Tổng hợp, nghiên cứu tính chất và khả năng ứng dụng của Cu2O kích thước nanomet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
———❀❀❀❀❀———
NGUYỄN THỊ LỤA
TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA Cu
2
O
KÍCH THƯỚC NANOMET
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
HÀ NỘI - 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
———❀❀❀❀❀———
NGUYỄN THỊ LỤA
TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA Cu
2
O
KÍCH THƯỚC NANOMET
Chuyên ngành: Hoá vô cơ
Mã số: 62 44 25 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS TRIỆU THỊ NGUYỆT
HÀ NỘI - 2012
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
LỜI CẢM ƠN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
MỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
DANH MỤC BẢNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv
MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐỒNG(I) OXIT . . . . . . . . . . 4
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP Cu
2
O NANO DẠNG BỘT . . . . 5
1.2.1 Phương pháp khử trong dung dịch . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 Phương pháp đồng kết tủa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.3 Phương pháp sử dụng bức xạ và sóng siêu âm . . . . . . . . . . 7
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG Cu
2
O NANO . . . 8
1.3.1 Phương pháp lắng đọng hơi hoá học (CVD) . . . . . . . . . . . 8
1.3.2 Phương pháp kết tủa điện hoá (ECD) . . . . . . . . . . . . . . 11
iii
1.3.3 Phương pháp phún xạ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 ỨNG DỤNG CỦA Cu
2
O NANO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.1 Xúc tác oxi hoá - khử . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.2 Xúc tác quang hoá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.3 Xúc tác cho quá trình polime hoá . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.4 Chế tạo cảm biến sinh học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.5 Chế tạo cảm biến . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.6 Cu
2
O với quá trình chuyển hoá năng lượng . . . . . . . . . . . 19
1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.5.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.5.2 Phương pháp quang điện tử tia X . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5.3 Các phương pháp kính hiển vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.5.3.1 Kính hiển vi điện tử - Phổ tán sắc năng lượng tia X . . 24
1.5.3.2 Kính hiển vi lực nguyên tử . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.5.4 Phương pháp xác định độ dày màng mỏng . . . . . . . . . . . . 26
1.5.5 Các phương pháp quang phổ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.5.1 Phổ UV-Vis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.5.5.2 Phổ huỳnh quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Chương 2 THỰC NGHIỆM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.1 Hóa chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.2 Dụng cụ - Thiết bị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.3 Pha hóa chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 THỰC NGHIỆM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2.1 Tổng hợp và ứng dụng đồng(I) oxit dạng bột . . . . . . . . . . 33
iv
2.2.1.1 Tổng hợp Cu
2
O nano dạng bột . . . . . . . . . . . . . 33
2.2.1.2 Tổng hợp Cu
2
O thô . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.1.3 Sử dụng Cu
2
O nano làm xúc tác trong phản ứng polime
hóa axetilen để chế tạo sợi cacbon . . . . . . . . . . . 34
2.2.1.4 Sử dụng Cu
2
O nano xúc tác cho quá trình khử màu

dung dịch metyl da cam . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2.2 Chế tạo màng mỏng Cu
2
O nano bằng phương pháp CVD . . . . 36
2.2.2.1 Tổng hợp đồng(II) axetylaxetonat . . . . . . . . . . . 36
2.2.2.2 Khảo sát khả năng thăng hoa của phức chất Cu(acac)
2
37
2.2.2.3 Chế tạo màng mỏng Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . 39
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.1 Phương pháp xác định thành phần và cấu trúc tinh thể . . . . . 41
2.3.2 Phương pháp phân tích nhiệt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.3 Phổ hồng ngoại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.4 Các phương pháp đánh giá hình thái vật liệu nano và bề mặt
màng mỏng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.5 Phương pháp nghiên cứu tính chất quang . . . . . . . . . . . . 43
2.3.5.1 Phổ UV-Vis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3.5.2 Phổ huỳnh quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.6 Xác định thành phần phức chất Cu(acac)
2
. . . . . . . . . . . . 44
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.1 TỔNG HỢP Cu
2
O NANO DẠNG BỘT . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.1.1 Ảnh hưởng của chất bảo vệ và chất khử . . . . . . . . . . . . . 46
3.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ kiềm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1.3 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng . . . . . . . . . . . . . . . . 56

v
3.2 ỨNG DỤNG CỦA Cu
2
O NANO DẠNG BỘT . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.1 Sử dụng Cu
2
O làm xúc tác trong phản ứng polime hóa axetilen
để tổng hợp sợi nano cacbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.1.1 Ảnh hưởng của tốc độ dòng khí axetilen . . . . . . . . 63
3.2.1.2 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng . . . . . . . . . . . 64
3.2.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng . . . . . . . . . . . 66
3.2.1.4 Phân tích nguyên tố sợi cacbon bằng EDS . . . . . . . 67
3.2.2 Sử dụng Cu
2
O nano làm xúc tác quang hóa trong phản ứng khử
màu metyl da cam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.2.1 Khả năng xúc tác quang của Cu
2
O . . . . . . . . . . . 72
3.2.2.2 Khả năng tái sử dụng của xúc tác . . . . . . . . . . . 77
3.3 CHẾ TẠO MÀNG MỎNG Cu
2
O NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD 80
3.3.1 Các đặc trưng của tiền chất Cu(acac)
2
. . . . . . . . . . . . . . 80
3.3.2 Chế tạo màng mỏng Cu
2
O nano bằng phương pháp CVD từ
đồng(II) axetylaxetonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.3.2.1 Nghiên cứu thành phần màng . . . . . . . . . . . . . 88
3.3.2.2 Nghiên cứu hình thái bề mặt màng mỏng . . . . . . . 97
3.3.2.3 Nghiên cứu tính chất quang của màng . . . . . . . . . 105
3.3.2.4 Ảnh hưởng của tác nhân phản ứng đến thành phần và
tính chất của màng mỏng Cu
2
O nano . . . . . . . . . 113
KẾT LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC . . . . . . . . . . . . . . . 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
PHỤ LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
vi
PHỤ LỤC AGIẢN ĐỒ XRD Cu
2
O DẠNG BỘT . . . . . . . . . . . . . . . 132
PHỤ LỤC BGIẢN ĐỒ XRD CỦA MÀNG MỎNG . . . . . . . . . . . . . . 136
PHỤ LỤC CTÍNH TOÁN THÔNG SỐ MẠNG Cu
2
O CHO CÁC MÀNG
MỎNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
PHỤ LỤC DPHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI XÁC ĐỊNH E
g
TỪ ĐỒ THỊ TAUC141
PHỤ LỤC ECẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC CỦA BỘ ĐO LƯU LƯỢNG KHÍ145
vii
KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt
AAS Atomic Absorption Spectroscopy Phổ hấp thụ nguyên tử
AFM Atomic Force Microscope Hiển vi lực nguyên tử
CBD Chemical Bath Deposition Lắng đọng hoá học

CNF Carbon Nano Fiber Sợi cacbon nano
CVD Chemical Vapor Deposition Lắng đọng hơi hoá học
ECD Electro-Chemical Deposition Kết tủa điện hoá
EDS Energy Dispersive X-ray Spectroscopy Phổ tán sắc năng lượng tia X
Hacac Acetylacetone Axetylaxeton
HR-TEM High Resolution Transmission Electron Hiển vi điện tử truyền qua
Microscope độ phân giải cao
LA Sodium Lauryl Sulfate Natri Lauryl Sunfat
MeO Methyl Orange Metyl da cam
PEG Polyethylene Glycol Polyetilen glycol
PL Photoluminescence Spectroscopy Phổ huỳnh quang
PVA Polyvinyl Alcohol Polivinyl Ancol
SEM Scanning Electron Microscope Hiển vi điện tử quét
SPM Scanning Probe Microscope Hiển vi quét đầu dò
TEM Transmission Electron Microscope Hiển vi điện tử tr uyền qua
THF Tetrahydrofuran Tetrahiđrofuran
WDS Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy Phổ tán sắc bước sóng tia X
XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy Phổ quang điện tử tia X
XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X
viii
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình Tên hình Trang
1.1 Ô cơ sở của mạng tinh thể Cu
2
O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Các bước trong phương pháp CVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Sơ đồ mô tả sự phát sinh của điện tử 2p
3/2
trong phổ XPS . . . . . . . 21
1.4 Cân bằng mức Fermi giữa mẫu và hệ đo XPS . . . . . . . . . . . . . . 22

1.5 Tương tác của electron với mẫu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.6 Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi lực nguyên tử AFM . . . . . . . . . . . . 25
1.7 Sơ đồ nguyên lý của hệ đo độ dày màng mỏng Alpha-Step IQ . . . . . 27
1.8 Sự hấp thụ photon của chất bán dẫn có năng lượng vùng cấm E
g
. . . . 28
1.9 Xác định năng lượng vùng cấm E
g
bằng phương pháp đồ thị Tauc . . . 29
1.10 Cấu trúc vùng năng lượng và sự kích thích huỳnh quang . . . . . . . . 30
2.1 Thiết bị thăng hoa dưới áp suất thấp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2 Sơ đồ thiết bị chế tạo màng mỏng Cu
2
O nano trên đế thuỷ tinh . . . . . 39
3.1 Giản đồ XRD của sản phẩm khi sử dụng chất bảo vệ PVA . . . . . . . 47
3.2 Giản đồ XRD của sản phẩm khi sử dụng chất bảo vệ PEG . . . . . . . 48
3.3 Giản đồ XRD của sản phẩm khi sử dụng chất bảo vệ LA . . . . . . . . 49
3.4 Ảnh hưởng của lượng chất bảo vệ PVA (a), PEG (b) và LA (c) đến kích
thước tinh thể Cu
2
O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.5 Ảnh TEM và phân bố kích thước tinh thể của mẫu PVA7 (a), PEG10
(b), LA11 (c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.6 Sơ đồ mô tả sự hình thành sợi nano Cu
2
O (a), hạt nano dạng cầu Cu
2
O
(b) và hạt nano dạng lập phương Cu
2

O (b) . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X của Cu
2
O ở các nồng độ kiềm khác nhau . . . . 54
ix
3.8 Ảnh hưởng của lượng kiềm đến kích thước tinh thể Cu
2
O . . . . . . . 55
3.9 Giản đồ XRD của Cu
2
O ở các thời gian phản ứng khác nhau . . . . . . 56
3.10 Sự phụ thuộc của kích thước tinh thể Cu
2
O vào thời gian phản ứng . . 57
3.11 Ảnh HR-TEM của mẫu PVA7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.12 Phổ hồng ngoại của Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.13 Giản đồ phân tích nhiệt của PVA (a) và Cu
2
O nano (b) . . . . . . . . . 60
3.14 Giản đồ XRD Cu
2
O được chế tạo khi không sử dụng chất bảo vệ . . . 61
3.15 Ảnh SEM của sợi cacbon với xúc tác là Cu
2
O nano (a) và Cu
2
O thô (b) 62
3.16 Ảnh SEM của sợi cacbon hình thành khi tốc độ thổi khí axetilen khác

nhau: 11 ml/phút (a), 22 ml/phút (b), 28 ml/phút (c), 35 ml/phút (d),
40 ml/phút (e) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.17 Ảnh SEM sợi cacbon khi thời gian phản ứng là :10 phút (a), 15 phút
(b), 30 phút (c), 60 phút (d), 90 phút (e) . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.18 Ảnh SEM phóng to của sợi cacbon khi thời gian phản ứng là 90 phút
với độ phóng đại là 150000 lần (a) và 90000 lần (b) . . . . . . . . . . 66
3.19 Ảnh SEM của sợi cacbon hình thành ở nhiệt độ 250°C (a) và 300°C (b) 67
3.20 Phổ tán sắc năng lượng tia X đối với mẫu sợi cacbon nano . . . . . . . 68
3.21 Ảnh SEM sợi cacbon chế tạo ở 250°C với xúc tác Cu
2
O [110] . . . . . 69
3.22 Sơ đồ polime hóa axetilen trên xúc tác Cu
2
O (ô vuông nhỏ đại diện
cho obital trống của nguyên tử Cu trong xúc tác Cu
2
O) . . . . . . . . . 69
3.23 Cơ chế phát triển sợi cacbon trên xúc tác Cu
2
O nano . . . . . . . . . . 70
3.24 Sự tạo thành các sợi cacbon dạng thẳng và dạng xoắn . . . . . . . . . . 72
3.25 Phổ UV-Vis của PVA rắn và bột Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.26 Sự phụ thuộc của độ chuyển hoá metyl da cam vào thời gian phản ứng . 75
3.27 Độ chuyển hoá của metyl da cam phụ thuộc thời gian và nguồn sáng
khi dùng xúc tác Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.28 Độ chuyển hoá của metyl da cam trong thí nghiệm thử khả năng tái sử

dụng của Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.29 Giản đồ XRD của các mẫu xúc tác thu hồi sau mỗi lần tái sử dụng . . . 78
3.30 Phổ hấp thụ hồng ngoại của Hacac (a) và phức chất Cu(acac)
2
(b) . . . 81
x
3.31 Giản đồ phân tích nhiệt của Cu(acac)
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.32 Phổ khối lượng của phức chất Cu(acac)
2
. . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.33 Giản đồ XRD của màng mỏng được chế tạo ở 450°C khi không có tác
nhân phản ứng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.34 Giản đồ XRD của các màng Cu
2
O thu được với tác nhân phản ứng hơi
rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.35 Giản đồ XRD của các màng Cu
2
O thu được với tác nhân phản ứng hơi
nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.36 Giản đồ XRD của các màng Cu
2
O thu được với tác nhân phản ứng hơi
nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.37 Phổ XPS của các màng Cu
2

O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân phản
ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.38 Pic Cu(2p
3/2
) phổ XPS của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với
tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.39 Phổ XPS của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân phản
ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.40 Pic Cu(2p
3/2
) phổ XPS của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với
tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.41 Phổ XPS của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2

với tác nhân phản
ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.42 Pic Cu(2p
3/2
) phổ XPS của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với
tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.43 Ảnh SEM bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở 240°C (a), 260°C (b),
280°C (c) và 300°C (d) với tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . . . 97
3.44 Ảnh SEM bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở 240°C (a), 260°C (b),
280°C (c) và 300°C (d) với tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . 98
3.45 Ảnh SEM bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở 240°C (a), 260°C (b),
280°C (c) và 300°C (d) với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . 98
xi
3.46 Xác định độ dày và hình thái bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở
240°C (a), 260°C (b), 280°C (c) và 300°C (d) với tác nhân phản ứng
hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.47 Xác định độ dày và hình thái bề mặt màng Cu
2

O được chế tạo ở
240°C (a), 260°C (b), 280°C (c) và 300°C (d) với tác nhân phản ứng
hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.48 Xác định độ dày và hình thái bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở
240
°C
(a), 260
°C
(b) và 280
°C
(c) với tác nhân phản ứng hơi nước
- hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.49 Ảnh AFM bề mặt màng Cu
2
O được chế tạo ở 260°C (ảnh trên) và
280°C (ảnh dưới) với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . 104
3.50 Phổ truyền qua của các màng được chế tạo ở nhiệt độ 240 - 300°C với
tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.51 Phổ truyền qua của các màng được chế tạo ở nhiệt độ 240 - 300°C với
tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.52 Phổ truyền qua của các màng được chế tạo ở nhiệt độ 240 - 300°C với
tác nhân hơi phản ứng nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.53 Giản đồ Tauc của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

3.54 Giản đồ Tauc của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.55 Giản đồ Tauc của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.56 Phổ PL của các màng Cu
2
O chế tạo với tác nhân phản ứng hơi rượu -
nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.57 Phổ PL của các màng Cu
2
O chế tạo với tác nhân phản ứng hơi nước . . 110
3.58 Phổ PL của các màng Cu
2
O chế tạo với tác nhân phản ứng hơi nước -
hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.59 Sự thay đổi của E
g
theo nhiệt độ tạo màng của các màng Cu
2
O được
chế tạo với tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . 115
xii

3.60 Sự thay đổi của E
g
theo nhiệt độ tạo màng của các màng Cu
2
O được
chế tạo với tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.61 Sự thay đổi của E
g
theo nhiệt độ tạo màng của các màng Cu
2
O được
chế tạo với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . 116
3.62 Mô hình thí nghiệm của tác giả [64] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
A.1 Giản đồ XRD của các Cu
2
O nano dạng khi sử dụng chất bảo vệ PVA . 132
A.2 Giản đồ XRD của các Cu
2
O nano dạng khi sử dụng chất bảo vệ PEG . 133
A.3 Giản đồ XRD của các Cu
2
O nano dạng khi sử dụng chất bảo vệ LA . . 134
B.1 Giản đồ XRD của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
B.2 Giản đồ XRD của các màng Cu
2

O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
B.3 Giản đồ XRD của các màng Cu
2
O chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân
phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
E.1 Sơ đồ cấu tạo bộ đo lưu lượng khí (a) và bộ chuẩn thang đo tốc độ
dòng (b) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
xiii
DANH MỤC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
1.1 Các phương pháp CVD thông dụng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1 Ảnh hưởng của lượng PVA và hidrazin đến thành phần pha và kích
thước tinh thể đồng(I) oxit nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2 Ảnh hưởng của lượng PEG và hidrazin đến thành phần pha và kích
thước tinh thể đồng(I) oxit nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.3 Ảnh hưởng của lượng LA và hidrazin đến thành phần pha và kích thước
tinh thể đồng(I) oxit nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4 Ảnh hưởng của nồng độ kiềm đến thành phần pha và kích thước hạt
Cu
2
O nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến thành phần pha và kích thước
tinh thể Cu
2
O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

3.6 Khối lượng của sản phẩm khi sử dụng các xúc tác khác nhau . . . . . . 62
3.7 Khối lượng của sản phẩm thu được ở các nhiệt độ phản ứng khác nhau 66
3.8 Kết quả định tính và định lượng nguyên tố trong mẫu sợi cacbon . . . . 67
3.9 Ảnh hưởng của xúc tác và thời gian đến độ hấp thụ quang và độ chuyển
hoá của metyl da cam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.10 Ảnh hưởng của nguồn sáng và thời gian đến độ hấp thụ quang và độ
chuyển hoá của metyl da cam khi dùng xúc tác Cu
2
O nano . . . . . . . 76
3.11 Khả năng tái sử dụng của Cu
2
O nano làm xúc tác trong phản ứng làm
mất màu metyl da cam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.12 Kết quả thăng hoa của phức chất Cu(acac)
2
. . . . . . . . . . . . . . . 84
xiv
3.13 Thành phần pha và kích thước tinh thể của các màng Cu
2
O thu được
với tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.14 Thành phần pha và kích thước tinh thể của các màng Cu
2
O thu được
với tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.15 Thành phần pha và kích thước tinh thể của các màng Cu
2
O thu được
với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . . . 90
3.16 Kết quả phân tích thành phần nguyên tố bằng phương pháp XPS các

màng chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân phản ứng hơi rượu - nước . . . 95
3.17 Kết quả phân tích thành phần nguyên tố bằng phương pháp XPS các
màng chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . 95
3.18 Kết quả phân tích thành phần nguyên tố bằng phương pháp XPS các
màng chế tạo từ Cu(acac)
2
với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit 95
3.19 Độ rộng vùng cấm E
g
(eV) của các màng mỏng theo nhiệt độ tạo màng
và tác nhân phản ứng khác nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.20 Đỉnh phát xạ phổ PL và độ rộng vùng cấm của màng mỏng Cu
2
O chế
tạo với tác nhân phản ứng hơi nước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.21 Đỉnh phát xạ phổ PL và độ rộng vùng cấm của màng mỏng Cu
2
O chế
tạo với tác nhân phản ứng hơi nước - hidropeoxit . . . . . . . . . . . . 112
3.22 Kích thước hạt và độ dày màng Cu
2
O ở các nhiệt độ tạo màng và tác
nhân phản ứng khác nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.23 Sự thay đổi độ rộng vùng cấm E
g
(eV) của các màng mỏng theo nhiệt

độ tạo màng và tác nhân phản ứng khác nhau . . . . . . . . . . . . . . 115
C.1 Thông số mạng ô đơn vị của Cu
2
O tính từ giản đồ XRD của các màng mỏng 140
D.1 Hệ số hồi qui và giá trị E
g
của các màng mỏng Cu
2
O tính từ đồ thị Tauc 141
D.2 Tập số liệu sử dụng để tìm phương trình hồi qui tuyến tính cho vùng đoạn
thẳng trên đồ thị Tauc xác định E
g
cho các mẫu màng mỏng Cu
2
O được chế
tạo ở các nhiệt độ khác nhau với tác nhân hơi rượu - nước . . . . . . . . . . 142
xv
D.3 Tập số liệu sử dụng để tìm phương trình hồi qui tuyến tính cho vùng đoạn
thẳng trên đồ thị Tauc xác định E
g
cho các mẫu màng mỏng Cu
2
O được chế
tạo ở các nhiệt độ khác nhau với tác nhân hơi nước . . . . . . . . . . . . . 143
D.4 Tập số liệu sử dụng để tìm phương trình hồi qui tuyến tính cho vùng đoạn
thẳng trên đồ thị Tauc xác định E
g
cho các mẫu màng mỏng Cu
2
O được chế

tạo ở các nhiệt độ khác nhau với tác nhân hơi nước - hidropeoxit . . . . . . 144
xvi
MỞ ĐẦU
Trong lịch sử phát triển, loài người không chỉ cố gắng tạo ra một nền sản xuất với
năng suất cao hơn, làm ra sản phẩm với chất lượng tốt hơn nhằm thỏa mãn cuộc sống
vật chất và tinh thần, mà còn đề cao yếu tố tiết kiệm nguồn nguyên liệu, năng lượng
và thân thiện với môi trường sống.
Từ cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất với sự xuất hiện của máy hơi nước
(cuối thế kỷ 18), cách mạng xanh trong nông nghiệp (1940-1960), đến cuộc cách
mạng trong công nghệ sinh học, công nghệ điện tử với chất bán dẫn - mạch tổ hợp (từ
giữa thế kỷ 20) và gần đây là cuộc cách mạng trong công nghệ thông tin, loài người
đã có những bước tiến khổng lồ. Mặc dù vậy, do sự bùng nổ dân số toàn cầu, sự cạn
kiệt dần của nguồn tài nguyên thiên nhiên, sự ô nhiễm nặng nề của môi trường sống
và những đòi hỏi ngày càng cao về chăm sóc sức khoẻ cũng như đời sống vật chất -
tinh thần, loài người vẫn cần đến những cuộc cách mạng khoa học công nghệ mới.
Hiện tại, cả thế giới đều cho rằng cuộc cách mạng mới là công nghệ nano.
Những thập niên gần đây, các nhà khoa học đã chế tạo được các vật liệu với kích
thước nanomet có tính chất khác thường so với vật liệu khối cùng loại. Hiệu ứng kích
thước của vật liệu nano dẫn đến sự thay đổi của nhiệt độ nóng chảy, từ tính, tính chất
quang học, màu sắc, tính dẫn điện và dẫn nhiệt, . Hiện nay, các loại vật liệu mới
này đang được ứng dụng để tạo ra các loại máy móc, thiết bị và sản phẩm có những
tính năng đặc biệt.
Đồng(I) oxit (Cu
2
O) nano ở dạng bột cũng như ở dạng màng mỏng là một trong
1
những vật liệu nano với những tính chất đặc biệt. Các công tr ình nghiên cứu tổng hợp,
chế tạo và ứng dụng của Cu
2
O nano đã và đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa

học. Cu
2
O nano có nhiều ứng dụng trong thực tiễn như làm bộ cảm biến áp suất oxi,
chất bán dẫn loại p cho pin mặt trời, nguyên liệu trong công nghiệp dược phẩm và các
thiết bị y tế, . Cu
2
O có tính chất quang học tốt ở nhiệt độ tương đối thấp do có khả
năng hấp thụ các exciton và trao đổi với các photon khác nhau. Cu
2
O nano có diện
tích bề mặt lớn nên có khả năng làm xúc tác cho các quá trình tổng hợp hữu cơ truyền
thống và hiện đại. Do vậy, đồng(I) oxit nano là vật liệu đầy triển vọng trong lĩnh vực
xúc tác, điện - điện tử, quang học,
Tuy nhiên, trên thế giới số công trình nghiên cứu về Cu
2
O nano không nhiều. Tại
Việt Nam mới chỉ có một số công trình nghiên cứu về đồng(I) oxit nano do nhóm
nghiên cứu của chúng tôi tại Bộ môn Hóa vô cơ - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
- Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện [2, 3].
Với mục đích nghiên cứu một cách có hệ thống việc tổng hợp, khảo sát tính chất
và ứng dụng của đồng(I) oxit nano dạng bột cũng như dạng màng mỏng, chúng tôi
chọn đề tài:
“Tổng hợp, nghiên cứu tính chất và khả năng ứng dụng của Cu
2
O
kích thước nanomet”
Để đạt được mục đích này, Luận án gồm những nội dung chính sau:
1. Tổng hợp và khảo sát khả năng ứng dụng của đồng(I) oxit nano dạng bột:
• Tìm điều kiện tối ưu và hoàn thiện qui trình tổng hợp Cu
2

O nano dạng bột
bằng phương pháp khử muối đồng(II) trong dung dịch.
2
• Khảo sát khả năng xúc tác của Cu
2
O dạng bột trong các phản ứng: polime
hóa axetilen để chế tạo sợi cacbon và làm mất màu metyl da cam.
2. Chế tạo màng mỏng đồng(I) oxit nano trên đế thủy tinh bằng phương pháp CVD
từ tiền chất đồng(II) axetylaxetonat:
• Tổng hợp và nghiên cứu khả năng thăng hoa của đồng(II) axetylaxetonat.
• Chế tạo màng mỏng Cu
2
O nano từ đồng(II) axetylaxetonat trong các điều
kiện khác nhau.
• Nghiên cứu tính chất màng mỏng bằng các phương pháp vật lí và hóa lí.
Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ đóng góp vào việc đưa các nghiên cứu
cơ bản vào ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là phát triển một hướng nghiên cứu mới ở Việt
Nam là chế tạo các màng mỏng bằng kỹ thuật lắng đọng hơi hóa học.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐỒNG(I) OXIT
Đồng(I) oxit là một trong hai dạng oxit của đồng, có màu đỏ với công thức hoá học
là Cu
2
O. Cu
2
O rất bền với nhiệt (nóng chảy ở 1240°C), không tan trong nước nhưng
tan chậm trong kiềm đặc hoặc NH
3

đặc, tan tốt trong dung dịch axit. Trong không khí
ẩm, Cu
2
O dễ bị oxi hoá tạo thành đồng(II) oxit (CuO).
Hình 1.1: Ô cơ sở của mạng tinh thể Cu
2
O
Cu
2
O có cấu trúc tinh thể kiểu lập phương với hằng số mạng a = 4.27
˚
A và nhóm
đối xứng không gian Pn
¯
3m. Mạng tinh thể của Cu
2
O được tạo thành bởi hai phân
mạng: phân mạng Cu kiểu lập phương tâm mặt và phân mạng O kiểu lập phương tâm
khối (Hình 1.1). Mỗi ô cơ sở chứa 4 nguyên tử Cu và 2 nguyên tử O, trong đó, nguyên
4
tử đồng có số phối tr í bằng 2, còn nguyên tử oxi có số phối trí bằng 4 [79].
Cu
2
O là chất bán dẫn loại p, khi ở dạng khối nó có năng lượng vùng cấm E
g
= 2.14
eV (hấp thụ photon có bước sóng
λ
= 580 nm) [80]. Ở cấp độ nanomet, khi kích thước
hạt giảm thì năng lượng vùng cấm tăng lên (hiệu ứng kích thước - size effect) [83].

Do vậy, Cu
2
O nano có thể hấp thụ photon vùng khả kiến có bước sóng
λ
< 580 nm.
Tính chất này làm cho Cu
2
O nổi trội hơn một số oxit khác trong các quá trình quang
hoá. Ví dụ, TiO
2
anatase có E
g
= 3.2 eV, còn ZnO có E
g
= 3.4 eV nên chúng chỉ bị
kích thích bởi bức xạ tử ngoại.
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP Cu
2
O NANO DẠNG
BỘT
Cu
2
O nano dạng bột được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng phổ
biến nhất là phương pháp kết tủa trong dung môi lỏng.
1.2.1 Phương pháp khử trong dung dịch
Cu
2
O có kích cỡ 2-18 nm được điều chế bằng cách thêm từ từ dung dịch t-
BuOH trong tetrahidrofuran (THF) vào dung dịch hỗn hợp CuA
2

(A=Cl, CH
3
COO,
(CH
3
COO)
2
CH) và NaH trong THF ở 63°C [11]. Đầu tiên muối Cu
2+
bị khử bằng
ion H
−
hoạt hoá để tạo ra đồng kim loại.
4NaH + 2t-BuOH −→ 2(NaH, t-BuONa) + 2H
2
2(NaH, t-BuONa) + CuA
2
−→ Cu + 2NaA + 2t-BuONa + H
2
Sau đó, đồng kim loại được oxi hoá thành Cu
2
O bằng cách sục dòng khí hỗn hợp
O
2
- N
2
:
2Cu +
1
2

O
2
−→ Cu
2
O
5
Sản phẩm cuối cùng Cu
2
O tạo thành được phân tán trong dung môi hữu cơ.
Tác giả [6] cũng đã điều chế bột Cu
2
O/Cu có kích cỡ từ 4-8 nm bằng cách cho
dung dịch CuCl
2
tác dụng với các phối tử hữu cơ như axit lauric, dodecanthiol, hoặc
tr idecylamine trong toluen và chất khử NaBH
4
.
Cu
2
O nano dạng sợi có đường kính khoảng 8 nm và chiều dài khoảng 10-20 nm thu
được bằng cách khử Cu
2+
bằng hidrazin khi có mặt chất hoạt động bề mặt polyetileng-
lycol trong môi trường kiềm [97].
Cu
2
O nano cũng được tạo ra bằng cách khử Cu
2+
trong dung dịch nhưng không

dùng chất hoạt động bề mặt mà bằng phản ứng của phức đồng(II) xitrat với N
2
H
4
.H
2
O
trong môi trường kiềm ở nhiệt độ phòng [23].
Các hạt Cu
2
O nano với kích thước 5-6 nm đã được tác giả [56] tổng hợp thành
công khi cho Cu(CH
3
COO)
2
.H
2
O tác dụng với axetamit trong dung môi etilen glycol
có sử dụng sóng siêu âm. Hạt Cu
2
O nano thu được có hình dạng bông hoa.
Khi tổng hợp trong dung dịch axit yếu thì các tinh thể Cu
2
O nano thu được có
những hình dạng khác nhau như: hình lập phương [21, 41, 50], hình bát diện [43], hình
bát diện khuyết mặt (100) ((100) truncated octahedra) [109], hình thoi 12 mặt (rhom-
bic dodecahedra) [51, 105], hình bát diện khuyết mặt (110) ((110) truncated octahe-
dra) [51], các đa diện 26 mặt (26-facet polyhedra) [112], các khung nano (nanocages)
[54, 87], . Tùy vào điều kiện tổng hợp sẽ thu được các hạt Cu
2

O nano có hình thái
khác nhau. Ví dụ, các khung nano Cu
2
O hình thoi 12 cạnh khuyết mặt (100) được
chuyển hóa thành các khung nano với dạng elip trên mặt (110) trong dung dịch HCl
có thêm etanol [42].
Có thể thu được các hạt nanocompozit của Cu
2
O với các oxit kim loại khác bằng
những cách thức khác nhau. Các tác giả [16] đã pha tạp SnO
2
vào Cu
2
O bằng phương
pháp tổng hợp trong dung dịch với chất bảo vệ cetyltrimetylamonibromua (CTAB)
6
trong môi trường kiềm và chất khử hidrazin. Các hạt Cu
2
O/SnO
2
có hoạt tính xúc tác
quang hóa phân hủy trifluralin rất tốt.
Tác giả [88] đã pha tạp Ag vào Cu
2
O, nhờ đó làm giảm đáng kể điện trở suất của
Cu
2
O và làm giảm độ rộng vùng cấm của Cu
2
O. Các tác giả [12, 30, 85] đã làm tăng

đáng kể từ tính của Cu
2
O mà không làm giảm độ dẫn điện của nó bằng cách pha tạp
Ni, Co và Mn vào Cu
2
O.
Các tác giả [99] lại tổng hợp được các hạt Cu
2
O/ZnO bằng cách phân tán ZnO
trong dung dịch CuSO
4
.5H
2
O, sau đó siêu âm để thu được hỗn hợp đồng nhất. Hỗn
hợp này được khử bằng N
2
H
4
.H
2
O để thu được nanocompozit Cu
2
O/ZnO.
1.2.2 Phương pháp đồng kết tủa
Các tác giả [38] đã tổng hợp được các hạt nano Fe/Cu
2
O bằng cách khử hỗn hợp
CuSO
4
và Fe(NO

3
)
3
bằng hidrazin trong môi trường kiềm. Kết quả cho thấy Cu
2
O có
độ rộng vùng cấm 2.1 eV. Khi thêm 1% Fe vào Cu
2
O thì độ rộng vùng cấm của mẫu
thu được là 1.87 eV, còn thêm 2% Fe thì mẫu thu được có độ rộng vùng cấm là 1.65
eV. Như vậy có sự giảm độ rộng vùng cấm của các mẫu thu được so với Cu
2
O tinh
khiết. Từ tính của Cu
2
O cũng thay đổi khi thêm Fe. Ở 300°C mẫu 1% Fe/Cu
2
O và 2%
Fe/Cu
2
O là thuận từ, trong khi đó Cu
2
O tinh khiết có tính nghịch từ.
1.2.3 Phương pháp sử dụng bức xạ và sóng siêu âm
Bằng phương pháp chiếu tia
γ
vào dung dịch CuSO
4
có chứa C
12

H
25
NaSO
4
,
(CH
3
)
2
CHOH và đệm axetat, các tác giả [45, 77, 104] đã tổng hợp được Cu
2
O có
kích cỡ thay đổi từ 14-50 nm tuỳ thuộc vào thành phần dung dịch đầu và liều lượng
tia
γ
.
Cu
2
O nano hình cầu với kích thước 10-20 nm cũng được tạo thành bằng cách chiếu
tia viba vào dung dịch hỗn hợp của CuSO
4
, NaBH
4
và etilenglycol [44].
7
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG Cu
2
O
NANO
Màng Cu

2
O được chế tạo theo một số các phương pháp khác nhau như kết tủa điện
hóa, phún xạ, lắng đọng hơi học, nhúng,
1.3.1 Phương pháp lắng đọng hơi hoá học (CVD)
Hình 1.2: Các bước trong phương pháp CVD
Phương pháp lắng đọng hơi hoá học được sử dụng rộng rãi để chế tạo màng
mỏng có chất lượng cao với thành phần hoá học xác định và đồng nhất về cấu trúc.
Trong phương pháp này, các phân tử tiền chất được hoá hơi, sau đó một hay nhiều
loại phân tử tiền chất (sẽ được trộn lẫn) bị cuốn tới đế bởi dòng khí mang. Tại đó,
năng lượng dưới dạng nhiệt được cung cấp để bắt đầu phản ứng hoá học phân hủy tiền
chất tạo thành các màng oxit kim loại hoặc các hợp chất mong muốn trên bề mặt đế.
Phương pháp CVD bao gồm các bước sau đây:
• Hoá hơi và vận chuyển các phân tử tiền chất vào lò phản ứng bằng khí mang.
8
• Các phản ứng hoá học ở pha khí dẫn tới sự hình thành các hợp chất tr ung gian
mới và các sản phẩm phụ (ví dụ, phản ứng của hơi tiền chất với hơi tác nhân
phản ứng để tạo thành hợp chất trung gian kém bền).
• Sự vận chuyển sản phẩm phản ứng ở pha khí đi qua lớp biên tới bề mặt của đế.
• Sự phân huỷ các phân tử tiền chất trên bề mặt đế và sự hợp nhất của sản phẩm
phân huỷ tạo thành màng mỏng.
• Loại bỏ các sản phẩm phụ ở pha khí khỏi lò phản ứng thông qua hệ thống xả.
Ưu điểm của phương pháp lắng đọng hơi hoá học là tạo ra các màng bám dính
chặt, đồng nhất và có độ lặp lại cao. Để thu được màng mong muốn, đôi khi cần nhiệt
độ rất cao để cung cấp cho phản ứng phân huỷ. Một điểm hạn chế khác là để lắng
đọng vật liệu có thành phần phức tạp như mong muốn là không dễ bởi vì các tiền chất
khác nhau có tốc độ hoá hơi khác nhau.
Phương pháp CVD có thể được sử dụng để tạo ra nhiều lớp phủ kim loại và không
kim loại, các cacbua, các silicat, các nitrua và các oxit. Phương pháp CVD được dùng
rộng rãi trong việc phủ các lớp chống mài mòn, chống ăn mòn và bảo vệ ở nhiệt độ
cao, để chế tạo các chất bán dẫn, các cảm biến, các linh kiện quang điện tử và chất

xúc tác.
Phương pháp CVD thường sử dụng năng lượng nhiệt để hoạt hoá các phản ứng
hoá học. Tuy nhiên, các phản ứng hoá học cũng có thể được khơi mào bằng việc sử
dụng các kiểu năng lượng khác. Một số dạng khác của phương pháp CVD cũng được
sử dụng rộng rãi. Bảng 1.1 là một số phương pháp CVD thường được sử dụng.
Phương pháp lắng đọng hơi hoá học đã được ứng dụng để chế tạo màng mỏng
Cu
2
O với các hạt Cu
2
O có kích thước rất khác nhau và rất bền [64–67]. Tính chất
quang, điện, cấu trúc của màng mỏng Cu
2
O phụ thuộc vào kích cỡ hạt. Phương pháp
9