Chế tạo hạt cacbon nanô theo hướng tiếp cận xanh bằng phương pháp thủy nhiệt

Trong nghiên cứu này, CNPs phát quang màu đỏ đã được chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt từ rau cải chân vịt (spinach). Cấu trúc của CNPs được nghiên cứu thông qua phép đo nhiễu xạ tia X, trong khi các đặc trưng quang học của chúng được nghiên cứu thông qua các phép đo phổ hấp thụ UV-Vis, kích thích và phát quang.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chế tạo hạt cacbon nanô theo hướng tiếp cận xanh bằng phương pháp thủy nhiệt 64 T.T.T. Nhàn, P.T.K. Uyên, N.Q. Tuấn, N.K. Quang, Đ.N. Toàn, Đ.V. Dương, T.N. Đạt, P. Liễn, Đ.T. Khẩn, L.V.Th. Sơn, L.V.Tr. Sơn CHẾ TẠO HẠT CACBON NANÔ THEO HƯỚNG TIẾP CẬN XANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT GREEN HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF CARBON NANOPARTICLES Trần Thị Thanh Nhàn1, Phan Thị Kim Uyên1, Nguyễn Quý Tuấn1, Ngô Khoa Quang2, Đặng Ngọc Toàn3, Đoàn Văn Dương1, Trịnh Ngọc Đạt1, Phan Liễn1, Đinh Thanh Khẩn1, Lê Văn Thanh Sơn1, Lê Vũ Trường Sơn1* 1 Trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng 2 Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế 3 Trường Đại học Duy Tân Tác giả liên hệ: lvtson_kl@ued.udn.vn * (Nhận bài: 10/3/2021; Chấp nhận đăng: 12/7/2021) Tóm tắt - Hạt cacbon nanô (CNPs) là vật liệu mới thân thiện với Abstract - Carbon nanoparticles (CNPs) are considered as new môi trường và có tính ứng dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ materials with prominent properties such as environmental friendliness thuật. Trong nghiên cứu này, CNPs phát quang màu đỏ đã được and wide applicability in many fields. In this study, red-emitting CNPs chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt từ rau cải chân vịt (spinach). were synthesized from spinach vegetables by the hydrothermal Cấu trúc của CNPs được nghiên cứu thông qua phép đo nhiễu xạ treatment method. The structure of synthesized CNPs were determined tia X, trong khi các đặc trưng quang học của chúng được nghiên by X-ray diffraction measurements while their luminescent properties cứu thông qua các phép đo phổ hấp thụ UV-Vis, kích thích và were studied by UV-Vis absorption, photoluminescence (PL) emission, phát quang. Các kết quả thu được cho thấy, vật liệu CNPs đã được and PL excitation (PLE) measurements. The results showed that, CNPs chế tạo thành công. Phổ phát quang có dạng phổ đám (từ 600 nm were successfully synthesized. PL spectra are broadband spectra from đến 750 nm) và cường độ phát quang thay đổi theo bước sóng ~ 600 nm to ~ 750 nm and luminescent intensity varies with the kích thích nhưng hình dạng phổ không thay đổi. Hiệu suất lượng excitation wavelength whereas the shape of spectra does not change. tử xấp xỉ 18,3%. Ngoài ra, sự suy giảm theo thời gian của cường The studied CNPs exhibit the fluorescence quantum yield of about độ phát quang của CNPs cũng đã được nghiên cứu và kết quả chỉ 18,3%. Moreover, the decrease in the PL intensity over time was ra rằng CNPs có độ suy hao thấp. investigated and the results showed that attenuation of CNPs is low. Từ khóa - Vật liệu phát quang; Hạt cacbon nanô (CNPs); Key words - Luminescence materials; Carbon nanoparticles Phương pháp thủy nhiệt (CNPs); Quantum yield; Hydrothermal method 1. Giới thiệu Cr3+, Al3+ và Fe3+ [6]. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng Kể từ khi được tình cờ phát hiện bởi Xu và các cộng sự CNPs có thể hoạt động như một cảm biến hiệu quả để phát vào năm 2004 [1], đã có rất nhiều các công bố liên quan hiện các ion kim loại, phân tử sinh học khác nhau, … ngay nhằm tìm hiểu các tính chất lý hóa cũng như ứng dụng của cả đối với các nồng độ rất nhỏ. vật liệu hạt cacbon nanô (CNPs). Tính chất của CNPs phụ Cho đến nay, có khá nhiều phương pháp được áp dụng để thuộc khá nhiều vào nguồn tiền chất sử dụng. Một trong chế tạo CNPs bằng cách sử dụng hóa chất cũng như nguồn những tính chất vật lý quan trọng của CNPs là huỳnh quang nguyên liệu từ tự nhiên. Chúng có thể được phân loại theo hai [2]. Bằng các khai thác đặc tính này, rất nhiều các công bố hướng tiếp cận chính: Tiếp cận từ trên xuống (top-down) và liên quan đã cho thấy tiềm năng ứng dụng của vật liệu từ dưới lên (bottom-up). Các phương pháp từ trên xuống liên CNPs trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống. F. Wang quan đến sự phá vỡ các tiền chất cacbon số lượng lớn hoặc và cộng sự lần đầu tiên chứng minh rằng, CNPs có thể được vật liệu nanô có kích thước lớn hơn CNPs, chẳng hạn như sử dụng trong đèn LED trắng [3]. CNPs được tổng hợp bởi than chì hoặc ống nanô cacbon. Một số phương pháp có thể X. Wang và cộng sự bằng phương pháp tổng hợp vi sóng được sử dụng để biến đổi các tiền chất này thành CNPs, đã được chứng minh là dễ dàng xâm nhập vào tế bào E. coli chẳng hạn như cắt bỏ bằng laser [7], tổng hợp điện hóa [8], và 293T trong ống nghiệm. Hơn nữa, sự phát quang nhiều phóng điện hồ quang [9], hoặc oxy hóa hóa học trong axit màu của chúng cũng cho thấy khả năng ứng dụng để tạo mạnh [10]. Tổng hợp từ dưới lên thường khai thác quá trình nhãn sinh học và hình ảnh sinh học [4]. Ngoài phân tích cacbon hóa của các tiền chất phân tử khác nhau, như axit sinh học huỳnh quang bằng CNPs, L. Cao và cộng sự cho xitric [11], hoặc sacaroza [12] ... Quá trình cacbon hóa các thấy, CNPs cũng có tiềm năng sử dụng trong mô hình sinh hợp chất này thường được chọn vì điểm nóng chảy thấp, có học phát quang hai photon để phát hiện các tế bào ung thư thể được thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp tạo ra CNPs. vú MCF-2 ở người [5]. L. Liu và cộng sự phát hiện ra rằng, So với tiền chất là h ...