8. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Chitosan đến khả năng tạo hạt và khả năng hấp phụ
Tương tự tại phổ hồng ngoại của Chitosan/STPP/Cu sau khi hấp phụ PO43- có sự thay đổi khác biệt giữa Chitosan/STPP/Cu tại các vị trí đã hấp phụ Cu2+, cho thấy sự tồn tại của ion PO43-. Từ những kết quả trên cho thấy nghiên cứu này mang lại tính khả quan, tính kinh tế cao từ vật liệu hấp phụ sinh học có nguồn gốc tự nhiên có thể áp dụng vào thực tế do khả năng hấp phụ tốt của hạt Chitosan/STPP sau khi loại bỏ ion Cu2+ có thể tiếp tục sử dụng để hấp phụ ion PO43-.
3.3. Khảo sát các thông số tối ưu trong quá trình tạo vật liệu
3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Chitosan đến khả năng tạo hạt và khả năng hấp phụ phụ
Các nhóm chức NH3+ gắn trên cấu trúc phân tử Chitosan có thể liên kết với các nhóm tích điện âm trên STPP bằng liên kết ion để hình thành các mạng liên kết ngang trong cùng một mạch phân tử hay giữa các phân tử Chitosan thông qua tương tác ion. Phụ thuộc vào hàm lượng Chitosan trong dung dịch, nồng độ chất tạo liên kết ngang ion, pH dung dịch và thời gian tạo liên kết ngang, các hạt Chitosan có hình dáng và kích thước khác nhau có thể được tạo ra, [100].
Các hàm lượng dung dịch Chitosan khác nhau 2% - 4% (w/v) có pH 4.5 đã được nhỏ giọt vào dung dịch STPP 7,5%w/v có pH 8.7, ngâm hạt qua đêm. Hạt Chitosan hình thành được lọc qua bằng vải lọc và rửa lại bằng nước cất cho đến khi pH trung tính sau đó đem sấy ở nhiệt độ 40oC đến khi khối lượng hạt ổn định và hình dạng bên ngoài của các loại hạt Chitosan khác nhau được thể hiện trên hình 3.4.
Phụ thuộc vào nồng độ dung dịch Chitosan, hình dạng các hạt cườm Chitosan tạo được sẽ khác nhau. Có thể thấy rằng các hạt có cấu trúc cầu tương đối giống nhau từ F1 đến F5, khá đồng nhất đạt được từ dung dịch F3, trong khi các hạt tạo được từ công thức Chitosan có hàm lượng thấp (F1 và F2) có kích thước tương đối đồng nhất hạt hơi mềm, hơi dẹt do gốc PO43- dư. Điều này có thể là do tỷ lệ thấp của Chitosan so với chất tạo liên kết ngang đã làm tăng số điểm liên kết. Hơn nữa, liên kết ngang trong cùng một phân tử Chitosan cũng có thể xảy ra trong dung dịch loãng, kết quả hình thành các hạt có cấu trúc không ổn định tuy kích thước lớn hơn. Khi nồng độ dung dịch tăng lên, các hạt tạo ra có kích thước đều và ổn định hơn (F3). Tuy nhiên nếu tiếp tục tăng nồng độ
53
dung dịch Chitosan, các hạt cứng hơn, kích thước lớn hơn so với các nồng độ khác và độ nhớt dung dịch sẽ trở nên lớn hơn (F4 và F5). Điều này có thể là do phần dung dịch Chitosan tiếp xúc với STPP ban đầu đã hình thành cấu trúc liên kết ngang ion nhanh hơn phần sau nên hạt không giữ được hình cầu đồng nhất.
Hình 3.4. Các hàm lượng dung dịch Chitosan khác nhau 2% - 4% (w/v)