I. Luận Văn Thạc Sĩ
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc chế tạo hệ keo nano bạc và ứng dụng của chúng trong cảm biến đo màu. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM, dưới sự hướng dẫn của TS. Phan Hồng Phương và PGS. Đặng Bảo Trung. Mục tiêu chính là tổng hợp hai hệ nano bạc (AgNPs) bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng chất khử NaBH4 và chất bảo vệ CMC và CTAB. Nghiên cứu này nhằm khảo sát khả năng cảm biến đo màu của các hệ nano bạc đối với ion kim loại trong nước, đặc biệt là ion Mn2+.
1.1. Nhiệm vụ và nội dung
Nhiệm vụ chính của luận văn thạc sĩ là tổng hợp hai hệ nano bạc (CMC-AgNPs và CTAB-AgNPs) bằng phương pháp khử hóa học. Các hệ nano bạc này được sử dụng để khảo sát khả năng cảm biến đo màu đối với ion kim loại trong nước. Nghiên cứu tập trung vào việc so sánh hiệu quả của hai hệ nano bạc trong việc phát hiện ion Mn2+, dựa trên sự thay đổi màu sắc và phổ hấp thu UV-Vis.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu chính là khử hóa học, sử dụng NaBH4 làm chất khử và CMC, CTAB làm chất bảo vệ. Quy trình tổng hợp được tối ưu hóa bằng cách khảo sát các yếu tố như tỉ lệ AgNO3/NaBH4, nồng độ AgNO3, và thời gian khuấy. Khả năng cảm biến đo màu của các hệ nano bạc được đánh giá thông qua quan sát bằng mắt thường và phân tích phổ UV-Vis.
II. Chế Tạo Hệ Keo Nano Bạc
Chế tạo hệ keo nano bạc là trọng tâm của nghiên cứu này. Hai hệ nano bạc được tổng hợp bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng NaBH4 làm chất khử và CMC, CTAB làm chất bảo vệ. CMC-AgNPs và CTAB-AgNPs được khảo sát về khả năng cảm biến đo màu đối với ion kim loại trong nước, đặc biệt là ion Mn2+. Kết quả cho thấy CMC-AgNPs có khả năng cảm biến chọn lọc ion Mn2+ dựa trên sự thay đổi kích thước hạt và hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt.
2.1. Tổng hợp nano bạc
Quá trình tổng hợp nano bạc được thực hiện bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng NaBH4 làm chất khử và CMC, CTAB làm chất bảo vệ. Các yếu tố như tỉ lệ AgNO3/NaBH4, nồng độ AgNO3, và thời gian khuấy được khảo sát để tối ưu hóa quy trình tổng hợp. Kết quả cho thấy CMC-AgNPs có kích thước hạt nhỏ và phân tán đồng đều, phù hợp cho ứng dụng cảm biến đo màu.
2.2. Đặc trưng vật liệu
Các hệ nano bạc được đặc trưng bằng các phương pháp như UV-Vis, TEM, và SEM. Kết quả cho thấy CMC-AgNPs có kích thước hạt nhỏ hơn so với CTAB-AgNPs, và có khả năng cảm biến chọn lọc ion Mn2+ dựa trên sự thay đổi màu sắc và phổ hấp thu UV-Vis. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của CMC-AgNPs đối với ion Mn2+ lần lượt là 0.24 ppm và 0.73 ppm.
III. Ứng Dụng Trong Cảm Biến Đo Màu
Ứng dụng trong cảm biến đo màu là mục tiêu chính của nghiên cứu này. Các hệ nano bạc được tổng hợp có khả năng cảm biến đo màu đối với ion kim loại trong nước, đặc biệt là ion Mn2+. Kết quả cho thấy CMC-AgNPs có khả năng cảm biến chọn lọc ion Mn2+ dựa trên sự thay đổi màu sắc và phổ hấp thu UV-Vis. Ứng dụng này có tiềm năng lớn trong việc phát hiện ion kim loại trong nước với độ nhạy cao và chi phí thấp.
3.1. Khả năng cảm biến
Khả năng cảm biến đo màu của các hệ nano bạc được đánh giá thông qua quan sát bằng mắt thường và phân tích phổ UV-Vis. Kết quả cho thấy CMC-AgNPs có khả năng cảm biến chọn lọc ion Mn2+ dựa trên sự thay đổi màu sắc và phổ hấp thu UV-Vis. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của CMC-AgNPs đối với ion Mn2+ lần lượt là 0.24 ppm và 0.73 ppm.
3.2. Ứng dụng thực tế
Ứng dụng trong cảm biến đo màu của các hệ nano bạc có tiềm năng lớn trong việc phát hiện ion kim loại trong nước với độ nhạy cao và chi phí thấp. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các cảm biến quang học dựa trên vật liệu nano, đặc biệt là trong lĩnh vực môi trường và y tế.
