Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và khả năng hấp phụ asen của vật liệu trên cơ sở các bon (graphen oxit, graphen)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------------

NGÔ QUANG BINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƢNG VÀ KHẢ NĂNG
HẤP PHỤ ASEN CỦA VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ CACBON
(GRAPHEN OXIT, GRAPHEN)

CHUYÊN NGÀNH: HÓA VÔ CƠ
MÃ SỐ: 60440113

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. VŨ ĐÌNH NGỌ

Hà Nội - Năm 2015


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...........................................................................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................. v
MỞ ĐẦU ................................................................. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................. Error! Bookmark not defined.
1.1. Giới thiệu về vật liệu Cacbon ..................... Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Kim Cương ............................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Graphit ................................................... Error! Bookmark not defined.

1.1.3. Fulleren .................................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.4. Ống nano cacbon ................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.5. Graphen ................................................. Error! Bookmark not defined.
1.2. Tổng quan về graphen ................................ Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Phân loại graphen .................................. Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Tính chất của graphen ........................... Error! Bookmark not defined.
1.2.3. Các phương pháp tổng hợp graphen ...... Error! Bookmark not defined.
1.2.3.1. Phương pháp tách lớp vi cơ học .... Error! Bookmark not defined.
1.2.3.2. Phương pháp epitaxy ...................... Error! Bookmark not defined.
1.2.3.3. Phương pháp hóa học .................... Error! Bookmark not defined.
1.2.4. Ứng dụng của graphen .......................... Error! Bookmark not defined.
1.3. Graphen Oxit (GO) ..................................... Error! Bookmark not defined.
1.4. Vật liệu composit giữa Graphen oxit, Graphen với Fe3O4 .............. Error!
Bookmark not defined.
1.5. Tổng quan về Asen và phƣơng pháp xử lý Asen Error! Bookmark not
defined.
1.5.1. Giới thiệu về Asen ................................ Error! Bookmark not defined.

Ngô Quang Binh

a

Luận văn thạc sĩ


1.5.2. Một số phương pháp xử lý ô nhiễm asen ........... Error! Bookmark not
defined.
1.5.2.1. Phương pháp kết tủa, lắng/lọc ...... Error! Bookmark not defined.
1.5.2.2. Phương pháp hấp phụ và trao đổi ion ......... Error! Bookmark not
defined.

1.5.2.3. Các phương pháp vật lý ................ Error! Bookmark not defined.
1.5.2.4. Phương pháp sử dụng thực vật (phytoremediation) .............. Error!
Bookmark not defined.
1.6. Lý thuyết về hấp phụ ................................. Error! Bookmark not defined.
1.6.1. Hiện tượng hấp phụ .............................. Error! Bookmark not defined.
1.6.2. Phân loại các dạng hấp phụ .................. Error! Bookmark not defined.
1.6.2.1. Hấp phụ vật lý ............................... Error! Bookmark not defined.
1.6.2.2. Hấp phụ hoá học ........................... Error! Bookmark not defined.
1.6.3. Sự hấp phụ trong môi trường nước ...... Error! Bookmark not defined.
1.6.4. Một số mô hình đẳng nhiệt hấp phụ ..... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.1. Hóa chất ....................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Thực nghiệm ................................................ Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Tổng hợp graphit oxit từ graphit ........... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Tổng hợp graphen oxit (GO) ................. Error! Bookmark not defined.
2.2.2.1. Phương pháp cơ học (siêu âm) ....... Error! Bookmark not defined.
2.2.2.3. Phương pháp vi sóng ...................... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Tổng hợp graphen .................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.3.1. Tổng hợp graphen bằng phương pháp khử hóa học .............. Error!
Bookmark not defined.
2.2.3.2. Tổng hợp graphen bằng phương pháp khử nhiệt Error! Bookmark
not defined.
2.2.4. Tổng hợp hạt nano composit Fe3O4 – GO ........... Error! Bookmark not
defined.

Ngô Quang Binh

b

Luận văn thạc sĩ


2.2.5. Chuẩn bị dung dịch As(V) ..................... Error! Bookmark not defined.
2.2.6. Thí nghiệm hấp phụ As(V) .................... Error! Bookmark not defined.
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu .................... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) ............. Error! Bookmark not
defined.
2.3.2. Phổ tán xạ tia X (EDX) ......................... Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) ........... Error! Bookmark not
defined.
2.3.4. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) ............ Error! Bookmark not
defined.
2.3.5. Phương pháp hiển vi truyền điện tử phân giải cao (HR TEM) ..... Error!
Bookmark not defined.
2.3.6. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ- khử hấp phụ N2 (BET) ............ Error!
Bookmark not defined.
2.3.7. Phương pháp hấp phụ nguyên tử (AAS) Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......... Error! Bookmark not defined.
3.1. Khảo sát ảnh hƣởng các yếu tố đến quá trình tổng hợp GO và Graphen
(G)

.................................................................... Error! Bookmark not defined.

3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu đầu ............ Error! Bookmark not
defined.
3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ KMnO4/ Graphit .. Error! Bookmark not
defined.
3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ................. Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bóc lớp GO bằng kỹ thuật vi sóng

Error! Bookmark not defined.
3.1.5. Ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình khử GO về G Error! Bookmark not
defined.
3.2. Đặc trƣng hình thái học của vật liệu GO và G khử nhiệt ............... Error!
Bookmark not defined.

Ngô Quang Binh

c

Luận văn thạc sĩ


3.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ...... Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Phổ hồng ngoại chuyển dịch Fourier (FTIR) ...... Error! Bookmark not
defined.
3.2.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (HR –TEM) ..... Error!
Bookmark not defined.
3.2.4. Hấp phụ và khử hấp phụ Nitơ (BET) .... Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Quang phổ XPS ..................................... Error! Bookmark not defined.
3.3. Khả năng hấp phụ asen của GO, G, GO/Fe3O4 Error!

Bookmark

not

defined.
3.3.1. Ảnh hưởng của PH ................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ ............. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........ Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 7
PHỤ LỤC ................................................................ Error! Bookmark not defined.

Ngô Quang Binh

d

Luận văn thạc sĩ


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thiện luận văn này đó là một sự nỗ lực lớn đối với tôi và tôi không
thể hoàn thành nếu không có sự giúp đỡ quan trọng của rất nhiều người.
Đầu tiên tôi xin giử lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Vũ Đình Ngọ là
người đã hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Thầy đã cung cấp cho tôi rất nhiều hiểu biết về một lĩnh vực mới khi tôi bắt đầu
bước vào thực hiện luận văn. Trong quá trình thực hiện luận văn thầy luôn định
hướng, góp ý và sửa chữa để giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Vũ Anh Tuấn, PGS.TS. Đặng Tuyết
Phƣơng, TS. Trần Thị Kim Hoa cùng toàn thể anh chị tại phòng Hoá lý bề mặtViện Hoá học-Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều
kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Những lời cảm ơn sau cùng xin dành cho cha mẹ, vợ con, những người luôn
ở bên cạnh chia sẻ, bảo ban cũng như động viên tôi trong suốt thời gian qua, và tôi
cũng muốn gửi lời cảm ơn đến những người thân đã hết lòng quan tâm và tạo điều
kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 01 năm 2015
HỌC VIÊN THỰC HIỆN

Ngô Quang Binh

Ngô Quang Binh

i

Luận văn thạc sĩ


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và
kết quả được đưa ra trong luận văn là trung thực, được các đồng giả cho phép sử
dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả

Ngô Quang Binh

Ngô Quang Binh

ii

Luận văn thạc sĩ


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAS: Atomic Absorption Spectrophotometric (phương pháp phổ hấp thụ
nguyên tử )
BET: Brunauer-Emmett-Teller (Hấp phụ và khử hấp phụ Nitơ)
EDX: Energy-dispersive X-ray spectroscopy (Phi tán xạ năng lượng tia X)
FTIR: Fourier transform infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại chuyển dịch
Fourier)

G: Graphen
GO: Graphen oxit
GOVS: Graphen oxit tổng hợp theo phương pháp vi sóng
GOSA: Graphen oxit tổng hợp theo phương pháp siêu âm
GO VS/ Fe3O4: Nanocomposit GO vi sóng gắn Fe3O4
GO khử nhiệt/ Fe3O4: Graphen oxit đem khử nhiệt thành Graphen, sau đó
chức hóa Fe3O4
GO khử N2H4/ Fe3O4: Graphen oxit đem khử bằng N2H4 thành Graphen, sau
đó chức hóa Fe3O4
HR-TEM: High-resolution Transmission Electron Microscopy (Hiển vi điện
tử truyền qua độ phân giải cao)
pHpzc (pH The point of zero charge (pzc)): là giá trị pH mà tại đó mật độ điện
tích trên bề mặt bằng không
UV-Vis: Ultraviolet–visible spectroscopy (Phổ tử ngoại khả kiến)
XPS: X-ray photoelectron spectroscopy (Phổ quang điện tử tia X)
XRD: X-Ray diffraction (Nhiễu xạ tia X)

Ngô Quang Binh

iii

Luận văn thạc sĩ


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Tính chất của ống nano cacbon .................................................................. 7
Bảng 1.2. Tính chất vật lý của đơn lớp graphen ở nhiệt độ phòng ............................. 9
Bảng 1.3. So sánh cơ tính giữa thép và các vật liệu carbon ...................................... 11
Bảng 1.4. Đánh giá so sánh khả năng hấp phụ của một số vật liệu khác nhau để xử
lý asen ......................................................................................................................... 28

Bảng 3.1. Khảo sát ảnh hưởng khối lượng nguyên liệu ban đầu ............................... 54
Bảng 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian vi sóng ................................................ 54
Bảng 3.3. Khảo sát chế độ vi sóng thích hợp ............................................................. 55
Bảng 3.4. Các thông số đặc trưng của graphen oxit (a) và graphen (b) ..................... 62
Bảng 3.5. Phần trăm các nguyên tố trong phổ XPS của GOSA và graphen ............. 64
Bảng 3.6. Khả năng hấp phụ As(V) của GO siêu âm ................................................ 65
Bảng 3.7. Số liệu khả năng hấp phụ As(V) ở các pH khác nhau của GOVS/Fe3O4 và
GOVS ......................................................................................................................... 66
Bảng 3.8. Nồng độ hấp phụ của các mẫu khảo sát ..................................................... 68
Bảng 3.9. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich của Graphen
oxit và Graphen của As(V) ........................................................................................ 69
Bảng 3.10. Phân loại sự phù hợp của mô hình đẳng nhiệt bằng tham số RL ............. 70
Bảng 3.11. Giá trị tham số cân bằng RL của quá trình hấp phụ bằng graphen oxit và
graphen ........................................................................................................................ 71
Bảng 3.12. Sự phụ thuộc lnqe vào lnCe đối với mô hình Freundlich ........................ 72

Ngô Quang Binh

iv

Luận văn thạc sĩ


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể kim cương ....................................................................... 4
Hình 1.2. Cấu trúc tinh thể graphit (Than chì) ........................................................... 5
Hình 1.3. Mô hình Fulleren ......................................................................................... 5
Hình 1.4. Mô hình ống nano cacbon .......................................................................... 6
Hình 1.5. Cấu trúc của ống nanocacbon đơn vách (a) và đa vách (b) ........................ 7
Hình 1.6. Graphen - vật liệu có cấu trúc cơ bản (2D) cho các vật liệu cacbon khác

(0D, 1D, và 3D) ........................................................................................................... 8
Hình 1.7. Cấu trúc lớp của tinh thể graphen ............................................................... 9
Hình 1.8. Graphen đơn lớp ......................................................................................... 10
Hình 1.9. Graphen đa lớp .......................................................................................... 10
Hình 1.10. Phương pháp tách lớp graphit bằng băng dính ........................................ 13
Hình 1.11. Cơ chế tạo màng graphen bằng phương pháp nung nhiệt đế SiC ........... 15
Hình 1.12. Kỹ thuật chế tạo graphen từ CVD ........................................................... 17
Hình 1.13. a- quá trình oxi hóa từ graphit thành graphen oxit .................................. 17
b-quá trình khử graphen oxit bằng hydrazin được đề suất .................... 17
Hình 1.14. Ảnh minh họa qui trình tách lớp graphit trong dung dịch, không oxi hóa . 19
Hình 1.15. Hình ảnh minh họa màng graphen oxit ................................................... 22
Hình 1.16. Cấu trúc của graphen oxit (GO) theo mô hình của Lerf – Klinowski ..... 23
Hình 1.17: Liên kết hydro giữa các lớp graphit oxit ................................................. 24
Hình 1.18. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hấp phụ và hấp phụ hoạt động ................... 32
Hình 2.1. Tách lớp siêu âm cơ học ............................................................................ 38
Hình 2.2. Graphit oxit trước (A) và sau (B) khi vi sóng ........................................... 38
Hình 2.3. Sơ đồ khử nhiệt GO ................................................................................... 39
Hình 2.4. Tổng hợp nano composit Fe3O4-GO bằng phương pháp đồng kết tủa ...... 40
Hình 2.5. Đường đi của tia Rơnghen ......................................................................... 41
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý sự tạo ảnh độ phân giải cao trong TEM ......................... 45

Ngô Quang Binh

v

Luận văn thạc sĩ


Hình 2.7. Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ theo phân loại của
IUPAC ........................................................................................................................ 46

Hình 2.8. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của P/[V(Po - P)] theo P/Po ........................ 47
Hình 3.1. Phổ XRD của nguyên liệu đầu và sau khi oxi hóa .................................... 50
Hình 3.2. Phổ XRD của GO sau khi được oxi hóa các tỉ lệ Graphit/ KMnO4 các tỉ lệ
..................................................................................................................................... 51
Hình 3.3. Phổ XRD của GO với các điều kiện nhiệt độ của quá trình tổng hợp khác
nhau ............................................................................................................................ 52
Hình 3.4. Thiết bị tổng hợp GO bằng kỹ thuật vi sóng ............................................. 53
Hình 3.5. Phổ XRD và FT-IR của graphen ở các điều kiện nhiệt độ nung khác nhau 56
Hình 3.6. Phổ XRD của graphen oxit và graphen sau khi tổng hợp ......................... 57
Hình 3.7. Phổ FT-IR của graphen oxit và graphen sau khi tổng hợp ........................ 58
Hình 3.8. Ảnh HR-TEM của graphen oxit siêu âm (a), Graphen oxit vi sóng (b) và
graphen (c) .................................................................................................................. 60
Hình 3.9. Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 ở 77K (a, c) và đường phân
bố kích thước mao quản (b, d) của graphen oxit và graphen ..................................... 61
Hình 3.10. Phổ XPS của graphen oxit siêu âm và graphen ....................................... 63
Hình 3.11. Cơ chế đề nghị cho quá trình khử nhiệt từ graphen oxit về graphen ...... 65
Hình 3.12. Ảnh hưởng pH đến quá trình loại bỏ As (V) trên vật liệu GO và
Fe3O4/GO, (nồng độ As 7ppm, m/V= 0,4g/L, T=30oC) ............................................ 66
Hình 3.13. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của As(V) trên graphen oxit và
graphen ....................................................................................................................... 68
Hình 3.14. Giá trị RL phụ thuộc vào nồng độ As(V) ban đầu ................................... 71
Hình 3.15. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich của As(V) trên graphen oxit và
graphen ........................................................................................................................ 72
Hình 3.16. Đề nghị cơ chế hấp phụ As(V) lên trên vật liệu hấp phụ GO ................. 74
Hình 3.17. Dùng nam châm thu hồi vật liệu Fe3O4/GO ............................................ 74

Ngô Quang Binh

vi

Luận văn thạc sĩ


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tham khảo tiếng Việt
1.

Vũ Đình Cự, Từ Học. NXB khoa học kĩ thuật.

2.

Huỳnh Thị Mỹ Hoa (2010), Chế tạo và khảo sát tính chất đặc trưng của
graphene, luận văn thạc sĩ, thành phố Hồ Chí Minh.

3.

Nguyễn Hữu Phú (1998), Giáo trình hấp phụ và xúc tác trên bề mặt vật liệu
và vô cơ mao quản, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

4.

Phạm Thị Thơm (2012), Phân tích Asen trong quá trình xử lý nước bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, luận văn thạc sĩ khoa học.

5.

Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hoá học,
Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia, Hà Nội.
Tài liệu tham khảo tiếng Anh

6.

Abhijit G., Surbhi S., Pagona P., Jeremy H., (2011), "Probing the Thermal
Deoxygenation of Graphene Oxide Using High-Resolution In Situ X-rayBased Spectroscopies ", J. Phys. Chem. C, 115 (34), pp 17009–17019.

7.

Anthony, John W., Bideaux, Richard A, Bladh, Kenneth W. and Nichols,
Monte C., ed. (1990). "Graphite". Handbook of Mineralogy (PDF). I
(Elements, Sulfides, Sulfosalts). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of
America. ISBN 0962209708.

8.

Asenic Contamination in Asia,(2005), "A world bank and water and
sanitation program repor".

9.

Ayrat M., Dimiev and James M., Tour, (2014), "Mechanism of graphene
oxide formation", ACS nano, 8(3), pp 3050-3069.

10.

Bai S., Shen X.P., Zhong X., et al. (2012), "One-pot solvothermal
preparation of magnetic reduced graphene oxide-ferrite hybrids for organic
dye removal. Carbon", 50: 2337−2346.

11.

Brown, Edward, Lochocki B., Jose avila lola, (2011), "Polycrystalline
graphene with single crystalline electronic structure", p 22 – 38.

Ngô Quang Binh

7

Luận văn thạc sĩ


12.

Can W., Hanjin L., Zilong, Zhang, Yan W., Zhang J.,Chen J.,(1914),
"Removal of As(III) and As(V) from aqueous solutions using nanoscale zero
valent iron-reduced graphite oxide modified composites", Journal of
Hazardous Materials 268 (1914) 124–131.

13.

Castro Neto. A. H., Guinea. F., Peres. N.M.R., (2006), "Drawing conclusions
from graphene", Physics World 19, 33–37.

14.

Castro A. H., Guinea F., Peres N.M.R., Novoselov K.S., and Geim A.K.,( 14
January 2009), "The electronic properties of graphene" ,Rev. Mod. Phys. 81,
109 – Published.

15.

Castro E.V., Novoselov K.S., Morozov S.V., Peres N.M.R., Lopes dos
Santos. J.M.B., Nilsson J., Guinea F., Geim A.K., and Castro Neto A.H.,
(2009) "Biased Bilayer Graphene".

16.

Debabrata N., Kaushik G., Arup K.G., Amitabha D., Sangam B., Uday C.G.,
(2012), "Adsorption of As (III) and As (V) from water using magnetite
Fe3O4-reduced

graphite

oxide–MnO2

nanocomposites",

Chemical

Engineering Journal 187 45– 52.
17.

Daniel R.D., Sungjin P., Christopher W.B., Rodney S.R., (2010), "The
chemistry of graphene oxide", Chem. Soc. Rev,39, 228-240.

18.

Dimiev A.M., Tour J.M., (2014), "Mechanism of Graphene oxide
formation", ACS nano, 8(3) 3060-3068.

19.

Dinesh M., Charles U., Pittman J., (2007), "Arsenic removal from waterwastewater using adsorbents—A critical review". Journal of Hazardous
Materials 142 1–53.

20.

Electric Field Effect. Phys. Rev. Lett. 99, 216802 – Published 20 November
"Biased Bilayer Graphene: Semiconductor with a Gap Tunable".

21.

Erdog H., Yalçınkaya Ö., Türker A.R., (2011), "Determination of inorganic
arsenic species by hydride generation atomic absorption spectrometry in
water samples after preconcentration/separation on nano ZrO2/B2O3", Solid
phaseextraction, Desalination 280: 391–396.

Ngô Quang Binh

8

Luận văn thạc sĩ


22.

Fuming C., Shaobin L., Jianmin S., Li W., Andong L., Mary B., Chan P., and
Yuan C., School of Chemical and Biomedical Engineering, "EthanolAssisted Graphene Oxide-Based Thin Film Formation at Pentane Water
Interface", Nanyang Technological University, 62 Nanyang Drive, Singapore
637459.

23.

Geim A.K., Kim P., (April 2008), "Carbon Wonderland, "Bits of graphene
are undoubtedly present in every pencil mark", Scientific American.

24.

Gomez-Navarro C., Weitz R.T., Bittner A.M., Scolari M., Mews A.,
Burghard M., Kern K., (2007), "Electronic transport properties of individual
chemically reduced graphene oxide sheets". Nano Lett, 7, 3499-3503.

25.

Guilin S., Yonggen L., Fangfang W., Changling Y., Fanlong Z., Qilin W.,
(2012), "Graphen oxide: the mechanisms of oxidation and exfoliation",
Journal of Materials Science, 47, 10, pp 4400-4409.

26.

Guodong S., Yimin L., Xin Y., Xuemei R., Shitong Y., Jun H. and Xiangke
W., (2012), "Efficient removal of arsenate by versatile magnetic Graphene
oxide composites", RSC Adv, 2, 12400-12407.

27.

Gupta K., Bhattacharya S., Chattopadhyay D., Mukhopadhyay A., Biswas
H., Dutta J., Ray N.R., Ghosh U.C., (2011), "Ceria associated manganese
oxide nanoparticles:synthesis, nzation and arsenic(V) sorption behavior",
Chem. Eng. J. 172 :219–229.

28.

Hae M., Sung H.C., Seung H.H., (2010), "X-ray Diffraction Patterns of
Thermally-reduced Graphenes", journal of the Korean Physical Society,
57(6), 1649-1652.

29.

Hari Singh Nalwa, "Nanostructured Materials and Nanotechnology".

30.

Harry M., Rodriguez R.F., (2006), "Activated Carbon", Elsevier Science &
Technology. Books.

31.

Hasan T., Scardaci V., Tan P.H., Bonaccorso F., Rozhin A.G., Sun Z., and
Ferrari A.C., (2014), "Nanotube and Graphene Polymer Composites for
Photonics and Optoelectronics".

Ngô Quang Binh

9

Luận văn thạc sĩ


32.

Hontoria L.C., Lopez P.A. J., López González J.D., Rojas Cervantes M.L.,
Martin Aranda R.M., (1995), "Study of oxygen-containing groups in a series
of graphite oxides: Physical and chemical characterization", Carbon, 33,
1585.

33.

Fummers W.S., Offeman R.E., (1958), "Preparation of Graphitic Oxide".
Journal of the American Chemical Society, 80 (6), 1339.

34.

Jeong H.K., Lee Y.P., Lahaye R.J.W.E., Park M.H., An K.H., Kim I.J., Yang
C.W., Park C.Y., Ruoff R.S., Lee Y.H., (2008), "Evidence of Graphitic AB
Stacking Order of Graphite Oxides" Chem. Soc., 130, 1362-1366.

35.

Kenneth Chang, (April 10, 2007), "Thin Carbon Is In: Graphene Steals
Nanotubes" Allure.

36.

Kobashi, Koji, (2005), "2.1 Structure of diamond", Diamond films: chemical
vapor deposition for oriented and heteroepitaxial growth, Elsevier,
p. 9, ISBN 978-0-08-044723-0.

37.

Kohlschütter

V., Haenni P.,(1918), ―Zur Kenntnis des Graphitischen

Kohlenstoffs und der Graphitsäure‖. Zeitschrift für anorganische und
allgemeine

Chemie (bằng

tiếng

Đức)

(Wiley-VCH) 105 (1):121–

144. doi:10.1002/zaac.19191050109.
38.

Kwang S.K., (2010), "Water - dispersible magnetitereduced graphene oxide
composites for arsenic removal", ACS Nano, 4, 3979–3986.

39.

Lalwani G., Henslee A.M., Farshid B., Lin L., Kasper F.K., Qin Y.X., Mikos
A.G., Sitharaman B., (2013). "Two-dimensional nanostructure-reinforced
biodegradable

polymeric

nanocomposites

for

bone

tissue

engineering".Biomacromolecules 14 (3)2009.
40.

Lee V., Whittaker L., Jaye C., Baroudi K.M., Fischer D.A., Banerjee S.,
(2009), "Large-Area Chemically Modified Graphene Films: Electrophoretic
Deposition and Characterization by Soft X-ray Absorption Spectroscopy",
Chem. Mater, 21, 3905.

Ngô Quang Binh

10

Luận văn thạc sĩ


41.

Lenoble V., Chabroullet C., Shukry R., Serpaud B., Deluchat V., Bollinger.
J.C., (2004), "Dynamic arsenic removal on a MnO2-loaded resin", J. Colloid
Interf. Sci. 280 : p62–67.

42.

Lin Z.Y., Yao Y.G, Li Z., Liu Y., Wong C.P., (2010), "Superior Capacitance

of Functionalized Graphene", Phys. Chem. C,115(14), pp 7120-7125.

43.

Liu M.C., Chen C.L., Hu J., et al,( 2011), "Synthesis of magnetite/graphene
oxide composite and application for cobalt(II) removal". J Phys Chem C,115:
25234−25240.

44.

Liu X.J., Pan L.K., Zhao Q.F., et al, (2012), "UV-assisted photocatalytic
synthesis of ZnO-reduced graphene oxide composites with enhanced
photocatalytic activity in reduction of Cr(VI) ". Chem Eng J, 183: 238−243.

45.

Liu X.J., Pan L.K., et al., (2011), "Microwave-assisted synthesis of ZnOgraphene composite for photocatalytic reduction of Cr(VI) ". Catal Sci
Technol, 1: 1189−1193.

46.

Liu Z., Zhang F.S., Sasai R., (2010),"Arsenate removal from water using
Fe3O4 loaded activated carbon prepared from waste biomass", Chem. Eng. J.
160 57–62.

47.

Lorenzen L., Van Deventer J.S.J., Landi W.M., (1995), "Factors affecting the
mechanism of the adsorption of arsenic species on activated carbon", Miner.
Eng. 8 : p557–569.

48.

Manna B., Ghosh U.C.,(2007),

"Adsorption of arsenic from aqueous

solution on synthetic hydrous stannic oxide", J. Hazard. Mater. 144 , pp
522–531.
49.

LÜ M., Li J., Yang X.Y., Zhang C.A., Yang J., Hu H., & Wang X.,
"Applications of graphene-based materials in environmental protection and
detection".

50.

Martin

Pumera,

(2010),

"Graphene-based

nanomaterials

and

their

electrochemistry" Chem. Soc. Rev., Advance Article DOI:10.1039/C002690P
(Tutorial Review).

Ngô Quang Binh

11

Luận văn thạc sĩ


51.

McCann E., (2006), ―Asymmetry Gap in the Electronic Band Structure of
Bilayer Graphene,‖ Phys. Rev. B 74, 161403 .

52.

Mostafavi, S.T., Mehrnia M.R. and Rashidi A.M., (2009), ―Preparation of
nanofilter from carbon nanotubes for application in virus removal from
water”, Desalination, 238, No. 1-3, 271-280.

53.

Novoselov K.S, "Graphene: The magic of flat cacbon".

54.

Orlita M., Faugeras C., Plochocka P., Neugebauer P., Martinez G., Maude
D.K., et al, (2008), "Approaching the Dirac Point in High-Mobility

Multilayer Epitaxial Graphene", Phys. Rev. Lett, 101, 267601.

55.

Park S., Ruoff R.S., (2012), "Chemical methods for the production of
graphenes". Nat Nano tec.

56.

Paola R.,( 2010-2013) Supervisor: Chiar.mo Prof. G., "Graphene and Related
Materials: from ―Scotch-Tape‖ to Advanced Production" Compagnini
Coordinator: Chiar.mo Prof. R. Purrello PhD Thesis A.Y..

57.

Pham V.H., Cuong T.V., Hur S.H., Oh E., Kim E.J., Shin E.W., Chung J.S.,
(2011), "Chemical functionalization of graphene sheets by solvothermal
reduction of a graphene oxide suspension in N-methyl-2-pyrrolidone" . J
Mater Chem, 21, 3371–3377.

58.

Ramesha G.K , Vijaya Kumara A. , Muralidhara H.B., Sampath S., (2011),
"Graphene and graphene oxide as effective adsorbents toward anionic and
cationic dyes", Journal of Colloid and Interface Science, 361, 1, 270–277.

59.

Ren Y.M., Yan N., Fan Z.J., et al., (2011) Graphene/δ-MnO2 composite as
adsorbent for the removal of nickel ions from wastewater. Chem Eng J, 175:

1−7.

60.

Ren Y.M., Yan N., Feng J., et al.,(2012), ‗Adsorption mechanism of copper
and lead ions onto graphene nanosheet/δ-MnO2‘ Mater Chem Phys, 136:
538−544.

Ngô Quang Binh

12

Luận văn thạc sĩ


61.

Ruess

G.,

Vogt

―Höchstlamellarer

F.,(1948),

Kohlenstoff

aus

Graphitoxyhydroxyd‖.Monatshefte für Chemie (bằng tiếng Đức) 78 (3-4):
222–242. doi:10.1007/BF01141527.
62.

Sabbatini P., Rossi F., Thern G., Marajofsky A., de Cortalezzi M.M.F.,
(2009), "Iron oxide adsorbers for arsenic removal: a low cost treatment for
rural areas and mobile applications", Desalination 248 :184–192.

63.

Saleh

T.A.,

Agarwal

S.,

Gupta

V.K.,(2011),

"Synthesis

of

MWCNT/MnO2and their application for simultaneous oxidation of arsenite
and sorption of arsenate", Appl.Catal. B: Environ. 46–53.
64.

Siegfried E., Christoph D., Andreas H., Michael E., Paul M., (2012),
"Formation and Decomposition of CO2 Intercalated Graphene Oxide",
Chem. Mater, 24 (7), pp 1276–1282.

65.

Sharma A., Verma N., Sharma A., Deva D., Sankararamakrishnan N.,
(2010),

"Iron doped phenolic resin based activated carbon micro and

nanoparticles by milling: synthesis, characterization and application in
arsenic removal", Chem. Eng. Sci. 65 :3591–3601.
66.

Shin M.K., Lee B., Kim S.H., Lee J.A., Spinks G.M., Gambhir S., Wallace
G.G., Kozlov M.E., Baughman R.H., and Kim S., (2012), "Graphene fiber: a
new material platform for unique applications", Nature Comm. 3 - 650.

67.

Dano, Ather mahmood and Erik Dujardin, "Production, properties and
potential of graphene ".

68.

Stankovich, S., Dikin D.A., Piner R.D., Kohlhaas K.A., Kleinhammes A., Jia
Y., Wu Y., Nguyen S.B.T., Ruoff R.S, (2007), "Synthesis of graphene-based
nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide". Carbon,45,

1558-1565.

69.

Sukang B., Hyeongkeun K., Youngbin L., Xiangfan X., Jae-Sung P., Yi Z.,
Jayakumar B.,Tian L., Hye R.K., Young I.S., Young J.K., Kwang S.K.,
Barbaros Ö., Jong H.A., Byung H.H. & Sumio I., (2010), "Roll-to-roll

Ngô Quang Binh

13

Luận văn thạc sĩ


production of 30-inch graphene films for transparent electrodes". Nature
Nanotechnology 5, 574–578.
70.

Sun H.M., Cao L.Y., Lu L.H.,( 2011) "Magnetite/reduced graphene oxide
nanocomposites: One step solvothermal synthesis and use as a novel
platform for removal of dye pollutants". Nano Res, 4: 550−562.

71.

Sun Y.B., Chen C.L., Tan X.L., et al. (2012) "Enhanced adsorption of Eu(III)
on mesoporous Al2O3/expanded graphite composites investigated by
macroscopic and microscopic techniques". Dalton T, 41: 13388−13394.

72.

Søren Ulstrup et al., (2014), "Ultrafast Dynamics of Massive Dirac Fermions
in Bilayer Graphene", Phys. Rev. Lett. 112, 257401 .

73.

Valix M., Cheung W.H., McKay G., (2004), "Preparation of activated carbon
using low temperature carbonization and physical activation of high ash raw
bagasse for acid dye adsorption", Carbon Chemosphere,56, pp.493-501.

74.

Vimlesh C., Jaesung P., Young C., Jung W.L., In C. H., Kwang S.K., (2012),
"Water-Dispersible Magnetite-Reduced Graphene Oxide Composites for
Arsenic Removal", Journal: Acs Nano, 4, 7, pp. 3979-3986.

75.

Virender K.S., Mary S.,(2009), "Aquatic arsenic: Toxicity, speciation,
transformations, and remediation", Environment International, 35, pp 743–
759.

76.

Wei GAO, (2014), "Graphite Oxide: Structure, Reduction and Applications"

77.

Xie X.L., Mai Y.W., and Zhou X.P.,(2005), "Dispersion and alignment of
carbon nanotubes in polymer matrix: A review". Materials Science and

Engineering R: Reports, 49, leNo. 4.

78.

Xie G.Q., Xi P.X., Liu H.Y., et al., (2012) "A facile chemical method to
produce superparamagnetic graphene oxide-Fe3O4 hybrid composite and its
application in the removal of dyes from aqueous solution". J Mater Chem,
22: 1033−1039.

79.

Yalin Q., Mingce L., Beihui T., Baoxue Z., RhB, (2014), "Adsorption
Performance of Magnetic Adsorbent Fe3O4/RGO Composite and Its

Ngô Quang Binh

14

Luận văn thạc sĩ


Regeneration through A Fenton-like Reaction", Nano-Micro Letters, 6, 2, pp
125-135.
80.

Yuhong J., Mengqiu J., Mei Z., Qianqian W., (2013), "Preparation of stable
aqueous dispersion of graphene nanosheets and theirelectrochemical
capacitive properties", Surface Science, 264, 787– 793.

81.

Yunjin Y.S.M., Shizhen L., Li P.M., Hongqi S., Shaobin W., (2012),
"Synthesis, characterization, and adsorption properties of magnetic Fe3O4
graphene nanocomposite". Chemical Engineering Journal 184 326– 332.

82.

Zhang K., Kemp K.C., Chandra V.,(2012) "Homogeneous anchoring of TiO2
nanoparticles on graphene sheets for waste water treatment". Mater Lett, 81:
127−130.

83.

Zhang W.J., Shi X.H., Zhang Y.X., et al. (2013), "Synthesis of water-soluble
magnetic graphene nanocomposites for recyclable removal of heavy metal
ions". J Mater Chem A, 1: 1745−1753.

84.

Zhao X., Zhang Q., Chen D. and Lu P., (2010), "Macroscopic assembled,
ultrastrong and H2SO4 resistant fibres of polymer-grafted graphene oxide"
Macromolecules 43:2357.

85.

Zhao G., Li J., Ren X., Chen C., Wang X., (2011), "Few-layered graphene
oxide nanosheets as superior sorbents for heavy metal ion pollution
management", Environ. Sci. Technol. 45 :10454–10462.

Ngô Quang Binh

15

Luận văn thạc sĩ