NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐIỆN CỰC NANO PLATIN TRÊN NỀN GLASSY CACBON ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH Pb, Cd TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
Hóa phân tích
Luận án tập trung giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng bởi các kim loại nặng như chì (Pb) và cadimi (Cd) tại Việt Nam, gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe con người. Trong bối cảnh các phương pháp phân tích truyền thống (AAS, ICP-MS, UV-Vis) tuy có độ nhạy cao nhưng còn tồn tại nhược điểm về chi phí thiết bị lớn, kỹ thuật vận hành phức tạp và thời gian phân tích dài, phương pháp Von-Ampe hòa tan nổi bật với ưu điểm về độ nhạy, thời gian phân tích ngắn, thiết bị gọn nhẹ và khả năng phân tích trực tiếp tại hiện trường. Nhằm tăng cường độ nhạy và chọn lọc, luận án đã nghiên cứu chế tạo và ứng dụng điện cực biến tính bằng vật liệu nano.
Mục tiêu chính của luận án là phát triển một loại điện cực mới: điện cực glassy cacbon biến tính bởi nano platin hình hoa (PtNFs/GC). Luận án đã tiến hành đánh giá chi tiết các đặc tính về cấu trúc, hình thái học và hóa lý của điện cực chế tạo được. Đồng thời, nghiên cứu định hướng khả năng ứng dụng của điện cực này trong việc phát hiện và định lượng riêng rẽ cũng như đồng thời cadimi và chì trong môi trường nước bằng phương pháp Von-Ampe, với kỳ vọng cấu trúc nano sẽ nâng cao đáng kể độ nhạy phân tích.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc chế tạo thành công điện cực nano platin cấu trúc hình hoa và đánh giá toàn diện các đặc tính của nó bằng các phương pháp phân tích hiện đại. Luận án đã xác định được các điều kiện tối ưu cho việc phân tích đồng thời Cd và Pb trên điện cực PtNFs bằng kỹ thuật Von-Ampe hòa tan anot xung vi phân, thông qua phương pháp đơn biến và mô hình hóa thực nghiệm. Quan trọng hơn, quy trình phân tích Cd, Pb sử dụng điện cực PtNFs đã được xây dựng và đánh giá, cho thấy độ lặp, độ đúng và độ chính xác cao, khoảng tuyến tính rộng và giới hạn phát hiện thấp.
Kết quả nghiên cứu khẳng định điện cực PtNFs/GC được chế tạo thành công với kích thước hạt từ 50-400 nm, cấu trúc hình hoa, độ gồ ghề cao và hàm lượng Pt đạt 19,26%. Diện tích hoạt động điện hóa của điện cực này tăng gần 4 lần so với điện cực nền GC. Quy trình phân tích đã được áp dụng hiệu quả cho các mẫu nước tự nhiên và nước thải công nghiệp, với kết quả tương đồng so với các phương pháp đối chứng ICP-MS và GFAAS, chứng minh tiềm năng ứng dụng thực tiễn cao của điện cực mới.