Nghiên cứu tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU CARBON DOTS PHÁT QUANG MÀU XANH DƯƠNG GVHD: TS ĐẶNG ĐÌNH KHƠI SVTH: LƯƠNG THỊ BÍCH TUYỀN S K L0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU CARBON DOTS PHÁT QUANG MÀU XANH DƯƠNG SVTH: Lương Thị Bích Tuyền MSSV: 17128082 GVHD: TS Đặng Đình Khơi Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Sau q trình học tập nghiên cứu để hồn thành luận văn tốt nghiệp, cố gắng nỗ lực thân tơi cịn nhận nhiều hỗ trợ quý báu từ phía thầy cơ, bạn bè gia đình Tơi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm thuộc trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM tận tâm giảng dạy cho kiến thức chuyên môn lẫn thái độ làm việc kỳ học chuyên ngành Hóa Vô Cơ thời gian thực luận văn tốt nghiệp Xin cám ơn cô Nguyễn Thị Mỹ Lệ - Chun viên Phịng Thí Nghiệm, Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học Cô hỗ trợ, giúp đỡ nhiều dụng cụ, máy móc, thiết bị q trình thực luận văn phịng thí nghiệm Đặc biệt, tơi xin cảm ơn thầy Đặng Đình Khơi từ ban đầu định hướng, dạy bảo giúp đỡ tận tình động viên tơi suốt q trình học tập thực luận văn Cám ơn Thầy đồng hành em chặng đường đích thời sinh viên Tơi xin cảm ơn hỗ trợ bạn Tăng Minh Trung, bạn Nguyễn Hoàng Duy Khải tập thể bạn ba lớp chun ngành Hóa K17 giúp đỡ tơi q trình làm thực nghiệm Và tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình bạn bè bên cạnh vất vả lo lắng, động viên hậu phương vững cho suốt thời gian qua Do thời gian thực nghiệm có hạn kiến thức chun mơn cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình nghiên cứu Vì thế, tơi kính mong nhận góp ý từ quý Thầy Cô để giúp luận văn hồn thiện i LỜI CAM KẾT Tơi xin cam đoan toàn luận văn tốt nghiệp thực tơi hướng dẫn từ thầy Đặng Đình Khơi Những kết thực nghiệm trình bày luận văn trung thực Toàn tài liệu tham khảo thu thập từ nguồn đáng tin cậy liệt kê đầy đủ TP Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực LƯƠNG THỊ BÍCH TUYỀN ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: LƯƠNG THỊ BÍCH TUYỀN MSSV: 17128082 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học Chun ngành: CNKT Hóa Vơ Cơ Tên khóa luận: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU CARBON DOTS PHÁT QUANG MÀU XANH DƯƠNG Nhiệm vụ khóa luận: - Tổng quan vật liệu carbon dots phát quang - Lựa chọn nguyên liệu quy trình thí nghiệm tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương - Xác định điều kiện phản ứng ảnh hưởng đến vật liệu carbon dots sau tổng hợp - Phân tích đặc điểm kích thước, thành phần nguyên tố, nhóm chức tính chất vật liệu tổng hợp chứng tỏ vật liệu sau tổng hợp hạt carbon dots phát quang màu xanh dương Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 1/3/2021 Ngày hồn thành khóa luận: 11/12/2021 Họ tên người hướng dẫn: TS ĐẶNG ĐÌNH KHƠI Nội dung hướng dẫn: Tồn phần Nội dung u cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Hóa học Tp.HCM, ngày 01 tháng 03 năm 2021 TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN iii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC KHÓA 2017 (NGƯỜI HƯỚNG DẪN) THÔNG TIN CHUNG Họ tên người hướng dẫn: Đặng Đình Khơi Đơn vị cơng tác: Trường ĐH SPKT TPHCM Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chuyên ngành: Vật liệu nano Họ tên sinh viên: Lương Thị Bích Tuyền MSSV: 17128082 Chun ngành: CNKT Hóa vơ - Silicate Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương Mã số khóa luận: NHẬN XÉT VỀ KHĨA LUẬN 2.1 Hình thức Tổng số trang: 43 Số tài liệu tham khảo: 47 Số chương: 03 Số bảng: 07 Số hình: 31 Phần mềm tính tốn: 02 (Origin ImageJ) Bố cục: Hợp lý, gồm chương tổng quan, thực nghiệm-phương pháp nghiên cứu kết quả-bàn luận Hành văn: Trôi chảy dễ hiểu Sử dụng thuật ngữ chuyên môn: Chấp nhận iv 2.2 Mục tiêu nội dung Nghiên cứu tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương 2.3 Kết đạt Đã tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương Vật liệu carbon dots sau tổng hợp đem phân tích phương pháp đại TEM, XPS, FTIR, UV-Vis PL cho thấy hạt nano carbon dots đồng pha tạp N S cho phát quang màu xanh dương (bước sóng phát xạ 426nm kích thích 360nm) 2.4 Ưu điểm khóa luận Nguồn nguyên liệu với quy trình tổng hợp đơn giản hiệu Vật liệu tổng hợp cho phát quang màu xanh dương với hiệu suất phát quang cao (36,78%) 2.5 Những thiếu sót khóa luận Mặc dù kết thí nghiệm tốt phần trình bày phân tích kết thu cịn chưa thật ấn tượng Đây thiếu sót mà phần lớn sinh viên làm khóa luận gặp phải NHẬN XÉT TINH THẦN VÀ THÁI ĐỘ LÀM VIỆC CỦA SINH VIÊN Sinh viên chăm nhiệt tình nghiên cứu hoàn thành tốt nhiệm vụ giao ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Được bảo vệ x Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ v ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Nội dung đánh giá STT Điểm tối đa Điểm đánh giá Chất lượng viết 30 28 Hình thức trình bày (đẹp, rõ ràng, tài liệu tham khảo 20 19 Bố cục viết (chặt chẽ, cân đối) 10 Nội dung khóa luận 60 58 Phương pháp nghiên cứu phù hợp, đảm bảo độ tin cậy, xử lý số liệu Nội dung thực hiện, kết đề tài đảm bảo tính khoa học, công nghệ Kết luận phù hợp với mục tiêu, nội dung nghiên cứu 20 19 20 19 10 10 Hiệu ứng dụng chuyển giao công nghệ 10 Kỹ năng, thái độ sinh viên 10 Kỹ thực nghiệm, xử lý tình Thái độ làm việc nghiêm túc 5 100 95 đầy đủ/đa dạng…) TỔNG ổn Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 12 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Đặng Đình Khơi vi TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC KHĨA 2017 (NGƯỜI PHẢN BIỆN) THƠNG TIN CHUNG Họ tên người phản biện: Trần Thị Nhung Đơn vị cơng tác: Khoa CN Hóa học thực phẩm, ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chuyên ngành: Họ tên sinh viên: Lương Thị Bích Tuyền MSSV: 17128082 Chun ngành: Hóa vơ Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu carbon dots phát quang màu xanh dương Mã số khóa luận: NHẬN XÉT VỀ KHĨA LUẬN 2.1 Hình thức Tổng số trang: 43 Số tài liệu tham khảo: 46 Số chương: Số bảng: Phần mềm tính toán: (origin image J) Bố cục: logic vii Số hình: 31 Hành văn: rõ ràng, sáng sủa Sử dụng thuật ngữ chuyên môn: phù hợp 2.2 Mục tiêu nội dung Xây dựng quy trình tổng hợp vật liệu CDs phát quang xanh dương với hiệu suất phát quang lớn nguyên liệu ứng dụng chế tạo mực phát quang 2.3 Kết đạt Khảo sát tối ưu tỉ lệ thành phần ngun liệu xây dựng thành cơng qui trình tổng hợp vật liệu CDs với hiệu phát quang cao Phân tích đặc điểm tính chất vật liệu CDs thu phương pháp đại với độ xác tin cậy cao Khảo sát ứng dụng mực phát quang với logo khoa hóa SPKT 2.4 Ưu điểm khóa luận Viết chặt chẽ, logic, hành văn mạch lạc Thiết kế thí nghiệm trình bày kết thống nhất, chặt chẽ Kết thu đẹp 2.5 Những thiếu sót khóa luận Nên bổ sung diễn giải trích dẫn bảng biểu, hình vẽ viết để người đọc dễ nắm bắt nội dung hơn, vd bảng 3.1 3.2 chưa thể rõ Bổ sung hình vẽ mơ tả phát xạ phổ PL (tr 27) CÂU HỎI PHẢN BIỆN (ít 02 câu hỏi) -Tại lại chon 360 nm làm bước sóng để so sánh QY CDs quinine, Đây có phải bước sóng kích thích PL khơng, phải lại lựa chọn bước sóng làm bước sóng kích thích viii so với mmol Phthalic anhydride để cố định tỉ lệ thành phần Urea nguyên liệu tổng hợp vật liệu CDs U1 U2 U3 U4 U5 U6 Hình 3.3 Mẫu khảo sát tỉ lệ Urea từ trái sang phải mẫu U1 đến U6 120℃ ánh sáng UV 3.1.3.2 Kết khảo sát tỉ lệ Ammonium sulfamate Quan sát kết hình 3.4 cho thấy, giữ nguyên tỉ lệ Phthalic anhydride Urea , thay đổi tỉ lệ Ammonium sulfamate mẫu A1 có độ phát quang tốt mẫu khảo sát với tỉ lệ Ammonium sulfamate 0,5mmol so với mmol Phthalic anhydride Từ mẫu A2 trở tăng tỉ lệ mol Ammonium sulfamate độ phát quang giảm, màu sắc phát quang thay đổi đặc biệt mẫu A4 Thông qua hai khảo sát tỉ lệ Urea Ammonium sulfamate thấy việc điều chỉnh tỉ lệ mol thành phần nguyên liệu tổng hợp làm tăng độ phát quang vật liệu CDs theo mong muốn Vậy mẫu chuẩn tổng hợp vật liệu phát quang CDs chọn có tỉ lệ PA:AS:U 1:0,5:10 Tóm lại, với đề tài nghiên cứu tổng hợp vật liệu CDs phát quang màu xanh dương bước khảo sát từ nguyên liệu đến nhiệt độ chọn tỉ lệ mẫu phù hợp với việc tổng hợp thành công vật liệu CDs phát quang màu xanh dương với độ phát quang cao Sau chọn ba nguyên liệu tổng hợp nhiệt độ phản ứng chọn với điều kiện phát quang màu xanh dương độ phát quang tốt nhiệt độ thấp Ngoài việc điều chỉnh tỉ lệ mol thành phần phụ gia để chọn tỉ lệ mẫu tổng hợp cho độ phát quang tốt điều kiện khảo sát để tổng hợp mẫu chuẩn đem phân tích 32 A1 A2 A3 A4 Hình 3.4 Mẫu khảo sát tỉ lệ Ammonium sulfamate từ trái sang phải mẫu A1 đến A4 120℃ ánh sáng UV 3.2 Kết đặc trưng cho hình thái, cấu trúc vật liệu phát quang CDs Kết đo TEM thể hình 3.5, hạt CDs có kích thước khơng đồng Kích thước hạt đo ngẫu nhiên từ 50 hạt theo phần mềm ImageJ cho thấy kích thước mẫu CDs tổng hợp phân bố rộng từ 2,50nm đến 8,75nm với kích thước trung bình 4,62 ± 0,44 nm theo phân bố student (p = 95% bậc tự f = n – 1; n = 50) Hình 3.5 Kết đo TEM biểu đồ kích thước hạt vật liệu CDs 33 Bảng 3.1 Bảng số liệu thơng kê kích thước hạt CDs đo kích thước 50 hạt ngẫu nhiên ảnh TEM phần mềm ImageJ Cỡ hạt (nm) (2;3] (3;4] (4;5] (5;6] (6;7] (7;8] (8;9] Số lượng 10 14 10 3 Bảng 3.2 Kết tính kích thước hạt trung bình theo cơng thức (2.1) với liệu cung cấp từ bảng 3.1 Cỡ hạt (nm) Đường kính trung bình (xi) Phần trăm (pi) (2;3] 2,5 0,06 (3;4] 3,5 0,20 (4;5] 4,5 0,28 (5;6] 5,5 0,20 (6;7] 6,5 0,14 (7;8] 7,5 0,06 (8;9] 8,5 0,06 34 Kích thước trung bình (nm) 4,62 3.3 Kết xác định thành phần ngun tố nhóm chức 3.3.1 Kết phân tích XPS Dựa vào kết XPS thể hình 3.6, đỉnh 285 eV, 532 eV 401,5 eV tương ứng với nguyên tố Carbon (C1S), Oxy (O1S) Nitơ (N1S) Ngồi ra, cịn đỉnh khác 170 eV ứng với nguyên tố Lưu huỳnh (S2p) Từ liệu phân tích cho thấy vật liệu CDs tổng hợp có thành phần nguyên tố cấu tạo C (54,08%), O (24,25%), N (19,56%) (cps) S (2,10%), qua khẳng định dạng vật liệu CDs đồng pha tạp N S Hình 3.6 Phổ khảo sát XPS vật liệu phát quang CDs 3.3.2 Kết phân tích FTIR Phổ FTIR dùng để phân tích nhóm chức bề mặt vật liệu CDs Dựa vào kết phân tích FTIR hình 3.7 cho thấy, có dao động nhóm O-H N-H vùng đỉnh rộng 3193 – 3523 cm-1 đỉnh yếu 2848 cm-1 thể hiển có mặt nhóm chức hydroxyl amino góp phần làm tăng tính ưa nước vật liệu làm cho vật liệu CDs tan tốt nước.[16] Mặt khác, đỉnh rộng khoảng 1617 – 1685 cm-1 35 đỉnh 1304 cm-1 đặc trưng cho nhóm chức C=O/C=N C-N bề mặt vật liệu CDs.[35, 36] Các đỉnh 1403 cm-1, 1122 cm-1 1054 cm-1 đặc trưng cho nhóm chức COO-, hay SO3- liên kết C-O/C-S.[37] Kết phù hợp với kết phân tích (%) XPS cho thấy vật liệu CDs tổng hợp CDs đồng pha tạp N S Hình 3.7 Phổ FTIR vật liệu phát quang CDs 3.4 Kết đặc trưng cho tính chất quang học vật liệu phát quang CDs 3.4.1 Kết phân tích UV-Vis PL 3.4.1.1 Kết phân tích UV-Vis Phổ hấp thu UV-Vis vật liệu phát quang CDs thể hình 3.8, đỉnh hấp thu nhọn bước sóng 220nm hai vùng hấp thu yếu hai bước sóng 255nm 334nm Đỉnh hấp thu bước sóng 220nm tương ứng với chuyển đổi π-π* liên quan đến C sp2 liên kết C=C nhân thơm lõi carbon.[38-40] Hai vùng hấp thu yếu 255nm 334nm tương ứng với chuyển đổi n-π* tương ứng cho trạng thái chuyển tiếp liên kết C=O C=N bề mặt vật liệu CDs.[41, 42] 36 Hình 3.8 Phổ hấp thụ UV-Vis vật liệu phát quang CDs 3.4.1.2 Kết phân tích PL Hình 3.9 Phổ phát xạ huỳnh quang PL ảnh chụp mẫu dung dịch ánh sáng UV vật liệu phát quang CDs 37 Dựa vào kết phân tích phổ phát xạ huỳnh quang dung dịch CDs hình 3.9 cho thấy cường độ PL phát xạ cực đại bước sóng 462nm bước sóng kích thích 360nm Qua đó,thấy vật liệu CDs tổng hợp phát quang màu xanh dương với màu sắc phát quang thể ảnh chụp ánh sáng UV Kết hợp với kết phân tích TEM XPS, kết luận vật liệu phát quang tổng hợp phần thực nghiệm hạt CDs đồng pha tạp N S phát quang màu xanh dương 3.4.2 Tính hiệu suất phát quang vật liệu phát quang CDs Hình 3.10 Phổ hấp thụ UV-Vis phổ phát xạ huỳnh quang PL Quinnine sulfate Hình 3.11 Phổ hấp thụ UV-Vis phổ phát xạ huỳnh quang PL vật liệu CDs tổng hợp 38 Hiệu suất phát quang vật liệu CDs vừa tổng hợp tính tốn dựa việc so sánh với chất chuẩn biết QY Trong luận văn Quinnine Sulfate (có hiệu suất phát quang 54% H2SO4 0,1M) chọn làm chất chuẩn để so sánh Dựa vào kết UV-Vis PL đo bước sóng 360nm, áp dụng vào cơng thức (2.3) để tính QY CDs Ø = 54 × 0,003572 2,80721 × = 36,78 2,50322 0,005881 Bảng 3.3 Thơng số tính hiệu suất phát quang vật liệu CDs lấy liệu từ phổ UV-Vis PL Quinnine sulfate vật liệu CDs tổng hợp Quinine sulfate CDs Abs UV 0,003572 0,005881 Int.PL 2,50322E8 2,80721E8 QYs 54 36,78 Bảng 3.4 So sánh QY vật liệu CDs với QYs vật liệu CDs công bố STT Nguyên liệu tổng hợp Phương pháp QY (%) TLTK Grass Thủy nhiệt 6,2 [43] Amino acids, acetic acid Thủy nhiệt 7,5 [44] Carbon precursor, nitric Oxy hóa 24 [45] acid, sodium borohydride Citric acid, hexadecylamine Nhiệt rắn 31 [46] Phthalic anhydride, Nhiệt rắn 36,78 Luận văn ammonium sulfamate, urea Kết tính QY cho thấy vật liệu CDs tổng hợp có hiệu suất phát quang cao đạt 36,78% Kết cho thấy với nguyên liệu ban đầu (PA,AS U) nhiệt độ phản ứng khơng cao (120℃) vật liệu tổng hợp có hiệu suất phát quang cao 39 so với vật liệu CDs phát quang cơng bố trước đó, chí cao vật liệu CDs tổng hợp từ nguyên liệu tiếng phổ biến tổng hợp vật liệu CDs phương pháp nhiệt rắn trình bày bảng 3.4 3.5 Ứng dụng làm mực phát quang vật liệu CDs tổng hợp Với khả hịa tan tốt nước vật liệu CDs tổng hợp được áp dụng để làm mực viết in giấy tờ Sau làm khô vết mực in logo lên giấy lọc khơng phát quang logo in giấy khơng thể nhìn thấy điều kiện ánh sáng thường nhìn thấy chiếu tia UV Với độ phát quang cao chi phí thấp CDs có tiềm lớn việc ứng dụng làm mực vơ hình cho văn hay hình ảnh logo mang tính bảo mật Qua khảo sát sơ dùng dung dịch CDs để in hình logo giấy không phát quang Sau in lên giấy, đợi cho vết mực khơ khơng phát vết mực tờ giấy điều kiện ánh sáng bình thường, chiếu tờ giấy ánh sáng UV có bước sóng 360nm logo phát quang màu xanh dương Hình 3.12 Logo Khoa CNHH&TP in mực CDs tổng hợp luận văn nhìn ánh sáng khả kiến chiếu ánh sáng UV 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn trình bày đề tài tổng hợp vật liệu CDs phát quang màu xanh dương chia thành chương tổng quan, thực nghiệm sau kết bàn luận Phần đầu trình bày tổng quan vật liệu CDs phát quang, cụ thể đời, tính chất đặc trưng, phương pháp tổng hợp số ứng dụng bật loại vật liệu Dựa sở đó, nguyên liệu đầu vào quy trình thực nghiệm xây dựng phù hợp với trình tổng hợp vật liệu CDs phát quang màu xanh dương Phần thực nghiệm cho thấy yếu tố nhiệt độ tỉ lệ thành phần nguyên liệu tổng hợp ảnh hưởng đến màu sắc cường độ phát quang CDs Kết khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến phản ứng tạo thành CDs cho thấy nhiệt độ 120℃ tỉ lệ chất phản ứng PA:AS:U 1:0,5:10 tổng hợp vật liệu phát quang màu xanh dương ánh sáng UV Các kết phân tích đại TEM, XPS, FTIR, UV-Vis PL khẳng định sản phẩm thu hạt nano với kích thước 4,26 ± 0,44nm, có thành phần nguyên tố C, O, N S đồng thời có phổ PL cực đại 462nm tương ứng với bước sóng kích thích 360nm Điều khẳng định sản phẩm tổng hợp hạt CDs đồng pha tạp N S phát quang màu xanh dương Sản phẩm có ưu điểm bật tan tốt nước cho hiệu suất phát quang cao đạt 36,78% Hơn nữa, quy trình thí nghiệm xây dựng theo hướng đơn giản, thân thiện với môi trường, tiết kiệm chi phí thuận lợi cho việc thực quy mơ phịng thí nghiệm để mở rộng nghiên cứu ứng dụng sau vật liệu Kiến nghị Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này, vật liệu CDs phát quang màu xanh dương tổng hợp thành công Sản phẩm CDs tổng hợp tan tốt nước có hiệu suất phát quang cao ưu điểm để nghiên cứu ứng dụng sau Các ứng dụng nghiên cứu tương lai bao gồm: 41 Ứng dụng làm mực in phát quang: mực phát quang nhìn thấy điều kiện ánh sáng thường mà nhìn thấy chiếu ánh sáng UV 360nm Dùng in ấn trang trí, bảo mật Ứng dụng cảm biến phát kim loại nặng hay chất độc hữu có nước: Cơ chế cảm biến thêm vào vật liệu CDs vào dung dịch có chứa kim loại nặng hay chất độc hữu làm cho vật liệu CDs tắt màu phát quang Ứng dụng sinh học kháng khuẩn: Với chế hấp thụ ánh sáng tạo cặp electron lỗ trống kết hợp với O2 OH- có sẵn mơi trường tạo ROS – dạng oxy phản ứng mạnh để ức chế tiêu diệt vi khuẩn sử dụng vật liệu CDs 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] S Y Lim et al., “Carbon quantum dots and their applications”, Chemical Society Reviews, vol 44, no 1, pp 362-381, 2015 S.Qu et al., “Toward efficient orange emissive carbon nanodots through conjugated sp2-domain controlling and surface charges engineering”, Advanced material, vol 28, no 18, pp 3516-3521, 2016 L Wang et al., “High-yield synthesis of strong photoluminescent N-doped carbon nanodots derived from hydrosoluble chitosan for mercury ion sensing via smartphone APP”, Biosensors and Bioelectronics, vol 79, pp 1-8, 2016 I P.J Lai et al., “Solid-state synthesis of self-functional carbon quantum dots for detection of bacteria and tumor cells”, Sensors and Actuators B: Chemical, vol 228, pp 465-470, 2016 C Ding et al., “Functional surface engineering of C-dots for fluorescent biosensing and vivo bioimaging”, Accounts of chemical research, vol 47, no 1, pp 20-30, 2014 A Jaiswal et al., “One step synthesis of C-dots by microwave mediated caramelization of poly (ethylene glycol)”, Chemical communications, vol 48, no 3, pp 407-409, 2012 M Zheng et al., “On-off-on flourescent carbon dot nanosensor for recognition of chromium (VI) and ascorbic acid based on the inner filter effect”, ACS applied material & interfaces, vol 5, no 24, pp 13242-13247, 2013 C Xiong et al., “In situ electro-polymerization of nitrogen doped carbon dots and their application in an electrochemiluminescence biosensor for the detection of intracellular lead ions”, Chemical Communications, vol 52, no 32, pp 5589-5592, 2016 X Miao et al., “Synthesis pf carbon dots with multiple color emission by controlled graphitization and surface functionalization”, Advanced materials, vol 30, no 1, p 1704740, 2018 F Yuan et al., “Bright multiclolor bandgap fluorescent carbon quantum dots for electroluminescent light-Emitting diodes”, Advanced materials, vol 29, no 3, p 1604436, 2017 Y Zhou, “Carbon Dots: From Lab Synthesis to Unique Applications”, University of Miami, 2019 S W L Ng et al., “One-step activation towards spontaneous etching of hollow and hierarchical porous carbon nanopheres for enhanced pollutant adsorption and energy energy storage”, Applied Catalysis B: Environmental, vol 220, pp.533-541, 2018 X Xu et al., “Electrophoretic analysis and purification of fluorescent single-walled carbon nanotube fragment”, Journal of the American Chemical Society, vol 126, no 40, pp 12736-12737, 2004 T Zhang, “ACS Appl Mater Interfaces”, Nat Cata, vol 1, pp 985-992, 2018 R Jelinek, “Carbon quantum dots”, Carbon quantum dots Springer International Publishing, Cham, pp 29-46, 2017 43 [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] D K Dang et al., “One pot solid-state synthesis of highly fluorescent N and S codoped carbon dots and its use as fluorescent probe for Ag+ detection in aqueous solution”, Sensor and Actuators B: Chemical, vol 255, pp 3284-3291, 2018 F Yang et al., “The fluorescence mechanism of carbon dots, and methods for tunning their emission color: a review”, Springer Nature, 2019 Q Huang et al., “Synthesis and applications of carbon dots”, Progress in Chemistry, vol 27, no 11, p 1604, 2015 Y P Sun et al., “Quantum-sized carbon dots for bright and colorful photoluminescence”, Journal of the American Chemical Society, vol 28, no 24, pp 7756-7757, 2006 J Lu et al., “ACS Nano 3, 2367 (2009)”, Crossref, ISI Y Cui et al., “Simple anf efficient synthesis of strongly green fluorescent carbon dots with upconversion property for direct cell imaging”, Particle and Particle Systems Characterization, vol 32, no 5, pp 542-546, 2015 S Liu et al., “A general strategy for the production of photoluminescent carbon nitride dots from organic amines and their application as novel peroxidase-like catalysis for colorimetric detection of H2O2 and glucose”, Rsc Advances, vol 2, no 2, pp 411-413, 2012 H Peng and J Travas-Sejdic, “Simple aqueous solution route to luminescent carbogenic dots from carbohydrates”, Chemistry of Materials, vol 21, no 23, pp 5563-5565, 2009 M Xu et al., “A green heterogeneous synthesis of N-doped carbon dots and their photoluminescence applications in solid and aqueous state”, Nanoscales, vol 6, no 17, pp 10307-10315, 2014 D K Dang et al., “Pyromellitic acid-derived highly fluorescent N-doped carbon dots for the sensitive and selective determination of 4-nitrophenol”, Dyes and Pigments, vol 165, pp 327-334, 2019 Q Zeng et al., “Carbon dots as a trackable drug delivery carrier for localized cancer therapy in vivo”, Journal of Materials Chemistry B, vol 4, no 30, pp 5119-5126, 2016 S Zhang et al., Fluorescent carbon nanoparticles for sensitive and selective detection of palladium (Pb2+) IEEE, 2016 Y Zhou et al., “Embedding carbon dots in superabsorbent polymers for additive manufacturing”, Polymers, vol 10, no 8, p 921, 2018 P Devi et al., “Metal ion sensing and light activated antimicrobial activity of aloevera derived carbon dots”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol 29, no 20, pp 17254-17262, 2018 W de Vries et al., “Critical soil concentrations of cadmium, lead, and mercury in view of health effects on humans and animals”, Reviews of environmental contamination and toxicology, pp 91-130, 2007 B Cao et al., “Ratiometric fluorescence detection of mercuric ion based on the nanohybrid of fluorescence carbon dots and quantum dots”, Analytica chimica acta, vol 786, pp 146-152, 2013 44 [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] Y Dong et al., “Polyamine-functionalized carbon quantum dots as fluorescent probes for selective and sensitive detection of copper ions”, Analytical chemistry, vol 84, no 14, pp 6220-6224, 2012 Y Guo et al., “Hydrothermal synthesis of highly fluorescent carbon nanoparticles from sodium citrate and their use for the detection of mercury ions”, Carbon, vol 52, pp 583-589, 2013 Y Guo et al., "Fluorescent carbon nanoparticles for the fluorescent detection of metal ions," Biosensors and bioelectronics, vol 63, pp 61-71, 2015 I Milenkovic et al., "Fingerprint imaging using N-doped carbon dots," Carbon, vol 144, pp 791-797, 2019 H Wang et al., "Excitation wavelength independent visible color emission of carbon dots," Nanoscale, vol 9, no 5, pp 1909-1915, 2017 L Song et al., "Microwave-assisted facile synthesis of yellow fluorescent carbon dots from o-phenylenediamine for cell imaging and sensitive detection of Fe3+ and H2O2," RSC advances, vol 6, no 21, pp 17704-17712, 2016 Q Xu et al., "Preparation of highly photoluminescent sulfur-doped carbon dots for Fe (III) detection," Journal of Materials Chemistry A, vol 3, no 2, pp 542-546, 2015 G Eda et al., "Blue photoluminescence from chemically derived graphene oxide," Advanced materials, vol 22, no 4, pp 505-509, 2010 Y Dong et al., "Carbon‐based dots co‐doped with nitrogen and sulfur for high quantum yield and excitation‐independent emission," Angewandte Chemie International Edition, vol 52, no 30, pp 7800-7804, 2013 L Li et al., "Nitrogen and sulfur co-doped carbon dots for highly selective and sensitive detection of Hg (Ⅱ) ions," Biosensors and Bioelectronics, vol 74, pp 263269, 2015 Z Luo et al., "High yield preparation of macroscopic graphene oxide membranes," Journal of the American Chemical Society, vol 131, no 3, pp 898-899, 2009 M Xue et al., "Nitrogen and sulfur co-doped carbon dots: a facile and green fluorescence probe for free chlorine," Sensors and Actuators B: Chemical, vol 219, pp 50-56, 2015 S Liu et al., "Hydrothermal treatment of grass: a low‐cost, green route to nitrogen‐ doped, carbon‐rich, photoluminescent polymer nanodots as an effective fluorescent sensing platform for label‐free detection of Cu (II) ions," Advanced materials, vol 24, no 15, pp 2037-2041, 2012 S Pei et al., "A facile hydrothermal approach towards photoluminescent carbon dots from amino acids," Journal of colloid and interface science, vol 439, pp 129-133, 2015 H Zheng et al., "Enhancing the luminescence of carbon dots with a reduction pathway," Chemical communications, vol 47, no 38, pp 10650-10652, 2011 M Perikala et al., "Engineering photo-luminescent centers of carbon dots to achieve higher quantum yields," ACS Applied Electronic Materials, vol 2, no 8, pp 24702478, 2020 45