ĐI HC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------
Phạm Thị
NGHIÊN CỨU CH TẠO, NH CHẤT ĐIỆN HÓA VÀ
ĐNH ỚNG NG DNG CA LỚP M ĐIỆN HÓA NIKEN TRÊN
NỀN CÁC CHẤT DẪN ĐIỆN KHÁC NHAU
LUẬN N THẠC KHOA HỌC
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------
Phạm Thị Hà
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA
ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG CỦA LỚP MẠ ĐIỆN HÓA NIKEN
TRÊN NỀN CÁC CHẤT DẪN ĐIỆN KHÁC NHAU
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
ĐI HC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------
Phạm Thị
NGHIÊN CỨU CHẾ TO, NH CHẤT ĐIỆN HÓA VÀ
ĐNH ỚNG NG DNG CA LỚP M ĐIỆN HÓA NIKEN TRÊN
NỀN CÁC CHẤT DẪN ĐIN KHÁC NHAU
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết hóa lý
số: 60440119
LUẬN N THẠC KHOA HỌC
NGƯỜI NG DN KHOA HỌC
PGS.TS Nguyễn Thị Cẩm
TS. Ninh Đức
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------
Phạm Thị Hà
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA
ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG CỦA LỚP MẠ ĐIỆN HÓA NIKEN
TRÊN NỀN CÁC CHẤT DẪN ĐIỆN KHÁC NHAU
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý
Mã số: 60440119
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Nguyễn Thị Cẩm Hà
TS. Ninh Đức
Hà Nội - 2014
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu và làm việc tại phòng thí nghiệm Điện
hóa, bộ môn Hóa lý, khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học
Quốc gia Hà Nội, tôi đã hoàn thành bản luận văn thạc sĩ khoa học này.
Em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị
Cẩm TS. Ninh Đức Hà, người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn
dạy bảo, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn Hóa đã tận tình giúp
đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình làm luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các anh chị em các bạn trong
phòng Điện hóa đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn.
Luận văn này được hoàn thành với sự hỗ trợ một phần kinh phí từ đề tài
QG 13-09.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Phạm Thị Hà
MỤC LỤC
Danh mục hình
Danh mục bảng
MỞ ĐẦU............................................................................................................1
Chƣơng 1 – TỔNG QUAN.......................................................................................2
1.1. Ứng dụng của Niken trong công nghệ điện hóa..........................................2
1.1.1. Ứng dụng trong công nghệ mạ điện.....................................................2
1.1.2. Ứng dụng trong công nghệ chế tạo nguồn điện...................................2
1.1.3. Ứng dụng trong các quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ................4
1.2. Các phương pháp chế tạo màng mỏng kim loại...........................................5
1.2.1. Phương pháp phún xạ..........................................................................5
1.2.2. Phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD).......................................6
1.2.3. Phương pháp lắng đọng hơi hóa học cải tiến(CCVD).......................7
1.3. Phương pháp mạ điện chế tạo màng mỏng Niken.......................................8
1.3.1. Phương pháp mạ điện chế tạo màng mỏng Niken...............................8
1.3.2. Mạ composite.....................................................................................11
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến lớp mạ......................................................11
1.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tính chất điện hóa của điện cực màng Niken
trong môi trường kiềm......................................................................................14
1.4.1. Cấu trúc tinh thể.................................................................................14
1.4.2. Khuyết tật cấu trúc.............................................................................18
1.4.3. Chất phụ gia.......................................................................................19
1.4.4. Hàm lượng nước trong thành phần....................................................20
1.4.5. Kích thước hạt....................................................................................20
1.5. Các phương pháp xử lý môi trường...........................................................21
1.5.1. Phương pháp xử lý sinh học...............................................................21
1.5.2. Phương pháp xử lý lý học..................................................................22
1.5.3. Phương pháp xử lý hóa học...............................................................22
1.6. Xử lý môi trường bằng phương pháp điện hóa.........................................21
1.6.1. Xử lý môi trường bằng phương pháp điện hóa..................................23
1.6.2. Khả năng xúc tác điện hóa xử lý môi trường bằng điện cực màng
Niken...........................................................................................................24
Chƣơng 2 – THỰC NGHIỆM................................................................................26
2.1.Hóa chất và thiết bị.....................................................................................26
2.2. Các phương pháp nghiên cứu.....................................................................28
2.2.1. Phương pháp dòng-thế tuần hoàn (cyclic voltammetry CV).........28
2.2.2. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (Scaning electron
Microscopy) .............................................................................................30
2.2.3. Phương pháp tán xạ năng lượng tia X ( Energy–dispersive X-ray
spectroscopy EDX hay EDS.....................................................................31
2.2.4. Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-ray diffraction).......................32
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...........................................................35
3.1. Nghiên cứu chế tạo màng Ni trên nền chất dẫn điện đồng và graphit......35
3.2. Tính chất điện hóa của vật liệu chế tạo được trong môi trường kiềm.......41
3.2.1. Khảo sát khả năng xúc tác điện hóa cho quá trình oxi hóa etanol...41
3.2.2. Khảo sát khả năng xúc tác điện hóa cho quá trình oxi hóa phenol...44
3.2.3. So sánh khả năng xúc tác điện hóa trong môi trường kiềm của lớp
màng Ni(Cu) và Ni(C)................................................................................46
3.3. Nghiên cứu chế tạo màng Ni - Co trên nền graphit...................................47
3.3.1. Chế tạo lớp màng Ni-Co(C)...............................................................47
3.3.2. Khảo sát khả năng xúc tác điện hóa cho quá trình oxi hóa phenol
trong môi trường kiềm.................................................................................50
3.4. Nghiên cứu chế tạo màng Ni có pha tạp các oxit kim loại trên nền
graphit..............................................................................................................52
3.4.1. Chế tạo màng Ni có pha tạp các oxit kim loại trên nền graphit........52
3.4.2. Khảo sát khả năng xúc tác điện hóa cho quá trình oxi hóa phenol
trong môi trường kiềm.................................................................................55