Nghiên cứu ứng dụng nano bạc tổng hợp từ vỏ sầu riêng làm cảm biến xác định cobalt để tối ưu hóa điều kiện hòa tan cathode pin phế thải

Abstract

Nghiên cứu hiện tại tiến hành tổng hợp nano bạc bằng phương pháp hóa học xanh sử dụng dịch chiết vỏ sầu riêng với tiền chất AgNO3. Vật liệu tổng hợp được ứng dụng cho việc tối ưu hóa quy trình hòa tan cobalt từ pin lithium-ion phế thải. Sự tạo thành nano bạc được khảo sát tối ưu bằng phương pháp bề mặt đáp ứng với ba yếu tố là hàm lượng bột vỏ sầu riêng, nhiệt độ chiết và nồng độ dịch chiết. Lượng nano bạc được tạo ra nhiều nhất ở hàm lượng bột vỏ sầu riêng 7,9 g/L, nhiệt độ chiết 54C và nồng độ dịch chiết 92,7% với hiệu suất tổng hợp đạt 89,6%. Nano bạc tạo thành có dạng hình cầu 34 nm, mang điện âm với thế zeta –25,6 mV, đỉnh hấp thụ cực đại ở bước sóng 410 nm, bền trong 10 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng và được ứng dụng cho việc định lượng ion Co2+. Nồng độ ion Co2+ được định lượng bằng phương pháp cảm biến so màu của nano bạc. Sự hiện diện của ion Li+ ở khoảng nồng độ 50-1500 ppm xem như không ảnh hưởng đến khả năng phát hiện Co2+. Kết quả định lượng Co2+ được sử dụng cho việc tối ưu quy trình hòa tan bột pin lithium-ion phế thải bằng dung dịch HCl, thông qua biến đáp ứng là nồng độ Co2+. Các giá trị tối ưu cho quá trình hòa tan bột pin lithium-ion được xác nhận: nồng độ HCl 3,8 M, nhiệt độ hòa tan 55C và thời gian hòa tan 129 min.