1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Phân tích đặc tính cấu trúc và bề mặt vật liệu nanosilica biến tính, zeolite và đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu để xử lý kháng sinh beta lactam

76 16 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 2,33 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Phương pháp phân hủy kháng sinh bằng quang xúc tác sử dụng vật liệu nano dưới tác dụng của tia tử ngoại UV, phương pháp oxi hoá tăng cường sử dụng sắt hóa trị không có kích thước nano vớ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Lê Thị Mai Anh

PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC VÀ BỀ MẶT VẬT LIỆU NANOSILICA BIẾN TÍNH, ZEOLITE VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VẬT LIỆU ĐỂ XỬ LÝ

KHÁNG SINH BETA LACTAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Lê Thị Mai Anh

PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC VÀ BỀ MẶT VẬT LIỆU NANOSILICA BIẾN TÍNH, ZEOLITE VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VẬT LIỆU ĐỂ XỬ LÝ

KHÁNG SINH BETA LACTAM

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 8440112.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Phạm Tiến Đức

GS.TS Lê Thanh Sơn

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Tiến Đức là người thầy đã giao đề tài, trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành bài luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Lê Thanh Sơn, các thầy, cô trong bộ môn Hóa Phân tích nói riêng và khoa Hóa học nói chung đã dạy dỗ, chỉ bảo và động viên tôi trong suốt thời gian tôi học tập và làm việc tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội

Tôi cũng cảm ơn các phòng thí nghiệm, các phòng ban chức năng khoa Hóa học – trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm thí nghiệm

Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, các anh chị bạn học viên, các em sinh viên của Bộ môn Hóa Phân tích đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 22 tháng 11 năm 2020

Học viên

Lê Thị Mai Anh

Trang 4

M M C L C

MỞĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về kháng sinh họ β–lactam 3

1.1.1 Giới thiệu chung họ kháng sinh β–lactam 3

1.1.2 Kháng sinh Amoxicillin 3

1.2 Các phương pháp phân tích kháng sinh họ β-lactam 6

1.2.1 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV–Vis) 6

1.2.2 Phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR 8

1.2.3 Các phương pháp phân tích điện hóa 8

1.2.4 Các phương pháp sắc k lỏng 9

1.2.5 Phương pháp điện di mao quản 10

1.3 Một số phương pháp xử l kháng sinh họ β-lactam trong nước 11

1.3.1 Phương pháp sinh học 11

1.3.2 Phương pháp oxi hóa tiên tiến 11

1.3.3 Phương pháp hấp phụ 13

1.4 Giới thiệu về vật liệu Silica 17

1.5 Giới thiệu vật liệu CeO2 và vật liệu cấu trúc lõi vỏ CeO2@SiO2 18

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 20

2.1 Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu 20

2.2 Nội dung nghiên cứu 20

2.3 Phương pháp nghiên cứu 21

2.3.1 Phương pháp đánh giá vật liệu 21

2.3.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 22

2.3.3 Phương pháp chế tạo vật liệu nanosilica, nano CeO2 và vật liệu nano CeO2@SiO2 24

2.4 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 26

2.4.1 Hóa chất 26

2.4.2 Thiết bị 26

Trang 5

2.4.3 Pha chế hóa chất 27

2.5 Quá trình xử l kháng sinh AMX 28

CHUƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Đặc trưng của vật liệu nanosilica chế tạo từ vỏ trấu 29

3.2 Đặc trưng của vật liệu zeolite 30

3.3 Đặc trưng của vật liệu CeO2 và CeO2@SiO2 chế tạo từ vỏ trấu 32

3.4 Xây dựng quy trình phân tích kháng sinh Amoxicillin bằng phương pháp quang phổ UV-Vis 36

3.4.1 Chọn bước sóng đo phổ 36

3.4.2 Khảo sát khoảng tuyến tính 37

3.4.3 Xây dựng đường chuẩn 37

3.4.4 Đánh giá phương trình hồi quy của đường chuẩn 38

3.4.5 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) theo đường

chuẩn 38

3.5 Xử l kháng sinh AMX bằng các vật liệu hấp phụ khác nhau 39

3.6 Khảo sát điều kiện hấp phụ xử l kháng sinh AMX bằng CeO2@SiO2 40

3.6.1 Khảo sát thời gian hấp phụ 40

3.6.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH 41

3.6.3 Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ tới hiệu suất xử l AMX 43

3.6.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối nền KCl 44

3.6.5 Hấp phụ đẳng nhiệt 45

3.6.6 Động học hấp phụ 47

3.7 Cơ chế hấp phụ của AMX trên CeO2@SiO2 48

3.7.1 Đánh giá sự thay đổi nhóm chức bề mặt bằng phổ hồng ngoại 48

3.7.2 Đánh giá sự thay đổi điện tích bề mặt vật liệu hấp phụ bằng phương pháp đo thế zeta 48

3.8 So sánh hiệu quả của CeO2@SiO2 và các vật liệu khác đ xử l AMX 49

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Trang 6

Tiếng Việt 53 Tiếng Anh 53

PH L C 59

Trang 7

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Diện tích bề mặt và th tích mao quản của zeolite SSZ-13 31

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát hiệu suất xử l AMX theo thời gian 40

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát hiệu suất xử l AMX ở các pH khác nhau 42

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nền muối tới khả năng xử l AMX 44

Bảng 3.5 Các thông số của đường hấp phụ đẳng nhiệt Amoxicillin (AMX) trên CeO2@SiO2 ở các nồng độ KCl khác nhau áp dụng mô hình Langmuir, Freundlich và mô hình hai bước hấp phụ 45

Bảng 3.6 Các thông số mô hình động học hấp phụ của AMX trên CeO2@SiO2 47

Bảng 3.7 Dung lượng hấp phụ và hiệu suất xử l Amoxicillin sử dụng CeO2@SiO2 và các chất hấp thụ khác 50

Trang 8

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của kháng sinh amoxicillin 4

Hình 1.2 Mô phỏng cấu trúc của silica 17

Hình 1.3 Các dạng liên kết của nhóm Si-O trên bề mặt silica 18

Hình 2.1 Ảnh chụp vỏ trấu (a), vỏ trấu nghiền thành bột (b) và vật liệu nanosilica được chế tạo thành công từ vỏ trấu (c) 25

Hình 2.2 Ảnh chụp vật liệu nano CeO2 chế tạo trong phòng thí nghiệm 25

Hình 2.3 Ảnh chụp vật liệu CeO2@SiO2 đã chế tạo trong phòng thí nghiệm 26

Hình 3.1 Giản đồ XRD của vật liệu nanosilica chế tạo từ vỏ trấu 29

Hình 3.2 Phổ hồng ngoại FT-IR của vật liệu nanosilica chế tạo từ vỏ trấu 29

Hình 3.3 Ảnh SEM của vật liệu nanosilica chế tạo từ vỏ trấu 30

Hình 3.4 Giản đồ XRD của vật liệu SSZ-13 30

Hình 3.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 của SSZ-13 ở -196 31

Hình 3.6 Hình ảnh SEM của mẫu SSZ-13 32

Hình 3.7 Giản đồ XRD của vật liệu CeO2 (a) và CeO2@SiO2 (b) 32

Hình 3.8 Phổ hồng ngoại FT-IR của vật liệu CeO2 (a) và CeO2@SiO2 (b) 33

Hình 3.9 Đường đẳng nhiệt hấp phụ và giải hấp phụ của N2 trên CeO2 (a) và CeO2@SiO2 (b) 34

Hình 3.10 Ảnh SEM của CeO2 (a) và CeO2@SiO2 (b) 35

Hình 3.11 Thế ζ của vật liệu CeO2 và CeO2@SiO2 ở các giá trị pH khác nhau trong nền điện phân KCl 1 mM 35

Hình 3.12 Phổ UV-Vis của kháng sinh AMX 36

Hình 3.13 Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của kháng sinh AMX 37

Hình 3.14 Đường chuẩn xác định AMX 38

Hình 3.15 Hiệu suất xử l kháng sinh AMX bằng vật liệu SiO2, CeO2 và CeO2@SiO2 39

Hình 3.16 Ảnh hưởng của thời gian hấp phụ tới khả năng xử lí kháng sinh AMX sử dụng vật liệu CeO2@SiO2 41

Trang 9

Hình 3.17 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử l AMX sử dụng vật liệu

CeO2@SiO2 42

Hình 3.18 Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ tới hiệu suất xử l AMX sử dụng vật liệu CeO2@SiO2 43

Hình 3.19 Ảnh hưởng của nền muối KCl đến khả năng xử l AMX 44

Hình 3.20 Đường hấp phụ đẳng nhiệt của AMX trên CeO2@SiO2 ở các nồng độ KCl khác nhau Các đi m là thực nghiệm và các đường được mô tả bằng mô hình hai bước hấp phụ 46

Hình 3.21 Phổ FT-IR của CeO2@SiO2 sau khi hấp phụ AMX 48

Hình 3.22 Thế ζ của CeO2@SiO2 trước và sau khi hấp phụ AMX ở pH 3 và 5 49

Hình 3.23 Hình ảnh minh họa sự hấp phụ AMX trên bề mặt CeO2@SiO2 49

Hình 3.24 Hiệu suất xử l kháng sinh AMX sử dụng vật liệu CeO2@SiO2 sau bốn

lần tái sử dụng……… … 51

Trang 10

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hoá COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

FT - IR Fourier transform infrared

spectroscopy

Phổ hồng ngoại biến đổi

Fourier

MWCNT Multi-Walled Carbon

Nanotube

Ống nano carbon đa vách

ngăn

SEM Scanning Electron Microscope Kính hi n vi điện tử quét TEM Transmission electron

microscopy

Kính hi n vi điện tử truyền

qua

UV – Vis Ultraviolet Visble Phổ hấp thụ phân tử UV-Vis

Trang 11

MỞ ĐẦU

Nền công nghiệp hóa hiện đại hóa phát tri n đã làm nhu cầu về đời sống và chăm sóc sức khỏe của con người được nâng cao Ngành y dược học trở thành một trong những lĩnh vực nhận được sự quan tâm hàng đầu Sự ra đời của kháng sinh đã đánh dấu một kỷ nguyên mới của y học về điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, đã cứu sống hàng nhiều triệu người khỏi các bệnh nhiễm khuẩn nguy hi m Kháng sinh còn được sử dụng rộng rãi trong trồng trọt, chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản,… Tuy nhiên, một trong những vấn đề cấp bách hiện nay là tồn dư chất kháng sinh trong môi trường nước đang ở mức đáng báo động Dư lượng kháng sinh gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng Ô nhiễm kháng sinh trong nguồn nước là mối hi m họa nghiêm trọng gây ra hiện tượng kháng thuốc kháng sinh Các vi khuẩn và vi sinh vật tiếp xúc lâu dài với các chất kháng sinh ở nồng độ thấp trong môi trường nước sẽ phát tri n các chủng vi khuẩn kháng thuốc và duy trì các chủng kháng thuốc Hiện tượng kháng kháng sinh ngày càng gia tăng trong nhiều loài vi khuẩn gây bệnh cho người, làm giới hạn khả năng điều trị nhiễm trùng, gây khó khăn trong việc điều trị bệnh Do đó, xử l nước chứa dư lượng kháng sinh có ý nghĩa rất quan trọng đối với môi trường

Amoxicillin (AMX) là kháng sinh thuộc họ β–lactam được sử dụng rất phổ biến tại Việt Nam Kháng sinh AMX hữu hiệu trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp, nhiễm trùng da, nhiễm trùng đường tiết niệu và nhiều loại bệnh khác Tuy nhiên do khả năng phân hủy sinh học kém nên AMX được phát hiện không chỉ trong nước thải mà còn trong nước mặt và một số môi trường khác gây ra mối đe dọa lớn đối với các sinh vật và sức khỏe của con người thông qua nước uống hoặc chuỗi thức ăn Chính vì vậy, AMX là một trong số các kháng sinh bị kháng nhiều nhất tại Việt Nam

Hiện nay, nhiều phương pháp đã được phát tri n đ xử l kháng sinh Phương pháp phân hủy kháng sinh bằng quang xúc tác sử dụng vật liệu nano dưới tác dụng của tia tử ngoại (UV), phương pháp oxi hoá tăng cường sử dụng sắt hóa trị không

có kích thước nano với H2O2, xử l bằng Fenton điện hóa, keo tụ và chiếu xạ tia gamma,…đã được nghiên cứu đ loại bỏ AMX Tuy nhiên, những phương pháp này

có nhược đi m như tiêu thụ năng lượng lớn, hiệu quả xử l không cao và không

Trang 12

thân thiện với môi trường.Phương pháp hấp phụ xử l tồn dư kháng sinh trong môi trường nước đã và đang thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trong

và ngoài nước Silica (SiO2) và zeolite là các vật liệu hấp phụ phổ biến sử dụng trong kĩ thuật môi trường và công nghệ hoá học Đ tăng khả năng xử l kháng sinh, việc biến tính bề mặt vật liệu hoặc phủ các oxit kim loại hoạt hoá là cần thiết Oxit đất hiếm nhẹ ceri oxit (CeO2) là vật liệu có hiệu năng cao trong xúc tác và hấp phụ Nano CeO2 với diện tích bề mặt lớn đã được chế tạo và ứng dụng đ xử l nhiều chất ô nhiễm vô cơ và hữu cơ Tuy nhiên, một trong những hạn chế của vật liệu CeO2 là giá thành cao so với các oxit kim loại thông thường Mặt khác vật liệu SiO2 hay zeolite mang điện tích âm, diện tích bề mặt thấp nên xử l trực tiếp kháng sinh mang điện tích âm không cao Bởi vậy việc chế tạo vật liệu nano cấu trúc lõi

vỏ CeO2@SiO2 có hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí do SiO2 có th dễ dàng chế tạo từ phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu Đây là hướng nghiên cứu phù hợp đối với các nước đang phát tri n như Việt Nam khi sử dụng các nguồn nguyên liệu rẻ tiền hay vật liệu hấp phụ tự nhiên

Hấp phụ và xử l kháng sinh AMX trên vật liệu silica chế tạo từ vỏ trấu và được phủ trên bề mặt CeO2 là một hướng nghiên cứu mới chưa được công bố trong

và ngoài nước Trên cơ sở đó, luận văn tập trung nghiên cứu: “Phân tích đặc tính cấu trúc và bề mặt vật liệu nanosilica biến tính, zeolite và đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu để xử lý kháng sinh beta lactam”

Trang 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1 Giới thiệu về kháng sinh họ β–lactam

1.1.1 Giới thiệu chung họ kháng sinh β–lactam

Kháng sinh (antibiotics) là những chất kháng khuẩn (antibacterial substances) , được chiết xuất từ các vi sinh vật, nấm, được tổng hợp hoặc bán tổng hợp, có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự phát tri n của vi khuẩn một cách đặc hiệu Kháng sinh có tác dụng lên vi khuẩn ở cấp độ phân tử, các vi khuẩn hay một phản ứng trong quá trình phát tri n của vi khuẩn có tác dụng ức chế sự phát tri n của các

vi sinh vật khác

Nhóm β–lactam là một trong những họ kháng sinh lớn nhất bao gồm các kháng sinh có cấu trúc hóa học chứa vòng β–lactam gắn với các nhóm chức khác nhau ở vị trí β Khi vòng này liên kết với một cấu trúc vòng khác hình thành các phân nhóm lớn tiếp theo: nhóm Penicillin, nhóm Cephalosporin, Monobactam, Cacbapenem Trong đó hai nhóm sử dụng phổ biến và lớn nhất là Penicillin và Cephalosporin

1.1.2 Kháng sinh Amoxicillin

Amoxicillin (AMX) là kháng sinh của nhóm Penicillin thuộc họ β–lactam, là nhóm kháng sinh có cấu trúc phân tử chứa khung β–lactam Amoxicillin được phát hiện vào năm 1958, sử dụng vào năm 1972 và là loại kháng sinh được nằm trong danh sách các loại thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế Thế giới, hay nhóm các loại thuốc hiệu quả và an toàn nhất cần thiết trong một hệ thống y tế Đây là một trong những loại kháng sinh được kê toa phổ biến nhất ở trẻ em

Amoxicillin dùng đ điều trị nhiễm khuẩn đường hô hấp trên, đường hô hấp dưới do liên cầu khuẩn, phế cầu khuẩn, tụ cầu khuẩn không tiết penicilinase và H Influenzae, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, đường mật, nhiễm khuẩn da, cơ do liên cầu khuẩn, tụ cầu khuẩn, E coli nhạy cảm với AMX, bệnh lậu, [3]

Các nhóm thuốc chứa AMX bao gồm thuốc trị k sinh trùng, chống nhiễm khuẩn, kháng virus, kháng nấm

Trang 14

Các biệt dược chứa AMX bao gồm: Amoxicillin, Amitron, Amoxfap, Fleming Infection, Euromox

Tên danh pháp quốc tế (IUPAC) của AMX là: 2-(4-hydroxiphenyl)- acetyl]amino}-3,3-dimethyl-7-oxo- 4-thia- azabicyclo [3.2.0] heptane- 2-carboxilic axit [2] Công thức phân tử của AMX là C16H19N3O5S Khối lượng phân tử: 365,4 g/mol Công thức cấu tạo của AMX được chỉ ra ở Hình 1.1

Amoxicillin là một kháng sinh dạng bán tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng Kháng sinh AMX cũng như các aminopenicilin khác, có hoạt tính in vitro chống đa

số cầu khuẩn ưa khí Gram dương và Gram âm (trừ các chủng tạo penicilinase), một

số trực khuẩn ưa khí và kỵ khí Gram dương và một số xoắn khuẩn Thuốc cũng có hoạt tính in vitro chống một vài trực khuẩn ưa khí và kỵ khí Gram âm, thuốc có tác dụng chống Mycoplasma, Rickettsia, nấm và virut [3]

Trang 15

Amoxicilin bền vững trong môi trường axit dịch vị Hấp thu AMX không bị ảnh hưởng bởi thức ăn, AMX hấp thu nhanh và nhiều hơn qua đường tiêu hóa so với Ampicillin, khoảng 74 – 92% liều đơn sau khi uống được hấp thu Khi uống cùng liều lượng như Ampicilin, nồng độ đỉnh AMX trong huyết tương cao hơn từ 2

- 2,5 lần

Sau khi uống liều 250 mg hoặc 500 mg Amoxicillin 1 - 2 giờ, nồng độ đỉnh AMX trong máu đạt lần lượt khoảng 3,5 - 5 g/ml hoặc 5,5 - 11 g/ml và nồng độ thuốc trong huyết thanh giảm thấp hoặc không phát hiện được sau 6 - 8 giờ Kháng sinh AMX uống hay tiêm đều cho những nồng độ thuốc như nhau trong huyết tương Nồng độ thuốc tối đa trong máu và diện tích dưới đường cong nồng độ - thời gian tăng tuyến tính với mức tăng liều dùng

Amoxicillin phân bố nhanh vào hầu hết các mô và dịch trong cơ th , trừ mô não và dịch não tủy, nhưng khi màng não bị viêm thì AMX lại khuếch tán vào dễ dàng Thuốc đi qua hàng rào nhau thai và lượng nhỏ phân bố trong sữa mẹ

Amoxicillin được chuy n hóa một phần thành axit penicilloic không có hoạt tính chống vi khuẩn Ở người lớn với chức năng thận bình thường, hệ số thanh thải AMX huyết thanh là 283 ml/phút Khoảng 43 - 80% liều uống AMX thải nguyên dạng ra nước ti u trong vòng 6 - 8 giờ, với 5 - 10% liều uống phân bố vào trong mật AMX bị loại bỏ khi thẩm phân máu, quá trình thẩm phân từ 4 -6 giờ sẽ loại bỏ

30 - 40% liều uống hoặc liều tiêm [3]

1.1.2.3 Tính chất vật lí – hóa học

Amoxicillin có dạng bột tinh th màu trắng, khó tan trong nước và rất khó tan trong Ethanol 96%, thực tế không tan trong dầu béo Tan trong các dung dịch axit loãng và dung dịch kiềm loãng do chứa đồng thời nhóm –COOH và –NH2, tan được trong Metanol và dung môi hữu cơ phân cực vừa phải Dạng axit ít tan trong nước, dạng muối natri hoặc kali dễ tan trong nước Dễ bị phân hủy nhanh ở độ ẩm cao và nhiệt độ trên 37oC Cực đại hấp thụ chủ yếu do nhân phenyl, tùy vào cấu trúc khác làm dạng phổ thay đổi (đỉnh phụ và vai phổ dịch chuy n sang bước sóng ngắn hoặc dài do đó giảm độ hấp thụ quang) [2]

Trang 16

Amoxicillin có tính axit với nhóm –COOH có pKa lần lượt là 2,4 ; 7,4 và 9,6 tùy thuộc vào cấu trúc phân tử Trong môi trường axit hoặc kiềm mạnh bị tác dụng phân cắt khung phân tử, mở vòng β–lactam làm kháng sinh mất tác dụng.

1.1.2.4 Tính chất quang học

Các β–lactam đều là những hợp chất không màu, có khả năng hấp thụ ánh

sáng trong vùng UV, cụ th nhóm Penicillin thì đa số các gốc R axyl hóa trên axit amino Penicillanic đều là vòng thơm nên cho phổ hấp thụ ở vùng UV

6-Phổ hồng ngoại (IR) ở vùng 1600-1800 cm-1 có các đỉnh đặc trưng với các nhóm sau đây: nhóm lactam ở giữa 1760 và 1730 cm-1, nhóm chức amit ngoại vòng giữa 1700 và 1650 cm-1, nhóm chức carbonyl ở khoảng 1600 cm-1[4]

1.1.2.5 Độc tính

Khi sử dụng Amoxicillin với một hàm lượng vượt mức cho phép hoặc do dị ứng với thuốc, AMX lại có th gây ra một số ảnh hưởng đối với sức khỏe như choáng phản vệ, khó thở, trụy tim mạch, các bệnh ngoài da (mề đay, phát ban), các

triệu chứng tâm thần kinh, thận (đi ti u ra tinh th ) và rối loạn tiêu hóa [3]

1.2 Các phương pháp phân tích kháng sinh họ β-lactam

1.2.1 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV–Vis)

Phổ hấp thụ quang phân tử UV-Vis là phổ đám, có các cực đại và cực ti u của phổ nằm ở những vùng sóng nhất định tùy theo cấu trúc và các loại liên kết của phân tử hay nhóm nguyên tử Phổ chủ yếu nằm trong vùng sóng từ 190 – 900 nm [8] Đ đo được quang phổ UV-Vis, sử dụng thiết bị quang phổ UV-Vis giúp xác định được khả năng hấp thụ ánh sáng của một vật chất bất kỳ

Phương pháp phân tích dựa trên tính chất quang học của chất cần phân tích như khả năng hấp thụ quang, khả năng truyền qua của ánh sáng, Phương pháp đơn giản, dễ tiến hành, thông dụng, ứng dụng nhiều khi xác định β–lactam, đặc biệt trong dược phẩm Các β–lactam hấp thụ ánh sáng UV nhưng không nhiều cực đại hấp thụ Chúng tạo thành phức chất với một số ion kim loại hoặc tham gia phản ứng quang hóa giúp nâng cao độ nhạy

Trang 17

Tác giả Mazaher Ahmadi và cộng sự đã công bố công trình về xác định AMX bằng phương pháp UV-Vis dựa trên sự hình thành một dẫn xuất azo có màu của AMX Khoảng tuyến tính 5,0 - 1000,0 ng/mL, LOD là 3,0 ng/mL[12]

Tác giả F- Belal và nhóm nghiên cứu xác định AMX và Ampicillin trong thuốc uống bằng phương pháp UV-Vis cải tiến Phương pháp cải tiến sự thủy phân các kháng sinh với HCl 1M, NaOH 1M sau đó thêm PdCl2, KCl 2M Dung dịch tạo

ra có màu vàng và được đo tại bước sóng 335 nm Khoảng tuyến tính từ 8 – 40 mg/L; LOD của AMX là 0,73 mg/L và của Ampicillin là 0,76 mg/L [24]

Trong một nghiên cứu khác, Al-Abachi và cộng sự đã xác định AMX trong nước và trong các chế phẩm dược phẩm Các phương pháp dựa trên phản ứng của AMX với N, N-đimetyl-p-phenylenediamine, kali hexacyanoferrat (III) trong môi trường kiềm Sản phẩm có màu xanh lam tan trong nước được đo ở bước sóng λmax

660 nm Khoảng tuyến tính từ 2–40 và 10–700 g/mL, MDL là 0,637 và 4,90 g/mL đối với mẫu nước và chế phẩm dược phẩm [13]

Tại Việt Nam, tác giả Trần Thúc Bình đã nghiên cứu phân tích AMX và Clavulanic axit trong mẫu thuốc bằng phương pháp UV-Vis kết hợp Chemometrics Khoảng tuyến tính của AMX là 6,40-33,6 µg/mL, Clavulanic axit là 0,20-8,5 µg/mL; độ thu hồi tốt đối với cả 2 chỉ tiêu phân tích trong phân tích mẫu thực tế: AMX, Rev là 97,34 %; Clavulanic axit, Rev là 107,33% Trong mẫu thuốc, AMX với RSD là 2,04%, Clavulanic axit với RSD là 4,37% [1]

Tác giả Vũ Tùng Lâm đã xác định đồng thời kháng sinh AMX và Cloxacillin bằng phương pháp UV-Vis kết hợp đạo hàm phổ tỷ số phổ Khoảng tuyến tính AMX từ 60 mg/L đến 140 mg/L [7]

Phương pháp UV-Vis có khả năng phân tích nhanh, chi phí thấp tuy nhiên độ nhạy và độ chọn lọc không cao Nếu không kết hợp với các phương pháp khác hoặc các thuật toán thì phương pháp UV-Vis chủ yếu chỉ dùng đ xác định riêng từng chất kháng sinh trong nền mẫu không quá phức tạp Trong các đối tượng mẫu có nhiều yếu tố ảnh hưởng hay chất tương tự chất phân tích, việc xác định sẽ kém chính xác Ngoài ra, nhiều trường hợp chất phân tích cần thủy phân hoặc dẫn xuất

Trang 18

mới phát hiện được cũng là sự hạn chế của phương pháp này Tuy nhiên, khi phân tích các dung dịch mẫu trước và sau khi hấp phụ kháng sinh đ đánh giá khả năng

xử lý thì phương pháp UV-Vis có th đáp ứng do có th xác định nhanh trong khoảng nồng độ cỡ mg/L

1.2.2 Phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR

Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) là một trong những kĩ

thuật phân tích kháng sinh hiệu quả khi không không đòi hỏi xử l mẫu phức tạp

Kháng sinh họ beta-lactam có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử kháng sinh dao động với nhiều tần số dao động

và xuất hiện dải phổ hấp thụ đặc trưng Các đám phổ khác nhau đặc trưng cho các nhóm và liên kết có trong phân tử

Tác giả Mehmet Lütfi Yola đã xác định AMX trong trứng gà và huyết tương người bằng phương pháp FT-IR sử dụng phép đo ellipsometry và đo góc tiếp xúc Khoảng tuyến tính và LOD lần lượt là 0,1–2,0 ng/mL và 0,022 ng/mL [49]

1.2.3 Các phương pháp phân tích điện hóa

Phương pháp phân tích điện hóa có tính chọn lọc, cho phép xác định hàm lượng chất cần phân tích với hàm lượng nhỏ và vết, có th phân tích trong thời gian ngắn Phương pháp này có ưu đi m là thuận tiện và chi phí thấp Tuy nhiên, nhược

đi m là tiêu hao năng lượng (điện năng) khá lớn và độ chọn lọc không cao khi phân tích trực tiếp nên phương pháp này không được sử dụng phổ khi phân tích kháng sinh

Daniela P.Santos và cộng sự đã sử dụng phương pháp Von-ampe đ phân tích AMX, phương pháp được phát tri n sử dụng một điện cực cacbon thủy tinh biến tính axit polyglutamic liên kết chéo với glutaraldehyde Khoảng tuyến tính, độ nhạy

và LOD lần lượt là 2,0–25,0; 1,06 và 0,92 mol/L đối với AMX trong môi trường đệm Axetat 0,1 mol/L, pH 5,2, thời gian làm giàu 60s và thế đo +1,0 V [42]

Tác giả Ali Asghar Ensafi và cộng sự đã nghiên cứu thành công sensor điện hóa sử dụng ống nano cacbon đa vách ngăn (MWCTs) - nano FeCr2O4 ứng dụng đ

Trang 19

phân tích AMX Các hạt nano FeCr2O4 – MWCNTs tổng hợp được tối ưu điều kiện

ở pH 7,5 Khoảng tuyến tính rộng từ 0,1–70,0 mol/L, LOD 0,05 mol/L [25]

1.2.4 Các phương pháp sắc ký l ng

Phương pháp sắc kí lỏng tách các chất dựa trên sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha không trộn lẫn, trong đó pha động là một chất lỏng chảy qua pha tĩnh chứa trong cột Sắc k lỏng được tiến hành chủ yếu dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố khối lượng, trao đổi ion, sàng lọc theo kích thước hoặc tương tác hóa học lập th [2]

Tác giả Valentina Gamba đã xác định và định lượng Penicillin, AMX và Ampicillin, trong thức ăn bằng phương pháp sắc k lỏng Các mẫu thức ăn sử dụng nước – axetonitril (75 : 25, v / v) và tạo dẫn xuất với dung dịch fomanđehit trong môi trường axit ở 100 ◦C trong 30 phút Các dẫn xuất huỳnh quang được phân tích bằng sắc k pha đảo trên cột C18-ODS (150 mm × 4,6 mm; 5 m) Trong khoảng nồng độ 200 – 500 mg/kg, độ lặp lại dưới 15% R.S.D MDL đối với AMX và Ampicillin là 3 và 5 mg/kg[26]

Phương pháp sắc k lỏng hiệu năng cao (HPLC) là một phương pháp tách và định lượng các thành phần các chất trong hỗn hợp dựa trên ái lực khác nhau giữa các chất với 2 pha luôn tiếp xúc nhưng không hòa lẫn vào nhau: Pha tĩnh (trong cột sắc k ) và pha động (dung môi rửa giải) Khi dung dịch của hỗn hợp các chất cần phân tích đưa vào cột tách, chúng sẽ được hấp phụ hoặc phân bố vào pha tĩnh tùy thuộc vào bản chất của cột và của chất cần phân tích Khi dung môi pha động được bơm vào cột tách thì tùy thuộc vào ái lực của các chất với hai pha, chúng sẽ di chuy n qua cột với vận tốc khác nhau dẫn đến sự phân tách.

HPLC thường được sử dụng đ phân tích kháng sinh do tính linh hoạt cao nhờ

cơ chế tách, pha động và pha tĩnh đa dạng, độ nhạy cao, hiệu suất tách tốt và tốn ít thời gian cũng như tốn ít mẫu

Tác giả Nguyễn Sao Mai đã xây dựng phương pháp phân tích sắc k lỏng hiệu năng cao – HPLC đ xác định đồng thời kháng sinh Norfloxacin và AMX trong nước thải sử dụng: Cột sắc k Nova-Pak C18, Detector DAD (Diode array) với

Trang 20

bước sóng 228 nm (AMX) và 273 nm (Norfloxacin) AMX có khoảng tuyến tính từ 0,05–1,5 mg/L, LOD 0,03 mg/L, LOQ 0,1 mg/L, hiệu suất thu hồi cao 98,1–102,2

% [9]

Trong một nghiên cứu khác, E.Benito – Pena và các cộng sự đã sử dụng phương pháp HPLC với detector UV đ phân tích đồng thời các kháng sinh β (Penicilin G, AMX, Ampicillin, Penicilin V, Oxacilin, Cloxacillin, Dicloxacillin và Nafcillin) có trong nước thải Các Penicillin đã được tách ra bằng cột LUNA C18 (150mm x 4,6mm, 5µm), rửa giải gradient với pha động gồm các axit trifuoroacetic, nước và acetonitril tại bước sóng 220nm Hiệu suất thu hồi đạt trong khoẳng 82-97% (RSD 2-9%) cho tất cả các kháng sinh trừ AMX (52%, RSD), LOD trong khoảng 8-24 mg/L [22]

Tác giả J.M.Cha và các cộng sự cũng đã dùng phương pháp HPLC với detector MS đ xác định lượng vết của thuốc kháng sinh β-lactam trong mẫu nước

tự nhiên và nước thải Mẫu nước được làm giàu bằng chiết pha rắn sử dụng cột Xterra MS C18 (2,1mm x 50mm, 2,5 µm), pha động gồm axit focmic, metanol và acetonitil Các chất phân tích bao gồm AMX, Ampicillin, Oxacillin, Cloxacillin và Cephalospinrin Hiệu suất thu hồi trung bình trong các mẫu thường trên 75% (trừ AMX) với độ lệch chuẩn thấp hơn 10% trong các mẫu nước Hiệu suất thu hồi AMX kém (dưới 40%) LOD được ước tính khoảng từ 8-10mg/L với nước bề mặt, 13-18 mg/L với nước thải xử l và 8-15 mg/L nước thải sau xử l của một nhà máy

xử l nước thải [36]

1.2.5 Phương pháp điện di mao quản

Phương pháp điện di mao quản (Capillary Electropherosis-CE) là phương pháp tách các chất dựa vào sự khác nhau về tốc độ chuy n động của chúng dưới tác dụng của lực điện trường trong một mao quản hẹp

Biyang Deng và cộng sự đã sử dụng CE với Detector quang điện hóa xác định AMX trong nước ti u người, giới hạn xác định thấp 0,31µg/l, khoảng tuyến tính rộng 1-8 µg/l, độ thu hồi cao 95,77%, độ lệch chuẩn tương đối không lớn hơn 2,2%

và thời gian phân tích ngắn 6 phút/mẫu [20]

Trang 21

M.I.Bailon-Perez và cộng sự sử dụng phương pháp điện di mao quản vùng (CZE) và detector DAD, pha động dùng hệ đệm tris 175 mM pH=8 và 20% (v/v) Ethanol, sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn làm sạch và làm giàu mẫu ứng dụng phân tích đồng thời Ampicillin, Amoxicillin, Cloxacillin, Oxacillin, Pencillin trong nền mẫu nước (nước sông, nước thải…) LOD tương ứng 0,8; 0,8; 0,30; 0,30; 0,9 µg/l cùng độ thu hồi đạt 94-99% với độ lệch chuẩn tương đối thấp hơn 10% [17]

1.3 Một số phương pháp xử lý kháng sinh họ β-lactam trong nước

1.3.1 Phương pháp sinh học

- Phương pháp xử l yếm khí: Quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra rất nhiều sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện yếm khí có th bi u diễn đơn giản như sau:

Vi sinh vật + Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

- Phương pháp xử l hiếu khí: Các quá trình xử l sinh học bằng phương pháp hiếu khí trong b xử l nước thải có th xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử l nhân tạo, cần tạo ra điều kiện tối ưu cho quá trình oxi hóa sinh hóa nên quá trình xử l có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều

1.3.2 Phương pháp oxi hóa tiên tiến

Nước thải ngành dược có các hợp chất khó bị tác động bởi phương pháp xử l thông thường Tuy nhiên, hầu hết các chất này có th được xử l bằng phương pháp oxi hóa tiên tiến (advanced oxidation) Mục đích của oxi hóa tiên tiến là tạo ra gốc hydroxyl tự do (OH*), một tác nhân oxi hóa mạnh dễ phản ứng phá hủy hầu hết chất hữu cơ trong nước Dưới đây là một số phương pháp đã được nghiên cứu và sử dụng kĩ thuật oxi hoá tiên tiến:

* Xử l bằng tác nhân O3/H2O2: Quá trình oxi hóa của ozon với sự có mặt của hydropeoxit (O3/H2O2) được gọi là quá trình peroxon hoặc perozon, quá trình peroxon thực hiện sự oxi hóa chất ô nhiễm chủ yếu là gián tiếp thông qua gốc hydroxyl được tạo ra từ ozon Quá trình peroxon được sử dụng rất phổ biến và phát tri n mạnh nhiều năm gần đây đ xử l những hữ cơ khó bị oxi hóa trong nước

Trang 22

uống và nước thải Tuy vậy, phương pháp này thường được dừng lại ở mức độ phân hủy, nhằm chuy n hóa các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành những chất hữu cơ có khả năng dễ bị phân hủy sinh học, làm cải thiện tỷ số BOD/COD trong nước thải theo chiều thuận lợi đ thực hiện quá trình sử l sinh học

* Phương pháp Fenton:

Gồm 4 giai đoạn:

+ Điều chỉnh pH: Sử dụng các chất xúc tác như cát có chứa sắt, hoặc sắt trên chất mang Fe/SiO2, Fe/TiO2, Fe/than hoạt tính, Fe/Zeolit pH thích hợp vùng axit + Phản ứng oxi hóa: Trong giai đoạn phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc OH* hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + *OH + OH–

Chất hữu cơ A + HO* Chất hữu cơ B + CO2 + H2O + OH– (MA > MB) + Trung hòa và keo tụ: Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên > 7 đ thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành:

bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác

* Phương pháp quang xúc tác: Quang xúc tác là quá trình kích thích các phản ứng quang hoá bằng chất xúc tác dựa trên nguyên tắc: Chất xúc tác quang (CAT) nhận năng lượng ánh sáng thích hợp sẽ chuy n sang dạng hoạt chất *CAT, sau đó

*CAT sẽ chuy n năng lượng sang cho chất thải và chất thải sẽ bị biến đổi sang dạng mong muốn

Một số chất bán dẫn thường được sử dụng làm chất quang xúc tác trong đó có kẽm oxit ZnO, titan đioxit TiO2, kẽm tianat Zn2TiO2,

Trang 23

1.3.3 Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được ứng dụng phổ biến trong việc làm sạch nước bị ô nhiễm Đa phần nước ô nhiễm chứa nhiều chất hữu cơ phát sinh từ nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, mà các phương pháp khác không th xử lí triệt đ Ưu

đi m phương pháp này còn ở chỗ giá thành xử lí thấp, hiệu suất xử lí cao

1.3.3.1 Cơ sở lý thuyết quá trình hấp phụ

a Bản chất của quá trình hấp phụ

Hấp phụ là sự tích lũy vật chất lên bề mặt phân cách các pha (khí – rắn, lỏng – rắn, khí – lỏng, lỏng – lỏng) Chất có bề mặt, trên đó xảy ra sự hấp phụ gọi là chất hấp phụ, chất được tích lũy trên bề mặt gọi là chất bị hấp phụ Trong một số trường hợp, chất bị hấp phụ có th xuyên qua lớp bề mặt và đi vào th tích của chất hấp phụ, hiện tượng này gọi là sự hấp phụ

Ngược với quá trình hấp phụ, quá trình giải phóng của chất bị hấp phụ khỏi lớp bề mặt gọi là quá trình giải hấp [10]

b Phân loại hấp phụ

Tùy theo bản chất của lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, chia thành hai loại hấp phụ vật l và hấp phụ hóa học

+ Hấp phụ vật l : gây ra bởi lực Van der walls (tương tác yếu)

+ Hấp phụ hóa học: gây ra bởi lực liên kết hóa học (tương tác mạnh)

Trong thực tế sự phân biệt hấp phụ vật l và hấp phụ hóa học chỉ là tương đối

vì ranh giới giữa chúng không thật sự rõ rệt do một số trường hợp rất khó phân biệt

sự xê dịch của mật độ electron trong hấp phụ vật l và sự dùng chung electron trong hấp phụ hóa học Đ phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học, một số tiêu chuẩn đưa ra như sau:

+ Nhiệt hấp phụ: Hấp phụ vật l , lượng nhiệt tỏa ra là 2- 6 kcal/mol Nhiệt hấp phụ hóa học ít khi nhỏ hơn 22 kcal/mol

+ Tốc độ hấp phụ: Hấp phụ vật l không đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đó xảy

ra nhanh, ngược lại hấp phụ hóa học xảy ra chậm hơn

Trang 24

+ Nhiệt độ hấp phụ: Hấp phụ vật l thường xảy ra ở nhiệt độ thấp (gần nhiệt

độ sôi của chất bị hấp phụ), trong khi hấp phụ hóa học xảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi

+ Tính đặc thù: Hấp phụ vật l ít phụ thuộc vào bản chất hóa học bề mặt còn hấp phụ hóa học đòi hỏi phải có ái lực hóa học giữa bề mặt và chất hấp phụ, do đó hấp phụ hóa học mang tính đặc thù rõ rệt [5]

c Các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt

+ Phương trình Freundlich là phương trình thực nghiệm áp dụng cho sự hấp

phụ khí hoặc chất tan trên bề mặt chất hấp phụ rắn

1n

n (1.2)Trong đó:

Q: độ hấp phụ riêng, số gam chất bị hấp phụ trên 1g chất hấp phụ (mg/g)

qe: Độ hấp phụ riêng, là số mg chất bị hấp phụ trên 1gam chất hấp phụ ở thời

đi m cân bằng (mg/g)

qmax: Dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)

Ce: Nồng độ chất bị hấp phụ tại thời đi m cân bằng (mg/l)

K: Hằng số Langmuir

Nếu đặta = 1 và b = 1 thì phương trình trên có dạng y = ax + b

Trang 25

Từ thực nghiệm có th tính hằng số K và dung tích hấp thụ cực đại qmax

d Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ từ dung dịch lên bề mặt chất rắn

+ Ảnh hưởng của dung môi: Hấp phụ trong dung dịch là hấp phụ cạnh tranh, chất tan hấp phụ càng mạnh thì dung môi hấp phụ càng yếu và ngược lại Chất hoạt động bề mặt là chất có sức căng bề mặt nhỏ nên dung môi có bề mặt càng lớn thì chất tan càng dễ hấp phụ Vì vậy, đối với sự hấp phụ chất tan từ dung dịch thì dung môi nước sẽ tốt hơn so với dung môi hữu cơ

+ Ảnh hưởng của chất hấp phụ và bị hấp phụ: Các chất phân cực dễ hấp phụ trên bề mặt phân cực, còn chất không phân cực lại dễ hấp phụ trên bề mặt không phân cực Độ xốp của chất hấp phụ cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu Khi giảm kích thước mao quản trong chất hấp phụ xốp thì sự hấp phụ trong dung dịch thường tăng lên nhưng chỉ trong chừng mực kích thước mao quản không cản trở sự đi vào của chất bị hấp phụ Nếu kích thước mao quản bé hơn kích thước phân tử bị hấp phụ thì sự hấp phụ bị cản trở Với hấp phụ bề mặt, dung lượng hấp phụ phụ thuộc nhiều vào diện tích bề mặt vật liệu hấp phụ Diện tích bề mặt càng lớn thì phần tiếp xúc giữa chất tan và chất hấp phụ càng lớn, chất tan lưu lại trên bề mặt càng nhiều

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, sự hấp phụ trong dung dịch giảm, nhưng ở mức độ thấp hơn so với hấp phụ khí Tuy nhiên, đối với cấu tử hòa tan hạn chế mà khi tăng nhiệt độ độ tan tăng lên thì khả năng hấp phụ cũng có th tăng lên, vì nồng độ của nó trong dung dịch được tăng lên [10]

1.3.3.2 Lý thuyết mô hình 2 bước hấp phụ

Mô hình 2 bước hấp phụ được thiết lập từ quá trình hấp phụ xảy ra theo 2 giai đoạn Sự hấp phụ có th xảy ra trên bề mặt chất hấp phụ rắn và chất bị hấp phụ dạng lỏng

Phương trình hấp phụ cơ bản có dạng:

Trang 26

Г∞ là dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)

K1 và K2 là hằng số cân bằng của bước hấp phụ đơn lớp đầu tiên và hấp phụ của n phân tử chất bị hấp phụ hoặc hấp phụ đa lớp

C là nồng độ cân bằng của AMX (mol/L)

1.3.3.3 Một số công trình xử lý kháng sinh bằng vật liệu hấp phụ

Tác giả Laura Bergamonti và cộng sự đã nghiên cứu vật liệu chitosan biến tính TiO2 (TiO2/CS) ứng dụng đ xử l nước thải, đặc biệt là đ loại bỏ tồn dư các dược phẩm TiO2/CS được thử nghiệm đ phân hủy AMX Vật liệu chitosan TiO2 với hoạt tính quang xúc tác đ xử l nước thải đã được chuẩn bị bằng cách in 3D sử dụng P25-TiO2 thương mại Các đặc tính cơ học của cấu trúc 3D có th dễ dàng xử

l mà không bị phá vỡ Hiệu quả phân hủy AMX dưới sự chiếu xạ ánh sáng và vật liệu TiO2/CS được đánh giá bằng phương pháp UV–Vis và HPLC/UV, ngay cả sau khi tái sử dụng vẫn cho thấy hiệu suất xử l cao Phân tích khối phổ cho thấy sự hiện diện của các chất phân hủy AMX như axit peniciloic và peniciloic và diketopiperazine [16]

Tác giả Phạm Tiến Đức và cộng sự đã nghiên cứu khả năng xử l AMX và kim loại Pb2+ bằng vật liệu silica biến tính bằng polyme Polydiallyldimethylammonium chloride (PDADMAC) cho thấy khả năng loại bỏ kháng sinh và kim loại Pb2+

tới 80% ở điều kiện tối ưu của lượng vật liệu là 0,1 g/ml, pH tại 10 với nồng độ kháng sinh AMX = 40 ppm và nồng độ Pb2+ = 20 ppm [46]

Eric Kristia Putra và đồng nghiệp đã nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ betonit và than hoạt tính xử l kháng sinh AMX Hiệu suất xử l của bentonit là 88,01% và than hoạt tính lên tới 94,67% [41]

Trang 27

H.R Pouretedal và cộng sự đã đánh giá khả năng ứng dụng của các hạt nano cacbon làm từ gỗ cây nho đ loại bỏ một số kháng sinh AMX, Cephalexin, Tetracycline và Penicillin G trong nước Hoạt hóa các hạt nano cacbon bằng dung dịch NaOH, hiệu suất xử l AMX, Cephalexin, Tetracycline và Penicillin G hoạt hóa bằng NaOH lần lượt là 55,63, 76,02, 88,17 và 73,94% [40]

1.4 Giới thiệu về vật liệu Silica

Dioxit silic là một hợp chất hóa học còn có tên gọi khác là silica, là hợp chất gồm hai nguyên tố silic và oxi, có công thức phân tử là SiO2 Phân tử SiO2 không tồn tại ở dạng đơn lẻ mà liên kết lại với nhau thành phân tử rất lớn Silica có cấu trúc mạng lưới không gian 3 chiều trong đó mỗi nguyên tử oxi nằm ở đỉnh còn Si nằm ở tâm của tứ diện đều (Hình 1.2)

Hình 1.2 Mô ph ng cấu trúc của silica

Silica có hai dạng cấu trúc là dạng tinh th và vô định hình Silica tinh th có

ba dạng thù hình chính, đó là thạch anh, triđimit và cristobalit Tất cả những dạng tinh th này đều bao gồm những nhóm tứ diện SiO4 nối với nhau qua những nguyên

tử O chung Ba dạng thù hình của silica có cách sắp xếp khác nhau của các nhóm tứ diện SiO4 ở trong tinh th Ở thạch anh α, góc liên kết Si-O-Si bằng 150°, ở tridimit

và cristobalit thì góc liên kết Si-O-Si bằng 180°

Cấu trúc của nanosilica là một mạng lưới không gian 3 chiều; các nhóm silanol (Si – OH) trên bề mặt nanosilica có khả năng hút nước ngay ở nhiệt độ phòng đồng thời dễ dàng kết tụ Bề mặt silica được đặc trưng bởi 3 dạng silanol:

Trang 28

silanol đơn (a), silanol liên kết hidro với nhóm bên cạnh (b) và silanol ghép đôi (c) được mô tả trên Hình 1.3

Hình 1.3 Các dạng liên kết của nhóm Si-O trên bề mặt silica

Vật liệu silica có diện tích bề mặt rất lớn và cấu trúc xốp (porous silica) Vật liệu loại này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hoá dầu và xúc tác cũng như ứng dụng trong công nghệ môi trường như hấp phụ xử l kim loại nặng, thuốc kháng sinh, dược phẩm,…

Vật liệu silica không xốp có diện tích bề mặt không lớn (nonporous silica) cũng như tỉ trọng điện tích nhỏ cần phải được biến tính bề mặt đ tăng khả năng hấp phụ đ ứng dụng trong xử l môi trường Sử dụng vật liệu silica chế tạo từ phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu và biến tính đ xử lí môi trường là một hướng phát tri n mới và đầy tri n vọng

1.5 Giới thiệu vật liệu CeO 2 và vật liệu cấu trúc lõi vỏ CeO 2 @SiO 2

Ceri đioxit (CeO2) là một trong những oxit được sử dụng rộng rãi nhất trong

số các oxit đất hiếm Nano CeO2 là một vật liệu hiệu năng cao được sử dụng trong xúc tác, vật liệu cảm biến và điện cực trong pin nhiên liệu [37], y sinh CeO2 có đặc tính xúc tác là do khả năng lưu trữ và giải phóng oxy trong cấu trúc thông qua quá trình oxy hóa khử Ce4+/Ce3+ của nó [15,27,38,48] Các hạt nano CeO2 có khả năng chịu nhiệt kém là hạn chế trong việc sử dụng ở nhiệt độ cao [52] Khi được sử dụng như một chất xúc tác trong điều kiện phản ứng nhiệt độ cao, khả năng chịu nhiệt của xúc tác rất quan trọng đối với tuổi thọ của chất xúc tác [44] Tuy nhiên, trong những điều kiện nhiệt độ cao, các nano CeO2 thường bị mất liên kết do quá trình keo tụ nano thành các hạt lớn hơn, dẫn đến làm giảm diện tích bề mặt riêng và hoạt tính xúc tác [16,19,32]

Trang 29

Vật liệu CeO2 có th tăng cường tính ổn định, phân tán, xúc tác và đặc tính quang học bằng cách phủ một lớp mỏng lên các hạt SiO2 [29], vật liệu này gọi là nano cấu trúc lõi vỏ CeO2@SiO2 Vật liệu nano cấu trúc lõi vỏ CeO2@SiO2 đã cải thiện khả năng chịu nhiệt của nano CeO2 [14,29,37] CeO2 có th được sử dụng như một chất xúc tác hiệu năng cao kết hợp với các nguyên tố khác đ tạo ra hỗn hợp oxit-oxit Mặt khác, vật liệu SiO2 có khả năng cố định của các kim loại trên bề mặt của nó [27,38,52]

Trong cấu trúc CeO2@SiO2 các vị trí, kích thước tinh th của CeO2 nhỏ hơn,

độ ổn định nhiệt và hóa học cao, giá trị cơ học tốt [14,29,53] và diện tích bề mặt lớn hơn ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao, vì các nano CeO2 được cố định trên SiO2

vô định hình, ngăn chặn sự mất liên kết của CeO2

Tuy nhiên, quá trình tổng hợp vật liệu CeO2@SiO2 tương đối phức tạp Nhiều nghiên cứu đã chế tạo CeO2@SiO2 bằng các kỹ thuật khác nhau như sol-gel [43], phản ứng nhiệt luyện [21], kết tủa hóa học [45], kỹ thuật tạo khuôn mềm với chất hoạt động bề mặt [28], và kỹ thuật phân tán kết hợp với ngâm tẩm [39] Trong số

đó, phân tán kết hợp với ngâm tẩm là phương pháp đơn giản nhất đ chế tạo vật liệu nano CeO2@SiO2 mà không cần sử dụng bất kỳ dung môi hữu cơ nào

Trang 30

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu hướng tới là mẫu nước chứa kháng sinh AMX Vật liệu hấp phụ được nghiên cứu là zeolite và nanosilica được chế tạo từ vỏ trấu và thay đổi đặc tính bằng cách phủ ceri oxit lên bề mặt các hạt nanosilica

Mục tiêu của nghiên cứu:

- Chế tạo vật liệu nanosilica phủ CeO2 tạo thành chất hấp phụ mới (CeO2@SiO2) đ xử l kháng sinh

- Xác định đặc tính cấu trúc, bề mặt vật liệu SiO2, CeO2, zeolite và CeO2@SiO2 bằng các phương pháp vật l và hoá l hiện đại như XRD và FT-IR, SEM, BET và zeta

- So sánh khả năng xử l AMX bằng một số vật liệu chế tạo

- Tối ưu điều kiện hấp phụ xử l kháng sinh sử dụng vật liệu CeO2@SiO2

- Tìm ra cơ chế hấp phụ kháng sinh trên vật liệu CeO2@SiO2

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu quy trình chế tạo CeO2, zeolite, SiO2 và CeO2@SiO2 từ vỏ trấu Xác định đặc tính của SiO2, CeO2, zeolite và CeO2@SiO2 bằng các phương pháp vật

l và hóa l hiện đại bao gồm XRD, FT-IR và SEM

- Nghiên cứu quy trình phân tích kháng sinh họ β-lactam như: AMX bằng phổ UV-Vis: Khảo sát phổ hấp thụ phân tử của kháng sinh AMX Khảo sát khoảng tuyến tính, xây dựng đường chuẩn xác định kháng sinh AMX

- Nghiên cứu so sánh hiệu suất xử l kháng sinh AMX trên vật liệu zeolite, nanosilica không biến tính, vật liệu CeO2 và vật liệu nano cấu trúc lõi vỏ CeO2@SiO2

- Nghiên cứu các điều kiện tối ưu khi xử l AMX sử dụng vật liệu CeO2@SiO2: + Khảo sát điều kiện pH

+ Khảo sát thời gian hấp phụ

+ Khảo sát lượng vật liệu hấp phụ

+ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ KCl

Trang 31

- Nghiên cứu đặc tính đường hấp phụ đẳng nhiệt của AMX trên vật liệu CeO2@SiO2, so sánh thực nghiệm và mô hình 2 bước hấp phụ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp đánh giá vật liệu

Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)

Phổ hồng ngoại (IR) hoạt động dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại của vật chất cần nghiên cứu Phổ IR là một trong những phương pháp thường dùng đ phân tích cấu trúc vật liệu Phổ IR giúp xác định được các loại dao động đặc trưng của các các liên kết hay các nhóm chức gắn trên bề mặt vật liệu

Mỗi loại dao động trong phân tử hấp thụ ở một tần số xác định Dựa vào tần số đặc trưng của các liên kết thu được trên phổ hồng ngoại có th xác định được cấu trúc vật liệu Ngoài ra, phổ IR được sử dụng đ nghiên cứu sự thay đổi bề mặt vật liệu khi xác định được các nhóm chức đặc trưng trên bề mặt vật liệu Bằng việc đánh giá sự thay đổi các nhóm chức trước và sau khi hấp phụ có th dự đoán cơ chế hấp phụ

Hi n vi điện tử quét là phương pháp sử dụng chùm tia electron năng lượng cao đ khảo sát những vật th rất nhỏ Kết quả thu được qua khảo sát này phản ánh về mặt hình thái học, diện mạo học và tinh th học của vật liệu cần xác định Phương diện hình thái học bao gồm hình dạng và kích thước của hạt vật liệu Đặc trưng bề mặt của một vật liệu bao gồm kết cấu bề mặt hoặc độ cứng của vật liệu Phương diện tinh th học mô tả cách sắp xếp có trật tự trong mạng tạo nên tinh th hoặc sắp xếp ngẫu nhiên hình thành dạng vô định hình Ngoài

ra có th sắp xếp có trật tự trong mạng tạo nên trạng thái tinh th hoặc sắp xếp ngẫu nhiên hình thành dạng vô định hình Cách sắp xếp của các nguyên tử sẽ ảnh hưởng đến các tính chất như độ dẫn, tính chất điện và độ bền của vật liệu

Theo lý thuyết về điện động học, thế zeta (ζ potential) là một điện thế trong lớp kép ranh giới tiếp xúc giữa bề mặt vật liệu rắn và dung dịch điện ly Thế zeta

Trang 32

được xác định bằng điện thế giữa các ion khuếch tán trong dung dịch và các ion trái dấu gắn trên lớp tĩnh của các hệ phân tán Một giá trị thường là mV (dương hoặc âm) đặc trưng cho bề mặt mang điện (dương hoặc âm) Giá trị pH mà tại đó thế ζ bằng 0 gọi là đi m đẳng điện tức là tại đó các phân tử chất có điện tích bằng 0 hoặc trung hoà điện

Thế ζ là đại lượng đặc trưng độ bền của những hệ keo phân tán Các hệ phân tán bền khi thế ζ cao tức là lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt keo lớn hạn chế khả năng các hạt co cụm, xảy ra keo tụ, sa lắng Nếu thế ζ thấp thì lực hút lớn hơn lực đẩy và

hệ phân tán sẽ bị vỡ và các hạt keo co cụm vào nhau và hiện tượng keo tụ bắt đầu xảy ra

Đối với hiện tượng hấp phụ bề mặt, thế ζ là đại lượng quan trọng giúp đánh giá dự đoán cơ chế hấp phụ trong dung dịch vì các chất hấp phụ và chất bị hấp phụ thường phân cực (mang điện) Khi hiện tượng hấp phụ xảy ra, điện tích của hấp phụ bị thay đổi do các chất bị hấp phụ lưu giữ trên bề mặt chất hấp phụ

Điện thế zeta (ζ) xác định bằng độ linh động điện di được tính theo phương trình Smoluchowski:

2.3.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis

Ở điều kiện bình thường, các phân tử, nhóm phân tử của các chất bền vững và nghèo năng lượng gọi là trạng thái cơ bản Khi có một chùm sáng với năng lượng thích hợp chiếu vào thì các điện tử hóa trị trong các liên kết sẽ hấp thụ năng lượng chùm sáng chuy n lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn Sự hấp thụ này

Trang 33

2.3.2.1 Nguyên tắc của phép đo

Phổ UV-Vis là phổ hấp thụ trong vùng tử ngoại và khả kiến (190-800 nm) ở trạng thái dung dịch đồng th của chất phân tích trong dung môi nhất định như nước, metanol, benzen, toluen, chlorofom hay một số chất mà phân tử chất trong điều kiện bình thường là ở trạng thái hơi như CH4, NH3,… Hiện tượng hấp thụ bức

xạ điện từ tuân theo định luật Bouger-Lam bert-Beer [8]

Mỗi chất có đường cong phổ hấp thụ cố định duy nhất dựa trên phổ hấp thụ của một số loại bước sóng đặc trưng ở độ cao của độ hấp thụ đ xác định hàm lượng chất, cơ sở của tích đặc đính và định lượng quang phổ

Chiếu vào cuvet chùm tia sáng có năng lượng phù hợp đ chất phân tích hấp thụ tia bức xạ và tạo ra phổ hấp thụ Thu chùm sáng đi qua cuvet, phân ly phổ đó và chọn một tia sáng có bước sóng λ phù hợp và đo độ hấp thụ quang A Trong một giới hạn nhất định của nồng độ C, giá trị cường độ này phụ thuộc vào nồng độ C của nguyên tố trong mẫu theo phương trình cơ sở định lượng của phép đo UV–Vis:

Abs = K.Cb (2.3) Trong đó:

Abs là độ hấp thụ quang của chất đo phổ trong cuvet

C là nồng độ của chất ở trong dung dịch mẫu trong cuvet K là hằng số thực nghiệm

b là hằng số (0 < b ≤ 1)

Khi b =1, Abs sẽ phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C

2.3.2.2 Các phương pháp định lượng

Trang 34

a Phương pháp đường chuẩn

- Pha dãy chuẩn có nồng độ C tăng dần một cách đều đặn (các dung dịch chuẩn phải có cùng điều kiện như dung dịch phân tích)

- Tiến hành đo độ hấp thụ quang A của dãy chuẩn ở bước sóng λ đã chọn

- Dựng đồ thị đường chuẩn A = f(C) Xác định phương trình hồi quy tuyến tính của đường chuẩn y= ax+b

- Tiến hành pha chế dung dịch mẫu thử Đo độ hấp thụ quang A của mẫu

- Căn cứ vào phương trình hồi quy tuyến tính của dãy chuẩn và Ax, từ đó xác định nồng độ chất X trong mẫu thử

- Khi chọn vùng nồng độ đ xây dựng đường chuẩn phải chú :

+ Vùng nồng độ của dãy chuẩn phải bao gồm cả Cx

+ Với vùng nồng độ đã chọn dung dịch phải tuân theo định luật Beer

+ Các giá trị A ứng với nồng độ đã chọn phải sao cho khi đo có độ lặp lại cao

và bảo đảm sự tuyến tính A = f(C)

b Phương pháp thêm chuẩn

Dùng một mẫu phân tích đại diện (Cx) làm chất nền đ pha chế một dãy mẫu chuẩn Cách thức thực hiện như sau:

- Lấy 1 th tích hoặc một khối lượng chất cần phân tích (Cx)

- Thêm vào mẫu các lượng chất chuẩn X có nồng độ ΔC

-Thực hiện tương tự như phương pháp đường chuẩn, đường thêm chuẩn ở đây

là hệ tọa độ A = f(ΔC)

2.3.3.1 Chế tạo vật liệu nanosilica từ v trấu

Chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt:

Cân 80 g vỏ trấu trong cốc thuỷ tinh dung tích 1 lit có chứa 400 ml nước cất 2 lần, thêm 14 ml axit sunfuric đặc (H2SO4 98%) khuấy và gia nhiệt trong 5 giờ ở tốc độ

200 rpm và nhiệt độ 1500C Rửa nhiều lần bằng nước cất Tiếp đó sấy khô mẫu ở

1000C Chuy n ra chén nung ở 8000C trong 24 giờ Mẫu được đ nguội về nhiệt độ

Trang 35

phòng sẽ được rửa lần 2 lần bằng axit H2SO4 loãng Rửa lại bằng nước cất, sấy khô mẫu và nung ở 8000

C trong 12 giờ đ hoạt hóa bề mặt vật liệu Bảo quản mẫu trong

lọ PE sạch [47] Hình ảnh thực tế của vật liệu nanosilica qua các giai đoạn chế tạo

được th hiện trong Hình 2.1

Hình 2.1 Ảnh chụp v trấu (a), v trấu nghiền thành bột (b) và vật liệu

nanosilica được chế tạo thành công từ v trấu (c)

Đặc tính của vật liệu nanosilica điều chế từ vỏ trấu được nghiên cứu bằng các phương pháp XRD, FT-IR và SEM

Tổng hợp bằng phương pháp nung

Nung Ce(NO3)3.6H2O ở 600oC trong 3 giờ [33] Ảnh chụp vật liệu CeO2 sau khi nung và đ nguội được cho ở Hình 2.2

Tổng hợp bằng phương pháp phân tán và ngâm tẩm:

Hòa tan 4,0 gam Ce(NO3)3.6H2O vào 6 ml H2O, sau đó phân tán 2,0 g nanosilica vào dung dịch Cho vào tủ sấy ngâm tẩm ở 80oC trong 2 giờ, li tâm lấy kết tủa sấy

Trang 36

qua đêm Nung kết tủa ở 600oC trong 3 giờ [39] thu được vật liệu CeO2@SiO2 Hình ảnh của vật liệu CeO2@SiO2 đã chế tạo thành công được th hiện trong Hình 2.3

2.4 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

2.4.1 Hóa chất

- Nanosilica được chế tạo từ vỏ trấu bằng phương pháp thủy nhiệt

- Kháng sinh Amoxicillin (AMX) là hoá chất sử dụng cho HPLC với độ tinh khiết cao hơn 98% được cung cấp từ AK, Science (Hoa Kỳ)

- Ceri (III) nitrat hexahydrat (99,5%) được mua từ Glentham Life Sciences (Anh)

- Máy đo pH (HI 2215, Hanna, Hoa Kỳ) sử dụng điện cực thủy tinh, lực ion được thay đổi bằng cách thêm KCl (p.A, Merck, Đức) với các nồng độ khác nhau

- Axit HCl 37 % và axit H2SO4 98%, pA – Scharlau, Tây Ban Nha

- Các hóa chất khác như: KOH, KCl đều là loại tinh khiết phân tích của Merck

2.4.2 Thiết bị

- Đ xác định nồng độ AMX trước và sau khi hấp phụ, sử dụng phương pháp UV-Vis trên thiết bị quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis, (1650-PC- Shimadzu, Nhật Bản - Hình 2.4)

Hình 2.4 Thiết bị quang phổ tử ngoại khả kiến UV–1650PC, Shimadzu, Nhật

Trang 37

- Thiết bị quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR Affinity-1S, Shimadzu, Nhật Bản)

- Thiết bị nhiễu xạ Rơnghen XRD (Bruker D8 Advance, Đức)

- Thiết bị kính hi n vi điện tử quét SEM (Hitachi S4800, Nhật Bản)

- Máy rung siêu âm, có gia nhiệt của hãng BRANSONIC 521

- Máy lắc ngang Cole Parmer, 51704 (Mỹ)

- Máy đo pH của hãng HANNA với điện cực thủy tinh và các dung dịch pH đệm pH đ chuẩn lại thiết bị cùng điện cực trước khi đo

- Thiết bị lọc nước deion Thermo Scientific Barnstead MicroPure

- Cân phân tích của hãng S¢ientech (Mỹ), độ chính xác 0,1mg

- Tủ lạnh Sanaky VH-2899W dùng bảo quản mẫu

- Máy ly tâm đ bàn DIGISYSTEM (Đài Loan) tốc độ 6000 rpm

- Máy li tâm lạnh tốc độ cao 12000 rpm MR23i, 113 JOUAN, Pháp

+ Phễu thủy tinh, chén nung

+ Cốc thủy tinh các loại 50, 100, 250, 500, 1000 ml

+ Một số dụng cụ thông thường khác trong phòng thí nghiệm

Tất cả các dụng cụ đều phải được rửa sạch và tráng bằng nước cất 2 lần và sấy khô trước khi sử dụng

2.4.3 Pha chế hóa chất

- Dung dịch KOH 1M: Cân 5,6 g KOH trên cân kỹ thuật, hòa tan trong 100,0

mL nước cất hai lần trong bình nhựa, rung siêu âm cho tới khi tan hết

- Dung dịch Ce(NO3)3 1,5M: Cân 33,2 gam Ce(NO3)3.6H2O trên cân kỹ thuật, hòa tan trong 50,0 mL nước cất hai lần, rung siêu âm cho tới khi tan hết Bảo quản

Trang 38

trong chai thủy tinh

- Dung dịch gốc AMX 1000 ppm: Cân chính xác 0,1020 gam AMX trên cân phân tích, hòa tan trong 10,0 mL metanol trong bình định mức 100,0 mL, rung siêu

âm cho tới khi tan hết Định mức đến vạch bằng nước cất hai lần Bảo quản trong bình thủy tinh tối màu Dung dịch được bảo quản lạnh 4-8 oC, sử dụng trong 7 ngày

và các dung dịch làm việc được pha loãng từ dung dịch gốc

- Dung dịch KCl 1M: Cân 3,7250 g KCl trên cân phân tích, hòa tan trong 50,0

mL nước cất hai lần, lắc đều

- Dung dịch KOH 0,1M: Hút 5 mL dung dịch KOH 1M vào bình định mức 50

mL bằng nhựa, thêm nước cất hai lần tới vạch, lắc đều

- Dung dịch HCl 0,1M: Hút 0,42 mL dung dịch HCl 37% pha loãng trong bình định mức 50 mL bằng nước cất hai lần

2.5 Quá trình xử lý kháng sinh AMX

Tất cả các thí nghiệm hấp phụ được thực hiện trong ống falcon 15 mL ở 25 ±

20oC Dung dịch gốc AMX 1000 ppm được pha loãng với hệ số pha loãng thích hợp

đ được các nồng độ AMX khác nhau tùy theo yêu cầu của mỗi thí nghiệm khảo sát pH của các dung dịch được điều chỉnh bằng máy đo pH sử dụng các dung dịch KOH 0,1M và HCl 0,1M

Các bước thí nghiệm được thực hiện như sau :

- Hút chính xác lượng vật liệu cần khảo sát từ dung dịch vật liệu 5000 ppm vào ống falcon 15 mL, thêm dung dịch AMX, dung dịch muối KCl (th tích và nồng độ phù hợp với khảo sát), thêm nước cất hai lần tới 10 mL, chỉnh pH bằng các dung dịch NaOH 0,1M và HCl 0,1M Lắc mạnh trên máy lắc ngang

- Sau thời gian lắc, ly tâm hỗn hợp, hút phần dung dịch bên trên, ly tâm tiếp phần dung dịch này hai lần nữa đ loại bỏ hoàn toàn lượng vật liệu rắn lơ lửng còn trong dung dịch Xác định nồng độ AMX sau hấp phụ bằng phương pháp UV-Vis

Ngày đăng: 20/03/2021, 12:49

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w