Nghiên cứu tổng hợp nanocomposite hạt nano bạc trên nền graphene oxide cho phản ứng phân hủy methylene blue

• Tác giả: TS. Trần Thị Nhung
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa CNHH&TP
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp Hạt Vật Liệu Nanocomposite Của Hạt Nano Bạc Trên Nền Graphene Oxide (Ag-GO) Cho Phản Ứng Phân Hủy Methylene Blue (MB)
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nckh cấp trường trọng điểm
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: QUI TRÌNH THỰC NGHIỆM
• 1.1. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
• 1.2. Phương pháp tổng hợp
• 1.3. Phương pháp kiểm tra hoạt tính xúc tác
• 1.4. Phương pháp phân tích
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về Nghiên cứu Nanocomposite Hạt Nano Bạc trên Graphene Oxide cho Phân hủy Methylene Blue

Nghiên cứu tập trung vào nanocomposite hạt nano bạc (AgNPs) trên nền graphene oxide (GO) để phân hủy methylene blue (MB), một chất ô nhiễm hữu cơ phổ biến. Việc sử dụng kỹ thuật nano trong xử lý nước thải là một hướng đi đầy tiềm năng. Ứng dụng nano bạc trong xúc tác đã được chứng minh hiệu quả. Tính chất graphene oxide, đặc biệt là diện tích bề mặt lớn và khả năng chức năng hóa, đóng vai trò quan trọng. Nghiên cứu nano vật liệu này nhắm đến giải pháp bền vững môi trường.

1.1 Tổng hợp và Đặc trưng Vật liệu Nanocomposite

Quá trình tổng hợp nanocomposite Ag-GO được thực hiện đơn giản, một bước tại nhiệt độ phòng, không cần chất làm bền. Graphene oxide được tổng hợp theo phương pháp Hummer cải tiến. Hạt nano bạc được tạo thành in situ trên bề mặt GO nhờ tác nhân khử hydrazine. Thuộc tính vật lý nanocomposite được phân tích bằng SEM, TEM, XRD, và các kỹ thuật phổ khác (UV-Vis, FTIR, XPS). Phân tích SEM nanocomposite và phân tích TEM nanocomposite cho thấy hình dạng, kích thước, và độ phân tán của AgNPs trên GO. Phân tích XRD nanocomposite xác định cấu trúc tinh thể. Thuộc tính hóa học nanocomposite được đánh giá thông qua phổ FTIR và XPS, cung cấp thông tin về liên kết hóa học và thành phần bề mặt. Đặc tính quang học nanocomposite được nghiên cứu qua phổ UV-Vis, liên quan đến hiện tượng xúc tác quang.

1.2 Hiệu quả Phân hủy Methylene Blue và Cơ chế Phản ứng

Hiệu quả xúc tác của nanocomposite Ag-GO đối với phản ứng phân hủy methylene blue (MB) được đánh giá. NaBH4 được sử dụng làm chất khử. Hiệu quả phân hủy methylene blue được theo dõi bằng phổ UV-Vis. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phân hủy, như nồng độ xúc tác, nồng độ MB, và thời gian phản ứng được khảo sát. Cơ chế phân hủy methylene blue được đề xuất dựa trên kết quả phân tích. Quá trình phân hủy chất ô nhiễm được xem xét dưới góc độ xúc tác dị thể. So sánh với xúc tác hạt nano bạc tổng hợp bằng phương pháp citrate (Ag/Cit) giúp đánh giá hiệu quả của vật liệu Ag-GO. Ứng dụng công nghệ nano trong xử lý nước thải được nhấn mạnh thông qua nghiên cứu này. Chất xúc tác nano đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu chất ô nhiễm hữu cơ.

1.3 Ứng dụng và Ý nghĩa Nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm kiếm giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và bền vững. Ứng dụng môi trường nanocomposite được nhấn mạnh. Nanocomposite Ag-GO thể hiện tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước bị nhiễm chất ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt là thuốc nhuộm. Xử lý nước thải là một vấn đề cấp thiết, và nghiên cứu này đóng góp vào giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Bền vững môi trường là mục tiêu hướng đến. Nghiên cứu khoa học vật liệu và nghiên cứu khoa học môi trường được kết hợp để tạo ra sản phẩm ứng dụng thực tiễn. Graphene oxide trong xử lý nước thải được chứng minh là một hướng đi khả thi. Việc sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường và quy trình tổng hợp đơn giản góp phần vào tính khả thi kinh tế và môi trường của phương pháp này. Chất ô nhiễm hữu cơ được xử lý hiệu quả, đóng góp vào việc bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.