Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng hạt cầu xốp Fe2O3/chitosan

Trong nghiên cứu này, hạt cầu xốp Fe2O3/CTS đã được nghiên cứu tổng hợp thông qua kết hợp phương pháp sol-gel và sấy đông khô chân không. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu Fe2O3/CTS cũng đã được đánh giá bao gồm tỉ lệ giữa CTS và Fe(III), các yếu tố cơ học, nhiệt độ thủy nhiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng hạt cầu xốp Fe2O3/chitosan Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue 1 (2021) 74-78 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam http://chemeng.hust.edu.vn/jca/Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng hạt cầu xốp Fe2O3/chitosanFabrication and characterisation of Fe2O3/chitosan aerogel-like spheresĐặng Thị Thanh Nhàn1*, Trương Thị Đơn1, Lê Quốc Thắng1, Trần Đông Tiến1, Lê Lâm Sơn21 Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế2 Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế*Email: nhandang@hueuni.edu.vn Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong xúc tác Hấp phụ và năng lượng” – Huế 2020ARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 25/8/2020 Presently, biopolymer materials have been given more attention forAccepted: 15/10/2020 their outstanding properties, high efficiencies and promising applications in various fields. In this study, Fe2O3/chitosan aerogel-likeKeywords: spheres were successfully prepared from chitosan and FeCl 3 by sol–gelBiopolymer, Fe2O3/chitosan, process and freeze-drying to provide high-surface area materials. Thenanocomposite, aerogel-like factors affecting the material synthesis have been studied. Thespheres asprepared Fe2O3/chitosan material was characterized by Infrared Spectroscopy (IR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) methods. The results showed that the aerogel spheres have a hollow structure made of chitosan nanofibril networks. Fe2O3 nanoparticles get high crystallinity and have an average particle size of 33 nm.Giới thiệu chung [6], [7]. Nhiều phức chất giữa CTS và ion kim loại đã được nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng, trong đó phức CTS-Fe(III) nhận được sự quan tâm từ nhiều nhàVật liệu polymer sinh học ngày càng được quan tâm khoa học [5], [8], [9], [10]. Sự kết hợp giữa phức chấtnghiên cứu và phát triển, đặc biệt là trong lĩnh vực chế CTS-Fe(III) và vật liệu xốp để tạo thành dạng vật liệu cótạo vật liệu tái tạo, thân thiện với môi trường [1]. nhiều ưu điểm đặc biệt là trong lĩnh vực chế tạo vậtChitosan (CTS) là polysaccharide thu được từ quá trình liệu có khả hấp phụ chất màu và ion kim loại nặngdeacetyl hóa chitin, polymer sinh học có trữ lượng lớn nhằm xử lý nước thải, bảo vệ môi trường [5], [10] , [11].thứ hai sau cellulose [2]. CTS có thể được chế tạothành nhiều dạng vật liệu khác nhau như dạng hạt, Trong nghiên cứu này, hạt cầu xốp Fe2O3/CTS đã đượcmàng, hydrogel, vật liệu xốp… trong đó dạng vật liệu nghiên cứu tổng hợp thông qua kết hợp phương phápxốp đang được chú trọng phát triển do có nhiều ưu sol-gel và sấy đông khô chân không. Một số yếu tốđiểm như có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ, diện ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu Fe2O3/CTStích bề mặt lớn, độ bền cơ học cao [3], [4]. Mặt khác, cũng đã được đánh giá bao gồm tỉ lệ giữa CTS vàmạch polymer của CTS khá linh hoạt và có chứa các Fe(III), các yếu tố cơ học, nhiệt độ thủy nhiệt.nhóm chức có tính hoạt động hóa học cao như aminovà hydroxyl nên CTS có thể tạo phức với nhiều cationkim loại tạo thành dạng vật liệu lai hoặc composite [5], Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu https://doi.org/10.51316/jca.2021.012 74 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10 – issue 1 (2021) 74-78Điều chế chitosan Advance Bruker D8 X-ray diffractometer, sử dụng nguồn bức xạ CuKα với bước sóng λ = 1,5406 Å, gócCTS được điều chế từ vỏ cua thông qua quá trình khử quét 2θ thay đổi từ 10-800. Ảnh chụp trên kính hiển viprotein, khử khoáng và deacetyl hóa [12]. Vỏ cua được điện tử quét (SEM) được ghi trên máy Jeol JSM-khử protein bằng cách ngâm trong dung dịch NaOH 6490LV, quan sát ở vị trí mặt cắt và và vị trí bề mặt ở5% ở nhiệt độ 80 – 90 C trong 6 giờ. Quá trình này các độ phân giải khác nhau.được lặp lại 3 lần. Sau đó, sản phẩm được tiếp tục xử lývới dung dịch HCl 1 - 5 % ở nhiệt độ phòng để loại bỏhoàn toàn muối khoáng. Quá trình khử protein được Kết quả và thảo luậnthực hiện lặp lại để loại bỏ hoàn toàn protein trong vỏcua thu được chitin. Tiến hành deacetyl hóa chitin Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hòa tan CTS vàobằng dung dịch NaOH 50% ở 90 C trong 8 giờ và lặp dung dịch FeCl3lại quá trình này 2 lần. Sản phẩm sau đó được rửa sạchbằng nước cất rồi sấy trong k ...