Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Nghiên cứu tách chiết polyphenol từ lá bàng làm tác nhân khử trong tổng hợp nano Cu2O

Công nghệ nano đã trở thành một lĩnh vực khoa học quan trọng, mang lại những cải tiến đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp. Trong bối cảnh này, hạt nano Cu2O, với nhiều ứng dụng tiềm năng, đang được nghiên cứu rộng rãi. Ban đầu, các phương pháp tổng hợp vật liệu nano thường tốn nhiều năng lượng và sử dụng hóa chất độc hại. Tuy nhiên, xu hướng hiện nay đang chuyển dịch sang các phương pháp tổng hợp xanh, an toàn hơn với môi trường, sử dụng nguyên liệu tự nhiên để tạo ra vật liệu nano hiệu quả và bền vững.

Luận văn thạc sĩ trong lĩnh vực Khoa học Vật liệu, Hóa học, Kỹ thuật môi trường và các ngành liên quan, cũng như các nhà nghiên cứu quan tâm đến tổng hợp vật liệu nano xanh và ứng dụng xúc tác quang.

Luận văn tập trung nghiên cứu tách chiết polyphenol từ lá bàng (Terminalia catappa) và ứng dụng chúng làm tác nhân khử trong tổng hợp hạt nano Cu2O, đồng thời đánh giá hoạt tính xúc tác quang của vật liệu thu được. Nghiên cứu đã tối ưu hóa quy trình tách chiết polyphenol từ lá bàng bằng phương pháp truyền thống kết hợp siêu âm, xác định các điều kiện tối ưu về tỉ lệ dung môi ethanol/nước (50/50), thời gian siêu âm (20 phút), nhiệt độ chiết (60°C) và thời gian chiết (30 phút), đạt được hàm lượng polyphenol 13001,321 mg/l. Sau đó, polyphenol chiết xuất được sử dụng để tổng hợp hạt nano Cu2O dạng hình cầu với kích thước 50-100 nm thông qua phản ứng khử trong dung dịch, với các điều kiện tối ưu bao gồm tỉ lệ dịch chiết/dung dịch Cu²⁺ là 0,5, tỉ lệ chất phân tán EG là 12,5%, nhiệt độ tạo nano Cu2O là 60°C và thời gian phản ứng 60 phút. Vật liệu nano Cu2O tổng hợp được đặc trưng bằng các phương pháp hiện đại như XRD, SEM, EDX và UV-Vis để xác nhận cấu trúc, hình thái và tính chất. Ngoài ra, luận văn còn tổng hợp vật liệu nano Cu2O trên nền carbon hoạt tính sinh học từ vỏ cà phê (Cu2O/AC). Kết quả đánh giá khả năng xúc tác quang cho thấy vật liệu nano Cu2O có khả năng phân hủy Methylene Blue (MB) nhanh chóng, đạt hiệu suất ~72% sau 120 phút chiếu xạ. Đặc biệt, vật liệu nano Cu2O/AC thể hiện khả năng hấp phụ và xúc tác quang vượt trội hơn, đạt hiệu suất 97% sau 45 phút. Nghiên cứu này khẳng định tiềm năng của lá bàng như một nguồn nguyên liệu xanh, an toàn và hiệu quả để tổng hợp vật liệu nano Cu2O, góp phần vào sự phát triển của hóa học xanh và ứng dụng trong xử lý môi trường.