Tổng hợp nano AgCl/ZnMn2O4 ứng dụng làm chất xúc tác cho phản ứng khử 4-nitrophenol

Abstract

In this study, AgCl/ZnMn2O4 nanomaterials were successfully synthesized using a hydrothermal method combined with a chemical method. The obtained materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and N₂ adsorption–desorption isotherms. The results indicate that the AgCl/ZnMn2O4 nanomaterials contain well-crystallized AgCl and ZnMn2O4 phases, with a specific surface area of 30.23 m²·g⁻¹ and nanoparticle sizes ranging from 30 to 150 nm. The synthesized material was applied as a catalyst for the reduction of 4-nitrophenol by NaBH4 to produce 4-aminophenol. The reduction kinetics of 4-NP by NaBH4 follow a first-order kinetic model, with the rate constant k increasing with temperature, and the activation energy of the reaction determined to be 65.79 kJ.mol⁻¹.

Tóm tắt

Trong bài báo này, vật liệu nano AgCl/ZnMn2O4 được tổng hợp thành công bằng phương pháp thủy nhiệt kết hợp phương pháp hóa học. Vật liệu tổng hợp được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM), phổ hồng ngoại (FT-IR) và đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ N2. Kết quả phân tích cho thấy vật liệu nano AgCl/ZnMn2O4 gồm các pha tinh thể AgCl và ZnMn2O4 với độ tinh thể cao, diện tích bề mặt đạt 30,23 m²·g⁻¹, với kích thước hạt nano trong khoảng 30–150 nm. Vật liệu thu được ứng dụng làm xúc tác cho phản ứng khử 4-nitrophenol bằng NaBH4 để tạo thành 4-aminophenol. Động học phản ứng khử 4-nitrophenol bằng NaBH4 tuân theo mô hình động học bậc 1, hằng số tốc độ k tăng theo nhiệt độ và năng lượng hoạt hóa của phản ứng xác định được là 65,79 kJ.mol-1.