Nghiên cứu chế tạo điện cực nano platin trên nền glassy cacbon để phân tích Pb và Cd trong môi trường nước

• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Điện Cực Nano Platin Trên Nền Glassy Cacbon Cho Phân Tích Pb Và Cd Trong Nước
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. MỞ ĐẦU
• 2. Các phƣơng pháp xác định lƣợng vết kim loại Cd, Pb
• 2.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis)
• 2.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
• 2.3. Phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS)
• 2.4. Phương pháp phân tích điện hóa

I. Giới thiệu về ô nhiễm kim loại nặng

Ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng tại Việt Nam. Các kim loại như Pb và Cd có thể gây ra những tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàm lượng tối đa cho phép của Pb trong nước uống là 10 µg/L và Cd là 3 µg/L. Việc phát hiện và phân tích các kim loại nặng này là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các phương pháp phân tích hiện tại như quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) và phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) có độ nhạy cao nhưng lại đòi hỏi thiết bị phức tạp và chi phí cao. Do đó, nghiên cứu chế tạo điện cực nano platin trên nền glassy cacbon là một hướng đi mới nhằm cải thiện độ nhạy và giảm chi phí phân tích.

II. Tính chất và ứng dụng của điện cực nano platin

Điện cực nano platin được chế tạo trên nền glassy cacbon có nhiều ưu điểm vượt trội. Chúng có khả năng tăng cường độ nhạy trong việc phát hiện các ion kim loại nặng như Pb và Cd. Việc sử dụng công nghệ nano giúp cải thiện tính chất điện hóa của điện cực, từ đó nâng cao khả năng phân tích. Các nghiên cứu cho thấy rằng điện cực nano platin có thể đạt được độ nhạy cao hơn so với các điện cực truyền thống. Điều này mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong việc phát hiện và phân tích kim loại nặng trong môi trường nước. Hơn nữa, điện cực này có thể được sử dụng trong các phương pháp phân tích điện hóa như phương pháp Von-Ampe hòa tan, giúp thực hiện phân tích nhanh chóng và hiệu quả.

III. Phương pháp chế tạo điện cực nano platin

Quá trình chế tạo điện cực nano platin trên nền glassy cacbon được thực hiện thông qua phương pháp điện kết tủa. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt kích thước và hình dạng của các hạt nano platin, từ đó tối ưu hóa tính chất điện hóa của điện cực. Các phương pháp hiện đại như SEM và AFM được sử dụng để đánh giá hình thái bề mặt của điện cực sau khi chế tạo. Kết quả cho thấy rằng điện cực nano platin có cấu trúc đồng nhất và diện tích bề mặt lớn, điều này rất quan trọng cho khả năng xúc tác điện hóa. Việc nghiên cứu và phát triển điện cực này không chỉ có ý nghĩa trong lĩnh vực phân tích mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong công nghệ môi trường.

IV. Đánh giá hiệu quả phân tích của điện cực nano platin

Đánh giá hiệu quả của điện cực nano platin trong việc phân tích Pb và Cd được thực hiện thông qua các thí nghiệm thực tế. Kết quả cho thấy điện cực này có khả năng phát hiện các ion kim loại nặng với độ nhạy cao và giới hạn phát hiện thấp. Phương pháp Von-Ampe hòa tan anot (ASV) được áp dụng để phân tích đồng thời hai kim loại này trong các mẫu nước. Kết quả phân tích cho thấy điện cực nano platin có thể đạt được độ chính xác và độ lặp lại tốt, điều này khẳng định giá trị thực tiễn của nghiên cứu. Việc áp dụng điện cực này trong phân tích môi trường không chỉ giúp phát hiện nhanh chóng các kim loại nặng mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.