BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHẾ TẠO CẢM BIẾN MÀU XÁC ĐỊNH ION Hg2+
BẰNG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH TRÊN CƠ SỞ
POLYMER IN DẤU PHÂN TỬ VÀ NANO SILICA

SVTH: Phan Huỳnh Tuệ Nam
MSSV: 20128134
GVHD: TS. Lý Tấn Nhiệm

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024
1

TÓM TẮT
Trong nghiên cứu “Chế tạo cảm biến màu xác định ion Hg2+ bằng điện thoại thông
minh trên cơ sở polymer in dấu phân tử và nano silica”, vật liệu với lõi là nền hạt nano
silica được bao quanh bởi lớp phủ polymer được tiến hành in dấu theo phân tử khuôn
mẫu là ion Hg2+. Cụ thể, nền hạt nano silica được tổng hợp theo phương pháp Stober và
lớp phủ là co-polymer của 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) và tetraethyl
orthosilicate (TEOS) được tổng hợp theo phản ứng sol-gel trong hỗn hợp huyền phù của
silica. Sản phẩm được mang đi in dấu trong quy trình rửa giải để thu được vật liệu
polymer in dấu Hg2+ là SiO2@MIP. Toàn bộ hình thái và cấu trúc hóa học của các sản
phẩm được phân tích và đánh giá bằng các phương pháp hiện đại như FT-IR, Raman,
XPS, SEM, DLS, TEM. Các kết quả cho thấy rằng vật liệu in dấu phân tử SiO2@MIP
tổng hợp được có cấu trúc đa lớp gồm lõi silica, xung quanh được che phủ bởi một lớp
polymer có bề dày ở hàng nano. Ngoài ra, các kết quả trên còn cho thấy sự tồn tại của
các khoang chức năng liên kết đặc hiệu đối với ion Hg2+ trên bề mặt lớp polymer.
Các đặc tính khác của SiO2@MIP cũng đã được khảo sát, trong đó cũng chứng minh
được khả năng hấp phụ ion Hg2+ của SiO2@MIP, kết quả cho thấy độ hấp phụ Hg2+ của
SiO2@MIP cao hơn so với vật liệu polymer không in dấu SiO2@NIP. Tận dụng đặc điểm
này, cảm biến xác định Hg2+ sử dụng chất chỉ thị Xylenol Orange có khả năng đổi màu
đối với SiO2@MIP khi hấp phụ kim loại cũng đã được khảo sát. Độ màu của hỗn hợp
cảm biến được xác định bằng phổ hấp thu UV-Vis và phần mềm phân tích Photometrix
theo mô hình RGB trên điện thoại thông minh. Kết quả cho thấy độ màu của hỗn hợp tỉ
lệ với nồng độ ion Hg2+ có trong dung dịch theo phương trình tuyến tính y = -1.51986x
+ 6.99842 với hệ số tương quan R2 = 0.991, có khả năng phân biệt cái dải nồng độ hẹp
từ 0.001 M đến 0.1 M. Ngoài ra, tính đặc hiệu của SiO2@MIP đối với ion Hg2+ cũng
được chứng minh, kết quả cho thấy vật liệu in dấu này có khả năng hấp thu chọn lọc cao
đối với riêng ion Hg2+, cũng như trong hỗn hợp trộn lẫn các ion kim loại. Các kết quả
thu được đã chứng minh rằng vật liệu in d
...

...
characterization, and photocatalytic properties of
core/shell mesoporous silica nanospheres supporting nanocrystalline titania,”
Journal of Nanoparticle Research, vol. 13, pp. 5899–5908, Nov. 2011, doi:
10.1007/s11051-011-0307-1.
[51] “Raman spectroscopic study of microcrystalline silica | American Mineralogist |
GeoScienceWorld.”

Accessed:

Jul.

27,

2024.

[Online].

Available:

https://pubs.geoscienceworld.org/msa/ammin/article-abstract/79/34/269/42873/Raman-spectroscopic-study-of-microcrystalline
[52] “(PDF) Sol-Gel materials investigation by means of Raman Spectroscopy.”
Accessed:

Jul.

28,

2024.

[Online].

https://www.researchgate.net/publication/229010847_SolGel_materials_investigation_by_means_of_Raman_Spectroscopy
57

Available:

[53] W. Borja, M. Adarmouch, Y. Hafiane, Y. Daafi, Y. Tamraoui, and J. Alami,
“Synthesis of nano-silica as a promising route of recycling phosphate waste rocks
and its incorporation in mortars,” Sustainable Materials and Technologies, Aug.
2023.
[54] “Depth profiling of APTES self-assembled monolayers using surface-enhanced
confocal Raman microspectroscopy - ScienceDirect.” Accessed: Jul. 28, 2024.
[Online].

Available:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1386142517303037
[55] G.-W. Wu et al., “Citrate-Capped Platinum Nanoparticle as a Smart Probe for
Ultrasensitive Mercury Sensing,” Analytical chemistry, vol. 86, Oct. 2014, doi:
10.1021/ac503544w.
[56] S. Qiao et al., “Adsorption and Catalytic Oxidation of Gaseous Elemental Mercury
in Flue Gas over MnOx/Alumina,” Industrial &amp Engineering Chemistry Research
- IND ENG CHEM RES, vol. 48, Mar. 2009, doi: 10.1021/ie801478w.
[57] “Molecules | Free Full-Text | Rapid Colorimetric Detection of Cartap Residues by
AgNP Sensor with Magnetic Molecularly Imprinted Microspheres as Recognition
Elements.”

Accessed:

Jul.

21,

2024.

[Online].

Available:

https://www.mdpi.com/1420-3049/23/6/1443
[58] “Highly-sensitive and ive colorimetric sensor for amino acids chiral
recognition based on molecularly imprinted photonic polymers - ScienceDirect.”
Accessed:

Jul.

21,

2024.

[Online].

Available:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400513002050
[59] “Water | Free Full-Text | Controlling Factors of Surface Water Ionic Composition
Characteristics in the Lake Genggahai Catchment, NE Qinghai–Tibetan Plateau,
China.”

Accessed:

Aug.

02,

https://www.mdpi.com/2073-4441/11/7/1329

58

2024.

[Online].

Available: