Nanocomposites metal-polymer, characteristics, properties, synthesis and applications

NANOCOMPOSITES
METAL – POLYMER
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HẠNH
HVTH: PHAN NGUYỄN THU XUÂN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
1
Một số định nghĩa
Composite: vật liệu tổng hợp từ
nhiều vật liệu khác nhau tạo nên,
có tính năng hơn hẳn các vật liệu
ban đầu.
2
Composite
Một số định nghĩa
Nanocomposite:
-
Thành phần cốt (sợi, hạt ): đảm bảo những
tính năng cơ học cần thiết.
-
Thành phần nền kết dính: đảm bảo sự liên kết
và hài hòa giữa các thành phần với nhau.
-
Các chất xúc tác
3
Nanocomposite
Một số định nghĩa
Nanocomposite kim loại – polyme:
polyme đóng vai trò như một chất bao
bọc bên ngoài và ổn định hạt kim loại

bên trong.
4
Nanocomposite kim loại – polymer
Chế tạo Nanocomposite kim loại – polymer
5
Phương pháp in-situ: monome
được trùng hợp, ion kim loại được
đưa vào trước hay sau quá trình
trùng hợp. Sau đó ion kim loại
trong nền polyme được khử để
hình thành hạt nano
Chế tạo Nanocomposite kim loại – polymer
6
Phương pháp ex-situ: hạt nano
kim loại được tổng hợp trước và
bề mặt được thụ động hữu cơ,
được phân tán vào dung dịch
polyme hay dịch monome sau đó
tiến hành trùng hợp.
7
Phương pháp tổng hợp
Phương pháp khử hoá học
8
9
Tính chất của nano
Plasmon
Chấm lượng tử
Tính chất xúc tác
Tính chất nhiệt
Tính chất điện

Tính chất quang
Hiệu ứng kích thước
Hiệu ứng bề mặt
10
Một số phương pháp điều chế hạt nano Bạc
Phương pháp ăn mòn laser
Phương pháp khử hoá học
Phương pháp vật lý
Phương pháp hoá lý
Phương pháp sinh học
ỨNG DỤNG
TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE AG/PVA
11
12
KẾT QUẢ
TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE AG/PVA
13
Phản ứng tạo hạt nano Ag trong môi trường PVA
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
14
Phổ UV – Vis của dung dịch PVA
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
15
Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO
3
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
16

Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO
3
/PVA
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
17
Phổ UV – Vis của dung dịch nanocomposite AgNO
3
/PVA
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
18
Các dung dịch PVA, AgNO
3
và AgNO
3
/PVA không thấy đỉnh hấp
thụ trong vùng bước sóng từ 390 ÷ 450nm.
Dung dịch nanocomposite có một đỉnh rất rõ ở bước sóng 415.5nm
trong dải bước sóng đo từ 190 ÷ 700nm.
Như vậy, kết luận trong dung dịch đã có sự hiện diện của các hạt
nano Ag sau phản ứng khử AgNO
3
trong PVA, đỉnh hấp thu này là kết
quả của hiện tượng cộng hưởng plasmon xảy ra trên bề mặt của các hạt
nano Ag.
Nhận
xét:
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS

19
Phổ UV – Vis của dd nanocomposite (1 ÷ 7%) bước sóng từ 350 ÷ 700nm.
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
20
Hàm lượng AgNO
3
trong hỗn hợp AgNO
3
/PVA tăng (từ 1 ÷ 7%)
thì độ hấp thụ của nanocomposite Ag/PVA cũng tăng dần và đỉnh
hấp thụ của nanocomposite Ag/PVA cũng dịch chuyển dần theo các
bước sóng lớn hơn (từ 419 ÷ 436,5nm).
Hàm lượng AgNO
3
tăng, các hạt Ag tạo thành dễ dàng tụ hợp lại
với nhau hơn, dẫn tới kích thước của hạt nano Ag cũng tăng lên.
Nhận
xét:
KẾT QUẢ
Kết quả chụp TEM
21
Hạt nano Ag trong nanocomposite (1%) (thang đo 50nm)
KẾT QUẢ
Kết quả chụp TEM
22
Hạt nano Ag trong nanocomposite (4%)
KẾT QUẢ
Kết quả chụp TEM
23

Hạt nano Ag trong nanocomposite (6%) (thang đo 100nm)
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
24
Hàm lượng AgNO
3
là 1% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu
kích thước trong khoảng từ 10 ÷ 30nm và phân bố đều trong composite.
Hàm lượng AgNO
3
là 4% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu
kích thước từ 10 ÷ 50nm, phân bố không đều, có hiện tượng dính tụ.
Hàm lượng AgNO
3
là 6% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu
kích thước từ 10 ÷ 50nm và kết dính lại với nhau.
Nhận
xét:
KẾT QUẢ
Kết quả chụp phổ UV – VIS
25
Như vậy, khi hàm lượng AgNO
3
tăng thì kích thước hạt nano Ag
cũng tăng theo, kết quả này phù hợp với kết quả chụp UV – Vis. Và khi
hàm lượng AgNO
3
nhỏ(1%) thì độ phân bố của hạt nano Ag đều,
nhưng khi hàm lượng AgNO
3

tăng (4%) thì có hiện tượng kết dính lại
với nhau và khi hàm lượng AgNO
3
tăng lên 6% thì các hạt nano Ag kết
dính lại với nhau.
Nhận
xét: