Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nanocomposite (SPION-QD) Fe3O4- CdSe, CdS với lớp phủ polymer đa chức năng và định hướng ứng dụng trong y-sinh học

NGUYỄN THANH HOÀNG



NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE
(SPION-QD) Fe
3
O
4
-CdSe/CdS VỚI LỚP PHỦ POLYMER ĐA
CHỨC NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y-SINH HỌC





LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh - 2013



ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
PTN CÔNG NGHỆ NANO




NGUYỄN THANH HOÀNG



NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE
(SPION-QD) Fe
3
O
4
-CdSe/CdS VỚI LỚP PHỦ POLYMER ĐA
CHỨC NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y-SINH HỌC



Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện Nanô
(Chuyên ngành đào tạo thí điểm)

LUẬN VĂN THẠC SĨ



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN MẠNH TUẤN




Thành phố Hồ Chí Minh - 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
PTN CÔNG NGHỆ NANO

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS
Nguyễn Mạnh Tuấn. Với sự hướng dẫn tận tình của một người thầy trong suốt quá
trình thực hiện luận văn cùng những quan tâm, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện có thể trên
cương vị của một đồng nghiệp đã giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths. Phạm Minh Tiến, PGS.TS Nguyễn Mạnh
Tuấn, TS. Cao Huy Thiện, PGS.TS Hồ Trung Dũng - lãnh đạo Viện Vật lý Thành phố
Hồ Chí Minh cùng toàn thể các đồng nghiệp đang công tác tại viện Hàn lâm Khoa học
& Công nghệ Việt Nam đã cho tôi những kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa
học.
Xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Đặng Mậu Chiến, TS. Tống Duy Hiển - ban giám

đốc Phòng thí nghiệm Nano cùng toàn thể các anh, chị cùng các bạn nghiên cứu viên
đang công tác tại đây đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học
tập.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Tống Duy Hiển, TS. Trần Đại Lâm,
PGS.TS Trần Hoàng Hải, TS. Nguyễn Hữu Nhã đã cho tôi những cái nhìn mới mẻ về
thế giới vật lý lượng tử cùng những ý kiến chuyên môn sâu sắc, bổ ích giúp tôi hoàn
thành tốt hơn luận văn này.
Lòng biết ơn chân thành tôi xin gửi đến tất cả các thầy, cô đã truyền dạy cho tôi
những kiến thức quý báu không chỉ về vật lý và khoa học vật liệu, cùng các bạn học
viên cao học lớp K7 đã cho tôi những kỷ niệm khó quên.
Nhân dịp này, tôi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới những người thân
trong gia đình: bố, mẹ, anh, chị đã luôn ủng hộ, động viên và bên cạnh tôi những lúc
khó khăn nhất. Xin gửi những tình cảm đặc biệt đến vợ và con trai, bằng tình yêu, sự
quan tâm, cảm thông và chia sẻ đã cho tôi thêm động lực để hoàn thành sớm luận văn
này.
Cuối cùng, xin cảm ơn những nhà vật lý học thiên tài đã xây dựng nên các mô
hình cùng những công thức vật lý vĩ đại, để ánh xạ vào tôi những sắc màu độc đáo
khác lạ về một thế giới vật lý mới – thế giới của các đối tượng lượng tử.


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn. Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn
trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình nào khác mà tôi không tham gia.

Học viên


Nguyễn Thanh Hoàng

MỤC LỤC

Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục i
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt v
Danh mục các hình vẽ vi
Danh mục các bảng biểu x
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE (SPION-QDs)
(Fe
3
O
4
-CdSe/CdS) VỚI LỚP PHỦ POLYMER ĐA CHỨC NĂNG
1. Khái quát về vật liệu nanocomposite chứa thành phần Fe
3
O
4
4
1.1. Sơ lược về vật liệu nanocomposite 4

1.1.1. Khái niệm 4
1.1.2. Một số hiệu ứng đặc biệt của vật liệu nanocomposite 5
1.1.2.1. Hiệu ứng bề mặt 5
1.1.2.2. Hiệu ứng giam hãm lượng tử 6
1.1.2.3. Hiệu ứng kích thước 7

1.2. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/QDs với lớp phủ SiO
2
8
1.2.1. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2
10
1.2.2. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/QDs/SiO
2
12
1.3. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/QDs với lớp phủ polymer 14
2. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4

/CdSe-CdS/Poly(Glycidyl Methacrylate) 16
2.1. Polymer hydrogel thông minh nhạy cảm nhiệt độ 17
2.1.1. Sự trương nở và giải phóng thuốc của các IHP nhạy nhiệt độ 18
2.1.2. Ứng dụng của polymer hydrogel thông minh (IHP) làm vật liệu chuyển
tải và phân phát thuốc 19
2.1.3. Các phương pháp chế tạo IHP 21
2.1.3.1. Phương pháp trùng hợp trong hệ không đồng nhất 21
2.1.3.2. Chế tạo từ dung dịch polymer 22
2.1.3.3. Polymer hydrogel bao hạt nano 23
2.1.3.4. Chức năng hóa bề mặt của hạt nano PHG 24
2.1.4. Poly(Glycidyl methacrylate) (PGMA) 24
2.2. Vật liệu thành phần: Hạt nano siêu thuận từ Fe
3
O
4
26
2.2.1. Bản chất đơn đômen và tính chất siêu thuận từ 28
2.2.2. Phương pháp chế tạo hạt nano oxít sắt Fe
3
O
4
siêu thuận từ 30
2.2.2.1. Phương pháp đồng kết tủa 30
2.2.2.2. Phương pháp vi nhũ tương 31
2.3. Chấm lượng tử bán dẫn cấu trúc lõi vỏ CdSe/CdS 32
2.3.1. Chấm lượng tử bán dẫn (Quantum dot) 32
2.3.2. Tính chất quang của các chấm lượng tử 33
2.3.3. Chấm lượng tử cấu trúc lõi/vỏ (core/shell) CdSe/CdS 36
2.3.3.1. Chấm lượng tử lõi CdSe 37
2.3.3.2. Chấm lượng tử vỏ CdS 38

2.3.4. Một số phương pháp chế tạo chấm lượng tử cấu trúc lõi/vỏ 39
2.3.4.1. Một số phương pháp chế tạo chấm lượng tử
bán dẫn lõi 39
2.3.4.2. Phương pháp chế tạo lớp vỏ cho chấm lượng tử bán dẫn lõi 40
3. Định hướng ứng dụng của vật liệu nanocomposite (Fe
3
O
4
-CdSe/CdS) với lớp phủ
polymer nhạy cảm với nhiệt độ trong y-sinh học 41
3.1. Ứng dụng ngoài cơ thể “in vitro” 41
3.1.1. Chẩn đoán và xét nghiệm bệnh 41
3.1.2. Phân tách và chọn lọc tế bào bằng từ trường 46
3.2. Ứng dụng bên trong cơ thể “in vivo” 47
3.2.1. Dẫn truyền
t
huố
c 47
3.2.2. Đánh dấu, tạo ảnh sinh học cho tế bào 50

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
1. Chuẩn bị trước thực nghiệm 52
1.1. Mục đích thí nghiệm 52
1.2. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 52
1.3. Quy trình thí nghiệm 53
1.4. Hóa chất tiến hành thí nghiệm 54
2. Tiến hành thí nghiệm 55
2.1. Trùng hợp vật liệu nền Poly(Glycidyl methacrylate) (PGMA) 55
2.2. Tổng hợp Amino-PGMA 55
2.3. Chế tạo chấm lượng tử CdSe lõi 56

2.4. Chế tạo chấm lượng tử cấu trúc lõi/vỏ CdSe/CdS 57
2.5. Chế tạo thành phần hạt nano từ Fe
3
O
4
trong lớp vỏ
Amino-PGMA (M-PGMA) 58
2.6. Tổng hợp F-M-PGMA chứa thành phần chấm lượng tử CdSe/CdS 59
3. Các phương pháp phân tích 59
3.1. Phương pháp đo nhiễu xạ tia X (XRD) 59
3.2. Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier transform infrared
spectroscopy– FTIR) 60
3.3. Phổ từ ngoại - khả kiến (UV – Vis) 61
3.4. Quang phổ huỳnh quang (Photoluminescence – PL) 62
3.5. Từ kế mẫu rung(VSM) 63
3.6. Hiển vi điện tử quét (SEM) 64
3.7. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua
(TEM) 65
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả đo nhiễu xạ tia X (XRD) 66
1.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của CdSe/CdS và F-M-PGMA 66
1.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của Fe
3
O
4
, M-PGMA và F-M-PGMA 68
2. Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 69
3. Khảo sát đường cong từ hóa bằng từ kế mẫu rung (VSM) 72
3.1. Đường cong từ hóa của M-PGMA và F-M-PGMA 72
3.2. So sánh đường cong từ hóa của F-M-PGMA, M-PGMA với hạt

nano từ Fe
3
O
4
tinh khiết 73
4. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) của CdSe/CdS 76
5. Kết quả đo phổ quang huỳnh quang (PL) 77
6. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của các mẫu 78
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 81
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
PHỤ LỤC 92

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Amino-PGMA Amino- Poly(Glycidyl Methacrylate)


Angstron
CCG Colloide crystal gel
ELISA Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay
F-M-PGMA Fluorescent-Magnetic-Poly(Glycidyl Methacrylate)
FTIR Fourier transform infrared spectroscopy
HRTEM High resolution transmission electron microscopy
IHP Intelligent Hydrogels Polymers
LCST Lower critical solution temperature
M-PGMA Magnetic- Poly(Glycidyl Methacrylate)
m

Micromét

nm nanomét
PGMA Poly(Glycidyl Methacrylate)
PHG Polymer Hydrogel
QDs Quantum Dots
SPION Superparamagnetic iron oxide nanoparticle
XRD X-Ray Diffraction
SEM Scanning Electron Microscope
TEM Transmission electron microscopy
PL Photoluminesscence
UV-Vis Ultraviolet–visible spectroscopy
VSM Vibrating sample magnetometer

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1
Hình 1.1. Vật liệu nanocomposite chứa thành phần hạt nano từ Fe
3
O
4

Hình 1.2. Chấm lượng tử thể hiện tính chất trung gian giữa “bond- liên kết nguyên
tử” và “band-sắp xếp tuần hoàn các nguyên tử để có vùng năng lượng”
Hình 1.3. Mô hình vật liệu nanocomposite chứa hạt nano từ và/hoặc nhiều loại hạt
nano khác nhau với lớp phủ SiO
2
Hình 1.4. Mô hình vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO

2
Hình 1.5. Ảnh TEM và đường cong từ hóa của vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2

Hình 1.6. Đường cong từ hóa của vật liệu Fe
3
O
4
và Fe
3
O
4
/SiO
2

Hình 1.7. Đường cong từ hóa và ảnh TEM của vật liệu Fe
3
O
4
/SiO
2
Hình 1.8. Mô hình và ảnh TEM của vật liệu Fe
3
O
4
/QDs/SiO

2

Hình 1.9. Ảnh HRTEM, PL, UV-Vis và EDP của Fe
3
O
4
/CdSe/SiO
2

Hình 1.10.Ảnh TEM, đường cong từ hóa và phổ PL của vật liệu Fe
3
O
4
/CdTe/Chitosan
Hình 1.11. Độ nhả thuốc tích lũy (%) ở 2 giá trị pH khác nhau theo thời gian của vật
liệu Fe
3
O
4
/CdTe/Chitosan
Hình 1.12. Mô hình vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/CdSe-CdS/Poly(Glycidyl Methacrylate)
Hình 1.13 Quá trình trương nở của viên nang thuốc PNIPAAM nhạy nhiệt độ
Hình 1.14. Quá trình chuyển pha và mô hình tạo mạng gel của IHP nhạy cảm nhiệt
độ Poly(organophosphazene)
Hình 1.15. Sơ đồ quá trình sử dụng thuốc dạng Atrigel trong lâm sàng
Hình 1.16. Các vùng mô có thể sử dụng các hệ phân phát thuốc dựa trên hydrogel

Hình 1.17. Những tác nhân kích thích tạo quá trình trương nở của PHG
Hình 1.18. Sơ đồ trùng hợp tạo hạt polymer IPH
Hình 1.19. Màu sắc của CCG thay đổi theo độ lớn của hạt và nồng độ dung dịch
Hình 1.20. Phương pháp tạo màng polymer hydrogel Poly(N
isopropylacryamide)acrylic acid bao hạt nano vàng
Hình 1.21. Sự trương nở của Poly(Glycidyl mthacrylate) tại nhiệt độ tới hạn
Hình 1.22. Quá trình trùng hợp PGMA từ monomer GMA
Hình 1.23. Cấu trúc tinh thể ferit thường gặp
Hình 1.24 . Sự sắp xếp các spin trong một phân tử sắt từ Fe
3
O
4

Hình 1.25. Đường biểu diễn lực kháng từ H
c
theo kích thước hạt
Hình 1.26. Đường cong từ hóa của vật liệu siêu thuận từ.
Hình 1.27. Mô hình phương pháp đồng kết tủa
Hình 1.28. Cấu trúc chung của micelle (a) và micelle đảo (b)
Hình 1.29. Hiện tượng huỳnh quang nhấp nháy của chấm lượng tử CdSe/CdS
Hình 1.30. Hiện tượng “Blue Shift” ở phổ hấp thụ do sự suy giảm kích thước của các
chấm lượng tử CdSe
Hình 1.31. Mô hình một số loại cấu trúc lõi/vỏ cùng cấu trúc vùng năng lượng tương
ứng của các chấm lượng tử cấu trúc lõi/vỏ
Hình 1.32. Vị trí năng lượng của bờ vùng hóa trị và bờ vùng dẫn của một số vật liệu
bán dẫn
Hình 1.33. Cấu trúc tinh thể lập phương giả kẽm (zincblend) của CdSe
Hình 1.34. Mô hình cấu trúc tinh thể CdS dạng lập phương giả kẽm (Zincblend)
Hình 1.35. Mô hình cấu trúc lõi/vỏ và vùng năng lượng của chấm lượng tử CdSe/CdS
Hình 1.36. Phương pháp ELISA trong xét nghiệm y-sinh học

Hình 1.37. Quan sát các mẫu bệnh phẩm dưới kính hiển vi huỳnh quang
Hình 1.38. Ảnh TEM và SEM của vi khuẩn Ecoli O157:H7 được bao bọc bởi
phức hợp kháng thể + hạt nano silica SiO
2

Hình 1.39. Ảnh huỳnh quang: (a) phức hợp hạt nano silica – kháng thể; (b) Vi khuẩn
gắn với phức hợp kháng thể - Silica; (c) Vi khuẩn gắn với phức hợp kháng thể - QDs
Hình 1.40. Phổ huỳnh quang của phức hợp hạt silica – kháng thể gắn kết với vi khuẩn
E.coli O157:H7
Hình 1.41. Mô hình cơ chế phân tách tế bào bằng từ trường
Hình 1.42. Cơ chế dẫn truyền thuốc nhắm đích nhằm điều trị ung thư
trong cơ thể người trên nền tảng vật liệu nanocompostie nhạy cảm nhiệt độ
Hình 1.43. Tạo ảnh sinh học bằng phương pháp phát huỳnh quang trên cơ thể chuột
Hình 1.44. Ảnh sinh học của tế bào ung thư quan sát dưới kính hiển vi quang học có
nguồn kích thích UV
CHƯƠNG 2
Hình 2.1. Các dụng cụ thí nghiệm
Hình 2.2. Một số thiết bị dùng trong thí nghiệm: (a) Cân phân tích, (b) máy khuấy từ,
(c) máy quay li tâm , (d) máy rung siêu âm
Hình 2.3. Sơ đồ khối quy trình chế tạo hệ vật liệu nanocomposite (SPION-QD)
Fe
3
O
4
-CdSe/CdS với lớp vỏ bọc polymer PGMA
Hình 2.4. Sơ đồ tổng hợp Poly(Glycidyl methacrylate) (PGMA)
Hình 2.5. Sơ đồ tổng hợp Amino-PGMA
Hình 2.6. Sơ đồ tổng hợp chấm lượng tử lõi CdSe
Hình 2.7. Thực nghiệm chế tạo chấm lượng tử lõi/vỏ CdSe/CdS
Hình 2.8. Sơ đồ tổng hợp vật liệu M-PGMA

Hình 2.9. Sơ đồ tổng hợp vật liệu F-M-PGMA
Hình 2.10. Máy XRD D8 Advance –Brucker (Germany) và phương pháp mẫu quay
Hình 2.11. Sơ đồ nguyên lý hoạt động và hệ đo quang phổ FTIR trong thực tế
Hình 2.12. Sơ đồ nguyên lý làm việc và máy quang phổ hấp thụ UV – Vis
Hình 2.13. a) Cơ chế phát xạ ánh sáng trong vật liệu bán dẫn b) Phổ huỳnh quang
ghi nhận lại toàn bộ quá trình phát xạ
Hình 2.14. Hệ đo phổ phát quang (PL) và sơ đồ nguyên lý làm việc
Hình 2.15. Máy từ kế mẫu rung và nguyên lý hoạt động
Hình 2.16. Kính hiển vi điện tử quét và nguyên lý hoạt động
Hình 2.17. Kính hiển vi điện tử truyền qua và sơ đồ nguyên lý hoạt động

CHƯƠNG 3
Hình 3.1. Giản đồ XRD của mẫu CdSe/CdS (a) và F-M-PGMA (b)
Hình 3.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của CdS, CdSe và CdSe/CdS
Hình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của Fe
3
O
4
tinh khiết
Hình 3.4. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu M-PGMA(c) và F–M-PGMA (d)
Hình 3.5. Phổ hấp thụ hồng ngoại của:(a). PGMA, (b). Amino-PGMA, (c). M-PGMA,
(d). F-M-PGMA.
Hình 3.6. Cấu trúc phân tử của Poly(Glycidyl Methacrylate)
Hình 3.7. Liên kết Peptip
Hình 3.8. Đường cong từ hóa của mẫu M-PGMA và F-M-PGMA
Hình 3.9. Đường cong từ hóa của mẫu vật liệu F-M-PGMA và M-PGMA so với
Fe
3
O
4

tinh khiết ở cùng điều kiện
Hình 3.10. Đường cong từ hóa của Fe
3
O
4
/SiO
2
và Fe
3
O
4
/CdS
Hình 3.11. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua của chấm lượng tử cấu trúc
lõi/vỏCdSe/CdS
Hình 3.12. Đồ thị phân bố kích thước hạt của chấm lượng tử CdSe/CdS
Hình 3.13. Phổ quang huỳnh quang của CdSe/CdS và F-M-PGMA
Hình 3.14. Ảnh SEM của các mẫu cùng ở thang đo 2
m

: (a). PGMA, (b). Amino-
PGMA, (c). M-PGMA, (d). F-M-PGMA
Hình 3.15. Ảnh SEM của vật liệu Fe
3
O
4
/PGMA

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1
Bảng 1.1. Số nguyên tử & năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ các nguyên tử
giống nhau
Bảng 1.2. Độ dài đặc trưng của một số tính chất của vật liệu
Bảng 1.3. Những tác động môi trường có thể gây nhạy cảm với IHP
Bảng 1.4. Một số PHG đáp ứng các kích thích chuyển tải thuốc
Bảng 1.5. Tương quan giữa các phương pháp tạo hạt và độ lớn của hạt

CHƯƠNG 2
Bảng 2.1. Danh sách các hóa chất cần thiết trong thực nghiệm

CHƯƠNG 3
Bảng 3.1. Bảng phân bố kích thước của chấm lượng tử CdSe/CdS
Bảng 3.2. Kích thước trung bình (D) của các hạt và độ lệch khỏi kích thước trung
bình (Cv)
1

MỞ ĐẦU
Cuối tháng 12 năm 1959, với bài phát biểu rất quan trọng “There is Plenty of Room
at the Bottom” mang đậm tính tiên đoán về những kết quả kỳ diệu của công nghệ nano,
Richard Feynman đã đặt nền tảng vững chắc cho sự bùng nổ của một cuộc cách mạng
khoa học kỹ thuật, đồng thời ghi vào tiến trình phát triển của vật lý hiện đại một dấu
mốc lịch sử lớn với những “khoảng trống vô cùng nhỏ”.
Trải qua suốt 2 thập kỷ trong sự “mò mẫm” về một thế giới vi mô mang đầy tính
huyễn hoặc và bất định ánh xạ qua “lăng kính” vật lý lượng tử, những năm cuối cùng
của thập kỷ 80 với sự phát triển của công nghệ và kỹ thuật hiển vi điện tử với độ phân
giải đủ cao, bằng sự quan sát hết sức khách quan về phương diện vật lý, con người lần
đầu tiên quan sát được thế giới vi mô - thế giới của các vật liệu kích thước nano, các tế

bào, DNA… tiệm cận với kích thước nguyên tử. Ánh xạ từ những kiến thức ấy, các
hướng nghiên cứu sâu sắc về vật liệu nano được triển khai rộng khắp trong giới khoa
học trên thế giới. Mỗi một công trình nghiên cứu là một điểm sáng góp phần vẽ nên bức
tranh diệu kỳ đầy màu sắc sinh động, vô cùng cuốn hút và hết sức trực quan về một thế
giới vi mô với những tính chất kỳ lạ, mới mẻ và đôi khi trở nên “lập dị” quá đỗi so với
một thế giới vĩ mô nhuộm đầy màu sắc cổ điển của cơ học Newton.
Đại diện cho cái thế giới vi mô có thừa sự huyễn hoặc ấy là các vật liệu nano với
sự lượng tử hóa đồng thời về cấu trúc không gian, vùng năng lượng cũng như các hiệu
ứng vật lý. Chính những “giới hạn” vật lý đó đã tạo nên những tính chất mới lạ mang
đầy tính thách thức và làm lu mờ các quy luật vật lý cổ điển của các loại vật liệu có cấu
trúc nano. Như một động lực mạnh mẽ thúc đẩy công nghiệp điện tử thoát khỏi vũng
lầy bão hòa, ống than nano cacbon và dây nano silic đóng vai trò quan trọng trong việc
chế tạo các linh kiện vi điện tử. Bên cạnh một vật liệu nano TiO
2
mở ra một triển vọng
mới cho khả năng xúc tác quang điện hóa mạnh mẽ với các ứng dụng tiềm năng làm
sạch môi trường, là các hạt nano kim loại với “bản hòa tấu” cộng hưởng plasmon bề mặt
được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong y-sinh học Nổi bật giữa bức tranh muôn màu
được “vẽ” lại dưới “ngòi bút” của cơ học lượng tử ấy, là vật liệu nano từ và vật liệu nano
bán dẫn. Với những đại diện tiêu biểu là vật liệu nano oxít sắt Fe
3
O
4
(Superparamagnetic
iron oxide nanoparticle) với sự tồn tại các biên giới mỏng manh - đô-men trên đà cực
2

tiểu hóa và các mômen từ đang quay cuồng theo chiều biến thiên của từ trường với một
sự “nhạy cảm” hết sức tinh tế… Cùng các loại chấm lượng tử bán dẫn (Quantum Dots)
với “rào cản” mang tên giếng thế đã dựng nên những “nhà giam lượng tử” cầm tù các

hạt tải điện với những tính chất quang - điện ưu việt đã được nghiên cứu và ứng dụng
ngày càng rộng rãi trong khoa học kỹ thuật, công nghệ vi điện tử, y-sinh học cũng như
các mặt khác của đời sống.
Như một vấn đề khách quan mang tính tất yếu, y-sinh học hàm chứa một sứ mạng
to lớn và quan trọng với việc nghiên cứu về tất cả các loại bệnh, cấu trúc tế bào, protein,
mã gen… đã đặt ra cho ngành y - sinh học những bài toán phức tạp chứa nhiều tham số
và các ẩn số với những “giới hạn” vô cùng nhỏ. Để giải những bài toán mang tính thách
thức ấy, khoa học vật liệu nói chung và công nghệ nano nói riêng đã được sử dụng như
một chiếc chìa khóa vạn năng giúp hé lộ dần cánh cửa của tạo hóa để “chạm” vào những
cấu trúc cấu thành nên sự sống, mở ra một kỷ nguyên mới trong việc nghiên cứu và điều
trị các loại bệnh nan y. Với những yêu cầu đa chỉ tiêu phức tạp, kết hợp nhiều tính chất
độc đáo và mới lạ của từng loại vật liệu nano riêng biệt thành một hệ thống nhất, việc
tổng hợp các loại vật liệu nanocomposite đa chức năng được đưa ra. Khởi nguồn từ
những đột biến trong quá trình phân bào, dẫn đến sự sinh sôi và xâm lấn của các tế bào
sai hỏng, căn bệnh ung thư được cả thế giới xem như những dấu chấm hết nghiệt ngã
của sự sống. Với mong muốn bắt kịp các hướng nghiên cứu trên thế giới trong lĩnh vực
y-sinh học, cũng như góp nhặt một phần kiến thức hạn hẹp đã tích lũy được trong quá
trình học tập và làm việc trong lĩnh vực khoa học vật liệu, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu
tổng hợp vật liệu nanocomposite (SPION-QD) Fe
3
O
4
-CdSe/CdS với lớp phủ Polymer
đa chức năng và định hướng ứng dụng trong y-sinh học” để thực hiện luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ chuyên ngành “Vật liệu và linh kiện nano”.
Trong luận văn này, tôi quan tâm đến vấn đề tạo ra vật liệu nanocomposite với vật
liệu nền là lớp phủ polymer đa chức năng nhạy cảm với nhiệt độ chứa các vật liệu thành
phần: hạt nano oxít sắt siêu thuận từ Fe
3
O

4
và chấm lượng tử có cấu trúc lõi vỏ CdSe/CdS
nhằm tăng hiệu suất huỳnh quang của các chấm lượng tử CdSe lõi, nhằm đính kèm
kháng nguyên/kháng thể, tăng tính linh hoạt và đặc hiệu trong cơ chế dẫn truyền thuốc,
đánh dấu tế bào…để định hướng ứng dụng trong y - sinh học.

3

Nội dung chính cần thực hiện:
- Chế tạo các chấm lượng tử bán dẫn CdSe lõi.
- Chế tạo chấm lượng tử cấu trúc lõi/vỏ CdSe/ CdS với lớp vỏ CdS bọc bên ngoài
lõi CdSe nhằm bảo vệ và giảm các sai hỏng trên bề mặt vật liệu lõi, tăng hiệu ứng giam
hãm lượng tử nhằm tăng hiệu suất huỳnh quang.
-Chế tạo hạt nano siêu thuận từ Fe
3
O
4
với kích thước trong khoảng dưới 20 nm,
có tính siêu thuận từ, độ từ dư bằng 0, lực kháng từ bằng 0 và độ từ hóa bão hòa cao để
đáp ứng được các yêu cầu trong các ứng dụng y - sinh học.
-Tổng hợp polymer thông minh đa chức năng nhạy cảm với nhiệt độ Poly
(Glycidyl Methacrylate) (vật liệu nền) với độ trong suốt cao nhằm hạn chế sự suy giảm
hiệu suất huỳnh quang của các chấm lượng tử CdSe/CdS được bọc bên trong, tính ưa
nước, thủy dược động học tốt, tính tương hợp sinh học cao, trương nở khi đến nhiệt độ
tới hạn làm tăng tính linh hoạt trong cơ chế dẫn truyền và nhả thuốc. Ngoài ra, diện tích
bề mặt lớn, sẽ tạo điều kiện đính được số lượng kháng nguyên/kháng thể nhiều hơn.
- Bọc các chấm lượng tử CdSe/CdS và hạt nano siêu thuận từ Fe
3
O
4

trong lớp phủ
polymer để tạo ra hệ vật liệu nanocomposite hội tụ các tính chất ưu việt của các vật liệu
thành phần.
Luận văn gồm 129 trang, được chia thành 4 chương cùng với phần mở đầu, tài liệu tham
khảo và phụ lục.
Chương I: Trình bày tổng quan và định hướng ứng dụng trong y-sinh học của hệ vật
liệu nanocomposite (SPION-QD) (Fe
3
O
4
-CdSe/CdS) với lớp phủ Polymer đa chức năng
nhạy cảm với nhiệt độ
Chương II: Trình bày các phương pháp, quy trình thực nghiệm để tổng hợp và chế tạo
các mẫu, cùng các phép đo đạc, phương pháp phân tích kết quả.
Chương III: Những kết quả đạt được, thảo luận và hướng phát triển của đề tài.


4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU
NANOCOMPOSITE (SPION-QDs) (Fe
3
O
4
-CdSe/CdS)
VỚI LỚP PHỦ POLYMER ĐA CHỨC NĂNG


1.Khái quát về vật liệu nanocomposite chứa thành phần Fe
3

O
4
1.1.Sơ lược về vật liệu nanocomposite

1.1.1.Khái niệm
Vật liệu nanocomposite (hay vật liệu cấu trúc nano) 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 riêng rẽ
ban đầu. Đồng thời chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm hoặc trong thành phần
vật liệu tồn tại cấu trúc nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau. Trong
đó kích thước & cấu trúc nano được hiểu khái quát là kích thước hạt vật liệu chiếm trong
vùng không gian khoảng một vài nm đến nhỏ hơn 100 nm.














Hình 1.1. Vật liệu nanocomposite chứa thành phần hạt nano từ Fe
3
O
4

Fe
3
O
4
5

Hình 1.1 biểu thị vật liệu nanocomposite chứa thành phần hạt nano từ Fe
3
O
4
. Về
thành phần cấu tạo, vật liệu nanocomposite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân
bố trong một pha liên tục duy nhất. Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrix), thường làm
nhiệm vụ liên kết hoặc bọc phủ các pha gián đoạn lại, thường là các loại polymer, cacbon
hoặc một số ít kim loại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường với các
(reinforcement) được trộn vào pha nền. Với cấu trúc chứa các vật liệu thành phần (vật
liệu cốt) có kích thước nm, vật liệu nanocomposite hội tụ được các tính chất độc đáo
của vật liệu nền cùng các vật liệu thành phần tồn tại trong sự giới hạn về không gian
kích thước, năng lượng bề mặt…với những hiệu ứng đặc biệt khác với vật liệu composite
khối thông thường dưới cách nhìn nhận của vật lý lượng tử.

1.1.2. Một số hiệu ứng đặc biệt của vật liệu nanocomposite
1.1.2.1. Hiệu ứng bề mặt

Khi vật liệu có kích thước càng nhỏ, tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và tổng số
nguyên tử của vật liệu gia tăng. Xét vật liệu tạo thành từ các hạt nano hình cầu, nếu đặt
n
s
là số nguyên tử nằm trên bề mặt, n là tổng số nguyên tử thì mối liên hệ giữa hai số
này sẽ là n

s
= 4n
2/3
. Tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên tử là
2/3
0
1/3
4 4
4
s
n r
n
f
n n r
n
   
(1.1)
Trong đó r
0
: là bán kính của nguyên tử
r: là bán kính của hạt nano
(1.1) cho thấy, kích thước của vật liệu giảm (r giảm) thì f tăng lên. 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 thì hiệu ứng có liên quan đến các nguyên
tử bề mặt (hiệu ứng bề mặt) tăng. Khi kích thước của vật liệu giảm đến nm thì giá trị f
này tăng lên đáng kể. Do f tỉ lệ nghịch với r theo một hàm liên tục, nên sự thay đổi về
tính chất có liên quan đến hiệu ứng bề mặt không có tính đột biến theo sự thay đổi về
kích thước.
Hiệu ứng bề mặt đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình hóa-lý, đặc biệt
đối với các vật liệu xúc tác, vì những liên kết hở của các nguyên tử trên bề mặt không

6

thực sự bền, dễ tham gia trong các phản ứng với các chất khác bên ngoài khi có điều
kiện. Sự tiếp xúc giữa bề mặt các hạt và môi trường xung quanh tạo điều kiện cho hiệu
ứng xúc tác hiệu quả. Bảng 1.1 cho biết một số giá trị điển hình của hạt nano cấu tạo từ
các nguyên tử giống nhau.
Bảng 1.1. Số nguyên tử & năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ các
nguyên tử giống nhau [1]
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

4.08x10
11

7.6

5 4.000 40 8.16x10
11

14.3
2 250 80 2.04x10
12

35.3
1 30 90 9.23x10
12

82.2

1.1.2.2. Hiệu ứng giam hãm lượng tử
Một cách cụ thể hơn, sự giam giữ ở đây là đối với các hạt tải điện (điện tử và lỗ
trống) trong vật liệu, xảy ra khi kích thước của vật liệu nhỏ xấp xỉ với bán kính Bohr.
Từ công thức xác định bán kính Bohr [r
B
=
2 2 *
. /( . )
e m



] cho thấy tùy thuộc vào bản chất
vật liệu (với hằng số

xác định và giá trị khối lượng rút gọn m
*
của điện tử và lỗ trống
khác nhau) sẽ có hiệu ứng giam hãm lượng tử các hạt tải điện ở kích thước khác nhau.
Hiệu ứng giam hãm lượng tử đã làm cho hạt vật liệu có tính chất giống như một nguyên
tử nhân tạo (artificial atom) với các trạng thái năng lượng của điện tử - lỗ trống rời rạc
(tương tự như trong nguyên tử). Có thể hình dung về năng lượng của hệ hạt tải điện
trong hệ phân tử, chấm lượng tử và tinh thể khối như trong hình 1.2. Việc chuyển từ
kích thước của đám phân tử với đặc trưng có liên kết nguyên tử để tạo thành phân tử
(bond) với mức năng lượng điện tử rời rạc khá xa nhau thành cấu trúc nguyên tử sắp
xếp trật tự của tinh thể khối để có vùng năng lượng cấm E
g
đã qua giai đoạn trung gian
chấm lượng tử với các mức năng lượng gián đoạn nhưng khá gần nhau. Trên các quỹ
đạo phân tử, điện tử có thể tồn tại với các spin khác nhau, để điền đầy các trạng thái
7

được phép. Mức năng lượng cao nhất đã lấp đầy điện tử được gọi là HOMO (highest
occupied molecular orbital), tương ứng của hình ảnh điện tử ở hóa trị, trong khi đó mức
năng lượng thấp nhất còn trống (chưa bị chiếm bởi điện tử) được gọi là LUMO (Lowest
unoccupied molecular orbital), tương ứng với hình ảnh của điện tử ở vùng dẫn.

1.1.2.3. Hiệu ứng kích thước

Các tính chất vật lý, hóa học của vật liệu đều có một giới hạn về kích thước (kích
thước tới hạn). Khi kích thước hạt vật liệu giảm đến dưới kích thước này, các tính chất
khác lạ so với bức tranh của vật lý cổ điển bắt đầu được tìm thấy, ánh xạ và “vẽ” lại
bằng những “công cụ” lượng tử. Ví dụ điện trở của một dây dẫn kim loại tuân theo định
luật Ohm ở kích thước vĩ mô, nhưng nếu kích thước của dây dẫn giảm xuống nhỏ hơn
quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại (vài chục đến vài trăm nm), lúc
này định luật Ohm bỗng trở thành một mô hình chứa đầy khiếm khuyết giữa các quy tắc
lượng tử. Ở đây không có sự chuyển tiếp một cách liên tục về tính chất khi đi từ vật liệu
khối đến vật liệu nano. Bảng 1.2 cho thấy giá trị độ dài đặc trưng của một số tính chất
của vật liệu.
Bán dẫn khối Chấm lượng tử
Nguyên tử
Vùng dẫn
Vùng hóa trị
Hình 1.2. Chấm lượng tử thể hiện tính chất trung gian giữa “bond - liên kết
nguyên tử” và “band - sắp xếp tuần hoàn các nguyên tử để có vùng năng lượng”[33]
8

Bảng 1.2. Độ dài đặc trưng của một số tính chất của vật liệu [9]
Tính chất Thông số Độ dài đặc trưng (nm)

Điện
Bước sóng của điện tử
Quãng đường tự do trung bình không đàn hồi

Hiệu ứng đường ngầm
10-100
1-100
1-10
Từ
Vách đômen, tương tác trao đổi
Quãng đường tán xạ spin
Giới hạn siêu dẫn
10-100
1-100
5-100
Quang
Hố lượng tử ( bán kính Borh)
Độ dài suy giảm
Độ sâu bề mặt kim loại
Hấp thụ Plasmon bề mặt
1-100
10-100
10-100
10-500
Siêu dẫn
Độ dài liên kết cặp Cooper
Độ thẩm thấu Meisner

0.1-100
1-100
Cơ
Tương tác bất định xứ
Biên hạt
Bán kính khởi động đứt vỡ
Sai hỏng mầm
Độ nhăn bề mặt
1-1000
1-10
1-100
0.1-10
1-10
Xúc tác
Hình học topo bề mặt
Độ dài Kuhn
1-10
1-100
Siêu phân tử

Cấu trúc nhị cấp
Cấu trúc tam cấp
1-10
10-1000
Miễn dịch Nhận biết phân tử 1-10

1.2.Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4

/QDs với lớp phủ SiO
2

Điều kiện cần của các hạt nanô từ tính ứng dụng trong y sinh học là phải có tính
đồng nhất cao về hình dạng và kích thước, từ độ bão hòa lớn và có tính tương hợp với
các phần tử sinh học (biomarker). Tính đồng nhất về kích thước phụ thuộc nhiều vào
phương pháp chế tạo, bên cạnh đó yếu tố từ độ bão hòa và tính tương hợp sinh học lại
liên quan trực tiếp đến bản chất của vật liệu.

9

Trong tự nhiên, sắt (Fe) là vật liệu có từ độ bão hòa lớn nhất tại nhiệt độ phòng,
sắt không độc đối với cơ thể người và tính ổn định khi làm việc trong môi trường không
khí, bên cạnh đó các hạt nanô từ tính có kích thước tương ứng với kích thước của các
phân tử nhỏ (1-10 nm) hoặc kích thước của các phần tử sinh học (Vi rút, kháng nguyên,
kháng thể, ribôsôm, ADN…~ 10-100 nm), dưới kích thước của tế bào, vi khuẩn, nhiễm
sắc thể (~100-1000 nm) giúp chúng có thể thâm nhập vào mao mạch và hầu hết các cơ
quan trong cơ thể, giúp con người có thể thao tác ở qui mô phân tử và tế bào trong quá
trình chẩn đoán bệnh lý và điều trị. Thêm vào đó, diện tích bề mặt lớn của các hạt nanô
giúp cho các hiệu ứng xảy ra bên trên bề mặt diễn ra rất mạnh mẽ, thể hiện ở quá trình
chức năng hóa bề mặt của hạt nanô từ tính nhằm gắn kết hạt nanô với các tế bào thông
qua các kháng thể/kháng nguyên sẽ dễ dàng hơn. Từ những nguyên nhân đó, các vật
liệu như ô-xít sắt Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3

được nghiên cứu rất nhiều để làm hạt nanô từ tính ứng
dụng trong y sinh học. Fe
2
O
3
với các pha
2 3
Fe O

 và
2 3
Fe O



thường không bền
trong không khí, dễ bị chuyển pha, hoặc bền nhưng có từ độ bão hòa thấp hơn Fe
3
O
4

nên người ta chủ yếu sử dụng Fe
3
O
4
.

Hình 1.3. Mô hình vật liệu nanocomposite chứa hạt nano từ và/hoặc nhiều loại
hạt nano khác nhau với các lớp phủ khác nhau


Yếu tố tương hợp sinh học được đảm bảo bằng cách sử dụng một hoặc nhiều lớp
vỏ bọc (hay vật liệu nền) để bao bọc bên ngoài các hạt nano oxít sắt như polymer, Au,
các oxít vô cơ (Al
2
O
3
, SiO
2
)…(Hình 1.3)
10

1.2.1. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2
Trước đây, các hướng nghiên cứu trong và ngoài nước chủ yếu dùng vật liệu SiO
2
để làm vỏ bọc. Nguồn vật liệu SiO

2
được cung cấp từ quá trình thủy phân Tetraethyl
orthosilicate (TEOS) (Công thức phân tử: Si(OC
2
H
5
)
4
) biểu thị trên hình 1.4
Si(OC
2
H
5
)
4
+ 2 H
2
O → SiO
2
+ 4 C
2
H
5
OH

Hình 1.4. Mô hình vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2
Một số kết quả của các công trình tổng hợp vật liệu Fe
3
O
4
/SiO
2
trên thế giới được
công bố gần đây có chỉ số trích dẫn (Cited) và đăng trên các tạp chí khoa học có hệ số
IF (Impact Factor) khá cao như :

Hình 1.5. Ảnh TEM và đường cong từ hóa của vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2

11

Công trình của nhóm tác giả Zhaoyang Liu, Hongwei Bai, Jonathan Lee, Darren
Delai Sun (2011) đăng trên tạp chí Royal Society of Chemistry (ACS) ở hình 1.5 [62].
Các kết quả cho thấy vật liệu tổng hợp được có kích thước khá nhỏ (~10-20 nm),
có tính siêu thuận từ, độ từ hóa bão hòa ~ 52 emu/g, lực kháng từ H
c
~0.
Công trình của nhóm tác giả Timur Sh Atabaev, Jong Ho Lee, Jun Jae Lee, Dong-
Wook Han, Yoon-Hwae Hwang
,
Hyung-Kook Kim, Nguyen Hoa Hong (2013)
“Mesoporous silica with fibrous morphology: a multifunctional core–shell platform for
biomedical applications” (Hình 1.6) [63]
Hình 1.6. Đường cong từ hóa của vật liệu Fe
3
O
4
và Fe
3
O
4
/SiO

2
[63]

Kết quả cho thấy vật liệu tổng hợp được tại 300
o
K (nhiệt độ phòng) có tính siêu
thuận từ, độ từ hóa bão hòa ~10 và 34 emu/g, lực kháng từ H
c
= 0, độ từ dư B
r
~ 0.
Tình hình nghiên cứu trong nước, công trình “Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ
của các hạt nanô Fe
3
O
4
ứng dụng trong y sinh học” của nhóm tác giả Nguyễn Hữu Đức,
Trần Mậu Danh, Trần Thị Dung (ĐH Công Nghệ-ĐHQG Hà Nội) [75] với các kết quả:
kích thước hạt ~10-15 nm, vật liệu có tính siêu thuận từ, độ từ hóa bão hòa ~25-60
emu/g, lực kháng từ H
c
=0, độ từ dư B
r
~0. (Hình 1.7)
12


Hình 1.7. Đường cong từ hóa và ảnh TEM của vật liệu Fe
3
O

4
/SiO
2
[75]

Nhìn nhận một cách khái quát thông qua một số công trình nghiên cứu tiêu biểu,
có thể nhận thấy vật liệu Fe
3
O
4
được bọc bằng lớp vỏ SiO
2
có kích thước nhỏ (~10 - 20
nm), độ từ hóa bão hòa cao, lực kháng từ H
c
= 0, độ từ dư B
r
~ 0, tính tương hợp sinh
học của SiO
2
khá tốt, kích thước hạt phù hợp với ngưỡng thâm nhập sinh học của cơ
thể, phù hợp với các mục đích ứng dụng trong y sinh học. Tuy nhiên, do tính trơ về mặt
hóa học nên hiệu suất của quá trình chức năng hóa bề mặt lớp vỏ SiO
2
để đính kháng
nguyên/kháng thể nhằm dò tìm/đánh dấu các phần tử sinh học không thật sự tốt, diện
tích bề mặt nhỏ nên số lượng kháng nguyên/kháng thể đính trên bề mặt không nhiều,
hình thành cơ chế dẫn thuốc nhưng không có cơ chế nhả thuốc, SiO
2
không tự phân hủy

trong cơ thể mà được đào thải khỏi cơ thể qua đường tiết niệu, do đó lượng SiO
2
đưa
vào cơ thể quá nhiều (trên 30 mg/ngày) sẽ gây nguy cơ sỏi thận.
1.2.2. Vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/QDs/SiO
2
Với các yêu cầu ngày càng cao trong quá trình xét nghiệm, chẩn đoán bệnh và
phân tách/lấy mẫu bệnh phẩm, theo sự phát triển các hướng nghiên cứu người ta thêm
thành phần chấm lượng tử (QDs) vào cấu trúc vật liệu nanocomposite Fe
3
O
4
/SiO
2
với
mục đích sử dụng tính chất huỳnh quang của các chấm lượng tử dưới tia tử ngoại (UV)
để tạo ra các chất chỉ thị màu (thuốc nhuộm).
Một số công trình nghiên cứu về vật liệu này như công trình “Magnetic Iron Oxide
Nanoparticles: Synthesis and Surface Functionalization Strategies” của nhóm tác giả Wu