luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp vật liệu trên cơ sở cobalt oxide cầu xốp và ứng dụng

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHAN THỊ KIM THƯ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ COBALT OXIDE CẦU XỐP VÀ ỨNG DỤNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HUẾ - NĂM 2020 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHAN THỊ KIM THƯ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ COBALT OXIDE CÀU XỐP VÀ ỨNG DỤNG Ngành: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ Mã số: 9440119 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS ĐINH QUANG KHIẾU GS.TS KURT KALCHER HUẾ - NĂM 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận án trung thực; Trong có số kết chung nhóm nghiên cứu hướng dẫn GS TS Đinh Quang Khiếu (Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế) Huế, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận án Phan Thị Kim Thư LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo, GS.TS Đinh Quang Khiếu tận tâm hướng dẫn, định hướng nghiên cứu để luận án hoàn thành, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho suốt trình thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn GS TS Kurt Kalcher xa giúp đỡ cố gắng tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận án T ôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ, dạy nhiệt tình thầy, PGS TS N guyễn Hải Phong, mơn Hố phân tích, trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Tôi xin chân thành cảm ơn q thầy Bộ mơn Hóa lý thuyết Hóa lý, q thầy Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học, Đại học Huế giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu, thực bảo vệ luận án Cùng với trân trọng đó, tơi chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường CĐSP Đắk Lắk, lãnh đạo Khoa KHTN đồng nghiệp Bộ môn Hóa học, Khoa Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân bạn bè ln quan tâm, khích lệ, động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập vừa qua Huế, tháng năm 2020 Tác giả luận án Phan Thị Kim Thư DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt AAS ACE Ý nghĩa tiếng Anh Atomic Absorption Spectrophotometric Acetaminophen Ý nghĩa tiếng Việt Phổ hấp thụ nguyên tử Acetaminophen ASA Ascorbic acid Acid ascorbic ASV Anode Stripping Voltametry Von - ampe hòa tan anot BET Brunauer-Emmett-Teller method B-RBS Britton-Robinson buffer solution CAF Caffeine Caffeine CB Conduction band Vùng dẫn COD Chemical oxygen demand Nhu cầu oxi hóa học CSV Cathode Stripping Voltametry Von - ampe hòa tan catot CTAB Cetyl trimethylammonium bromide Cetrimonium bromua CV Circle Voltametry Von - ampe vòng DA Dopamine Dopamine &E Phương pháp BrunauerEmmett-Teller Dung dịch đệm BrittonRobinson Biên độ xung DG D-Glucose D-Glucose DPV Differential Pulse Voltammetry Xung vi phân EACC Accumulation Potential Ep Thế làm giàu Energy Dispersive X-ray spectroscopy Phổ tán xạ lượng tia X Peak Potential Thế đỉnh GCE Glassy carbon electrode Điện cực than thủy tinh GO Graphene oxide Graphene oxide HPLC High Performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu cao HX Hypoxanthine Hypoxanthine EDX Ip Peak Amplitude Cường độ dòng đỉnh IUPAC International Union of Pure and Chemistry LOD Limit Of Detection Liên minh quốc tế Hoá học tuý Hoá học ứng dụng Giới hạn phát LOQ Limit Of Quantitation Giới hạn định lượng PBS Phosphate Buffer Solution Dung dịch đệm phosphate Rev Recovery Độ thu hồi rGO Reduced Graphene Oxide Graphene oxide dạng khử RSD Relative Standard Deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn SEM Scanning electron Microscope Kính hiển vi điện tử qt SqW Square Wave Sóng vng tAcc Accumulation Time Thời gian làm giàu TGA Thermogravimetry Analyse Phân tích nhiệt UA Uric acid Acid Uric UV UVVISDRS Ultraviolet Ultraviolet Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy V Cực tím Phổ UV - VIS phản xạ khuếch tán Tốc độ quét VB Valence band Vùng hóa trị VIS Visible light Ánh sáng nhìn thấy VSM Vibrating sample magnetometer Từ kế mẫu rung WE Working Electrode Điện cực làm việc XN Xanthine Xanthine XPS X-ray photo electron spectroscopy Phổ quang điện tử tia X XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ xiii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 VẬT LIỆU NANO OXIDE KIM LOẠI TEMPLATE CẦU .3 1.1.1 Một số nghiên cứu tổng hợp template carbon cầu 1.1.2 Một số nghiên cứu tổng hợp nano oxide kim loại sử dụng templatecầu 1.1.3 Một số nghiên cứu tổng hợp nano cobalt oxide nano cobaltferrite 13 1.2 ỨNG DỤNG CẢM BIẾN KHÍ CỦA NANO COBALT OXIDE CẦU RỖNG 24 1.3 ỨNG DỤNG CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA CỦA NANO COBALT FERRITE TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ .31 1.4 KẾT LUẬN PHẦN TỔNG QUAN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 42 Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 MỤC TIÊU .45 2.2 NỘI DUNG .45 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .45 2.3.1 Đặc trưng vật liệu 45 2.3.2 Đo cảm biến khí 53 2.3.3 Các phương pháp von - ampe (Voltametry) .55 2.4 THỰC NGHIỆM 56 2.4.1 Hoá chất, dụng cụ 56 2.4.2 Tổng hợp vật liệu .57 2.4.2.1 Tổng hợp khung carbon hình cầu 57 2.4.2.2 Tổng hợp nano cobalt oxide cầu rỗng .58 2.4.2.3 Tổng hợp nano cobalt ferrite cầu rỗng 60 2.4.2.4 Chuẩn bị điện cực than thuỷ tinh biến tính cobalt ferrite cầu rỗng 60 2.4.2.5 Chuẩn bị điện cực graphene oxide dạng khử biến tính cobalt ferrite cầu rỗng 61 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 3.1 TỔNG HỢP NANO COBALT OXIDE CẦU RỖNG VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CẢM BIẾN KHÍ 63 3.1.1 Tổng hợp đặc trưng vật liệu carbon hình cầu 63 3.1.2 Tổng hợp đặc trưng vật liệu nano cobalt oxide khuôn carbon cầu 67 3.1.3 Hoạt tính cảm biến khí nano cobalt oxide hình cầu rỗng .72 3.2 TỔNG HỢP NANO COBALT FERRITE CẦU RỖNG VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA .78 3.2.1 Tổng hợp đặc trưng vật liệu cobalt ferrite cầu rỗng 78 3.2.2 Sử dụng vật liệu cobalt ferrite cầu rỗng để phát triển loại điện cực dùng phương pháp phân tích von - ampe hòa tan 84 3.3 TỔNG HỢP NANO COBALT FERRITE/GRAPHENE OXIDE KHỬ VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA 97 3.3.1 Tổng hợp đặc trưng vật liệu cobalt ferrite/graphene oxide khử (CoFe2O4/rGO) 97 3.3.2 Sử dụng vật liệu CoFe2O4/rGO để phát triển loại điện cực dùng phương pháp phân tích von - ampe hịa tan 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .115 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Một số nghiên cứu carbon hóa thủy nhiệt tổng hợp khối cầu carbon Bảng 1.2 Hoạt tính cảm biến khí CO 3O4 hình thái khác với số khí 30 Bảng 2.1 Hoá chất dùng luận án 56 Bảng 2.2 Tỷ lệ mol carbon cầu: muối cobalt (II) nitrate để tổng hợp nano cobalt oxide 59 Bảng 3.1 So sánh độ nhạy khí vật liệu Co 3O4 tổng hợp với độ nhạy khí Co3O4 tác giả khác 78 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất cản trở đến tín hiệu dịng đỉnh (ASA, ACE, CAF 10-6 M dung dịch đệm B-RBS 0,2 M, pH = 4) 92 Bảng 3.3 So sánh phương pháp DPV xác định ASA, ACE CAF với số điện cực công bố .94 Bảng 3.4 Kết xác định ASA, ACE CAF mẫu dược phẩm phương pháp DPV phương pháp HPLC 95 Bảng 3.5 Kết xác định ASA, ACE CAF mẫu đồ uống phương pháp DPV phương pháp HPLC 96 Bảng 3.6 Giới hạn dung sai chất cản trở nồng độ chất phân tích CUA = CXN = CHX = 10-5 M đệm PBS 0,2M, pH = 110 Bảng 3.7 Giá trị trung bình Ip, RSD, ^ • RSDH .111 Bảng 3.8 So sánh phương pháp đề xuất với số phương pháp điện hóa tương tự khác để xác định UA, XN HX 113 Bảng 3.9 Xác định UA, XN HX nước tiểu người 114 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Ảnh SEM carbon cầu tổng hợp từ a) glucose 0,3 M 190 oC giờ; b) Xứ lý thuỷ nhiệt lần .4 Hình 1.2 Phổ FT - IR carbon cầu Hình 1.3 Phổ C1s O1s carbon cầu Hình 1.4 Cơ chế đề xuất hình thành carbon cầu .5 Hình 1.5 Q trình dehydrate carbon hố a) glucosevà b)fructose phương phápthuỷ nhiệt Hình 1.6 Sơ đồ minh hoạ tạo thành carbon cầu Hình 1.7 Khuôn cầu carbon tổng hợp theo cách khác nhau: a) Au@carbon cầu phương pháp khứ thủy nhiệt bao bọc; b,c) Ag@carbon cầu phương pháp bao bọc hạt nano bạc; d) Cấu trúc lớp với lõi bạc, vỏ bạch kim, xen kẽ lớp carbon tạo thành theo trình bao bọc hạt hồi lưu Hình 1.8 Nano Ag C@Ag thủy nhiệt 180 °C khoảng thời gian khác 10 Hình 1.9 Sơ đồ minh họa quy trình thí nghiệm [145] Hình 1.10 Ảnh SEM A) TiO2 cầu rỗng; B) SnO2 cầu rỗng 10 Hình 1.11 Ảnh TEM HRTEM SnO2 cầu rỗng 11 Hình 1.12 Sơ đồ minh họa trình tổng hợp nano oxide kim loại dạng cầu rỗng sứ dụng khuôn carbon cầu 12 12 Hình 1.13 Bột hạt nano silic rỗng (PHSNPs) (a) bột cầu rỗng Q2O3 (b), a - Fe2O3 (c), Co3O4 (d), NiO (e) ZnO (f) 15 Hình 1.14 Cấu trúc spinel cobalt (II, III) oxide Hình 1.15 a) Ảnh SEM khn cầu PS đơn lớp; b) Co 3O4 cầu rỗng đơn lớp;16c, Ảnh TEM Co3O4 cầu rỗng Hình 1.16 Ảnh TEM độ phóng đại thấp a) CoO; b) Co3O4 d) 17 Hình 1.17 a) Minh hoạ chế tăng trưởng cobalt oxide ferritin; b) Ảnh STEM ferritin có lõi Co1000; c, d) Ảnh phóng đại Co1000 (hạt mũi tên 17 ảnh) lõi oxide kim loại ferritin Thanh tỷ lệ nm 18 [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] Kalimuthu P., John S.A (2010), Simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine, uric acid and xanthine using a nanostructured polymer film modiíied electrode, Talanta, 80 (5), pp 1686-1691 Kang D (2007), On the elliptic problems with critical weighted SobolevHardy exponents, Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, 66 (5), pp 1037-1050 Kang X., Wang J., Wu H., Liu J., Aksay I.A., Lin Y (2010), A graphene-based electrochemical sensor for sensitive detection of paracetamol, Talanta, 81 (3), pp 754-759 Khoshhesab Z.M (2015), Simultaneous electrochemical determination of acetaminophen, caffeine and ascorbic acid using a new electrochemical sensor based on CuO-graphene nanocomposite, RSC Advances, (115), pp 9514095148 Kim H.-J., Lee J.-H (2014), Highly sensitive and selective gas sensors using p-type oxide semiconductors: Overview, Sensors andActuators B: Chemical, 192, pp 607-627 Kim J.-W., Choi S.H., Lillehei P.T., Chu S.-H., King G.C., Watt G.D (2005), Cobalt oxide hollow nanoparticles derived by bio-templating, Chemical Communications (32), pp 4101-4103 Kim J.Y., Choi N.-J., Park H.J., Kim J., Lee D.-S., Song H (2014), A hollow assembly and its three-dimensional network formation of single-crystalline Co3O4 nanoparticles for ultrasensitive formaldehyde gas sensors, The Journal of Physical Chemistry C, 118 (45), pp 25994-26002 Kumar A.S., Swetha P (2010), Ru (DMSO) 4Cl2 nano-aggregated Nafion membrane modified electrode for simultaneous electrochemical detection of hypoxanthine, xanthine and uric acid, Journal of Electroanalytical Chemistry, 642 (2), pp 135-142 Kumar K.G., Letha R (1997), Determination of paracetamol in pure form and in dosage forms using N, N-dibromo dimethylhydantoin, Journal of Pharmaceutical andBiomedical Analysis, 15 (11), pp 1725-1728 Kumar L., Kumar P., Narayan A., Kar M (2013), Rietveld analysis of XRD patterns of different sizes of nanocrystalline cobalt ferrite, International Nano Letters, (1), pp [73] Kumary V.A., Divya J., Nancy T.M., Sreevalsan K (2013), Voltammetric detection of paracetamol at cobalt ferrite nanoparticles modiíied glassy carbon electrode, International Journal of Electrochemical Science, (5), pp 66106619 [74] Kumbhar V., Jagadale A., Shinde N., Lokhande C (2012), Chemical synthesis of spinel cobalt ferrite (CoFe2O4) nano-flakes for supercapacitor application, AppliedSurface Science, 259, pp 39-43 [75] Lau O.-W., Luk S.-F., Cheung Y.-M (1989), Simultaneous determination of ascorbic acid, caffeine and paracetamol in drug formulations by differentialpulse voltammetry using a glassy carbon electrode, Analyst, 114 (9), pp 10471051 [76] Laviron E (1979), General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems, Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry, 101 (1), pp 19-28 [77] Laviron E (1984), Electrochemical reactions with protonations at equilibrium: Part XII The 2e-, 2H+ homogeneous isotopic electron exchange reaction (nine-member square scheme), Journal of Electroanalytical Chemistry and interfacial electrochemistry, 169 (1-2), pp 29-46 [78] Li J., Kuang D., Feng Y., Zhang F., Xu Z., Liu M (2012), A graphene oxidebased electrochemical sensor for sensitive determination of 4-nitrophenol, Journal of hazardous materials, 201, pp 250-259 [79] Li J., Sun J., Wang L., Zahn P., Cao Z., Wang Z (2008), Applied Physics A: Material Sciencw Processing [80] Li M., Li W., Liu S (2011), Hydrothermal synthesis, characterization, and KOH activation of carbon spheres from glucose, Carbohydrate Research, 346 (8), pp 999-1004 [72] [81] [82] Li Q., Du Y., Li X., Lu G., Wang W., Geng Y., Liang Z., Tian X (2016), Different CO3O4 mesostructures synthesised by templating with KIT-6 and SBA-15 via nanocasting route and their sensitivities toward ethanol, Sensors andActuators B: Chemical, 235, pp 39-45 .Li W.-Y., Xu L.-N., Chen J (2005), CO3O4 nanomaterials in lithium-ion batteries and gas sensors, Advanced Functional Materials, 15 (5), pp 851- 857 .Lin Y., Ji H., Shen Z., Jia Q., Wang D (2016), Enhanced acetone sensing properties of CO3O4 nanosheets with highly exposed (111) planes, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27 (2), pp 2086-2095 [84] Liu A., Che H., Mu J., Bai Y., Zhao S., Hou J., Zhang X (2014), Facile synthesis of 3D hierarchical dandelion-like CO 3O4 microspheres for superior ethanol gas sensing properties, Chemistry Letters, 43 (9), pp 1447-1449 [85] Liu C.-Y., Chen C.-F., Leu J.-P (2009), Fabrication of mesostructured cobalt oxide sensor and its application for CO detector, Electrochemical and SolidState Letters, 12 (4), pp J40-J43 [86] Liu S., Wang Z., Zhao H., Fei T., Zhang T (2014), Ordered mesoporous CO3O4 for high-performance toluene sensing, Sensors and Actuators B: Chemical, 197, pp 342-349 [87] Liu X., Hu M., Wang Y., Liu J., Qin Y (2016), High sensitivity NO2 sensor based on CuO/p-porous Silicon heterojunction at room temperature, Journal of Alloys and Compounds, 685, pp 364-369 [88] Liu Y., Yang P., Wang W., Dong H., Lin J (2010), Fabrication and photoluminescence properties of hollow Gd2O3 : Ln (Ln= Eu3+, Sm3+) spheres via a sacrificial template method, CrystEngComm, 12 (11), pp 3717-3723 [89] Liu Y., Zhu G., Ge B., Zhou H., Yuan A., Shen X (2012), Concave CO3O4 octahedral mesocrystal: polymer-mediated synthesis and sensing properties, CrystEngComm, 14 (19), pp 6264-6270 [90] Lourenẹão B.C., Medeiros R.A., Rocha-Filho R.C., Fatibello-Filho O (2010), Simultaneous Differential Pulse Voltammetric Determination of Ascorbic [83] Acid and Caffeine in Pharmaceutical Formulations Using a Boron Doped Diamond Electrode, Electroanalysis, 22 (15), pp 1717-1723 [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] Lu A.H., Salabas E.e.L., Schuth F (2007), Magnetic nanoparticles: synthesis, protection, functionalization, and application, Angewandte Chemie International Edition, 46 (8), pp 1222-1244 .Lu Y., Zhan W., He Y., Wang Y., Kong X., Kuang Q., Xie Z., Zheng L (2014), MOF-templated synthesis of porous Co3Ũ4 concave nanocubes with high speciíic surface area and their gas sensing properties, ACS Applied Materials & Interfaces, (6), pp 4186-4195 .Luijkx G.C., van Rantwijk F., van Bekkum H., Antal Jr M.J (1995), The role of deoxyhexonic acids in the hydrothermal decarboxylation of carbohydrates, Carbohydrate Research, 272 (2), pp 191-202 .Ma M., Pan Z., Guo L., Li J., Wu Z., Yang S (2012), Porous cobalt oxide nanowires: Notable improved gas sensing performances, Chinese Science Bulletin, 57 (31), pp 4019-4023 .Mallah M.A., Sherazi S.T.H., Mahesar S.A., Khaskheli A.R (2012), Simultaneous quantification of ibuprofen and paracetamol in tablet formulations using transmission Fourier transform infrared spectroscopy, American Journal Analytical Chemistry, (8), pp 503-511 .Man L., Niu B., Xu H., Cao B., Wang J (2011), Microwave hydrothermal synthesis of nanoporous cobalt oxides and their gas sensing properties, Materials Research Bulletin, 46 (7), pp 1097-1101 .Mandl J., Szarka A., Banhegyi G (2009), Vitamin C: update on physiology and pharmacology, British Journal of Pharmacology, 157 (7), pp 1097-1110 .Manova E., Kunev B., Paneva D., Mitov I., Petrov L., Estournès C., D'Orléan C., Rehspringer J.-L., Kurmoo M (2004), Mechano-synthesis, characterization, and magnetic properties of nanoparticles of cobalt ferrite, CoFe2O4, Chemistry of Materials, 16 (26), pp 5689-5696 .Mi Y., Hu W., Dan Y., Liu Y (2008), Synthesis of carbon micro-spheres by a glucose hydrothermal method, Materials Letters, 62 (8-9), pp 1194-1196 [100] Morris M.C (1981), Standard X-ray Diffraction Powder Patterns: Data for 58 [101] [102] [103] substances, US Department of Commerce, National Bureau of Standards Nassar M.Y., Khatab M (2016), Cobalt ferrite nanoparticles via a templatefree hydrothermal route as an efficient nano-adsorbent for potential textile dye removal, RSC Advances, (83), pp 79688-79705 Nassar M.Y., Mohamed T.Y., Ahmed I.S., Mohamed N.M., Khatab M (2017), Hydrothermally synthesized Co3O4, a-Fe2O3, and CoFe2O4 nanostructures: efficient nano-adsorbents for the removal of Orange G textile dye from aqueous media, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 27 (5), pp 1526-1537 Nguyen H., El-Safty S.A (2011), Meso-and macroporous Co 3O4 nanorods for [104] [105] [106] [107] effective VOC gas sensors, The Journal of Physical Chemistry C, 115 (17), pp 8466-8474 Nihei H., Kanemitsu H., Tamura A., Oka H., Sano K (1989), Cerebral uric acid, xanthine, and hypoxanthine after ischemia: the effect of allopurinol, Neurosurgery, 25 (4), pp 613-617 Nlebedim I., Ranvah N., Williams P.I., Melikhov Y., Anayi F., Snyder J.E., Moses A.J., Jiles D (2009), Iníluence of vacuum sintering on microstructure and magnetic properties of magnetostrictive cobalt ferrite, Journal of Magnetism andMagnetic Materials, 321 (17), pp 2528-2532 Ohnishi M., Kozuka Y., Ye Q.-L., Yoshikawa H., Awaga K., Matsuno R., Kobayashi M., Takahara A., Yokoyama T., Bandow S (2006), Phase selective preparations and surface modifications of spherical hollow nanomagnets, Journal of Materials Chemistry, 16 (31), pp 3215-3220 Palecek E., Scheller F., Wang J (2005), Electrochemistry of nucleic acids and [108] proteins: towards electrochemical sensors for genomics and proteomics , Elsevier Park J., Shen X., Wang G (2009), Solvothermal synthesis and gas-sensing performance of Co3O4 hollow nanospheres, Sensors and Actuators B: Chemical, 136 (2), pp 494-498 Patil D., Patil P., Subramanian V., Joy P.A., Potdar H.S (2010), Highly sensitive and fast responding CO sensor based on CO 3O4 nanorods, Talanta, 81 (1-2), pp 37-43 [110] Peerakiatkhajohn P., Yun J.H., Chen H., Lyu M., Butburee T., Wang L (2016), Stable hematite nanosheet photoanodes for enhanced photoelectrochemical water splitting, Advanced Materials, 28 (30), pp 64056410 [111] Peng W., Li T., Li H., Wang E (1994), Direct injection of urine and determination of acetaminophen by micellar liquid chromatography with a wall-jet cell/carbon fibre microelectrode, Analytica Chimica Acta, 298 (3), pp 415-421 [112] Phong N.H., Toan T.T.T., Tinh M.X., Tuyen T.N., Mau T.X., Khieu D.Q (2018), Simultaneous voltammetric determination of ascorbic acid, paracetamol, and caffeine using electrochemically reduced graphene-oxidemodiíied electrode, Journal of Nanomaterials, 2018 [113] Pillai V., Shah D (1996), Synthesis of high-coercivity cobalt ferrite particles using water-in-oil microemulsions, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 163 (1-2), pp 243-248 [114] Ponnaiah S.K., Periakaruppan P., Vellaichamy B (2018), New electrochemical sensor based on a silver-doped iron oxide nanocomposite coupled with polyaniline and its sensing application for picomolar-level detection of uric acid in human blood and urine samples, The Journal of Physical Chemistry B, 122 (12), pp 3037-3046 [115] Pournaghi-Azar M., Saadatirad A (2010), Simultaneous determination of paracetamol, ascorbic acid and codeine by differential pulse voltammetry on the aluminum electrode modified by thin layer of palladium, Electroanalysis, 22 (14), pp 1592-1598 [116] Qi T., Huang C., Yan S., Li X.-J., Pan S.-Y (2015), Synthesis, characterization and adsorption properties of magnetite/reduced graphene oxide nanocomposites, Talanta, 144, pp 1116-1124 [109] Qian H.-s., Han F.-m., Zhang B., Guo Y.-c., Yue J., Peng B.-x (2004), Noncatalytic CVD preparation of carbon spheres with a speciíic size, Carbon, 42 (4), pp 761-766 [118] Qu B., Zhu C., Li C., Zhang X., Chen Y (2016), Coupling hollow FesO4-Fe nanoparticles with graphene sheets for high-performance electromagnetic wave absorbing material, ACSApplied Materials & Interfaces, (6), pp 37303735 [119] Qu F., Feng C., Li C., Li W., Wen S., Ruan S., Zhang H (2014), Preparation and xylene-sensing properties of Co3O4 nanoíibers, International Journal of AppliedCeramic Technology, 11 (4), pp 619-625 [120] Raj M.A., John S.A (2013), Simultaneous determination of uric acid, xanthine, hypoxanthine and caffeine in human blood serum and urine samples using electrochemically reduced graphene oxide modiíied electrode, Analytica Chimica Acta, 771, pp 14-20 [121] Rajeswari J., Kishore P.S., Viswanathan B., Varadarajan T.K (2009), Onedimensional MoO2 nanorods for supercapacitor applications, Electrochemistry Communications, 11 (3), pp 572-575 [122] Ramos M.L., Tyson J.F., Curran D.J (1998), Determination of acetaminophen by flow injection with on-line chemical derivatization: Investigations using visible and FTIR spectrophotometry, Analytica Chimica Acta, 364 (1-3), pp 107-116 [123] Raut A.V., Kurmude D., Shengule D., Jadhav K (2015), Effect of gamma irradiation on the structural and magnetic properties of Co-Zn spinel ferrite nanoparticles, Materials Research Bulletin, 63, pp 123-128 [124] Ravichandran M., Oza G., Velumani S., Ramirez J.T., Garcia-Sierra F., Andrade N.B., Garza-Navarro M.A., Garcia-Gutierrez D.I., Asomoza R (2014), One-dimensional ordered growth of magneto-crystalline and biocompatible cobalt ferrite nano-needles, Materials Letters, 135, pp 67-70 [117] Sakaki T., Shibata M., Miki T., Hirosue H., Hayashi N (1996), Reaction model of cellulose decomposition in near-critical water and fermentation of products, Bioresource Technology, 58 (2), pp 197-202 [126] Shahrokhian S., Asadian E (2010), Simultaneous voltammetric determination of ascorbic acid, acetaminophen and isoniazid using thionine immobilized multi-walled carbon nanotube modiíied carbon paste electrode, Electrochimica Acta, 55 (3), pp 666-672 [127] Sheng Z.-H., Zheng X.-Q., Xu J.-Y., Bao W.-J., Wang F.-B., Xia X.-H (2012), Electrochemical sensor based on nitrogen doped graphene: simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid, Biosensors and Bioelectronics, 34 (1), pp 125-131 [128] Shi R., Chen G., Ma W., Zhang D., Qiu G., Liu X (2012), Shape-controlled synthesis and characterization of cobalt oxides hollow spheres and octahedra, Dalton Transactions, 41 (19), pp 5981-5987 [129] Soleymani J., Hasanzadeh M., Shadjou N., Jafari M.K., Gharamaleki J.V., Yadollahi M., Jouyban A (2016), A new kinetic-mechanistic approach to elucidate electrooxidation of doxorubicin hydrochloride in unprocessed human fluids using magnetic graphene based nanocomposite modified glassy carbon electrode, Materials Science and Engineering: C, 61, pp 638-650 [130] Song J., Ma Z.-Y., Li C., Wu R.-J (2010), Synthesis of ferric oxide nanoparticles with controllable crystal phases by salt-assisted combustion method, Wuji Cailiao Xuebao (Journal of Inorganic Materials), 25 (7), pp 780-784 [131] Sun C., Rajasekhara S., Chen Y., Goodenough J.B (2011), Facile synthesis of monodisperse porous Co3O4 microspheres with superior ethanol sensing properties, Chemical Communications, 47 (48), pp 12852-12854 [132] Sun C., Su X., Xiao F., Niu C., Wang J (2011), Synthesis of nearly monodisperse Co3O4 nanocubes via a microwave-assisted solvothermal process and their gas sensing properties, Sensors and Actuators B: Chemical, 157 (2), pp 681-685 [125] Sun C., Sun J., Xiao G., Zhang H., Qiu X., Li H., Chen L (2006), Mesoscale organization of nearly monodisperse flowerlike ceria microspheres, The Journal of Physical Chemistry B, 110 (27), pp 13445-13452 [134] Sun X., Li Y (2004), Colloidal carbon spheres and their core/shell structures with noble-metal nanoparticles, Angewandte Chemie International Edition, 43 (5), pp 597-601 [135] Sun X., Li Y (2004), Ga2O3 and GaN semiconductor hollow spheres, Angewandte Chemie International Edition, 43 (29), pp 3827-3831 [136] Sun X., Li Y (2005), Ag@C core/shell structured nanoparticles: controlled synthesis, characterization, and assembly, Langmuir, 21 (13), pp 6019-6024 [137] Sun X., Liu J., Li Y (2006), Use of carbonaceous polysaccharide microspheres as templates for fabricating metal oxide hollow spheres, Chemistry-A European Journal, 12 (7), pp 2039-2047 [138] Suslick K.S., Casadonte D.J., Doktycz S.J (1989), The effects of ultrasound on nickel and copper powders, Solid State Ionics, 32, pp 444-452 [139] Svorc L.u., Tomcík P., Svítková J., Rievaj M., Bustin D (2012), Voltammetric determination of caffeine in beverage samples on bare boron-doped diamond electrode, Food Chemistry, 135 (3), pp 1198-1204 [140] Tang Z., Liu P., Guo J., Su Z., Yang C (2008), Surface treatment of CoFe 2O4 nanoparticles to improve their dispersibility in aqueous phase with new íluorine-contain polymers, AppliedSurface Science, 255 (5), pp 2125-2128 [141] Tefera M., Geto A., Tessema M., Admassie S (2016), Simultaneous determination of caffeine and paracetamol by square wave voltammetry at poly (4-amino-3-hydroxynaphthalene sulfonic acid)-modified glassy carbon electrode, Food Chemistry, 210, pp 156-162 [142] Thang P.D., Rijnders G., Blank D.H (2005), Spinel cobalt ferrite by complexometric synthesis, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 295 (3), pp 251-256 [133] [143] Theil E.C (1987), Ferritin: structure, gene regulation, and cellular function in [144] [145] [146] animals, plants, and microorganisms, Annual Review of Biochemistry, 56 (1), pp 289-315 Tulebayeva D.Z., Kozlovskiy A., Korolkov I., Gorin Y., Kazantsev A., Abylgazina L., Shumskaya E., Kaniukov E., Zdorovets M (2018), Modiíication of Fe3O4 nanoparticles with carboranes, Materials Research Express, (10), pp 105011 Velev O.D., Lenhoff A.M (2000), Colloidal crystals as templates for porous materials, Current Opinion in Colloid & Interface Science, (1-2), pp 56-63 Vetter S., Haffer S., Wagner T., Tiemann M (2015), Nanostructured Co 3O4 as [147] [148] [149] [150] [151] [152] a CO gas sensor: temperature-dependent behavior, Sensors and Actuators B: Chemical, 206, pp 133-138 Waldron R (1955), Infrared spectra of ferrites, Physical Review, 99 (6), pp 1727 Wang L., Deng J., Lou Z., Zhang T (2014), Nanoparticles-assembled Co3O4 nanorods p-type nanomaterials: One-pot synthesis and toluene-sensing properties, Sensors andActuators B: Chemical, 201, pp 1-6 Wang N., Zhao P., Zhang Q., Yao M., Hu W (2017), Monodisperse nickel/cobalt oxide composite hollow spheres with mesoporous shell for hybrid supercapacitor: a facile fabrication and excellent electrochemical performance, Composites Part B: Engineering, 113, pp 144-151 Wang Q., Li H., Chen L., Huang X (2001), Monodispersed hard carbon spherules with uniform nanopores, Carbon, 39 (14), pp 2211-2214 Wang S., Xiao C., Wang P., Li Z., Xiao B., Zhao R., Yang T., Zhang M (2014), Co3O4 hollow nanotubes: facile synthesis and gas sensing properties, Materials Letters, 137, pp 289-292 Wang X., Tian W., Zhai T., Zhi C., Bando Y., Golberg D (2012), Cobalt (II, III) oxide hollow structures: fabrication, properties and applications, Journal of Materials Chemistry, 22 (44), pp 23310-23326 Wang X., Yao S., Wu X., Shi Z., Sun H., Que R (2015), High gas-sensor and supercapacitor performance of porous Co O ultrathin nanosheets, RSC Advances, (23), pp 17938-17944 [154] Wang Y., Tong L.-l (2010), Electrochemical sensor for simultaneous determination of uric acid, xanthine and hypoxanthine based on poly (bromocresol purple) modified glassy carbon electrode, Sensors and Actuators B: Chemical, 150 (1), pp 43-49 [155] Wei Y., Gao C., Meng F.-L., Li H.-H., Wang L., Liu J.-H., Huang X.-J (2012), SnO2/reduced graphene oxide nanocomposite for the simultaneous electrochemical detection of cadmium (II), lead (II), copper (II), and mercury (II): an interesting favorable mutual interference, The Journal of Physical Chemistry C, 116 (1), pp 1034-1041 [156] Wen Z., Zhu L., Mei W., Hu L., Li Y., Sun L., Cai H., Ye Z (2013), Rhombusshaped Co3O4 nanorod arrays for high-performance gas sensor, Sensors and Actuators B: Chemical, 186, pp 172-179 [157] Westing Y.H., Ekblom B., Sjốdin R (1989), The metabolic relation between hypoxanthine and uric acid in man following maximal short -distance running, Acta Physiologica Scandinavica, 137 (3), pp 341-345 [158] Wu B., Wang L., Wu H., Kan K., Zhang G., Xie Y., Tian Y., Li L., Shi K (2016), Templated synthesis of 3D hierarchical porous Co sO4 materials and their NH3 sensor at room temperature, Microporous and Mesoporous Materials, 225, pp 154-163 [159] Xia X.-H., Tu J.-P., Wang X.-L., Gu C.-D., Zhao X.-B (2011), Mesoporous Co3O4 monolayer hollow-sphere array as electrochemical pseudocapacitor material, Chemical Communications, 47 (20), pp 5786-5788 [160] Xia Y., Fudouzi H., Lu Y., Yin Y (2004), Colloidal crystals: Recent developments and niche applications, Colloids and Colloid Assemblies: Synthesis, Modification, Organization and Utilization of ColloidParticles, pp 1969 [153] Xia Y., Gates B., Yin Y., Lu Y (2000), Monodispersed colloidal spheres: old materials with new applications, Advanced Materials, 12 (10), pp 693-713 [162] Xu J., Shang F., Luong J.H., Razeeb K.M., Glennon J.D (2010), Direct electrochemistry of horseradish peroxidase immobilized on a monolayer modiíied nanowire array electrode, Biosensors andBioelectronics, 25 (6), pp 1313-1318 [163] Yamashita T., Hayes P (2008), Analysis of XPS spectra of Fe 2+ and Fe3+ ions in oxide materials, Applied Surface Science, 254 (8), pp 2441-2449 [164] Yang S., Qu L., Yang R., Li J., Yu L (2010), Modified glassy carbon electrode with Nafion/MWNTs as a sensitive voltammetric sensor for the determination of paeonol in pharmaceutical and biological samples, Journal of Applied Electrochemistry, 40 (7), pp 1371-1378 [165] Yang Y., Dong H., Wang Y., He C., Wang Y., Zhang X (2018), Synthesis of octahedral like Cu-BTC derivatives derived from MOF calcined under different atmosphere for application in CO oxidation, Journal of Solid State Chemistry, 258, pp 582-587 [166] Yang Z., Niu Z., Lu Y., Hu Z., Han C.C (2003), Templated synthesis of inorganic hollow spheres with a tunable cavity size onto core-shell gel particles, Angewandte Chemie International Edition, 42 (17), pp 1943-1945 [167] Yao C., Shin Y., Wang L.-Q., Windisch C.F., Samuels W.D., Arey B.W., Wang C., Risen W.M., Exarhos G.J (2007), Hydrothermal dehydration of aqueous fructose solutions in a closed system, The Journal of Physical Chemistry C, 111 (42), pp 15141-15145 [168] Yao T., Taniguchi Y., Wasa T., Musha S (1978), Anodic voltammetry and its analytical application to the detection and simultaneous determination of hypoxanthine, xanthine, and uric acid, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 51 (10), pp 2937-2941 [169] Yao Y., Yang Z., Zhang D., Peng W., Sun H., Wang S (2012), Magnetic CoFe2O4-graphene hybrids: facile synthesis, characterization, and catalytic [161] pp 6051 [170] [171] [172] [173] [174] [175] [176] properties, Industrial & Engineering Chemistry Research, 51 (17), 6044- Ye D., Xu Y., Luo L., Ding Y., Wang Y., Liu X (2012), LaNi0.5Ti0.5O3/CoFe2O4-based sensor for sensitive determination of paracetamol, Journal of SolidState Electrochemistry, 16 (4), pp 1635-1642 Yi Z., Liang Y., Lei X., Wang C., Sun J (2007), Low-temperature synthesis of nanosized disordered carbon spheres as an anode material for lithium ion batteries, Materials Letters, 61 (19-20), pp 4199-4203 Yoon J.-W., Choi J.-K., Lee J.-H (2012), Design of a highly sensitive and selective C2H5OH sensor using p-type Co3O4 nanofibers, Sensors and Actuators B: Chemical, 161 (1), pp 570-577 Yoon J.-W., Kim H.-J., Jeong H.-M., Lee J.-H (2014), Gas sensing characteristics of p-type Q2O3 and Co3O4 nanoíibers depending on interparticle connectivity, Sensors andActuators B: Chemical, 202, pp 263-271 Yu X.-x., Liu X.-s., Wu M.-z., Sun Z.-q., Li G., Chen X.-s (2014), Hierarchical radial Co3O4 microcrystal and application in gas sensor, Chinese Journal of Chemical Physics, 27 (1), pp 99 Yuan Y., Xia X., Wu J., Huang X., Pei Y., Yang J., Guo S (2011), Hierarchically porous Co3O4 film with mesoporous walls prepared via liquid crystalline template for supercapacitor application, Electrochemistry Communications, 13 (10), pp 1123-1126 Zen J.-M., Lai Y.-Y., Yang H.-H., Kumar A.S (2002), Multianalyte sensor for [177] the simultaneous determination of hypoxanthine, xanthine and uric acid based on a preanodized nontronite-coated screen-printed electrode, Sensors and Actuators B: Chemical, 84 (2-3), pp 237-244 Zen J.-M., Ting Y.-S (1997), Simultaneous determination of caffeine and acetaminophen in drug formulations by square-wave voltammetry using a chemically modiíied electrode, Analytica Chimica Acta, 342 (2-3), pp 175180 [178] [179] [180] [181] [182] [183] [184] [185] Zeng X., Zhu L., Jiang G., Wang C., Xia Z., Yu R (2018), Template-free formation of uniform FesO4 hollow nanoflowers supported on reduced graphene oxide and their excellent microwave absorption performances, Physica Status Solidi (a), 215 (7), pp 1701049 Zhang F., Wang Z., Zhang Y., Zheng Z., Wang C., Du Y., Ye W (2012), Simultaneous electrochemical determination of uric acid, xanthine and hypoxanthine based on poly (l-arginine)/graphene composite film modified electrode, Talanta, 93, pp 320-325 Zhang K., Li J., Wu F., Sun M., Xia Y., Xie A (2018), Sandwich CoFe2O4/RGO/CoFe2O4 Nanostructures for High-Performance Electromagnetic Absorption, ACSAppliedNano Materials, (1), pp 315-324 Zhang M., Jia M (2013), High rate capability and long cycle stability FesO4graphene nanocomposite as anode material for lithium ion batteries, Journal of Alloys and Compounds, 551, pp 53-60 Zhang P., Wang J., Lv X., Zhang H., Sun X (2015), Facile synthesis of Crdecorated hexagonal Co3O4 nanosheets for ultrasensitive ethanol detection, Nanotechnology, 26 (27), pp 275501 Zhang X., Li H., Lv X., Xu J., Wang Y., He C., Liu N., Yang Y., Wang Y (2018), Facile synthesis of highly efficient amorphous Mn -MIL-100 catalysts: formation mechanism and structure changes during application in CO oxidation, Chemistry-A European Journal, 24 (35), pp 8822-8832 Zhang Y., Liu Y., Fei C., Yang Z., Lu Z., Xiong R., Yin D., Shi J (2010), The temperature dependence of magnetic properties for cobalt ferrite nanoparticles by the hydrothermal method, Journal of AppliedPhysics, 108 (8), pp 084312 Zhang Z., Wen Z., Ye Z., Zhu L (2015), Gas sensors based on ultrathin porous [186] Co3O4 nanosheets to detect acetone at low temperature, RSC Advances, (74), pp 59976-59982 Zhao C., Huang B., Zhou J., Xie E (2014), Synthesis of porous Co sO4 nanonetworks to detect toluene at low concentration, Physical Chemistry Chemical Physics, 16 (36), pp 19327-19332 [187] [188] [189] [190] [191] Zhao G., Feng J.-J., Zhang Q.-L., Li S.-P., Chen H.-Y (2005), Synthesis and characterization of Prussian blue modiíied magnetite nanoparticles and its application to the electrocatalytic reduction of H 2O2, Chemistry of Materials, 17 (12), pp 3154-3159 Zhao L., Zhang H., Xing Y., Song S., Yu S., Shi W., Guo X., Yang J., Lei Y., Cao F (2008), Studies on the magnetism of cobalt ferrite nanocrystals synthesized by hydrothermal method, Journal of Solid State Chemistry, 181 (2), pp 245-252 Zheng M., Liu Y., Xiao Y., Zhu Y., Guan Q., Yuan D., Zhang J (2009), An easy catalyst-free hydrothermal method to prepare monodisperse carbon microspheres on a large scale, The Journal of Physical Chemistry C, 113 (19), pp 8455-8459 Zhong Y., Wang X., Jiang K., Zheng J.Y., Guo Y., Ma Y., Yao J (2011), A facile synthesis and lithium storage properties of Co sO4-C hybrid core-shell and hollow spheres, Journal of Materials Chemistry, 21 (44), pp 1799818002 Zhu T., Chang S., Song Y.-F., Lahoubi M., Wang W (2019), PVPencapsulated CoFe2O4/rGO composites with controllable electromagnetic wave absorption performance, Chemical Engineering Journal, 373, pp 755766 ... xốp ứng dụng? ?? Nhiệm vụ luận án: Tổng hợp vật liệu nano cobalt oxide, cobalt ferrite dạng cầu xốp vật liệu cobalt ferrite/graphene oxide dạng khử Khảo sát ứng dụng hoạt tính cảm biến khí vật liệu. .. HỌC KHOA HỌC PHAN THỊ KIM THƯ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ COBALT OXIDE CÀU XỐP VÀ ỨNG DỤNG Ngành: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ Mã số: 9440119 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa... đáp ứng nhanh ứng dụng thử nghiệm chỗ Trên giới có số cơng trình nghiên cứu vật liệu nano oxide kim loại dạng cầu rỗng khảo sát số ứng dụng, nước nghiên cứu lĩnh vực cịn Việc nghiên cứu vật liệu