độ nóng lên, cường độ các đỉnh điểm đặc trưng của ABO 3 tăng, đỉnh cao La 2 O 2 CO 3 giảm và đỉnh điểm BaO (PDF # 30-0143 ) dần dần biến mất. Các loại khoáng của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 800◦C cho thấy hình thoi đối xứng, với nhóm không gian của Pbnm. Ngoài ra, LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ thu được bằng cách nung các bột. Một quá trình chuyển đổi từ trạng thái vô định hình thành trạng thái tinh thể có thể được nhận thấy trong hình 2. Các đỉnh rộng và kém được xác định trong hình. 2a tương ứng với La 2 O 2 CO 3 (PDF # 74-1144 ) và MnO 2 (PDF # 04-0378 ) và LaOCl (PDF # 64-7261 ). Vì vậy, bột thu được từ quá trình đốt cháy là một hỗn hợp của La 2 O 2 CO 3 , MnO 2 , LaOCl và một lượng đáng kể bột không xác định. Với sự gia tăng nhiệt độ, cường độ của các đỉnh điểm đặc trưng của ABO 3 tăng, và MnO 2 lẫn LaOCl đỉnh điểm đang biến mất. Các tạp chất lớn trong LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ là La 2 O 2 CO 3 sau 650◦C ( Hình 2b). 700◦C trong 1 giờ , La 2 O 2 CO 3 cũng biến mất. Các khoáng loại LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ trưng bày đối xứng lập phương , với nhóm không gian của Pm -3m . 6 Cao Học Hình 1. Mô hình nhiễu xạ tia X của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3 nung ở 650 ◦ C trong 1 giờ (a), 700 ◦ C trong 1 (b) h và 800 ◦ C trong 1 giờ (c). Hình.2 XRD mẫu của LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ : dạng bột như chuẩn bị (a), bột được nung ở 650 ◦ C trong 1 giờ (b) và bột được nung ở 700 ◦ C trong 1 giờ (c). 7 Cao Học Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung trên hoạt tính quang của LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ . 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3- δ trong hoạt tính quang : Trong nghiên cứu này , MO không thể bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời trong sự vắng mặt của quang xúc tác [8] . Ảnh hưởng của nhiệt độ nung của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3- δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ trên sự giảm của nồng MO đã được điều tra từ 650◦C đến 750◦C , tại một nồng độ 30 mg / L của MO và 5,0 nồng độ chất xúc tác g / L (pH : không điều chỉnh ) . Kết quả cho thấy tỷ lệ methyl da cam suy thoái trên La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ dưới ánh sáng mặt trời đạt giá trị tối đa 700◦C và 650◦C tương ứng ( xem bảng 1) . Điều này cho thấy nhiệt độ nung ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt động quang xúc tác, phù hợp với các kết quả trước đó. [18]. Như đã đề cập ở trên, các tạp chất lớn trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 700◦C và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 650◦C là La 2 O 2 CO 3 . Nó có thể có hiệu lực nội tại trên các thuộc tính từ tính hoặc xúc tác? Vì vậy, hoạt động quang xúc tác của La 2 O 2 CO 3 được chuẩn bị là sản phẩm của phương pháp đốt các axit stearic đã được thử nghiệm theo phương pháp thực nghiệm như đã mô tả trong mục 2.2 (5.0 g / L La 2 O 2 CO 3 ). Các kết quả thử nghiệm cho thấy, La 2 O 2 CO 3 không có hiệu suất xúc tác. Ngoài ra, La 3+ , O 2- và C 4+ là các ion không từ tính, và do đó sự tương tác từ tính giữa chúng là không có. Do đó, người ta có thể kết luận rằng La 2 O 2 CO 3 không có bất kỳ ảnh hưởng đến tính chất từ hoặc xúc tác của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ . 8 Cao Học Các tạp chất khác trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 700◦C là BaO. Vì vậy, hoạt động quang xúc tác của BaO được chuẩn bị bằng giải pháp đốt axit stearic [16] cũng đã được thử nghiệm theo phương pháp thí nghiệm như nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng BaO cũng không có hiệu suất xúc tác. Ngoài ra, O 2- và Ba là các ion không từ tính, và do đó sự tương tác từ giữa chúng là không có. Do đó, BaO đã không ảnh hưởng đến tính chất từ và xúc tác của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 700◦C. Ngoài ra, lượng kim loại trong La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được xác định bởi phát xạ nguyên tử tia plasma quy nạp cùng quang phổ, và các giá trị của phần trăm khối lượng La, Ba, Fe, Mn trình bày một sự cân bằng tốt giữa lý thuyết và giá trị thực nghiệm. Những kết quả được trình bày trong Bảng.2. Trong các thí nghiệm sau đây , các La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được nung ở 700◦C và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở 650◦C thêm đặc trưng. Hơn nữa, từ tính và quang xúc tác của chúng đã được nghiên cứu thêm. Hình.3 cho thấy hình ảnh SEM của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ . Nó có thể cho thấy rằng La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ gần như khoáng chất nano hình cầu, dẫn đến một bề mặt thô và sự hiện diện của cấu trúc lỗ chân lông. Ở đây, bề mặt thô ráp và xốp của bột có thể được tăng cường các khu vực bề mặt. Hơn nữa, cấu trúc xốp được cho là để tạo điều kiện việc vận chuyển của các chất phân tử phản ứng. Do đó, bột có cấu trúc xốp với một bề mặt thô phù hợp cho ứng dụng xúc tác [19] Bảng 2: Phân tích tia plasma quy nạp cùng phổ phát xạ nguyên tử 9 Cao Học Hình3. Kính hiển vi SEM của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở nhiệt độ 700 o C trong 1 giờ (x30,000) (a) và LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở nhiệt độ 650 o C trong 1 giờ (x100,000) (b) Bảng 3: Dữ liệu từ tính của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ được thu bằng cách nung bột ở các nhiệt độ khác nhau trong 1 giờ. 3.3. tính chất từ Các thuộc tính từ tính của La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở nhiệt độ khác nhau được nghiên cứu trong môi trường không khí, như thể hiện trong hình. 4. Các thông số từ như bão hòa từ hóa Ms, kháng từ Hc và từ hóa dư Mr đã được đưa ra trong Bảng 3. Người ta có thể thấy rằng La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ nung ở nhiệt độ khác nhau và tất cả sắt từ đặt ở nhiệt độ phòng có kháng từ thấp hơn bão hòa từ. Từ hóa bão hòa (Ms) tăng lên khi nhiệt độ gắn mồi giảm, và đạt giá trị cao nhất (Ms = 41,94 emu / g) ở 650 ◦ C. Phản ứng của bột nung ở 700 ◦ C đến một nam châm (50 mm × 50 mm × 10 mm, lĩnh vực bề mặt của ~ 3000 G) được thể hiện trong Hình.4d. 10 [...]... đôi của Mn 4+ và Mn3+ và do đó nó có trạng thái siêu từ tính [27] Vì thế, điều này giải thích rằng nguồn gốc từ tính của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ đến từ tương tác trao đổi đôi giữa Mn 3+ và Fe3+, Mn4+ và Mn3+ của chúng Sau khi doping Ba cho La trong LaFe0.9Mn0.1O3-δ, Hình 6 Fe 2p XP quang phổ của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ (a) và LaFe0.9Mn0.1O3-δ (b) 14 Cao Học Hình 7 Mn 2p3/2 XP quang. .. cháy acid stearic Chúng đều có từ tính với nhiệt độ phòng và có kháng từ thấp hơn (Hc) và hóa từ dư (Mr) Từ tính của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ được cải thiện sau khi Ba được kích thích trong nhóm La, và nó có hoạt tính quang cao hơn nhiều so với LaFe 0.9Mn0.1O3-δ do sự hấp thụ và hóa trị của oxygen cao hơn Mn 4+ Từ tính của nó là do sự trao đổi hai lần giữa Mn3+ và Fe3+, Mn3+ và Mn4+ cũng như tình trạng... cao hơn và sự hấp thụ ánh sáng nhìn thấy được cao hơn La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ là quang xúc tác của tính chất hấp thụ và hoạt tính của ánh sáng nhìn thấy đươc, vd: quang xúc tác nhị chức Điều này cũng chỉ ra rằng các tính chất hấp thụ và từ tính cũng như các hoạt động quang xúc tác của khoáng oxit có thể được hình thành bằng cách hấp thụ các nguyên tố trong nhóm La Trong thí nghiệm sau đây, La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ. .. được và có thể hình thành một ánh sáng quang xúc tác mới Thêm vào đó, nó có thể cho thấy rằng các khoảng cách đỉnh của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ là khó có thể ước tính do thiếu độ sắc nét trong sự hấp thụ quang học 15 Cao Học Hình 8 Quang phổ tia UV–vis của LaFe0.9Mn0.1O3-δ (a) và La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ (b) 3.5 Cách thức hấp thụ và xúc tác quang học của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ. .. hợp của các cặp 19 Cao Học electron, do đó nó xúc tác đáng kể hoạt tính quang Hơn nữa, hoạt tính của barium gây ra sự gia tăng của Mn4+ trong La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ bởi vì đó là một phần nhỏ của các ion hóa trị trong Ba và giống vậy với ion Mn3+ chuyển thành dạng Mn4+ Do đó, điều này có thể làm cho La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ mang tính quang cao hơn LaFe0.9Mn0.1O3-δ Tóm lại, hoạt tính xúc tác của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ. .. đã được dùng là quang xúc tác có thể nhìn thấy từ và tính chất quang xúc tác của nó đã được nghiên cứu thêm 3.6 Ảnh hưởng của pH Độ pH của dung dịch nước là một thông số kiểm soát quan trọng trong quá trình quang xúc tác Ảnh hưởng của độ pH về quang xúc tác của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ đã được thử nghiệm từ 1.0 đến 10.5 Kết quả được hiển thị trong Hình 11 Có thể thấy rằng hoạt động của quang xúc tác... Điều này phù hợp với báo cáo của Wongsaprom và đồng nghiệp [20] Được biết, tính chất siêu thuận từ của quang xúc tác hoặc từ hóa bão hòa cao hơn, kháng từ thấp hơn và từ hóa dư phần lớn có thể làm giảm sự kết nối của chúng ( đặc biệt là cho các chất xúc tác quang siêu thuận từ ) sau khi chúng đã được tách ra từ trường, được áp dụng từ dung dịch phản ứng ban đầu, do xúc tác quang học như vậy có thể dễ... Dữ liệu từ tính của LaFe0.9Mn0.1O3-δ thu được bằng cách nung bột ở các nhiệt độ khác nhau trong 1 giờ Với nhiệt độ ngày càng tăng, cường độ của các đỉnh điểm đặc trưng của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ tăng (xem Hình.1 và Hình.2), cho thấy sự gia tăng trong các tinh thể và giảm các khuyết tật Do đó, từ tính sắt của La 0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ và LaFe0.9Mn0.1O3-δ có thể được kích hoạt bằng... các lỗ trống và do đó có thể tạo ra một số nhóm hoạt động như gốc hydroxyl và gốc oxygen [28], dẫn đến sự suy thoái quang xúc tác của MO Chất La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ chứa nhiều gốc oxygen và hấp thụ cao hơn trong vùng ánh sáng nhìn thấy được so với LaFe0.9Mn0.1O3-δ (xem Hình 8), và do đó, chất La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ có tính hấp thụ và hoạt tính xúc tác cao hơn Hơn nữa, nguyên tố Mn trong La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ. .. 2p3/2 XP quang phổ của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ (a) và LaFe0.9Mn0.1O3-δ (b) Mn4+ ions được tạo ra do tính cân bằng, i.e., sự thay thế Ba tạo nên sự gia tăng của Mn4+ làm cho sự xuất hiện liên kết đôi của Mn 4+ và Mn3+ Vì thế, La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ có từ tính cao hơn LaFe0.9Mn0.1O3-δ 3.4 Sự khuếch tán trong phản xạ quang phổ của tia UV–vis Sự khuếch tán quang phổ tia UV–vis của La0.8Ba0.2Fe0.9Mn0.1O3-δ . là quang xúc tác của tính chất hấp thụ và hoạt tính của ánh sáng nhìn thấy đươc, vd: quang xúc tác nhị chức. Điều này cũng chỉ ra rằng các tính chất hấp thụ và từ tính cũng như các hoạt động quang. cho hoạt động quang xúc tác của chúng và tính chất siêu thuận từ. Ngoài ra, methyl da cam của (MO) đã được lựa chọn như là một chất gây ô nhiễm mô hình để đánh giá hoạt tính quang xúc tác của. của sản phẩm bao gồm các từ tính di truyền và các tính chất quang xúc tác. Để nghiên cứu sự ảnh hưởng xúc tác của Ba- doping trên từ tính và hoạt động quang xúc tác của LaFe 0.9 Mn 0.1 O 3-δ