Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano trên nền than hoạt tính và định hướng ứng dụng trong xử lý môi trường

ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI TRƯờNG ĐạI HọC KHOA HọC Tự NHIÊN Nguyễn Văn Sơn NGHIÊN CứU CHế TạO H¹T B¹C Cã CÊU TRóC NANO TR£N NỊN THAN HO¹T TíNH Và ĐịNH HƯớNG ứNG DụNG TRONG Xử Lý MÔI TRƯờNG LUậN VĂN THạC Sĩ KHOA HọC Hà Nội - năm 2012 Khoa Vt Lý Trng i Hc Khoa Hc Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Lời Cảm Ơn Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải, người thầy tận tâm dạy dỗ, bảo suốt thời gian học tập, nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Trần Quốc Tuấn, ThS Lưu Mạnh Quỳnh tập thể nhóm cán trẻ làm việc Trung Tâm Khoa Học Vật Liệu, đại học Khoa Học Tự Nhiên đóng góp, bảo tạo điều kiện giúp tơi thực nghiên cứu Tôi xin gửi lời tốt đẹp để cảm tạ ơn dạy dỗ thầy, cô giáo công tác khoa Vật Lý, đại học Khoa Học Tự Nhiên, người truyền dạy cho đủ kiến thức để tơi hồn thành luận văn Tôi dành lời cảm ơn sâu sắc tới cán viện Hóa Học – Quốc Phịng khoa Sinh Học trường đại học Khoa Học Tự Nhiên hợp tác, giúp đỡ trình chế tạo than hoạt tính thí nghiệm khả diệt khuẩn hạt nano bạc Cuối cùng, xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới gia đình, người thân thiết tơi, người bên cạnh, động viên sống lúc khó khăn Tơi xin cam đoan tính chân thực khoa học luận văn khoa học Nếu có sai sót hay thiếu trung thực tơi chịu hồn tồn trách nhiệm Hà Nội, tháng 11 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Sơn Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Lời nói đầu Hạt nano bạc vật liệu nano thường sử dụng sống hàng ngày Do tính chất kháng khuẩn, độ dẫn điện cao tính chất quang học mà có nhiều ứng dụng khác [1] Tại kích thước nanomet, hạt bạc có diện tích bề mặt lớn hoạt tính mạnh Hầu hết loại vi khuẩn phát triển để kháng lại loại thuốc kháng sinh Do đó, có nhu cầu cao tương lai để phát triển loại thuốc thay cho kháng sinh Hạt nano bạc hướng phát triển hứa hẹn khơng độc với người nồng độ thấp thuốc kháng sinh, có phổ kháng khuẩn rộng khơng có tác dụng phụ Về chế diệt khuẩn hạt bạc có giả thuyết đưa ra: - bạc có lực mạnh với lưu huỳnh phốt pho, nguyên tố có nhiều màng tế bào Nên có xuất hạt bạc hoạt động tế bào bị ảnh hưởng [2] – Ion bạc thoát từ hạt bạc nguyên chất, tác dụng với phốt có DNA tế bào làm ức chế hoạt động enzyme [3] Với phát triển kinh tế, cơng nghiệp hóa diễn khắp nơi đất nước khiến vấn đề môi trường ngày trở nên đáng lo ngại Các nhà máy, khu công nghiệp, làng nghề làm ô nhiễm nguồn nước, bầu không khí cách nặng nề Việc xử lý nước thải, khơng khí nhiễm qui mơ vừa nhỏ cần thiết Than hoạt tính với đặc tính hấp phụ trội sử dụng nhiều q trình Than hoạt tính dạng cacbon có độ xốp cao với diện tích bề mặt lớn 1000 m2/g nên chúng dễ dàng hấp phụ chất khí, chất tan dung dịch Than hoạt tính có nhiều ứng dụng khác hóa học, mơi trường y tế Cách chế tạo than hoạt tính lại tương đối đơn giản rẻ tiền Nguyên liệu đầu vào đa dạng, loài thực vật phổ biến nước ta tre, gáo dừa, mía, trấu …và loại than mỏ có trữ lượng lớn nước Với diện tích bề mặt lớn, than hoạt tính hấp phụ hóa chất dựa lực Van Der Waals lên bề mặt chúng [4] Trong môi trường, than hoạt tính dùng để làm dung dịch Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn điện hóa, làm khí thải độc hại, lọc nguồn nước nhiễm bẩn…Trong y tế, người ta dùng than hoạt tính để khử độc, ví dụ bị ngộ độc thực phẩm, than hoạt tính đổ trực tiếp vào dày với khối lượng khác tùy thuộc khối lượng người để hấp thụ hết chất độc có thành dày thành ruột Sau hấp thụ xong chất độc, than hoạt tính loại bỏ ngoài… Với mong muốn kết hợp tính chất bật loại vật liệu: tính kháng khuẩn tốt hạt nano bạc khả hấp phụ mạnh than hoạt tính, chúng tơi chế tạo loại vật liệu tổng hợp từ loại vật liệu kể để ứng dụng đặc tính bật vào định hướng xử lý mơi trường Vì lý trên, chọn tên đề tài nghiên cứu là: “Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano than hoạt tính định hướng xử lý mơi trường” Nơi dung luận văn gồm có: Lời nói đầu Chương 1: Tổng Quan Trình bày tính chất hạt nano bạc Trình bày cấu trúc than hoạt tính Chương 2: Thực Nghiệm Trình bày chi tiết quy trình chế tạo phép đo nghiên cứu tính chất hạt nano bạc Trình bày qui trình chế tạo than hoạt tính phép đo tính chất than hoạt tính Trình bày cách phân tán hạt nano bạc lên than hoạt tính Chương 3: Kết thảo luận Trình bày kết phép đo nghiên cứu tính chất hạt nano bạc, than hoạt tính hạt nano bạc phân tán than hoạt tính Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Kết luận Nêu kết đạt so với mục tiêu đề đề xuất để hoàn thiện phương pháp chế tạo hạt nano bạc Nêu số định hướng ứng dụng cho vật liệu chế tạo Luận văn công trình khoa học liên nghành quan nghiên cứu, phần chế tạo than hoạt tính thực Viện Hóa Học Mơi Trường – Bộ Quốc Phòng, phần nghiên cứu khả diệt ức chế vi khuẩn thực Khoa Sinh Học – ĐH KHTN Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Mục Lục Chương 1: Tổng Quan Vật Liệu……………………………………………… …8 I.1.Tính chất hạt nano bạc…………………………………… ….8 I.1.1 Tính chất cấu trúc…………………………………………………… I.1.2 Tính chất hình thái………………………………………………….…8 I.1.3 Hiệu ứng bề mặt………………………………………………………11 I.1.4 Hiệu ứng kích thước………………………………………………….12 I.1.5 Tính chất quang ……….…………………………………………… 13 I.1.5.1 Hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt……………………….13 I.1.5.3 Lí thuyết Mie tượng plasmon cộng hưởng… ……… 14 I.1.5.4 Tính chất quang hạt bạc……………………………………15 I.1.6 Tính diệt khuẩn……………………………………………………….17 I.1.6.1 Cấu trúc hình thái vi khuẩn………………………….…17 I.1.6.2 Cơ chế tiêu diệt vi khuẩn hạt bạc………………………… 20 I.2 Than hoạt tính (Activated Carbon - AC)…………………………… …21 I.2.1 Sơ lược than hoạt tính………………………………………….….21 I.2.2 Cấu trúc than hoạt tính……………………………………….…22 I.2.2.1 Cấu trúc tinh thể…………………………………………… …22 I.2.2.2 Cấu trúc xốp…………………………………………………… 23 I.2.2.3 Cấu trúc bề mặt………………………………………………….25 Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn I.2.2.3.1 Nhóm cacbon – oxy bề mặt…………………………… 27 Chương 2: Thực nghiệm………………………………………………………….30 II.1 Chế tạo hạt nano bạc (Silver nanoparticles - AgNP)………………… 30 II.2 Chế tạo than hoạt tính (AC)…………………………………………… 33 II.2.1 Than hóa……………………………………………….…………… 33 II.2.2 Hoạt hóa…………………………………………………………… 33 II.3 Phân tán hạt nano bạc than hoạt tính (AgAC)………… … 34 II.4 Khả hấp phụ than hoạt tính (AC) than hoạt tính tẩm nano bạc (AgAC)…………………………………………………………………… …35 II.4.1 Hấp phụ xanh mêtylen (MB)……………………………………… 35 II.4.2 Hấp phụ Asen…………………………………………………… …37 II.5 Thí nghiệm khả kháng khuẩn………………………………….37 II.5.1 Khả diệt khuẩn AgAC…………………………………………38 II.5.2 Nồng độ ức chế tối thiểu dung dịch nano bạc………………….38 II.6 Các phép đo khảo sát tính chất hạt nano bạc than hoạt tính….38 II.6.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X………………………………………………38 II.6.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua…………………………………… 39 II.6.3 Phổ hấp thụ - truyền qua 39 II.6.4 Phổ tán xạ lượng tia X .40 II.6.5 Đo phân bố lỗ diện tích bề mặt than hoạt tính (BET) .40 II.6.6 Đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 42 Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn II.6.7 Đo Zeta………………………………………………………… 43 Chương 3: Kết thảo luận…………………………………………………46 III.1 Cấu trúc, hình thái học tính chất quang AgNP, AC AgAC………………………………………………………………………………46 III.1.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X AgNP………………………………….46 III.1.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua AgNP ………………………48 III.1.3 Phổ hấp thụ - truyền qua AgNP 49 III.1.4 Ảnh hưởng nồng độ TSC lên kích thước AgNP…………… 51 III.1.5 Ảnh hưởng mật độ dịng điện phân lên kích thước AgNP… 54 III.1.6 Than hoạt tính (Activated Carbon – AC)…………………………55 III.1.7 Than hoạt tính tẩm hạt nano bạc (AgAC)……………………… 57 III.2 Nghiên cứu khả diệt khuẩn AgNP AgAC……………… 60 III.2.1 Nghiên cứu định tính khả diệt khuẩn AgNP AgAC 60 III.2.2 Nghiên cứu định lượng khả kháng khuẩn AgNP - Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)…………………………………………………………61 III.3 Nghiên cứu khả hấp phụ AC AgAC…………………… 62 III.3.1 Cơ chế hấp phụ MB AC……………………………………….62 III.3.2 Ảnh hưởng pH lên khả hấp phụ MB AC………….67 III.3.3 So sánh khả hấp phụ AC AgAC…………………… 68 Kết Luận………………………………………………………………………… 72 Định hướng nghiên cứu tiếp theo……………………………………………… 74 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………… 75 Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Chương 1: Tổng Quan Vật Liệu I.1.Tính chất hạt nano bạc I.1.1 Tính chất cấu trúc Hạt bạc kim loại thường có cấu trúc tinh thể kiểu mạng lập phương tâm mặt (hình 1.1), với thơng số sở là: a = 4.08Ǻ, b = 4.08 Ǻ, c = 4.08 Ǻ, α = 90°, β = 90°, γ = 90° [5, 14, 15] Các nguyên tử bố trí đỉnh hình lập phương tương ứng với tọa độ (000), (100), (110), (010), (001), (101), (111), (011) nguyên tử bố trí tâm mặt sở tương ứng có tọa độ (1/2 1/2), (1 1/2 1/2), (1/2 1/2), (0 1/2 1/2), (1/2 1/2 0), (1/2 1/2 1) Từ ta có số ngun tử sở là: 6*1/2+8*1/8=4 Ngồi ra, hạt bạc cịn tồn cấu Hình 1.1 Cấu trúc lập phương tâm mặt trúc lục giác [7, 17, 18] Giản đồ nhiễu xạ tia X hạt bạc có cấu trúc lập phương tâm mặt (hình 1.2) xuất đỉnh đặc trưng vị trí 38.140, 44.340, 65.540, 77.470 tương ứng với mặt (111), (200), (220), (311) phổ chuẩn nhiễu xạ tia X hạt bạc [19] Hình 1.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X hạt bạc có cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt [19] Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Nhóm khơng gian hạt bạc có cấu trúc lập phương tâm mặt lục giác P63/mmc(nhóm 194) Fm -3m (nhóm 225) Nhiều cơng trình thực nghiệm cơng bố phổ tán xạ Raman hạt bạc, tuỳ điều kiện chế tạo mà phổ xuất đỉnh tán xạ số sóng khác Đặc biệt đáng ý tượng tăng cường tán xạ có nguồn gốc từ tượng cộng hưởng plasmon bề mặt I.1.2 Tính chất hình thái Để thỏa mãn ngun lí lượng cực tiểu, tùy điều kiện chế tạo mà hạt bạc xếp với theo kiểu khác (hình 1.3) hình thành nên nhiều hình dạng hạt bạc như: hình cầu (sphere), que (rod), đĩa phẳng (plate), tam giác (triangle), dây (wire), lập phương (cubic), dạng hoa (flower), hạt gạo (rice) Hình 1.3 Các kiểu xếp khác hạt bạc [8] Hình dạng hay gặp hạt bạc hình cầu với đường kính từ vài tới vài chục nanơmét Hình 1.4 trình bày ảnh TEM hạt bạc chế tạo phương pháp hóa khử [6] Gốc bạc xuất phát từ muối bạc nitrat, khử chất khử thơng dụng NaBH4 Q trình khử hạt bạc diễn micells gồm (18-3(OH)18/n-heptane + 1-butanol/H2O) hạt bạc sinh phân tán Với mơi trường phân tán có hoạt tính bề mặt tốt vậy, hạt bạc hình thành dạng hình cầu có đường kính trung bình 7nm có phân tách rõ ràng Hình 1.4 Ảnh TEM hạt bạc khử từ muối bạc nitơrát NaBH4 phân bố micell germini Kích thước trung bình hạt 7nm [6] Luận văn tốt nghiệp cao học Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Chúng kiểm tra khả hấp phụ MB AC AgAC với nồng độ MB ban đầu C0 = 200 mg/L Kết trình bày hình 3.22 a Hình 3.22 a So sánh khả hấp phụ Hình 3.22 b Đường hấp phụ giải hấp phụ MB AC AgAC AC AgAC Chúng ta khơng tìm thấy khác biệt rõ rệt đường hấp phụ MB AC AgAC hình 3.22 a Điều chứng tỏ có mặt AgNP với tỷ lệ 1% không gây ảnh hưởng đáng kể lên khả hấp phụ MB tính chất bề mặt AC Sự tương đồng đường hấp phụ - giải hấp phụ AC AgAC hình 3.22 b lần xác nhận kết luận Khả hấp phụ AC AgAC khác chất bị hấp phụ Asen (As) Tại trạng thái cân bằng, khả hấp phụ As AC AgAC nghiên cứu điều kiện với thời gian khuấy h, nồng độ dung dịch Asen 1.0 mg/L Kết chi với g AC AgAC lít dung dịch pH trung tính, AC làm giảm lượng As 5.5% AgAC làm giảm lượng As 17.1% Đã có cải tiến khả loại bỏ ion As+ AgNP phân tán AC Luận văn tốt nghiệp cao học 69 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Sự xuất hạt nano bạc than hoạt tính làm tăng khả hấp phụ Asen thơng qua tương tác hóa học Điều giải thích từ giá trị lượng tự mơ hình đường đẳng nhiệt Dubini – Radushkevich (D-R): lnqe = lnqm – γε2 Trong đó: qe khả hấp phụ trạng thái cân qm khả hấp phụ bão hòa lý thuyết (mol.g-1) γ số liên quan đến lượng tự trình hấp phụ mol chất bị hấp phụ (mol2.J-2) ε Polanyi, tính theo cơng thức: ε = RTln(1 + 1/Ce) Trong đó: R số khí (8.314 J-1.mol-1.K) Ce nồng độ chất bị hấp phụ dung dịch trạng thái cân (mol.L-1) T nhiệt độ tuyệt đối (K) Năng lượng tự E (kJ.mol-1) trình hấp phụ mol chất bị hấp phụ chuyển tới bề mặt chất hấp phụ từ mơi trường dung dịch ban đầu tính theo công thức: E = 1/ ε Giá trị đưa thông tin chế trình hấp phụ trao đổi ion hay vật lý Nếu E < kJ.mol-1 trình hấp phụ vật lý Luận văn tốt nghiệp cao học 70 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Nếu giá trị E nằm khoảng từ tới 16 kJ.mol-1 trình hấp phụ trao đổi ion Nếu E nằm giá trị cao (24.7 ± 3.2 kJ.mol-1) hình thành liên kết hóa học mạnh chất hấp phụ chất bị hấp phụ Giá trị lượng tự trình hấp phụ Asen than 12.909 kJ.mol-1, than chứa bạc 22.360 kJ.mol-1 [39] Số liệu trình hấp phụ Asen AgAC tương tác hóa học mạnh, điều dẫn tới khả hấp phụ Asen vợt trội AgAC so với AC Kết luận 13: Khả hấp phụ AC AgAC khơng có khác biệt lớn chất bị hấp phụ MB diên tích bề mặt vật liệu gần hay lượng AgNP phân tán vào AC không làm thay đổi đáng kể tính chất bề mặt AC Nhưng khả hấp phụ vật liệu khác chất bị hấp phụ Asen AgAC vật liệu có khả hấp phụ Asen tốt hơn, từ mở khả ứng dụng vật liệu vào lĩnh vực diệt khuẩn xử lý môi trường Luận văn tốt nghiệp cao học 71 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Kết Luận Sau thời gian thực luận văn với tên gọi: “Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano than hoạt tính định hướng xử lý môi trường” môn Vật Lý Chất Rắn, khoa Vật Lý, trường đại học Khoa Học Tự Nhiên, thu kết sau: Chế tạo thành công hạt nano bạc phương pháp điện hóa siêu âm điện cực tan Hạt bạc có cấu trúc lập phương tâm mặt, kết tinh tốt, có kích thước nano với đường kính từ nm tới 40 nm Điều khiển kích thước hạt nano bạc nhờ thay đổi tác nhân nồng độ TSC cường độ dòng điện, nồng độ TSC tăng kích thước hạt nano bạc giảm cường độ dịng điện tăng kích thước hạt nano bạc tăng Thí nghiệm diệt khuẩn thực hợp tác với cán khoa Sinh Học, trường đại học Khoa Học Tự Nhiên chứng minh hạt nano bạc chế tạo có khả diệt khuẩn tốt, làm màu đĩa thạch có ni cấy vi khuẩn E Coli Tìm nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) dung dịch hạt nano bạc 16 µg/mL.( Hạt nano bạc ứng dụng gạc y tế cho hiệu diệt ức chế vi khuẩn tốt – khóa luận khác) Than hoạt tính hợp tác chế tạo viện Hóa Học – Bộ Quốc Phịng có diện tích bề mặt lớn (890 m2/g), phân bố lỗ tập trung vùng lỗ nhỏ lỗ trung, có khả hấp phụ tốt Xanh Mêtylen (MB) Mô tả chế hấp phụ MB than hoạt tính theo mơ hình động học mơ hình bão hịa Với lượng MB hấp phụ bão hòa đơn vị khối lượng AC 240 mg/g Khẳng định tốc độ hấp phụ phụ thuộc vào vị trí hấp phụ nồng độ dung dịch theo giả thuyết động học thứ hai Hạt nano bạc phân tán than hoạt tính với tỷ lệ 1% khối lượng có khả diệt khuẩn tốt, không ảnh hưởng tới khả hấp phụ MB làm tăng khả hấp phụ Asen AC, từ cho thấy hướng ứng Luận văn tốt nghiệp cao học 72 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn dụng vật liệu AgAC vào việc xử lý Asen nước, làm trang lọc bụi bẩn khí độc (đã chế tạo đưa thực tế) Một phần luận văn báo đăng tạp chí khoa học quốc tế Journal of Hazardous Materials với tên gọi: Preparation and properties of silver nanoparticles loaded in activated carbon for biological and environmental applications Luận văn tốt nghiệp cao học 73 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Định hướng nghiên cứu Nghiên cứu khả chế tạo hạt nano bạc với cực lớn, ứng dụng cho qui mô sản xuất lớn Nghiên cứu khả ứng dụng hạt nano bạc để chế tạo đồ dùng cá nhân có khả diệt khuẩn thiết bị y tế dùng lần Nghiên cứu khả ứng dụng hạt nano bạc phân tán than hoạt tính vào chế tạo dụng cụ khử mùi, khử độc, khử khuẩn, ứng dụng hệ thống lọc nước uống Nghiên cứu khả chế tạo loại vật liệu khác có khả hấp phụ phân tán tốt than hoạt tính vào việc xử lý mơi trường, rác thải ví dụ : oxit nano sắt Fe3O4, Fe2O3 vô định hình (đã nghiên cứu chế tạo thành cơng)… Luận văn tốt nghiệp cao học 74 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng anh Ivan Sondi and Branka Salopek-Sondi, Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E coli as a model for Gram-negative bacteria, Journal of Colloid and Interface Science 275 (2004) 177–182 Woo Kyung Jung, Hye Cheong Koo, Ki Woo Kim, Sook Shin, So Hyun Kim, and Yong Ho Park: Antibacterial Activity and Mechanism of Action of the Silver Ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli, Appl Environ Microbiol 2008 April; 74(7): 2171–2178 Virender K Sharma, Ria A Yngard, Yekaterina Li, Silver nanoparticles,Green synthesis and their antimicrobial activities, Advances in Colloid and Interface Science 145 (2009) 83–96 T.D Reynolds, P A Richards, Unit Operations and Processes in Environment Enginneering, 2nd ed Publishing Co, p.25 Nelson Durán, Priscyla D Marcato, Roseli De Conti, Oswaldo L Alves, Fabio T M Costa, Marcelo Brocchi; Potential use of Silver Nanoparticles on pathogenic bacteria, their toxicity and possible mechanisms of action; J Braz Chem Soc 21 (2010) No 6, 949-959 JianXu, XiaHan, HonglaiLiu,YingHu, Synthesis and optical properties of silver nanoparticles stabilized by gemini surfactant, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 273 (2006) 179–183 D Jain, H Kumar Daima, S Kachhwaha, S L Kothari; Synthesis of plant – mediated silver nanoparticles using papaya fruit extract and evaluation of their antimicrobial activities; Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures (2009) No 3,p 557 – 563 Chang Chen, Li Wang, Guohua Jiang and Haojie Yu; Chemical preparation of special – shaped metal nanomaterials through encasulation or inducement in soft solution; Rev Adv Mater Sci 11 (2006) – 18 Luận văn tốt nghiệp cao học 75 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Hongyan Liang, Zhipeng Li, Wenzhong Wang, Youshi Wu, and Hongxing Xu; Highly Surface-roughened ‘‘Flower-like’’ Silver Nanoparticles for Extremely Sensitive Substrates of Surface-enhanced Raman Scattering; Adv Mater 21 (2009) p4614–4618 10 David Bl´azquez S´anchez; The Surface Plasmon Resonance of Supported Noble Metal Nanoparticles: Characterization, Laser Tailoring, and SERS Application; PhD Thesis, Department of Chemistry, University of the Kassel von 2007 11 Dhermendra K Tiwari1, J Behari, P Sen; Time and dose-dependent antimicrobial potential of Ag nanoparticles synthesized by top-down approach; CURRENT SCIENCE 95 (2008) No 5, p 647 – 655 12 Jun Sung Kim, Eunye Kuk, Kyeong Nam Yu, Jong-Ho Kim, Sung Jin Park, Hu Jang Lee, So Hyun Kim, Young Kyung Park, Yong Ho Park, Cheol-Yong Hwang, Yong-Kwon Kim, Yoon-Sik Lee, Dae Hong Jeong, Myung-Haing Cho; Antimicrobial effects of silver nanoparticles; Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine (2007) 95– 101 13 Pavel Dibrov, Judith Dzioba, Khoosheh K Gosink, Claudia C Hase; Chemiosmotic Mechanism of Antimicrobial Activity of Ag+ in Vibrio cholerae; Antimicrobial Agents and Chemotherapy 46 (2002) No.8, p2668 – 2670 14 AngshumanPal, SunilShah, SurekhaDevi, Microwave-assisted synthesis of silver nanoparticles using ethanol as a reducing agent, Material chemistry and physics 114 (2009) 530–532 15 Zheng Min, Ang Zuo-shan, Zhu Ya-we; Preparation of silver nanoparticles via active template under ultrasonic; Trans Nonferrous Met SOC China 16 (2006) 1348-1352 16 SukdebPal, YuKyungTak, JoonMyongSong, Does the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Depend on the Shape of the Nanoparticle? Astudy of the Gram-Negative, Bacterium Escherichiacoli; Applied and environmental microbiology 73 (2007) 1712–1720 Luận văn tốt nghiệp cao học 76 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn 17 H Hofmeister, G.L Tan, M Dubiel; Shape and internal structure of silver nanoparticles embedded in glass; J Mater Res Vol 20, No 6, Jun 2005 18 Hongyan Liang, Huaixin Yang, Wenzhong Wang, Jianqi Li, Hongxing Xu; High-Yield Uniform Synthesis and Microstructure Determination of RiceShaped Silver Nanocrystals; J Am Chem Soc., 2009, 131 (17), 60686069 19 Hy e o n g - H o Pa r k , Xin Z hang, Yong-June C hoi, Hy u n g - H o Pa r k , and Ross H Hill, Synthesis of Ag Nanostructures by Photochemical Reduction Using Citrate-Capped Pt Seeds, Journal of Nanomaterials Volume 2011, Article ID 265287,7 pages, doi:10.1155/2011/265287 20 Jorge Pérez – Juste, Isabel Pastoriza – Santos, Luis M.Liz – Marzán, Paul Mulvaney; Gold nanorods: Synthesis, characterization and applications; Coordination Chemistry Reviews 249 (2005) 1870 – 1901 21 V Zawani Z, Luqman Chuah A, Thomas S Y Choong, Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Studies: Adsorption of Remazol Black on the Palm Kernel Shell Activated Carbon (PKS-AC), European Journal of Scientific Research ISSN 1450-216X Vol.37 No.1 (2009), pp.67-76 22 T Santhi, S Manonmani, Removal of Methylene blue from aqueous solution by bioadsorption onto Ricinus communis epicarp activated carbon, Chemical Engineering Research Bulletin 14 (2010) 11-18 23 B.H.Hameed *, R.R Krishni, S.A Sata: A novel agrcultural waste adsorbent for removal of cationic dye from aqueous solutions, Journal of Hazardous Materials 162 (2009) 305–311 24 I.A.W Tan, A.L Ahmad, B.H Hameed: Adsorption of basic dye on highsurface-area activated carbon prepared from coconut husk: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies, Journal of Hazardous Materials 154 (2008) 337–346 25 B H Hameed, A T M Din, A L Ahmad: Adsorption of methylene blue onto bamboo- based active carbon: kinetics and equibrium studies, Journal of Hazardous Materials 141 (2007) 819–825 Luận văn tốt nghiệp cao học 77 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn 26 B H Hameed, M I El – Khaiary: Equilibrium, Kinetics and mechanism of malachite green adsoption on activated carbon prepared from bamboo by K2CO3 activation and subsequent gasification with CO2, Journal of Hazardous Materials 157 (2008) 344–351 27 Master of Science thesis in process technology by Bjørnar Jensen, Department of Physics and Technology University of Bergen, Norway November 2009: Modeling Trapping Mechanism for PCB Adsorption on Activated Carbon 28 S Pal, Y.K Tak, J Joardar, W Kim, J.E Lee, M.S Han, J.M Song, Nanocrystalline silver supported on activated carbon matrix from hydrosol: antibacterial mechanism under prolonged incubation conditions, J Nanosci Nanotechnol 9(2009) 2092–2103 29 P.C Lee, D Meisel, Adsorption and surface-enhanced raman of dyes on silver and gold sols, J Phys Chem 86 (1982) 3391–3395 30 V.I Klimov (Ed.), Semiconductor and Metal Nanocrystals: Synthesis and Electronic and Optical Properties, Marcel Dekker, New York, 2004 31 R.A Alvarez-Puebla, D.J Ross, G.-A Nazri, R.F Aroca, Surfaceenhanced Raman scattering on nanoshells with tunable surface plasmon resonance, Langmuir 21 (2005) 10504–10508 32 S Link, M.A El-Sayed, Shape and size dependence of radiative, nonradiative and photothermal properties of gold nanocrystals, Int Rev Phys Chem 19 (2000) 409–453 33 G Crini, H Peindy, F Gimbert, C Robert, Removal of c.i basic green (malachite green) from aqueous solutions by adsorption using cyclodextrinbased adsorbent: kinetic and equilibrium studies, Sep Purif Technol 53 (2007) 97–110 34 R Malik, D Ramteke, S Wate, Adsorption of malachite green on groundnut shell waste based powdered activated carbon, Waste Manage 27 (2007) 1129–1138 35 C.A Basar, Applicability of the various adsorption models of three dyes Luận văn tốt nghiệp cao học 78 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn adsorption onto activated carbon prepared waste apricot, J Hazard Mater 135 (2006) 232–241 36 I.D Mall, V.C Srivastava, N.K Agarwal, I.M Mishra, Adsorptive removal of malachite green dye from aqueous solution by bagasse fly ash and activated carbon-kinetic study and equilibrium isotherm analyses, Colloids Surf A 264 (2005) 17–28 37 Y Liu, New insights into pseudo-second-order kinetic equation for adsorption, Colloids Surf., A 320 (2008) 275–278 38 D Kavitha, C Namasivayam, Experimental and kinetic studies on methylene blue adsorption by coir pith carbon, Bioresour Technol 98 (2007) 14–21 39 R Selvakumar, N.A Jothi, V Jayavignesh, K Karthikaiselvi, G.I Antony, P Sharmila, S Kavitha, K Swaminathan, As(V) removal using carbonized yeast cells containing silver nanoparticles, Water Res 45 (2011) 583–592 40 S Kim, S.S Kim, Y.J Bang, S.J Kim, B.J Lee, In vitro activities of native and designed peptide antibiotics against drug sensitive and resistant tumor cell lines, Peptides 24 (2003) 945–953 Tài Liệu tiếng Việt 41 Nguyễn Thế Khơi, Nguyễn Hữu Mình, Giáo trình Vật lí chất rắn, Nhà xuất giáo dục, 1992 42 Nguyễn Ngọc Long, Giáo trình Vật lý chất rắn, Nhà xuất Đại học Quốc Gia, 2008 43 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, Vi sinh vật học, Nhà xuất giáo dục, 2009 44 Nguyễn Văn Hùng, Giáo trình Vật lí tia X 45 Nguyễn Thị Thu, Giáo trình hố keo, Nhà xuất Đại học Sư phạm 2002 Luận văn tốt nghiệp cao học 79 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn 46 PGS.TS Đỗ Đình Rãng, PGS.TS Đặng Đình Bạch, PGS.TS Lê Thị Anh Đào, THs Nguyễn Mạnh Hà, TS Nguyễn Thị Thanh Phong, Hoá học hữu 3, Nhà xuất giáo dục 1999 Websize 47 http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%E1%BB%95_t%C3%A1n_s%E1%BA%A Fc_n%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_tia_X 48 http://www.hus.edu.vn/Dmthietbi/?f=noidung/setad23.htm/ 49 http://www.nihe.org.vn/new-vn/thuong-quy-va-huong-dan-kythuat/937/Qui-trinh-xac-dinh-nong-do-khang-sinh-toi-thieu-uc-che-vikhuan-MIC.vhtm 50 http://www.sigmaaldrich.com/materials-science/nanomaterials/silvernanoparticles 51 http://willets.cm.utexas.edu/LSPR.htmL 52 http://www.crcpress.com/product/isbn/9780824753443 Roop Chand Bansal, Punjab University, Chandigarh, India; Meenakshi Goyal, Punjab University, Chandigarh, India, Activated Carbon Adsorption, May 24, 2005 by CRC Press - 520 Pages 53 http://www.malvern.com/LabEng/technology/zeta_potential/zeta_potential _LDE.htm 54 http://zeta-potential.sourceforge.net/zeta-potential.shtml 55 http://en.wikipedia.org/wiki/Activated_carbon Luận văn tốt nghiệp cao học 80 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Luận văn tốt nghiệp cao học Nguyễn Văn Sơn 81 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Luận văn tốt nghiệp cao học Nguyễn Văn Sơn 82 Khoa Vật Lý Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Luận văn tốt nghiệp cao học Nguyễn Văn Sơn 83 ... định hướng xử lý mơi trường Vì lý trên, chúng tơi chọn tên đề tài nghiên cứu là: ? ?Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano than hoạt tính định hướng xử lý mơi trường? ?? Nơi dung luận văn gồm có: ... nước hoạt hóa II.3 Phân tán hạt nano bạc than hoạt tính (AgAC) Dựa vào đặc tính hấp phụ tốt than hoạt tính kích thước cỡ nanomet hạt bạc chế tạo, phân tán hạt bạc nano than hoạt tính cách: chế tạo. .. cạnh cấu trúc tinh thể cấu trúc lỗ xốp, than hoạt tính có cấu trúc hóa học Khả hấp phụ than hoạt tính định cấu trúc vật lý cấu trúc lỗ xốp chúng bị ảnh hưởng mạnh cấu trúc hóa học Thành phần định