Tổng hợp vật liệu phát quang từ một số sản phẩm có nguồn gốc thực vật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐHSP HÀ NỘI ====== KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VẬT LIỆU PHÁT QUANG TỪ MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ NGUỒN GỐC THỰC VẬT Sinh viên thực : Lê Thị Hằng Ngành học : Hóa Vơ Cơ Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐHSP HÀ NỘI ====== KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VẬT LIỆU PHÁT QUANG TỪ MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ NGUỒN GỐC THỰC VẬT Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hằng Ngành học: Hóa Vơ Cơ Cán hƣớng dẫn Th.S Hồng Quang Bắc Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu đƣợc tài trợ từ nguồn kinh phí Khoa học công nghệ trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội cho đề tài mã số: C.2017-18-05 Th.S Hoàng Quang Bắc làm chủ nhiệm đề tài Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo, giáo trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Trƣớc tiên, em xin gửi tới Ths Hoàng Quang Bắc – ngƣời trực tiếp định hƣớng giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu lời cảm ơn chân thành sâu sắc Em chân thành cảm ơn thầy giáo TS Mai Xuân Dũng giúp đỡ em trình em làm thực nghiệm tiến hành số phép đo cho số liệu sử dụng đề tài Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln bên cạnh ủng hộ chỗ dựa tinh thần cho em suốt thời gian qua LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn ThS Hoàng Quang Bắc Các số liệu kết khóa luận trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Đề tài khơng có chép tài liệu hay cơng trình nghiên cứu ngƣời khác mà không rõ mục tài liệu tham khảo Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng cam đoan Hà Nội, tháng năm 2018 Sinh viên Lê Thị Hằng DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT QDs: Chấm lƣợng tử (quantum dots) CQDs: Chấm lƣợng tử Cacbon (carbon quantum dots) nm: nano met Eg: Độ rộng vùng cấm (energy gap) LED: Diot phát xạ ánh sáng (light-emitting diodes) FT-IR: Phổ hồng ngoại (Fourier transform - infrared spectroscopy) UV-Vis: Phổ tử ngoại – khả kiến (ultra violet - visible absorption spectroscopy) PL: Phổ kích thích huỳnh quang (photoluminescence spectroscopy) ADN: Deoxyribo nucleic acid QY: hiệu suất lƣợng tử (quantum yield) MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Điểm đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Chấm lƣợng tử 1.1.1 Khái niệm 1.1.2.Cấu trúc, tính chất chấm lƣợng tử 1.1.3 Những ứng dụng chấm lƣợng tử 1.1.4 Những loại chấm lƣợng tử phổ biến 13 1.1.5 Xu hƣớng nghiên cứu chấm lƣợng tử khoá luận 14 1.2 Chấm lƣợng tử carbon 15 1.2.1 Mô tả cấu trúc 15 1.2.2 Tính chất chấm lƣợng tử carbon 16 1.2.3 Một số tiềm ứng dụng chấm lƣợng tử carbon 17 1.2.4 Phƣơng pháp tổng hợp CQDs 21 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 24 2.1 Tổng hợp chấm lƣợng tử carbon 24 2.1.1 Hóa chất dụng cụ 24 2.1.2.Tổng hợp chấm lƣợng tử carbon từ đậu tƣơng 24 2.1.3 Tổng hợp chấm lƣợng tử carbon từ nƣớc chanh 25 2.1.4 Tổng hợp chấm lƣợng tử carbon từ hỗn hợp đậu tƣơng nƣớc chanh 25 2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu chấm lƣợng tử Carbon 25 2.2.1 Phổ hồng ngoại IR 25 2.2.2 Phổ hấp thụ UV-VIS 27 2.2.3 Phổ phát xạ huỳnh quang 29 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Sự hình thành chấm lƣợng tử carbon 32 3.2 Cấu trúc chấm lƣợng tử carbon 34 3.3 Tính chất quang chấm lƣợng tử carbon 36 3.3.1 Tính chất hấp thụ ánh sáng 36 3.3.2 Tính chất phát xạ huỳnh quang 38 3.3.3 Hiệu suất phát xạ lƣợng tử 39 CHƢƠNG KẾT LUẬN 42 PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 DANH MỤC HÌNH, BẢNG Hình Cấu trúc vật lý chấm lƣợng tử Hình Màu sắc phát xạ dung dịch QDs với kích thƣớc khác dƣới đèn UV Hình Màn hình Q-LED TV sử dụng chấm lƣợng tử làm chất phát quang Hình Cấu trúc chấm lƣợng tử carbon 15 Hình : Cơng nghệ chấm lƣợng tử đèn LED 18 Hình Chuột đƣợc tiêm CLT phát sáng dƣới ánh đèn tia cực tím 19 Hình Một sơ đồ minh họa phát nucleic acid huỳnh quang dựa CQDs 21 Hình 8: Sơ đồ tổng hợp chấm lƣợng tử carbon từ chanh đậu tƣơng 24 Hình Sơ đồ khối cấu trúc máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 26 Hình 10 Sơ đồ máy đo phổ UV-Vis 27 Hình 11 Sơ đồ nguyên lý phép đo phổ huỳnh quang 30 Hình 12 Sơ đồ thể hiên hình thành C-QDs từ axit thios - alicylic EDA tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt 32 Hình 13: Dung dịch chấm lƣợng tử đậu tƣơng, chanh, hôn hợp đỗ tƣơng với chanh qua thời gian 34 Hình 14: Sự phát xạ ánh sáng chấm lƣợng tử carbon chiếu 34 tia UV 34 Hình 15: Phổ hồng ngoại IR mẫu chanh, đậu tƣơng, hỗn hợp chanh đậu tƣơng thời gian tối ƣu 35 Bảng Tần số dao động nhóm chức đặc trƣng phổ IR 36 Hình 16 Phổ hấp thụ UV-Vis CQDs từ mẫu theo thời gian 37 Hình 17 Phổ phát xạ dung dịch chấm lƣợng tử từ mẫu thời gian tối ƣu 38 Hình 18 Biểu đồ phổ phát xạ mẫu ttối ƣu bƣớc sóng 325nm 39 (0.3, 3-3) 39 Bảng Hiệu suất phát xạ lƣợng tử dung dịch CQDs 41 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chấm lƣợng tử đƣợc phát năm 1981 nhà vật lý ngƣời Nga Alexay I Ekimov Các chấm lƣợng tử hạt nhỏ, có kích thƣớc cỡ nanomet Nhiều loại chấm lƣợng tử phát ánh sáng với tần số khác chúng đƣợc kích thích điện ánh sáng Chúng mang đặc tính trung gian chất bán dẫn lớn phân tử rời rạc Các tính chất quang điện chúng thay đổi theo kích cỡ hình dạng Chấm lƣợng tử trở thành chủ đề cơng nghệ nano đặc tính phát xạ huỳnh quang mạnh điều chỉnh đƣợc, ứng dụng tiềm hầu hết lĩnh vực: sinh học, thiết bị quang học: đèn LED, Pin mặt trời, xúc tác cảm quan…[8] Bên cạnh vật liệu nano carbon đƣợc nghiên cứu đầy đủ nhƣ: carbon nanotube, graphene, fullerences… chấm lƣợng tử carbon (CQDs) vật liệu đƣợc nghiên cứu gần Là loại vật liệu mới, có nhiều tính chất quang điện đáng ý nhƣ: độ ổn định cao, tính dẫn điện tốt đặc biệt độc tính thấp, thân thiện với môi trƣờng [8] CQDs dễ dàng đƣợc sản xuất từ hầu hết nguồn carbon nhƣ rau củ quả, nƣớc ngọt, hóa chất, chí từ chất thải thực phẩm dùng công nghiệp Do mang tính tự nhiên, đƣợc tổng hợp đơn giản từ nguồn carbon phong phú rẻ tiền nên CQDs trở thành mục tiêu hàng đầu, mũi nhọn ngành vật liệu nano Từ phân tích trên, đề tài này, lựa chọn đề tài “Tổng hợp vật liệu phát quang từ số sản phẩm có nguồn gốc thực vật”, cụ thể từ đậu tƣơng nƣớc chanh Mục đích nghiên cứu nguyên tử trạng thái bền vững, trạng thái bản, trạng thái nguyên tử không thu không phát lƣợng Trong phép đo huỳnh quang, bƣớc sóng kích thích cố định bƣớc sóng phát thay đổi, điều ngƣợc lại đo kích thích huỳnh quang Bản đồ phát xạ đƣợc đo cách ghi lại phổ phát xạ phát sinh từ loạt bƣớc sóng kích thích với Cƣờng độ phát xạ thu đƣợc hàm bƣớc sóng kích thích phát xạ, thƣờng đƣợc mơ tả đồ đƣờng Hình 11 Sơ đồ nguyên lý phép đo phổ huỳnh quang Một yếu tố quan trọng việc lựa chọn thiết bị quang phổ huỳnh quang nguồn sáng kích thích, loại đƣợc sử dụng nhiều đèn hồ quang xenon Nguồn kích thích sau qua đơn sắc ta lựa chọn bƣớc sóng kích thích mẫu vật Ánh sáng phát xạ từ mẫu vật ban đầu đƣợc hội tụ truyền vào hệ đơn sắc thứ hai Tại khe hẹp di chuyển để đƣa tia đơn sắc vào detector Tại diễn q trình xử lý bƣớc sóng cƣờng độ tia đơn sắc đƣa kết phổ phát xạ mẫu vật 30 ứng với bƣớc sóng kích thích ban đầu lựa chọn Máy tính kết nối với tồn hệ giúp ta lựa chọn bƣớc sóng kích thích, khe hẹp hay tia đơn sắc cho nguồn kích thích phần phân tích tốc độ quét bƣớc sóng Sơ đồ nguyên lý phép đo phổ huỳnh quang đƣợc trình bày hình 11 Cách chuẩn bị mẫu đo: Dung dịch CQDs dung dịch Quynine sulfate (trong dung dịch H2SO4 0.5 M) (làm chất chuẩn) đƣợc đo UV-Vis điểm 325 nm khoảng từ 0.05 đến 0.2 Các mẫu đo đƣợc để cuvet mặt suốt Phép đo phổ huỳnh quang QDs đƣợc đo hệ máy IHR-550 Viện Khoa Học Vật Liệu, thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự hình thành chấm lƣợng tử carbon Quá trình tổng hợp hình thành CQDs nhận đƣợc nhiều quan tâm, đƣợc thể cụ thể nhiều đề tài Chấm lƣợng tử gồm thành phần là: hạt nhân có đặc điểm bật giàu carbon nghèo nitrogen bề mặt có chứa nhóm chức phân cực (-OH, -NH, ) Việc tổng hợp CQDs có cấu trúc dạng đa vòng thơm liên hợp dễ dàng đƣợc thực trình nhiệt vi sóng hay phƣơng pháp tổng hợp khác Cấu trúc đa vòng thơm tạo hydrocarbon no bắt nguồn từ nhiều loại thực phẩm thực phẩm mà chƣa biết cấu trúc Hình 12 Sơ đồ thể hiên hình thành C-QDs từ axit thios - alicylic EDA tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt Chấm lƣợng tử đƣợc hình thành qua phản ứng trùng ngƣng loại nƣớc kết hợp nhóm –NH (-OH) với –CH (-OH, -CO, COOH) dƣới điều kiện nhiệt độ thời gian thích hợp phụ thuộc vào nguồn tổng hợp Cụ 32 thể hình 13 sơ đồ thể hình thành CQDs từ thiosalicylic acid ethylene diamine (EDA) phƣơng pháp thủy nhiệt đƣợc nghiên cứu X T Feng, F Zhang, Y L Wang, Y Zhang, Y Z Yang, and X G Liu [14] Tóm lƣợc q trình: thiosalicylic acid EDA đƣợc pha trộn sau đem thủy nhiệt khoảng thời gian đủ lâu tạo điều kiện cho nhóm –NH, -OH, CO, -HS hoạt động kết hợp tham gia phản ứng trùng ngƣng kết tạo chuỗi polymer tiếp tục trùng ngƣng tách nƣớc hình thành nên CQDs [7] Tổng hợp CQDs từ tiền chất mang đến hiệu phát xạ cao nhiên có nhƣợc điểm tốn khơng thân thiện với mơi trƣờng Bởi vậy, việc tìm kiếm vật liệu từ nguồn thực phẩm xanh rẻ tiền vô cần thiết mục tiêu mà nhà khoa học hƣớng tới Trong khóa luận này, nghiên cứu tổng hợp CQDs nhiệt vi sóng mẫu từ loại thực phẩm: đậu tƣơng chanh thu đƣợc dung dịch chấm lƣợng tử phát xạ huỳnh quang màu xanh lục Trong hạt đậu tƣơng có chứa khoảng 40% Protein, 12-15% lipid, 10-15% glucid Ngồi chứa muối khống Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S, vitamin A, B1, B2, D, E, F Đậu tƣơng đƣợc coi nguồn cung cấp protein đạm hồn chỉnh có đủ acid amin isoleucine, leucin, lysine, metionin, phenylalanine, tryptophan, valin Trong chanh chứa khoảng 10 % carbohydrate, lại chiếm khoảng 88- 89 % nƣớc Carbohydrate chanh chủ yếu bao gồm chất xơ đƣờng đơn nhƣ glucose, fructose sucrose Ngƣời ta tìm thấy số hợp chất chanh nhƣ: citric acid, gluxid, Ca, K Chanh chứa nhiều vitamin khoáng chất: Vitamin C, B6, K Nhƣ vậy, nguồn đậu tƣơng chanh có polymer, có cấu trúc tƣơng đối giống với tiền chất [11] Sự hình thành dung dịch CQDs thu đƣợc hòa tan tốt nƣớc khả phát quang nhận thấy dễ dàng mắt thƣờng thông qua biến đổi màu sắc CLT qua thời gian Cụ thể nhƣ hình: 33 Hình 13: Dung dịch chấm lƣợng tử đậu tƣơng, chanh, hôn hợp đỗ tƣơng với chanh qua thời gian Dung dịch CQDs thu đƣợc hòa tan tốt nƣớc có khả phát quang cho ánh sáng xanh nhƣ hình 14: Hình 14: Sự phát xạ ánh sáng chấm lƣợng tử carbon chiếu tia UV 3.2 Cấu trúc chấm lƣợng tử carbon Để nghiên cứu cấu trúc CQDs, tiến hành cô cạn dung dịch để thu đƣợc mẫu dạng rắn mang chất rắn đo phổ hồng ngoại IR Phổ hồng ngoại cho biết có mặt nhóm chức phân cực bề mặt CQDs Kết thu đƣợc nhƣ dƣới đây: 34 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 3500 4000 100 80 60 40 hon hop 5ph 120 20 100 80 60 chanh 6ph30 40 120 100 80 60 40 tuong 5ph 20 500 1000 1500 2000 2500 3000 Wavenumber(cm-1) Hình 15: Phổ hồng ngoại IR mẫu chanh, đậu tƣơng, hỗn hợp chanh đậu tƣơng thời gian tối ƣu Nhìn vào phổ hồng ngoại IR, cách bao quát ta thấy mẫu có cấu trúc tƣơng đối giống Các tần số dao động tƣơng ứng nhóm chức đƣợc hình 15: CQDs đƣợc tổng hợp từ mẫu đậu tƣơng, nƣớc chanh hỗn hợp (đậu tƣơng + chanh) xuất nhóm COOH, C = O (trong cacboxylic acid, nhóm aldehyde, ketone), NH2 Đây nhóm chức phân cực, điều giải thích ngun nhân chấm lƣợng tử carbon có khả hòa tan tốt nƣớc Trong phổ IR thấy xuất tần số dao động nhóm OH, nhóm chức nƣớc ẩm phân tử chấm lƣợng tử carbon nhóm OH phân tử glycerol (mẫu chƣa đƣợc rửa sạch) 35 Bảng Tần số dao động nhóm chức đặc trƣng phổ IR Tần số hấp dao động Đặc trƣng cho liên kết, nhóm chức Đậu tƣơng Chanh 1033 cm-1 1026 cm-1 Liên kết C-O 1037 cm-1 1040 cm-1 Liên kết C-N 1344 cm-1 1357 cm-1, 1417 cm-1 Liên kết O-C=O 2890 cm-1 2879 cm-1 Liên kết C-H 3284 cm-1 3305 cm-1 Nhóm chức -OH 3.3 Tính chất quang chấm lƣợng tử carbon 3.3.1 Tính chất hấp thụ ánh sáng Nhằm xác định thời gian tối ƣu mẫu đậu tƣơng, chanh hỗn hợp, tiến hành đo phổ hấp phụ UV-Vis dung dịch từ mẫu (với nồng độ nhƣ nhau) Trong dung dịch đem đo chứa lƣợng glycerol, nhiên glycerol dung môi không hoạt động quang học nên việc có mẫu nghiên cứu khơng làm ảnh hƣởng tới tính chất quang CQDs Kết thu đƣợc trình bày phần dƣới đây: Từ phổ hấp thụ CQDs tổng hợp ta thấy: độ hấp thụ tăng dần theo thời gian phản ứng Quan sát vào hình A mẫu đậu tƣơng: sau ph độ hấp thụ tăng không đáng kể, điều chứng tỏ hầu hết polymer tạo chấm lƣợng tử carbon, thời gian t = ph đƣợc gọi thời gian phản ứng tối ƣu Tƣơng tự nhƣ trên, thời gian phản ứng tối ƣu chanh hỗn hợp (đậu tƣơng chanh) lần lƣợt 6ph 30s 5ph 36 Absorbance (a u) b) a) 3ph 3ph30s 4ph 4ph30s 5ph 200 250 300 Wavelength (nm) 350 400 Absorbance (a u) c) ban dau 3ph30s 4ph 4ph30s 5ph 5ph30s 200 250 300 350 400 Wavelength (nm) Hình 16 Phổ hấp thụ UV-Vis CQDs từ mẫu theo thời gian a: Đậu tƣơng b: Nƣớc chanh c: Hỗn hợp Vùng hấp thụ mẫu khoảng tƣơng đối rộng từ 200 nm đến 550 nm với độ hấp thụ giảm dần, quan sát rõ khoảng 275 nm 37 3.3.2 Tính chất phát xạ huỳnh quang Để nghiên cứu tính chất phát xạ CQDs thu đƣợc, mẫu thời gian phản ứng tối ƣu đƣợc hòa tan nƣớc kích thích tia đơn sắc có tính chất khác đƣợc trình bày nhƣ sau: a) b) 20000 260nm 280nm 300nm 320nm 340nm 360nm 380nm 400nm 420nm 440nm 8000 6000 4000 PL intensity (a.u) PL intensity (a.u) 10000 2000 260nm 280nm 300nm 320nm 340nm 360nm 380nm 400nm 420nm 440nm 16000 12000 8000 4000 0 400 500 600 Wavelength (nm) 400 700 500 600 Wavelength (nm) c) PL intensity (a.u) 25000 260nm 280nm 300nm 320nm 340nm 360nm 380nm 400nm 420nm 440nm 20000 15000 10000 5000 400 500 600 700 Wavelength (nm) Hình 17 Phổ phát xạ dung dịch chấm lƣợng tử từ mẫu thời gian tối ƣu a) Đậu tƣơng; b) Nƣớc chanh; c) Hỗn hợp đậu tƣơng nƣớc chanh CQDs thu đƣợc từ mẫu có dạng đám, vùng phát xạ mẫu khoảng từ 350 đến 700 nm, cực đại khoảng 475 nm cƣờng độ phát xạ cực đại kích thích bƣớc sóng 360 nm Bên cạnh đó, phổ phát xạ có xu hƣớng chuyển dịch sang vùng sóng dài tăng dần bƣớc sóng kích thích 38 700 Để so sánh ảnh hƣởng nguồn nguyên liệu đến khả phát xạ CQDs thu đƣợc từ mẫu: đậu tƣơng, nƣớc chanh, hỗn hợp, so sánh phổ phát xạ PL CQDs thời gian phản ứng tối ƣu lần lƣợt 5ph, 6ph 30s, 5ph với bƣớc sóng kích thích 360 nm (0.3, 3-3) Các mẫu CQDs chuẩn bị đem đo PL đƣợc đo UV-Vis điểm 325 nm có cƣờng độ hấp thụ khoảng 0,1 Kết PL intensity(a.u) nhƣ sau: 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 350 chanh 6ph 30s hon hop 5ph dau tuong 5ph 400 450 500 550 600 Wavelength(nm) Hình 18 Biểu đồ phổ phát xạ mẫu ttối ƣu bƣớc sóng 325nm (0.3, 3-3) Chúng ta dễ dàng nhận thấy dung dịch CQDs tổng hợp từ hỗn hợp đậu tƣơng chanh thời gian phút có khả phát xạ lớn nhất, sau đến mẫu chanh 6ph 30s thấp đậu tƣơng 5ph 3.3.3 Hiệu suất phát xạ lượng tử Để so sánh khả phát quang dung dịch chấm lƣợng tử nhƣ xác định hiệu suất lƣợng tử chủa chúng Hiệu suất lƣợng tử (QY) huỳnh quang tỷ lệ số photon phát xạ số photon mà mẫu hấp thụ Ở khóa luận QY QDs đƣợc tính cách so sánh với dung dịch quynine sulfate chất phát quang có hiệu suất lƣợng tử 39 biết trƣớc Ban đầu, cần xác định phổ hấp thụ phổ phát xạ dung dịch quynine sulfate, cần phải biết điều kiện đo nhƣ dung môi, bƣớc sóng kích thích, nhiệt độ Tiếp theo, lựa chọn điều kiện đo ví dụ nhƣ bƣớc sóng kích thích quang huỳnh quang, độ hấp thụ bƣớc sóng kích thích Tiến hành đo phổ hấp thụ phổ phát xạ mẫu đo mẫu chuẩn dung môi tƣơng ứng Cuối cùng, ta xử lý số liệu tính tốn hiệu suất lƣợng tử tƣơng đối theo công thức: Φf,x= ϕf,st (1) Với:Φf,x,ϕf,st tƣơng ứng QY QDs cần đo mẫu chuẩn Fx Fst lần lƣợt diện tích vùng phổ phát xạ mẫu đo mẫu chuẩn f x fst thể phần hấp thụ mẫu đo mẫu chuẩn F= ∫ p λex ,λem) = ∫ c ( λex ,λem) λemdλem Điều chỉnh độ hấp thụ mẫu đo mẫu chuẩn bƣớc sóng kích thích hệ đo huỳnh quang phƣơng trình (1) đƣợc viết lại thành: Φf,x= ϕf,st Tỉ lệ đƣợc xác định cách tính tỷ số diện tích phổ phát xạ huỳnh quang mẫu CQDs dung dịch Quynine sulfate (trong dung dịch H2SO4 0.5 M) Chúng xác định diện tích phổ phát xạ phần mềm Origin 8.0 Tỉ lệ tỉ lệ độ hấp thụ dung dịch CQDs cần tính dung dịch quynine sulfate (trong dung dịch H2SO4 0.5 M) bƣớc sóng 355 nm Kết đƣợc liệt kê bảng 3.10 dƣới đây: 40 Bảng Hiệu suất phát xạ lƣợng tử dung dịch CQDs STT Mẫu khảo sát Hiệu suất lƣợng tử Đậu tƣơng 3ph 1,7 Đậu tƣơng 5ph 2,1 Chanh 4ph 2,6 Chanh 6ph30s 3,9 Hỗn hợp 3ph30s 3,4 Hỗn hợp 5ph 4,5 Qua bảng số liệu, thấy: So sánh cặp (1,2), (3,4), (5,6) cho thấy: Cùng xuất phát từ nguồn thực phẩm, nhiên hiệu suất lƣợng tử dung dịch CQDs thời gian tối ƣu vƣợt trội hẳn Điều khẳng định thêm rằng: thời gian vi sóng ngắn q trình tạo thành CQDs ít, nhiên thời gian vi sóng dài có phân hủy CQDs dẫn tới hiệu suất lƣợng tử giảm Mẫu dung dịch CQDs tổng hợp từ hỗn hợp (đậu tƣơng chanh tỉ lệ 1:1 thể tích) cho hiệu suất lƣợng tử cao nhất, sau đến chanh thấp đậu tƣơng 41 CHƢƠNG KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công chấm lƣợng tử carbon phƣơng pháp nhiệt vi sóng từ mẫu: đậu tƣơng, nƣớc chanh, hỗn hợp (đậu tƣơng nƣớc chanh với tỉ lệ 1:1 thể tích) với thời gian phản ứng tối ƣu thu đƣợc lần lƣợt 5ph, 6ph 30s, 5ph Phƣơng pháp đƣợc thực dễ dàng, thân thiện với môi trƣờng thời gian tƣơng đối ngắn Đã nghiên cứu tính chất quang học CQDs, phổ hấp thụ thu đƣợc chấm lƣợng tử phù hợp với trình chuyển dịch điện tử đặc trƣng, CQDs có khả hấp thụ tốt khoảng từ 200 nm đến 500 nm Các CQDs có phổ phát xạ huỳnh quang dạng đám trải rộng khoảng từ 350 nm đến gần 650 nm Dƣới ánh sáng kích thích đèn UV, dung dịch cho ánh sáng phát xạ màu sáng xanh Với mẫu CQDs tổng hợp từ hỗn hợp đậu tƣơng chanh (ở thời gian tối ƣu 5ph) có hiệu suất phát quang lớn nhất, sau đến chanh thấp đậu tƣơng Hiệu suất phát xạ huỳnh quang so sánh với dung dịch quynine sulfate đạt từ 1,7 – 4,5 % 42 PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh 1.“Refractive-Index Tuning of Highly Fluorescent Carbon Dots”, Vijay Bhooshan Bhooshan Kumar, Amit Sahu, Xiangping Li, Abu Moshin, and Aharon Gedanken (2017), ACS Appl Mater "The electronic structure of semiconductor nanocrystals", Efros A L., Rosen M (2000), Annu Rev Mater Sci 30, pp 475-521 "Carbon quantum dots: synthesis, properties and applications",Youfu Wang and Aiguo Hu (First published on 17th June 2014), Shanghai Key Laboratory of Advanced Polymeric Materials, School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technology 8.“Haitao L, Zhenhui K, Yang L, Shuit-Tong (2012), LJ Mater Chem.22 p 24230 12 “Formation mechanism and optimization of highly luminescent N-doped grapheme quantum dots” Dan, Q., Min, Z., Ligong, Z., Haifeng, Z., Zhigang, X., Xiabin, J., Raid, E H., Hongyou, F., Zaicheng(2014), S ,Sci.Re,.4p 5294 Tiếng Việt Wikipedia (2016), “Chấm lượng tử” Nanomedicine: Công nghệ nano y học, mục khoa học – cơng nghệ báo dân trí (10/1/2018) Minh Thảo (2014), “đột phá công nghệ chấm lượng tử”, tạp chí khoa học cơng nghệ, sở khoa học cơng nghệ TP.Hồ Chí Minh xuất 43 “Tạp chí khoa học – ĐHSP Hà Nội 2”, vol 47, pp 20–25, 2017 M X Dũng, H Q Bắc, L T Phƣợng, T T Hƣơng, Nghiên cứu tổng hợp chấm lƣợng tử cacbon với hiệu suất lƣợng tử cao, “ Thành phần hóa học thitjcas mè hoa (hypophthalmichthys nobilis) ni khánh hòa” , Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ - T 14, S 6T (2011) Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Xuân Duy, Nguyễn Bảo, Phạm Thị Hiền, Nguyễn Hồng Ngân, Đào Trọng Hiếu 10 Luận văn tốt nghiệp khóa 31- Trƣờng Đại học Cần thơ ngành Công nghê thực phẩm-khoa NN SHUD, gv hƣớng dẫn Nguyễn Thị Thu Thủy (2009) 11 nguồn http://vansu.vn/dinh-duong/bang-thanh-phan-dinh-duong-thuc- pham/170/gan-heo 44 ... KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔNG HỢP VẬT LIỆU PHÁT QUANG TỪ MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ NGUỒN GỐC THỰC VẬT Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hằng Ngành học: Hóa Vơ Cơ Cán hƣớng dẫn Th.S Hồng Quang Bắc Hà Nội - 2018... trên, đề tài này, lựa chọn đề tài Tổng hợp vật liệu phát quang từ số sản phẩm có nguồn gốc thực vật , cụ thể từ đậu tƣơng nƣớc chanh Mục đích nghiên cứu - Tổng hợp chấm lƣợng tử carbon (CQDs) phƣơng... lý, việc sử dụng ngun liệu hóa học hay dung mơi hữu q trình tổng hợp có hạn chế lớn mơi trƣờng khơng an tồn sinh học Tổng hợp vật liệu nano từ nguồn sinh học, có khả tái tạo có khả tự phân hủy sinh