Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dungdịch agno3 bằng tác nhân khử dịch chiết nước củ gừng và thử hoạt tính quang xúc tác bằng khả năng phân hủy xanh metylen

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA HỌC TRẦN THỊ LỆ THU NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG VÀ THỬ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC BẰNG KHẢ NĂNG PHÂN HỦY XANH METYLEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA DƢỢC Đà Nẵng - 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG VÀ THỬ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC BẰNG KHẢ NĂNG PHÂN HỦY XANH METYLEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH HÓA DƢỢC Sinh viên thực hiện: Trần Thị Lệ Thu Lớp : 13CHD Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Lê Tự Hải Đà Nẵng - 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHSP Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN THỊ LỆ THU Lớp : 13CHD Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 tác nhân khử dịch chiết nƣớc củ gừng thử hoạt tính quang xúc tác khả phân hủy xanh metylen Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị: a Nguyên liệu: củ gừng b Dụng cụ: cốc thủy tinh 100 mL, 250 mL, pipet mL, 2mL, 5mL, 10mL, bình định mức, giấy lọc, phễu lọc, nhiệt kế c Thiết bị: bếp điện, cân phân tích, máy ly tâm, tủ sấy, máy khuấy từ, máy đo phổ UV – Vis, máy đo TEM, máy đo XRD Nội dung nghiên cứu: - Xây dựng quy trình tạo nano bạc dung dịch AgNO3 từ dịch chiết nƣớc củ gừng - Thử tác dụng làm xúc tác quang hạt nano bạc tạo đƣợc để phân hủy xanh metylen Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Lê Tự Hải Ngày giao đề tài: 10/09/2016 Ngày hoàn thành: 16/04/2017 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ, tên) (Ký ghi rõ họ, tên) PGS.TS Lê Tự Hải PGS.TS Lê Tự Hải Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày….tháng….năm… Kết điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2017 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Tự Hải tận tình bảo hƣớng dẫn tơi q trình học tập, nghiên cứu để thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Thầy, Cơ giáo cán Khoa Hóa – Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Đà Nẵng cung cấp kiến thức tiền đề để tơi hồn thành khóa luận Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, ngƣời ủng hộ, động viên giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận Sinh viên thực Trần Thị Lệ Thu MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NANO 1.1.1 Nguồn gốc công nghệ nano .4 1.1.2 Khái niệm công nghệ nano 1.1.3 Vật liệu nano 1.1.4 Cơ sở khoa học công nghệ nano .6 1.1.5 Tình hình nghiên cứu hạt nano nƣớc 1.1.6 Các phƣơng pháp tổng hợp vật liệu nano 1.1.7 Ứng dụng công nghệ nano 11 1.2 HẠT NANO BẠC .12 1.2.1 Giới thiệu kim loại bạc 12 1.2.2 Đặc tính xúc tác quang bạc 13 1.2.3 Giới thiệu hạt nano bạc 18 1.2.4 Tính chất hạt nano bạc 19 1.2.5 Các phƣơng pháp chế tạo hạt nano kim loại 21 1.2.6 Ứng dụng nano bạc 21 1.3 TỔNG QUAN VỀ GỪNG 25 1.3.1 Đặc điểm chung gừng 25 1.3.2 Thành phần hóa học .26 1.3.3 Công dụng 28 1.4 SƠ LƢỢC VỀ XANH METYLEN 28 1.4.1 Phân loại khoa học .28 1.4.2 Ứng dụng .29 1.4.3 Ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái 30 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT .31 2.1.1 Nguyên liệu 31 2.1.2 Dụng cụ hóa chất 31 2.2 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT CỦ GỪNG 31 2.2.1 Khảo sát thời gian chiết .31 2.2.2 Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng 32 2.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC .32 2.3.1 Khảo sát thể tích dịch chiết nƣớc củ gừng với dung dịch AgNO3 32 2.3.2 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc .33 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HẠT NANO BẠC .33 2.4.1 Phƣơng pháp phổ tử ngoại phổ khả kiến (UV – Vis) 33 2.4.2 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 34 2.4.3 Phƣơng pháp đo hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 35 2.5 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÚC TÁC CỦA NANO BẠC .36 2.5.1 Giới thiệu ánh sáng mặt trời 36 2.5.2 Nghiên cứu hoạt tính xúc tác quang nano bạc phân hủy xanh metylen 37 2.6 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM TẠO NANO BẠC TỪ DỊCH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG .38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG 39 3.1.1 Ảnh hƣởng thời gian chiết 39 3.1.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng 40 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC 42 3.2.1 Khảo sát thể tích dịch chiết nƣớc củ gừng với dung dịch AgNO3 42 3.2.2 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc .43 3.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA HẠT NANO BẠC 45 3.3.1 Kết chụp TEM 45 3.3.2 Kết XRD mẫu nano bạc tổng hợp 46 3.4 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG PHÂN HỦY XANH METYLEN CỦA NANO BẠC .46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua UV-Vis Quang phổ hấp thụ phân tử XRD Phổ nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 So sánh kích thƣớc số vật 1.2 Số nguyên tử lƣợng bề mặt hạt nano hình cầu 1.3 Độ dài tới hạn số tính chất vật liệu 1.4 Thành phần hóa học 26 3.1 43 3.2 Giá trị mật độ quang (A) dung dịch theo tỉ lệ thể tích dịch chiết Giá trị mật độ quang (A) dung dịch theo nhiệt độ 3.3 Bảng kết đo UV-Vis mẫu nghiên cứu từ 1h-5h 47 44 37 Hình 2.4 Bản chất ánh sáng Trong phổ ánh sáng mặt trời, mắt ngƣời nhìn thấy đƣợc ánh sáng trắng có bƣớc sóng từ 400nm đến 760nm, ánh sáng qua lăng kính đƣợc phân tích thành màu gồm: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím 2.5.2 Nghiên cứu hoạt tính xúc tác quang nano bạc phân hủy xanh metylen Cân 1mg xanh metylen cân phân tích pha thành 100 mL ta đƣợc dung dịch metylen xanh nồng độ 10 ppm Cân lấy 10 mg hạt nano bạc cho vào dung dịch khuấy thời gian 10 phút Đƣa hệ ánh sáng mặt trời (vẫn khuấy máy khuấy từ) Sau thời gian 1h, 5h lấy mẫu đo UV-Vis so với mẫu trắng nano bạc Ta xác định đƣợc thời gian tối ƣu 2.6 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM TẠO NANO BẠC TỪ DỊCH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG Toàn quy trình thực nghiệm nghiên cứu tạo hạt nano bạc dung dịch AgNO3 từ dịch chiết nƣớc củ gừng đƣợc thể Hình 2.5 38 Củ gừng Xử lý Mẫu nguyên liệu Dịch chiết Khảo sát thời gian chiết Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng Dịch chiết tối ƣu + dung dịch Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết AgNO3 Đo TEM Hạt nano Bạc Đo XRD Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc Thử khả xúc tác quang phân hủy xanh metylen Hình 2.5 Sơ đồ thực nghiệm 39 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG Hai yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết nƣớc củ gừng tỉ lệ rắn/lỏng thời gian chiết Nhằm thu đƣợc dịch chiết nƣớc củ gừng tối ƣu cho trình điều chế nano bạc, cố định thông số sau: - Nồng độ dung dịch AgNO3: 1mM - Tỉ lệ thể tích dịch chiết/thể tích AgNO3: 3mL/30mL - Nhiệt độ phản ứng: nhiệt độ phịng - Mơi trƣờng pH = 5,90 (pH đo đƣợc dung dịch mẫu) 3.1.1 Ảnh hƣởng thời gian chiết Ảnh hƣởng thời gian chiết nƣớc củ gừng đến trình tạo nano bạc đƣợc khảo sát qua thông số cố định nhƣ kèm theo điều kiện: - Tỉ lệ rắn/lỏng: 5g củ gừng thái mỏng/100mL nƣớc cất - Thời gian chiết biến thiên: t = phút, 10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút Sau khoảng thời gian màu vàng nâu đặc trƣng bạc xuất ta đem đo UV-Vis Chọn thời gian tối ƣu ứng với giá trị mật độ quang cao Kết khảo sát phụ thuộc khả tạo dịch chiết nƣớc củ gừng tối ƣu vào thời gian chiết đƣợc biểu diễn Hình 3.1 1.00 0.9 15' 0.8 20' 25' 0.7 5' 0.6 10' 0.5 A 0.4 0.3 0.2 0.1 0.00 400.0 420 440 460 480 500 nm 520 540 560 580 600.0 Hình 3.1 Ảnh hưởng thời gian chiết đến trình tạo nano bạc 40 Nhận xét: Từ kết Hình 3.1 cho thấy mật độ quang đo đƣợc cao (A=0,8787) thời gian chiết 15 phút/100mL với bƣớc sóng hấp thụ cực đại thay đổi từ 420 – 470 nm phù hợp với bƣớc sóng cực đại nano bạc, nghĩa lƣợng nano bạc tạo thành tốt Nếu tiếp tục tăng thời gian chiết giá trị mật độ quang A giảm Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: thời gian chiết mẫu vƣợt 15 phút tạo nhiều chất làm hạt nano bạc tạo nhanh, dễ bị keo tụ thành hạt kích thƣớc lớn làm giảm mật độ quang Vì chọn thời gian chiết tối ƣu 15 phút/100mL Hình 3.2 Sự ảnh hưởng thời gian chiết đến màu sắc dung dịch keo nano bạc 3.1.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng Nghiên cứu ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng đến trình chiết nƣớc củ gừng đƣợc khảo sát qua thông số cố định nhƣ kèm theo điều kiện: - Thời gian chiết: 15 phút - Khối lƣợng gừng: 5g; 10g; 15g; 20g; 25g 100mL nƣớc cất Sau khoảng thời gian màu vàng nâu đặc trƣng bạc xuất ta đem đo UV-Vis Chọn tỉ lệ rắn/lỏng tối ƣu với giá trị mật độ quang cao Kết khảo sát phụ thuộc khả tạo dịch chiết nƣớc củ gừng tối ƣu vào tỉ lệ rắn/lỏng đƣợc biểu diễn Hình 3.3 41 2.00 1.8 1.6 20g 1.4 15g 1.2 25g 1.0 A 10g 0.8 5g 0.6 0.4 0.2 0.00 400.0 420 440 460 480 500 nm 520 540 560 580 600.0 Hình 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn/lỏng đến trình tạo nano bạc Nhận xét: Từ kết Hình 3.3 cho thấy mật độ quang đo đƣợc cao (A= 1,5637) tỉ lệ rắn/lỏng 20g/100mL với bƣớc sóng hấp thụ cực đại thay đổi từ 420 – 470 nm phù hợp với bƣớc sóng cực đại nano bạc, nghĩa lƣợng nano bạc tạo thành tốt Nếu tiếp tục tăng tỉ lệ rắn/lỏng giá trị mật độ quang A giảm Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: khối lƣợng mẫu vƣợt 20g tạo nhiều chất làm hạt nano bạc tạo nhanh, dễ bị keo tụ thành hạt kích thƣớc lớn làm giảm mật độ quang Vì chúng tơi chọn tỉ lệ rắn/lỏng tối ƣu 20g/100mL Hình 3.4 Sự ảnh hưởng tỉ lệ rắn/lỏng đến màu sắc dung dịch keo nano bạc 42 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC Sau thu đƣợc dịch chiết nƣớc củ gừng, tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình tạo nano bạc dựa sở điều kiện chiết tối ƣu 3.2.1 Khảo sát thể tích dịch chiết nƣớc củ gừng với dung dịch AgNO3 - Khối lƣợng gừng: 20g/100mL nƣớc - Thời gian chiết: 15 phút - Nồng độ dung dịch AgNO3: 1mM - Nhiệt độ phản ứng: nhiệt độ phịng - Mơi trƣờng pH = 5,90 - Thể tích dịch chiết biến thiên: 1mL; 2mL; 3mL; 4mL; 5mL; 6mL; 7mL; 8mL; 9mL; 10mL lần lƣợt pha 30 mL dung dịch AgNO3 Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc tỉ lệ thể tích dịch chiết nƣớc củ gừng đƣợc biểu diễn Hình 3.5 3.00 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 A 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.13 400.0 420 440 460 480 500 nm 520 540 560 580 600.0 Hình 3.5 Ảnh hưởng thể tích dịch chiết đến q trình tạo nano bạc : mẫu 1mL : mẫu 2mL : mẫu 3mL : mẫu 5mL : mẫu 6mL : mẫu 7mL : mẫu 9mL : mẫu 10mL : mẫu 4mL : mẫu 8mL 43 Bảng 3.1 Giá trị mật độ quang (A) dung dịch theo tỉ lệ thể tích dịch chiết Thể tích dịch chiết 10 Giá trị mật độ quang (A) 0,56 1,00 1,56 1,69 2,16 2,67 2,96 0,71 0,68 0,65 khoảng Nhận xét: Từ kết Hình 3.5 Bảng 3.1 cho thấy thể tích dịch chiết nƣớc củ gừng tăng dần từ 1mL đến 7mL giá trị mật độ quang tăng dần, nghĩa lƣợng nano bạc tổng hợp đƣợc tăng, đạt giá trị lớn với thể tích dịch chiết 7mL (A=2,9607) Ở thể tích dịch chiết từ – 10 mL, giá trị mật độ quang giảm dần giải thích: nồng độ này, hạt nano bạc tạo có kích thƣớc lớn, dễ bị keo tụ Vậy chúng tơi chọn giá trị thể tích dịch chiết tối ƣu 7mL Hình 3.6 Sự ảnh hưởng tỉ lệ dịch chiết đến màu sắc dung dịch keo nano bạc 3.2.2 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc Để khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đến khả tạo nano bạc xác định nhiệt độ tối ƣu, chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thơng số cố định nhƣ sau: 44 - Khối lƣợng gừng: 20g/100mL nƣớc - Thời gian chiết: 15 phút - Nồng độ dung dịch AgNO3: 1mM - Tỉ lệ thể tích dịch chiết/thể tích AgNO3: 7mL/30mL - Mơi trƣờng pH = 5,90 - Nhiệt độ tạo nano bạc biến thiên: 300C; 400C; 500C; 600C; 700C; 800C Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc nhiệt độ đƣợc biểu diễn Hình 3.7 0.600 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 A 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.029 400.0 420 440 460 480 500 nm 520 540 560 580 Hình 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tạo nano bạc : mẫu 300C : mẫu 400C : mẫu 500C : mẫu 600C : mẫu 700C : mẫu 800C Bảng 3.2 Giá trị mật độ quang (A) dung dịch theo nhiệt độ Nhiệt độ 300C 400C 500C 600C 700C 800C 0,28 0,31 0,52 0,47 0,23 0,19 Giá trị mật độ quang (A) khoảng 600.0 45 Nhận xét: Từ kết Hình 3.7 Bảng 3.2 cho thấy nhiệt độ mức 500C mật độ quang đạt giá trị cao (A= 0,5240) Nhƣng tiếp tục tăng nhiệt độ từ 60 – 800C cƣờng độ hấp phụ giảm Điều keo tụ bạc, nghĩa hạt nano bạc đƣợc tạo thành nhiệt độ 600C, 700C, 800C khơng bền Vì vậy, định chọn nhiệt độ tối ƣu để điều chế nano bạc 500C Hình 3.8 Sự ảnh hưởng nhiệt độ đến màu sắc dung dịch keo nano bạc 3.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA HẠT NANO BẠC 3.3.1 Kết chụp TEM Dùng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để xác định xác kích thƣớc, hình dáng phân bố hạt nano bạc tạo thành Hình 3.9 Ảnh TEM hạt nano bạc (thang đo 100 nm) 46 Kết chụp ảnh TEM Hình 3.9 cho thấy hạt nano bạc có kích thƣớc trung bình vào khoảng 12,8 nm đến 30,1 nm Hạt nano bạc tạo thành có dạng hình cầu Intensity (counts) 3.3.2 Kết XRD mẫu nano bạc tổng hợp Meas data:nanoAg_Theta_2-Theta Silver, Ag, 01-071-4613 Chlorargyrite, syn, Ag Cl, 01-071-5209 6000 4000 2000 Silver, Ag, 01- 071- 4613 Chlorargyrite, syn, Ag Cl, 01- 071- 5209 10 20 30 40 2-theta (deg) 50 60 70 Hình 3.10 Phổ XRD mẫu nano bạc tổng hợp Nhận xét: Từ kết XRD Hình 3.10 cho thấy đỉnh có cƣờng độ cao trùng hợp với phổ chuẩn kim loại Ag vị trí góc 2θ = 38,050; 44,210; 64,430 tƣơng ứng với mạng (111), (200), (220) cấu trúc Fcc kim loại Ag Với đỉnh ta khẳng định có mặt Ag kim loại mẫu hay nói cách khác Ag+ bị khử chuyển thành Ag kim loại 3.4 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG PHÂN HỦY XANH METYLEN CỦA NANO BẠC Cân 1mg xanh metylen cân phân tích pha thành 100 mL ta đƣợc dung dịch metylen xanh nồng độ 10 ppm Cân lấy 10 mg hạt nano bạc cho vào dung dịch khuấy thời gian 10 phút Đƣa hệ ánh sáng mặt trời (vẫn khuấy máy khuấy từ) 47 Sau thời gian 1h, 5h lấy mẫu đo UV-Vis so với mẫu trắng khơng có nano bạc Ta xác định đƣợc thời gian tối ƣu Thời gian xúc tác quang Mật độ quang 2,50 2,0 1,50 1,0 ,50 ,0 0h 1h 5h Thời gian xúc tác quang Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn kết đo UV-Vis mẫu sau thời gian xúc tác quang 1h , 5h Bảng 3.3 Bảng kết đo UV-Vis mẫu nghiên cứu từ 1h-5h Mẫu Thời gian khơng có 1h 5h 1,8078 1,5943 21,0% 30,33% nano bạc Mật độ quang 2,2885 Phần trăm xanh metylen bị phân hủy Từ kết theo Hình 3.11 Bảng 3.3 cho thấy giá trị mật độ quang giảm tăng thời gian xúc tác quang 1h, 5h, tƣơng ứng phần trăm lƣợng xanh metylen giảm thời điểm 5h 30,3342% Cơ chế quang xúc tác nano bạc dƣới ánh sáng mặt trời photon tác động lên bề mặt hạt nano bạc dung dịch keo làm xạ electron lỗ quang sinh Các electron lỗ quang sinh phản ứng với phân tử H2O O2 hòa tan dung dịch tạo gốc OH anion gốc oxi Các gốc 48 bẻ gãy phân tử metylen xanh để tạo thành chất hữu đơn giản dẫn đến màu Ag + hv h+ + H2O h+ + eH + + OH- h+ + OH- OH- e- + O2 O2.- O2.- + MB Sản phẩm OH- + MB Sản phẩm Nhƣ vậy, nano bạc tổng hợp từ dung dịch AgNO3 tác nhân khử dịch chiết nƣớc củ gừng làm chất xúc tác quang cho phân hủy metylen xanh vùng ánh sáng nhìn thấy 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong khuôn khổ luận văn này, qua trình nghiên cứu thực nghiệm rút kết luận sau: Các điều kiện tối ưu để thu dịch chiết nước củ gừng - Thời gian chƣng ninh: 15 phút - Tỉ lệ khối lƣợng gừng/thể tích nƣớc: 20 gam/100 mL Các yếu tố tối ưu để tổng hợp hạt nano bạc - Tỉ lệ thể tích dịch chiết so với thể tích dung dịch AgNO3 1mM: 7mL/30mL - Nhiệt độ tạo nano bạc: 500C Kết khảo sát đặc tính nano bạc Từ kết đo TEM, XRD, khẳng định đƣợc hạt nano bạc tổng hợp từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nƣớc củ gừng có dạng hình cầu với kích thƣớc từ 12,8 nm đến 30,1 nm Kết xúc tác quang nano bạc Khả xúc tác quang phân hủy xanh metylen nano bạc tốt, nồng độ xanh metylen dung dịch giảm đáng kể sau đƣợc xúc tác hạt nano bạc dƣới điều kiện ánh sáng mặt trời KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu chế tạo hạt nano bạc nói riêng nano kim loại nói chung phƣơng pháp sinh học, hƣớng thân thiện với môi trƣờng TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Vũ Đình Cự, Nguyễn Xn Chánh, Cơng nghệ nano điều khiển đến nguyên tử, phân tử, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2004 [2] Nguyễn Hữu Đỉnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Giáo dục [3] Trần Thu Hà (2011), Hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt hạt nano kim loại, Luận văn thạc sĩ Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội [4] Nguyễn Hoàng Hải, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Các nano kim loại [5] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano, NXB khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội [6] Nguyễn Tiến Thắng (2011), công nghệ sinh học nano triển vọng ứng dụng, Kỷ yếu hội nghị Khoa học Môi trƣờng Công nghệ sinh học năm 2011 [7] Nguyễn Đình Triều, Nguyễn Đình Thành (2001), Các phương pháp phân tích Vật lý Hóa lý, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [8] Uldrich J Newberry D (2006), Công nghệ nano-Đầu tƣ đầu tƣ mạo hiểm, Sách dịch, NXB Trẻ [9] Nguyễn Xuân Văn (2011), Nghiên cứu chế tạo màng TiO2 nhằm mục tiêu ứng dụng quang xúc tác, Đại học Công nghệ - ĐH Quốc Gia Hà Nội TIẾNG ANH [10] Ahamd A., Mukherjee P., Senapati S., Mandal D., Ikhan M., Kummar R and Sastry M (2003), Extracellular biosynthesis of Silver nanoparticles using the fungus Fusarium oxysporrum, Colloids and Surfaces, Biointerfaces 28, pp.313 – 318 [11] Anh-Tuan Le*, P.T Huy, Phuong Dinh Tam, Tran Quang Huy, Phung Dac Cam, A.A Kudrinskiy, Yu A Krutyakov (2010), “Green synthesis of finelydispersed highly bactericidal silver nanoparticles via modified Tollens technipue”, Current Applied Physics, Vol 10, pp.910-916 [12] Badr Y., Mahmoud M.A (2006), Enhancement of the optical propwrtied of pol vinyl alcohol by doping with silver nanoparticles, J Appl Polym Sci, 99, pp.30683614 [13] Dhanya K Chandrasekharan, Pawan K.Khanna, Tsutomu V Kagiya and Cherupally Krishman Nair (2011), Synthesis of Nanosiliver using viatmin C derivative and studies on Radition Protection, Cancer biotherapy and Radiopharmaceuticals [14] Jiang K M., Zhang Z., Pothukuchi S., Wong C.P (2006), “Variable Frequency Microwave Synthesis of Silver Nanopraticles”, Journal of Nanopraticle Research, Vol.8, pp.117 – 124 [15] Kandarp Mavani, Mihir Shah (2013), Synthesis of silver nanoparticles by using Sodium Borohydride as a Reducing Agent, International Journal of engineering research & Technology WEB SIDE [16] http://www.azonano.com/articale.aspx?ArticleID=2318 [17] http://en.wikipedia.org/wiki/Nanotechnology [18] http://vi.wikipedia.org/wiki/ công_nghệ_nano [19] http://en.wikipedia.org/wiki/List of nanotechnology applications [20] http://www.botanyvn.com/cnt.asp?param=news&newsid=348 ... HÓA HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƢỚC CỦ GỪNG VÀ THỬ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC BẰNG KHẢ NĂNG PHÂN HỦY XANH METYLEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN... tài nghiên cứu với nội dung: ? ?Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 tác nhân khử dịch chiết nƣớc củ gừng thử hoạt tính quang xúc tác khả phân hủy xanh metylen? ?? Đối tƣợng phạm vi nghiên. .. tài: Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 tác nhân khử dịch chiết nƣớc củ gừng thử hoạt tính quang xúc tác khả phân hủy xanh metylen Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị: a Nguyên liệu: củ gừng