Vật liệu nanocomposite kết hợp giữa kim loại và polymer

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
TIỂU LUẬN MÔN HOÁ HỌC NANO
Đề tài:
NANOCOMPOSITE
METAL – POLYMER
I
GVHD: PSG.TS. Nguyễn Ngọc Hạnh
HVTH: Phan Nguyễn Thu Xuân-13050206
zz
TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2014
TP. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2014
LỜI NHẬN XÉT











TP. Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 03 năm 2014
Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hạnh
II
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ii
DANH MỤC BẢNG iii

Giới thiệu về công nghệ nano 1
Tổng hợp hạt nano bạc 15
Kết quả: 21
TÀI LIỆU THAM KHẢO 28
I
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Biểu diễn hai phương pháp in-situ và ex -situ 4
Hình 1.2 Tổng hợp nanocomposite bằng phương pháp khử hoá học 5
Hình 1.3 Sự mở rộng khe dải và mức năng lượng của các nguyên tử với sự gia tăng kích thước 8
Hình 1.4 Sự phân bố của các nguyên tử trên bề mặt so với tổng nguyên tử có trong các hạt 11
Hình 1.5 Sự dao động plasmon của các hạt hình cầu dưới tác động của điện trường ánh sáng 13
Hình 1.6 Sự thay đổi phổ UV – Vis của các hạt có kích thước khác nhau 14
Hình 1.7 Phổ UV – Vis của hạt que nano 14
Hình 2.8 Phương pháp từ trên xuống và phương pháp từ dưới lên 15
Hình 3.9 Phổ UV – Vis của dung dịch PVA 22
Hình 3.10 Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO3 22
Hình 3.11 Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO3/PVA 23
Hình 3.12 Phổ UV – Vis của dung dịch nanocomposite AgNO3/PVA 23
Hình 3.13 Phổ UV – Vis của dung dịch nanocomposite (1 ÷ 7%) trong dải bước sóng từ 350 ÷ 700nm 24
Hình 3.14 Ảnh TEM của hạt nano Ag trong vật liệu nanocomposite (1%) (thang đo 50nm) 25
Hình 3.15 Ảnh TEM của hạt nano Ag trong vật liệu nanocomposite (4%) 26
Hình 3.16 Ảnh TEM của hạt nano Ag trong vật liệu nanocompsite (6%) (thang đo 100nm) 26
II
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu 7
Bảng 2.2 Tính chất của PVA 18
Bảng 3.3 Bảng số liệu khảo sát ảnh hưởng hàm lượng AgNO3 tới quá trình tổng hợp nanocomposite 24
III
NANOCOMPOSITES METAL - POLYMER
Khoa học và công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học và công nghệ mới, phát triển rất

nhanh chóng tạo ra các vật liệu có kích thước trong khoảng 0,1-100nm. Vật liệu được chế tạo
bằng công nghệ nano thể hiện nhiều tính chất mới lạ do hiệu ứng kích thước. Khoa học và công
nghệ nano trên cơ sở liên hợp đa ngành đã tạo nên cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Hiện nay,
nhiều nước trên thế giới xem công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển, đã có
hàng trăm sản phẩm của công nghệ nano được thương mại, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như
điện tử, hóa học, y sinh, môi trường…
Việc kết hợp giữa các loại polymer với các hạt nano Ag nhằm mục đích tạo ra một loại
vật liệu mới, khai thác những tính chất vật lý, hóa học, sinh học, đặc thù. Ví dụ: một số tính chất
quang, nhiệt, điện ,từ tính, hay xúc tác Vì vậy, hạt nano kim loại có khả năng ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực như bán dẫn, xúc tác, vật lý lượng tử, y học, sinh học, mội trường, công nghệ hóa
học, công nghệ thực phẩm và bao bì,…[30].
Polyvinylancol sử dụng để tạo nanocomsite bởi tính công nghệ thuận lợi như: dễ gia
công, ổn định tốt đối với các hạt kim loại nhỏ, nó có tác dụng bảo vệ cũng như ngăn ngừa sự kết
tụ và lắng đọng [30].
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NANO
1.1 KHÁI NIỆM VÀ SỰ RA ĐỜI CỦA CÔNG NGHỆ NANO
1.1.1 Khái niệm [2]
Vật liệu nano là vật liệu có ít nhất một chiều có kích thước nano mét nano mét. Về trạng
thái của vật lệu người ta chia thành ba trạng thái rắn, lỏng, khí. Hiện nay, vật liệu nano được
nghiên cứu chủ yếu là vật liệu ở trạng thái rắn. Về hình dáng vật liệu người ta phân chia thành
các loại sau: ba chiều có kích thước nano (hạt nano, đám nano), hai chiều có kích thước nano
(màng mỏng), một chiều (dây mỏng). Ngoài ra, còn có vật liệu có cấu trúc nano hay
nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nano hoặc cấu trúc của nó có
nano không chiều.
Các chất rắn ở nhiệt độ thường có thể được chia (kim loại, gốm, chất bán dẫn polymer ).
Các chất này có thể chia nhỏ nữa thành (vật liệu sinh học, vật liệu xúc tác ).
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
1
Tất cả các chất này có tính chất biến thiên rộng, có nhiều tính chất khác dưới dạng nano.
1.1.2 Sự ra đời của công nghệ nano [2]

Thuật ngữ công nghệ nano xuất hiện từ những năm 70 của thế kỷ 20 liên quan đến công
nghệ chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi điện tử. Độ chính xác ở đây đòi hỏi rất cao từ 0.1 –
100nm tức là phải chính xác đến từng lớp nguyên tử, phân tử. Mặt khác, quá trình vi hình hóa
các linh kiện cũng đòi hỏi người ta phải nghiên cứu các lớp mỏng bề dày cỡ nm, các sợi mảnh có
bề ngang cỡ nm, các hạt có đường kính cỡ nm. Phát hiện ra hàng loạt hiện tượng, tính chất mới
mẻ có thể ứng dụng vào nhiều chuyên ngành rất khác nhau để tạo thành các ngành khoa học mới
gắn thêm chữ nano. Hơn nữa, việc nghiên cứu các quá trình sống xảy ra trong tế bào cho thấy sự
sản xuất ra các chất cho sự sống như protein đều được thực hiện bởi sự lắp ráp vô cùng tinh vi
các phân tử với nhau mà thành. Tức là cũng ở trong công nghệ nano.
1.1.3 Ý nghĩa của công nghệ nano và khoa học nano [2]
Khoa học và công nghệ nano có ý nghĩa quan trọng và cực kỳ hấp dẫn vì những lý do:
- Tương tác của các nguyên tử và các điện tử trong vật liệu bị ảnh hưởng bởi các biến đổi
trong phạm vi thang nano. Do đó, khi làm thay đổi cấu hình trong thang nano của vật liệu ta có
thể “điều khiển” được tính chất của vật liệu mà không phải thay đổi thành phần hóa học của
chúng. Ví dụ, thay đổi kích thước hạt nano sẽ làm chúng đổi màu ánh sáng phát ra hoặc thay đổi
các hạt nano từ tính để chúng trở thành một đomen thì tính chất từ của chúng thay đổi hẳn.
- Vật liệu nano có diện tích mặt ngoài rất lớn nên rất lý tưởng dùng vào chức năng xúc
tác cho hệ phản ứng hóa học, hấp phụ, nhả thuốc chữa bệnh từ từ trong cơ thể, lưu trữ năng
lượng và liệu pháp mỹ phẩm.
- Vật liệu có chứa các cấu trúc nano có thể cứng hơn nhưng lại bền hơn vật liệu không
hàm chứa cấu trúc nano. Các hạt nano phân tán trên một nền thích hợp có thể tạo ra các loại vật
liệu composite siêu cứng.
- Tốc độ tương tác và truyền tín hiệu giữa các cấu trúc nano nhanh hơn giữa các cấu trúc
micro rất nhiều và có thể sử dụng các tính chất siêu việt này để chế tạo các hệ thống nhanh hơn
với hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
2
- Vì các hệ sinh học về cơ bản có tổ chức vật chất ở thang nano nên các bộ phận nhân tạo
dùng trong tế bào có tổ chức cấu trúc nano bắt chước tự nhiên thì chúng sẽ tương hợp sinh học.
Điều này cực kỳ quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe.

1.2 COMPOSITE [1]
Vật liệu composite hay composite là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau
tạo nên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu khi những vật liệu này làm việc
riêng rẽ.
Những thành phần của vật liệu nanocomposite bao gồm: Thứ nhất, thành phần cốt (các
sợi, hạt ) nhằm đảm bảo composite có những tính năng cơ học cần thiết. Thứ hai, thành phần
nền kết dính nhằm đảm bảo cho sự liên kết và làm hài hòa giữa các thành phần của composite
với nhau. Khả năng khai thác của vật liệu composite phụ thuộc trước hết vào đặc tính cơ, lý, hóa
của các thành phần, cấu trúc phân bố của vật liệu cốt cũng như độ bền vững liên kết giữa nền và
cốt. Thông thường, thành phần cốt đảm bảo cho vật liệu composite có độ cứng độ bền cơ học
cao. Còn chất liệu nền không những đảm bảo cho các thành phần composite liên kết hoài hòa với
nhau đảm bảo tính liền khối của vật liệu, tạo ra kết cấu composite phân bố lại chịu tải khi một
phần cốt đã bị đứt gãy để đảm bảo tính liên tục của kết cấu mà chất liệu nền cũng chịu một phần
lớn khả năng chịu nhiệt chịu ăn mòn của vật liệu và cũng chính vật lệu nền là cơ sở để xác định
phương thức công nghệ chế tạo sản phẩm. Ngoài hai thành phần cơ bản trên thì trong vật liệu
composite còn có các phụ gia khác như chất xúc tác, chất xúc tiến, chất tạo màu Vật liệu
composite có nhiều tính năng tốt là nhẹ, bền, cơ tính cao, chịu nhiệt, chịu hóa chất và giá thành
phù hợp nên được sử dụng rất rộng rãi. Hầu hết, vật liệu composite được ứng dụng trong các lĩnh
vực như giao thông vận tải, xây dựng, công nghiệp, y tế, hàng không, vũ trụ…
1.3 NANOCOMPOSITE KIM LOẠI – POLYME
Nano kim loại – polyme: là loại vật liệu mà trong đó polyme đóng vai trò như một chất
bao bọc bên ngoài và ổn định hạt kim loại bên trong, thể hiện nhiều tính năng khác nhau (thể
hiện tính năng cơ tính: bền nhiệt hay không bền nhiệt; tính năng ưa nước hay kỵ nước, thể hiện
tính năng điện tính: dẫn điện hay không dẫn điện). [24]
Do bản chất của nano kim loại và polyme rất khác nhau – nano kim loại là chất vô cơ và
có tính ưa nước, còn polyme là chất hữu cơ và nói chung không ưa nước, nên việc đưa nano kim
loại vào trong mạng nền polyme là rất khó khăn. Do vậy, nano thường được biến tính trước khi
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
3
cho vào polyme bằng cách kết hợp với các chất hoạt tính bề mặt (surfactants) hoặc các tác nhân

tương hợp(compatibilizing agents hoặc compatibilisers) như các axít aminô, các iôn alkyl
amonium, silan, crown ete Thông thường, các phương pháp chế tạo được phân loại thành:
• Trộn hợp nóng chảy (Melt intercalation)
• Trộn hợp polyme trong dung dịch (Polymer solution intercalation)
• Trùng hợp nhũ tương (Emulsion intercalation)
Ngày nay công nghệ chế tạo có nanocomposite kim loại/polyme có thể chia thành
phương pháp in-situ và ex -situ:
Hình 1.1 Biểu diễn hai phương pháp in-situ và ex -situ
- 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 bởi tác nhân hóa học,
bởi nhiệt hay bức xạ, để hình thành hạt nano. Phương pháp này thường không đơn giản và thuận
lợi như ex-situ, nhưng cho kết quả tốt hơn và có thể điều chỉnh chất lượng sản phẩm vật liệu
nanocomposite. [25]
- Phương pháp ex-situ: hạt nano kim loại được tổng hợp trước và bề mặt được thụ động
hữu cơ. Từ đó hạt nano được phân tán vào dung dịch polyme hay dịch monome sau đó tiến hành
trùng hợp. [25]
+ Đầu tiên, hạt nano kim loại được chuẩn bị và tránh sự lắng đọng, đồng thời ổn định
ngay mầm tinh thể. Quá trình được thực hiện bởi sự khử dung dịch muối trong dung môi thích
hợp. Phương pháp tạo hạt này nhằm ngăn ngừa sự kết tụ của các hạt. [25]
+ Tiếp theo, hạt nano được đưa vào trong polyme. Quá trình được thực hiện do sự trộn
các hạt nano kim loại với dung dịch của polyme hoặc monome, mà sự khuấy trộn này tùy thuộc
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
4
vào quá trình gia công polyme. Tuy nhiên, phương pháp này bị giới hạn bởi sự phân tán. Do đó,
quá trình này rất khó có thể thu được composite có sự phân bố tốt và sẽ kết tụ lại. [25]
Hiện nay trên thế giới thì phương pháp in-situ được phổ biến và dùng rộng rãi hơn
phương pháp ex-situ để chế tạo nanocomposite kim loại/polyme. Vì: phương pháp in-situ đơn
giản, thuận lợi, cho kết quả tốt hơn và có thể điều chỉnh được chất lượng sản phẩm.
1.4 TỔNG HỢP NANOCOMPOSITE BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỬ HÓA HỌC [24]
Phương pháp khử hóa học: là phương pháp được đặc trưng bởi sự phân bố cỡ hạt nano

hẹp, quá trình tổng hợp đơn giản và hạt nano được ổn định trong hệ tốt. Phương pháp khử hóa
học dựa vào nhiều tiến trình khử khác nhau và liên quan nhiều đến polyme, copolyme…
Hình 1.2 Tổng hợp nanocomposite bằng phương pháp khử hoá học
1.4.1 Chất khử
Những chất khử thường dùng là hydro và những hợp chất có chứa hydro. Những chất
khử hiệu quả cao NaBH
4
(chất khử mạnh), LiAlEt
3
H, Et
3
SiH (khử mạnh, chậm), (EG) ethylene
glycol, (DG) diethylene glycol, (TG) triethylene glycol
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
5
1.4.2 Phương pháp khử
Phương pháp tạo mầm: là phương pháp khử hóa học các kim loại trong dung dịch muối
của chúng. Các kim loại như Cu, Cr, Ag thường được điều chế bằng phương pháp khử điện hóa
hay khử bằng bức xạ hóa học. Trong trường hợp này thực tế một lượng nhất định kim loại có thể
cho vào polyme.
Phương pháp khử trong môi trường polyme: phương pháp này bao gồm sự khử các
phân tử kim loại trong một hỗn hợp tạo với polyme. Hỗn hợp này khoảng 1 – 15% kim loại. Sự
tập trung của các ion kim loại được giới hạn bởi các nhóm chức của polyme và phụ thuộc vào
cấu tạo của hỗn hợp tạo thành. Có sự tương tác của hỗn hợp chất khử với nền polyme, trong phân
tử polyme tồn tại những khoảng trống là nơi chứa đựng và cản trở sự gia tăng kích thước của các
hạt nano.
1.5 TÍNH CHẤT CỦA NANO
Những tính chất của hạt nano xuất hiện là hệ quả của nguyên lý giam cầm lượng tử và sự
cân xứng cao của bề mặt các nguyên tử, những điều này phụ thuộc trực tiếp vào kích thước hạt
nano. Sự điều chỉnh kích thước của hạt nano có thể dẫn tới những thay đổi về tính chất của các

hạt, đây là nguyên nhân và chủ đề của nhiều nghiên cứu. Không giống với vật liệu khối có những
tính chất vật lý không thay đổi theo khối lượng [10], hạt nano cho thấy khả năng thay đổi những
tính chất như điện, từ và quang học theo kích thước hạt. Sự xuất hiện những hiệu ứng này là bởi
những mức năng lượng không giống nhau của các hạt nhỏ trong vật liệu khối, nhưng riêng rẽ,
bởi hiệu ứng giam cầm điện tử.
Vì thế, tính chất vật lý của hạt nano được xác định bởi kích thước của các hạt. [3]
Vật liệu nano có những tính chất kỳ lạ khác hẳn với tính chất vật liệu khối đã nghiên cứu
trước. Sự khác biệt về tính chất của vật liệu nano so với vật liệu khối được bắt nguồn từ hai hiện
tượng sau đây:
Hiệu ứng bề mặt:
Khi vật liệu có kích thước nhỏ thì tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên
tử (gọi là tỉ số f) của vật liệu gia tăng. Do nguyên tử trên bề mặt có nhiều tính chất khác biệt so
với tính chất của các nguyên tử ở bên trong lòng vật liệu nên khi kích thước vật liệu giảm đi thì
hiệu ứng có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, hay còn gọi là hiệu ứng bề mặt tăng lên do tỉ số
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
6
f tăng. Khi kích thước của vật liệu giảm đến nm thì giá trị f này tăng lên đáng kể. Hiệu ứng bề
mặt luôn có tác dụng với tất cả các giá trị của kích thước, hạt càng bé thì hiệu ứng càng lớn và
ngược lại. Ở đây không có giới hạn nào cả, ngay cả vật liệu khối truyền thống cũng có hiệu ứng
bề mặt, chỉ có điều hiệu ứng này nhỏ thường bị bỏ qua. Vì vậy, việc ứng dụng hiệu ứng bề mặt
của vật liệu nano tương đối dễ dàng [3].
Bảng 1.1 Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu
Đường kính
hạt nano (nm)
Số nguyên
tử
Tỉ số nguyên tử trên
bề mặt (%)
Năng lượng bề
mặt (erg/mol)

Năng lượng bề
mặt/Năng lượng tổng
(%)
10 30.000 20 4,08 x10
11
7,6
5 4.000 40 8,16 x10
11
14,3
2 250 80 2,04 x10
12
35,3
1 30 90 9,23 x10
12
82,2
Hiệu ứng kích thước:
Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước của vật liệu nano đã làm cho vật liệu này
trở nên kì lạ hơn nhiều so với các vật liệu truyền thống. Đối với một vật liệu, mỗi một tính chất
của vật liệu này đều có một độ dài đặc trưng. Độ dài đặc trưng của rất nhiều các tính chất của vật
liệu đều rơi vào kích thước nm. Ở vật liệu khối, kích thước vật liệu lớn hơn nhiều lần độ dài đặc
trưng này dẫn đến các tính chất vật lý đã biết. Nhưng khi kích thước của vật liệu có thể so sánh
được với độ dài đặc trưng đó thì tính chất có liên quan đến độ dài đặc trưng bị thay đổi đột ngột,
khác hẳn so với tính chất đã biết trước đó. Ở đây không có sự chuyển tiếp một cách liên tục về
tính chất khi đi từ vật liệu khối đến vật liệu nano. Chính vì vậy, khi nói đến vật liệu nano, chúng
ta phải nhắc đến tính chất đi kèm của vật liệu đó. Ví dụ, đối với kim loại, quãng đường tự do
trung bình của điện tử có giá trị vài chục nm. Khi chúng ta cho dòng điện chạy qua một dây dẫn
kim loại, nếu kích thước của dây rất lớn so với quãng đường tự do trung bình của điện tử trong
kim loại này thì chúng ta sẽ có định luật Ohm cho dây dẫn. Định luật cho thấy sự tỉ lệ tuyến tính
của dòng và thế đặt ở hai đầu sợi dây. Bây giờ chúng ta thu nhỏ kích thước của sợi dây cho đến
khi nhỏ hơn độ dài quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại thì sự tỉ lệ liên tục

giữa dòng và thế không còn nữa mà tỉ lệ gián đoạn với một lượng tử độ dẫn là e2/ħ, trong đó e là
điện tích của điện tử, ħ là hằng đó Planck. Lúc này hiệu ứng lượng tử xuất hiện. Có rất nhiều tính
chất bị thay đổi giống như độ dẫn, tức là bị lượng tử hóa do kích thước giảm đi. Hiện tượng này
được gọi là hiệu ứng chuyển tiếp cổ điển-lượng tử trong các vật liệu nano do việc giam hãm các
vật thể trong một không gian hẹp mang lại (giam hãm lượng tử) [3].
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
7
Hình 1.3 Sự mở rộng khe dải và mức năng lượng của các nguyên tử với sự gia tăng kích thước
Mức năng lượng Fermi (EF) là mức năng lượng đầy cao nhất của hệ thống trong trạng
thái đáy. Khe dải (Eg) của hệ thống này là khe năng lượng giữa trạng thái năng lượng cao nhất
và thấp nhất. Trong hệ thống này, từ những nguyên tử cho tới vật liệu khối, sự dàn trải năng
lượng được quyết định bởi mức độ choàng lên nhau giữa các quỹ đạo (orbital) điện tử. Điều này
có thể kết hợp ở trong phân tử để hình thành orbital phân tử và xa hơn để mở rộng cấu trúc dải,
như trong kim loại hay bán dẫn. Giá trị của Eg tương ứng với EF được tách bởi số electron tự do
trong cấu trúc dải mở rộng. Với vật liệu khối, số electron tự do trong cấu trúc dải bằng số nguyên
tử trong khối vật liệu. Điều này dẫn đến Eg rất nhỏ và vì thế chỉ quan sát được tại nhiệt độ thấp.
Dưới nhiệt độ này, các electron tự do của kim loại có thể dễ dàng nhảy lên một trạng thái năng
lượng cao hơn, và có thể tự do di chuyển trong cấu trúc. Trong vật liệu bán dẫn, số electron tự do
ít hơn đáng kể so với số nguyên tử. Điều này dẫn tới Eg cao hơn tại nhiệt độ thường. Như thế có
nghĩa trong bán dẫn các electron sẽ không di chuyển tự do và dẫn điện nếu không có nguồn năng
lượng kích thích.
Mức năng lượng điện tử trung bình (khe Kubo) được tính:
- δ là khe Kubo
- EF là mức năng lượng Fermi của vật liệu khối
- n là tổng số electron hóa trị trong hạt.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
8
Ví dụ: hạt nano Ag với đường kính 3nm và khoảng 1000 nguyên tử (tương ứng với 1000
electron hóa trị) sẽ có giá trị δ khoảng 5 ÷ 10meV. Nếu năng lượng nhiệt, kT thấp hơn khe Kubo
thì hạt nano sẽ giống với kim loại tự nhiên, nhưng nếu kT hạ xuống dưới khe Kubo nó sẽ trở

thành phi kim loại. Tại nhiệt độ thường kT có giá trị khoảng 26 meV, vì thế hạt nano Ag cở 3nm
sẽ biểu hiện tính chất của một kim loại. Tuy nhiên, nếu kích cỡ của hạt nano được giảm đi, hay
nhiệt độ thấp hơn thì hạt nano sẽ thể hiện tính chất phi kim loại.
Sử dụng học thuyết này và mức năng lượng Fermi của kim loại Ag là 5,5 eV, khi đó hạt
nano Ag sẽ mất tính chất kim loại khi có dưới 280 nguyên tử tại nhiệt độ phòng. Vì khe Kubo
trong hạt nano nên có những tính chất như dẫn điện, nhạy từ (magnetic susceptibility) thể hiện
qua hiệu ứng kích thước lượng tử. Những hiệu ứng này dẫn tới khả năng ứng dụng của hạt nano
trong các lĩnh vực như xúc tác, quang học hay y học.
Tính chất quang
Như trên đã nói, tính chất quang học của hạt nano vàng, bạc trộn trong thủy tinh làm cho
các sản phẩm từ thủy tinh có các màu sắc khác nhau đã được người La Mã sử dụng từ hàng ngàn
năm trước. Các hiện tượng đó bắt nguồn từ hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt (surface
plasmon resonance) do điện tử tự do trong hạt nano hấp thụ ánh sáng chiếu vào. Kim loại có
nhiều điện tử tự do, các điện tử tự do này sẽ dao động dưới tác dụng của điện từ trường bên
ngoài như ánh sáng. Thông thường các dao động bị dập tắt nhanh chóng bởi các sai hỏng mạng
hay bởi chính các nút mạng tinh thể trong kim loại khi quãng đường tự do trung bình của điện tử
nhỏ hơn kích thước. Nhưng khi kích thước của kim loại nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình
thì hiện tượng dập tắt không còn nữa mà điện tử sẽ dao động cộng hưởng với ánh sáng kích
thích. Do vậy, tính chất quang của hạt nano có được do sự dao động tập thể của các điện tử dẫn
đến từ quá trình tương tác với bức xạ sóng điện từ. Khi dao động như vậy, các điện tử sẽ phân bố
lại trong hạt nano làm cho hạt nano bị phân cực điện tạo thành một lưỡng cực điện. Ngoài ra, mật
độ hạt nano cũng ảnh hưởng đến tính chất quang. Nếu mật độ loãng thì có thể coi như gần đúng
hạt tự do, nếu nồng độ cao thì phải tính đến ảnh hưởng của quá trình tương tác giữa các hạt.
Tính chất điện
Tính dẫn điện của kim loại rất tốt, hay điện trở của kim loại nhỏ nhờ vào mật độ điện tử
tự do cao trong đó. Đối với vật liệu khối, các lí luận về độ dẫn dựa trên cấu trúc vùng năng lượng
của chất rắn. Điện trở của kim loại đến từ sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
9
thể và tán xạ với dao động nhiệt của nút mạng (phonon). Tập thể các điện tử chuyển động trong

kim loại (dòng điện I) dưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với nhau thông qua định luật
Ohm: U = IR, trong đó R là điện trở của kim loại. Định luật Ohm cho thấy đường I-U là một
đường tuyến tính. Khi kích thước của vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử do giam hãm làm rời
rạc hóa cấu trúc vùng năng lượng. Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này đối với hạt nano là I-U
không còn tuyến tính nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn Coulomb (Coulomb
blockade) làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc sai khác nhau một lượng e/2C cho
U và e/RC cho I, với e là điện tích của điện tử, C và R là điện dung và điện trở khoảng nối hạt
nano với điện cực.
Tính chất nhiệt
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các nguyên tử
trong mạng tinh thể. Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các nguyên tử lân cận có liên
kết mạnh gọi là số phối vị. Các nguyên tử trên bề mặt vật liệu sẽ có số phối vị nhỏ hơn số phối vị
của các nguyên tử ở bên trong nên chúng có thể dễ dàng tái sắp xếp để có thể ở trạng thái khác
hơn. Như vậy, nếu kích thước của hạt nano giảm, nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm. Ví dụ, hạt vàng 2
nm có Tm = 500°C, kích thước 6 nm có Tm = 950°C [12].
Tính chất xúc tác
Do hạt nano có số lượng nguyên tử hoạt động trên bề mặt lớn hơn so với kim loại khối
nên hạt nano được sử dụng trong xúc tác sẽ tốt so với những chất rắn theo học thuyết thông
thường.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
10
Hình 1.4 Sự phân bố của các nguyên tử trên bề mặt so với tổng nguyên tử có trong các hạt
Hạt nano có cấu trúc rất chặt chẽ về kích thước nguyên tử mà lượng lớn khác thường của
các nguyên tử có trên bề mặt. Có thể đánh giá sự tập trung này bởi công thức:
Trong đó:
Ps: tỉ số của số nguyên tử trên bề mặt
N: tổng số nguyên tử trong hạt vật liệu.
Một hạt nano với 13 nguyên tử ở cấu hình lớp vỏ ngoài thì có tới 12 nguyên tử trên bề
mặt và chỉ một ở phía trong. Hạt nano Ag 3nm có chứa khoảng 1000 nguyên tử thì có khoảng
40% tổng số nguyên tử trên bề mặt. Hạt có đường kính 150nm chứa khoảng 107 nguyên tử thì

chỉ có khoảng 1% nguyên tử trên bề mặt.
Từ hiệu ứng bề mặt này, có sự thay đổi khả năng phản ứng của hạt nano từ hiệu ứng giam
cầm lượng tử. Từ sự thay đổi này trong cấu trúc điện tử có thể làm tăng hoạt tính xúc tác một
cách đặc biệt trong hạt nano mà khác rất nhiều so với hiệu ứng ở vật liệu. Phổ quang học chỉ ra
rằng cấu trúc điện tử của đám kim loại nhỏ hơn khoảng 5nm so với vật liệu khối. Một lượng nhỏ
các nguyên tử kéo theo kết quả của sự thành lập các dải electron với phạm vi của các electron
hóa trị lớn hơn, và trong vùng nhỏ hơn của dải hóa trị. Sự biến đổi năng lượng và cấu trúc điện
tử được phát ra bởi độ cong bề mặt của hạt nano kim loại làm tăng độ co bóp của hàng rào so với
vật liệu khối. Thật vậy, hằng số hàng rào nhỏ hơn là nguyên nhân làm thay đổi trung tâm của dải
d tới những năng lượng cao hơn, làm tăng khả năng phản ứng của bề mặt chất bị hút bám.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
11
Có sự gia tăng một số cạnh và góc trong hàng rào kim loại và điều này có thể làm cho
phản ứng khác so với bề mặt phẳng của kim loại. Sự gia tăng phản ứng tại những vị trí sắp xếp
hụt của các hạt có thể rất lớn, nó quyết định một mức độ rất lớn hoạt tính xúc tác của vật liệu,
mặc dù sự tập trung này là rất thấp.
Những hạt nano của một dãy lớn của sự chuyển tiếp giữa kim loại và oxit kim loại đã
được tìm thấy những hoạt tính xúc tác phụ thuộc kích thước các hạt, điều này đang được nghiên
cứu mạnh mẽ. Hình dạng, sự ổn định và sắp xếp của các hạt đã được chứng minh là có ảnh
hưởng tới hoạt tính xúc tác và vì thế cũng là đề tài của nhiều nghiên cứu hiện nay. Trong các ứng
dụng cụ thể của hạt nano, hoạt tính xúc tác cần đến một chất nền phù hợp để ổn định, bảo vệ,
ngăn ngừa sự kết tụ và có thể thu hồi lại. Hiện nay có nhiều sự quan tâm trong việc tìm kiếm các
phương pháp có hiệu quả để chế tạo vật liệu xúc tác có hạt nano với các chất nền như các oxit vô
cơ, nhôm, silica và titan, hay các polyme.
Chấm lượng tử:
Hầu hết các hiệu ứng điện tử quan trọng trong hạt nano bán dẫn là độ rộng của khe hở
giữa trạng thái điện tử cao nhất (đỉnh vùng hóa trị) và trạng thái thấp nhất (đáy vùng dẫn). Sự
hoạt động này theo sự giam cầm lượng tử do các hạt có đường kính nhỏ, mà ảnh hưởng trực tiếp
tới tính chất quang học của các hạt bán dẫn so với vật liệu khối. Năng lượng tối thiểu cần để gây
ra một cặp hố điện tử (electron – hole pair) trong hạt nano bán dẫn được quyết định bởi khe dải

(Band gap Eg). Ánh sáng với năng lượng thấp hơn Eg không thể bị hấp thu bởi hạt nano, sự hấp
thu ánh sáng cũng phụ thuộc vào kích thước hạt. Khi kích thước hạt giảm phổ hấp thụ đối với
những hạt nhỏ hơn được dịch chuyển về bước sóng ngắn.
Plasmons:
Các hạt nano kim loại có thể có phổ hấp thụ với đỉnh hấp thụ giống với của các hạt nano
bán dẫn. Tuy nhiên, sự hấp thụ này không bắt nguồn từ sự chuyển tiếp các trạng thái năng lượng
điện tử, thay vào đó hạt ở nano kim loại là phương thức tập hợp của các di chuyển đám mây điện
tử bị kích thích. Dưới tác động của điện trường, có sự kích thích plasmon các electron tại bề mặt
các hạt. Sự cộng hưởng này xảy ra tại tần số của ánh sáng tới và kết quả là sự hấp thụ quang học.
Hiện tượng này gọi là bề mặt plasmon (surfae plasmon), hay hấp thụ cộng hưởng plasma (plasma
resonance absorption), hay vùng bề mặt plasmon (localized surface plasmons).
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
12
Khi kích thước hạt giảm, các electron tự do bắt đầu tương tác với ranh giới của các hạt.
Khi các hạt nano kim loại bị tác động bởi ánh sáng, điện trường của ánh sáng tới gây ra sự dao
động mạnh của các điện tử tự do (các electron dẫn) (hình 1.3). Đối với các hạt nano có kích
thước nhỏ hơn đáng kể so với bước sóng của ánh sáng, sự hấp thụ xảy ra trong phạm vi bước
sóng hẹp, dải plasmon.
Độ rộng, vị trí, và cường độ của sự tương tác plasmon biểu lộ bởi hạt nano phụ
- Hằng số điện môi của kim loại và vật liệu nền.
- Kích thước và hình dạng hạt.
- Sự tương tác giữa các hạt và chất nền.
- Sự phân bố của các hạt trong chất nền.
Hình 1.5 Sự dao động plasmon của các hạt hình cầu dưới tác động của điện trường ánh sáng
Do ảnh hưởng của các tác yếu tố trên nên một số tính chất mong muốn của vật liệu có thể
được điều khiển. Các kim loại khác nhau sẽ có sự tương tác tương ứng vì thế mầu sắc sẽ khác
nhau. Sự triệt tiêu của ánh sáng bởi hạt nano kim loại xảy ra theo cả cơ chế phân tán và hấp thụ
nhưng cơ chế hấp thụ xảy ra rõ hơn nhiều với hạt có kích thước nhỏ hơn 20nm. Các hạt nano
thường được biết đến với sự tạo hỗn hợp với thủy tinh hay cao su, thể hiện ra như màu đỏ của Au
hay vàng của Ag.

Ngày nay hầu hết việc nghiên cứu và sử dụng đều tập trung vào nano Au và nano Ag, bởi
chúng thể hiện rõ ràng nhất hiệu ứng plasmon, và cả hai cùng có phổ hấp thụ trong vùng nhìn
thấy. Tăng kích thước hạt, hay tăng hằng số điện môi của dung dịch, nguyên nhân của dịch
chuyển đỏ (red shift) của sự hấp thụ plasmon.
Vị trí của đỉnh hấp thụ trong chấm lượng tử được dịch chuyển khá rõ khi chỉ thay đổi một
thông số đường kính ở phạm vi nano. Đối với hạt nano kim loại sự dịch chuyển vị trí của các
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
13
đỉnh là rất nhỏ với các hạt kích thước bé (<25nm trường hợp Au). Đối với hạt lớn hơn (>25nm
trường hợp Au) sự dịch chuyển đỏ của vị trí cộng hưởng plasmon là đáng kể hơn.
Hình 1.5: thể hiện sự ảnh hưởng đường kính của hạt nano Au tới vị trí đỉnh hấp thụ công
hưởng plasmon. Nếu các hạt có hình dạng méo mó, khi đó dải plasmon tách ra theo các cách
khác nhau tương ứng với cách thức dao động của sự dao động các electron.
Chẳng hạn, với các hạt nano hình que (nanorod – shaped), dải plasmon phân tách thành
hai dải tương ứng sự dao động của các electron tự do theo chiều dọc (longitudinal) và ngang
(transverse). Sự cộng hưởng theo chiều dọc giống với các hạt hình cầu, theo cách thức dịch
chuyển đỏ.
Hình 1.6 Sự thay đổi phổ UV – Vis của các hạt có kích thước khác nhau
Hình 1.7 Phổ UV – Vis của hạt que nano
Các hạt nano kim loại được dùng cho các ứng dụng thuộc quang học và lượng tử, chúng
thường được cho vào trong vật liệu nền thích hợp như polyme hay thủy tinh. Sự kết hợp hạt nano
kim loại vào các chất nền quang học cho phép xây dựng các thiết bị để sử dụng các tính chất
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
14
thuận lợi của chúng. Vật liệu nền không chỉ giúp hình thành cấu trúc của sản phẩm mà còn có vai
trò bảo vệ và ngăn ngừa sự kết tụ lại của các hạt.
TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC
1.6 NGUYÊN TẮC CHUNG TỔNG HỢP HẠT NANO KIM LOẠI [2]
Xét một cách tổng thể có hai phương pháp chung để chế tạo hạt nano kim loại:
Phương pháp từ trên xuống (top – down): Trong phương pháp này sử dụng kỹ thuật

nghiền và biến dạng để biến khối vật liệu có kích thước lớn tạo ra các vật liệu có kích thước nano
mét. Ưu điểm của phương pháp này đơn giản, khá hiệu quả, có thể chế một lượng lớn nano khi
cần. Tuy nhiên phương pháp này tạo ra vật liệu có tính đồng nhất không cao, cũng như tốn nhiều
năng lượng, trang thiết bị phức tạp. Chính vì thế, phương pháp này ít được sử dụng trong thực tế.
Phương pháp từ dưới lên ( bottom – up): Đây là phương pháp phổ biến hiện nay để chế
tạo hạt nano kim loại. Nguyên lý phương pháp này dựa trên việc hình thành các hạt nano kim
loại từ các nguyên tử hay ion. Các nguyên tử hay ion được xử lý bằng các tác nhân vật lý, hóa
học sẽ kết hợp với nhau tạo thành các hạt kim loại có kích thước nano mét. Ưu điểm của phương
pháp này: tiện lợi, các hạt tạo ra có kích thước nhỏ và đồng đều. Đồng thời, trang thiết bị phục
vụ cho phương pháp này rất đơn giản. Tuy vậy, phương này khi có yêu cầu điều chế một lượng
lớn vật liệu nano sẽ rất khó khăn và tốn kém.
Hình 2.8 Phương pháp từ trên xuống và phương pháp từ dưới lên
 Để hiểu thêm về tính chất và phương pháp chế tạo của Nanocomposite Kim
loại/polymer chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu sâu hơn về Nano bạc được phủ
polymer.
1.7 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HẠT NANO BẠC
Phương pháp ăn mòn laser:
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
15
Phương pháp này là phương pháp từ trên xuống [11]. Vật liệu ban đầu là một tấm bạc
được đặt trong một dung dịch có chứa một chất hoạt hóa bề mặt. Một chùm Laser xung có bước
sóng 532 nm, độ rộng xung là 10 ns, tần số10 Hz, năng lượng mỗi xung là 90 mJ, đường kính
vùng kim loại bịtác dụng từ1-3 mm. Dưới tác dụng của chùm laser xung, các hạt nano có kích
thước khoảng 10 nm được hình thành và được bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt C
n
H
2n
+1SO
4
Na

với n = 8, 10, 12, 14 với nồng độ từ 0,001 đến 0,1M.
Phương pháp khử hóa học:
- Trong phương pháp này, sử dụng các tác nhân hóa học để khử ion bạc tạo thành các hạt
nano kim loại. Nguyên lý cơ bản của phương pháp khử hóa học được thể hiện:
Ion Ag
+
dưới tác dụng của chất khử X tạo ra nuyên tử Ag
o
Sau đó, các nguyên tử này kết hợp với nhau tạo thành các hạt Ag có kích thước nano[4].
- Các tác nhân hóa học có thể sử dụng là: NaBH
4
[12], natri citrat [13], hydro [14,15],
hydroxylamine [16], hydrazine [17], formaldehyd và các dẫn xuất của nó [18], EDTA [19] và
các mono sacharides [11]. Mỗi phương pháp khử để điều chế hạt nano bạc sẽ ứng với mỗi loại
hóa chất. Mỗi phương pháp đều có cơ chế cụ thểcủa phương pháp đó tương ứng với tác nhân khử
cụ thể.
- Để lựa chọn được một hóa chất phù hợp tùy thuộc vào tính kinh tế, yêu cầu của quá
trình điều chế cũng như chất lượng của hạt nano vì mỗi loại hóa chất sẽ tạo ra một cỡ hạt khác
nhau. Đồng thời, mỗi loại hóa chất cũng cho tính bền vững của dung dịch các hạt nano Ag khác
nhau và khả năng đưa nano bạc từ dung dịch nano tạo bởi các hóa chất này tùy thuộc vào sản
phẩm ta cần ứng dụng. Do đó, khi tiến hành điều chế các hạt nano bạc cần chọn thật kỹ hóa chất
sử dụng.
Phương pháp vật lý:
Đây là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí như điện tử [20], sóng điện từ như tia UV
[21], gamma [22], tia laser khử ion bạc thành hạt nano bạc.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
16
Dưới tác dụng của tác nhân vật lý có nhiều quá trình biến đổi của dung môi và các chất
phụ gia trong dung môi sẽ sinh ra các gốc hóa học có tác dụng khử ion bạc thành bạc kim loại để
chúng kết tụ tạo thành các hạt nano bạc.

Một ví dụ sử dụng phương pháp vật lý để chế tạo hạt nano bạc là dung tia laser xung có
bước sóng 500nm, độ dài xung 6sn, tần số10 Hz, công suất 12 -14mJ [23], chiếu vào dung dịch
AgNO
3
như là nguồn kim loại và sodium dodecyl sulfate (SDS) như chất hoạt hóa bề mặt để thu
được hạt nano bạc.
Phương pháp hóa lý:
Phương pháp này là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lí. Nguyên lí là dùng
phương pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo hạt nano. Phương pháp điện phân thông
thường chỉ có thể tạo được màng mỏng kim loại. Trước khi xảy ra sự hình thành màng, các
nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo các hạt nano bám lên điện cực âm. Lúc này
người ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với xung điện phân thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi
điện cực và đi vào dung dịch [10].
Lò vi sóng là một thiết bị gia nhiệt nó cung cấp một lượng nhiệt ổn định và gia nhiệt
đồng đều. Sử dụng lò vi sóng tiến hành khử ion Ag
+
thành Ag
o
theo quy trình polyol để tạo thành
hạt nano bạc. Trong phương pháp này, muối bạc và chất khử êm dịu có tác dụng trợ giúp cho quá
trình khử Ag
+
về Ag
o
như: C
2
H
5
OH, HCHO…
Dưới tác dụng của vi sóng các phân tử có cực như các phân tử Ag

+
và các chất trợ khử sẽ
nóng lên và chuyển động rất nhanh, nhiệt được cấp đều cho toàn dung dịch. Do vậy, mà quá
trình khử bạc sẽ diễn ra nhanh chóng và êm dịu hơn các phương pháp khác [26].
Phương pháp sinh học:
Phương pháp này sử dụng các tác nhân như vi rút, vi khuẩn có khả năng khử ion bạc tạo
nguyên tử bạc kim loại [25]. Dưới tác dụng của vi khuẩn, vi rút thì ion bạc sẽ chuyển thành
nguyên tử hạt nano bạc kim loại.
Các tác nhân sinh học: các vi khuẩn MKY3 [24], các loại nấm Verticillium[27]….
Phương pháp này đơn giản, thân thiện với môi trường, có thể tạo ra hạt khoảng 2 – 5 nm.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
17
1.8 TỔNG QUAN VỀ PVA
Polyvinylancol (PVA), được tổng hợp đầu tiên ở Đức năm 1925, được đưa ra thị trường ở
Mỹ năm 1939 bởi công ty DuPont. Sự kết hợp các thuộc tính chỉ có ở PVA khiến chúng trở
thành một trong những loại nhựa tan trong nước đa dạng nhất sẵn có cho công nghiệp.
Polymer này không thể tổng hợp trực tiếp từ monomer vì vinylancol không bền và không
thể phân lập. Vì vậy, nó được tạo ra từ quá trình thủy phân polyvinyl axetat. Cũng giống như dẫn
xuất xenlulozơ được đặc trưng bởi DS và DP khác nhau, một loạt các hợp chất PVA có thành
phần khác nhau có thể được tổng hợp nhờ thay đổi mức độ thủy phân (mức độ thế, DS), và khối
lượng phân tử (độ trùng hợp, DP) của vật liệu polyvinyl axetat ban đầu.
1.8.1 Công thức [8]
Công thức cấu tạo
Công thức phân tử: CH
2
CHOH(CH
2
CHOH)n
1.8.2 Tính chất [7]
Các tính chất quan trọng nhất là khả năng hòa tan trong nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ

và dung môi, độ bền kéo cao, chất lượng kết dính tuyệt vời và khả năng hoạt động như một tác
nhân phân tán, ổn định.
Bảng 2.2 Tính chất của PVA
Dạng Bột
Màu sắc Trắng tới kem
Tỉ trọng riêng, g/cm
3
1,27 – 1,31
Thể tích riêng, in
3
/lb 22,9 – 21,1
Chỉsốkhúc xạ, nD
25
1,49 – 1,53
Độ dãn dài, mãng đã dẻo hóa % Dưới 600
Độbền kéo, khô, chưa dẻo hóa, psi Dưới 22 000
Độcứng, độdẻo hóa, Shore 10 – 100
Nhiệt độhàn gắn nhiệt, khô, chưa dẻo hóa,
o
C 165 – 210
Nhiệt độ đúc ép, độdẻo hóa,
o
C 100 – 150
Độ bền nhiệt, trên 100
o
C Làm thẫm màu chậm
Độ bền nhiệt, trên 150
o
C Làm thẫm màu nhanh
PHAN NGUYỄN THU XUÂN

18
Dạng Bột
Độ bền nhiệt, trên 200
o
C Phân hủy
Độ bền bảo quản (một vài năm) Không gây hỏng
Hệsốgiãn nởnhiệt, 0 – 45
o
C 7x10
-5
-12x10
-5
Nhiệt dung riêng, cal/g/
o
C 0,4
Tính bắt cháy Cháy với tốc độcủa giấy
Ảnh hưởng của ánh sáng Không ảnh hưởng
Ảnh hưởng của axit mạnh Hòa tan hoặc phân hủy
Ảnh hưởng của kiềm mạnh Chảy mềm hoặc hòa tan
Ảnh hưởng của axit yếu Chảy mềm hoặc hòa tan
Ảnh hưởng của kiềm yếu Chảy mềm hoặc hòa tan
Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ Không ảnh hưởng
Khi đun sôi trong dung dịch nước, PVA sẽ tách ra khỏi nước và kết tủa. Tính chất phụ
thuộc vào độ polyme hóa và mức độ thủy phân polyvinylacetate như độ tan trong nước tăng khi
khối lượng phân tử giảm.
PVA chứa mức acetat thấp thì không thể tan ở hầu hết các nhiệt độ hoặc ở nhiệt độ
thường như: xăng, xylen, ete…
1.8.3 Điều chế
PVA được điều chế bằng phản ứng xà phòng hóa polyvinyl ester:
1.8.4 Ứng dụng

Dùng làm chất kết dính binder, mực in, bột phủ, chất gắn kết trong bột ceramic hoặc bột
kim loại, chất chống lắng…
1.8.5 Tác dụng của PVA trong điều chế hạt nano bạc
Trong quá trình điều chế hạt nano bạc, để tạo ra các hạt nano bạc có kích nhỏ. Phương
pháp thông thường nhất là sử dụng chất ổn định bao bên ngoài hạt nano bạc nhằm tránh sự tiếp
xúc của các hạt nano và gây hiện tượng kết tụ giữa các hạt nano bạc với nhau [27] và PVA đóng
vai trò là chất ổn định hạt nano bạc tốt.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
19
1.9 TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE AG/PVA
1.9.1 Quy trình
1.9.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Cân 0.2g PVA cho vào một lượng nước cất đã định sẵn trong bình phản ứng, khuấy đều,
gia nhiệt cho đồng nhất tạo thành dung dịch PVA.
PHAN NGUYỄN THU XUÂN
20