NGHIÊN cứu TỔNG hợp NANO VÀNG TRÊN hệ CHẤT MANG ALGINATE LACTOSE và ỨNG DỤNG xúc tác PHẢN ỨNG CHẤT ô NHIỄM

1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO VÀNG TRÊN HỆ CHẤT MANG ALGINATE/LACTOSE VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC PHẢN ỨNG CHẤT Ô NHIỄM GVHD: ThS Lê Văn Dũng LỜI CAM ĐOAN CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học Th.S Lê Văn Dũng Các nội dung nghiên cứu, kết đề trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, phần luận văn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Trường đại học Tơn Đức Thắng không liên quan đến vi phạm tác quyền, quyền tơi gây q trình thực (nếu có) TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Tác giả GVHD: ThS Lê Văn Dũng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC PHỤ LỤC ix DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT x LỜI MỞ ĐẦU xi CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 Tổng quan hạt nano kim loại .1 I.1.1 Tính chất hạt nano kim loại .1 I.1.2 Phương pháp tổng hợp vật liệu nano .2 I.1.3 Ứng dụng I.2 Nanocomposite kim loại – polymer .5 I.3 Hạt nano vàng I.3.1 Khái quát I.3.2 Phân loại tính chất .7 I.3.3 Các phương pháp tổng hợp I.3.4 Ứng dụng I.4 Alginate 10 I.4.1 Khái quát .10 I.4.2 Cấu trúc 10 I.4.3 Tính chất ứng dụng 11 GVHD: ThS Lê Văn Dũng I.5 Canxi-axetate .12 I.6 Lactose 12 I.6.1 Khái quát .12 I.6.2 Cấu trúc 13 I.6.3 Tính chất ứng dụng 13 I.7 Tình hình nghiên cứu nước giới 15 I.7.1 Tình hình nghiên cứu giới 15 I.7.2 Tình hình nghiên cứu nước 16 I.8 Điểm luận văn 17 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 18 II.1 Hóa chất, dụng cụ thiết bị thực nghiệm 18 II.1.1 Hóa chất .18 II.1.2 Dụng cụ 18 II.1.3 Thiết bị 19 II.2 Thực nghiệm .20 II.2.1 Pha chế hóa chất chuẩn bị cho q trình tổng hợp 20 II.2.2 Quy trình tạo chất mang Alginate/Lactose 21 II.2.3 Quy trình tạo nano vàng chất mang Alginate/Lactose 22 II.2.4 Khảo sát trình hình thành nano vàng phương pháp đo quang phổ UV-Vis .23 II.2.5 Nghiên cứu đặc tính hóa lý 25 II.2.6 Nghiên cứu ứng dụng xúc tác .25 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 27 III.1 Kết thí nghiệm khảo sát phổ Uv-Vis 27 GVHD: ThS Lê Văn Dũng III.1.1 Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng gel so với ion Au3+ 27 III.1.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ 28 III.1.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian 30 III.2 Kết nghiên cứu đặc tính hóa lý 32 III.2.1 Kết phân tích XRD .32 III.2.2 Kết TEM .33 III.2.3 Thế điện động Zeta .36 III.2.4 Kích thước hạt .38 III.2.5 Kết đo Phổ FT-IR 39 III.2.6 Kết phân tích nhiệt TGA 41 III.2.7 Khảo sát xúc tác 44 KẾT LUẬN 52 KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO .55 PHỤ LỤC 59 GVHD: ThS Lê Văn Dũng DANH MỤC BẢ Bảng Bảng số liệu thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ gel ion Au 3+ đến trình tổng hợp nano vàng .23 Bảng 2 Bảng số liệu thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp nano vàng .24 YBảng Số liệu kết phân tích phổ TGA chất 41 Bảng So sánh hoạt tính xúc tác AuNPs Alginate/Lactose với chất xúc tác khác phản ứng khử NaBH4 với Metyl Orange .48 Bảng 3 So sánh hoạt tính xúc tác AuNPs Alginate/Lactose với chất xúc tác khác phản ứng khử NaBH4 với Rhodamine B .51 GVHD: ThS Lê Văn Dũng DANH MỤ Hình 1 Phương pháp chế tạo hạt nano Hình Các hình dạng nano vàng Hình Các ứng dụng nano vàng Hình Cấu trúc Alginate Sodium 10 Hình Cấu trúc Lactose 13 YHình Sơ đồ quy trình tạo chất mang Alginate/Lactose 21 Hình 2 Sơ đồ quy trình tổng hợp nano vàng hệ chất mang 22 YHình Màu sắc biến đổi phụ thuộc tỉ lệ khối lượng .27 Hình Kết phổ UV-Vis biểu diễn cường độ hấp thụ nano vàng khảo sát tỉ lệ gel ion Au3+ 27 Hình 3 Kết phổ UV-Vis cường độ hấp thụ nano vàng ảnh hưởng nhiệt độ 28 Hình Đồ thị biểu diễn mối tương quan độ hấp thụ, bước sóng hấp thụ tăng nhiệt độ 29 Hình Kết phổ UV-Vis cường độ hấp thụ nano vàng ảnh hưởng thời gian 30 Hình Đồ thị biểu diễn mối tương quan thời gian phản ứng với độ hấp thụ bước sóng hấp thụ .30 Hình Kết đo nhiễu xạ tia X – mẫu T3-AuNPs T4-AuNPs 32 Hình Kết chụp TEM mẫu T3-AuNPs .33 Hình Đồ thị kích thước phân bố hạt nano độ phóng đại 20nm mẫu T3-AuNPs 34 Hình 10 Kết chụp TEM mẫu T4- AuNPs 34 Hình 11 Đồ thị kích thước phân bố hạt nano độ phóng đại 20nm mẫu T4AuNPs 35 Hình 12 Kết đo phổ điện động Zeta 36 GVHD: ThS Lê Văn Dũng Hình 13 Kết đo kích cỡ hạt nano phân bố dung dịch 38 Hình 14 Kết phổ FT-IR chất 39 Hình 16 Kết phân tích phổ TGA chất .41 Hình 17 Phản ứng khử NaBH4 chất màu chưa có xúc tác[23] 44 Hình 18 Sự thay đổi màu sắc chất màu sau trình khử có mặt xúc tác 45 Hình 19 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Metyl Orange với NaBH có mặt xúc tác T3 - AuNPs theo thời gian 46 Hình 20 Đồ thị biểu diễn số tốc độ phản ứng khử có mặt xúc tác T3AuNPs 46 Hình 21 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Metyl Orange với NaBH có mặt xúc tác T4 - AuNPs theo thời gian 47 Hình 22 Đồ thị biểu diễn số tốc độ phản ứng khử có mặt xúc tác T4AuNPs 47 Hình 23 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Rhodamine với NaBH4 có mặt xúc tác T3 - AuNPs theo thời gian 49 Hình 24 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Rhodamine với NaBH4 có mặt xúc tác T3 - AuNPs theo thời gian 49 Hình 25 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Rhodamine với NaBH4 có mặt xúc tác T4 - AuNPs theo thời gian 50 Hình 26 Kết phổ UV-Vis phản ứng khử Rhodamine với NaBH4 có mặt xúc tác T4 - AuNPs theo thời gian 50 Y GVHD: ThS Lê Văn Dũng DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục Kích thước hạt mẫu T3-AuNps 59 Phụ lục Kích thước hạt mẫu T4-AuNPs 60 Phụ lục Kích thước hạt mẫu nano trống 61 Phụ lục Thế Zeta mẫu T3-AuNPs .62 Phụ lục Thế Zeta mẫu T4-AuNps .63 Phụ lục Thế Zeta mẫu nano trống .64 Phụ lục Ảnh chụp TEM mâu T3-AuNPs 65 Phụ lục Ảnh chụp TEM mẫu T4-AuNPs 66 Phụ lục Phổ nhiễu xạ XRD mẫu T4 – AuNPs .67 Phụ lục 10 Phổ nhiễu xạ XRD mẫu T3-AuNPs .68 Phụ lục 11 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA mẫu T3-AuNPs T4AuNPs 69 Phụ lục 12 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA mẫu nano trống Alg 70 Phụ lục 13 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA Lactose 71 Phụ lục 14 Kết phổ IR Alginate sodium 72 Phụ lục 15 Kết phổ IR Lactose 72 Phụ lục 16 Kết phổ IR mẫu trống 73 Phụ lục 17 Kết phổ IR mẫu T3-AuNPs 73 Phụ lục 18 Kết phổ IR mẫu T4-AuNPs 74 GVHD: ThS Lê Văn Dũng 10 DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT FT-IR Fourier transform infrared radiation Alg Sodium Alginate TEM Transmission Electron Microscopy – Kính hiển vi điện tử truyền qua TGA Thermogravimetry analysis XRD X-ray powder diffraction UV-Vis UltraViolet-Visible Spectroscopy - Phổ tử ngoại khả kiến NaBH4 Sodium Borohydride Abs Absorptance AuNPs Au nanoparticles MO Metyl Orange RH Rhodamine T4-AuNPs Mẫu nano vàng tổng hợp tỉ lệ khối lượng 0.04 T3-AuNPs Mẫu nano vàng tổng hợp tỉ lệ khối lượng 0.03 GVHD: ThS Lê Văn Dũng Phụ lục Thế Zeta mẫu T4-AuNps Phụ lục Thế Zeta mẫu nano trống Phụ lục Ảnh chụp TEM mâu T3-AuNPs Phụ lục Ảnh chụp TEM mẫu T4-AuNPs Phụ lục Phổ nhiễu xạ XRD mẫu T4 – AuNPs Phụ lục 10 Phổ nhiễu xạ XRD mẫu T3-AuNPs Phụ lục 11 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA mẫu T3-AuNPs T4AuNPs Phụ lục 12 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA mẫu nano trống Alg Phụ lục 13 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA Lactose Phụ lục 14 Kết phổ IR Alginate sodium Phụ lục 15 Kết phổ IR Lactose Phụ lục 16 Kết phổ IR mẫu trống Phụ lục 17 Kết phổ IR mẫu T3-AuNPs Phụ lục 18 Kết phổ IR mẫu T4-AuNPs ... lý trên, tơi chọn hướng nghiên cứu đề tài « Tổng hợp nano vàng hệ chất mang Alginate/ Lactose ứng dụng xúc tác phản ứng phân hủy chất ô nhiễm » Mục tiêu đề tài « Tổng hợp nano vàng chất mang Alginate/ Lactose. .. nano vàng ứng dụng xúc tác phản ứng phân hủy chất màu ô nhiễm quan tâm nhờ xuất đặc tính lạ so với vàng dạng khối Hoạt tính xúc tác hạt nano kim loại chất mang nghiên cứu cao hẳn so với hạt nano. .. Alginate/ Lactose ứng dụng xúc tác » Nội dung đề tài  Tổng hợp nano vàng hệ chất mang Alginate/ Lactose  Khảo sát điều kiện tỉ lệ, nhiệt độ thời gian tối ưu tổng hợp nano vàng  Xác định tính chất