5. Điểm mới của đề tài
2.2.3. Phổ hấp thụ UV-vis
Phổ tử ngoại - khả kiến là phương pháp phân tích được sử dụng rộng rãi, dựa trên tương tác giữa các phân tử với bức xạ tử ngoại (UV) và bức xạ khả kiến (vis). Phương pháp đo phổ UV-vis (phương pháp trắc quang) là một phương pháp định lượng xác định nồng độ của các chất thông qua độ hấp thụ của dung dịch, ứng với mỗi electron chuyển mức năng lượng ta thu được một vân phổ rộng. Hình 2.3 là sơ đồ nguyên lí của hệ đo. Phương pháp phổ UV-vis thường sử dụng cho các mẫu ở dạng dung dịch đồng nhất và trong suốt.
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lí hệ đo phổ hấp thụ UV-vis.
Thu tín hiệu Gương Bộ tách ánh sáng Dung môi chuẩn Mẫu Detector Detector Bộ lọc Gương Đèn D2 (UV) Đèn tungsten (VIS) Phổ UV-vis Hệ đơn sắc
Nguyên lí của phương pháp này là khi chiếu một ánh sáng đơn sắc trong miền UV-vis có cường độ Io qua mẫu có bề dày d thì sẽ bị hấp thụ một phần. Bức xạ điện từ sau khi truyền qua mẫu có cường độ I. Nếu mẫu không hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng đã cho thì I = Io. Tuy nhiên nếu mẫu hấp thụ ánh sáng thì I < Io.
Cường độ I phụ thuộc vào nồng độ mẫu theo biểu thức: -ε.d.C
0
I=I .e (1)
Trong đó, I là cường độ ánh sáng tia ló I0 là cường độ ánh sáng tia tới
ε là hằng số hấp thụ phân tử thường sử dụng thứ nguyên là M-1 .cm-1 C là nồng độ chất nghiên cứu (mol/l)
d là độ dày của cuvet và thường có giá trị bằng 1cm. Biến đổi biểu thức (1), ta có:
0
0
I I
A= ε.d.C = log = -log (2)
I I
Trong đó, A là độ hấp thụ quang và không có thứ nguyên, giá trị
0
I I là độ truyền qua T được tính theo %.
Phương trình (2) là biểu thức cơ bản của định luật Lambert-Beer, là cơ sở của phương pháp đo quang định lượng, dựa trên sự phụ thuộc tuyến tính giữa độ hấp thụ quang A và nồng độ C của dung dịch. Khi đo độ hấp thụ quang A tại các bước sóng (λ) khác nhau ta thu được phổ UV-vis. Các phổ có thể được vẽ dưới dạng phổ truyền qua
o I(υ) T(υ)= I (υ)hoặc phổ hấp thụ O I (υ) A(υ)=log I(υ) .
Cách chuẩn bị mẫu đo:
Chuẩn bị 2 cuvet bằng thạch anh trong suốt, trong đó 1 cuvet để đựng dung dịch chấm lượng tử carbon và 1 cuvet đựng dung môi so sánh (nước cất). Dung dịch chấm lượng tử được pha loãng thích hợp, lấy khoảng 2ml dung dịch.
Phổ hấp thụ UV-Vis của dung dịch CQDs trong nước cất hai lần được thực hiện trên máy quang phổ Shimadzu UV2450. Phép đo được thực hiện tại Viện nghiên cứu khoa học và Ứng dụng trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
Hình 2.4. Máy quang phổ Shimadzu UV-2450