LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Hoá Hữu Cơ,
khoa Hoá Học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Để hoàn thành được luận văn này tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên,
giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Minh Thi đã
hướng dẫn tôi thực hiện luận văn của mình.
Xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy, cô giáo, người đã đem
lại cho tôi những kiến thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những năm học vừa qua.
Cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy, cô giáo khoa Hoá Học đặc
biệt là PGS.TS Vũ Quốc Trung đã tận tình tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình
làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị cao học cùng các em sinh viên khoa
Vật Lí và khoa Hoá Học đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong lúc tôi thực hiện khoá luận
này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn
bên tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu
của mình.
Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2013

Vũ Thị Hương


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Vũ Thị Hương, học viên cao học K21 khoa Vật Lí, chuyên ngành
Vật lí chất rắn, khoá 2011-2013. Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Chế tạo,
nghiên cứu tính chất từ của nanocomposite polynaphthylamine/Fe 3O4 và ứng
dụng xử lí asen (III) trong nước’’ là công trình nghiên cứu của riêng tôi, số liệu
nghiên cứu thu được từ thực nghiệm và không sao chép.
Học viên


Bảng 3.7. Số liệu đẳng nhiệt hấp phụ asen của vật liệu M1
Bảng 3.8. Số liệu đẳng nhiệt hấp phụ asen của vật liệu M2
Bảng 3.9. Số liệu đẳng nhiệt hấp phụ asen của vật liệu M3
Bảng 3.10. Tổng hợp các số liệu dung lượng hấp phụ cực đại của các vật liệu hấp
phụ Fe3O4, M0, M1, M2, M3 với As(III).
Bảng 3.11. Khả năng giải hấp phụ và tái hấp phụ của vật liệu
Bảng 3.12. Kết quả xử lí As(III) trên mẫu thực
Bảng 3.13. Kết quả đo hấp phụ đa lớp BET của S, M0, M1, M2, M3
Bảng 3.14. Kích thước lỗ xốp của các mẫu Fe3O4, M0, M1
Bảng 3.15. Diện tích bề mặt BET và kích thước mao quản của các mẫu

2


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Hình 1.1. Cấu trúc spinel của Fe3O4
Hình 1.2. Sự phá vỡ trật tự từ và trở thành vật liệu thuận từ
Hình 1.3. Đường cong từ hóa sắt từ và siêu thuận từ
Hình 1.4. HC phụ thuộc kích thước hạt
Hình 1.5: Phân tử 1-naphthylamine
Hình 1.6. Phân tử 2-naphthylamine
Hình 1.7. Sơ đồ quá trình polymer hoá Naphthylamine
Hình 1.8. Dạng cation gốc của naphthylamine
Hình 1.9. Các dạng cộng hưởng của cation gốc naphthylamine
Hình 1.10. Sự kết hợp của cation gốc naphthylamine
Hình 1.11. Hình ảnh cấu tạo của polynaphthylamine
Hình 1.12. Sơ đồ tổng hợp nanocomposite theo phương pháp hóa học
Hình 2.1. Sơ đồ chế tạo Fe3O4
Hình 2.2. Sơ đồ tổng hợp polynaphthylamine
Hình 2.3. Sơ đồ tổng hợp nanocomposite PNa/Fe3O4

Hình 3.17. Đẳng nhiệt hấp phụ asen của vật liệu M2
Hình 3.18. Đẳng nhiệt hấp phụ asen của vật liệu M3
Hình 3.19. Đồ thị hấp phụ và giải hấp phụ N2 của mẫu Fe3O4
Hình 3.20. Đồ thị hấp phụ và giải hấp phụ N2 của mẫu M0
Hình 3.21. Đồ thị hấp phụ và giải hấp phụ N2 của mẫu M1
Hình 3.22. Thể tích lỗ xốp tích luỹ và sự phân bố thể tích lỗ xốp theo đường kính lỗ
của mẫu Fe3O4
Hình 3.23. Thể tích lỗ xốp tích luỹ và sự phân bố thể tích lỗ xốp theo đường kính lỗ
của mẫu M0
Hình 3.24. Thể tích lỗ xốp tích luỹ và sự phân bố thể tích lỗ xốp theo đường kính lỗ
của mẫu M1

4


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay các vật liệu từ ngày càng có ứng dụng quan trọng trong công nghệ
và trong cuộc sống, đặc biệt là các chất siêu thuận từ vì chúng có ưu điểm nổi trội là
vừa có từ tính lớn như chất sắt từ lại không có độ kháng từ như một chất thuận từ.
Hiện tượng siêu thuận từ xảy ra đối với các chất sắt từ có cấu tạo bởi các hạt tinh
thể nhỏ. Một trong số những chất siêu thuận từ hay gặp hiện nay đó là sắt, hợp kim
hay oxit của sắt [24]. Tuy nhiên những chất này thường rất dễ bị oxi hoá ngay cả
khi ở nhiệt độ phòng. Để giảm hiện tượng này người ta thường pha tạp hoặc bọc
polymer cho chúng để tạo thành hợp chất composite, khi đó từ tính của vật liệu tuy
có giảm nhưng vật liệu sẽ được bền hơn. Hiện nay đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu
về tính chất từ của vật liệu nanocomposite polymer/Fe 3O4 như nanocomposite
polyanilin/Fe3O4, nanocomposite polypyrol/Fe3O4. Với mỗi một polymer khác nhau,
thì từ tính của vật liệu cũng khác nhau, việc tìm ra polymer thích hợp cho composite
có từ tính tốt hơn, có nhiều tính năng ưu việt hơn sẽ là một đóng góp quan trọng

đổi ion,…), phương pháp sinh học, phương pháp hoá học…. Trong các kỹ thuật sử
dụng để loại bỏ asen, hấp phụ được đánh giá là kỹ thuật phổ biến có hiệu quả cao
trong xử lý nước. Hàng loạt chất hấp phụ mới được phát triển nhằm nâng cao hiệu
quả loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong nước đặc biệt là asen. Chất
hấp phụ nanocomposite được quan tâm đặc biệt vì chúng kết hợp được bản chất và
ưu thế của từng cấu tử nhất là các cấu tử có kích thước nano. Các nanocomposite
thường được sử dụng nhiều là nanocomposite polymer/Fe 3O4. Các nghiên cứu cho
thấy các oxit của sắt có ái lực cao với asen nên có khả năng hấp phụ asen tốt, đặc
biệt là Fe3O4 [3], ngoài ra Fe3O4 có từ tính mạnh, có thể sử dụng từ trường ngoài để
loại bỏ khỏi dung dịch một cách dễ dàng. Vì khả năng hấp phụ của vật liệu còn phụ
thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc [29] do đó vật liệu nano Fe 3O4 hứa hẹn có nhiều
ứng dụng trong việc xử lí asen trong nước.
Lớp polymer bao bọc bên ngoài các hạt nano oxit sắt từ thường là các
polymer có các nhóm chức có khả năng hút hoặc giữ các ion kim loại vào trong
thành phần liên kết. Do đó, các polymer cũng góp phần xử lí các kim loại nặng.
Ngoài ra các polymer này còn làm giảm khả năng bị oxi hoá của oxit sắt từ.

6


Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài của luận văn là “Chế tạo,
nghiên cứu tính chất từ của nanocomposite Polinapthylamin/Fe 3O4 và ứng
dụng xử lý As (III) trong nước”.
2. Mục đích luận văn
• Chế tạo hạt nano Fe3O4 bằng phương pháp khử không hoàn toàn Fe3+.
• Chế tạo hạt nanocomposite polynaphthylamin/Fe3O4 bằng phương pháp hóa học.
• Nghiên cứu cấu trúc và tính chất của vật liệu bằng phổ nhiễu xạ tia X,
kính hiển vi điện tử truyền qua (SEM), phân tích nhiệt, phổ Raman, phương
pháp đo từ tính.
• Nghiên cứu khả năng hấp phụ As (III) của vật liệu và các yếu tố ảnh hưởng

ion O2- với các lỗ trống tứ diện và bát diện được lấp đầy bởi các ion kim loại [17].

Hình 1.1. Cấu trúc spinel của Fe3O4

8


1.1.2. Tính chất từ của Fe3O4
1.1.2.1. Phân loại vật liệu từ [17]
Vật liệu từ là vật liệu bị từ hóa nhiều hay ít trong từ trường. Từ tính của các
vật liệu từ khác nhau tùy thuộc cấu trúc từ của chúng.
Tính chất từ của vật liệu được mô tả trong mối quan hệ giữa độ từ hoá của
vật liệu (M) với từ trường ngoài (H) bởi phương trình:
M = χ.H
Trong đó χ là độ cảm từ của vật liệu. Ta có thể phân loại các vật liệu từ như sau:
10-5

Nghịch từ
Thuận từ

tăng dần

Phản sắt từ
Feri từ
Sắt từ

106

* Vật liệu nghịch từ: Là vật liệu có độ cảm từ χ có giá trị âm và độ lớn vào
khoảng 10-5 (rất yếu). Nguồn gốc tính nghịch từ là chuyển động quỹ đạo của điện tử

tuân theo định luật tuyến tính với T.

Trạng thái sắt từ là trạng thái từ hóa tự phát: khi T < T C từ độ tự phát xuất
hiện khi cả H = 0. Tuy nhiên thông thường khi H = 0 ta thấy vật liệu bị khử từ. Điều
này được giải thích bởi cấu trúc đômen. Cấu trúc đômen làm đường cong từ hóa của
sắt từ có dạng phức tạp, có đặc trưng phi tuyến và có hiện tượng trễ.
* Siêu thuận từ
Siêu thuậ n từ là mộ t hiệ n tượ ng, mộ t trạ ng thá i từ tí nh xả y ra ở cá c vậ t
liệ u từ , mà ở đó chấ t biể u hiệ n cá c tí nh chấ t giố ng như cá c chấ t thuậ n từ , ngay
ở nhiệ t độ Cuire hay nhiệ t độ Né el. Đây là mộ t hiệ u ứ ng kí ch thướ c, về mặ t
bả n chấ t là sự thắ ng thế củ a năng lượ ng nhiệ t so vớ i năng lượ ng đị nh hướ ng
khi kí ch thướ c củ a hạ t quá nhỏ .
Hiện tượng siêu thuận từ xảy ra đối với các chất sắt từ có cấu tạo bởi các
hạt tinh thể nhỏ. Khi kích thước hạt lớn, hệ sẽ ở trạng thái đa đômen (mỗi hạt sẽ cấu
tạo từ nhiều đômen từ). Khi kích thước hạt giảm dần, chất sẽ chuyển sang trạng thái
đơn đômen, có nghĩa là mỗi hạt sẽ là một đômen. Khi kích thước hạt quá nhỏ, năng
lượng định hướng (mà chi phối chủ yếu ở đây là năng lượng dị hướng từ tinh thể)
nhỏ hơn nhiều so với năng lượng nhiệt, khi đó năng lượng nhiệt sẽ phá vỡ sự định

10


hướng song song của các mômen từ, khi đó mômen từ của hệ hạt sẽ định hướng hỗn
loạn như trong chất thuận từ.
Khi xảy ra hiện tượng siêu thuận từ, chất vẫn có mômen từ lớn của sắt từ,
nhưng lại thể hiện hành vi của chất thuận từ, có nghĩa là mômen từ biến đổi theo
hàm Langevin. Nếu ta đặt vào một từ trường ngoài, mômen từ có xu hướng định
hướng theo từ trường ngoài làm từ độ tăng dần lên. Nếu ta tiếp tục tăng thì từ độ sẽ
tiến tới một giá trị từ độ bão hoà, tất cả các mômen từ sẽ hoàn toàn song song với
nhau. Nếu ta ngắt từ trường ngoài, do vật liệu ở trạng thái đơn đômen nên các



Nhiệt độ TC khá cao của Fe3O4 được giải thích bởi việc tồn tại đồng thời của tương
tác trao đổi sắt từ của ion B – B và tương tác phản sắt từ mạnh mẽ giữa ion A – B.
Riêng đối với Fe3O4 còn tồn tại một nhiệt độ chuyển pha khác, đó là nhiệt độ chuyển
pha cấu trúc Verwey khoảng 118K. Dưới nhiệt độ này Fe 3O4 chuyển sang cấu trúc
tam tà làm tăng điện trở suất của vật liệu. Nhiệt độ Verwey thường được dùng để
phân biệt Fe3O4 với các oxit sắt khác ( γ − Fe 2O3 và α − Fe 2 O3 ) [31].
Khi hạt có kích thước lớn thì nó có cấu trúc đa đômen, mỗi đômen có véc tơ
từ độ hướng theo các hướng khác nhau. Trong trường hợp này quá trình từ hóa là
quá trình dịch vách và quay đômen. Tuy nhiên khi kích thước của vật giảm đến cỡ
nano (khoảng 10nm) có nhiều tính chất vật lý khác biệt so với vật liệu khối. Các
hiệu ứng vi mô như hiệu ứng lượng tử, hiệu ứng kích thước, hiệu ứng bề mặt ....
đóng vai trò quyết định đến tính chất của vật liệu. Đó là vì khi kích thước hạt giảm
xuống một giới hạn nhất định thì sự hình thành cấu trúc đa đômen không được ưu
tiên nữa, lúc này hạt sẽ tồn tại như các đơn đômen. Ở giới hạn này năng lượng nhiệt
có thể so sánh với năng lượng dị hướng.

Hình 1.2. Sự phá vỡ trật tự từ và trở thành vật liệu thuận từ
Sự giảm kích thước trong quá trình hình thành những hạt đơn đômen gây ra
hiện tượng siêu thuận từ. Đặc điểm của vật liệu siêu thuận từ là có từ tính mạnh khi có
từ trường ngoài tác dụng và không có từ tính khi tắt từ trường ngoài. Với những hạt từ
đơn đômen, có thể giả thiết rằng tất cả các mômen từ nguyên tử đều được sắp xếp
thẳng hàng như một “mômen” khổng lồ. Tính chất của mỗi hạt giống như một nguyên
tử thuận từ nhưng có một trật tự từ được sắp xếp bền vững trong mỗi hạt nano.

12


Hình 1.3. Đường cong từ hóa sắt từ và

13


khi kích thước hạt nhỏ hơn một giới hạn xác định (cỡ vài chục nanomet) thì chúng
sẽ nằm lơ lửng trong chất lỏng mang tạo thành một thể huyền phù và ta thu được
một loại chất lỏng có từ tính gọi là chất lỏng từ (CLT) [32].
CLT có ứng dụng nhiều trong thực tiễn và khoa học kĩ thuật như:
* CLT làm mực in trên các tờ đô la. Trên các tờ tiền này có pha một lượng nhỏ
các chất lỏng từ có kích thước và từ tính xác định. Khi đặt tờ đô la gần một nam châm
mạnh thì nó bị hút về phía nam châm, hiện tượng này dùng để kiểm tra tiền thật [9].
* CLT được sử dụng rộng rãi để bôi trơn hay bịt kín khe hở giữa các trục
quay của các motơ hay động cơ không có rò rỉ, đặc biệt là trong việc bịt kín chống
rò rỉ các chất độc hại ra môi trường [28].
* CLT được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu cấu trúc đômen từ trong
những băng đĩa ghi âm, đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa quang học, hợp kim vô định hình.....
1.1.3.2.

Ứng dụng trong y sinh

[18] Sự cô lập và phân tách các tế bào ra khỏi vùng miễn dịch được thực hiện
bằng cách liên kết các tế bào bị bệnh. Các hạt nano từ được chức năng hóa bề mặt
bằng các nhóm amino, Carboxyl, Streptavidine... Các nhóm chức này không chỉ ghi
nhận tế bào mà còn chỉ ra các phần tử liên kết hiệu quả với chúng. Kết quả nghiên
cứu cho thấy các hạt nano được chức năng hóa bề mặt với các nhóm chức khác
nhau sẽ liên kết với một hoặc một số loại tế bào. Chính điều này nên các hạt nano từ
tính được ứng dụng để nhận biết tế bào.
Sau khi các tế bào bệnh được nhận biết ta dùng từ trường điều khiển các hạt
nano mang theo các tế bào bệnh ra khỏi vùng miễn dịch với mục đích cô lập các tế
bào này. Phương pháp này đã được ứng dụng để điều trị và cô lập các tế bào ung
thư, virut HIV, các hạt bạch cầu ra khỏi vùng miễn dịch.

thu được có tính đồng nhất và độ tinh khiết hóa học không cao, bề mặt riêng nhỏ,
tốn nhiều năng lượng, gây ô nhiễm môi trường khi tổng hợp, khó thực hiện khi
trong hệ phản ứng có chất bay hơi.
1.1.4.1.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom - up)
Phương pháp từ dưới lên là phương pháp tạo các hạt nano từ các ion hoặc
các nguyên tử kết hợp lại với nhau. Phương pháp từ dưới lên được phát triển rất
mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các vật
liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay đều chế tạo bằng cách này. Phương pháp từ

15


dưới lên có thể chia thành 2 loại: Phương pháp vật lý và phương pháp hóa học hoặc
kết hợp cả 2 phương pháp hóa – lý.
Trong luận văn này chúng tôi thực hiện tổng hợp oxit sắt từ kích thước nano
theo phương pháp hóa học.
1.1.4.2. Phương pháp hoá học chế tạo hạt nano từ tính Fe3O4
1.1.4.2.1. Phương pháp vi nhũ tương [1]
Từ năm 1982, phương pháp vi nhũ tương được đề cập đến bởi Boutonnet,
dùng để tổng hợp ra các hạt nano Pt, Pd, Rh, Ir có kích thước 3÷5 nm. Từ đó đến
nay, phương pháp vi nhũ tương đã được sử dụng để tổng hợp những kim loại tinh
khiết và hạt nano bán dẫn với kích thước nhỏ. Phương pháp này thích hợp cho việc
tổng hợp nhiều loại hạt nano khác hoặc sự kết hợp của bột oxit với nước – dung
dịch có khả năng hòa tan được. Dung dịch có khả năng hòa tan này được nhũ tương
hóa với một chất hữu cơ, đồng nhất và không bị tích tụ lại. Bằng sự thay đổi những
điều kiện tổng hợp ta có thể điều khiển được kích thước của hạt được tạo ra.
Phương pháp vi nhũ tương có thể được phân thành hai loại:
- Phương pháp mixen (trộn) bình thường hay còn gọi là phương pháp dầu
trong nước (oil/water).
- Phương pháp mixen đảo còn gọi là phương pháp nước trong dầu (water/oil).

Tổng hợp hạt nano Fe 3O4 với tỉ phần mol hợp lí Fe 3+/Fe2+ = 2/1 trong môi
trường kiềm có pH = 9 ÷ 14 và trong điều kiện thiếu oxy.
Phương trình phản ứng xảy ra:
Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH- = Fe3O4 + 4H2O
Nếu có Oxy thì magnetite có thể bị oxy hóa thành hydroxide theo phản ứng:
Fe3O4 + 0,25 O2 + 4,5 H2O → 3Fe(OH)3
1.1.4.2.3. Phương pháp khử không hoàn toàn
Phương pháp này tương tự như phương pháp đồng kết tủa, tuy nhiên sử
dụng hóa chất ban đầu là dung dịch Fe 3+. Cho dung dịch chứa Fe 3+ tác dụng với
muối trong môi trường axit với tỉ lệ thích hợp sao cho Fe 3+ sẽ bị khử 1 phần
thành Fe 2+. Theo cơ chế :
Fe3+ + e = Fe2+
Dung dịch thu được chứa đồng thời 2 muối sắt Fe 3+ và Fe2+ với tỉ lệ 2 :1, cho
dung dịch tác dụng với bazơ trong môi trường pH từ 9 – 11 theo phản ứng :
2Fe3+ + Fe2+ + 8OH- = Fe3O4+H2O

17


Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình chế tạo tạo thành Fe3O4 :
2FeCl3 + Na 2SO 3 + H 2O → 2FeCl 2 + Na 2SO 4 + 2HCl
FeCl3 + FeCl 2 + 8NH 3 + 4H 2O = Fe3O 4 ↓ +8NH 4Cl
Trong luận văn này chúng tôi sử dụng phương pháp này để tổng hợp hạt
nano Fe3O4.
1.2. Tổng quan về polynaphthylamine (PNA)
6.1. Giới thiệu về monome naphthylamine
Có công thức hóa học là : C10H7NH2.
Có hai đồng phân là:
1- Naphthylamine (1-Aminonaphthalene, α -Naphthylamine)
2- Naphthylamine (2-Aminonaphthalene, β -Naphthylamine)

tử là 143.19 g/mol, mật độ 1.061g/cm3, nhiệt độ nóng chảy là 1110C-1130C, nhiệt độ
sôi là 3060C. Hòa tan trong nước nóng, rượu, ete, và nhiều loại dung môi hữu cơ.
2- naphthylamine là một chất gây ung thư nên bây giờ chỉ được sử dụng
trong nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Nó trước đây đã được sử dụng như một
trung gian trong sản xuất thuốc nhuộm, như là một chống oxy trong ngành công
nghiệp cao su và để sản xuất 2-chloronaphthylamine.
1.2.1.2.

Tính chất hóa học

Phân tử naphthylamine gồm 1 gốc –C10H7 liên kết với 1 nhóm amino
(-NH2), giữa chúng có ảnh hưởng qua lại với nhau. Vòng thơm hút electron từ nhóm
–NH2 làm mật độ điện tích âm trên nguyên tử nitơ giảm mạnh, do vậy nguyên tử
nitơ trong naphthylamine cũng có cặp electron chưa liên kết nhưng tính bazơ của
naphtnylamine thể hiện rất yếu. Do hiệu ứng liên hợp nên khi nhóm –NH 2 liên kết
với vòng thơm đã làm mật độ electron trên vòng thơm tăng lên, đặc biệt là những vị
trí ortho và para nên khả năng tham gia phản ứng thế nucleophin dễ dàng hơn so với
naphthalene. Ngoài ra do hiệu ứng cảm ứng mà vị trí nhóm para của naphthylamine
được hoạt hóa nên cũng có khả năng tham gia phản ứng polymer hóa.
1.2.1.3. Ứng dụng

19


1- Naphthylamine được sử dụng như một phụ gia thuốc lá, trong thuốc
nhuộm, trong một số thuốc diệt cỏ.
2- Naphthylamine trước đây đã được sử dụng như một trung gian trong sản
xuất thuốc nhuộm, như là một chống oxy trong ngành công nghiệp cao su, và để sản
xuất 2-chloronaphthylamine
1.2.2.


Chất oxi hoá

Dung môi
hữu cơ

Dung dịch

polymer

Hình 1.7. Sơ đồ quá trình polymer hoá Naphthylamine
1.2.2.1.2. Polymer hóa Naphthylamine bằng phương pháp điện hóa
Quá trình polymer hoá Naphthylamine bằng phương pháp điện hoá cũng bắt nguồn
từ con đường giống như pha tạp hóa học ngoại trừ việc động lực cho sự oxi hóa và khử
được cung cấp bởi nguồn điện áp ngoài (ví dụ, bằng thế điện hóa của điện cực làm việc).
Quá trình tổng hợp polynaphthylamine bằng phương pháp điện hóa được
thực hiện trên điện cực anot, trong dung dịch axit có monome naphthylamine hòa
tan. Cho đến nay cơ chế tổng hợp điện hóa polynaphthylamine nói riêng và polymer
dẫn nói chung vẫn chưa được lý giải một cách thuyết phục. Tuy nhiên về tổng thể
cơ chế polymer hóa điện hóa được mô tả theo sơ đồ các bước chính như sau [34]:
1. Khuyếch tán và hấp phụ naphthylamine
2. Oxi hóa naphthylamine
3. Hình thành polymer trên bề mặt điện cực
4. Ổn định màng polymer
5. Oxi hóa - khử bản thân màng PNA
1.2.2.2. Cơ chế trùng hợp polynaphthylamine [27]
Cơ chế trùng hợp được bắt đầu với sự hình thành của một cation gốc
(C10H7NH2+), với sự chuyển dịch của một electron ở mức năng lượng 2s của nguyên
tử N như trong hình 1.5. Sự chuyển dịch của electron xảy ra với bất cứ giá trị pH
nào. Khi có mặt chất xúc tác, phản ứng sẽ được tiến hành mạnh hơn, sau đó nó sẽ

+

+

H2N

NH2

+

+

NH2

HN

+

+

NH2

NH

N
H

Hình 1.10. Sự kết hợp của cation gốc naphthylamine
Khi đó các polymer được hình thành có các dạng như sau