Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots ứng dụng để phát hiện kim loại trong nước

Carbon Nanodots (CNDs) là vật liệu mới có tính ứng dụng phát hiện kim loại nặng trong nước. Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp thủy nhiệt để tổng hợp CNDs từ Citric acid (CA), Urea (URA) và Thiourea (TURA) bằng phương pháp thủy nhiệt ở nhiệt độ cao trong những điều kiện khác nhau. Sau đó, CNDs sẽ được thử nghiệm để phát hiện các kim loại Al, Ag, Hg trong nước với các nồng độ từ 1ppb đến 1ppm. Kết quả cho thấy, có 2 trên 4 mẫu CNDs được thử nghiệm trong nghiên cứu có khả năng nhận diện được ba kim loại Ag, Al và Hg (nồng độ 100ppb đối với ion Al tại mẫu II, 1ppm đối với ion Ag tại mẫu. Như vậy, vật liệu CNDs tổng hợp được có thể xác định sự có mặt của một số ion kim loại trong nước.

Hóa học & Kỹ thuật mơi trường NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CARBON NANODOTS ỨNG DỤNG ĐỂ PHÁT HIỆN KIM LOẠI TRONG NƯỚC Nguyễn Tất Thành1*, Trần Ái Quốc1, Phạm Quốc Nghiệp1, Lê Nữ Liên Ái2, Nguyễn Thị Trà My2 Tóm tắt: Carbon Nanodots (CNDs) vật liệu có tính ứng dụng phát kim loại nặng nước Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp thủy nhiệt để tổng hợp CNDs từ Citric acid (CA), Urea (URA) Thiourea (TURA) phương pháp thủy nhiệt nhiệt độ cao điều kiện khác Sau đó, CNDs thử nghiệm để phát kim loại Al, Ag, Hg nước với nồng độ từ 1ppb đến 1ppm Kết cho thấy, có mẫu CNDs thử nghiệm nghiên cứu có khả nhận diện ba kim loại Ag, Al Hg (nồng độ 100ppb ion Al mẫu II, 1ppm ion Ag mẫu Như vậy, vật liệu CNDs tổng hợp xác định có mặt số ion kim loại nước Từ khóa: Quân sự; Phát xạ kim loại; Carbon nanodots; Thủy nhiệt ĐẶT VẤN ĐỀ Dưới tốc độ phát triển cơng nghiệp vơ tình làm nhiễm bẩn nguồn nước từ nhiều nguồn khác nhau: qua hoạt động từ nhà máy, xí nghiệp, khoan giếng khơng bịt kín khơng cịn sử dụng, khói bụi cơng nghiệp, Kim loại nặng (KLN) ngun tố gây độc tính mạnh nồng độ thấp Một vài KLN như: chì (Pb), thuỷ ngân (Hg), cadimi (Cd), arsen (As), bạc (Ag) Tuy chúng có nhiều ứng dụng cơng nghiệp, nơng nghiệp, y tế, sản phẩm công nghệ cao, quan trọng trình trao đổi chất vượt ngưỡng cho phép độc gây tác hại lâu dài đến thể người Trên giới, có nhiều nghiên cứu chấm lượng tử “Quantum dots” điển nghiên cứu [1] hạt nano Carbon polymer dots (CPDs) phát ion Chì - Pb (II) nồng độ khoảng 10-8 M Tín hiệu huỳnh quang CPDs giảm đáng kể có mặt ion Pb (II) nồng độ khoảng 10-8 M cho thấy, ứng dụng CPDs làm vật liệu phát ion Pb (II) Tổng hợp Nitrogen doped Carbon quantum dot (N-CQD) từ hỗn hợp CA URA phương pháp thủy nhiệt [2] nhiệt độ thủy nhiệt 200oC tiếng Kết cấu trúc N-CQD hấp thụ ánh sáng vùng UV 335 nm, phổ phát xạ kéo dài từ 400 đến 700 nm Màng huỳnh quang N-CQD/PVA sử dụng để phát kim loại Hg2+ nồng độ thấp (10-10 - 10-12 M) dựa vào chế dập tắt huỳnh quang Từ [3, 4] để phát ion Sắt – Fe (III) nghiên cứu tạo CDs từ thực phẩm dư thừa phương pháp thủy nhiệt với khoảng nồng độ từ đến 50µM chấm lượng tử Carbon pha tạp N phân tán tốt, thụ động Ethylenedi-amin sử dụng thành công để phát ion Fe (III) Để triển khai ứng dụng nghiên cứu làm tiền đề tạo vật liệu phát nhanh kim loại nguồn nước, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát khả phát số kim loại nồng độ khác vật liệu CNDs tự điều chế từ điều kiện phịng thí nghiệm Viện Nhiệt đới Môi trường Các nghiên cứu gần cho thấy, CNDs tan nước có hiệu suất phát xạ cao với ưu điểm chi phí thấp, thân thiện với môi trường, dễ thực đặc biệt không độc hại Thông thường đặc thù công việc nên vị trí đứng chân đội ta xa nguồn nước cấp phải sử dụng nguồn nước ngầm nước mặt gần Tuy nhiên, khơng phải nước đâu an tồn tuyệt đối, việc kiểm tra độ an toàn nguồn nước cách nhanh chóng việc đảm bảo sức khỏe đôi ta cần thiết Do vậy, mục tiêu nghiên cứu nhằm làm sở tiền đề cho việc chế tạo vật liệu phát nhanh kim loại nước 130 N T Thành, …, N T T My, “Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp điều chế Trong nhiều năm vừa qua, hạt nano Carbon tổng hợp từ nhiều phương pháp như: phương pháp điện hóa Carbon, phương pháp laser, phương pháp lị vi sóng hay phương pháp thủy nhiệt [5] Trong phương pháp nhóm định lựa chọn phương pháp thủy nhiệt để điều chế nano Carbon phương pháp tổng hợp với chi phí thấp, thân thiện với môi trường, không độc hại dễ thực Thực pha mẫu: Pha dung dịch mẫu theo bảng 1, tiến hành thủy nhiệt khoảng nhiệt độ 1800C đến 2000C Chất rắn hòa tan vào nước cất lần, đặt lên máy khuấy từ để đồng dung dịch Các mẫu tổng hợp làm theo sơ đồ tổng hợp hạt nano Carbon từ URA, TURA CA (hình 1) Bảng Kí hiệu mẫu điều kiện tổng hợp CNDs Thành phần tiền chất ban đầu Thể tích mẫu Nhiệt độ thủy Kí hiệu (ml) nhiệt (oC) a URA (g) b TURA (g) C CA (g) M1 3,03 0 25 200 M2 3,02 7,01 25 200 M3 2,03 7,01 25 200 M4 3,08 7,02 25 200 Hình Quy trình tạo Carbon nanodots phương pháp thủy nhiệt 2.2 Phương pháp xác định kích thước CNDs Kính hiển vi điện tử truyền qua cho phép ghi ảnh với độ phân giải cao Hơn nữa, chùm điện tử hội tụ, nên góc tán xạ điện tử sau truyền qua mẫu lớn tạo nhiều phép phân tích mạnh, ví dụ phép ghi ảnh trường tối với góc lệch vành khuyên lớn (High-annular dark-field imaging - HADF), khả phân tích phân bố nguyên tố với độ phân giải cực cao nhờ phép phân tích phổ tổn hao lượng điện tử (EELS) thực đồng thời với trình ghi ảnh Hơn nữa, ảnh độ phân giải cao trực tiếp liên quan đến nguyên tử khối ngun tố, đó, hữu ích cho việc phân tích hình dạng phân bố dung dịch CNDs dung dịch Nguyên tắc hoạt động kính hiển vi điện tử truyền qua sử dụng chum điện tử có lượng lớn chiếu xuyên qua mẫu nhỏ sử dụng hệ thấu kính để tạo ảnh với độ phóng đại lớn ( lớn tới hang triệu lần), ảnh tạo huỳnh quang, phim quang học ghi nhận máy chụp kỹ thuất số Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, - 2020 131 Hóa học & Kỹ thuật môi trường 2.3 Phương pháp xác định độ hấp thụ Phổ hấp thụ UV- vis hay gọi phổ tử ngoại khả kiến phương pháp hữu hiệu để nghiên cứu tính chất quang học cấu tạo chất Ở điều kiện bình thường, electron phân tử nằm trạng thái bản, nhận ánh sáng kích thích với tần số ʋ thích hợp electron hấp thụ lượng chuyển lên trạng thái kích thích có mức lượng cao Phổ tử ngoại khả kiến chất hữu gắn liền với bước chuyển phổ hấp thụ cho phép ta xác định thơng tin q trình hấp thụ xảy tương ứng với chuyển dời quang học từ số trạng thái đến số trạng thái kích thích Từ đó, xác định bước sóng kích thích hiệu cho q trình quang huỳnh quang Phổ UV-Vis nhóm dùng để xác định độ hấp thụ dung dịch, tiến hành đo mẫu để khảo sát ảnh hưởng axit citric đến độ hấp thụ dung dịch carbon nanodots 2.4 Phương pháp xác định độ phát quang Khả phát xạ hạt nano Carbon khía cạnh quan tâm nghiên cứu Như biết khả phát xạ CNDs khả phát xạ photon màu sắc ánh sáng phát phụ thuộc vào độ rộng vùng cấm Eg, mà Eg tỉ lệ nghịch với kích thước CNDs Do đó, kích thước CNDs ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ màu sắc phát xạ CNDs Vì vậy, quà trình nghiên cứu cấu trúc điện tử CNDs ta phải quan tâm đến cường độ vùng phát xạ hạt nano Carbon Phương pháp phổ phát xạ huỳnh quang PL phương pháp đại cho kết nhanh xác phù hợp với mục đích nghiên cứu đề tài Nguyên lí hoạt động hệ đo: Đèn Xenon flash (nguồn kích thích) phát nguồn sáng lọc hệ cách tử để chọn bước sóng kích thích thích hợp Một phần ánh sáng thu đầu thu quang điện để đồng với tín hiệu thu Phần cịn lại ánh sáng đơn sắc truyền qua buồng mẫu hội tụ mẫu đo Tín hiệu huỳnh quang phát truyền qua hệ cách tử thứ hai thu tín hiệu đầu thu quang điện thứ hai Sau xử lí bước sóng cường độ tia đơn sắc ta thu phổ phát xạ tương ứng với bước sóng kích thích mà ta lựa chọn Hệ đo cho phép ta lựa chọn bước sóng kích thích, khe hẹp tốc độ quét 2.5 Phương pháp xác định cấu tạo CNDs Một phương pháp phân tích hóa lý đại hiệu để xác định phân tích cấu tạo hợp chất phổ hồng ngoại Vùng xạ hồng ngoại (IR) vùng phổ xạ điện từ rộng nằm vùng trông thấy vùng viba, vùng chia thành vùng nhỏ: - Near-IR 400 - 10 cm-1 (1000 - 25 μm); - Mid-IR 4000 - 400 cm-1 (25 - 2,5μm); - Far-IR 14000 - 4000 cm-1 (2,5 - 0,8μm) Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại nói vùng phổ nằm vùng có số sóng 4000 - 400 cm-1 Khi phân tử chiếu xạ, lượng xạ điện từ hấp thụ tần số xạ phù hợp với tần số dao động Phân tử hấp thụ lượng dao động (xê dịch hạt nhân nguyên tử xung quanh vị trí cân bằng) dẫn đến thay đổi độ dài liên kết góc hóa trị tăng giảm tuần hồn Chỉ có dao động làm biến đổi momen lưỡng cực điện liên kết xuất tín hiệu hồng ngoại Sự biến đổi momen lưỡng cực lớn cường độ dải hấp thụ lớn Mỗi loại dao động phân tử hấp thụ tần số xác định, điều thể dải phổ IR Các nhóm chức, nhóm nguyên tử liên kết phân tử có đám phổ hấp thụ hồng ngoại đặc trưng khác Do đó, dựa vào phổ hồng ngoại xác định sơ cấu trúc nhóm chức có mặt sản phẩm 132 N T Thành, …, N T T My, “Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 2.6 Phương pháp thử nghiệm CNDs dung dịch chứa ion kim loại Pha nồng độ ion kim loại Al, Ag, Hg (1ppb, 10ppb, 20ppb, 50ppb, 100ppb 1ppm) tương ứng để thực nghiệm Cho chuẩn kim loại khoảng nồng độ khác vào bình thủy tinh thể tích 1,5ml Sau đó, cho 2-4 giọt dung dịch CNDs vào làm tương tự với mẫu trắng nước cất Sau đó, chiếu qua đèn UV bước sóng khoảng 350nm KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Kết điều chế CNDs Hình Ảnh chụp mẫu sau trình thủy nhiệt từ mẫu I – IV Qua hình ảnh nhận thấy rằng, dung dịch ban đầu mẫu có đổi màu từ khơng màu sang xanh lục, nâu đỏ vàng nhạt Cụ thể:  Mẫu I 100% URA nung 200oC có màu trắng đục, độ phát xạ ánh sáng cao  Mẫu II sử dụng 30% URA 70% CA nhiệt độ 200oC có màu xanh lục, độ phát xạ ánh sáng thấp  Mẫu III sử dụng 20% URA, 10% TURA 70% CA nhiệt độ 200oC có màu nâu đỏ, độ phát xạ ánh sáng thấp  Mẫu VI sử dụng 30% TURA 70% CA nhiệt độ 200oC có màu xanh lục, độ phát xạ ánh sáng thấp So sánh mẫu thủy nhiệt 100% URA nhiệt độ thủy nhiệt khác Sau quan sát mẫu mắt thường mẫu thủy nhiệt 200oC có màu vàng nhạt mẫu thủy nhiệt 180oC gần suốt Tiến hành quan sát đèn UV nhóm nhận thấy, mẫu thủy nhiệt 200oC có độ phát xạ ánh sáng cao Kết cho thấy, nhiệt độ khoảng 200oC, lượng CNDs hình thành khơng cao Cho thấy, trình điều chế CNDs, nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng đến khả hình thành CNDs, kết biểu thị hình 3.2 Kết đo phổ TEM dung dịch CNDs Nhận xét: ảnh TEM GQDs giai đo 50 nm 10 nm cho thấy, vật liệu CNDs có phân tử có kích thước khoảng từ 2–50 nm, hình dạng hình cầu phâ bố đồng nước Quan sát thấy mẫu M1 mẫu M3 có dạng hình cầu kích thước thay đổi từ -50 nm, có khả phân tử có kích thước lớn 10 nm tạp chất mà trình tổng hợp tạo chưa loại bỏ hoàn toàn nên phân bố CNDs nước khơng đồng Mẫu M2 mẫu M4 có dạng hình cầu kích thước nhỏ Kích thước khoảng từ – nm, ngồi có số thuộc dạng hình cầu lớn khoảng 10 nm, hình que có chiều rộng khoảng nm chiều dài khoảng 10 nm, mẫu M2 M4 có kích thước tương đương phân bố đồng dung môi nước Kết đo đạc biểu thị hình hình Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, - 2020 133 Hóa học & Kỹ thuật mơi trường Hình Ảnh chụp SEM mẫu I II Hình Ảnh chụp SEM mẫu III IV 3.3 Kết đo phổ UV-Vis dung dịch CNDs Nhận xét: Mẫu 1: Mẫu số có đỉnh peak hấp thụ bước sóng 334,5 nm độ hấp thụ 0,504 Mẫu số có đỉnh peak hấp thụ bước sóng 334,5 nm Abs 0,661, mẫu số có đỉnh peak hấp thụ 332,0 nm Abs 1,000 Mẫu số có đỉnh peak hấp thụ 332,0 Abs 1,544 Vậy tiền chất ban đầu chấm lượng tử ảnh hưởng đến tính chất hấp thụ quang chấm lượng tử, cụ thể CA làm đăng đáng kể độ hấp thụ mẫu sau thủy nhiệt Kết đo đạc biểu thị hình hình Mẫu I II Hình Hình ảnh phổ UV-Vis mẫu I mẫu II 134 N T Thành, …, N T T My, “Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Mẫu III IV Hình Hình ảnh phổ UV-Vis mẫu III mẫu IV 3.4 Kết chụp phổ FT-IR Nhận xét: Về mặt lý thuyết, thành phần CNDs gồm có C H Tuy nhiên, tương tác mặt carbon với trình khử tách lớp, nay, CNDs báo cáo có nhóm chức gắn bề mặt hydroxyl (OH), epoxy (-O-), carbonyl (-C=O) carboxyl acid (-COOH) Để khảo sát nhóm chức tồn dung dịch CNDs, nhóm nghiên cứu tiến hành chụp phổ FTIR sản phẩm CNDs điều chế Quan sát phổ hồng ngoại IR mẫu M1, M2, M3, M4 ta thấy, mẫu M1, M2, M3 mẫu mà thành phần tiền chất ban đầu có chứa URA xuất đỉnh phổ chồng 3000 – 3600 cm-1 1500 – 1700 cm-1, riêng mẫu M4 mẫu mà thành phần tiền chất ban đầu không chứa URA vùng phổ có đỉnh phổ 3126 cm-1 1580 cm-1 có lẽ khác biệt thành phần URA tạo nên Quan sát phổ hồng ngoại IR mẫu M1, M2, M3 ta thấy, mẫu M2 M3 mẫu có CA URA thành phần tiền chất ban đầu có đỉnh phổ 662 664 cm-1 khu vực từ 500 – 800 cm-1, riêng mẫu M1 khơng có chứa CA thành phần tiền chất ban đầu có nhiều đỉnh phổ bị chồng khu vực từ 500 – 800 cm-1 Quan sát phổ hồng ngọai IR mẫu mẫu CNDs nhận thấy, hình dạng peak mẫu có thay đổi đỉnh phổ 518- 670 cm-1 , 1400-1700 cm-1, 3300–3600 cm-1, 1650 cm-1 tương ứng với dao động C-OC, C-N nhóm - OH mặt phẳng, N-H dao động nhóm amin, đặc biệt đỉnh 1650 cm-1 dao động đặc trưng nhóm amide-carbonyl, điều xác định hình thành nhóm amide thơng qua tương tác nhóm carboxylic mạng tinh thể Cả hai phổ có peak hấp thụ rộng vùng từ 2500-3600 cm-1 Vùng 2500-3000 cm-1 dao động đặc trưng liên kết –C–H mạch hydrocarbon vùng 3000-3600 cm-1 dao động nhóm phân cực –O–H, –N–H Vai 1710 cm-1 nhóm –COOH Ngồi ra, cịn có dao động có đỉnh peak 1550 cm-1 đặc trưng cho nhóm C–N dao động có đỉnh peak 1656 cm-1 đặc trưng cho nhóm R–N–C=O Có thể khẳng định rằng, acid cịn nhóm –OH chưa tham gia phản ứng nhóm –OH nhóm chức acid – Tạp chí Nghiên cứu KH&CN qn sự, Số 67, - 2020 135 Hóa học & Kỹ thuật môi trường COOH tách H linh động phân tử URA tạo thành nước hình thành liên kết R– N–C=O Sự có mặt nhóm phân cực –OH, –CONH–, –NH2 minh chứng cho khả tan tốt CNDs nước Kết đo đạc biểu thị hình hình Hình Phổ IR dung dịch CNDs mẫu I II Hình Phổ IR dung dịch CNDs mẫu III IV 3.5 Kết đo phổ phát quang dung dịch CNDs Nhận xét: Phổ phát xạ mẫu CNDs hình CNDs thu tương đối giống nhau, vùng phát xạ 380-600 nm, đỉnh phát xạ cực đại nằm khoảng 428 nm, riêng mẫu số đỉnh phát xạ nằm khoảng 490 nm Ta thấy cường độ phát xạ tăng dần theo thứ tự: mẫu 2, mẫu 3, mẫu 4, mẫu Hình cho thấy có mặt CA TURA ảnh hưởng tương đối lớn đến độ phát xạ CNDs tổng hợp Hình Phổ phát quang dung dịch CNDs 136 N T Thành, …, N T T My, “Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 3.6 Kết thực nghiệm CNDs mẫu nước chứa kim loại - Mẫu I: phát thấy tượng giảm độ phát quang với ion kim loại Al nồng độ 100ppb Hình 10 Mẫu trắng mẫu chứa ion Al nồng độ 100ppb trước sau qua ánh sáng đèn UV - Mẫu II: không phát thấy tượng giảm độ phát quang mẫu trắng mẫu có chứa kim loại mức nồng độ thử nghiệm Hình 11 Mẫu trắng mẫu chứa ion kim loại trước sau qua ánh đèn UV - Mẫu III: phát thấy tượng giảm độ phát quang mẫu trắng với mẫu chứa ion kim loại Ag nồng độ 1ppm Hình 12 Mẫu trắng mẫu chứa ion kim loại Ag nồng độ 1ppm trước sau qua ánh đèn UV - Mẫu IV: không phát thấy tượng giảm độ phát quang mẫu trắng mẫu có chứa kim loại mức nồng độ thử nghiệm Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, - 2020 137 Hóa học & Kỹ thuật mơi trường Hình 13 Mẫu trắng mẫu chứa ion kim loại trước sau cho qua ánh đèn UV KẾT LUẬN Qua hình ảnh phép đo đạc để xác định tính chất CNDs, ta nhận thấy có mặt CA TURA làm thay đổi rõ rệt tính chất hấp thụ phát quang CNDs tạo thành Lượng CNDs tạo thành bị ảnh hưởng nhiệt độ trình thủy nhiệt Qua kết thực nghiệm thu so sánh mẫu nước cất (mẫu trắng) mẫu chứa kim loại nhận thấy: - Mẫu CNDs tổng hợp từ 3,0g URA điều kiện thủy nhiệt 200oC phát thấy khác biệt độ phản quang cho vào dung dịch có chứa ion kim loại nhôm (Al) nồng độ khoảng 100ppb - Mẫu CNDs tổng hợp từ 2,03g URA, 1,00g TURA 7,01g CA thủy nhiệt nhiệt độ 200oC phát thấy khác biệt độ phản quang cho vào dung dịch có chứa ion kim loại Ag với nồng độ khoảng 1ppm Khi cho dung dịch CNDs vào dung dịch có chứa ion kim loại xuất hiện tượng dập tắt huỳnh quang ánh sáng tia UV với bước sóng 365 Điều phù hợp với cơng bố trước Lời cảm ơn: Nhóm tác giả cảm ơn tài trợ kinh phí Viện Khoa học Công nghệ Quân Viện Nhiệt đới Môi trường, giúp đỡ ý tưởng khoa học PGSTS.Lê Anh Kiên, Ts Đặng Đình Khơi, Ths Trần Tuấn Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đăng Thị Thu Huyền, Nguyễn Thi Quỳnh, Lê Thi Hằng, Lê Quang Trung, Đỗ Thi Thu Hòa, Phạm Thị Hải Yến, Mai Xuân Dũng, "Tổng hợp Polymer Nano Carbon từ thực phẩm ứng dụng phát ion Pb (II)", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ 189(2013): 45 - 51 [2] Đăng Thị Thu Huyền, Lê Thị Thùy Hương, Lê Quang Trung, Đỗ Thi Kiều Loan, Bùi Thị Thu, Đỗ Thị Mỹ Ngọc, Nguyễn Thị Thanh Mai, Mai Văn Tuấn, Mai Xuân Dũng," Nghiên cứu chế tạo màng mỏng chấm lượng tử Carbon pha tạp Nitơ ứng dụng phát kim loại nặng", Journal of Chemistry (2018) [3] Ying Zhou, Yao Liu, Yeqing Li, Ziying He, Quan Xu, Yusheng Chen, Jason Street,e Hao Guo and Michael Nelles, “Multicolor Carbon nanodots from food waste and their heavy metal ion detection application” Royal Societi of Chemistry 2018,8,23657 [4] Sarita Devi, Amanjot Kaur, Sudipta Sarkar, Sujata Vohra & Sachin Tyagi, “Synthesis and characterization of highly luminescent N-doped Carbon quantum dots for metal 138 N T Thành, …, N T T My, “Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước.” Nghiên cứu khoa học công nghệ ion sensing” Taylor&Francis, (2016) ISSN: 1058-4587 (Print) 1607-8489 (Online) Journal homepage: http://www.tandfonline.com/loi/ginf20 [5] Hyunjoo Lee*a,”Utilization of shape-controlled nanoparticles as catalysts with enhanced activity and selectivity”, Department of Chemical andBiomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon 305-701, South Korea ABSTRACT STUDY OF APPLICATION FOR CARBON NANODOTS METAL DETECTION IN THE COUNTRY Carbon Nanodots (CNDs) as new materials have applicability to detect heavy metals in the water The research team used a hydrothermal method to synthesize CNDs from Citric acid (CA), Urea (URA) and thiourea (TURA) by hydrothermal method at a high temperature in different conditions Then CNDs will be tested to detect metals Al, Ag and Hg in water with a concentration of 1ppm 1ppb to The results showed that out of samples CNDs tested in the study have the ability to identify three metals Ag and Al (concentration 100ppb for ion Al in form II 1ppm for ion Ag in samples IV and 100ppb) Such synthetic materials CNDs can determine the presence of certain metal ions in water Keywords: Military; Metal emission; Carbon nanodots; Hydrothermally Nhận ngày 20 tháng 10 năm 2019 Hoàn thiện ngày 16 tháng năm 2020 Chấp nhận đăng ngày 12 tháng năm 2020 Địa chỉ: Viện Nhiệt đới Môi trường – Viện Khoa học Công nghệ Quân sự; Trường Đại học Tài nguyên Mơi trường TP.HCM *Email: thanh.vittep@gmail.com Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, - 2020 139 ... Thành, …, N T T My, ? ?Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước. ” Nghiên cứu khoa học công nghệ 2.6 Phương pháp thử nghiệm CNDs dung dịch chứa ion kim loại Pha nồng độ ion kim loại Al, Ag, Hg (1ppb,... độ phát xạ CNDs tổng hợp Hình Phổ phát quang dung dịch CNDs 136 N T Thành, …, N T T My, ? ?Nghiên cứu chế tạo Carbon Nanodots … nước. ” Nghiên cứu khoa học công nghệ 3.6 Kết thực nghiệm CNDs mẫu nước. .. Ngọc, Nguyễn Thị Thanh Mai, Mai Văn Tuấn, Mai Xuân Dũng," Nghiên cứu chế tạo màng mỏng chấm lượng tử Carbon pha tạp Nitơ ứng dụng phát kim loại nặng", Journal of Chemistry (2018) [3] Ying Zhou,