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 GRAPHENE AEROGEL
SỬ DỤNG TÁC NHÂN KHỬ LÀ DỊCH
CHIẾT QUẢ DỨA VÀ ỨNG DỤNG
TRONG HẤP PHỤ PHÂN HỦY
CHẤT MÀU HỮU CƠ

SVTH: Nguyễn Lê Hoài Thanh
MSSV: 20128149
GVHD: TS. Lý Tấn Nhiệm

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024

TÓM TẮT
Trong đề tài nghiên cứu này, đầu tiên vật liệu graphene oxide (GO) được tổng hợp theo
phương pháp Hummers và được sử dụng để chế tạo ra graphene hydrogel (GH) với chất
khử là dịch chiết dứa. Sau đó, GH sẽ được tiến hành cấp đông và sấy thăng hoa để thu
được vật liệu graphene aerogel (GA). Vật liệu GA thu được có cấu trúc xốp, được gắn
thêm các hạt nano Fe3O4 để tạo ra vật liệu tổng hợp GA@Fe3O4 có tính siêu thuận từ.
Việc kết hợp hai vật liệu GA và hạt nano Fe3O4 nhằm tăng khả năng ứng dụng của GA
cũng như khắc phục khuyết điểm dễ kết tụ của các hạt nano Fe3O4, giúp cho đặc tính
xúc tác của Fe3O4 trở nên hiệu quả hơn.
Các phương pháp phân tích vật liệu đã được sử dụng như nhiễu xạ tia X (XRD) xác định
2 đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của vật liệu GO tại góc 2θ ≈ 10.90° 26.94° và các đỉnh nhiễu
xạ đặc trưng của Fe3O4 quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) thể hiện các
nhóm chức có trong vật liệu từ kế mẫu rung (VSM) cho thấy độ từ hóa bão hòa của
Fe3O4 là 58.59 emu/g và của GA@Fe3O4 là 18.02 emu/g kính hiển vi điện tử quét
(SEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để xác định được hình thái và cấu trúc
của vật liệu GA và GO quang phổ Raman nghiên cứu sự biến đổi trong cấu trúc của vật
liệu, phổ điện tử X-quang (XPS) được sử dụng cho vật liệu GA nhằm nghiên cứu sự
thay đổi trong cấu trúc của vật liệu sau quá trình khử Brunauer-Emmett-Teller (BET)
cho ra kết quả đường kính lỗ rỗng trung bình của vật liệu GA là 5.526 nm và đường kính
lỗ rỗng trung bình của vật liệu GA@Fe3O4 là 2.0143 nm. Các kết quả phân tích cho thấy
các vật liệu đã được tổng hợp thành công và thể hiện được các điểm giống và khác nhau
của từng vật liệu cũng như sự thay đổi của vật liệu qua các quá trình tổng hợp.
Đặc biệt, vật liệu tổng hợp GA@Fe3O4 đã thể hiện được khả năng hấp phụ phân hủy đối
với chất màu hữu cơ nhờ vào dung lượng hấp phụ cao của vật liệu GA và đặc tính xúc
tác phân hủy độc đáo của các hạt nano Fe3O4. Quá trình hấp phụ phân hủy của vật liệu
GA@Fe3O4 đối với chất màu hữu cơ được thể hiện qua phương pháp đo UV-Vis, lượng
màu RB222 bị hấp phụ sau khoảng thời gian khoảng thời gian 5 gi
...

...
-0172395-z.
[121] V. Urbanová et al., “Nitrogen-doped graphene aerogel for simultaneous
detection of dopamine and ascorbic acid in artificial cerebrospinal fluid,”
Journal of the Electrochemical Society, vol. 167, no. 11, p. 116521, 2020.
[122] L. Wen et al., “Graphene/polyaniline@ carbon cloth composite as a highperformance flexible supercapacitor electrode prepared by a one-step
electrochemical co-deposition method,” RSC advances, vol. 7, no. 13, pp. 7688–
7693, 2017.
[123] P. T. Lan Huong et al., “Facile synthesis and excellent adsorption property of
GO-Fe3O4 magnetic nanohybrids for removal of organic dyes,” Journal of
Nanoscience and Nanotechnology, vol. 16, no. 9, pp. 9544–9556, 2016.
[124] K. Singh et al., “Nanostructured graphene/Fe3O4 incorporated polyaniline as
a high performance shield against electromagnetic pollution,” Nanoscale, vol.
5, no. 6, pp. 2411–2420, 2013.
[125] A. Y. Lee et al., “Raman study of D* band in graphene oxide and its
correlation with reduction,” Applied surface science, vol. 536, p. 147990, 2021.
[126] R. Hatel et al., “Graphene oxide/Fe3O4 nanorods composite: Structural and
Raman investigation,” in Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing,
2018, p. 012006. Accessed: Jul. 21, 2024. [Online]. Available:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1081/1/012006/meta
[127] Z.-Y. Sui et al., “High surface area porous carbons produced by steam
activation of graphene aerogels,” Journal of Materials Chemistry A, vol. 2, no.
25, pp. 9891–9898, 2014.
[128] L. H. V. Thanh et al., “Tổng hợp vật liệu nano Fe3O4@ SiO2 cấu trúc lõi vỏ
có độ từ hóa cao,” Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, vol. 57, no. 3, pp. 53–64,
2021.
[129] X. Kong et al., “Synthesis and characterization of the core–shell magnetic
molecularly imprinted polymers (Fe3O4@MIPs) adsorbents for effective
extraction and determination of sulfonamides in the poultry feed,” Journal of
Chromatography A, vol. 1245, pp. 8–16, 2012.
[130] J. P. Vareda, “On validity, physical meaning, mechanism insights and
regression of adsorption kinetic models,” Journal of Molecular Liquids, vol. 376,
p. 121416, 2023.
[131] M. Musah et al., “Adsorption kinetics and isotherm models: a review,”
CaJoST, vol. 4, no. 1, pp. 20–26, 2022.
[132] R. Zhang et al., “Structure-Activity Mechanism of Iron Oxide Nanozymes,”
in ACS Symposium Series, vol. 1422, X. Wang, Ed., Washington, DC: American
Chemical Society, 2022, pp. 1–35. doi: 10.1021/bk-2022-1422.ch001.

72