B KHOA H C VÀ CÔNG NGH B GIÁO D C VÀ ĐÀO Ộ Ọ Ệ Ộ Ụ
T OẠ
VI N NĂNG L NG NGUYÊN T VI T NAMỆ ƯỢ Ử Ệ
ĐINH VĂN PHÚC
ĐI U CH MANGAN ĐIOXIT CÓ C U TRÚC NANOỀ Ế Ấ ;
NG D NG Đ TÁCH, LÀM GIÀU VÀ XÁC ĐNHỨ Ụ Ể Ị
ION KIM LO I CoẠ2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+ TRONG
M U SINH H C VÀ MÔI TR NGẪ Ọ ƯỜ
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã s : 62.44.01.18ố
TÓM T T LU N ÁN TI N SĨ HÓA H CẮ Ậ Ế Ọ
Công trình đc hoàn thành t i: ượ ạ
1. TR NG ĐI H C ĐÀ L TƯỜ Ạ Ọ Ạ
2. TR NG ĐI H C ĐNG NAIƯỜ Ạ Ọ Ồ
T p th h ng d n khoa h c: ậ ể ướ ẫ ọ
1. PGS.TS. LÊ NG C CHUNGỌ
2. PGS.TS. NGUY N NG C TU NỄ Ọ Ấ
Ph n bi n lu n ánả ệ ậ :
Ph n bi n 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ả ệ
Ph n bi n 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ả ệ
Ph n bi n 3: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ả ệ
Lu n án s đc b o v tr c H i đng c p ậ ẽ ượ ả ệ ướ ộ ồ ấ vi nệ ch m lu n ánấ ậ
ti n sĩ h p t i VI N NGHIÊN C U H T NHÂN, VI N NĂNGế ọ ạ Ệ Ứ Ạ Ệ
L NG NGUYÊN T VI T NAM.ƯỢ Ử Ệ
Vào h i………gi ………ngày……….tháng…..nămồ ờ
2017
Có th tìm hi u lu n án t i: ể ể ậ ạ
- Th vi n Qu c gia Vi t Namư ệ ố ệ
- Th vi n Trung tâm Đào t o h t nhân ư ệ ạ ạ
M ĐUỞ Ầ
1. Tính c p thi t c a lu n ánấ ế ủ ậ
Trong nh ng năm g n đây, vai trò c a các nguyên t viữ ầ ủ ố
l ng hi n di n m c μg/g (ppm), ng/g (ppb) và pg/g (ppt) trongượ ệ ệ ở ứ
các m u sinh h c, môi tr ng ngày càng đc quan tâm nghiênẫ ọ ườ ượ
c u. Vi c xây d ng nh ng ph ng pháp phân tích có th xác đnhứ ệ ự ữ ươ ể ị
đc các nguyên t c p hàm l ng này vì th cũng r t quanượ ố ở ấ ượ ế ấ
tr ng. Có r t nhi u ph ng pháp phân tích hi n đi đã đc sọ ấ ề ươ ệ ạ ượ ử
d ng đ phân tích, xác đnh hàm l ng v t và siêu v t các nguyênụ ể ị ượ ế ế
t nh ph h p th nguyên t (AAS), ph phát x cao t n c mố ư ổ ấ ụ ử ổ ạ ầ ả
ng ICP – OES, kh i ph c m ng ICP-MS, kích ho t n tronứ ố ổ ả ứ ạ ơ
(NAA)… Tuy nhiên, vi c xác đnh chính xác hàm l ng các nguyênệ ị ượ
t vi l ng có trong các đi t ng m u th ng b gi i h n và khóố ượ ố ượ ẫ ườ ị ớ ạ
khăn do n ng đ c a chúng quá nh , nh h n gi i h n đnh l ngồ ộ ủ ỏ ỏ ơ ớ ạ ị ượ
c a ph ng pháp ho c thành ph n c a m u ph c t p, gây nhi uủ ươ ặ ầ ủ ẫ ứ ạ ễ
cho quá trình ghi đo ph . Do đó, tách và làm giàu l ng v t các kimổ ượ ế
lo i trong các m u sinh h c, môi tr ng tr c khi xác đnh b ngạ ẫ ọ ườ ướ ị ằ
các ph ng pháp phân tích là r t c n thi t.ươ ấ ầ ế
Cùng v i s phát tri n m nh m c a khoa h c và côngớ ự ể ạ ẽ ủ ọ
ngh , trong th i gian g n đây, ngành công ngh nano đã có nh ngệ ờ ầ ệ ữ
b c phát tri n đt phá, có tác d ng tích c c, sâu r ng đi v i t tướ ể ộ ụ ự ộ ố ớ ấ
c các ngành và các lĩnh v c trong xã h i. Trong lĩnh v c Hóa phânả ự ộ ự
tích, v t li u nano đã và đang đc các nhà khoa h c phân tích ậ ệ ượ ọ ở
Vi t Nam và trên th gi i t p trung nghiên c u vào 2 h ng sau:ệ ế ớ ậ ứ ướ
M t là, t ng h p các v t li u nano, ng d ng đ h p thu m t sộ ổ ợ ậ ệ ứ ụ ể ấ ộ ố
ion kim lo i n ng, đc nh m x lý ô nhi m môi tr ng. (2) Hai là,ạ ặ ộ ằ ử ễ ườ
ng d ng v t li u nano đ tách, làm giàu và xác đnh m t s ionứ ụ ậ ệ ể ị ộ ố
kim lo i hàm l ng v t trong các m u sinh h c và môi tr ng.ạ ở ượ ế ẫ ọ ườ
T các công trình đã đc công b , chúng tôi nh n th y v t li uừ ượ ố ậ ấ ậ ệ
1
nano, đc bi t là các nano oxit kim lo i có kh năng h p ph t tặ ệ ạ ả ấ ụ ố
các ion kim lo i n ng v i dung l ng h p ph l n. Do đó, vi cạ ặ ớ ượ ấ ụ ớ ệ
ng d ng các v t li u nano làm pha r n trong h p ph đ tách vàứ ụ ậ ệ ắ ấ ụ ể
làm giàu các kim lo i hàm l ng v t tr c khi ti n hành xácạ ở ượ ế ướ ế
đnh b ng các ph ng pháp phân tích hi n đi cho hi u su t cao,ị ằ ươ ệ ạ ệ ấ
h s làm giàu l n. ệ ố ớ
Chính vì v y, chúng tôi l a ch n đ tài ậ ự ọ ề “Đi u ch manganề ế
đioxit có c u trúc nano; ng d ng đ tách, làm giàu và xác đnhấ Ứ ụ ể ị
ion kim lo i Coạ2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+ trong m u sinh h c vàẫ ọ
môi tr ng”ườ nh m góp ph n đnh l ng khi phân tích các ion kimằ ầ ị ượ
lo i nêu trên.ạ
2. M c tiêu c a lu n ánụ ủ ậ
1. T ng h p v t li u nano MnOổ ợ ậ ệ 2 và v t li u nano MnOậ ệ 2 g n trênắ
giá th chitosan s d ng đ h p ph và ti n đn làm giàu m uể ử ụ ể ấ ụ ế ế ẫ
phân tích.
2. ng d ng v t li u MnOỨ ụ ậ ệ 2 và v t li u nano MnOậ ệ 2 g n trên giáắ
th chitosan đ h p ph và làm giàu các ion kim lo i Coể ể ấ ụ ạ 2+, Cu2+,
Zn2+, Fe3+, Pb2+ có trong m u môi tr ng và m u sinh h c. ẫ ườ ẫ ọ
3. N i dung nghiên c u c a lu n ánộ ứ ủ ậ
1. Nghiên c u ch t o v t li u nano mangan đioxit có c u trúc -γứ ế ạ ậ ệ ấ
MnO2, -MnO2 và v t li u nano MnOậ ệ 2 đc g n trên giá thượ ắ ể
chitosan.
Nghiên c u, tìm các đi u ki n t i u cho quá trìnhứ ề ệ ố ư
t ng h p v t li u nano MnOổ ợ ậ ệ 2 có c u trúc gamma vàấ
alpha.
S d ng các ph ng pháp phân tích hi n đi đử ụ ươ ệ ạ ể
xác đnh các đc tr ng (tính ch t) c a v t li u nhị ặ ư ấ ủ ậ ệ ư
c u trúc, hình thái, di n tích b m t.ấ ệ ề ặ
2
2. S d ng ph ng pháp phân tích ph h p th nguyên t AAS đử ụ ươ ổ ấ ụ ử ể
nghiên c u kh năng h p thu các ion kim lo i Coứ ả ấ ạ 2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+,
Pb2+ b i v t li u nano mangan đioxit và v t li u chitosan g nở ậ ệ ậ ệ ắ
MnO2 có kích th c nano. ướ
Nghiên c u các y u t nh h ng đn quá trìnhứ ế ố ả ưở ế
h p ph các ion kim lo i Coấ ụ ạ 2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+ và
Pb2+c a các v t li u ủ ậ ệ -MnO2, -MnO2 và -
MnO2/CS.
Nghiên c u đng nhi t và đng h c c a quá trìnhứ ẳ ệ ộ ọ ủ
h p ph các ion kim lo i Coấ ụ ạ 2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+
b i v t li u nano mangan đioxit và v t li uở ậ ệ ậ ệ
chitosan g n MnOắ2 có kích th c nano.ướ
Bàn v c ch h p ph các ion kim lo i Coề ơ ế ấ ụ ạ 2+, Cu2+,
Zn2+, Fe3+, Pb2+ b i v t li u nano mangan đioxit vàở ậ ệ
v t li u chitosan g n MnOậ ệ ắ 2 có kích th c nano.ướ
3. ng d ng v t li u nano mangan đioxit vào h p ph -làm giàu vàỨ ụ ậ ệ ấ ụ
xác đnh ion kim lo i Coị ạ 2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+ có trong m u sinhẫ
h c và môi tr ng.ọ ườ
L a ch n v t li u nano mangan đioxit có c u trúcự ọ ậ ệ ấ
thích h p ng d ng vào h p ph -làm giàu các ionợ ứ ụ ấ ụ
kim lo i Coạ2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+.
L a ch n đi t ng m u phân tích và ph ng phápự ọ ố ượ ẫ ươ
phân tích
Đánh giá hi u su t và đ chính xác c a ph ngệ ấ ộ ủ ươ
pháp làm giàu
So sánh đánh giá hi u qu c a ph ng pháp làmệ ả ủ ươ
giàu theo ph ng pháp h p ph tĩnh và ph ngươ ấ ụ ươ
pháp h p ph đng khi s d ng v t li u ấ ụ ộ ử ụ ậ ệ -MnO2
3