_MMT:
Đây là một điểm mới của đề tài so với các công trình khác. Trong các công trình khác, các tác giả khác đã dùng MMT làm giá mang cho việc hình thành nên các hạt Nano bạc [10, 25, 30]. Tuy nhiên, các hạt Nano bạc chỉ hấp phụ trên bề mặt của MMT, chứ chưa chui vào được trong khoang. Trong đề tài này, chính việc sử dụng PEG như một chất bảo vệ thứ hai, một mạng lưới trong khoang sét MMT, sẽ bảo vệ các hạt Nano bạc nằm trong khoang, giữ lại kích thước tốt nhất của hạt nano bạc.
PEG sử dụng trong đề tài có trọng lượng phân tử là 10000. Các tỷ lệ trao đổi giữa PEG / MMT cũng đã được khảo sát như : 10% , 30%, 50%. Quá trình trao đổi được diễn ra trong 4h bằng phương pháp dung dịch (nhiệt độ phòng). Sau đó, qua quá trình lọc rửa, sấy ở 800
C (khử nước trong MMT) thu được khoáng sét biến tính PEG_MMT. Kết quả được khảo sát qua giản đồ XRD.
Hình 27. Giản đồ XRD của MMT biến tính bằng PEG với các tỷ lệ khác nhau
Giản đồ XRD cho thấy ở tỷ lệ 30% , đỉnh d001 của đất sét tăng cao nhất cũng như có hình dạng nhọn, đồng đều nhất. Điều này chứng tỏ PEG ở tỷ lệ này vào các khoang của MMT tốt nhất. Ở các tỷ lệ còn lại, đỉnh d001 xuất hiện không đồng nhất, cũng không nhọn, điều đó chứng tỏ là các khoang không được nong lên đồng đều, chỗ cao, chỗ thấp, điều này sẽ không thuận lợi cho quá trình tạo hạt Nano bạc. Do đó, tỷ lệ 30% là tỷ lệ tối ưu nhất đã được sử dụng.
30% 50% 10%
47
PEG được đưa vào khoang sét sau khi bản thân khoang sét đã được trao đổi với cation Ag+. Khi này, các cation Ag+
đã nằm sẵn trong khoang, PEG được cho vào sẽ cố định vị trí các cation Ag+ này nằm nguyên vị trí của mình, không va chạm vào nhau cũng như hạn chế việc thoát ra ngoài khoang trong quá trình khử và lọc rửa sau này. Nếu ta làm ngược lại, tức là cho PEG vào khoang sét trước, rồi mới cho cation Ag+ trao đổi cation thì kết quả sẽ không như mong đợi, lúc này các hạt cation Ag+
không thể chui vào khoang sét hoặc chui được rất ít do các lớp PEG trong khoang đã ngăn chặn các hạt cation Ag+ chui vào. Điều này được thể hiện qua kết quả phổ AAS.
Bảng 4. Thành phần Ag trong MMT
Ag_PEG_MMT Hàm lượng % Ag trong mẫu
Cho Ag+ vào trước, rồi tới PEG 4,6 %
Cho PEG vào trước, rồi tới Ag+
1,5%
Khi cho PEG vào trước, thì hàm lượng Ag thu được ở Ag_PEG_MMT bị giảm đi rõ rệt. Mà PEG nằm chủ yếu trong khoang sét, chứng tỏ hàm lượng bạc giảm đi chính là hàm lượng bạc nằm trong khoang sét. Điều này có thể lý giải như sau: các PEG khi vào nong khoang trước, đồng thời đã chiếm chỗ các cation Ag+, làm các cation này không chui được vào trong khoang, do đó hàm lượng Ag ở Ag_PEG_MMT bị giảm sút rất nhiều.
Quá trình diễn ra có thể được mô tả theo hình bên dưới:
: Cation Na+ : Cation Ag+ : PEG