Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano trên nền than hoạt tính và định hướng trong xử lý môi trường

Với mong muốn kết hợp 2 tính chất nổi bật của 2 loại vật liệu: Tính kháng khuẩn tốt của hạt nano bạc và khả năng hấp phụ mạnh của than hoạt tính, các tác giả đã chế tạo 1 loại vật liệu tổng hợp từ 2 loại vật liệu kể trên để ứng dụng những đặc tính nổi bật ở trên vào định hướng trong xử lý môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo hạt bạc có cấu trúc nano trên nền than hoạt tính và định hướng trong xử lý môi trường §¹I HäC QUèC GIA Hµ NéI TR¦êNG §¹I HäC KHOA HäC Tù NHI£N NguyÔn V¨n S¬n NGHI£N CøU CHÕ T¹O H¹T B¹C Cã CÊU TRóCNANO TR£N NÒN THAN HO¹T TÝNH Vµ §ÞNH H¦íNG øNG DôNG TRONG Xö Lý M¤I TR¦êNG LUËN V¡N TH¹C SÜ KHOA HäC Hµ Néi - n¨m 2012Khoa Vật LýTrường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Lời Cảm Ơn Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS. NguyễnHoàng Hải, người thầy đã tận tâm dạy dỗ, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian tôihọc tập, nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Trần Quốc Tuấn, ThS. LưuMạnh Quỳnh và tập thể nhóm cán bộ trẻ làm việc ở Trung Tâm Khoa HọcVật Liệu, đại học Khoa Học Tự Nhiên vì những đóng góp, chỉ bảo và tạo điềukiện giúp tôi thực hiện nghiên cứu của mình. Tôi xin gửi những lời tốt đẹp nhất để cảm tạ ơn dạy dỗ của các thầy, côgiáo công tác tại khoa Vật Lý, đại học Khoa Học Tự Nhiên, những người đãtruyền dạy cho tôi đủ kiến thức để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi cũng dành những lời cảm ơn sâu sắc tới cán bộ viện Hóa Học – bộQuốc Phòng và khoa Sinh Học trường đại học Khoa Học Tự Nhiên vì sự hợptác, giúp đỡ trong quá trình chế tạo than hoạt tính và các thí nghiệm về khảnăng diệt khuẩn của hạt nano bạc. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn tới gia đình, những ngườithân thiết nhất của tôi, những người đã luôn bên cạnh, động viên tôi trongcuộc sống và trong những lúc khó khăn nhất. Tôi xin cam đoan về tính chân thực và khoa học của luận văn khoa họcnày. Nếu có bất kỳ sai sót hay thiếu trung thực nào tôi chịu hoàn toàn tráchnhiệm. Hà Nội, tháng 11 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Văn SơnLuận văn tốt nghiệp cao học 1Khoa Vật LýTrường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơn Lời nói đầu Hạt nano bạc là vật liệu nano thường được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.Do tính chất kháng khuẩn, độ dẫn điện cao và tính chất quang học của nó mà nó cóthể có nhiều ứng dụng khác nhau [1]. Tại kích thước nanomet, hạt bạc có diện tíchbề mặt rất lớn do vậy hoạt tính của nó rất mạnh. Hầu hết các loại vi khuẩn đã pháttriển để kháng lại những loại thuốc kháng sinh. Do đó, có một nhu cầu cao trongtương lai để phát triển những loại thuốc thay thế cho kháng sinh hiện tại. Hạt nanobạc là một hướng phát triển hứa hẹn do nó không độc với con người ở nồng độ thấphơn thuốc kháng sinh, có phổ kháng khuẩn rộng và không có tác dụng phụ. Về cơ chế diệt khuẩn của hạt bạc có 2 giả thuyết được đưa ra: - bạc có ái lực rấtmạnh với lưu huỳnh và phốt pho, 2 nguyên tố có nhiều trên màng tế bào. Nên khi cósự xuất hiện của hạt bạc thì hoạt động tế bào bị ảnh hưởng [2]. – Ion bạc thoát ra từhạt bạc nguyên chất, tác dụng với phốt pho có trong DNA của tế bào và làm ức chếhoạt động của enzyme [3]. Với sự phát triển của nền kinh tế, công nghiệp hóa diễn ra khắp mọi nơi trên đấtnước đã khiến vấn đề môi trường ngày càng trở nên đáng lo ngại. Các nhà máy, khucông nghiệp, làng nghề đã làm ô nhiễm nguồn nước, bầu không khí một cách nặngnề. Việc xử lý nước thải, không khí ô nhiễm ở qui mô vừa và nhỏ là rất cần thiết.Than hoạt tính với đặc tính hấp phụ nổi trội đã được sử dụng rất nhiều trong các quátrình đó. Than hoạt tính là một dạng cacbon có độ xốp rất cao với diện tích bề mặt có thểlớn trên 1000 m2/g nên chúng dễ dàng hấp phụ các chất khí, các chất tan trong dungdịch. Than hoạt tính có nhiều ứng dụng khác nhau trong hóa học, môi trường và ytế. Cách chế tạo than hoạt tính lại tương đối đơn giản và rẻ tiền. Nguyên liệu đầuvào rất đa dạng, là các loài thực vật rất phổ biến ở nước ta như tre, gáo dừa, mía,trấu …và các loại than mỏ có trữ lượng lớn ở trong nước. Với diện tích bề mặt lớn,than hoạt tính hấp phụ các hóa chất dựa trên lực Van Der Waals lên bề mặt củachúng [4]. Trong môi trường, than hoạt tính được dùng để làm sạch các dung dịchLuận văn tốt nghiệp cao học 2Khoa Vật LýTrường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Văn Sơnđiện hóa, làm sạch các khí thải độc hại, lọc sạch nguồn nước nhiễm bẩn…Trong ytế, người ta dùng than hoạt tính để khử độc, ví dụ khi bị ngộ độc thực phẩm, thanhoạt tính được đổ trực tiếp vào dạ dày với khối lượng khác nhau tùy thuộc khốilượng người đó để hấp thụ hết chất độc có trong thành dạ dày và thành ruột. Sau khihấp thụ xong chất độc, than hoạt tính sẽ được loại bỏ ra ngoài… Với mong muốn kết hợp 2 tính chất nổi bật của 2 loại vật liệu: tính kháng khuẩntốt của hạt nano bạc và khả năng hấp phụ mạnh của than hoạt tính, chúng tôi đã chếtạo 1 loại vật liệu tổng hợp từ 2 loại vật liệu kể trên để ứng dụng những đặc tính nổibật ở trên vào định hướng trong xử lý môi trường. Vì những lý do trên, chúng tôi chọn tên đề tài nghiên cứu là: “Nghiên cứu chếtạo hạt bạc có cấu trúc nano trên nền than hoạt tính và định hướng trong xử lýmôi trường”. Nôi dung luận văn gồm có:Lời nói đầuChương 1: Tổng Quan Trình bày các tính chất của hạt nano bạc. Trình bày về cấu trúc của than hoạttính.Chương 2: Thực Nghiệm Trình bày chi tiết quy trình chế tạo và các phép đo nghiên cứu tính chất của hạtnano bạc. Trình bày qui trình chế tạo than hoạt tính và các phép đo tính chất của than hoạt tính. Trình bày cách phân tán hạt nano bạc lên nền than hoạt tính.Chương 3: Kết quả và thảo luận Trình bày kết quả các phép đo nghiên cứu tính chất hạt nano bạc, than hoạt tínhvà hạt nano bạc phân tán trên nền than hoạt tính.Luậ ...