zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Nghiên cứu tổng hợp chất màu xanh cho gốm sứ trên cơ sở Spinen theo phương pháp tiền chất từ tinh bột

Chia sẻ: Nguyễn Hoàng Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Báo xấu

28
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vật liệu (CoxZn(1-x)Al2O4) được chế tạo bằng phương pháp sử dụng tiền chất từ tinh bột. Bài vết này tiến hành tổng hợp chất màu xanh cho gốm sứ trên cơ sở Spinen theo phương pháp tiền chất từ tinh bột. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tổng hợp chất màu xanh cho gốm sứ trên cơ sở Spinen theo phương pháp tiền chất từ tinh bột

AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT MÀU XANH CHO GỐM SỨ TRÊN CƠ SỞ SPINEN THEO PHƯƠNG PHÁP TIỀN CHẤT TỪ TINH BỘT Phạm Thị Bé1 1 Trường THPT Trần Hưng Đạo, Mỹ Tho, Tiền Giang Thông tin chung: ABSTRACT Ngày nhận bài: 04/12/2019 Ngày nhận kết quả bình duyệt: Materials (CoxZn(1−x)Al2O4) have been synthesized by starch based 29/04/2020 precursor method. Materials were characterized by IR, XRD spectra. The Ngày chấp nhận đăng: suitable firing temperature creates a complete and optimal spinen network to 06/2020 synthesize pigments by using precursor method of 1050oC and retention time Title: is 6 hours. The content of Coban which was replaced to create high- Study on synthesizing blue temperature green color for ceramics industry is Co0,5Zn0,5Al2O4, the color of color for ceramics based on the material is equivalent to that of the European comparison sample (b* = the spinen by starch precursor -9,24), bright colors (L* = 78,37), ∆E = 48,21 (∆E baby), L*, a*, b* values method of material are very similar to the blue color imported from Europe, the Keywords: network parameters changed insignificantly when replacing Zn2+ cation (CoxZn(1−x)Al2O4) blue isomers with Co2+ cations in spinen networks. material, starch, precursor Từ khóa: TÓM TẮT (CoxZn(1-x)Al2O4) vật liệu màu xanh, tinh bột, tiền chất Vật liệu (CoxZn(1-x)Al2O4) được chế tạo bằng phương pháp sử dụng tiền chất từ tinh bột. Vật liệu này được đặc trưng bởi phổ IR, XRD. Nhiệt độ nung thích hợp tạo mạng lưới spinen hoàn thiện và tối ưu để tổng hợp chất màu theo phương pháp sử dụng tiền chất là 1050 oC và thời gian lưu là 6 giờ, hàm lượng của Coban khi thay thế để tạo chất màu xanh bền màu ở nhiệt độ cao cho công nghiệp gốm sứ là Co0, 5Zn0, 5Al2O4, tông màu của vật liệu tương đương với mẫu so sánh của châu Âu (b* = -9,24), sắc màu tươi sáng (L* = 78,37), ∆E = 48,21 (∆E bé), các giá trị L*, a*, b* của vật liệu rất gần với màu xanh nhập ngoại châu Âu, thông số mạng lưới thay đổi không đáng kể khi thay thế đồng hình cation Zn2+ bằng cation Co2+ trong mạng lưới spinen. 77
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 1. MỞ ĐẦU 2. THỰC NGHIỆM Hiện nay, các chất màu sử dụng phổ biến cho sản 2.1 Công nghệ chế tạo mẫu (Đỗ Quang Minh, xuất gốm sứ có cấu trúc mạng lưới của các tinh 2007) thể nền bền, chủ yếu là: Spinen, zircon, Vật liệu (CoxZn(1−x)Al2O4) được chế tạo bằng corundum, cordierite, augite,... Các chất màu phương pháp tiền chất từ tinh bột, nguyên liệu ban được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác đầu là các hóa chất tinh khiết loại PA: nhau như: Phương pháp gốm truyền thống, Zn(NO3)2.6H2O, Co(NO3)2.6H2O, Al(NO3)3.9H2O phương pháp khuếch tán rắn lỏng, phương pháp và tinh bột tan (Starch soluble). đồng kết tủa, phương pháp sol – gel, phương pháp Cốc 1: Lấy 20,00 gam Zn(NO3)2.6H2O và 30,00 Pechini. Trong các hệ chất màu này, các chất màu gam tinh bột, cho vào hòa tan trong 75 ml nước có mạng lưới tinh thể nền spinen (AB2O4) thuộc cất đựng trong cốc thủy tinh 250 ml. hệ màu hiện đại, có nhiều ưu điểm nổi bật như: Màu sắc tươi sáng, độ phát màu mạnh, bền trong Cốc 2: Lấy 20,00 gam Al(NO3)3.9H2O và 30,00 môi trường sử dụng nên được sử dụng rất phổ gam tinh bột, cho vào hòa tan trong 75 ml nước biến cho sản xuất gốm sứ. cất đựng trong cốc thủy tinh 250 ml. Phương pháp tổng hợp tiền chất kim loại trải qua Cốc 3: Lấy 40,00 gam Co(NO3)2.6H2O và 80,00 các giai đoạn: Ban đầu là sự hình thành các phức gam tinh bột, cho vào hòa tan trong 220 ml nước giữa kim loại và tinh bột, sau đó phức được gel cất đựng trong cốc thủy tinh 250 ml. hóa. Sự tạo gel đảm bảo tính đồng nhất cao của Tiến hành đun nóng hỗn hợp từng cốc và khuấy các chất phản ứng, nó làm giảm nhiệt độ cần thiết liên tục bằng máy khuấy từ ở nhiệt độ khoảng 50 cho sự tạo pha tinh thể của chất màu, và làm giảm – 60 oC trong 1 giờ. Sau đó tăng nhiệt độ lên trong đáng kể kích thước hạt của các chất phản ứng. So khoảng 70 – 80 oC và tiếp tục khuấy trong 3-4 giờ với các tiền chất khác đi từ axit citric, etylen cho phản ứng xảy ra tạo thành tiền chất phức. glicol, nhựa thông... thì quá trình tổng hợp theo Tiếp tục gia nhiệt lên khoảng 80 oC và khuấy, xảy phương pháp tiền chất ở đây chúng tôi dùng tinh ra sự mất nước cho đến khi tạo thành tiền chất bột có nhiều ưu điểm hơn như quá trình tổng hợp kẽm có màu vàng nâu (cốc 1), tiền chất nhôm có đơn giản hơn, rẻ hơn và các hợp phần là thân màu vàng nhạt (cốc 2), tiền chất coban có màu đỏ thiện với môi trường. Xuất phát từ những vấn đề sẫm (cốc 3). nêu trên, tôi chọn đề tài luận văn là: “Nghiên cứu Sau đó trộn đều các tiền chất theo tỷ lệ mol một tổng hợp chất màu xanh cho gốm sứ trên cơ sở cách thích hợp. Phối liệu thu được sẽ được sấy, Spinen theo phương pháp tiền chất từ tinh nghiền, ép viên và nung thu sản phẩm dạng bột bột”. màu xanh. 78
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Tinh bột Al(NO3)3.9H2O Zn(NO3)2.6H2O Khuấy liên tục trong 1 giờ/ 60 oC Khuấy liên tục trong 1 giờ/ 60 oC Tiền chất Tiền chất Tiếp tục khuấy trong 3-4 giờ/ 80 oC Tiếp tục khuấy trong 3-4 giờ/ 80 oC Tiền chất gel Tiền chất gel Sấy khô Sấy khô Trộn trộn đều các tiền chất theo tỉ lệ thích hợp Nghiền, ép viên và nung ở 1050 oC (6h) Sản phẩm Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp vật liệu theo phương pháp tiền chất từ tinh bột. 2.2 Các phương pháp kiểm tra đánh giá Đại học Quốc Gia Hà Nội). - Máy ép thuỷ lực (Khoa Vật lý, Trường Đại - Thiết bị đo màu men (Phòng thí nghiệm của học Khoa học, Đại học Huế). Công ty Cổ phần Frit Huế). - Thiết bị phổ hồng ngoại IR (Khoa Hóa, 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế) 3.1 Nghiên cứu tổng hợp chất nền spinen - Thiết bị phân tích nhiệt TG – DSC (Khoa Hóa, (Patnaik P, 2003) Trường Đại học Bách khoa Hà Nội). 3.1.1 Xác định tiền chất bằng phân tích phổ - Thiết bị nhiễu xạ tia X (Khoa Hóa và Khoa hồng ngoại (IR) (Vũ Đăng Độ, 2004) Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hình 3.1. Phổ IR của tinh bột 79
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Hình 3.2. Phổ IR tiền chất tinh bột của kẽm Hình 3.3. Phổ IR tiền chất tinh bột của nhôm Hình 3.4. Phổ IR tiền chất tinh bột của coban Trên phổ IR của tiền chất Zn, Al, Co so sánh với chuyển về phía có tần số nhỏ hơn một ít so với ở tinh bột ta thấy có các pic mới ở 1762,94 cm−1 và tinh bột đó là các pic 2929,87 cm−1 (Hình 3.2), pic 1382,96 cm−1 (Hình 3.2), ở 2430,31 cm−1; 1205,51 3414,00 cm−1, 2090,84 cm−1 (Hình 3.3), pic cm−1 (Hình 3.3), 1762,94 cm−1 và 1382,96 cm−1 3383,14 cm−1, 2399,45 cm−1; 2088,91 (Hình 3.4). (Hình 3.4) chứng tỏ có sự hình thành liên kết mới Chứng tỏ đã tổng hợp thành công các tiền chất Al, hoặc có sự tương tác giữa ion Zn2+, Al3+, Co2+ Zn và Co. với tinh bột khi tạo ra thành tiền chất. Đồng thời 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung cũng có một số pic có đỉnh hấp thụ đã bị dịch (Nguyễn Hữu Đĩnh & Trần Thị Đà, 1999) 80
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Hình 3.5. Giản đồ XRD A1050 Tại nhiệt độ nung 950 C: thu được thành phần o nung. Từ kết quả nghiên cứu được, tôi nhận thấy pha tinh thể của spinen ZnAl2O4 đơn pha, các pic nhiệt độ nung thiêu kết thích hợp để tổng hợp pha sắc nhọn nhưng cường độ còn thấp. Điều này cho spinen là 1050 oC. thấy ở nhiệt độ 950 oC phản ứng pha rắn giữa 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu ZnO và Al2O3 xảy ra mãnh liệt và dần hoàn chỉnh (Nguyễn Văn Kim, 2007) mạng lưới tinh thể spinen ZnAl2O4. Khi tăng nhiệt Để khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu ở nhiệt độ độ nung lên 1000 oC và 1050 oC thì thu được cực đại đến quá trình tinh thể hoá của pha spinen, thành phần pha tinh thể của spinen ZnAl2O4 đơn chúng tôi tiến hành nung các mẫu phối liệu ở 1050 pha, các pic sắc nhọn. Điều này cho thấy ở nhiệt oC với thời gian lưu là 2 giờ, 4 giờ và 6 giờ. Các độ 1000 oC và 1050 oC mạng lưới tinh thể spinen mẫu được ký hiệu tương ứng là A1050(2h) và ZnAl2O4 cảng ngày càng hoàn chỉnh theo nhiệt độ A1050(4h) và A1050(6h). Hình 3.6. Giản đồ XRD A1050(2h) 81
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Hình 3.7. Giản đồ XRD A1050(4h) Hình 3.8. Giản đồ XRD A1050(6h) Khi nung ở nhiệt độ 1050 oC, lưu 2 giờ thì thành 3.2 Nghiên cứu tổng hợp chất màu trên nền phần pha chủ yếu ZnAl2O4 điều này chứng tỏ với spinen thời gian lưu nhiệt 2 giờ là đủ cho quá trình phản 3.2.1 Tổng hợp chất màu kẽm aluminat pha tạp ứng tạo pha spinen ZnAl2O4 nhưng cường độ pic coban (CoxZn(1−x)Al2O4) còn quá thấp. Vì vậy, tôi tiếp tục tăng thời gian Tôi tiến hành thay đổi x với các giá trị là 0,05; lưu lên 4 giờ và 6 giờ thì thấy cường độ pic tăng 0,10; 0,15; 0,20; 0,50. lên, pic sắc nhọn. Chứng tỏ mạng lưới spinen càng hoàn thiện và tối ưu ở thời gian là 6 giờ. Bảng 3.1. Công thức hợp thức của spinen mang màu xanh coban Kí hiệu mẫu x Công thức spinen mang màu xanh Co1(E) 0,05 Co0,05Zn0,95Al2O4 Co2(F) 0,10 Co0,1Zn0,9Al2O4 Co3(G) 0,15 Co0,15Zn0,85Al2O4 Co4(B) 0,20 Co0,2Zn0,8Al2O4 Co5(C) 0,50 Co0,5Zn0,5Al2O4 Thành phần phối liệu của kẽm coban aluminat được trình bày ở bảng 3.2 và sản phẩm chất màu xanh được trình bày ở hình 3.9 82
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Bảng 3.2. Thành phần phối liệu của các mẫu Co1 ÷ Co5 Khối lượng nguyên liệu (g) Ký hiệu mẫu nCoO nZnO nAl2O3 Tiền chất Tiền chất Tiền chất nhôm coban kẽm Co1(E) 0.0005 0,0095 0,01 0,493 9,053 16,165 Co2(F) 0.001 0,009 0,01 0,986 8,576 16,165 Co3(G) 0,0015 0,0085 0,01 1,478 8,100 16,165 Co4(B) 0,002 0,008 0,01 1,971 7,624 16,165 Co5(C) 0,005 0.005 0,01 4,928 4,765 16,165 F G B E C Hình 3.9. Sản phẩm bột màu xanh nung ở 1050 oC, lưu trong 6 giờ Nhận xét: Qua dãy màu tổng hợp được, bằng mắt thường tôi nhận thấy cường độ màu của mẫu tăng dần theo thứ tự từ Co1 đến Co5, cường độ màu thay đổi từ màu lam nhạt đến màu xanh lam đậm hơn. 3.2.2 Khảo sát sự phân hủy nhiệt của mẫu phối liệu (Nguyễn Văn Kim, 2007) Hình 3.10. Giản đồ phân tích nhiệt của tiền chất Co_Zn_Al 83
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Dựa vào đường DTG có 5 hiệu ứng thay đổi khối quá trình đốt cháy tinh bột với khối lượng mẫu giảm lượng ở các nhiệt độ 75,97 oC, 159,71 oC, 352,17 oC và 52,30%. Ở nhiệt độ lớn hơn 530 oC: Hiệu ứng tỏa nhiệt 977,90 oC ứng với độ giảm khối lượng tương ứng đọc đồng thời với sự giảm khối lượng mẫu 19,09% do sự từ đường TG là 14,58%, 7,72%, 52,30% và 19,09% . phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ, đồng thời các oxit Pic thu nhiệt ở 75,97 oC: xảy ra quá trình mất nước có thể kết hợp với nhau để tạo thành chất màu vật lý, khối lượng mẫu giảm 14,58%, là do mẫu sau CoxZn(1−x)Al2O4. Từ kết quả phân tích nhiệt, tôi khi nghiền có kích thước hạt rất bé nên có khả nhận thấy sự phân hủy và mất nước của sản phẩm năng hút một lượng hơi nước nhỏ trong không sau khi nghiền xảy ra ở nhiệt độ nhỏ hơn 600 oC và khí. Pic tỏa nhiệt ở 159,71 oC: xảy ra quá trình phân sau đó là quá trình phản ứng của các oxit để tạo pha hủy của ion NO3-, các phản ứng oxi hóa – khử của nó spinen ở các nhiệt độ cao hơn. với các thành phần của tinh bột và sự phân hủy một 3.2.3 Khảo sát sự phân hủy nhiệt của mẫu phối phần tinh bột với độ giảm khối lượng 7,72%. Khoảng liệu (Nguyễn Hoàng Nghị, 2003) tỏa nhiệt từ 352,17 oC đến khoảng 530 oC: Xảy ra s: spinen 1200 S 1000 Co3 Cêng ®é nhiÔu x¹ (cps) 800 600 Co5 Co4 400 200 Co2 0 Co1 20 30 40 50 60 70 Gãc nhiÔu x¹ (2θ) Hình 3.11. Giản đồ XRD của các mẫu Co1, Co2, Co3, Co4, Co5 Từ kết quả giản đồ XRD (hình 3.6) tôi nhận thấy: quá trình tinh thể hóa của spinen phụ thuộc vào Khi thay đổi hàm lượng Co thì cường độ các pic hàm lượng của Co ở trong mẫu CoxZn(1−x)Al2O4. nhiễu xạ đặc trưng của spinen thay đổi và độ rộng Và theo thực nghiệm, chúng tôi thấy bán phổ của chúng cũng thay đổi theo. Như vậy, Co0,5Zn0,5Al2O4 có pic nhiễu xạ đặc trưng nhất khi khi tăng hàm lượng của coban ở trong mẫu từ x = thay đổi hàm lượng của Co. 0,1 đến 0,3 thì cường độ các pic nhiễu xạ đặc Vậy nên tôi chọn Co0,5Zn0,5Al2O4 để khảo sát các trưng của spinen cũng tăng lên đáng kể. Nhưng điều kiện tiếp theo (Co5(C)). khi tiếp tục tăng hàm lượng của Co trong mẫu lên 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung x = 0,7 và x = 0,9 thì cường độ các pic nhiễu xạ đặc trưng của spinen lại giảm. Điều này chứng tỏ 84
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 c Hình 3.12. Giản đồ XRD của các mẫu C1000 và C1050 Tại nhiệt độ nung 1000 oC: Có nhiều pic nhiễu xạ oC. Điều này cho thấy ở nhiệt độ 1050 oC có sự đặc trưng của pha spinel Co0,5Zn0,5Al2O4 đã xuất hoàn chỉnh mạng lưới tinh thể spinen hiện nhưng với cường độ thấp, độ rộng bán phổ Co0,5Zn0,5Al2O4. lớn và đa pha. Khi tăng nhiệt độ nung lên 1050 Từ kết quả nghiên cứu tôi nhận thấy nhiệt độ nung oC: Thu được thành phần pha tinh thể của spinen thích hợp để tổng hợp chất màu theo phương pháp Co0,5Zn0,5Al2O4 đơn pha, các pic sắc nhọn và sử dụng tiền chất là 1050 oC. cường độ tăng dần cao hơn hẳn so với pic ở 950 3.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu S: spinen 1400 1200 s s s 1000 s Cêng ®é nhiÔu x¹ (cps) 800 600 400 200 0 -200 20 30 40 50 60 70 Gãc nhiÔu x¹ (2θ) Hình 3.13. Giản đồ XRD của các mẫu C1050(2), C1050(4) và C1050(6) Khi nung ở nhiệt độ 1050 oC, lưu 2 giờ thì thành dần từ 424 lên đến 517 chứng tỏ mạng lưới spinel phần pha chủ yếu là spinel Co0,5Zn0,5Al2O4 nhưng đang hoàn thiện dần khi thời gian lưu tăng lên. cường độ pic còn thấp, tiếp tục tăng thời gian lưu Vậy mức độ tinh thể hóa của spinel phụ thuộc rất lên 4 giờ và 6 giờ thì thấy cường sắc nhọn và tăng lớn vào thời gian lưu, thời gian lưu càng lâu mức 85
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 độ tinh thể hóa của spinel càng tốt. Nên tôi chọn 3.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm bột màu thời gian lưu tối ưu để tổng hợp chất màu pha (Hoàng Nhật Hưng, 2009; Lê Đình Quý spinel theo phương pháp sử dụng tiền chất là 6 Sơn, 2008) giờ. 3.3.1 Thử màu sản phẩm trên men gốm Bột màu Men Frit Cao lanh 2g 45g 5g Chất kết dính CMC Phối liệu Nước 0,2g 28 mL Nghiền 20 phút Tráng men lên Nung gạch đã Đánh giá chất xương gạch tráng men màu lượng màu Hình 3.14. Quy trình thử nghiệm màu men trên gạch Thành phần của frit và cao lanh không chứa các xương gạch đã có sẵn của nhà máy. Mẫu được nguyên tố gây màu, điều này giúp cho việc đánh nung ở nhiệt độ 1140 oC theo chế độ nung như giá khả năng phát màu trên men của chất màu đã quy trình sản xuất gạch men hiện hành của Công tổng hợp được khách quan. ty Gạch men Sứ Thừa Thiên Huế. Hỗn hợp nguyên liệu được nghiền trên máy Màu sắc màu tổng hợp được và màu chuẩn Châu nghiền bi ướt trong 20 phút. Sau đó kéo men trên Âu sau khi nung trình bày ở hình 3.15. Hình 3.15. Màu sắc của các mẫu Co1 ÷ Co5 và mẫu chuẩn SCo 3.3.2 Khảo sát cường độ màu, khả năng phát màu trong men Bảng 3.3. Kết quả đo màu men của chất màu CoxZn(1−x)Al2O4 Kí hiệu L* a* b* Màu sắc ∆E mẫu (0-100: đen-trắng) (+ đỏ- xanh lục) (+vàng-xanh mực) Co1(E) Xanh lam nhạt 87,51 0,61 -4,24 58,44 Co2(F) Xanh đậm hơn Co1 82,02 0,51 -6,07 53,17 Co3(G) Xanh đậm hơn Co2 80,22 0,80 -7,22 51,04 86
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Kí hiệu L* a* b* Màu sắc ∆E mẫu (0-100: đen-trắng) (+ đỏ- xanh lục) (+vàng-xanh mực) Co4(B) Xanh đậm hơn Co3 78,67 0,87 -8,26 49,22 Co5(C) Xanh đậm hơn Co4 78,37 1,61 -9,24 48,21 Mẫu màu chuẩn của EU 42,40 12,49 -39,44 Khi thay đổi hàm lượng của coban trong mạng Theo nguyên tắc thay thế đồng hình của lưới spinen đều cho màu xanh thay đổi từ xanh Goldschmidt (Hoàng Nhật Hưng, 2009), với cấu dương nhạt đến xanh lam đậm hơn, màu sắc khá trúc của spinen ZnAl2O4 có thể thay thế Zn2+ bằng tươi và bề mặt men chảy bóng láng. Sự sai khác các cation có bán kính ion chênh lệch không quá giữa màu so sánh với các màu tổng hợp thể hiện 15% và điện tích chênh lệch không quá 1 đơn vị. qua giá trị ∆E. Tông màu của 2 mẫu Co4 ÷ Co5 Với mục tiêu đánh giá khả năng thay thế các ion tương đương với mẫu so sánh của châu Âu (∆E kim loại gây màu trong mạng lưới spinen nhằm bé), tông màu của 3 mẫu Co1, Co2 và Co3 khá thu được các chất màu bền, tôi tiến hành khảo sát lệch so với màu của mẫu chuẩn. So sánh với chất sự thay thế của một số ion hóa trị 2 để thay thế màu chuẩn, tôi thấy màu men mẫu Co5 thể hiện cation Zn2+. Qua xem xét bán kính ion của một số màu xanh lam đậm hơn các mẫu (b* = -9,24), sắc cation kim loại chuyển tiếp hóa trị 2, tôi nhận thấy màu tươi sáng (L* = 78,37) và điều quan trọng các cation Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+,… (Bảng nhất là các giá trị L*, a*, b* của mẫu Co5 rất gần 3.4) đều đảm bảo qui tắc Goldschmidt. Nên tôi với màu xanh nhập ngoại. Do đó tôi chọn mẫu tiến hành khảo sát sự thay thế của cation Co2+ cho Co5 để khảo sát ở phần tiếp theo. Zn2+ trong mạng lưới tinh thể spinen ZnAl2O4. 3.3.3 Khảo sát khả năng thay thế đồng hình của cation Co2+ cho Zn2+ vào mạng lưới tinh thể nền spinen kẽm aluminat. Bảng 3.4. Bán kính của các cation (Shannon) (Hoàng Nhật Hưng, 2009) Ký hiệu Zn2+ Co2+ Cu2+ Ni2+ Mg2+ Fe2+ Mn2+ Số phối trí 4 4 4 4 4 4 4 Bán kính (Å) 0,74 0,72 0,73 0,69 0,71 0,77 0,83 Để đánh giá ảnh hưởng của việc thay thế cation thông số mạng a = b = c, thông số này liên quan Zn2+ đến thông số mạng lưới a, b, c của spinen, với giá trị dhkl theo hệ thức: chúng tôi đã tính toán các thông số này từ giản đồ 1 1 phổ XRD của mẫu nền A1050(6) với mẫu màu = (h 2 + k 2 + l 2 ) Co4. Vì spinen thuộc hệ lập phương tâm mặt nên d2 a 2 87
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Bảng 3.5. Thông số mạng lưới của các mẫu A1050(6), Co5 Mẫu dhkl h k L A atb 2,430 1 1 3 8,059 A1050(6) 2,845 2 2 0 8,046 8,062 ± 0,043 1,555 1 1 5 8,080 2,430 1 1 3 8,059 Co5 2,846 2 2 0 8,049 8,057 ± 0,019 1,552 1 1 5 8,064 (Các biên giới tin cậy được tính toán ở xác suất P=95%, f=n-1 với n=3) Thông số mạng lưới pha spinen của mẫu màu Co5 Đinh Quang Khiếu. (2009). Bài giảng Phân tích (a = b = c = 8,057Å) nhỏ hơn một ít so với thông cấu trúc vật liệu vô cơ. Trường Đại học số mạng lưới pha spinen của mẫu chất nền Khoa học, Đại học Huế, Thừa Thiên Huế, A1050(6) (a = b = c = 8,062Å). Như vậy, thông số Việt Nam. mạng lưới hầu như không thay đổi do bán kính Dondi M., Matteucci F., Cruciani G. (2006). ion của Zn2+, Co2+ có giá trị xấp xỉ nhau. Điều này Zirconium titanate ceramic pigments: chứng tỏ rằng khi thực hiện phản ứng thì đã có sự Crystal structure, optical spectroscopy and thay thế một phần Co2+ ở hốc tứ diện và bát diện technological properties”. Journal of Solid trong mạng lưới lập phương tâm mặt của spinen State Chemistry, 179, 233–246 (Đinh Quang Khiếu, 2009). Đỗ Quang Minh. ( 2007). Tổng hợp bột màu 4. KẾT LUẬN coban aluminat (CoAl2O4 ) kích thước hạt - Đã khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến sự siêu mịn ở nhiệt độ thấp. Science & tạo pha spinen theo phương pháp sử dụng tiền Technology Development, 10, 12-17. chất từ tinh bột. Hoàng Nhật Hưng. (2009). Nghiên cứu tổng hợp - Từ chất nền spinen kẽm aluminat thu được chất màu xanh trên nền mạng tinh thể chúng tôi đã đã tổng hợp thành công chất màu spinen. (Luận văn thạc sĩ không xuất bản). xanh kẽm aluminat pha tạp coban bằng phương Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, pháp sử dụng tiền chất. Thừa Thiên Huế, Việt Nam. - Đã khảo sát khả năng thay thế đồng hình của Lê Đình Quý Sơn. (2008). Tổng hợp chất màu Zn2+ bằng cation Co2+ trong mạng lưới spinen. trên cơ sở mạng tinh thể zircon và Khi thay thế cation Zn2+ trong mạng lưới tinh cordierite. Truy cập từ cơ sở dữ liệu thể spinen bằng các cation Co2+ thì thông số Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, mạng lưới của tinh thể spinen thay đổi không Thừa Thiên Huế,Việt Nam. đáng kể. Như vậy, đã có sự thay thế đồng hình của ion Co2+ vào mạng tinh thể spinen. Nguyễn Hữu Đĩnh., & Trần Thị Đà.(1999), Ứng - Đã khảo sát cường độ màu, khả năng phát màu dụng một số phương pháp phổ nghiên cứu trên men của các chất màu tổng hợp được có cấu trúc phân tử. Hà Nội: Nhà xuất bản thể đưa vào ứng dụng trong công nghiệp sản Khoa học và Kỹ thuật. xuất chất màu cho gốm sứ. Nguyễn Văn Kim. (2007). Nghiên cứu tổng hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO chất màu xanh cho gốm sứ trên cơ sở mạng augite. (Luận văn thạc sĩ không xuất bản). 88
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 26 (3), 77 – 89 Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, chemicals. New York, USA: The McGraw- Thừa Thiên Huế, Việt Nam. Hill Nguyễn Hoàng Nghị. (2003). Các phương pháp Souza S.C., Santos I.M.G., Silva M.R.S., Cássia- thực nghiệm phân tích cấu trúc. Hà Nội: Santos M.R., Soledade L.E.B., A.G. Souza Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội. A.G., S.J.G. Lima S.J.G., & E. Longo E. Obradovic N., Mitrovic N., Pavlovic V. (2007). (2005). Influence of pH on iron doped Structural and electrical properties of Zn2TiO4 pigments. Journal of Thermal sintered zinc-titanate ceramics” in Analysis and Calorimetry, 79, 451– 454. Ceramics International N0 , 35(1), 35–37. Vũ Đăng Độ. (2004). Các phương pháp phân tích Patnaik P. (2003). Handbook of inorganic vật lí trong hóa học. Hà Nội: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 89

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.