TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITEOXIT SẮT TỪ/GRAPHENE OXIT ỨNG DỤNGHẤP PHỤ BLUE METHYLEN TRONG NƯỚC

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC –––––– ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE OXIT SẮT TỪ/GRAPHENE OXIT ỨNG DỤNG HẤP PHỤ BLUE METHYLEN TRONG NƯỚC GVHD: BÙI THỊ PHƯƠNG QUỲNH SVTH: LÊ THỊ THÙY LINH MSSV: 2004160074 LỚP: 07DHHH2 TPHCM, tháng 11, năm 2019 LỜI CÁM ƠN Trong thời gian làm đồ án chuyên ngành, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo tận tình thầy cô, bạn bè Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến cô Bùi Thị Phương Quỳnh giảng viên khoa Cơng nghệ Kỹ Thuật Hóa Học trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp Hồ Chí Minh, người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án mơn học Em xin chân thành cám ơn thầy cô trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm nói chung thầy khoa Hóa nói riêng cho em kiến thức vô quý giá em học tập trường Cuối em cám ơn gia đình, bạn bè, người thân tạo điều kiện quan tâm, giúp đỡ, động viên tinh thần em suốt trình học tập hoàn thành đồ án NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: TS Bùi Thị Phương Quỳnh Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Linh .MSSV: 2004160074 Nhận xét: Điểm đánh giá: Tp Hồ Chí Minh thán MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tính chất GO đơn lớp Bảng 1.2 Tính chất hóa lý methylene blue Bảng 1.3 So sánh hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học……………… DANH SÁCH HÌNH ẢNH DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Gi GiO GO MB Fe3O4 Fe3O4/GO XRD FTIR TEM VSM BET UV-Vis Chú thích Graphite Graphite oxit Graphene oxit Xanh methylen Oxit sắt từ Oxit sắt từ/Graphene oxit X Ray Diffaction Fourier Transform Infrared Spectroscopy Transmission Electron Microscopy Vibrating Sample Magnetometer Brunauer - Emmett - Teller Ultraviolet - Visible spectroscopy LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, vật liệu nano từ tính thu hút quan tâm nhà khoa học ngồi nước, tính chất đặc biệt với tiềm ứng dụng cao lĩnh vực: ghi từ, cảm biến sensor, xúc tác, y sinh, xử lí kím loại nặng tỏng nước Trong đó, vật liệu Fe3O4 biết đến ba loại oxit phổ biến nguyên tố sắt Vật liệu có cấu trúc tinh thể spinel đảo có giá trị momen từ cao Ở kích thước nhỏ, Fe 3O4 thể số tính chất ưu việt khả ứng dụng rộng rãi số lĩnh vực khoa học kỹ thuật y sinh như: mực từ để in tiền giấy hay séc, chất làm tăng cường độ tương phản chụp ảnh cộng hưởng từ hạt nhân, chất dẫn thuốc điều trị ung thư, chuẩn đoán bệnh sớm, nhiệt trị ung thư Các phương pháp phổ biến để tổng hợp hạt nano Fe 3O4 kể đến như: phương pháp đồng kết tủa, vi nhũ tương, hóa siêu âm, lắng đọng điện hóa… Tuy nhiên, thách thức lớn gặp phải sử dụng vật liệu oxit sắt từ chúng dễ kết tụ bị ảnh hưởng nhiều mơi trường bị ơxy hóa, đặc biệt mơi trường axít Do đó, để bảo vệ hạt nano sắt từ, chúng thường phủ hay bọc silica, polymer hay cacbon Ngoài chức bảo vệ hạt nano từ, vật liệu có khả tương thích sinh học cao tăng khả hấp phụ vật liệu Vì thế, vật liệu tổ hợp hạt nano sắt từ với vật liệu mở nhiều tiềm ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống Gần đây, việc nghiên cứu chế tạo hạt nano Fe 3O4 hợp chất graphene Oxit (GO) thu hút quan tâm nhiều nhóm nhà khoa học nước tiềm ứng dụng lớn xử lý nước nhiễm kim loại nặng (As, Cr ) chất màu hữu (MB, MO,…) với ưu điểm khả hấp phụ cao, dễ tách thu hồi sau sử dụng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Graphite Graphite (Gi) dạng thù hình cacbon có cấu trúc lớp, nguyên tử cacbon trạng thái lai hóa sp2 liên kết cộng hóa trị với ba nguyên tử cacbon bao quanh nằm lớp tạo thành vòng sáu cạnh, vòng liên kết với thành lớp vô tận Sau tạo liên kết, ngun tử cacbon cịn có electron obitan ngun tử 2p khơng lai hóa tạo nên liên kết π với ba nguyên tử cacbon bao quanh Độ dài liên kết C–C lớp a 0,142 nm, lớn so với liên kết C–C vịng benzen 0,139 nm (Hình 1.1) Liên kết π Gi khơng định xứ tồn lớp tinh thể GiO dẫn nhiệt dẫn điện tốt Trên thực tế, Gi dùng làm điện cực Khoảng cách lớp d 0,340 nm Như vậy, lớp tinh thể Gi liên kết với lực Van-der-Waals nên Gi mềm, sờ vào thấy trơn, lớp Gi trượt lên tách có lực tác dụng Hình 1.1 Cấu trúc Gi Gi có tính chất dẫn điện dẫn nhiệt tốt, bền mặt học nên sử dụng lĩnh vực với vai trị chất bơi trơn dạng bột, than chì điện cực, chế tạo ruột bút chì Ngồi ra, Gi vật liệu tiền chất để tổng hợp nên graphene oxit [2] 1.1 Graphene oxit 1.1.1 Giới thiệu graphen oxit Graphite oxit (GiO) gần gọi graphene oxit (GO) Về bản, cacbon hai chiều gấp nếp có nhiều nhóm chức chứa oxy bề mặt biên xung quanh với độ dày khoảng nm kích thước hai chiều thay đổi từ vài nanomet đến vài micromet GiO nhà hóa học người Anh Brodie tổng hợp lần đầu vào năm 1859 trở nên phổ biến nhà hóa học năm gần xem tiền chất quan trọng để tạo graphene Bản thân GiO có ý nghĩa mặt khoa học mà cịn có tầm quan trọng cơng nghệ chất nhiều loại dẫn xuất composite có ứng dụng thực tiễn Từ GiO tạo GO phương pháp hóa học ướt Đây phương pháp có nhiều hứa hẹn tạo graphen với lượng lớn đồng thời tạo đơn lớp graphen [44] GiO hợp chất không tồn tự nhiên, nghiên cứu cách 150 năm Lần đầu tiên, Brodie thực q trình oxy hóa Gi kaliclorat axit nitric đậm đặc thu sản phẩm đặt tên GiO[19] Sau nghiên cứu graphene xuất vào năm 2004, GiO gọi GO Về mặt hóa học, khơng có khác GiO GO GO đơn lớp GiO Hầu hết nghiên cứu GiO tiến hành phương pháp hóa học ướt, mảng GiO phân tán dung mơi bị bóc tách phần phân tử dung môi nên tạo GO [44] GiO đại phân tử khơng có cơng thức xác định, khơng bền hút ẩm điều kiện thường Quá trình tổng hợp GiO đư ợc xây dựng cải tiến nhiều 1.1.2 lần với chất oxy hóa khác KMnO 4, H2SO4 đặc [61] H3PO4 [90] Những hợp chất thu khác thành phần hóa h ọc tùy theo phương pháp sử dụng Cấu trúc graphene oxit Về mặt cấu trúc, màng graphene tạo thành từ nguyên tử cacbon xếp theo cấu trúc lục giác mặt phẳng, hay gọi cấu trúc tổ ong Trong đó, nguyên tử cacbon liên kết với ba nguyên tử cacbon gần liên kết π- π tạo thành xen phủ obitan s-p, tương ứng với trạng thái lai hoá sp2 [3] Khoảng cách nguyên tử cacbon gần a = 0,142 nm Theo nguyên lý Pauli, mức lượng liên kết π lấp đầy, obitan lai hóa sp đặc trưng cho mức độ bền vững cấu trúc phẳng màng graphen Obitan p cịn lại ngun tử cacbon nằm vng góc với 1.1 Q trình hấp phụ 1.1.1 Giới thiệu trình hấp phụ Hấp phụ trình thu hút phân tử khí, hơi, phân tử, ion chất tan bề mặt pha ngưng tụ làm cho lượng bề mặt pha ngưng tụ giảm xuống Q trình hấp phụ xảy pha: Khí- rắn, lỏng- rắn, khí -lỏng, lỏnglỏng Chất hấp phụ thường dùng chất rắn xốp, có bề mặt riêng lớn Chất hấp phụ chất có bề mặt thực hấp phụ Chất hấp phụ thường dạng rắn Chất bị hấp phụ chất bị hút, dính lên bề mặt chất hấp phụ Các chất hấp phụ dùng nhiều thực tế than hoạt tính, GO, silicagen, nhơm oxit Đây chất có bề mặt riêng lớn Các chất bị hấp phụ thường nước, chất khí O 2, N2, CO2, chất hoà tan dung dịch [1] Quá trình hấp phụ xảy lực tương tác bề mặt chất hấp phụ với phân tử chất tan gọi lực hấp phụ Nếu lực hấp phụ phân tử chất hấp phụ chất bị hấp phụ lực Vandervan hấp phụ vật lý Nếu lực hấp phụ lực liên kết hóa học gọi hấp phụ hóa học Lực liên kết trình hấp phụ lực hút tĩnh điện, lực định hướng, lực tán xạ, trường hợp lực đủ mạnh gây liên kết hóa học hay tạo phức, trao đổi ion Bảng 1.3 So sánh hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học ST T Chỉ tiêu Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học Loại liên kết Lực vật lý, lực Van der Waals Liên kết hóa học Đặc điểm Hấp phụ đơn lớp đa lớp Hấp phụ đơn lớp Tính đặc thù Phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất Xảy có liên kết hóa học Nhiệt hấp phụ Nhiệt hấp phụ khoảng 20 kJ/mol Khoảng 50 kJ/mol 1.1.2 Nhiệt độ hấp Nhiệt độ thấp phụ Tính thuận Có tính thuận nghịch nghịch Nhiệt độ cao Thường nghịch bất thuận Các thông số đánh giá Hấp phụ đo biến thiên lượng chất bị hấp phụ (so với pha thể tích), tính theo số mol ứng với đơn vị bề mặt, biểu thị mol/cm mol/m2 [36] Dung lượng hấp phụ vật liệu đánh giá phương trình sau: qt = (CO- Ct) Trong đó: qt: dung lượng hấp phụ vật liệu thời điểm t (mg/g) CO: nồng độ ban đầu chất bị hấp phụ dung dịch (mg/L) Ct: nồng độ chất bị hấp phụ dung dịch thời điểm t (mg/L) : thể tích dung dịch (L) : khối lượng chất hấp phụ (g) 1.4.3 Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt mô tả cách chất hấp phụ tương tác với chất bị hấp phụ Dựa vào kết phân tích số liệu thực nghiệm, có hai mơ hình phổ biến nghiên cứu sử dụng để mô tả q trình hấp phụ đẳng nhiệt mơ hình Langmuir Freundlich Lực hấp phụ (theo Langmuir) có bán kính tác dụng nhỏ, lực có chất gần với lực liên kết hóa học nên tâm hấp phụ giữ phân tử chất bị hấp phụ bề mặt tạo đơn lớp phân tử chất bị hấp phụ Các phân tử chất bị hấp phụ không tương tác ảnh hưởng đến phân tử khác [25] Để mơ tả q trình hấp phụ lớp đơn phân tử bề mặt vật rắn, theo phương trình Langmuir dựa giả thiết sau: − Các phần tử hấp phụ đơn lớp bề mặt chất hấp phụ − Sự hấp phụ chọn lọc − Giữa phần tử chất hấp phụ khơng có tương tác qua lại với − Bề mặt chất hấp phụ đồng lượng, nghĩa hấp phụ xảy chỗ nào, nhiệt hấp phụ giá trị không đổi − Giữa phần tử lớp bề mặt bên lớp thể tích có cân động học nghĩa trạng thái cân tốc độ hấp phụ tốc độ giải hấp Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir dựa hấp thụ đơn lớp mơ tả phương trình sau: qe = Dạng tuyến tính phương trình đẳng nhiệt Langmuir biểu thị phương trình: = + Trong đó: qe: dung lượng cân hấp phụ chất bị hấp phụ (mg/g) qmax: dung lượng hấp phụ cực đại đơn vị khối lượng chất hấp phụ (mg/g) Ce: nồng độ cân chất bị hấp phụ dung dịch (mg/L) kl: số cân thể cường độ hấp phụ (L/mg) Như từ thực nghiệm xác định hai thông số q e Ce Các giá trị qmax kl tính tốn từ biểu đồ Ce/qe Ce Khi nghiên cứu khả hấp phụ pha lỏng, trường hợp chất hấp phụ có bề mặt khơng đồng nhất, Freundlich thiết lập phương trình đẳng nhiệt sở số liệu thực nghiệm, đưa mối quan hệ dung dịch cân khả hấp phụ pha rắn dựa hấp phụ đa lớp mơ tả phương trình sau: qe= kf ( (1.17) Dạng tuyến tính phương trình đẳng nhiệt Freundlich biểu thị phương trình: Lnqe = lnkf + lnCe (1.18) Trong đó: kf (mg/g) n (g/L) số hấp phụ Freundlich, đặc trưng cho khả hấp phụ đa lớp cường độ hấp phụ Giá trị kf lớn đồng nghĩa với hệ có khả hấp phụ cao Các giá trị n kf tính tốn từ đồ lnqe theo 1.4.4 Động học trình hấp phụ Động học q trình hấp phụ thơng số để đánh giá tốc độ trình hấp phụ xác định thời gian trình hấp phụ cân bằng, nâng cao hiệu suất trình hấp phụ Đối với trình hấp phụ lỏng-rắn động học hấp phụ chia thành giai đoạn diễn liên tiếp sau: - Chất bị hấp phụ chuyển động tới bề mặt chất hấp phụ Đây giai đoạn khuếch tán dung dịch - Phân tử chất bị hấp phụ chuyển động đến bề mặt chất hấp phụ chứa hệ mao quản - giai đoạn khuếch tán màng - Chất bị hấp phụ khuếch tán vào bên hệ mao quản chất hấp phụ giai đoạn khuếch tán mao quản - Các phân tử chất bị hấp phụ chiếm chỗ trung tâm hấp phụ - giai đoạn hấp phụ thực Trong giai đoạn trên, giai đoạn chậm định đến tốc độ hấp phụ Tuy nhiên, tốc độ thực q trình hấp phụ khó xác định cịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chất chất hấp phụ, chất bị hấp phụ, môi trường trình hấp phụ diễn ra, khuếch tán,….Vì vậy, phương trình động học biểu kiến sử dụng để xác định thông số động học trình hấp phụ [27] Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc 1Tốc độ trình hấp phụ phụ thuộc bậc vào dung lượng hấp phụ Mơ hình thường sử dụng cho q trình hấp phụ vật lý giai đoạn khuếch tán đinh tới tốc độ trình hấp phụ [28] = k1 (qe- qt) (1.19) Phương trình (1.19) tích phân: ln(qe - qt) = lnqe - k1t (1.20) Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc Tốc độ trình hấp phụ phụ thuộc bậc vào dung lượng hấp phụ Mơ hình thường sử dụng cho q trình hấp phụ hóa học, giai đoạn định đến tốc độ hấp phụ cịn có giai đoạn hấp phụ hóa học [29] = k2 (qe - qt)2 (1.21) Phương trình (1.21) tích phân: = + t (1.22) Trong qe: dung lượng hấp phụ thời điểm cân (mg/g) qt: dung lượng hấp phụ thời diểm t (mg/g) k1:hằng số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc k2: số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc Từ kết thực nghiệm xác định giá trị dung lượng hấp phụ q ttại thời điểmt khác Từ lựa chọn phương trình động học phù hợp cho trình hấp phụ, xác định giá trị k1, k2 CHƯƠNG CÁC QUY TRÌNH TỔNG HỢP VẬT LIỆU 2.1 Quy trình tổng hợp GO 3g Graphite H2SO4/H3PO4 (360:40mL) 18g KMnO4 500mL H2O + 15mL H2O2 H2O/C2H5OH Khuấy Khuấy Ly tâm Rửa Sấy H2O GiO Siêu âm Ly tâm Sấy GO Hình 2.1 Quy trình tổng hợp GO Thuyết minh quy trình: Hỗn hợp axit đậm đặc H2SO4/H3PO4 (360:40mL) thêm vào hỗn hợp 3g graphite 18g KMnO4 Phản ứng tỏa nhiệt lên 35-40oC Hỗn hợp nâng nhiệt độ lên 50 oC khuấy 12 Sau đó, đưa phản ứng nhiệt độ phòng, thêm 500mL nước cất 15mL H2O2 30% Hỗn hợp từ màu vàng nâu chuyển sang màu vàng sáng Hỗn hợp đem li tâm (2000rpm) rửa nhiều lần với dung dịch HCl, nước cất etanol tới đạt pH Chất rắn thu graphite oxit (GiO), sấy 50 oC 24 Phân tán GiO vào nước (1mg/mL) siêu âm 12 Sau đem ly tâm sấy 50oC để thu graphene oxit (GO) 2.2 Quy trình tổng hợp Fe3O4 Vật liệu oxit sắt từ (Fe3O4) tổng hợp dựa phương pháp Massart cách đồng kết tủa hỗn hợp muối FeCl3.6H2O FeCl2.4H2O thể hình 2.3 [14] FeCl3.6H2O NH4OH FeCl2.4H2O Khuấy + gia nhiệt Rửa Fe3O4 Hình 2.2 Quy trình tổng hợp Fe3O4 Thuyết minh quy trình: FeCl3.6H2O (3,03g; 11,2mmol) FeCl2.4H2O (1,13g; 5,6mmol) hịa tan vào 150ml nước Vì tỷ lệ mol dung dịch Fe 3+:Fe2+ = 2:1 Dung dịch khuấy đồng thời gia nhiệt 70 oC, dung dịch có màu vàng sáng Thêm từ từ giọt NH 4OH pH dung dịch đạt 10 Để phản ứng tiếp tục 60 phút Sau làm nguội dung dịch xuống nhiệt độ phòng, kết tủa đen tách rửa nước cất ethanol, sau làm khô 2.3 Tổng hợp vật liệu Fe3O4/GO Vật liệu nanocomposit oxit sắt từ/grapheneoxit (Fe3O4/GO) tổng hợp theo phương pháp đồng kết tủa thể hình 2.4 [20] GO H2O FeCl2.4H2O FeCl3.6H2O Siêu âm NH4OH Khuấy Gia nhiệt, khuấy Tách kết tủa, sấy Fe3O4/GO Hình 2.3 Quy trình tổng hợp Fe3O4/GO Thuyết minh quy trình: cho 0,3g GO phân tán 300 ml nước cất siêu âm Tiếp theo, 10 ml dung dịch hỗn hợp muối FeCl3.6H2O FeCl2.4H2O cho từ từ vào dung dịch GO nhiệt độ phòng khuấy Sau trình trao đổi ion diễn ra, dung dịch NH4OH cho dần vào đến đạt pH 11 để hình thành hạt nano sắt từ Fe3O4 Gia nhiệt dung dịch lên khoảng 70oC khuấy khoảng Sau dung dịch làm nguội nhiệt độ phòng, dùng nam châm để thu sản phẩm kết tủa đen (Fe3O4/GO) Sản phẩm rửa nước ethanol sau sấy khơ 2.4 Quy trình khảo sát khả hấp phụ MB Dung dịch MB Vật liệu hấp phụ Phân tán Thu hồi vật liệu Lọc Dung dịch MB sau hấp phụ Hình 2.4Quy trình khảo sát khả hấp phụ MB Thuyết minh quy trình: dung dịch MB chuẩn bị cách pha MB có nồng độ 200ppm Điều chỉnh pH dung dịch cần khảo sát HCl 0,1N, NaOH 0,1N Sau thời gian hấp phụ, dùng nam châm giấy lọc để thu hồi vật liệu Dung dịch sau hấp phụ đem kiểm tra để xác định nồng độ MB cịn lại CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÌNH THÁI CẤU TRÚC 3.1 Phổ nhiễu xa tia X (X Ray Diffaction-XRD) Phương pháp nhiễu xạ tia X sử dụng để xác định thành phần pha, tỷ phần pha, cấu trúc tinh thể mà không cần phá hủy mẫu cần lượng nhỏ để phân tích Phương pháp dựa tượng nhiễu xạ Bragg chiếu chùm tia X lên tinh thể Nguyên tắc: sóng điện tử truyền đến bề mặt tinh thể chất rắn, sóng bị tán xạ theo số hướng định giao thoa làm tăng cường lẫn tạo nên nhiễu xạ Mỗi mạng tinh thể có phương trình khoảng cách mặt mạng tinh thể riêng, thông thường có mơ hình mạng tinh thể chủ yếu: đơn tà, tam tà, hình thoi, lục giác, lập phương, trực giao, tứ giác Phương trình 1.23 khoảng cách mặt: λ = 2dsin() (1.23) Trong đó: λ: bước sóng tia X (nm) d: khoảng cách lớp (nm) : góc tới tia X pháp tuyến mặt phẳng mang vật liệu Từ phương trình khoảng cách mặt hệ mạng cho thấy hướng nhiễu xạ xác định hình dạng kích thước mạng sở Ngược lại, xác định tinh thể chưa biết (hình dạng kích thước mạng sở) đo hướng (góc Bragg ) chùm tia nhiễu xạ [30] 3.2 Phổ hồng ngoại (Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) Phổ hồng ngoại FTIR (Fourier Transformation InfraRed spectrum) dùng để xác định cấu trúc phân tử chất nghiên cứu dựa vào tần số đặc trưng phổ đồ nhóm chức phân tử Nguyên tắc: phương pháp dựa vào hiệu ứng hợp chất hay nhóm chức có khả hấp thu chọn lọc nhiễu xạ hồng ngoại Vì vậy, xác định bước sóng hấp thu xác định hợp chất hay nhóm chức tồn vật liệu Máy quang phổ hệ chế tạo theo kiểu biến đổi Fourier Các loại phổ kế loại tự ghi, hoạt động theo nguyên tắc sau: chùm tia hồng ngoại phát từ nguồn (1) chia thành hai phần, qua mẫu (2) môi trường đo (2’) tạo đơn sắc (3) tách thành xạ có tần số khác chuyển đến đầu cảm biến Đầu cảm biến so sánh cường độ hai chùm tia chuyển thành tín hiệu điện có cường độ tỉ lệ với phần xạ bị hấp thụ mẫu Dòng điện có cường độ nhỏ nên phải nhờ khuếch đại (5) tăng lên nhiều lần trước chuyển sang phận tự ghi (6) vẽ lên phổ đưa vào máy tính để xử lý in phổ [31] Hình 3.1 Hình mơ tả ngun lý hoạt động máy đo FTIR 3.3 Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy-TEM) Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM: Transmission Electron Microscope) phát triển từ năm 1930 công cụ kỹ thuật thiếu cho nghiên cứu vật liệu y học Dựa nguyên tắc hoạt động kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử truyền qua có ưu điểm bật nhờ bước sóng chùm điện tử ngắn nhiều so với bước sóng ánh sáng nhìn thấy nên quan sát tới kích thước cỡ nanomet Nguyên tắc: dùng chùm tia điện tử hẹp, phát từ súng phóng điện (thường catot bị đốt nóng để cung cấp cho điện tử động thoát khỏi liên kết với kim loại catot thường W, Pt) Sau khỏi catot điện tử di chuyển tới anot rỗng gia tốc lên, sau tập trung lại tạo thành chùm tia hẹp nhờ vào thấu kính điện từ chiếu xuyên qua vật rắn Sau chùm tia lại hội tụ lần nhờ vào vật kính thấu kính điện từ Cuối chúng phóng đại thơng qua số thấu kính trung gian với độ phóng đại lớn kết thể hình quan sát Các thấu kính vật kính sử dụng kính điện từ phương pháp người ta sử dụng chùm điện tử để thay cho ánh sáng nhìn thấy nên khơng thể sử dụng thấu kính thủy tinh [31] Nhiễu xạ điện tử cung cấp thơng tin cấu trúc tinh thể đặc trưng vật liệu.Chùm điện tử nhiễu xạ từ vật liệu phụ thuộc vào bước sóng chùm điện tử tới khoảng cách mặt mạng tinh thể Bước sóng chùm điện tử nhiễu xạ tuân theo định luật phản xạ Bragg nhiễu xạ tia X: 2dsin = n ; so v ới nhiễu xạ tia X, bước sóng chùm điện tử thường nhỏ nên ứng với khoảng cách mặt mạng tinh thể góc nhiễu xạ bé, cỡ 0,01 o Tuỳ thuộc vào chất vật liệu mà ảnh nhiễu xạ điện tử thường chia thành vùng sáng tối gọi trường sáng - trường tối Trường sáng ảnh vật liệu vơ định hình cịn trường tối ảnh vật liệu có dạng tinh thể Hình 3.2 Mơ tả ngun lý hoạt động máy đo TEM 3.4 Diện tích bề mặt riêng theo Brunauer-Emmett-Teller (BET) Nguyên tắc: phương pháp dựa nguyên tắc xác định dung tích hấp phụ đơn lớp chất rắn, từ tính diện tích bề mặt riêng vật liệu [30] Diện tích bề mặt riêng xác định theo phương pháp BET tích số số phân tử bị hấp phụ với tiết diện ngang phân tử chiếm chỗ bề mặt vật rắn Diện tích bề mặt riêng tính theo cơng thức: S = nmAmN (m2/g) (1.24) Trong đó: S: diện tích bề mặt (m2/g) nm: dung lượng hấp phụ (mol/g) Am: diện tích bị chiếm phân tử (m2/phân tử) N: số Avogadro (số phân tử/mol) KẾT LUẬN ... có dạng b? ??t tinh thể, dạng dung dịch % có pH từ - 4,5 MB đối kháng với loại hóa chất mang tính oxi hóa khử, kiềm, dichromate, hợp chất iod.MB b? ?? oxy hóa b? ?? khử, phân tử MB b? ?? oxy hóa b? ?? khử khoảng... sinh học y học… Năm 1882, Robert Koch phát vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis gây b? ??nh lao nhờ vào quan sát kính hiển vi nhuộm MB Năm 1891, MB sử dụng việc điều trị b? ??nh sốt rét nhà khoa học Paul... chứa MB đời ứng dụng để kiểm tra kí sinh trùng gây b? ??nh sốt rét phân tích tế b? ?o b? ??ch cầu dung dịch Giemsa, Eosin A, Azure B Ngày nay, nghiên cứu nhuộm màu với MB sử dụng y học đại [4] MB nguyên