TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

TRẦN THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HÌNH THÁI,
CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU
NANOCOMPOZIT POLYPYRROLE/SILICA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
HÀ NỘI – 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

TRẦN THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HÌNH THÁI,
CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU
NANOCOMPOZIT POLYPYRROLE/SILICA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. Trịnh Anh Trúc TS. Nguyễn Anh Sơn
HÀ NỘI – 2018
LỜI CẢM ƠN
Bản khóa luận tốt nghiệp này đã đƣợc thực hiện và hoàn thành tại
Phòng Nghiên cứu sơn bảo vệ - Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh
đạo Viện Kỹ thuật nhiệt đới và Phòng Nghiên cứu sơn bảo vệ đã cho phép
em làm việc tại Viện.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Trịnh
Anh Trúc, TS. Nguyễn Anh Sơn - Phòng Nghiên cứu sơn bảo vệ đã tin
tƣởng giao đề tài, tận tình chỉ bảo và trực tiếp hƣớng dẫn em trong suốt
quá tình hoàn thành khóa luận này.
Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hóa học trƣờng Đại học
Sƣ phạm Hà Nội 2 đã trang bị cho em hệ thống kiến thức khoa học và tạo
điều kiện cho em tiếp cận với các đề tài khoa học.
Em xin cảm ơn toàn thể thầy cô và anh chị đang công tác tại Phòng
Nghiên cứu sơn bảo vệ - Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã tạo điều kiện thuận lợi
cho em làm việc và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Con xin cảm ơn bố mẹ, em cảm ơn anh đã luôn bên cạnh quan tâm,
lo lắng và động viên con, em phấn đấu hoàn thành tốt mọi công việc.
Tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè vì đã luôn bên tôi, động viên, chia sẻ và
giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Trần Thị Hiền
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự
hỗ trợ và hƣớng dẫn từ PSG. TS. Trịnh Anh Trúc và TS. Nguyễn Anh Sơn.
Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chƣa
từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trƣớc đây.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
trƣớc Hội đồng, cũng nhƣ kết quả khóa luận của mình.
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Trần Thị Hiền
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Danh mục hình vẽ:
Hình 1.1. Một số polyme dẫn điển hình ........................................................... 4
Hình 1.2. (a), (b) là hai dạng cấu trúc của polyacetylene và (c) chỗ khiếm
khuyết soliton khiến các liên kết xen kẽ bị đảo ngược. .................... 5
Hình 1.3. Tổng hợp PPy bằng phương pháp điện hóa ..................................... 8
Hình 1.4. Cơ chế polyme hóa bằng cách oxi hóa hóa học pyrrole .................. 9
Hình 1.5. Polaron và bipolaron của polyme dẫn ............................................. 9
Hình 1.6. Ba dạng silanol đặc trưng của bề mặt silica: (a) silanol đơn, (b)
silanol đôi có liên kết hiđro, (c) silanol ghép đôi độc lập ............. 12
Hình 1.7. Sơ đồ quy trình chế tạo vật liệu nanocompozit polyme/silica bằng
phương pháp trộn trong dung dịch ................................................ 19
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp nanosilica bằng phương pháp sol-gel trong môi
trường kiềm .................................................................................... 23
Hình 2.2. Sơ đồ tổng hợp polypyrrole bằng phương pháp hóa học ............... 24
Hình 2.3. Sơ đồ tổng hợp nanocompozit polypyrrole/silica .......................... 26
Hình 2.4. Sơ đồ khối phương pháp đo quét thế tuần hoàn bằng hai mũi dò
xác định độ dẫn điện của vật liệu .................................................. 29
Hình 3.1. Phổ hồng ngoại của nanosilica ...................................................... 31
Hình 3.2. Ảnh SEM của nanosilica (a), nanocompozit PPy/silica tỷ lệ 1:1 (b),
2:1 (c), 4:1 (d), 8:1 (e), PPy (f) ..................................................... 32
Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của polypyrrole .................................................... 33
Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của SiO2 (1), nanocompozit PPy/silica tỷ lệ 1:1
(2), 2:1 (3), 4:1 (4), 6:1 (5), 8:1 (6), PPy (7) ................................ 35
Hình 3.5. Đường quét dòng-thế (IV) thu được khi đo các viên ép polypyrrole
và nanocompozit PPy/SiO2 với các tỷ lệ khác nhau (chú thích trên
hình) ............................................................................................... 37