Một số hướng nghiờn cứu chức năng húa vật liệu SBA-15 được trỡnh bày trong hỡnh (1.7).
15
Bảng 1.1. Thống kờ số lượng cỏc bài bỏo về vật liệu SBA-15, aminopropyl-SBA-15 mercaptopropyl-SBA-15 vàalkyl-SBA-15 theo ISI knowledge
(tớnh đến ngày 15/6/2015) Lĩnh vực nghiờn cứu Cỏc bài bỏo liờn quan đến SBA-15 aminopropyl- SBA-15 mercaptopropyl- SBA-15 Alkyl- SBA-15 Số bài bỏo 7182 217 52 113
Bảng 1.1 cho thấy vật liệu SBA-15 thu hỳt nhiều sự quan tõm của cỏc nhà nghiờn cứu, kể từ khi vật liệu này được Stucky và cộng sự phỏt hiện ra năm 1998 đến năm 2013 đó cú 5207 cụng bố quốc tế. Trong đú, số bài bỏo cụng bố về vật liệu chức năng húa (aminopropyl-SBA-15, mercaptopropyl-SBA-15 và Alkyl-SBA-15) chưa nhiều. Cỏc bài bỏo này tập trung nghiờn cứu 3 vấn đề chớnh: Tổng hợp [19], [63], [82], [42], [65]; Ứng dụng làm chất hấp phụ và chất mang [47], [66], [82], [93]; xỳc tỏc [29], [70], [74]. Trong đú, cú rất ớt cụng trỡnh biến tớnh SBA-15 để hấp phụ thuốc nhuộm và phenol trong mụi trường nước. Chen và cộng sự đó biến tớnh SBA-15 bằng multicarboxylic hyperbranched polyglycerol (HPG) để hấp phụ thuốc nhuộm thuộc nhúm cation (cation dye) và kim loại nặng trong mụi trường nước [30]. Kết quả chỉ ra rằng vật liệu SBA-15-HPG cú khả năng hấp phụ cao đối với cation thuốc nhuộm (dung lượng hấp phụ cực đại đối với metylen blue là 0,5 mmol/g), quỏ trỡnh hấp phụ tuõn theo đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và phương trỡnh động học biểu kiến bậc hai. Trong khi đú Anbia và cộng sự [17] đó biến tớnh SBA- 15 bằng nhúm NH2 sử dụng 3-aminopropyl-trimethoxysilane và khảo sỏt khả năng hấp phụ cỏc halophenol của SBA-15 và NH2-SBA-15. Kết quả cho thấy NH2-SBA- 15 cú khả năng hấp phụ cao hơn hẳn SBA-15, điều đú được cho là do sự cú mặt của nhúm NH2 đó làm tăng tớnh ưa hữa cơ của vật liệu, đồng thời xảy ra tương tỏc axit - bazơ giữa halophenol và nhúm NH2. Bờn cạnh đú, Cotea và cộng sự [31] cũng đó sử dụng SBA-15 để hấp phụ tỏch polyphenol ra khỏi rượu vang đỏ rồi thu hồi bằng cỏch chiết trong dung mụi ethanol. Kết quả cho thấy SBA-15 cú khả năng hấp phụ tốt polyphenol, mở ra một hướng ứng dụng mới, sử dụng SBA-15 trong việc chiết tỏch cỏc hợp chất cú giỏ trị trong rượu vang đỏ để sử dụng trong y học.
16
Như vậy, theo hiểu biết của chỳng tụi, chưa cú cụng trỡnh nào nghiờn cứu chức năng húa vật liệu SBA-15 bằng nhúm carbonyl với việc dựng 3- methacryloxypropyl trimethoxysilane như một nguồn cung cấp nhúm chức năng và sử dụng chỳng như những chất hấp phụ. Trờn cơ sở kết quả tỡm hiểu, tham khảo đó trỡnh bày ở trờn, trong luận ỏn này chỳng tụi sẽ tiến hành biến tớnh bề mặt SBA-15 theo hai hướng để tổng hợp vật liệu hấp phụ: (i) biến tớnh bề mặt bởi oxit sắt, với hy vọng điện tớch bề mặt vật liệu sẽ thay đổi theo hướng tăng khả năng hấp phụ cỏc anion thuốc nhuộm; (ii) biến tớnh bề mặt bằng nhúm carbonyl hy vọng thay đổi tớnh chất bề mặt vật liệu nhằm tăng cường khả năng hấp phụ cỏc hợp chất hữu cơ độc hại trong mụi trường nước. Đối tượng khảo sỏt hấp phụ trong luận ỏn là MB (cation thuốc nhuộm), phenol (hợp chất trung hũa) và ARS (anion thuốc nhuộm).
1.4. Hấp phụ