tailieunhanh - Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano tổ hợp cấu trúc lõi vỏ Fe3O4@SiO2 nhằm ứng dụng xử lý nhanh chất màu methylen xanh trong nước

Trong nghiên cứu này, vật liệu nano tổ hợp cấu trúc lõi vỏ Fe3 O4 @SiO2 (vật liệu Fe3 O4 @SiO2 ) được chế tạo thành công bằng phương pháp đồng kết tủa đơn giản. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của vật liệu Fe3 O4 @SiO2 cho thấy tồn tại pha Fe3 O4 rõ ràng bên cạnh lớp SiO2 với cấu trúc vô định hình. Ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) và ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) chỉ ra vật liệu Fe3 O4 @SiO2 có cấu trúc lõi vỏ với kích thước dạng hạt 10- 20 nm. | DOI 6 .67-72 Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ Công nghệ nano Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano tổ hợp cấu trúc lõi vỏ Fe3O4@SiO2 nhằm ứng dụng xử lý nhanh chất màu methylen xanh trong nước Phạm Thị Lan Hương1 Nguyễn Văn Quang2 1 Khoa Công nghệ Sinh học Hóa học và Kỹ thuật Môi trường Trường Đại học Phenikaa 2 Khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Ngày nhận bài 17 2 2022 ngày chuyển phản biện 21 2 2022 ngày nhận phản biện 16 3 2022 ngày chấp nhận đăng 21 3 2022 Tóm tắt Trong nghiên cứu này vật liệu nano tổ hợp cấu trúc lõi vỏ Fe3O4@SiO2 vật liệu Fe3O4@SiO2 được chế tạo thành công bằng phương pháp đồng kết tủa đơn giản. Giản đồ nhiễu xạ tia X XRD của vật liệu Fe3O4@SiO2 cho thấy tồn tại pha Fe3O4 rõ ràng bên cạnh lớp SiO2 với cấu trúc vô định hình. Ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM và ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua TEM chỉ ra vật liệu Fe3O4@SiO2 có cấu trúc lõi vỏ với kích thước dạng hạt 10- 20 nm. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FTIR cho thấy tồn tại các liên kết Fe-O Si-O-Si đặc trưng cho vật liệu Fe3O4@SiO2. Kết quả phân tích bề mặt riêng BET chứng tỏ diện tích bề mặt của mẫu Fe3O4@SiO2 tăng lên khoảng 4 lần so với Fe3O4. Kết quả đo từ mẫu kế rung VSM cho thấy từ độ bão hòa của vật liệu Fe3O4@SiO2 23 1 emu g giảm mạnh so với mẫu Fe3O4 58 1 emu g được giải thích là do sự che chắn của lớp phi từ SiO2 trong mẫu. Nghiên cứu khả năng xử lý xanh methylen MB của vật liệu Fe3O4@SiO2 cho thấy hiệu suất hấp phụ MB lên đến 88 8 sau thời gian hấp phụ bão hòa 60 phút cao gấp 3 lần so với mẫu Fe3O4. Mô hình giải thích cơ chế tăng cường hiệu suất hấp phụ MB của vật liệu Fe3O4@SiO2 cũng được đề xuất. Kết quả thu được chứng minh rằng vật liệu Fe3O4@SiO2 có tiềm năng lớn trong xử lý chất màu trong môi trường nước. Từ khóa hạt nano Fe3O4 hấp phụ vật liệu nano tổ hợp cấu trúc lõi vỏ Fe3O4@SiO2 xanh methylen. Chỉ số phân loại Đặt vấn đề là có thể bảo vệ các hạt từ tính khỏi tác động nhiệt 7 . Do đó loại vật liệu này đang được quan tâm sâu rộng trong lĩnh