Từ các kết quả nghiên cứu, chúng tôi có thể rút ra những kết luận chính sau đây:
1. Đã tổng hợp graphen oxit (GO) từ graphit bằng phương pháp hoá học, khử
graphen oxit để tạo graphen oxit dạng khử (rGO) bằng axit ascorbic. Biến tính graphen
oxit dạng khử bằng sắt từ oxit (Fe3O4/rGO) sử dụng hỗn hợp hai muối FeCl3.6H2O và
FeSO4.7H2O.
2. Kết quả đặc trưng mẫu đã chỉ ra sự tồn tại của các nhóm chức chứa oxy cũng
như trạng thái oxy hóa của các nguyên tố trên bề mặt vật liệu tổng hợp (GO, rGO,
Fe3O4/rGO), các hạt nano Fe3O4 với kích thước khoảng 20 nm phân tán trên các tấm rGO.
Nanocomposit Fe3O4/rGO thể hiện tính siêu thuận từ ở nhiệt độ phòng với độ từ hóa bão
hòa là 59 emu/g. Diện tích bề mặt rGO giảm sau khi biến tính bằng Fe3O4, đạt 109 m2/g.
3. Nanocomposit Fe3O4/rGO tổng hợp thể hiện hoạt tính hấp phụ cao đối với các
ion As(V), Ni(II) và Pb(II) trong dung dịch nước với dung lượng hấp phụ cực đại lần lượt
là 54,48; 76,34 và 65,79 mg/g. Động học quá trình hấp phụ tuân theo mô hình động học
biểu kiến bậc 2. Hai mô hình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich đều mô tả phù hợp cho
cân bằng hấp phụ As(V), Ni(II) và Pb(II) lên vật liệu Fe3O4/rGO. Các ion CO32 và PO43
gây cản trở quá trình hấp phụ As(V) lên vật liệu Fe3O4/rGO, trong khi các ion NO3, Ca2+,
Mg2+ hầu như không làm ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ
138 trang |
Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 24/01/2022 | Lượt xem: 760 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu biến tính graphen oxit dạng khử bằng sắt oxit và ứng dụng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ành vật liệu xốp α-Fe2O3.
Diện tích bề mặt và cấu trúc xốp của α-Fe2O3 tạo ra cũng được xác định bằng phép
đo đẳng nhiệt hấp phụ và khử hấp phụ N2 (Hình 3.43).
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0
2
4
6
8
10
P/Po
Hấp phụ
Khử hấp phụ
Th
ể
tíc
h
H
ấp
p
hụ
(cm
3 /g
,S
TP
)
Hình 3.43. Đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 của -Fe2O3
Đường đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 thuộc loại IV với vòng trễ kiểu H1
chứng tỏ sự có mặt của cấu trúc mao quản trung bình trong sản phẩm [95]. Diện tích bề
mặt của α-Fe2O3 tính toán từ số liệu hấp phụ- khử hấp phụ là 16,5 m2/g. Tính chất xốp cao
của α-Fe2O3 thu được sau khi xử lý nhiệt Fe3O4/rGO có thể tạo thành một hệ nhạy khí cao
với nhiều tâm nhạy khí hơn.
Từ các kết quả đặc trưng cho thấy sau khi xử lý nhiệt ở 600 C, tiền chất
Fe3O4/rGO đã chuyển hoàn toàn thành Fe2O3 có cấu trúc xốp, diện tích bề mặt riêng
16,5 m2/g.
3.2.3.2. Ứng dụng trong cảm biến khí
Quy trình chế tạo cảm biến được trình bày mục 2.4.6.
Tính nhạy khí của cảm biến được khảo sát với các khí khử gồm C2H5OH, CO, H2,
NH3 ở các nồng độ và nhiệt độ khác nhau như đã trình bày ở mục 2.4.9.
97
Hình 3.44 trình bày tính nhạy khí C2H5OH của cảm biến được đo ở các nhiệt độ
350 °C, 400 °C và 450 °C.
800 1600 2400 3200
5
10
15
20
25
5
10
15
20
25
5
10
15
20
25
Thêi gian (s)
C 2H 5
OH,
350
o C
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7)
§é
hå
i ®
¸p
(R
g/R
a)
C 2H 5
OH,
400
o C
(1) (2)
(3) (4)
(5)
(6)
(7)
(7)
(6)
(5)
(4)(3)(2)
C 2H
5O
H ,
450
o C
(1) 10 ppm
(2) 25 ppm
(3) 50 ppm
(4) 100 ppm
(5) 250 ppm
(6) 500 ppm
(7) 1000 ppm
(1)
(a)
0 200 400 600 800 1000
0
4
8
[C2H5OH] (ppm)
350 oC
400 oC
450 oC
(b)
24
20
16
12
Đ
ộ
hồ
i đ
áp
(R
g/R
a
)
0 800 1600 2400 3200 4000
0
2
4
6
8
10
Thêi gian (s)
100 ppm C2H5OH, 400 oC(c)
§é
hå
i ®
¸p
(R
g/R
a)
0 1000 2000 3000
5
10
15
20
25 (7)
(6)
(5)
(4)
(3)
(2)
C 2H
5O
H, 4
00
o C
Sa
u 3
th¸n
g
Thêi gian (s)
(1)
(d)
§é
hå
i ®
¸p
(R
g/R
a)
Hình 3.44. Tính nhạy khí C2H5OH của cảm biến
a. Độ hồi đáp đối với C2H5OH theo thời gian ở các nhiệt độ 350 °C, 400 °C, 450
°C và nồng độ từ 10 ppm đến 1000 ppm
b. Độ hồi đáp theo nồng độ khí C2H5OH ở các nhiệt độ 350 °C, 400 °C, 450 °C.
c. Độ hồi đáp đối với C2H5OH 100 ppm theo thời gian ở 400 °C (lặp lại 9 lần)
d. Độ hồi đáp đối với C2H5OH (sau 3 tháng) theo thời gian ở 400 C
Từ Hình 3.44a,b có thể thấy tính nhạy khí của cảm biến chế tạo từ nanocomposit
Fe3O4/rGO tổng hợp phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Với cùng nồng độ C2H5OH, độ hồi
đáp tăng khi nhiệt độ tăng từ 350 đến 400 °C, sau đó giảm khi tăng nhiệt độ đến 450 C.
98
Độ hồi đáp phụ thuộc gần như tuyến tính vào nồng độ C2H5OH. Khi nhiệt độ tăng từ 350
đến 400 °C, độ hồi đáp của cảm biến tăng ở tất cả các nồng độ C2H5OH khảo sát. Ở nhiệt
độ tối ưu 400 °C, độ hồi đáp ở các nồng độ C2H5OH 10; 25; 50; 100; 250; 500 và 1000
ppm lần lượt là 2,57; 4,67; 6,77; 9,07; 14,1; 17,56 và 22,18. Theo Hung và cộng sự [62],
nhiệt độ hoạt động tối ưu của cảm biến α-Fe2O3 dạng cầu rỗng (hollow balls) đối với
C2H5OH cũng ở 400 °C. Tuy nhiên, độ hồi đáp của cảm biến α-Fe2O3 dạng cầu rỗng chỉ
đạt 1,77 ở nồng độ C2H5OH 50 ppm, thấp hơn nhiều so với kết quả của nghiên cứu này
(6,77). So với kết quả nghiên cứu của các tác giả khác cũng có một số khác biệt. Chẳng
hạn, nhiệt độ hoạt động tối ưu của cảm biến α-Fe2O3 (kiểu chuỗi và kiểu dây thừng) của
Yan và cộng sự [141] là 240 °C, của Fan và cộng sự [37] là 285 °C đối với cảm biến α-
Fe2O3 (kiểu thắt lưng), của Rao và cộng sự [104] là 340 °C đối với cảm biến α-Fe2O3
(tinh thể đa diện) và của Tao [122] là 300 °C đối với cảm biến α-Fe2O3 (khối nano). Như
vậy, hình thái của vật liệu ảnh hưởng đến nhiệt độ hoạt động tối ưu của cảm biến.
Độ ổn định ngắn hạn (short-term stability) của cảm biến đối với C2H5OH 100 ppm
ở 400 °C cũng được đánh giá. Kết quả ở Hình 3.44c cho thấy cảm biến có độ lặp lại tín
hiệu và độ ổn định tốt sau chín lần đo.
Bên cạnh đó, để đánh giá độ ổn định lâu dài và ảnh hưởng của độ ẩm đến hoạt
động của cảm biến, cảm biến được đặt ở nhiệt độ phòng với nhiệt độ từ 20 đến 35 °C, độ
ẩm từ 60 đến 90 % trong ba tháng và sau đó được sử dụng để kiểm tra độ hồi đáp
C2H5OH với các nồng độ khác nhau ở 400 C. Từ giá trị độ hồi đáp ở Hình 3.44d cho
thấy, cảm biến ổn định tốt sau ba tháng. Độ hồi đáp của cảm biến sau ba tháng ở các nồng
độ C2H5OH khác nhau hầu như không khác so với độ hồi đáp của cảm biến ban đầu (Hình
3.44a và Hình 3.44d). Điều này cho thấy độ ổn định tốt của cảm biến trong thời gian dài
và độ ẩm cao. So với các kết quả công bố trước đây về tính nhạy khí C2H5OH của nano α-
Fe2O3 cũng như của các nano oxit kim loại khác, cảm biến được chế tạo từ Fe3O4/rGO sau
đó xử lý nhiệt trong nghiên cứu này có độ hồi đáp cải thiện đáng kể (Bảng 3.16). Theo
Hung và cộng sự [62], độ xốp của vật liệu đóng vai trò rất quan trọng trong việc quyết
định độ nhạy của cảm biến do quyết định tốc độ khuếch tán của các phân tử khí phân tích
vào lớp cảm biến. Vì thế, việc cải thiện tính nhạy khí của cảm biến trong nghiên cứu này
99
có thể do cấu trúc xốp bên trong của vật liệu mà nguyên nhân là sự oxy hóa rGO tạo ra
nhiều tâm hoạt tính và làm tăng hệ số khuếch tán khí.
Bảng 3.16. Độ hồi đáp đối với C2H5OH của cảm biến chế tạo từ các nano oxit kim loại
khác nhau
Vật liệu Nồng độ
C2H5OH (ppm)
Độ hồi đáp ở
nhiệt độ tối ưu
TLTK
Fe3O4/rGO (xử lý nhiệt) 100
50
~ 9,02
~ 6,75
Nghiên cứu
này
α-Fe2O3 (Hạt nano) 100 ~ 2,2 [134]
α-Fe2O3 (Khối cầu rỗng) 100 ~ 2,25 [62]
α-Fe2O3 (Kiểu chuỗi) 100 ~ 2,5 [141]
α-Fe2O3 (Kiểu thắt lưng) 100 ~ 2,9 [37]
α-Fe2O3 (Kiểu hình hộp sáu
mặt thoi) 100 ~ 3 [85]
α-Fe2O3 (Tinh thể diện) 100 ~ 4,5 [104]
α-Fe2O3 (Khối lập phương) 200 ~ 5,2 [122]
α-Fe2O3 (Thanh nano) 200 ~ 5,84 [122]
α-Fe2O3 (Khối lập phương) 100 ~ 6 [114]
α-Fe2O3 (Kiểu hình hộp 6 mặt
hình bình hành) 100 ~ 7,5 [81]
SnO2 (Kiểu bông hoa) 100 ~ 2,5 [86]
SnO2 (Thanh nano) 100 ~ 5 [58]
SnO2 (Ống nano) 100 ~ 6 [139]
ZnO (Hạt nano) 50 ~ 2,5 [55]
WO3 (Kiểu bông hoa) 50 ~ 3 [87]
100
Tính nhạy khí của cảm biến cũng được khảo sát đối với các khí CO (10 – 200
ppm), H2 (25 – 1000 ppm), và NH3 (50 – 1000 ppm). Hình 3.45 là độ hồi đáp của các khí
khảo sát.
0 500 1000 1500
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
200 ppm
100 ppm50 ppm
Thêi gian (s)
CO, 350 oC
10 ppm
§
é h
åi
®¸
p(
R a
/R
g)
CO, 400 oC
10 ppm 50 ppm 100 ppm
200 ppm
CO, 450 oC
10 ppm 50 ppm
100 ppm 200 ppm
(a)
500 1000 1500 2000 2500
1.0
1.5
2.0
10
00
pp
m
50
0 p
pm
25
0 p
pm
10
0 p
pm
50
pp
m
H2, 400 oC
25
pp
m
(b)
0 500 1000 1500 2000
1.0
1.5
2.0
10
00
pp
m
50
0 p
pm
25
0 p
pm
10
0 p
pm
Thêi gian (s)
NH3, 400
oC
50
pp
m
(c)
0
2
4
6
8
10
COC2H5OHH2NH3
100 ppm
(d)
Hình 3.45. Tính nhạy khí của cảm biến
a. Độ hồi đáp đối với khí CO ở 350 C, 400 C, và 450 C
b. Độ hồi đáp đối với khí H2 ở 400 C
c. Độ hồi đáp đối với khí NH3 ở 400 C
d. Độ hồi đáp của các khí NH3, H2, C2H5OH, CO nồng độ 100 ppm ở 400 C
Kết quả khảo sát tính nhạy khí CO ở các nhiệt độ khác nhau trình bày ở Hình 3.45a
cho thấy rằng vật liệu cảm biến trong nghiên cứu này tương đối nhạy với khí CO, độ hồi
đáp đạt xấp xỉ 2. Độ hồi đáp của cảm biến đối với khí CO thay đổi ít trong khoảng nhiệt
101
độ khảo sát từ 350 C đến 450 C. Nhiệt độ hoạt động tối ưu của cảm biến đối với khí
CO đạt được ở 400 C, tương tự với kết quả khảo sát đối với C2H5OH. Khi thay đổi nồng
độ khí CO từ 10 đến 200 ppm, độ hồi đáp của cảm biến chỉ tăng nhẹ ở tất cả các nhiệt độ
khảo sát. Ở nhiệt độ tối ưu (400 C), giá trị độ hồi đáp của cảm biến đối với khí CO nồng
độ 100 ppm và 200 ppm lần lượt là 1,8 và 1,9.
Đối với khí H2 và NH3, cảm biến có độ nhạy thấp. Giá trị độ hồi đáp ở 400 C của
cảm biến đối với khí H2 nồng độ từ 25 ppm đến 1000 ppm chỉ tăng từ 1,2 đến 1,9 (Hình
3.45b), còn đối với khí NH3 nồng độ từ 50 ppm đến 1000 ppm chỉ tăng từ 1,1 đến 1,2
(Hình 3.45c).
Tính chọn lọc tốt đối với khí khảo sát là một trong những yếu tố quan trọng của
cảm biến khí. Tính chọn lọc đối với các khí NH3, H2, C2H5OH, và CO nồng độ 100 ppm ở
400 C được trình bày ở Hình 3.45d. Giá trị độ hồi đáp của cảm biến đối với các khí
C2H5OH, CO, H2 và NH3 lần lượt là 9,5; 1,8; 1,5 và 1,1 cho thấy cảm biến có khả năng
chọn lọc tốt đối với C2H5OH.
Tính chất nhạy khí được xác định trong dòng khí khô thổi liên tục vào bề mặt cảm
biến. Cơ chế nhạy khí của cảm biến có thể được giải thích bằng các vùng suy giảm
electron. Các phân tử oxy trong không khí hấp phụ lên bề mặt cảm biến. Các phân tử oxy
này bắt giữ các electron tự do của tinh thể α-Fe2O3, hình thành các vùng cạn kiệt electron.
Trên bề mặt cảm biến, oxy hấp phụ tồn tại dưới dạng các ion O2−, O−, O2− theo các
phương trình sau:
O2(khí) O2(hấp phụ) (3.28)
O2(hấp phụ) + e− O2−(hấp phụ) (3.29)
O2−(hấp phụ) + e− 2O−(hấp phụ) (3.30)
O−(hấp phụ) + e− O2− (3.31)
Trong đó, dạng O− là chủ yếu [122]. Khi bề mặt cảm biến tiếp xúc với các khí phân
tích, các phân tử khí này tương tác với các dạng oxy bị hấp phụ ở trên theo các phản ứng
từ 3.32 đến 3.34, giải phóng các electron tự do, trả lại cho bề mặt cảm biến, làm giảm
điện trở của cảm biến. Khi ngắt dòng khí phân tích, quá trình lặp lại như trên, điện trở của
cảm biến trở về giá trị ban đầu. Lượng oxy và khí phân tích trên bề mặt vật liệu phụ thuộc
102
nhiều vào cấu trúc vi mô của vật liệu cụ thể là diện tích bề mặt, kích thước hạt và độ xốp
[62, 134].
C2H5OH + 6 O− 2 CO2 + 3 H2O + 6 e− (3.32)
CO + O− CO2 + 1 e− (3.33)
2 NH3 + 7O− 2 NO2 + 3 H2O + 7 e− (3.34)
Nhìn chung, cảm biến khí oxit kim loại bán dẫn có thể phát hiện có chọn lọc khí
oxy hóa hoặc khí khử do sự thay đổi điện trở của cảm biến khi được đo đối với khí oxy
hóa và khí khử là thuận nghịch. Vì vậy, bên cạnh các khí khử ở trên, tính nhạy khí của
cảm biến đối với các khí oxy hóa điển hình như NO2 và SO2 cũng đã được khảo sát. Hình
3.46 trình bày độ hồi đáp đối với khí NO2 và SO2 trong khoảng nồng độ 0,1 ppm đến 1
ppm ở 400 C. Kết quả cho thấy rằng trong khoảng nồng độ từ 0,1 ppm đến 1 ppm của
NO2 và SO2, độ hồi đáp thay đổi từ 1,2 đến 1,6. Như vậy, độ hồi đáp chỉ tăng nhẹ khi tăng
nồng độ khí. Từ các kết quả trên có thể kết luận rằng cảm biến được chế tạo từ
nanocomposit Fe3O4/rGO kèm theo xử lý nhiệt trong nghiên cứu này có thể phát hiện
chọn lọc C2H5OH.
0 500 1000 1500 2000
1.0
1.5
2.0 NO2 400 C
1.
0
pp
m
0.
5
pp
m
0.
25
p
pm
R
es
po
ns
e(
R
ga
s/R
ai
r)
Time (s)
0.
1
pp
m
Thời gian (s)
Đ
ộ
hồ
i đ
áp
(R
g/R
a
)
(a)
0 500 1000 1500 2000
1.0
1.5
2.0 SO2 400 C
1.
0
pp
m
0.
5
pp
m
0.
25
p
pm
R
es
po
ns
e(
R
ga
s/R
ai
r)
Time (s)
0.
1
pp
m
Đ
ộ
hồ
i đ
áp
(R
g/R
a
)
Thời gian (s)
(b)
Hình 3.46. Độ hồi đáp của NO2 và SO2 theo thời gian ở 400 °C
Thời gian đáp ứng và thời gian phục hồi là các thông số quan trọng khác đối với
các ứng dụng thực tiễn của cảm biến. Hình 3.47a, b, c là điện trở của cảm biến đối với
C2H5OH 100 ppm ở các nhiệt độ khác nhau theo thời gian. Hình 3.47d là thời gian đáp
ứng và phục hồi của cảm biến theo nhiệt độ.
103
0 100 200 300 400
0.0
2.0M
4.0M
6.0M
KhÝ ra
recov.90% = 179 s khÝ vµo
resp.90% = 4 s
§i
Ön
trë
(
)
Thêi gian (s)
100 ppm etanol, 350 oC
(a)
0 100 200 300 400 500
0
1M
2M
3M
4M
KhÝ ra
KhÝ vµo
recov.90% = 138 sresp.90% = 3 s
§i
Ön
trë
(
)
Thêi gian (s)
100 ppm etanol, 400 oC
(b)
0 100 200 300 400
0.0
500.0k
1.0M
1.5M
2.0M
2.5M
recov.90% = 75 sresp.90% = 2 s
§i
Ön
trë
(
)
Thêi gian (s)
100 ppm etanol,
450oC
(c)
1
2
3
4
350 400 450
50
100
150
200
Thời gian đáp ứng
Nhiệt độ hoạt động (oC)
Thời gian phục hồi r
ec
ov
.(
s)
r
es
p.
(s
)
(d)
Hình 3.47. Thời gian đáp ứng và phục hồi đối với C 2H5OH 100 ppm ở các nhiệt độ khác
nhau: a, b, c. điện trở của cảm biến ở các nhiệt độ khác nhau; d. thời gian đáp ứng và phục
hồi theo nhiệt độ.
Có thể tóm tắt kết quả ở Bảng 3.17.
Bảng 3.17. Thời gian đáp ứng và phục hồi ở các nhiệt độ khác nhau đối với
C2H5OH 100 ppm
Nhiệt độ (C) 350 400 450
Thời gian đáp ứng (s) 4 3 2
Thời gian phục hồi (s) 179 138 75
Thời gian đáp ứng của cảm biến đủ nhanh, phù hợp cho các ứng dụng thực tiễn.
Tuy nhiên thời gian phục hồi tương đối dài, vì vậy cần sử dụng kết hợp thêm các kỹ thuật
khác như sử dụng bức xạ tử ngoại hoặc nhiệt độ cao để cải thiện thời gian phục hồi. Kết
quả này cũng phù h ợp với một số nghiên cứu đã công bố trước đây (Bảng 3.18) .
104
Bảng 3.18. So sánh thời gian đáp ứng và phục hồi của một số cảm biến đối với C2H5OH
Vật liệu Nồng độ
C2H5OH (ppm)
Nhiệt độ
(°C)
Thời gian
đáp ứng (s)
Thời gian
phục hồi (s)
TLTK
Fe3O4/rGO (có
xử lý nhiệt) 100 400 3 138
Nghiên cứu
này
α-Fe2O3 (khối
cầu rỗng) 50 400 3 12 [62]
α-Fe2O3 (Kiểu
thắt lưng) 50 285 < 10 < 24 [37]
α-Fe2O3 (Khối
lập phương) 200 300 16 12 [122]
α-Fe2O3 (pha
tạp Cu) 100 225 4 34 [114]
Tóm lại, việc nghiên cứu tính chất nhạy khí cho thấy cảm biến được chế tạo từ
nanocomposit Fe3O4/rGO tổng hợp kèm theo xử lý nhiệt có độ nhạy tốt, độ chọn lọc và độ
ổn định cao đối với C2H5OH.
105
KẾT LUẬN CHÍNH
Từ các kết quả nghiên cứu, chúng tôi có thể rút ra những kết luận chính sau đây:
1. Đã tổng hợp graphen oxit (GO) từ graphit bằng phương pháp hoá học, khử
graphen oxit để tạo graphen oxit dạng khử (rGO) bằng axit ascorbic. Biến tính graphen
oxit dạng khử bằng sắt từ oxit (Fe3O4/rGO) sử dụng hỗn hợp hai muối FeCl3.6H2O và
FeSO4.7H2O.
2. Kết quả đặc trưng mẫu đã chỉ ra sự tồn tại của các nhóm chức chứa oxy cũng
như trạng thái oxy hóa của các nguyên tố trên bề mặt vật liệu tổng hợp (GO, rGO,
Fe3O4/rGO), các hạt nano Fe3O4 với kích thước khoảng 20 nm phân tán trên các tấm rGO.
Nanocomposit Fe3O4/rGO thể hiện tính siêu thuận từ ở nhiệt độ phòng với độ từ hóa bão
hòa là 59 emu/g. Diện tích bề mặt rGO giảm sau khi biến tính bằng Fe3O4, đạt 109 m2/g.
3. Nanocomposit Fe3O4/rGO tổng hợp thể hiện hoạt tính hấp phụ cao đối với các
ion As(V), Ni(II) và Pb(II) trong dung dịch nước với dung lượng hấp phụ cực đại lần lượt
là 54,48; 76,34 và 65,79 mg/g. Động học quá trình hấp phụ tuân theo mô hình động học
biểu kiến bậc 2. Hai mô hình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich đều mô tả phù hợp cho
cân bằng hấp phụ As(V), Ni(II) và Pb(II) lên vật liệu Fe3O4/rGO. Các ion CO32 và PO43
gây cản trở quá trình hấp phụ As(V) lên vật liệu Fe3O4/rGO, trong khi các ion NO3, Ca2+,
Mg2+ hầu như không làm ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ.
4. Đã tổng hợp nanocomposit Fe3O4/rGO từ rGO và muối FeCl2.4H2O ở nhiệt độ
phòng. Kết quả đặc trưng mẫu cho thấy sự phân tán của các hạt nano sắt oxit (kích thước
từ 10-15 nm) trên nền rGO, bên cạnh sự hình thành Fe3O4 có một phần Fe2O3.
Nanocomposit Fe3O4/rGO tổng hợp có độ từ hoá bão hoà tương đối thấp đạt 34 emu/g,
nhưng diện tích bề mặt riêng khá lớn đạt 189,96 m2/g.
5. Điện cực than thuỷ tinh biến tính bằng Fe3O4/rGO tổng hợp từ muối Fe(II) thể
hiện hoạt tính điện hóa cao trong phản ứng oxy hóa khử paracetamol, cải tiến độ nhạy
trong việc xác định paracetamol với giới hạn phát hiện thấp (7,2.107 M). Độ thu hồi
106
không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của axit ascorbic, axit uric, cafein là những chất
thường có trong các viên thuốc trên thị trường.
6. Cảm biến khí chế tạo từ nanocomposit Fe3O4/rGO kèm theo xử lý nhiệt có độ
nhạy tốt, độ chọn lọc và độ ổn định cao đối với C2H5OH. Các kết quả thu được từ nghiên
cứu này có thể được sử dụng như một nguyên tắc thiết kế cơ bản để tổng hợp các oxit kim
loại bán dẫn xốp khác ứng dụng trong cảm biến khí và các ứng dụng khác.
107
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
Tạp chí quốc tế
1. Nguyen Thi Vuong Hoan, Nguyen Thi Anh Thu, Hoang Van Duc, Nguyen Duc
Cuong, Dinh Quang Khieu, and Vien Vo (2016), Fe3O4/Reduced Graphene Oxide
Nanocomposite: Synthesis and Its Application for Toxic Metal Ion Removal, Hindawi
Journal of Chemistry, Vol. 2016, Article ID 2418172, 10 pages (SCIE, IF (2016) =
1,3).
2. Nguyen Thi Anh Thu, Nguyen Duc Cuong, Le Cao Nguyen, Dinh Quang Khieu,
Pham Cam Nam, Nguyen Van Toan, Chu Manh Hung, Nguyen Van Hieu (2018),
Fe2O3 nanoporous network fabricated from Fe3O4/reduced graphene oxide for high-
performance ethanol gas sensor, Sensors and Actuators B: Chemical, 255, 3275-
3283 (SCI, IF (2017) = 5,667).
3. Nguyen Thi Anh Thu, Hoang Van Duc, Nguyen Hai Phong, Nguyen Duc Cuong,
Nguyen Thi Vuong Hoan, Dinh Quang Khieu (2018), Electrochemical determination
of paracetamol using Fe3O4/reduced graphene-oxide-based electrode, Hindawi
Journal of Nanomaterials, Article ID 7619419, 15 pages (SCIE, IF (2017) = 2,207).
Tạp chí trong nước
4. Nguyễn Thị Vương Hoàn, Võ Viễn, Nguyễn Thị Anh Thư, Ðinh Quang Khiếu, Vũ
Anh Tuấn (2015), Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu
nanocompozit Fe3O4/graphen theo phương pháp gián tiếp, Tạp chí Xúc tác và Hấp
phụ, T.4(3), 126-130.
5. Nguyen Thi Anh Thu, Nguyen Thi Vuong Hoan, Hoang Van Duc (2016),
Adsorption of arsenate on Fe3O4/reduced graphene oxide nanocomposite, Hue
University Journal of Science, 116(2), 73-83.
6. Nguyễn Thị Anh Thư, Lê Cao Nguyên, Nguyễn Đức Cường, Hoàng Văn Đức,
Nguyễn Thị Vương Hoàn (2017), Tổng hợp và đặc trưng nanocomposite
108
Fe3O4/graphen oxit dạng khử từ muối Fe(II) ở nhiệt độ phòng, Tạp chí Xúc tác và
Hấp phụ, T.6(4), 104–109.
7. Nguyễn Thị Anh Thư, Phùng Hữu Hiền, Hoàng Văn Đức, Nguyễn Hải Phong
(2017), Fe3O4/graphen oxit dạng khử: Tổng hợp và ứng dụng biến tính điện cực, Tạp
chí Hoá học & Ứng dụng, T.3(39), 32-35,79.
109
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
[1]. Nguyễn Văn Chúc, Nguyễn Tuấn Dung, Cao Thị Thanh, Ðặng Thị Thu Hiền, Trần
Ðại Lâm, Phan Ngọc Minh (2015), Tổng hợp và khảo sát tính nhạy chì (II) của
màng tổ hợp graphene/poly (1,5-diaminonaphtalen), Tạp chí hóa học, T.53(3E12),
427-432.
[2]. Lê Thị Mai Hoa (2016), Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu mới, cấu trúc
nano ứng dụng trong quang hóa xúc tác phân hủy thuốc nhuộm, Luận án Tiến sỹ
Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ, Viện HLKH&CN Việt Nam.
[3]. Nguyễn Thị Vương Hoàn, Nguyễn Ngọc Minh, Cao Văn Hoàng, Võ Viễn (2015),
Cải thiện khả năng phân tán sắt trên vật liệu graphen oxit, Tạp chí hóa học,
3e12(53), 360-364.
[4]. Nguyễn Hữu Hiếu, Đặng Thị Minh Kiều, Phan Thị Hoài Diễm (2015), Tổng hợp
Fe3O4/graphen oxit nanocomposit để xử lý nước thải, Tạp chí phát triển KH&CN,
tập 18, số T6, 212-220.
[5]. Lê Quốc Hùng (2016), Điện hóa học nâng cao, NXB KHTN & CN, Hà Nội.
[6]. Đinh Quang Khiếu (2015), Giáo trình một số phương pháp phân tích hóa lý, NXB
Đại học Huế.
[7]. Phạm Ngọc Nguyên (2004), Giáo trình Kỹ thuật Phân tích Vật Lý, NXB Khoa học
và Kỹ thuật, Hà nội.
[8]. Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[9]. Nguyễn Hữu Phú (1998), Giáo trình hấp phụ và xúc tác trên bề mặt vật liệu vô cơ
mao quản, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[10]. Hồ Viết Quý (2000), Phân tích lý hóa, NXB Giáo dục, Hà Nội.
[11]. Nguyễn Phú Thùy (2003), Vật lý các hiện tượng từ, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội.
[12]. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hoá học, NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội
110
TIẾNG ANH
[13]. Ai L., Zhang C., Chen Z. (2011), Removal of methylene blue from aqueous
solution by a solvothermal - synthesized graphene/magnetite composite, J. Hazard.
Mater., 192, 1515– 1524.
[14]. Ambrosi A., Chua C. K., Bonanni A., Pumera M. (2012), Lithium aluminum
hydride as reducing agent for chemically reduced graphene oxides, Chem. Mater.,
24, 2292-2298.
[15]. Bard A. J., Faulkner L. R. (2001), Electrochemical methods: fundamentals and
applications, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, 236, 503, 709.
[16]. Bernal V., Erto A., Giraldo L và Moreno-Piraján J. C. (2017), Effect of solution
pH on the adsorption of paracetamol on chemically modified activated carbons,
Molecules, 22, 1032, doi:10.3390/molecules22071032.
[17]. Bhuyan Md. S. A., Uddin Md. N., Islam Md. M., Bipasha F. A., Hossain S. S.
(2016), Synthesis of graphene, Int Nano Lett, 6, 65-83.
[18]. Bi H., Xie X., Yin K., Zhou Y., Wan S., He L., Xu F., Banhart F., Sun L., Ruoff R.
S. (2012), Spongy graphene as a highly efficient and recyclable sorbent for oils
and organic solvents, Adv. Funct. Mater. , 5 pages, DOI:
10.1002/adfm.201200888.
[19]. Brodie B. C. (1859), On the atomic weight of graphite Philosophical Transactions
of the Royal Society of London, 149, 249-259.
[20]. Cai W., Piner R. D., Stadermann F. J., Park S., Shaibat M. A., Ishii Y., Yang D.,
Velamakanni A., An S. J., Stoller M., An J., Chen D., and Ruoff R. S. (2008),
Synthesis and solid-state NMR structural characterization of 13C-labeled graphite
oxide, Science, 321(5897), 1815-1817.
[21]. Chandra V., Park J., Chun Y., Lee J. W. In - Hwang C., Kim K. S. (2010), Water -
dispersible magnetite - reduced graphene oxide composites for arsenic removal,
ACS Nano, 4(7), 3979 - 3986.
[22]. Chang Y. P., Ren C. L., Qu J. C., Chen X. G. (2012), Preparation and
characterization of Fe3O4/graphene nanocomposite and investigation of its
111
adsorption performance for aniline and p-chloroaniline, Appl. Surf. Sci., 261, 504–
509.
[23]. Chen W., Yan L., Bangal P. R. (2010), Preparation of graphene by the rapid and
mild thermal reduction of graphene oxide induced by microwaves, Carbon, 48,
1146–1152.
[24]. Chen X. H., Lai X., Hu J. H., Wan L. (2015), An easy and novel approach to
prepare Fe3O4-reduced graphene oxide composite and its application for high-
performance lithium-ion batteries, RSC Advances 5, 62913-62920.
[25]. Chen Y., Song B., Lu L., Xue J. (2013), Ultra-small Fe3O4 nanoparticle decorated
graphene nanosheets with superior cyclic performance and rate capability,
Nanoscale, 5, 6797-6803.
[26]. Chen Y., Song B., Tang X., Lub L. and Xue J. (2012), One-step synthesis of
hollow porous Fe3O4 beads–reduced graphene oxide composites with superior
battery performance, J. Mater. Chem., 22, 17656-17662.
[27]. Chitravathi S., Munichandraiah N. (2016), Voltammetric determination of
paracetamol, tramadol and caffeine using poly(Nile blue) modified glassy carbon
electrode, J. Electroanal. Chem., 764, 93–103.
[28]. Chua C. K., Pumera M. (2014), Chemical reduction of graphene oxide: a synthetic
chemistry viewpoint, Chem. Soc. Rev., 43, 291-312.
[29]. Cong H. P., He J. J., Lu Y., Yu S. H. (2010), Water-soluble magnetic-
functionalized reduced graphene oxide sheets: in situ synthesis and magnetic
resonance imaging applications, Small, 6, 169-173.
[30]. Cui L., Wang Y., Gao L., Hu L., Yan L., Wei Q., Du B. (2015), EDTA
functionalized magnetic graphene oxide for removal of Pb(II), Hg(II) and Cu(II) in
water treatment: Adsorption mechanism and separation property, Chem. Eng. J.,
281, 1-10.
[31]. Cuong N. D., Hoa T. T., Khieu D. Q., Lam T. D., Hoa N. D., Hieu N. V. (2012),
Synthesis, characterization, and comparative gas-sensing properties of Fe2O3
prepared from Fe3O4 and Fe3O4-chitosan, J. Alloys Compd., 523, 120-126.
112
[32]. Demiral H., Güngor C. (2016), Adsorption of copper(II) from aqueous solutions on
activated carbon prepared from grape bagasse, J. Clean. Prod., 124, 103-113.
[33]. Ding C., Cheng W., Sun Y., Wang X. (2014), Determination of chemical affinity
of graphene oxide nanosheets with radionuclides investigated by macroscopic,
spectroscopic and modeling techniques, Dalton Trans., 43, 3888-3896.
[34]. Dinh Quang Khieu, Duong Tuan Quang, Tran Dai Lam, Nguyen Huu Phu, Lee
J.H., Kim J.S. (2009), Fe-MCM-41 with highly ordered mesoporous structure and
high Fe content: synthesis and application in heterogeneous catalytic wet oxidation
of phenol, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., 65, 73-81.
[35]. Dong Y. C., Ma R. G., Hu M. J., Cheng H., Tsang C. K., Yang Q. D., Li Y. Y.,
Zapien J. A. (2013), Scalable synthesis of Fe3O4 nanoparticles anchored on
graphene as a high-performance anode for lithium ion batteries, J. Solid State
Chem., 201, 330-337.
[36]. Dreyer D. R., Park S., Bielawski C. W., Ruoff R. S. (2010), The chemistry of
graphene oxide, Chem. Soc. Rev., 39, 228-240.
[37]. Fan H., Zhang T., Xu X., Lv N. (2011), Fabrication of N-type Fe2O3 and P-type
LaFeO3 nanobelts by electrospinning and determination of gas-sensing properties,
Sensor. Actuat. B-Chem., 153, 83–88.
[38]. Fan L., Luo C., Sun M., Li X., Qiu H. (2013), Highly selective adsorption of lead
ions by water-dispersible magnetic chitosan/graphene oxide composites, Colloid.
Surface. B, 103, 523-529.
[39]. Feng L., Cao M., Ma X., Zhu Y., Hu C. (2012), Superparamagnetic high-surface-
area Fe3O4 nanoparticles as adsorbents for arsenic removal, J. Hazard. Mater.,
217– 218, 439– 446.
[40]. Forrest J. A., Clements J. A., Prescott L. F. (1982), Clinical pharmacokinetics of
paracetamol, Clin. Pharmacokinet., 7, 93–107.
[41]. Fotouhi L., Fatollahzadeh M., Heravi M. M. (2012), Electrochemical behavior and
voltammetric determination of sulfaguanidine at a glassy carbon electrode
modified with a multi-walled carbon nanotube, Int. J. Electrochem. Sci., 7, 3919–
3928.
113
[42]. Fu F., Wang Q. (2011), Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review,
J. Environ. Manage., 92, 407-418.
[43]. Gao J., Liu F., Liu Y., Ma N., Wang Z., and Zhang X. (2010), Environment-
friendly method to produce graphene that employs vitamin C and amino acid,
Chem. Mater., 22, 2213-2218.
[44]. Gao W. (2012), Graphite oxide: Structure, reduction and applications, thesis of
Ph.D, Rice University, Texas,
[45]. Gao W., Alemany L. B., Ci L., and Ajayan P. M. (2009), New insights into the
structure and reduction of graphite oxide, Nature Chemistry, 1(5), 403-408.
[46]. Goyal R. N., Gupta V. K., Sangal A., Bachheti N. (2006), Differential pulse
voltammetric determination of atenolol in pharmaceutical formulations and urine
using nanogold modified indium tin oxide electrode, Electrochem. Commun., 8,
65–70.
[47]. Goyal R. N., Singh S. P. (2006), Voltammetric determination of paracetamol at
C60-modified glassy carbon electrode, Electrochim. Acta., 51, 3008–3012.
[48]. Guo L., Ye P., Wang J., Fu F., Wu Z. (2015), Three-dimensional Fe3O4-graphene
macroscopic composites for arsenic and arsenate removal, J. Hazard. Mater., 298,
28 - 35.
[49]. Guo S., Zhang G., Guo Y., C. Yu J. C. (2013), Graphene oxide-Fe2O3 hybrid
materials as efficient heterogeneous catalyst for degradation of organic
contaminants, Carbon, 60, 437-444.
[50]. Ha V. T. T., Thuy T. T. T., Ngan L. T. H., Hoa N. T. P., Quynh B. N. and Essayem
N. (2015), A new green approach for the reduction of graphene oxide nanosheets
using caffeine, Bull. Mater. Sci., 38, 1-5.
[51]. Ha Vu T. T., Thuy T. T. T., Ngan L. T. H., Lien T. T., Hoa N. T. P., Dang N. M.,
Quynh B. N. (2016), Synthesis of Pt/rGO catalysts with various reducing agent and
their methanol electrooxidation activity, Materials Research Bulletin, 73, 197-203.
[52]. Hadad G. M., Emara S., Mahmoud W. M. M. (2009), Development and validation
of a stability-indicating RP-HPLC method for the determination of paracetamol
114
with dantrolene or/and cetirizine and pseudoephedrine in two pharmaceutical
dosage forms, Talanta, 79, 1360–1367.
[53]. Hamandi M., Berhault G., Guillard C., Kochkar H. (2017), Reduced graphene
oxide/TiO2 nanotube composites for formic acid photodegradation, Appl. Catal. B:
Environmental, 209, 203-213.
[54]. Harvey D. (2000), Modern analytical chemistry, McGraw-Hill Higher Education,
709.
[55]. Hastir A., Kohli N., Singh R. C. (2017), Comparative study on gas sensing
properties of rare earth (Tb, Dy and Er) doped ZnO sensor, J. Phys. Chem. Solids,
105, 23-34.
[56]. Ho G. W. (2011), Gas sensor with nanostructured oxide semiconductor materials,
Sci. Adv. Mater., 3, 150-168.
[57]. Horwitz W., Albert R. (1997), The concept of uncertainty as applied to chemical
measurements, Analyst, 122, 615–617.
[58]. Hu D., Han B., Deng S., Feng Z., Wang Y., Popovic J., Nusko M., Djerdi I.
(2014), Novel mixed phase SnO2 nanorods assembled with SnO2 nanocrystals for
enhancing gas-sensing performance toward isopropanol gas, J. Phys. Chem. C,
118, 9832−9840.
[59]. Hu M., Hui K. S., Hui K. N. (2014), Role of graphene in MnO2/graphene
composite for catalytic ozonation of gaseous toluene, Chem. Eng. J., 254, 237-244.
[60]. Huang Y., Chen W., Zhang S., Kuang Z., Ao D., Alkurd N. R., et al. (2015), A
high performance hydrogen sulfide gas sensor based on porous α-Fe2O3 operates at
room-temperature, Appl. Surf. Sci., 351, 1025-1033.
[61]. Hummers W. S., Offeman R. E. (1958), Preparation of Graphitic Oxide, J. Am.
Chem. Soc., 80(6), 1339-1339.
[62]. Hung C. M., Hoa N. D., Duy N. V., Toan N. V., Le D. T. T., Hieu N. V. (2016),
Synthesis and gas-sensing characteristics of a-Fe2O3 hollow balls, J. Sci.: Adv.
Mater. Dev., 1, 45-50.
[63]. Hur J., Shin J., Yoo J., and Seo Y. S., (2015), Competitive adsorption of metals
onto magnetic graphene oxide: Comparison with other carbonaceous adsorbents,
115
Hindawi Publishing Corporation, The Scientific World Journal, 2015, Article ID
836287, 11 pages.
[64]. Jaihindh D. P., Chen C. C.and Fu Y. P. (2018), Reduced graphene oxide-
supported Ag-loaded Fe doped TiO2 for the degradation mechanism of methylene
blue and its electrochemical properties, RSC Advances, 8, 6488-6501.
[65]. Jarlbring M., Gunneriusson L., Hussmann B., Forsling W. (2005), Surface
complex characteristics of synthetic maghemite and hematite in aqueous
suspensions, J. Colloid Interface Sci., 285, 212-217.
[66]. Kachoosangi R. T., Wildgoose G. G., Compton R. G. (2008), Sensitive adsorptive
stripping voltammetric determination of paracetamol at multiwalled carbon
nanotube modified basal plane pyrolytic graphite electrode, Anal. Chim. Acta.,
618, 54–60.
[67]. Kang X., Wang J., Wu H., Liu J., Aksay I. A., Lin Y. (2010), A graphene-based
electrochemical sensor for sensitive detection of paracetamol, Talanta, 81, 754–
759.
[68]. Kartal M. (2001), LC method for the analysis of paracetamol, caffeine and codeine
phosphate in pharmaceutical preparations, J. Pharm. Biomed. Anal., 26, 857–864.
[69]. Kireeti K. V. M. K., Chandrakanth G, Kadam M. M., Jha N. (2016), Sodium
modified reduced graphene oxide-Fe3O4 nanocomposite for efficient lead (II)
adsorption, RSC Advances, 6, 84825-84836
[70]. Kong S., Wang Y., Zhan H., Yuan S.,Yu M., Liu M. (2014), Adsorption/oxidation
of arsenic in groundwater by nanoscale Fe-Mn Binary Oxides Loaded on Zeolite,
Water Environ. Res., 86(2), 147-155.
[71]. Konicki W., Pelka R., Arabczyk W. (2016), Adsorption of Ni2+ from aqueous
solution by magnetic Fe@graphite nanocomposite, Polish Journal of chemical
Technology, 18, 96-103.
[72]. Kovtyukhova N. I., Ollivier P. J., Martin B. R., Mallouk T. E., Chizhik S. A.,
Buzaneva E. V., and Gorchinskiy A. D. (1999), Layer-by-Layer Assembly of
Ultrathin Composite Films from Micron-Sized Graphite Oxide Sheets and
Polycations, Chem. Mater., 11(3), 771-778.
116
[73]. Kumar A., Prasad B., Mishra I. M. (2008), Adsorptive removal of acrylonitrile by
commercial grade activated carbon: Kinetics, equilibrium and thermodynamics, J.
Hazard. Mater., 152, 589 - 600.
[74]. Kumar P. S., Flores R. Q., Sjostedt C., and Onnby L. (2016), Arsenic adsorption
by iron-aluminium hydroxide coated onto macroporous supports: insights from X-
ray absorption spectroscopy and comparison with granular ferric hydroxides, J.
Hazard. Mater., 302, 166-174.
[75]. Kumar R., Singh R. K., Vaz A. R., Yadav R. M., Routd C. S., and C. S.,
Moshkalev S. A. (2017), Synthesis of reduced graphene oxide nanosheets
supported agglomerated cobalt oxide nanoparticles and their enhanced electron
field emission properties, New J. Chem., 41, 8431-8436
[76]. Kyzas G. Z., Deliyanni E. A., Matis K. A. (2014), Graphene oxide and its
application as an adsorbent for wastewater treatment, J. Chem. Technol.
Biotechnol., 89, 196-205.
[77]. Lai C., Wang M. M., Zeng G. M., Liu Y. G., Huang D. L., Zhang C., Wang R. Z.,
Xu P., Cheng M., Huang C., Wu H. P., Qin L. (2016), Synthesis of surface
molecular imprinted TiO2/graphene photocatalyst and its highly efficient
photocatalytic degradation of target pollutant under visible light irradiation, Appl.
Surf. Sci., 390, 368-376.
[78]. Laviron E. (1979), General expression of the linear potential sweep voltammogram
in the case of diffusionless electrochemical systems, J. Electroanal. Chem., 101,
19–28.
[79]. Leng Y., Guo W., Su S., Yi C., Xing L. (2012), Removal of antimony(III) from
aqueous solution by graphene as an adsorbent, Chem. Eng. J., 211-212, 406–411.
[80]. Lerf A., He H. Y., Forster M., and Klinowski J. (1998), Structure of graphite oxide
revisited, J. Phys. Chem. B, 102(23), 4477-4482.
[81]. Li X., Wei W., Wang S., Kuai L., Geng B. (2011), Single-crystalline α- Fe2O3
oblique nanoparallelepipeds: High-yield synthesis, growth mechanism and
structure enhanced gas-sensing properties, Nanoscale, 3, 718–724.
117
[82]. Liang J., Xu Y., Sui D., Zhang L., Huang Y., Ma Y., Li F., Chen Y. (2010),
Flexible, magnetic, and electrically conductive graphene/Fe3O4 paper and its
application for magnetic-controlled switches, J. Phys. Chem. C, 114, 17465-17471.
[83]. Liu S. H., Wei Y. S., Lu J. S. (2016), Visible-light-driven photodegradation of
sulfamethoxazole and methylene blue by Cu2O/rGO photocatalysts, Chemosphere,
154, 118-123.
[84]. Liu T., Li Y., Du Q., Sun J., Jiao Y., Yang G., Wang Z., Xia Y., Zhang W., Wang
K., Zhu H., Wu D. (2012), Adsorption of methylene blue from aqueous solution by
graphene, Colloid. Surface. B, 90, 197– 203.
[85]. Liu X., Zhang J., Wu S., Yang D., Liu P., Zhang H., Wang S., Yao X., Zhu G.,
Zhao H. (2012), Single crystal α - Fe2O3 with exposed {104} facets for high
performance gas sensor applications, RSC Advances, 2, 6178-6184.
[86]. Liu Y., Huang J., Yang J., Wang S. (2017), Pt nanoparticles functionalized 3D
SnO2 nanoflowers for gas sensor application, Solid State Electron., 130, 20-27.
[87]. Liu Z., Liu B., Xie W., Li H., Zhou R., Li Q. (2016), Enhanced selective acetone
sensing characteristics based on Co-doped WO3 hierarchical flower-like
nanostructures assembled with nanoplates, Sensor. Actuat. B-chem., 235, 614-621.
[88]. Lu D., Zhang Y., Wang L., Lin S., Wang C., Chen X. (2012), Selective detection
of acetaminophen based on Fe3O4 nanoparticles-coated
poly(diallyldimethylammonium chloride)-functionalized graphene nanocomposite
film, Talanta, 88, 181-186.
[89]. Luo X., Wang C., Luo S., Dong R., Tu X., Zeng G. (2012), Adsorption of As (III)
and As (V) from water using magnetite Fe3O4-reduced graphite oxide–MnO2
nanocomposites, Chem. Eng. J., 187, 45-52.
[90]. Marcano D. C., Kosynkin D. V., Berlin J. M., Sinitskii A., Sun Z., Slesarev A.,
Alemany L. B., Lu W., and Tour J. M. (2010), Improved Synthesis of Graphene
Oxide, ACS Nano, 4(8), 4806-4814.
[91]. Masawat P., Liawruangrath S., Vaneesorn Y., Liawruangrath B. (2002), Design
and fabrication of a low-cost flow-through cell for the determination of
118
acetaminophen in pharmaceutical formulations by flow injection cyclic
voltammetry, Talanta, 58, 1221–1234.
[92]. Meng F., Li J., Cushing S. K., Bright J., Zhi M., Rowley J. D., Hong Z.,
Manivannan A., Bristow A. D., Wu N. (2013), Photocatalytic water oxidation by
hematite/reduced graphene oxide composites, ACS Catal., 3, 746-751.
[93]. Mohammadi N., Khani H., Gupta V.K., Amereh E., Agarwal S. (2011), Adsorption
process of methyl orange dye onto mesoporous carbon material–kinetic and
thermodynamic studies, J. Colloid Interface Sci., 362(2), 457-462.
[94]. Naeem H., Ajmal M., Muntha S., Ambreenc J. and Siddiq M. (2018), Synthesis
and characterization of graphene oxide sheets integrated with gold nanoparticles
and their applications to adsorptive removal and catalytic reduction of water
contaminants, RSC Advances, 8, 3599-3610.
[95]. Nguyen T. D., Mrabet D., Do T. O. (2008), Controlled self-assembly of Sm2O3
nanoparticles into nanorods: Simple and large scale synthesis using bulk Sm2O3,
Powders, J. Phys. Chem. C, 15226–15235.
[96]. Novoselov K. S. , Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Katsnelson M. L.,
Grigorieva I. V., Dubonos S. V., Firsov A. A. (2004), Electric field effect in
atomically thin carbon films, Science, 306, 666–669.
[97]. Pan X., Zhao Y., Liu S., Korzeniewski C. L., Wang S., Fan Z. (2012), Comparing
graphene-TiO2 nanowire and graphene-TiO2 nanoparticle composite
photocatalysts, ACS Applied Materials & Interfaces, 4, 3944-3950.
[98]. Park S., An J., Jung I., Piner R. D., An S. J., Li X., Velamakanni A., and Ruoff R.
S. (2009), Colloidal suspensions of highly reduced graphene oxide in a wide
variety of organic solvents, Nano Lett., 9, 1593–1597.
[99]. Pei S., Cheng H. M. (2012), The reduction of graphene oxide, Carbon, 50, 3210-
3228.
[100]. Pejic N., Kolar-Anic L., Anic S., Stanisavljev D. (2006), Determination of
paracetamol in pure and pharmaceutical dosage forms by pulse perturbation
technique, J. Pharm. Biomed. Anal., 41, 610–615.
119
[101]. Prakash A., Chandra S., Bahadur D. (2012), Structural, magnetic, and textural
properties of iron oxide-reduced graphene oxide hybrids and their use for the
electrochemical detection of chromium, Carbon, 50, 4209–4219.
[102]. Qi T., Huang C., Yan S., Li X. J., Pan S. Y. (2015), Synthesis, characterization and
adsorption properties of magnetite/reduced graphene oxide nanocomposites,
Talanta, 144, 1116–1124.
[103]. Qin Y., Long M., Tan B., Zhou B. (2014), RhB adsorption performance of
magnetic adsorbent Fe3O4/RGO composite and its regeneration through a Fenton-
like reaction, Nano-Micro Lett., 6, 125-135.
[104]. Rao X., Su X., Yang C., Wang J., Zhen X. and Ling D. (2013), From spindle-like
-FeOOH nanoparticles to -Fe2O3 polyhedral crystals: shape evolution, growth
mechanism and gas sensing property, Cryst. Eng. Comm., 15, 7250–7256.
[105]. Rochefort A., and Wuest J. D. (2009), Interaction of substituted aromatic
compounds with graphene, Langmuir, 25, 210–215.
[106]. Saha S., Jana M., Samanta P., Murmu R. C., Kim N. H., Kuila T., Lee J. H. (2004),
Hydrothermal synthesis of Fe3O4/rGO composites and investigation of
electrochemical performances for energy storage application, RSC Advances., 4,
44777-44785.
[107]. Sami S. K., Seo J. Y., Hyeon S. E., Shershah M. S. A., Yoo P. J. and Chung C. H.
(2018), Enhanced capacitive deionization performance by an rGO–SnO2
nanocomposite modified carbon felt electrode, RSC Advances, 8, 4182-4190.
[108]. Sharp M., Petersson M., Edstrom K. (1979), Preliminary determinations of
electron transfer kinetics involving ferrocene covalently attached to a platinum
surface, J. Electroanal. Chem., 95, 123–130.
[109]. Shen X., Wu J., Bai S., Zhou H. (2010), One-pot solvothermal syntheses and
magnetic properties of graphene-based magnetic nanocomposites, J. Alloy.
Compd., 506, 136-140.
[110]. Sheng G., Li Y., Yang X., Ren X., Yang S., Hu J. and Wang X. (2012), Efficient
removal of arsenate by versatile magnetic graphene oxide composites, RSC
Advances, 2, 12400-12407.
120
[111]. Sherman D. M., Randall S. R (2003), Surface complexation of arsenic(V) to
iron(III) (hydr)oxides: Structural mechanism from ab initio molecular geometries
and EXAFS spectroscopy, Geochimica et Cosmochimica Acta, 67, 4223–4230.
[112]. Soleymani J., Hasanzadeh M., Shadjou N., Jafari M. K., Gharamaleki J. V.,
Yadollahi M., Jouyban A. (2016), A new kinetic–mechanistic approach to
elucidate electrooxidation of doxorubicin hydrochloride in unprocessed human
fluids using magnetic graphene based nanocomposite modified glassy carbon
electrode, Mater. Sci. Eng. C, 61, 638–650.
[113]. 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.
[114]. Sun P., Wang C., Zhou X., Cheng P., Shimanoe K., Lu G. and Yamazoe N. (2014),
Cu-doped α- Fe2O3 hierarchical microcubes: Synthesis and gas sensing properties,
Sensor. Actuat. B-Chem., 193, 616–622.
[115]. Sun X., He J., Li G., Tang J., Wang T., Guo Y. (2013), Laminated magnetic
graphene with enhanced electromagnetic wave absorption properties, J. Mater.
Chem. C, 1, 765-777.
[116]. Sun X., Peng B., Jing Y., Chen J., Li D. Q. (2009), Chitosan (chitin)/cellulose
composite biosorbents prepared using ionic liquid for heavy metal ions adsorption,
AIChE Journal, 55, 2062–2069.
[117]. Sun Y. F., Chen W. K., Li W. J., Jiang T. J., Liu J. H., Liu Z. G. (2014), Selective
detection toward Cd2+ using Fe3O4/rGO nanoparticle modified glassy carbon
electrode, J. Electroanal. Chem., 714-715, 97-102.
[118]. Sun Y., Zhang W., Yu H., Hou C., Li D. S., Zhang Y., Liu Y. (2015), Controlled
synthesis various shapes Fe3O4 decorated reduced graphene oxide applied in the
electrochemical detection, J. Alloy. Compd., 638, 182-187.
[119]. Sundulescu R., Mirel S., Oprean R. (2000), The development of
spectrophotometric and electroanalytical methods for ascorbic acid and
121
acetaminophen and their applications in the analysis of effervescent dosage forms,
J. Pharm. Biomed. Anal. , 23, 77–87.
[120]. Szabo T., Berkesi O., Forgo P., Josepovits K., Sanakis Y., Petridis D., and Dekany
I. (2006), Evolution of surface functional groups in a series of progressively
oxidized graphite oxides, Chem. Mater., 18, 2740-2749.
[121]. Tan J., Chen J., Liu K., Huang X. (2016), Synthesis of porous α-Fe2O3 microrods
via in situ decomposition of FeC2O4 precursor for ultra-fast responding and
recovering ethanol gas sensor, Sensor. Actuat. B-Chem., 230, 46-53.
[122]. Tao Y., Gao Q., Di J., and Wu X. (2013), Gas Sensors Based on -Fe2O3
Nanorods, Nanotubes and Nanocubes, J. Nanosci. Nanotechnol. , 13, 5654–5660.
[123]. Teo P. S., Lim H. N., Huang N. M., Chia C. H., Harrison I. (2012), Room
temperature in situ chemical synthesis of Fe3O4/graphene, Ceram. Int., 38, 6411–
6416.
[124]. Teymourian H., Salimi A., Khezrian S. (2013), Fe3O4 magnetic
nanoparticles/reduced graphene oxide nanosheets as a novel electrochemical and
bioelectrochemical sensing platform, Biosensors and Bioelectronics, 49, 1-8.
[125]. Turi E.A. (1997), Thermal characterization of polymeric materials, Academic
press, 1, 2-14.
[126]. Uddin A. S. M. I., Chung G. S. (2014), Synthesis of highly dispersed ZnO
nanoparticles on graphene surface and their acetylene sensing properties, Sensor.
Actuat. B-Chem., 205, 338–344.
[127]. Vadivelan V., and Kumar K. V. (2005), Equilibrium, kinetics, mechanism, and
process design for the sorption of methylene blue onto rice husk, J. Colloid
Interface Sci., 286, 90–100.
[128]. Walter D. (2006), Characterization of synthetic hydrous hematite pigments,
Thermochim. Acta., 445, 195–199.
[129]. Wan M. W., Kan C. C, Buenda D. R.,.Maria L. P. D. (2010), Adsorption of
copper(II) and lead(II) ions from aqueous solution on chitosan-coated sand,
Carbohydr. Polym., 80, 891–899.
122
[130]. Wang C., Feng C., Gao Y., Ma X., Wu Q., Wang Z. (2011), Preparation of a
graphene - based magnetic nanocomposite for the removal of an organic dye from
aqueous solution, Chem. Eng. J., 173, 92 - 97.
[131]. Wang C., Yin L., Zhang L., Xiang D., Gao R. (2010), Metal oxide gas sensors:
sensitivity and influencing factors, Sensor. Actuat. B-Chem., 10, 2088-2106.
[132]. Wang J., Chen Z., Chen B. (2014), Adsorption of polycyclic aromatic
hydrocacbons by graphene and graphene oxide nanosheets, Environ. Sci. Technol.,
48, 4817-4825.
[133]. Wang X., Fan Q., Yu S., Chen Z., Ai Y., Sun Y., Hobiny A., Alsaedi A., Wang X.
(2016), High sorption of U(VI) on graphene oxides studied by batch experimental
and theoretical calculations, Chem. Eng. J., 287, 448-455.
[134]. Wang Y., Cao J., Wang S., Guo X., Zhang J., Xia H., Zhang S., and Wu S. (2008),
Facile synthesis of porous α -Fe2O3 nanorods and their application in ethanol
sensors, J. Phys. Chem. C., 112, 17804–17808.
[135]. Wang Y., Ma Y., Guo G., Zhou Y., Zhang Y., Sun Y., Liu Y. (2017), Facile
synthesis of Fe3O4/graphene nanosheets with high conductivity for application in
supercapacitors, Int. J. Electrochem. Sci., 12, 2135-2144.
[136]. Wen T., Wu X., Tan X., Wang X., Xu A. (2013), One-pot synthesis of water-
swellable Mg-Al layered double hydroxides and graphene oxide nanocomposites
for efficient removal of As(V) from aqueous solutions, ACS Appl. Mater.
Interfaces, 5, 3304-3311.
[137]. Wetchakun K., Samerjai T., Tamaekong N., Liewhiran C., Siriwong C., Kruefu V.,
Wisitsoraat A., Tuantranont A., Phanichphant S. (2011), Semiconducting metal
oxides as sensors for environmentally hazardous gases, Sensor. Actuat. B-Chem.,
160, 580-591.
[138]. Xiao L., Xu H., Zhou S., Song T., Wang H., Li S., Gan W., Yuan Q. (2014),
Simultaneous detection of Cd(II) and Pb(II) by differential pulse anodic stripping
voltammetry at a nitrogen-doped microporous carbon/Nafion/bismuth-film
electrode, Electrochim. Acta., 143, 143–151.
123
[139]. Xu X. L., Chen Y., Ma S. Y., Li W. Q., Mao Y. Z., Yan S. H., Wang T. (2015),
Facile synthesis of SnO2 mesoporous tubular nanostructure with high sensitivity to
ethanol, Mater. Lett., 143, 55-59.
[140]. Xue Y., Chen H., Yu D., Wang S., Yardeni M., Dai Q., Guo M., Liu Y., Lu F., Qu
J., Dai L. (2011), Oxidizing metal ions with graphene oxide: the in situ formation
of magnetic nanoparticles on self-reduced graphene sheets for multifunctional
applications, Chem. Commun., 47, 11689-11691.
[141]. Yan S., and Wu Q. (2015), A novel structure for enhancing the sensitivity of gas
sensors – a-Fe2O3 nanoropes containing a large amount of grain boundaries and
their excellent ethanol sensing performance, J. Mater. Chem. A, 3, 5982–5990.
[142]. Yang D., Wang X., Shi J., Wang X., Zhang S., Han P., Jiang Z. (2016), In situ
synthesized rGO–Fe3O4 nanocomposites as enzyme immobilization support for
achieving high activity recovery and easy recycling, Biochem. Eng. J., 105, 273–
280.
[143]. Yang S. T., Chang Y., Wang H., Liu G., Chen S., Wang Y., Liu Y., Cao A. (2010),
Folding/aggregation of graphene oxide and its application in Cu2+ removal, J.
Colloid Interface Sci., 351, 122-127.
[144]. Yang X., Zhang X., Ma Y., Huang Y., Wang Y., Chen Y. (2009),
Superparamagnetic graphene oxide-Fe3O4 nanoparticles hybrid for controlled
targeted drug carriers, J. Mater. Chem., 19, 2710–2714.
[145]. Yang Z. Z., Zheng Q. B., Qiu H. X., Li J., Yang J. H. (2015), A simple method for
the reduction of graphene oxide by sodium borohydride with CaCl2 as a catalyst,
New Carbon Materials 30(1), 41-47.
[146]. Yao Y., Miao S., Liu S., Ma L. P., Sun H., Wang S. (2012), Synthesis,
characterization, and adsorption properties of magnetic Fe3O4@graphene
nanocomposite, Chem. Eng. J., 184, 326-332.
[147]. Yu L. L., Wu H., Wu B., Wang Z., Cao H., Fu C., Jia N. (2014), Magnetic Fe3O4-
reduced graphene oxide nanocomposite-based electrochemical biosensing, Nano-
Micro Lett., 6, 258-267.
124
[148]. Zhang F., Song Y., Song S., Zhang R., Hou W. (2015), Synthesis of magnetite-
graphene oxide-layered double hydroxide composites and applications for the
removal of Pb(II) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid from aqueous solutions,
ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 7251-7263.
[149]. Zhang J., Yang H., Shen G., Cheng P., Zhang J. and Guo S. (2010), Reduction of
graphene oxide via L-ascorbic acid, Chem. Commun., 46, 1112–1114.
[150]. Zhang M., Jia M. (2013), High rate capability and long cycle stability Fe3O4–
graphene nanocomposite as anode material for lithium ion batteries, J. Alloy.
Compd., 551, 53–60.
[151]. Zhang S., Zhang P., Xie A., Li S., Huang F., Shen Y. (2016), A Novel 2D porous
print fabric- like α-Fe2O3 sheet with high performance as the anode material for
lithium-ion battery, Electrochim. Acta., 212, 912–920.
[152]. Zhang W., Zhou C., Zhou W., Lei A., Zhang Q., Wan Q., Zou B. (2011), Fast and
considerable adsorption of methylene blue dye onto graphene oxide, Bull. Environ.
Contam. Toxicol., 87, 86-90.
[153]. Zhang Y., Chen B., Zhang L., Huang J., Chen F., Yang Z., Yao J. and Zhang Z.
(2011), Controlled assembly of Fe3O4 magnetic nanoparticles on graphene oxide,
Nanoscale, 3, 1446–1450.
[154]. Zhang Y., Su M., Ge L., Ge S., Yu J., Song X. (2013), Synthesis and
characterization of graphene nanosheets attached to spiky MnO2 nanospheres and
its application in ultrasensitive immunoassay, Carbon, 57, 22-33.
[155]. 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.
[156]. Zhao G., Ren X., Gao X., Tan X., Li J., Chen C., Huang Y., Wang X. (2011),
Removal of Pb(II) ions from aqueous solutions on few-layered graphene oxide
nanosheet, Dalton Trans., 40, 10945-10952.
[157]. Zhao G., Wen T., Yang X., Yang S., Liao J., Hu J., Shao D., Wang X. (2012),
Preconcentration of U(VI) ions on few-layered graphene oxide nanosheets from
aqueous solutions, Dalton Trans., 41, 6182-6188.
125
[158]. Zhou X., Zhang J., Wu H., Yang H., Zhang J., and Guo S. (2011), Reducing
graphene oxide via hydroxylamine: A Simple and efficient route to graphene, J.
Phys. Chem. C 115, 11957–11961.
[159]. Zhu X., Zhu Y., Murali S., Stoller M. D., Ruoff R. S. (2011), Nanostructured
reduced graphene oxide/Fe2O3 composite as a high-performance anode material for
lithium ion batteries, ACS Nano, 5, 3333-3338.
[160]. Zong P., Wang S., Zhao Y., Wang H., Pan H., He C. (2013), Synthesis and
application of magnetic graphene/iron oxide composite for the removal of U(VI)
from aqueous solutions, Chem. Eng. J., 220, 45-52.