Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Kết quả khảo sát khả năng xúc tác của AgNPs

3 Kết quả khảo sát khả năng xúc tác của AgNPs

Tải bản đầy đủ - 0trang

71



Hình 3. 17 Kết quả phổ UV-Vis trong phản ứng phân hủy 4-NP theo thời gian khi có

mặt xúc tác AgNPs



Hình 3. 18 Hiệu suất xúc tác của 4-NP trong 6 lần liên tiếp với thời gian phản ứng

20 phút

 Nhận xét:



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



72



Dựa vào hình 3.16 ta thấy màu của dung dịch chuyển từ màu vàng sang

không màu và có hiện tượng sủi bọt khí (do khí H 2 được sinh ra từ phản ứng giữa

NaBH4 với nước).

Dựa vào hình 3.17 cho thấy cường độ hấp thụ tại bước sóng 400 nm là do ion

4-Nitrophenolate được hình thành trong mơi trường kiềm. Khi có sự hiện diện của

hệ xúc tác AgNPs/α-CD/Alginate, quá trình khử xảy ra dẫn đến sự giảm dần đỉnh

hấp thụ tại 400 nm đồng thời xuất hiện sự tăng dần đỉnh hấp thụ mới tại bước sóng

300 nm (đỉnh hấp thụ của sản phẩm) theo thời gian. Các ion BH 4¯ đóng vai trò là

chất cho điện tử và 4-NP là chất nhận điện tử. Sau khi ion BH 4¯ và 4-NP hấp thụ

trên bề mặt nano bạc, các hạt nano bạc chuyển electron từ ion BH4¯ sang 4-NP, kết

quả là màu vàng của 4-NP bị khử thành không màu. Cuối cùng, 4-NP đã bị khử

hồn tồn thành 4-AP (4-Aminophenol) trong vòng 20 phút.

Nhìn chung, hiệu suất xúc tác ở hình 3.18 tương đối ổn định trong 5 lần thực

hiện đầu tiên, tại lần xúc tác thứ 6 thì hiệu suất giảm xuống còn khoảng 70 % chứng

tỏ hoạt tính xúc tác của nano bạc đã hết.

3.3.2 Kết quả khảo sát khả năng xúc tác trong việc phân

hủy Methyl Orange

 Kết quả khảo sát



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



73



Hình 3. 19 Sự thay đổi màu sắc của phản ứng giữa MO và NaBH4 với xúc tác

AgNPs



 Kết quả đo phổ UV-Vis:



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



74



Hình 3. 20 Kết quả phổ UV-Vis trong phản ứng khử MO bởi NaBH4 với sự có mặt

của AgNPs theo thời gian



Hình 3. 21 Hiệu suất xúc tác của MO trong 6 lần liên tiếp với thời gian phản ứng 10

phút

 Nhận xét:



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



75



Dựa vào hình 3.19 ta thấy màu của dung dịch chuyển từ màu đỏ cam sang

khơng màu và có hiện tượng sủi bọt khí.

Dựa vào hình 3.20 ta thấy phản ứng phân hủy MO xảy ra ngay lập tức khi

thêm hệ xúc tác AgNPs/α-CD/Alginate, cường độ hấp thụ tại bước sóng 462 nm

giảm nhanh theo thời gian và đồng thời xuất hiện sự tăng dần ở đỉnh 250 nm (đỉnh

hấp thụ của sản phẩm). Độ hấp thụ cực đại tại bước sóng 462 nm là do nhóm (N=N-) có trong MO. Như vậy, q trình khử MO bởi NaBH 4 khi có mặt chất xúc

tác đã tạo thành các hợp chất mới mang nhóm NH 2. Sau khi ion BH4¯ và MO hấp

thụ trên bề mặt nano bạc, các hạt nano bạc chuyển electron từ ion BH 4¯ sang MO,

kết quả là màu đỏ cam của MO bị khử thành không màu. Cuối cùng, MO đã bị khử

hồn tồn trong vòng 10 phút.

Từ hình 3.21 cho thấy hiệu suất phản ứng xúc tác rất tốt sau 6 lần thực hiện,

nghĩa là hoạt tính xúc tác của nano bạc vẫn tốt sau nhiều lần tái sinh.



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



76



3.3.3 Kết quả khảo sát khả năng xúc tác trong việc phân

hủy Rhodamine B

 Kết quả khảo sát



Hình 3. 22 Sự thay đổi màu sắc của phản ứng giữa RhB và NaBH4 với xúc tác

AgNPs

 Kết quả đo phổ UV-Vis:



Hình 3. 23 Kết quả phổ UV-Vis trong phản ứng khử MO bởi NaBH4 với sự có mặt

của AgNPs theo thời gian



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



77



Hình 3. 24 Hiệu suất xúc tác của RhB trong 6 lần liên tiếp với thời gian phản ứng

14 phút

Dựa vào hình 3.22 ta thấy sự phân hủy RhB được quan sát trực quan dựa trên

sự thay đổi màu sắc. Cường độ màu giảm dần theo thời gian từ đỏ hồng sang không

màu.

Dựa vào hình 3.23 cho thấy cường độ hấp thụ của RhB tại bước sóng 553 nm

giảm dần theo thời gian sau khi có sự hiện diện của của hệ xúc tác AgNPs/αCD/Alginate. Sau khi ion BH4¯ và RhB hấp thụ trên bề mặt nano bạc, các hạt nano

bạc là tác nhân chuyển electron từ ion BH 4¯ sang RhB dẫn đến màu đỏ hồng của

RhB bị khử thành không màu. Phản ứng phân hủy RhB diễn ra trong vòng 14 phút

thì bị khử hồn tồn.

Hiệu suất tái sinh ở hình 3.24 cho thấy ở lần tái sinh thứ hai thì hiệu suất

giảm xuống khoảng 80 % và duy trì tương đối ổn định cho đến lần thực hiện thứ 6.



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



78



KẾT LUẬN

Trong bài khóa luận này, hệ composite AgNPs/α-CD/Alginate đã được tổng

hợp thành công bằng phương pháp hóa học xanh sử dụng dịch chiết củ ngưu bàng

thân thiện với môi trường. Dịch chiết củ ngưu bàng đã thể hiện được tính khử tốt

trong việc khử ion Ag+ thành nano bạc. Từ những kết quả nghiên cứu trên chúng tôi

đưa ra một số kết luận như sau:

 Điều kiện tối ưu để tổng hợp nano bạc:

 Tỷ lệ giữa lượng gel chứa ion Ag+ với lượng dịch chiết là 15:1 (Tương ứng













với 1,5 gam gel và 0,1 mL dịch chiết).

Nhiệt độ phản ứng: 120oC.

Thời gian phản ứng: 120 phút.

Tốc độ khuấy: 1200 vòng/phút.

Trong điều kiện tổng hợp tối ưu nhất, các hạt nano bạc có các đặc tính như:

Kết quả phân tích kích thước hạt cho thấy thu được các hạt nano có kích

thước trung bình là 136 nm, còn kết quả phân tích HRTEM thu được các hạt

nano có kích thước trung bình 5nm, các hạt có dạng hình cầu, phân bố đều



trên hệ chất mang, khơng bị kết dính lại.

 Thế zeta của mẫu nano bạc thu được là -57,2 mV cho thấy độ ổn định cao

trong dung dịch.

 Kết quả EDX cho thấy hàm lượng nano bạc có trong mẫu là 3,11 %.

 Kết quả phân tích TGA cho thấy tổng khối lượng mất đi của nano bạc là 51

% khối lượng, còn 49 % khối lượng chưa bị phân hủy.

 Hoạt tính xúc tác:

Các hạt nano bạc tổng hợp được có ứng dụng tốt trong việc phân hủy các

chất ô nhiễm như 4-Nitrophenol, Methyl Orange, Rhodamine B. Mẫu nano bạc

được kiểm tra hoạt tính xúc tác bằng phản ứng khử 4-NP, MO, RhB với lượng

NaBH4 dư trong thời gian lần lượt là 20 phút, 10 phút, 14 phút.



KIẾN NGHỊ

Chúng tôi đưa ra một số hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



79



 Khảo sát thêm những yếu tố ảnh hưởng đến q trình tổng hợp nano bạc để

có được điều kiện tổng hợp tối ưu nhất.

 Nghiên cứu thêm hoạt tính xúc lỏng của AgNPs đối với việc phân hủy các

chất ô nhiễm môi trường như 4-NP, MO, Rhb.

 Sử dụng dịch chiết củ ngưu bàng làm tác nhân khử cho các kim loại khác

trên chất mang này.

 Khảo sát them hoạt tính sinh học của hệ.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1].



Mehdi Dadashpour, Akram Firouzi-Amandi, Mohammad PourhassanMoghaddam, Mohammad Jafar Maleki, Narges Soozangar, Farhad Jeddi,

GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



80



Mohammad Nouri, Nosratollah Zarghami, Younes Pilehvar-Soltanahmadi

(2018), “Biomimetic synthesis of silver nanoparticles using Matricaria

chamomilla extract and their potential anticancer activity against human lung

[2].



cancer cells”, Materials Science & Engineering C, 92, pp. 902-912.

Chan YS, Cheng LN, Wu JH, Chan E, Kwan YW, Lee SM, Leung GP, Yu

PH, Chan SW (2011), “A review of the pharmacological effects of Arctium



[3].



lappa (burdock)”, Inflammopharmacology, 19(5), pp. 245-54.

Hulla JE, Sahu SC, Hayes AW (2015), “Nanotechnology: History and



[4].



future", Human & experimental toxicology, 34(12), pp. 1318-1321.

Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks



[5].



(2006), Nanotechnologies, European Commission.

Cao Minh Thì, Nguyễn Việt Long, Nguyễn Văn Việt (2012), “Nhập môn

công nghệ nano”, Nano kim loại và oxit kim loại, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ



[6].



thuật, Hà nội.

Anu Mary Ealias, Saravanakumar M.P (2017), “A review on the

classification, characterisation, synthesis of nanoparticles and their



[7].



application”, Materials Science and Engineering, 263(3), pp. 032019.

Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano: Cơng nghệ nền và vật liệu nguồn,



[8].



Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà nội.

Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam VUSTA (2007), Hạt nano



[9].



kim loại (Metallic nanoparticles), Hà Nội.

Trần

Nghiêm,

Bạc

Những



điều



cần



biết,



6/2013,



http://360.thuvienvatly.com/bai-viet/74-hoa-ly/3118-bac--nhung-dieu-can[10].



biet.

Achmad Syafiuddin, Salmiati, Mohd Razman Salim, Ahmad Beng Hong

Kueh, Tony Hadibarata and Hadi Nur (2017), “A Review of Silver

Nanoparticles: Research Trends, Global Consumption, Synthesis, Properties,

and Future Challenges”, Journal of the Chinese chemical society, 64(7), pp.



[11].



732-756.

Ummul K. Fatema, M. Muhibur Rahman, M. Rakibul Islam, M. Yousuf A.

Mollah, Md. Abu Bin Hasan Susan (2017), “Silver/poly(vinyl alcohol)

nanocomposite film prepared using water in oil microemulsion for



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



81



antibacterial applications”, Journal of Colloid and Interface Science, 514, pp.

[12].



648-655.

Trần Quang Vinh (2015), Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bạc/chất mang



[13].



ứng dụng trong xử lý môi trường, Luận văn tiến sĩ, Việt Nam.

Steven J. Oldenburg, Ph.D, Silver Nanoparticles: Properties

Applications,



and



NanoComposix,https://www.sigmaaldrich.com/technical-



documents/articles/materials-science/nanomaterials/silver[14].



nanoparticles.html#top

Xi-Feng Zhang, Zhi-Guo Liu, Wei Shen, Sangiliyandi Gurunathan (2016),

“Silver Nanoparticles: Synthesis, Characterization, Properties, Applications,

and Therapeutic Approaches”, International Journal of Molecular Sciences,



[15].



17(9), pp 1-34.

Asmathunisha Nabikhan, Kathiresan Kandasamy ∗, Anburaj Raj, Nabeel M.

Alikunhi (2010), “Synthesis of antimicrobial silver nanoparticles by callus

and leaf extracts from saltmarsh plant, Sesuvium portulacastrum L”,



[16].



Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 79(2), pp. 488-493.

M.A. Abu-Saied, Tarek H. Taha, Nehal M. El-Deeb, Elsayed E. Hafez

(2017), “Polyvinyl alcohol/Sodium alginate integrated silver nanoparticles as

probable solution for decontamination of microbes contaminated water”,



[17].



International Journal of Biological Macromolecules, 107, pp. 1773-1781.

Campelo JM, Luna D, Luque R, Marinas JM, Romero AA (2009),

“Sustainable preparation of supported metal nanoparticles and their



[18].



applications in catalysis”, ChemSusChem, 2(1), pp. 18-45.

Narayan Pradhan, Anjali Pal, Tarasankar Pal (2002), “Silver nanoparticle

catalyzed reduction of aromatic nitro compounds”, Colloids and Surfaces A:



[19].



Physicochemical and Engineering Aspects, 196, pp. 247-257.

R. J. Chimentão, I. Kirm, F. Medina, X. Rodríguez, Y. Cesteros, P. Salagreb,

J. E. Sueirasa (2004), “Different morphologies of silver nanoparticles as

catalysts for the selective oxidation of styrene in the gas phase”, Chemical



[20].



Communications, (7), pp 846-847.

Saraschandra, Naraginti, A.Sivakumar (2014), “Eco-friendly synthesis of

silver and gold nanoparticles with enhanced bactericidal activity and study of



GVHD: TS. Nguyễn Thành Danh



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Kết quả khảo sát khả năng xúc tác của AgNPs

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×