Nghiên cứu chế tạo chấm nano carbon từ chanh và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI THỊ HOÀN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤM NANO CARBON TỪ NƯỚC CHANH VÀ ỨNG DỤNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI THỊ HOÀN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤM NANO CARBON TỪ NƯỚC CHANH VÀ ỨNG DỤNG Ngành: Khoa học Vật liệu Mã số: 9440122 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Phạm Hùng Vượng TS Nguyễn Thị Khôi Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đƣợc trình bày luận án thành nghiên cứu thân tơi suốt q trình làm nghiên cứu sinh Các kết đạt đƣợc trung thực, xác chƣa xuất cơng bố tác giả khác Ngoài luận án có sử dụng nhận xét, đánh giá, số liệu tác giả khác có trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 20 TM tập thể hƣớng dẫn Nghiên cứu sinh TS Phạm Hùng Vượng Bùi Thị Hoàn i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc luận án tiến sĩ khoa học vật liệu ngồi nỗ lực thân tơi nhận đƣợc giúp đỡ, tạo điều kiện tổ chức, cá nhân Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Phạm Hùng Vƣợng trực tiếp hƣớng dẫn, định hƣớng khoa học suốt trình học tập nghiên cứu Chân thành cảm ơn thầy dành nhiều thời gian, tâm huyết, sát suốt trình học tập, nghiên cứu hỗ trợ mặt để tác giả hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Khôi bảo, giúp đỡ nhiều kiến thức Tác giả xin cảm ơn TS Nguyễn Duy Hùng, TS Vũ Anh Tuấn, PGS.TS Nguyễn Ngọc Trung, TS Lƣu Thị Lan Anh, TS Hoàng Nhƣ Vân, NCS Phạm Văn Huấn NCS, HVCH Viện Tiên Tiến Khoa học Công nghệ (AIST) tận tình giúp đỡ suốt trình nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Phòng đào tạo, Viện tiên tiến khoa học công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh q trình học tập nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp môn Vật lý, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Thủy Lợi ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Viện tiên tiến khoa học công nghệ, quý thầy cô hội đồng chấm học phần, chuyên đề, thầy cô hội đồng đánh giá luận án cấp nhiệt tình đóng góp nhiều ý kiến q báu luận án đƣợc hồn chỉnh Cuối tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu nặng đến ngƣời thân gia đình dành cho tơi tình u, động viên không ngừng giúp đỡ kịp thời suốt thời gian tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh Bùi Thị Hoàn ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ix DANH MỤC CÁC BẢNG .xii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu .3 Các đóng góp luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Bố cục luận án Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤM NANO CARBON 1.1 Giới thiệu .6 1.2 Các đặc trƣng chấm nano carbon .7 1.2.1 Hình thái, cấu trúc vật liệu 1.2.2 Phổ huỳnh quang điện tử tia X 1.2.3 Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 1.2.4 Nhiễu xạ tia X 1.2.5 Phổ tán xạ Raman 10 1.3 Tổng quan phƣơng pháp chế tạo, điều khiển kích cỡ, biến tính .11 1.3.1 Phân loại phƣơng pháp chế tạo 11 1.3.2 Điều khiển kích cỡ .12 1.3.3 Thụ động hóa chức hóa bề mặt .12 1.3.4 Pha tạp 13 1.4 Các tính chất chấm nano carbon 14 1.4.1 Phân tán dung môi phân cực .14 1.4.2 Tính chất sinh học, độ độc 14 iii 1.4.3 Hấp thụ 15 1.4.4 Tính chất huỳnh quang 15 1.4.4.1 Huỳnh quang phụ thuộc bƣớc sóng kích thích 15 1.4.4.2 Huỳnh quang khơng phụ thuộc bƣớc sóng kích thích 16 1.4.4.3 Ảnh hƣởng pH 16 1.4.4.4 Sự bền quang 17 1.4.4.5 Ảnh hƣởng dung môi 17 1.4.4.6 Ảnh hƣởng nồng độ Cdots 18 1.4.4.7 Ảnh hƣởng nồng độ ion 18 1.4.4.8 Ảnh hƣởng nhiệt độ .19 1.4.4.9 Hiệu suất lƣợng tử chấm nano carbon 20 1.5 Ứng dụng chấm nano carbon 21 1.5.1 Cảm biến quang phát ion kim loại .21 1.5.2 Xử lý thuốc nhuộm 22 1.6 Tình hình nghiên cứu nƣớc 23 1.7 Kết luận chƣơng 24 Chƣơng 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM .25 2.1 Giới thiệu .25 2.2 Quy trình chế tạo vật liệu 25 2.3 Các thí nghiệm khả ứng dụng vật liệu .26 2.3.1 Phát ion kim loại vi lƣợng 26 2.3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ thuốc nhuộm xanh methylen .27 2.4 Các phƣơng pháp thực nghiệm khảo sát đặc tính tính chất vật liệu 28 2.4.1 Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao 28 2.4.2 Phổ tán xạ Raman 28 2.4.3 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X .29 2.4.4 Phổ quang điện tử tia X 29 2.4.5 Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier 29 2.4.6 Phổ hấp thụ tử ngoại – nhìn thấy .30 2.4.7 Phổ phát xạ huỳnh quang 31 iv 2.5 Kết luận chƣơng 31 Chƣơng 3: NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM NANO CARBON .32 3.1 Giới thiệu .32 3.2 Sự hình thành chấm nano carbon từ nƣớc chanh 33 3.3 Hình thái, thành phần, cấu trúc vật liệu 34 3.4 Tính chất quang vật liệu 38 3.4.1 Thời gian sống 39 3.4.2 Phổ hấp thụ kích thích 39 3.4.3 Tính chất huỳnh quang vật liệu 42 3.4.3.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ, thời gian thủy nhiệt .43 3.4.3.2 Ảnh hƣởng bƣớc sóng kích thích 44 3.4.3.3 Ảnh hƣởng dung môi .46 3.4.3.4 Ảnh hƣởng nồng độ LCdots 47 3.4.3.5.Ảnh hƣởng pH tia tử ngoại 48 3.4.3.6 Ảnh hƣởng nồng độ ion 49 3.4.4 Hiệu suất lƣợng tử 49 3.4.5 Cơ chế phát xạ vật liệu 51 3.5 Kết luận chƣơng 55 Chƣơng 4: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG LCDOTS TRONG VIỆC PHÁT HIỆN CÁC ION KIM LOẠI VI LƢỢNG 57 4.1 Giới thiệu .57 4.2 Sự chọn lọc phát ion kim loại vật liệu .57 4.3 Khả phát ion Fe3+ vật liệu .59 4.4 Khả phát ion Mo6+ vật liệu 61 4.5 Khả phát ion V5+ vật liệu 66 4.6 Cơ chế dập tắt huỳnh quang LCdots ion V5+ Mo6+ 70 4.7 Kết luận chƣơng 71 Chƣơng 5: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METHYLEN CỦA CHẤM NANO CARBON 73 5.1 Giới thiệu .73 v 5.2 Sơ lƣợc thuốc nhuộm xanh methylen 74 5.3 Đƣờng chuẩn xác định nồng độ xanh methylen 76 5.4 Đánh giá khả hấp phụ xanh methylen vật liệu 77 5.5 Ảnh hƣởng chế độ rung, khuấy, nhiệt độ 80 5.6 Ảnh hƣởng pH .82 5.7 Ảnh hƣởng lƣợng chất hấp phụ .83 5.8 Ảnh hƣởng nồng độ xanh methylen 85 5.9 Động học hấp phụ 86 5.10 Cơ chế hấp phụ xanh methylen chấm nano carbon .87 5.11 Kết luận chƣơng 88 KẾT LUẬN 89 MỘT SỐ KIẾN NGHỊ TIẾP THEO 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ .102 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt QY Quantum yield Hiệu suất lƣợng tử Nem Number of emission photon Số lƣợng photon phát xạ Nabs Number of absorption photon Số lƣợng photon hấp thụ n Refractive index Hệ số khúc xạ F Fluorescence intensity Cƣờng độ huỳnh quang Stern-Volmer quenching constant Hằng số dập tắt Stern- KSV Volmer Limit of detection Giới hạn phát Standard deviation of blank sample Độ lệch tiêu chuẩn tín hiệu signal mẫu nguyên chất H Percentage removal of dye Hiệu suất phân hủy C Concentration Nồng độ qe Mount of dye adsorbed per gram or Dung lƣợng hấp phụ LOD  per volume V Volume Thể tích m Mass Khối lƣợng A Absorption Độ hấp thụ quang I Intensity of light Cƣờng độ ánh sáng  Molar absorptivity constant Hệ số hấp thụ mol phân tử L Path length Bề dày dung dịch  Wavelength Bƣớc sóng k Rate constant adsorption Hằng số tốc độ hấp phụ Chữ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt QDs Quantum dots Chấm lƣợng tử Cdots Carbon nanodots Chấm nano carbon Carbon nanodots derived from Chấm nano carbon đƣợc lemon juice chế tạo từ nƣớc chanh LCdots vii High resolution transmission Hiển vi điện tử truyền qua electron microscopy phân giải cao XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X XPS X-ray photoelectron spectroscopy Phổ huỳnh quang điện tử HR-TEM tia X FTIR Fourier-transform infrared Hồng ngoại biến đổi Fourier UV-Vis Ultraviolet–visible Tử ngoại – nhìn thấy PL Photoluminescence Huỳnh quang PLE Photoluminescence excitation Kích thích huỳnh quang LT Fluorescence Lifetime Thời gian sống huỳnh quang Carbon nanotubes Ống nano carbon Single-walled carbon nanotubes Ống nano carbon đơn vách Graphene quantum dots Chấm lƣợng tử graphen PDs Polyme dots Chấm polyme GO Graphene oxide Oxít graphene THF Tetrahydrofuran Tetrahydrofuran DHF Dimethylformamide Dimethylformamide DMSO Dimethyl sulfoxide Dimethyl sulfoxide SF Sodium Fluorescein Natri Fluorescein Dmem cell cultrure media Môi trƣờng nuôi cấy tế bào MB Methylene blue Xanh methylen MO Methylene red Đỏ methylen Förster resonance energy transfer Sự chuyển lƣợng CNTs SWCNTs GQDs DMEM FRET cộng hƣởng Froster viii ranh giới lên bề mặt chất hấp phụ Thuốc nhuộm bị loại bỏ tƣơng tác ion mạnh nhóm chức bề mặt tích điện âm COO - nhóm chức tích điện dƣơng (chứa ion S +) phân tử thuốc nhuộm 5.11 Kết luận chương  Chúng khảo sát chi tiết khả hấp phụ thuốc nhuộm xanh methylen chấm lƣợng tử carbon chế tạo từ nƣớc chanh Kết cho thấy LCdots đƣợc chế tạo 200 oC có khả hấp phụ MB tốt MB bị hấp phụ LCdots tƣơng tác ion ion dƣơng S+ phân tử MB COO- bề mặt LCdots  Các trình khuấy, rung làm tăng tốc độ hấp phụ khoảng thời gian đầu sau tiếp xúc nhƣng không làm tăng hiệu suất hấp phụ Sự tăng nhiệt độ dung dịch làm giảm hiệu suất hấp phụ Ngoài pH dung dịch ảnh hƣởng đến khả hấp phụ Hiệu suất hấp phụ cực đại quan sát thấy pH  Khi tăng lƣợng LCdots hiệu suất hấp phụ tăng nhƣng dung lƣợng hấp phụ giảm Dung lƣợng hấp phụ lớn 0,06 mg/mL, hiệu suất hấp phụ cực đại đạt 84% Ngƣợc lại tăng nồng độ ban đầu MB hiệu suất hấp phụ giảm cịn dung lƣợng hấp phụ tăng  Các số liệu đo đạc cho thấy trình hấp phụ diễn nhanh chóng khoảng 10 phút Hằng số hấp phụ khoảng thời gian 0,065 phút-1 Khi thời gian tiếp xúc lớn 10 phút trình hấp phụ diễn chậm đạt đến trạng thái bão hòa MB bị khử tƣơng tác ion mạnh nhóm COO- bề mặt LCdots với ion S+ phân tử MB 88 KẾT LUẬN Đã chế tạo thành công chấm nano carbon từ nƣớc chanh (LCdots) phƣơng pháp thủy nhiệt Khi tăng nhiệt độ khoảng từ 150 đến 280 oC thời gian thủy nhiệt hiệu suất lƣợng tử tăng Hiệu suất lớn đạt 24,89 % điều kiện thủy nhiệt 280 oC, 12 h LCdots phát xạ ổn định mơi trƣờng có độ pH khác nhau, dung mơi có nồng độ cao muối NaCl, Na2SO4, bị chiếu tia tử ngoại thời gian dài Khi đƣợc chế tạo nhiệt độ thấp đƣợc pha lỗng dung mơi phân cực vị trí phát xạ vật liệu phụ thuộc vào bƣớc sóng kích thích Khi đƣợc chế tạo nhiệt độ cao (>240 oC) vị trí phát xạ khơng phụ thuộc bƣớc sóng kích thích Nguồn gốc phát xạ xanh LCdots xuất phát từ liên kết đôi C=O Cơ chế phát xạ vật liệu chủ yếu liên quan đến trạng thái bề mặt Đã nghiên cứu khả LCdots việc phát ion kim loại vi lƣợng Tính chất huỳnh quang LCdots bị dập tắt có mặt ion Fe3+, Mo6+, V5+ Giới hạn phát ion nƣớc tƣơng ứng 38,08; 6,00 3,20 ppm Cơ chế dập tắt huỳnh quang LCdots ion đƣợc cho hình thành phức chất khơng phát xạ Ngồi LCdots có khả phát ion Mo6+, V5+ môi trƣờng sinh học nhƣ huyết bò Đã nghiên cứu khả hấp phụ thuốc nhuộm xanh methylen LCdots Chúng tiến hành thử nghiệm loại Cdots khác Kết cho thấy LCdots đƣợc chế tạo 200 oC có khả hấp phụ MB cao Hiệu suất hấp phụ MB ppm LCdots-200 đạt đến 84 % Tốc độ hấp phụ phút sau tiếp xúc 0,065 phút-1 Các chế độ rung siêu âm, khuấy làm tăng tốc độ hấp phụ khoảng thời gian đầu mà không ảnh hƣởng đến hiệu suất hấp phụ Khi tăng nhiệt độ hiệu suất hấp phụ giảm Hiệu suất hấp phụ đạt giá trị cực đại pH dung dịch MB ban đầu MB bị khử tƣơng tác ion mạnh ion COOcủa LCdots S+ MB 89 MỘT SỐ KIẾN NGHỊ TIẾP THEO Nghiên cứu cải thiện hiệu suất lƣợng tử LCdots Nghiên cứu chế tạo vật liệu lai chấm nano carbon oxít kim loại Nghiên cứu khả phát ion kim loại nặng nhƣ Pb2+, chủng vi khuẩn, hợp chất hữu cơ, anion nhƣ S2-, F- 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sahu S, Behera B, Maiti T K, Mohapatra S (2012)," Simple one-step synthesis of highly luminescent carbon dots from orange juice: application as excellent bio-imaging agents.", Chem Commun, Vol 48, pp 8835–8837 Liu Y, Liu Y, Park M, Park S J, Zhang J, Akanda M R, Park B Y, Kim H Y,(2017), " Green synthesis of fluorescent carbon dots from carrot juice for in vitro cellular imaging", Carbon Letters, Vol 21, pp 61-67 Zhu C Z, Zhai J F and Dong S J,(2012)," Bifunctional fluorescent carbon nanodots: green synthesis via soy milk and application as metal-free electrocatalysts for oxygen reduction", Chem Commun., Vol 48(75), pp 9367-9369 Huang H, Lv J J, Zhou D J, Bao N, Xu Y, Wang A J and Feng J J,(2013), " One-pot green synthesis of nitrogen-doped carbon nanoparticles as fluorescent probes for mercury ions", RSC Adv., Vol 3, pp 21691–21696 Sun C, Zhang Y, Wang P, Yang Y, Wang Y, Xu J, Wang Y, and Yu W W, (2016)," Synthesis of nitrogen and sulfur Co-doped carbon dots from garlic for selective detection of Fe3+", Nanoscale Res Lett , Vol 11, pp 110 Liu S, Tian J, Wang L, Zhang Y, Qin X, Luo Y, Asiri A M, Al-Youbi A O, Sun X,(2012), " Hydrothermal Treatment of Grass: A Low-Cost, Green Route to Nitrogen-Doped, Carbon-Rich, Photoluminescent Polymer Nanodots as an Effective Fluorescent Sensing Platform for Label-Free Detection of Cu(II) Ions", Adv Mater, Vol 24, pp 2037-2041 He M, Zhang J, Wang H, Kong Y, Xiao Y and Xu W,(2018)," Material and Optical Properties of Fluorescent Carbon Quantum Dots Fabricated from Lemon Juice via Hydrothermal Reaction", Nanoscale Research Letters, Vol 13, pp 175 Xu X, Ray R, Gu Y, Ploehn H J, Gearheart L, Raker K et al,(2004), " Electrophoretic analysis and purification of fluorescent single – walled 91 carbontube fragments", J AM CHEM SOC, Vol 126(40), pp 12736 – 12737 Sun Y P, Zhou B, Lin Y, Wang W, Fernando K A, Pathak P, Meziani M J, Harruff B A, Wang X, Wang H, Luo P G, Yang H, Kose M E, Chen B, Veca L M, Xie S Y.,(2006)," Quantum-Sized Carbon Dots for Bright and Colorful Photoluminescence", J Am Chem Soc., Vol 128(24), pp 7756–7757 10 Hu C, Liu Y, Lei B, Zheng M, Xiao Y,(2015)," Extraction of graphitic carbon quantum dots by hydrothermal treatment commercially activated carbon: the role of cation–p interaction", J Nanopart Res, Vol 17, pp 483 11 Zhou J J, Sheng Z H, Han H Y, Zou M Q, Li C X (2012)," Facile synthesis of fluorescent carbon dots using watermelon peel as a carbon source.", Mater Let, Vol 66, pp 222–224 12 Baker S N, Baker G A,(2010)," Luminescent Carbon Nanodots: Emergent Nanolights", Angew Chem., Int Ed., Vol 49(38), pp 6726–6744 13 Dong Y, Pang H, Yang H B, Guo C, Shao J, Chi Y, Li C M, Yu T (2013), " Carbon-Based Dots Co-Doped with Nitrogen and Sulfur for High Quantum Yield and Excitation-Independent Emission", Angew Chem., Int Ed , Vol 52, pp 7800−7804 14 Pan D, Zhang J, Li Z, Wu C, Yan X, Wu M,(2010)," Observation of pH-, Solvent-, Spin-, and Excitation-Dependent Blue Photoluminescence from Carbon Nanoparticles", Chem Commun., Vol 46, pp 3681−3683 15 Qiao Z A, Wang Y F, Gao Y, Li H W, Dai T Y, Liu Y L, Huo Q S (2010), " Commercially activated carbon as the source for producing multicolor photoluminescent carbon dots by chemical oxidation.", Chem Commun., Vol 46, pp 8812–8814 16 Li H, He X, Kang Z, Huang H, Liu Y, Liu J, Lian S, Tsang C H A, Yang X, and Lee S T,(2010), " Water-soluble fluorescent carbon quantum dots and photocatalyst design", Angew Chem Int Ed Engl., Vol 49(26), pp 4430–4434 92 17 Peng J, Gao W, Gupta B K, Liu Z, Romero-Aburto R, Ge L H, Song L H, Alemany L B, Zhan X B, Gao G H, et al.,(2012)," Graphene quantum dots derived from carbon fibers", Nano Lett., Vol 12, pp 844–849 18 Shinde D B, Pillai V K,(2012)," Electrochemical preparation of luminescent graphene quantum dots from multiwalled carbon nanotubes", Chem.-Eur J., Vol 18, pp 12522–12528 19 Dong Y Q, Chen C Q, Zheng X T, Gao L L, Cui Z M, Yang H B, Guo C X, Chi Y W, Li C M, (2012)," Onestep and high yield simultaneous preparation of single- and multi-layer graphene quantum dots from CX-72 carbon black", J Mater Chem., Vol 22, pp 8764–8766 20 Liu H P, Ye T, Mao C D,(2007)," Fluorescent carbon nanoparticles derived from candle soot", Angew Chem Int Ed., Vol 46, pp 6473–6475 21 Bourlinos A, Zboril R, Petr J, Bakandritsos A, Krysmann M, Giannelis E P (2012)," Luminescent Surface Quaternized Carbon Dots ", Chem Mater , Vol 24, pp 6-8 22 Kozak O, Datta K K R, Greplova M, Ranc V, Kas lík J, Zboril R,(2013), "Surfactant-Derived Amphiphilic Carbon Dots with Tunable Photoluminescence", J Phys Chem C Vol 117, pp 24991-24996 23 Wang J, Wang C F, Chen S,(2012)," Amphiphilic Egg-Derived Carbon Dots: Rapid Plasma Fabrication, Pyrolysis Process, and Multicolor Printing Patterns", Angew Chem., Int Ed , Vol 51, pp 9297-9301 24 Zong J, Zhu Y, Yang X, Shena J and Lia C,(2011)," Synthesis of photoluminescent carbogenic dots using mesoporous silica spheres as nanoreactors", Chem Commun., Vol 47, pp 764-766 25 Shen J, Zhu Y, Yang X, Li C.,(2012)," Graphene quantum dots: emergent nanolights for bioimaging, sensors, catalysis and photovoltaic devices", Chem Commun, Vol 48(31), pp 3686-3699 26 Zong J, Zhu Y H, Yang X L, Shen J H, Li C Z (2011)," Synthesis of photoluminescent carbogenic dots using mesoporous silica spheres as nanoreactors", Chem Commun, Vol 47, pp 764–766 93 27 Yang YX, Wu DQ, Han S, Hu PF, Liu RL (2013)," Bottom-up fabrication of photoluminescent carbon dots with uniform morphology via a soft-hard template approach", Chem Commun Vol 49, pp 4920–4922 28 Lai C W, Hsiao Y H, Peng Y K, Chou P T (2012)," Facile synthesis of highly emissive carbon dots from pyrolysis of glycerol; gram scale production of carbon dots/mSiO2 for cell imaging and drug release", J Mater Chem, Vol 22, pp 14403–14409 29 Pal T, Mohiyuddin S, and Packirisamy G,(2018)," Facile and Green Synthesis of Multicolor Fluorescence Carbon Dots from Curcumin: In Vitro and in Vivo Bioimaging and Other Applications", ACS Omega, Vol 3, pp 831−843 30 Yang Y H, Cui J H, Zheng M T, Hu C F, Tan S Z, Xiao Y, Yang Q and Liu Y L,(2012)," One-step synthesis of amino-functionalized fluorescent carbon nanoparticles by hydrothermal carbonization of chitosan", Chem Commun., Vol 48, pp 380–382 31 Zhao H X, Liu L Q, De Liu Z, Wang Y, Zhao X J and Huang C Z (2011), " Highly selective detection of phosphate in very complicated matrixes with an off-on fluorescent probe of europium-adjusted carbon dots", Commun Chem., Vol 47, pp 2604-2606 32 Li H, Zhang Y, Wang L, Tian J and Sun X,(2011)," Nucleic acid detection using carbon nanoparticles as a fluorescent sensing platform", Chem.Commun Chem., Vol 47, pp 961-963 33 Wang F, Xie Z, Zhang H, Liu C Y and Zhang Y G,(2011)," Highly Luminescent Organosilane - Functionalized Carbon Dots ", Adv Funct Mater., Vol 21(6), pp 1027-1031 34 Mao Y, Bao Y, Han D, Li F and Niu L, (2012)," Efficient one-pot synthesis of molecularly imprinted silica nanospheres embedded carbon dots for fluorescent dopamine optosensing", Biosens Bioelectron., Vol 38(1), pp 55-60 94 35 Dong Y, Wang R, Li H, Shao J, Chi Y, Lin X and Chen G, (2012), " Polyamine-functionalized carbon quantum dots for chemical sensing", Carbon, Vol 50(8), pp 2810-2815 36 Huang X L, Zhang X, Zhu L, Choi K Y, Guo N, Guo J X, Tackett K, Anilkumar P, Liu G, Quan Q M, Choi H S, Niu G, Sun Y P, Lee S and Chen X Y,(2013)," Effect of Injection Routes on the Biodistribution, Clearance, and Tumor Uptake of Carbon Dots", ACS Nano, Vol 7, pp 5684-5693 37 Ayala P, Arenal R, Loiseau A, Rubio A and Pichler T,(2010)," The physical and chemical properties of heteronanotubes", Rev.Mod Phys., Vol 82, pp 1843 38 Zhai X, Zhang P, Liu C, Bai T, Li W, Dai L and Liu W,(2012)," Highly luminescent carbon nanodots by microwave-assisted pyrolysis", Chem Commun., Vol 48(64), pp 7955-7957 39 Xu Y, Wu M, Liu Y, Feng X Z, Yin X B, He X W and Zhang Y K,(2013), " Nitrogen-doped carbon dots: a facile and general preparation method, photoluminescence investigation, and imaging applications", Chem Eur J, Vol 19, pp 2276-2283 40 Xu Q, Pu P, Zhao J, Dong C, Gao C, Chen Y, Chen J, Liu Y and Zhou H,(2015)," Preparation of highly photoluminescent sulfur-doped carbon dots for Fe(III) detection", J Mater Chem A, Vol 3, pp 542-546 41 Shi D, Yan F, Zheng T, Wang Y, Zhou X and Chen L (2015)," P-doped carbon dots act as a nanosensor for trace 2,4,6-trinitrophenol detection and a fluorescent reagent for biological imaging", RSC Adv., Vol 5, pp 98492-98499 42 Alam A M, Park B Y, Ghouri Z K and Hak-Yong Kim,(2015)," Synthesis of carbon quantum dots from cabbage with down- and up-conversion photoluminescence properties: excellent imaging agent for biomedical applications", Green Chemistry, Vol 17, pp 3791-3797 43 Sun D, Ban E, Zhang P H, Wu G H, Zhang J R, Zhu J J,(2013)," Hair fiber as a precursor for synthesizing of sulfur- and nitrogen-co-doped carbon dots with tunable luminescence properties", Carbon, Vol 64, pp 424-434 95 44 De B, and Karak N,(2013)," A green and facile approach for the synthesis of water soluble fluorescent carbon dots from banana juice", RSC Adv., Vol 3, pp 8286-8290 45 Xu, Y., Tang, C J., Huang, H., Sun, C Q., Zhang, Y K., Ya, Q F.,Wang, A J.,(2014)," Green Synthesis of Fluorescent Carbon Quantum Dots for Detection of Hg2+", Chin J Anal Chem, Vol 42(9), pp 1252–1258 46 Jiao Y, Gong X, Han H, Gao Y, Lu W, Liu Y, Xian M, Shuang S, Dong C,(2018)," Facile synthesis of orange fl uorescence carbo n dots with excitation independent emission for pH sensing and cellular imaging", Analytica Chimica Acta, Vol 1042, pp 125-132 47 Wang R, Wang X, Sun Y,(2017)," Aminophenol-based carbon dots with dual wavelength fluorescence emission for determination of heparin", Microchim Acta, Vol 184, pp 187–193 48 Nie H, Li M J, Li Q S, Liang S J, Tan Y Y, Sheng L, Shi W, Zhang S X (2014)," Carbon dots with continuously tunable full-color emission and their application in ratiometric pH sensing", Chem Mater , Vol 26, pp 3104–3112 49 Grabolle M, Spieles M, Lesnyak V, Gaponik N, Eychmuăller A, and ReschGenger U,(2009)," Determination of the Fluorescence Quantum Yield of Quantum Dots: Suitable Procedures and Achievable Uncertainties", Anal Chem., Vol 81, pp 6285–6294 50 Wu Z L, Zhang P, Gao M X, Liu C F, Wang W, Lenga F and Huang C Z,(2013)," One-pot hydrothermal synthesis of highly luminescent nitrogendoped amphoteric carbon dots for bioimaging from Bombyx mori silk – natural proteins", J Mater Chem B, Vol 1, pp 2868–2873 51 Liu W, Diao H, Chang H, Wang H, Li T, Wei W,(2017)," Green synthesis of carbon dots from rose-heart radish and application for Fe3+ detection and cell imaging", Sensors and Actuators B, Vol 241, pp 190–198 52 Lu W, Qin X, Asiri A M, Al-Youbi A O, Sun X,(2013)," Green synthesis of carbon nanodots as an effective fluorescent probe for sensitive and selective detection of mercury(II) ions", J Nanopart Res, Vol 15, pp 1344 96 53 Lu W B, Qin X Y, Liu S, Chang G H, Zhang Y W, Luo Y L, Asiri A M, AlYoubi A O and Sun X P,(2012)," Economical, green synthesis of fluorescent carbon nanoparticles and their use as probes for sensitive and selective detection of mercury(II) ions", Anal Chem., Vol 84, pp 5351–5357 54 Adedokun O, Roy A, Awodugbab A O and Devia P S,(2017)," Fluorescent carbon nanoparticles from Citrus sinensis as efficient sorbents for pollutant dyes", Luminescence Vol 32(2), pp 62-70 55 Hƣơng, Trần Thu,(2017)," Tổng hợp chấm lượng tử cacbon từ thực phẩm", Khóa luận tốt nghiệp đại học, Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 56 Đăng Thị Thu Huyền, Nguyễn Thi Quỳnh, Lê Thi Hằng, Lê Quang Trung, Đỗ Thi Thu Hòa, Phạm Thị Hải Yến, Mai Xuân Dũng,(2018)," Tổng hợp polymer nano carbon từ thực phẩm ứng dụng việc phát ion Pb (II)", Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, Vol 189(13), pp 45 - 51 57 Peng J, Gao W, Gupta BK et al (2012)," Graphene quantum dots derived from carbon fibers.", Nano Lett Vol 12, pp 844–849 58 Hu S L, Niu K Y, Sun J, Yang J, Zhaoa N Q and Du X M,(2009)," One-step synthesis of fluorescent carbon nanoparticles by laser irradiation", J Mater Chem., Vol 19, pp 484–488 59 Liu, H.; Ye, T.; Mao, C ,(2007)," Fluorescent Carbon Nanoparticles Derived from Candle Soot", Angew Chem., Int Ed., Vol 46, pp 6473-6475 60 Guo Y M, Wang Z, Shao H W, Jiang X Y,(2013)," Hydrothermal synthesis of highly fluorescent carbon nanoparticles from sodium citrate and their use for the detection of mercury ions", Carbon, Vol 52, pp 583-589 61 Hu S, Trinchi A, Atkin P, Cole I,(2015)," Tunable photoluminescence across the entire visible spectrum from carbon dots excited by white light", Angew Chem Int Ed Engl, Vol 54, pp 2970-2974 62 Cao L, Meziani M, Sahu S, Sun Y,(2013)," Photoluminescence Properties of Graphene versus Other Carbon Nanomaterials.", Acc.Chem Res., Vol 46, pp 171−180 97 63 Zhu S, Song Y, Zhao X, Shao J, Zhang J, and Yang B,(2015), " The photoluminescence mechanism in carbon dots (graphene quantum dots, carbon nanodots, and polymer dots): Current state and future perspective", Nano Res , Vol 8(2), pp 355-381 64 Siddique A B, Pramanick A K, Chatterjee S & Ray M,(2018)," Amorphous Carbon Dots and their Remarkable Ability to Detect 2,4,6-Trinitrophenol", Scientific Reports, Vol 8, pp 9770 65 Yang K, Liu M, Wang Y, Wang S, Miao H, Yang L, Yang X,(2017)," Carbon dots derived from fungus for sensing hyaluronic acid and hyaluronidase", Sensors and Actuators B, Vol 251, pp 503–508 66 Bao R, Chen Z, Zhao Z, Sun X, Zhang J, Hou L, and Yuan C,(2018)," Green and Facile Synthesis of Nitrogen and Phosphorus Co-Doped Carbon Quantum Dots towards Fluorescent Ink and Sensing Applications", Nanomaterials Vol 8, pp 368 67 Sun X, He J, Yang S, Zheng M, Wang Y, Ma S, Zheng H,(2017)," Green synthesis of carbon dots originated from Lycii Fructus for effective fluorescent sensing of ferric ion and multicolor cell imaging", Journal of Photochemistry & Photobiology, B: Biology, Vol 175, pp 219–225 68 Chen X, Zhang W, Wang Q, Fan J,(2014)," C8-structured carbon quantum dots: Synthesis, blue and green double luminescence, and origins of surface defects", Carbon, Vol 79, pp 165 – 173 69 Deng J, Lu Q, Mi N, Li H, Liu M, Xu M, Tan L, Xie Q, Zhang Y, Yao S,(2014)," Electrochemical Synthesis of Carbon Nanodots Directly from Alcohols", Chem A Eur J., Vol 20(17), pp 4993-4999 70 Long, Y., Zhou, C., Zhang, Z., Tian, Z., Bao, L., et al,(2012)," Shifting and Non-Shifting Fluorescence Emitted by Carbon Nanodots", J Mater Chem., Vol 22, pp 5917−5920 71 Hsu, P C., Shih, Z Y., Lee, C H., and Chang, H T.,(2012)," Synthesis and analytical applications of photoluminescent carbon nanodots", Green Chem , Vol 14, pp 917-920 98 72 Bandi R, Gangapuram B R, Dadigala R, Eslavath R,Singh S S and Guttena V, (2016), " Facile and green synthesis of fluorescent carbon dots from onion waste and their potential applications as sensor and multicolour imaging agents", RSC Adv., Vol 6, pp 28633–28639 73 Tripathi K M, Tran T S, Tran T T, Losic D, Kim T Y,(2017)," Water Soluble Fluorescent Carbon Nanodots from Biosource for Cells Imaging", Journal of Nanomaterials, Vol 22, pp 1-10 74 Tang L B, Ji R B, Cao X K, Lin J Y, Jiang H X, Li X M, Teng K S, Luk C M, Zeng S J, Hao J H, Lau S P, (2012)," Deep ultraviolet photoluminescence of water-soluble self-passivated graphene quantum dots.", ACS Nano, Vol 6, pp 5102–5110 75 Demchenko A P, and Dekaliuk M O,(2013)," Novel fluorescent carbonic nanomaterials for sensing and imaging", Methods Appl Fluoresc., Vol 1, pp 042001 76 Hsu P C, Chen P C, Ou C M, Changa H Y and Chang H T,(2013), " Extremely high inhibition activity of photoluminescent carbon nanodots toward cancer cells", J Mater Chem B, Vol 1, pp 1774-1781 77 Qin X Y, Lu W B, Asiri A M, Al-Youbi A O and Sun X P,(2013)," Green, low-cost synthesis of photoluminescent carbon dots by hydrothermal treatment of willow bark and their application as an effective photocatalyst for fabricating Au nanoparticles–reduced graphene oxide nanocomposites for glucose detection", Catal Sci.Technol., Vol 3(4), pp 1027-1035 78 Liu S , Tian J , Wang L, Zhang Y, Qin X, Luo Y, Asiri A M, Al-Youbi A O, and Sun X,(2012)," Hydrothermal Treatment of Grass: A Low-Cost, Green Route to Nitrogen-Doped, Carbon-Rich, Photoluminescent Polymer Nanodots as an Effective Fluorescent Sensing Platform for Label-Free Detection of Cu(II) Ions", Adv Mater., Vol 24, pp 2037–2041 79 Kasibabu B S B, D'souza S L, Jha S, Singhal R K, Basuc H and Kailasa S K, (2015)," One-step synthesis of fluorescent carbon dots for imaging bacterial and fungal cells", Anal Methods, Vol 7, pp 2373–2378 99 80 Xu H, Yang X, Li G, Zhao C, Liao X,(2015)," Green Synthesis of Fluorescent Carbon Dots for Selective Detection of Tartrazine in Food Samples", J Agric Food Chem, Vol 63(30), pp 6707–6714 81 Huang H, Xu Y, Tang C J, Chen J R, Wang A J and Feng J J,(2014)," Facile and green synthesis of photoluminescent carbon nanoparticles for cellular imaging", New J Chem., Vol 38(2), pp 784-789 82 Mehta V N, Jha S and Kailasa S K (2014)," One-pot green synthesis of carbon dots by using Saccharum officinarum juice for fluorescent imaging of bacteria (Escherichia coli) and yeast (Saccharomyces cerevisiae) cells", Mater Sci Eng., Vol 38, pp 20–27 83 Wolkin M V, Jorne J, Fauchet P M, Allan G, Delerue C,(1999)," Electronic states and luminescence in porous silicon quantum dots: the role of oxygen", Phys Rev Lett, Vol 82(1), pp 197–200 84 Wang, L., Zhu, S J., Wang, H Y., Qu, S N., Zhang, Y L., Zhang, J H., Chen, Q D., Xu, H L., Han, W and Yang, B., et al ,(2014)," Common origin of green luminescence in carbon nanodots and graphene quantum dots", ACS Nano, Vol 8, pp 2541–2547 85 Zhu S, Zhang J, Tang S, Qiao C, Wang L, Wang H, Liu X, Li B, Li Y, Yu W, Wang X, Sun H, Yang B.,(2012)," Surface Chemistry Routes to Modulate the Photoluminescence of Graphene Quantum Dots: From Fluorescence Mechanism to Up‐Conversion Bioimaging Applications", Adv Funct Mater., Vol 22(22), pp 4732–4740 86 Bao L, Zhang Z L, Tian Z Q, Zhang L, Liu C, Lin Y, Qi B, Pang D W,(2011)," Electrochemical Tuning of Luminescent Carbon Nanodots: From Preparation to Luminescence Mechanism", Adv Mater., Vol 23(48), pp 5801–5806 87 Albretsen, Jay,(2006)," The toxicity of iron, an essential element", Veterinary Medicine, Vol 101, pp 82-90 88 Wang Y, Chang Q, Hu S,(2017)," Carbon dots with concentration-tunable multicolored photoluminescence for simultaneous detection of Fe3+ and Cu2+ ions", Sensors and Actuators B, Vol 253, pp 928–933 100 89 Molybdenum in Drinking-water, 2011, World Health Organization 90 Sachdev A and Gopinath,(2015)," Green synthesis of multifunctional carbon dots from coriander leaves and their potential application as antioxidants, sensors and bioimaging agents", Analyst, Vol 140, pp 4260-4269 91 Tucker D, Lu Y, Zhang Q,(2018)," From Mitochondrial Function to Neuroprotection—an Emerging Role for Methylene Blue", Molecular Neurobiology, Vol 55(6), pp 5137–5153 92 Adedokun O, Roy A, Awodugbab A O and Devi P S,(2017)," uorescent carbon nanoparticles from Citrus sinensis as efficient sorbents for pollutant dyes", Luminescence, Vol 32, pp 62–70 93 Chen S, Jin L, Chen X,(2011)," The effect and prediction of temperature on adsorption capability of coal/CH4", Procedia Engineering, Vol 26, pp 126 – 131 94 Dakhil, Ihsan Habib,(2013)," Adsorption of Methylene Blue Dye from Wastewater By Spent Tea Leaves", Journal of Kerbala University, Vol 11(3), pp 5-14 95 Singh H, Samiksha, Roohi S,(2013)," Removal of basic dyes from aqueous solutions using mustard waste ash and buffalo dung ash", International Journal of Environmental Sciences, Vol 3(5), pp 1711-1725 96 Xiaoyun He, Keith B Male, Pavel N Nesterenko, Dermot Brabazon, Brett Paull, and John H.T Luong,(2013)," Adsorption and Desorption of Methylene Blue on Porous Carbon Monoliths and Nanocrystalline Cellulose", ACS Appl Mater Interfaces, Vol 5(17), pp 8796–8804 97 W, Gaikwad R,(2011)," Mass transfer studies on the removal of copper from wastewater using activated carbon derived from coconut shell", Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, Vol 46(1), pp 53-56 101 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Bui Thi Hoan, Pham Van Huan, Hoang Nhu Van, Duy Hung Nguyen, Phuong Dinh Tam, Khoi Thi Nguyen, Vuong‐Hung Pham, (2018), ”Lumine scence of lemon‐ derived carbon quantum dot and its potential application in luminescent probe for detection of Mo 6+ ions”, Luminescence, Vol.33, pp.545-551 Bui Thi Hoan, Phuong Dinh Tam and Vuong-Hung Pham, (2019), “Green Synthesis of Highly Luminescent Carbon Quantum Dots from Lemon Juice”, Journal of nanotechnology, Vol.2019, ID 2852816 Bui Thi Hoan, Phuong Dinh Tam and Vuong-Hung Pham, (2019), “Green Emission Carbon Quantum Dots from Lemon Juice for Selective Detection of Fe 3+ Ions”, VNU – Journal of Science: Mathematics and Physics Vol.35, No.1, pp 64-71 Bui Thi Hoan, Tran Thi Thanh, Phuong Dinh Tam, Nguyen Ngoc Trung, Sunglae Cho, Vuong-Hung Pham, (2019), “A green luminescence of lemon derived carbon quantum dots and their applications for sensing of V5+ ions”, Materials Science and Engineering B, Vol 351, pp.114455 Bui Thi Hoan, Nguyen Truong Giang, Vuong-Hung Pham, (2019), “Onestep synthesis of fluorescent carbon dots from lemon juice for adsorbing methylene blue”, Proceedings the 14th Asian Biohydrogen, Biorefinery and Bioprocess Symposium - ABBS 2019, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, ISBN: 9786049508639 102 ... để chấm nano carbon nói chung đƣợc tác giả khác công bố Mục tiêu nghiên cứu  Nghiên cứu chế tạo chấm nano carbon thân thiện với môi trƣờng từ nƣớc chanh phƣơng pháp đơn giản, hiệu  Nghiên cứu. .. nƣớc chanh tƣơi (có nhiều thành phần giống nƣớc cam) để làm tiền chất chế tạo chấm nano carbon Trong luận án ký hiệu LCdots để chấm nano carbon đƣợc chế tạo từ nƣớc chanh – sản phẩm nghiên cứu. .. Tên tiếng Việt QDs Quantum dots Chấm lƣợng tử Cdots Carbon nanodots Chấm nano carbon Carbon nanodots derived from Chấm nano carbon đƣợc lemon juice chế tạo từ nƣớc chanh LCdots vii High resolution