I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào khảo sát ảnh hưởng của CTAB lên quá trình chế tạo nano polystyrene và silica cầu rỗng. Mục tiêu chính là cải thiện tính chất của nano vật liệu thông qua việc điều chỉnh hàm lượng CTAB và polystyrene, từ đó ứng dụng làm khuôn cứng cho silica cấu trúc rỗng (HSSN). Nghiên cứu cũng hướng đến việc ứng dụng HSSN trong việc hấp phụ KMnO4 để làm chậm quá trình chín của trái cây.
1.1. Mục tiêu cụ thể
Nghiên cứu nhằm tổng hợp thành công nano polystyrene từ polystyrene tái chế bằng phương pháp kết tủa nano, đồng thời khảo sát ảnh hưởng của CTAB và hàm lượng polystyrene đến quá trình tổng hợp. Ngoài ra, nghiên cứu cũng hướng đến việc tổng hợp HSSN bằng phương pháp khuôn cứng và đánh giá độ rỗng của vật liệu thông qua hấp phụ Methylene blue (MB).
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc làm giàu nguồn tài nguyên nghiên cứu về vật liệu nano. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu đánh giá được ảnh hưởng của CTAB và polystyrene đến quá trình tổng hợp HSSN, mở ra tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như bảo quản thực phẩm và y sinh.
II. Phương pháp nghiên cứu và quy trình thực nghiệm
Nghiên cứu được thực hiện qua 4 giai đoạn chính: tổng hợp nano polystyrene, phủ silica lên khuôn cứng, nung để tạo HSSN, và khảo sát khả năng hấp phụ KMnO4. Các phương pháp phân tích như DLS, TEM, và FTIR được sử dụng để đánh giá tính chất vật liệu.
2.1. Tổng hợp nano polystyrene
Quá trình tổng hợp nano polystyrene được thực hiện bằng phương pháp kết tủa nano. Kết quả cho thấy việc bổ sung CTAB không ảnh hưởng đáng kể đến kích thước hạt nhưng làm tăng thế Zeta, cải thiện tính ổn định của hạt nano.
2.2. Phủ silica và tạo HSSN
Quá trình phủ silica lên khuôn cứng nano polystyrene dựa trên nguyên tắc sol-gel. Sau khi nung ở 700°C, HSSN được hình thành với cấu trúc rỗng, được xác nhận qua ảnh TEM.
III. Kết quả và ứng dụng
Nghiên cứu đã tổng hợp thành công nano polystyrene và HSSN với cấu trúc rỗng. HSSN có khả năng hấp phụ KMnO4 hiệu quả, mở ra tiềm năng ứng dụng trong việc làm chậm quá trình chín của trái cây.
3.1. Khả năng hấp phụ KMnO4
Kết quả cho thấy HSSN có khả năng hấp phụ KMnO4 sau khi thay đổi điện tích bề mặt bằng CTAB. Điều này giúp làm chậm quá trình chín của trái chuối, kéo dài thời gian bảo quản.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu mở ra tiềm năng ứng dụng HSSN trong các lĩnh vực như bảo quản thực phẩm, y sinh, và xúc tác, nhờ vào tính chất độc đáo của vật liệu này.
