Nghiên cứu đề xuất quy trình chế tạo hạt nano bạc sử dụng trong mực in phun

iii
LI CA
̉
M N

QuaăgầnăhaiănĕmăthamăgiaăchơngătrìnhăđàoătoăthcăsătiătrngăĐiăhọcăSă
PhmăKăThutăTP.HăChíăεinhăvàăthiăgianălàmăthíănghiệmătiăphòngăthíănghiệmă
CôngăNghệăNanoăĐHQGăTP.ăHăChíăεinhăđưăgiúpătôiătraoădi thêmănhiuăkinăthức,
kinh nghiệm từăthầyăc,ăbnăhọcăvàănhngăngiăbnăcùngălàmăthíănghiệm đưăgiúpătôiă
hoànăthànhălunăvĕnănày.ă
Cóăđợcăthànhăquănàyătôiăxinăchânăthànhăcámăơnăsâuăsắcăđn:
ThầyăcôătrngăĐHăSăPhmăKăThutăTP.ăHCεăđưănhiệtătìnhătruynăđt,ăchă
boătnătìnhătrong sutăthiăgianătôiăhọcătpăti trng
ThầyăPGS.ăTS.ăĐNGăεUăCHIN,ăGiámăđcăphòngăthíănghiệmăCôngăNghệă
NanoăĐHQG.ăTP.ăHCεă(δNT)ăđưătnătìnhăhngădn,ăgiúpăđỡ,ătoămọiăđiuăkiệnăttă
nhấtăđătôiălàmăthíănghiệmăvàăhoànăthànhălunăvĕnănày.
ThầyăPGS.TS.ăδểăHIUăGIANGăđưănhiệtătìnhăgiúpăđỡ,ăđóngăgópăỦăkinăgiúpătôiă
hoànăthànhăttălunăvĕn.
ThcăsăĐNGăTHăεăDUNGălàăngiăluônătheoăsutăchăboătnătìnhătrongă
sutăthiăgianătôiălàmăthíănghiệmăvàăhoànăthànhălunăvĕn.
Tpăthăcánăb,ănhânăviênăphòngănghiênăcứuăCôngăNghệăNanoăĐHQG.ăTP.ăHCεă
đưăhỗătrợ,ăgiúpăđỡătôiătrongăthiăgianălàmăthíănghiệm.
Bnăbè,ăgiaăđìnhăvàămọiăngiăxungăquanhăluônăgiúpăđỡăchiaăsăđngăviênătôiă
nhngălúcălàmălunăvĕnăgpăkhóăkhĕn.
Tôiăxinăchânăthànhăcámăơn!

Tp.ăHăChíăεinh,ăngàyă ătháng nĕmă2013
Họcăviên

δêăThăThúy



iv
TịM TT LUN VĂN

Máy in phun đư trăthànhămtăphầnăkhôngăthăthiu thôngăquaăsăhiệnădiện caă
nó ăkhắpămọiănơi, trên máy tính đ bàn ca ngi tiêu dùng vi chiăphíăthấp, khă
nĕng đángătinăcy, nhanh chóng, thunătiệnăvà in kăthutăs.
Côngănghệăin phun đư phátătrinănhanhăchóng, đaădngăvàăứngădngăphăbin đ in
tàiăliệu viănhiu chứcănĕng khácănhau,ănhiuălĩnhăvc,ăchẳngăhnănh mcădnăđiện,
đităphát sáng (LED) và thmăchíăinăcấuătrúcă3ăchiu(3D)
Nhắmăđápă ứngănhuăcầuăcôngănghệ,ăhiệnănayăcôngănghệăinăphunăđangăđợcăsă
quanătâmălnăcaănhiuănhàănghiênăcứu,ăcũngănhănhiuănhàăđầuătăln trong và ngoài
nc.ăBităđợcăsăhuăíchătoălnăcaăthăgiiăviămôă(nanoămét)ămàămtăsăkimăloiăcóă
đợc,ăconăngiămunăchimălĩnhătriăthứcăđưătìmăraăđợcăsăhiệuădngăcaănóăvàăcôngă
nghệăinăphunăđưăvàăđangăsửădngănanoăkimăloiăứngădngătrongămcăinăphun.ăXuấtă
phátătừănhuăcầuătìmăraăhtănanoăkimăloiăđăchătoămcăinăvừaăcóăchấtălợngătt,ăkhă
nĕngăchngă oxiă hóaăcaoă trongă môiă trngăvàă mangă liă lợiănhună ln,ălună vĕn này
chúngătôiănghiênăcứu quyătrìnhăchătoăhtănanoăbcăhngăđnăứngădngăchăto mcă
inăphun,ăvìăbcăkhôngădễădàngăbăoxiăhóaăvà khănĕngădnăđiệnăcaoătrongămtăthiăgiană
khá dài.
Cóărấtănhiuăphơngăpháp chătoăhtănanoăkimăloi,ătrongălunăvĕnănàyătôiălaă
chọnăphơngăphápăkhửăhóaăhọcăđătngăhợpăhtănanoăbcăhngăđnăứngăchătoămcă
inăphun.ăĐăgiiăquytăcácăcôngăviệcătrênăchúngătôiăphiănghiênăcứu,ăgiiăquytăcácăvấnă
đnăcóăliênăquanăđợcătrìnhăbàyătrongă5ăchơngădiăđây:
Chng 1: Tng quan

Daătrênănhngăcôngătrìnhănghiênăcứuătrongăvàăngoàiăncăđưăcóăchúng tôi tóm
tắt tngăquanăvăsơălợcăcôngănghệănanoănóiăchungăvàăcôngănghệănanoăkimăloiănóiă
riêng,ă đngă thiă mangă đnă cáiă nhìnă tngă quátă vă côngă nghệă ină phun,ă đă từă đóă choă
chúngătaăthấyăhiệuăquăcaăviệcăứngădngăcôngănghệănanoăkimăloiătrongăcôngănghệăină
phunăđưămangăđnănhngăhiệuăquătrongăthcătiễn.\

v
Chng 2: C s lỦ thuyt
Từăthcătiễnăđưăchứngăminhăcôngănghệănanoămangăliănhiuăứngădngăvàăhiệuă
quăcaoătrongăthcăt,ăchúngătôiăđiăsâuănghiênăcứuănano kimăloiăbc,ăcácătínhăchấtăcaă
nano kimăloiăbc,ătừăđóătìmăhiuăcácăphơngăphápăchătoăvàăđaăraăphơngăphápăchă
toăhiệuăquăvàămangătínhăkinhătăcao.
Chng 3: Thc nghim
Giiăthiệuăcácăthităbădùngălàmăthíănghiệm,ăhóaăchất,ăcácăthităbădùngăđăphână
tíchămuăvàăquyătrìnhătngăhợpăhtănanoăbc.
Chng 4: Kt qu vƠ tho lun
Từăquyătrìnhămàăchúngătôiăđaăra,ăchúngătôiănghiênăcứuăvà làm thíănghiệmăđătìmă
raătălệăphnăứngăgiaăcácăchất,ănng đămolăthíchăhợpăcaăcácăchấtăvàădaăvàoăcơăsă
lỦăthuytăđăđánhăgiáănhnăxétăvàătìmăraăđợcăphơngăánătiăuănhấtăvàăktăquăđưă
mangăliătheoănhăyêuăcầuăđtăraălà chúngătôiăđưătngăhợpăđợcăhtănanoăbc có kích
thcă20nmăđnă80nm.ăĐngăthiăchúngătôiătipătcăluăgiăvàătheoădõiătínhănăđnhă
caăhtătrongăthiăgianăhơnă3ăthángăkhôngăbăoxiăhóaătrongămôiătrngăkhôngăkhí
Chng 5: Kt lun vƠ hng phát trin
Từănhngăktăquăđtăđợcăchúngătôiătngăhợpăđaăraămtăsăktălunăvàăđaăraă
mtăvàiăđnhăhng tipătheoăcaăđătàiă.

vi
A
A
B
B
S
S
T
T
R
R
A
A
C
C
T
T

Inkjet technology has developed rapidly, variously and it can use to print
documents with many different functions, in many fields, such as conductive inks,
light emitting diodes (LED) and even in structure 3-dimensional structure (3D)
To adapt the need of technology, current inkjet technology has become the major
concern of many researchers, as well as many Vietnamese and foreign investors.
Knowing the great utility of the microscopic world (nanometer) whose a number of
metals are owning, people want to dominate knowledge to find its performances and
inkjet technology has been used metal nano-particles for the inkjet ink printing. From
the need to find the metal nano-particles to produce good quality, high oxidation
resistance and greater profitability inkjet ink printing, this thesis studied the fabrication
process to synthesize create silver nanoparticle ink used in ink printing, because silver
has a good ability to resist oxidation and high conductivity in a long time.

There are many methods of synthesizing metal nanoparticles, in this thesis I chose
chemical reduction method to synthesize silver nano-particles towards the inkjet ink
manufacturing. In order to solve the problem above, we have studied; solved related
subjects presented in the following five chapters:
Chapter 1: Overview
Basedă onă theă natională andă internatională researches,ă we’llă summarizeă aă briefă
overview of nanotechnology in general and metal nanoparticles technology in
particular, at the same time this chapter will be providing an overview of inkjet
technology,ăasăaăresultăofăthis,ăit’llăshowăusătheăefficiencyăofătheăapplicationăofămetală
nanoparticles technology in inkjet printing in practice.
Chapter 2: Theoretical Foundations
Reality proved that nanotechnology bring us a lot of efficiency applications in
practice, we go deep nano-silver research and the properties of nano-silver, while
studying the methods of synthesizing and manufacturing and finding the most efficient
and economical method.

vii
Chapter 3: Experimental
Introducing experimental equipments: chemicals and all machines used for
sample analysis and the synthesizing of silver nano-particles.
Chapter 4: Results and Discussion
From the process that we proposed, we researched to find out the best
combination between substances, as same as in molar concentration of the substance
based on the theoretical foundations. We evaluated our results which matched our
initial purposes: we have synthesized silver nano-particles from 20nm to 80nm. At the
same time, we continued to keep our samples and observe the stability of the particles
ină3ămonthsătoămakeăsureăthatătheyădidn’tăoxidizeăinătheăenvironment.
Chapter 5: Conclusions and future researches
From the results, some conclusions were given and future researches will also be
mentioned.

viii
MC LC

TRANGăTAă TRANG
QUYTăĐNHăGIAOăĐăTÀI
Lụ LCH CỄ NHỂN i
LI CAM ĐOAN ii
LI CA
̉
M N iiii
TịM TT LUN VĂN iv
MC LC viii
DANH MC CỄC CH VIT TT xi
DANH MC CỄC HỊNH NH xii
DANH SÁCH CỄC BNG xiv
PHN A: GII THIU 1
1. δỦădoăchọnăđătài 2
2. ụănghĩaăkhoaăhọcăvàăthcătiễnăcaăđătài 4
2.1.ụănghĩaăkhoaăhọc 4
2.2. Thcătiễnăcaăđătài 4
3. Mcătiêuănghiênăcứuăcaăđătài 5
4. Điătợngăvàăphmăviănghiênăcứu 5
4.1. Điătợngănghiênăcứu 5
4.2.ăăPhmăviănghiênăcứu 5
5. Phơngăphápănghiênăcứu 6
PHN B: NI DUNG 7
CHNG 1: TNG QUAN 8
1.1.ăTngăquanăchungăvălĩnhăvcănghiênăcứu,ătìnhăhìnhănghiênăcứu trong và ngoài
nc 8

1.1.1.ăTngăquanăchungăvălĩnhăvcănghiênăcứu 8
1.1.1.1.ăTngăquanăvăcôngănghệănano 8
1.1.1.2. Tngăquanăvăcôngănghệăinăphun 14

ix
1.1.2. Tình hình nghiênăcứuătrongăvàăngoàiănc 17
1.1.2.1.ăTìnhăhìnhănghiênăcứuăngoàiănc 17
1.1.2.2.ăTìnhăhìnhănghiênăcứuătrong nc 18
CHNG 2: C S Lụ THUYT 19
2.1.ăKháiăquátăvăbc 19
2.1.1.ăCấuătrúcămngătinhăthăbc: 19
2.1.2.ăGiiăthiệuăvăhtănanoăbc 19
2.1.3. Tính chất vt lý: 20
2.1.4. Tính chất hóa học: 21
2.2.ăCácăloiăphơngăphápăchătoăhtănanoăbc 21
2.2.1.ăPhơngăphápăchătoăhtănanoăkimăloi 21
2.2.1.1.ăPhơngăphápătừădiălênă(bottum-up) 21
2.2.1.2.ăPhơngăphápătừătrênăxung(top-down) 21
2.2.2.ăPhơngăphápăchătoăhtănanoăbc 22
2.2.2.1.ăPhơngăphápăkhửăhóa 22
2.2.2.2ăPhơngăphápăsol-gel 24
2.2.2.3.ăPhơngăphápăĕnămònălaser 24
2.4.ăCơăchănăđnhăht 24
2.4.1ăDngănăđnhătĩnhăđiện 25
2.4.2ăDngănăđnhăkhôngăgian 25
2.5ăεtăsăphơngăphápăthcănghiệmădùngăđăkhoăsátătínhăchấtăca htănanoăbc 26
2.5.1.ăSơălợc văquangăph 26
2.5.1.1.ăăSătơngătácăgiaăvtăchấtăvàăbứcăxăđiệnătừ 27
2.5.1.2ăăĐnhălutăδambertăậ Beer 29
2.5.1.3ăPh 30

2.5.1.4ăĐngăcongăhấpăthăvàăđăphânăgii 30
2.5.2ăPhơngăphápăph hng ngoi ( IR ) 32
2.5.2.1ăCácănguyênălỦăcơăbn ca ph hng ngoi 32
2.5.2.2 Phân tích ph hng ngoi 33

x
2.5.3ăPhơngăphápăph tử ngoi kh kin ( UV-Vis) 33
2.5.3.1. Cơăs lý thuyt 33
2.5.3.2. Phơngăphápăphânătíchăph tử ngoi ậ kh kin 35
2.5.4. Phơngăphápăkínhăhinăviăđiện tử truyn qua (TEM) 36
CHNG 3: THC NGHIM 37
3.1ăCácăvấnăđăcầnăgiiăquyt 37
3.2 Các phơngăphápăgiiăquytăvấnăđ 37
3.2.1ăHóaăchất,ădngăcăvàăthităbăphânătíchămu 38
3.2.1.1.ăHóaăchất 38
3.2.1.2.ăDngăc 38
3.2.1.3. Thit b phân tích 41
3.2.2 Thcăhiện 48
CHNG 4: KT QU VĨ THO LUN 55
4.1 Các kt qu đtăđợc. 55
4.1.1 nhăhngăcaăPH 55
4.1.2ănhăhngăgiaătălệăthătíchăchấtăkhửăTEA 56
4.1.3ănhăhngăgiaătălệăthătíchăcaă[GδUCO] 57
4.1.4. nhăhngănngăđă[glucose] 60
4.1.5.ănhăhngăcaătălệ thătíchămuiăbc 63
4.1.6. nhăhngăcaădungămôi 65
4.1.7. ThayăđiăchấtăkhửăTEAăbằngăchấtăkhửăNaBH
4
. 67
CHNG 5: KT LUN VĨ HNG PHỄT TRIN 73

5.1.ăKTăδUN 73
5.2.ăHNGăPHÁTăTRINăCAăĐăTÀI 74
TĨI LIU THAM KHO 75





xi
DANH SỄCH CỄC CH VIT TT

ĐHQG TP.HCM : ĐiăHọcăQucăGiaăThànhăPhăHăChíăεinh.ăăă
IR : Infrared spectroscopy - Phăhngăngoiădùngăđăxácăđnhăcấuătrúcă
phânătửăcaăphânătửăchấtănghiênăcứuă
TEM : Transmission Electron Microscope - Kínhăhinăviăđiệnătử truynă
qua
UV-Vis : Ultraviolet-Visible spectroscopy - Phơngăphápăxácăđnhăph hấpă
thu ánhăsángăcaăvtăliệuătrongăvùngăccătímăvàăkhăkin
SEM : Scanning Electron Microscope ậ Kínhăhinăviăđiệnătửăquét



xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình a. Quy trìnhăinăphună(bênăphi)ăsoăviăquyătrìnhăchuẩnăchătoăviălinhkiệnă
(bên trái) 3
Hinh 1.1 Phân băkíchăthơcăcaăcácăđiătợngăkhácănhau 12
Hình 2.1 Cấuătrúcălpăphơngătâmămt 19
Hình 2.2 Phơngăphápăchătoăhtănanoăkimăloi 22

Hình 2.3 Săhìnhăthànhăhtănanoăkimăloiăbằngăcáchăkhửămuiăkimăloi 23
Hình 2.4 Cácămôăhìnhănăđnhăhệăht. 26
Hình 2.5 Cácătrngătháiăkíchăthíchăphânătử 29
Hình 2.6 Biuăđăthăhiệnămiăliênăquanăgiaăcácămứcănĕngălợng 34
Hình 2.7 Săphânăbăcácămứcănĕngălợngăcaăcácăobitalăphânătử. 35
Hình 3.1 CânăđiệnătửăTE214Să(Sartorius) 39
Hình 3.2 εáyăkhuấyătừă 39
Hình 3.3 εáyăđoăpHă(CyberScanăpHă510ăεeterăậ EUTECH) 39
Hình 3.4 Máy quay ly tâm (High speed centrifuge ậ Rotina 38 ậ Hettick) 40
Hình 3.5 Quyătrìnhălyătâmătoăhtănanoăbc 40
Hình 3.6 εáyăđoăphăIR 41
Hình 3.7 QuyătrìnhătoămuăKBr 42
Hình 3.8 QuyătrìnhăđoămuătrênămáyăIRăTensorăTεă37 43
Hình 3.9 Máy đoăphăUV-Vis 43
Hình 3.10 QuyătrìnhăđoămáyăUV-Vis Cary 100 44
Hình 3.11 Máy JEM 1400 45
Hình 3.12 SơăđăcấuătoămáyăTEε 46
Hình 3.13 Kínhăhinăviăđiệnătửăquét(ăSEε),ăJeolă6480ăδV 47
Hình 3.14 QuyătrìnhăthcăhiệnătoădungădchănanoăbcădùngăchấtăboăvệăGlucose 48
Hình 3.15 Quá trìnhăbinăđiămàuăădùngăchấtăboăvệăglucoăchătoăhtănanoăbc . 49
Hình 3.16 QuyătrìnhăthcăhiệnătoădungădchănanoăbcădùngăchấtăboăvệăGlucose 53
Hình 3.17 QuyătrìnhăchătoăhtănanoăbcăbằngăchấtăkhửăNaBH
4
54

xiii
Hình 4.1 ĐăpHăcaă4ămuăthayăđiătừă6-12 55
Hình 4.2 QuangăphăhấpăthăUV-visăcácămuăthayăđiătălệăthătíchăTEA. 56
Hình 4.3 εuădungădchănanoăbcătheoătên 57
Hình 4.4 nhăTEεăcaămuăđợcătĕngătălệăthătíchăglucoseăε4. 58

Hình 4.5 QuangăphăhấpăthăUV-visătheoămu 58

Hình 4.6 QuangăphăhấpăthăUV-visămuăcó[Glucose]=20mεăsauă1ăngàyăvàăăăsauă
15ăngàyăchăto 60
Hình 4.7 nhăTEεăcaămuă[Glucose]=20mε 61
Hình 4.8 QuangăphăhấpăthăUV-vis mu[Glucose]=25mεăv[Glucose]=30mM 62
Hình 4.9 nhăTEεăcaămuăM6 63
Hình 4.10 QuangăphăhấpăthăUV-visămuăε6ăsauă1ăngàyăvàăsauă31ăngàyăchăto 64
Hình 4.11 nhăsemăcaămuăε6 65
Hình 4.12 Kíchăthcăhtăcaămuăε7ăvàămuăε6 66
Hình 4.13 PhăhấpăthăUV-VISămuăε8 68
Hình 4.14 Kíchăthcăhtămuăε8 68
Hình 4.15 Quangăphăhấpăthăεuăε9 70
Hình 4.16 Kíchăthcăhtămuăε9 71
Hình 4.17 nhăTEεăεuăε9 71


xiv
DANH SỄCH CỄC BNG

BNG TRANG
Bng 1.1 : Đădàiătiăhnăcaămtăsătínhăchấtăcaăvtăliệu 10
Bng 1.2 : Sănguyênătửăvàănĕngălợngăbămtăcaăhtănanoăhìnhăcầu 13
Bng 2.1 : Sănguyênătửăbcătrongămtăđơnăvăthătích. 20


1

PHN A : GII THIU


NI DUNG

1 TệNH CP THIT CA Đ TĨI
2 ụ NGHƾA KHOA HC VĨ THC TIN CA Đ TĨI
3 MC TIểU NGHIểN CU CA Đ TĨI
4 ĐI TNG VĨ PHM VI NGHIểN CU
5 PHNG PHỄP NGHIểN CU


2
1. LỦ do chn đ tƠi
Hiệnănay,ăcôngănghệăinăphunăđang đợcăsăquanătâmănhiuăbiănhngăuăđimă
ca nó nh:ăkhănĕngăđnhădangănhanh,ăchínhăxác,ăinătrcătipătrênănhiuăloiăđă
khácănhau.ăĐcăbiệtăứngădngănhiuătrongăngànhăđiệnătửănhằmăchătoăcácălinhăkiệnă
điệnătử,ălinhăkiệnăviăhệăthngăvàăviălinhăkiệnăchăđng.ăεtăvàiăứngădngăhiệnănàyă
caăcôngănghệăinăphunălàădùngătrongăinăboămt,ăinănhưnăboăvệăchngăhàngănhái.
Côngănghệăinăphună(Inkjetăprinting)ălàămtăkăthutătânătinăchoăphépăsửădngă
máyăinăvĕnăphòngăđăinăcácăvĕnăbn,ăhìnhănhătrênăchấtăliệuăgiấyăvàăcácăchấtăliệuă
khác.ăKăthutănàyăcóăuăđimălnănhấtălàăăkhănĕngăphămàngăkhôngăcầnămtănă
(maskless).ăεtămáyătínhăsăđiuăkhinăinătừngăchấmămtădaătrênăhìnhănhăđưăthită
kă(Hình a),ăboăđmănhanhăchóngăvàăgimăgiáăthành.ăĐâyălàămtălỦădoăquanătrọng
khinăchoăphơngăphápăinăphunăcóăthăứngădngătrongăphòngăthíănghiệmăđăphăcácă
loiăvtăliệuăcmăquang,ăđcăbiệtălàăvtăliệuăbánădnă(polymeăhocăvôăcơ)ămàăđătinhă
khitănhăhngărấtălnăđnăchấtălợng.
εtătháchăthứcăchínhăkhiăứngădngăquyătrìnhăinăphunăvàoăsnăxuấtătrcătipă
cácăthànhăphầnăđiện tử làăchătoămcăin viăcácătínhăchấtăhóaălỦăthíchăhợp.ăThànhă

phầnăcaămcăđóngăvaiătròăthenăchtăbiăvìănóăquytăđnhăkhănĕngăphunămc,ătínhă
bámădínhătrênămtăđ,ăvàăđăphânăgiiăđngăvàăbiênădng,ăcơăchăcaăsătoăthànhă
tínhădnăđiện.ăĐăthaămưnăcácămcăđíchăkhácănhauăcaăcôngănghệăinăphun,ămcăină
phiăchứaăcácătinăchấtăvàădungămôiăthíchăhợp.








3
ảình a. quy trình in phun (bên phi) so với quy trình chun chế to vi linh kiện
(bên trái)
εcăinălà vấnăđăctăyuăkhiăchúngătaăsử dng côngănghệăinăphun.ăCácănghiênă
cứuăđưăcôngănhnărngărưiărằngăhầuăhtăcácăhnăchăvàălỗiăsnăphẩmăđuăliênăquană
đnădungădchămc in.ăNóăphiăđápăứngăcácăđiuăkiệnăliênăquanăđnăquáătrìnhăphună
mc,ăbaoăgmănhngăvấnăđăthấm tăbênătrongăđầuăin,ăđănhtăthngăgiiăhnă
trongăphmăviătừă8 đnă15 cP,ăápăsuấtăhơiăthấp.ăNhngăđiuănàyăkhôngănênălàmăthayă
điăchứcănĕngăcaămc in.ăTrongăthcăt,ăbnăchấtămcălàăchấtămangăcácăphânătửă
hocăđámăphânătửătoăcácăchứcănĕngăcầnăcóăcaălpăin.ăTaăcóăthăthấyărõămcăină
trongăđăhọaămangăchấtămàuăviăchấtăboăvệăchngăliăánhăsángăhayănhngăphânătửă
giúpăkimăsoátăsălanătruynătrênămt.ăĐiăviăcácăloiămcădnăđiệnăthíchăhợpăchoă
chătoăcácămchăviăcơăđiệnătử,ăcácăhtănanoăđợcămangăbiămc toăthànhălpăcuiă
cùngăcầnăđcăsauăkhiăbayăhơiădungămôi. δpănàyăsăcầnăphiătriăquaămtăquáătrìnhă
nungăktăkhiăđăđợcăhợpănhấtăthànhămtămàngăliênătc.ăĐăđiuănàyăxyăra,ăcácă
phânătửăhuăcơăđợcăthêmăvàoă mc in đă năđnhăcácăhtănanoătrongădungădch
khôngănênăhìnhăthànhămtălpăquáăbnăvng.ăCácăphânătửănàyăsăphiăđợcăloiăbă

4
trongălúcăsấyăkhôăănhiệtăđăthấp.ăĐiuănàyălàăcầnăthităđăcácăhtănanoădnăđiệnăliênă
ktăviănhau.ăVìăvy,ămtăcôngăthứcămcăinălàăchìaăkhóaăđăchătoăthànhăcôngăcác
màng dnăđiệnăbằngăphơngăpháp in phun.
ChínhăbiănhngălỦădoăđóămàăchúngătôiăchọnăđătàiănghênăcứuătngăhợpăhtă
nanoăbcăđăhngăđnăứngădngătrongămcăinăphunăvàăchúngătôiăcầnătimăraăquyă
trìnhătngăhợpăhtănanoăbcăcàngănhăcàngăttăviănhngălỦădoăsau:ăgim nhiệtăđă
nóngăchyăcaăhtănanoăbcăđăứngădngăinătrênănhiuăloiăđăkhácănhauăvàăkíchă
thcăhtănanoăbcăcàngănhăsălàmăgimătắtănghnăcácăđầuăphunătrênămáyăinăphun.
2. ụ nghƿa khoa hc vƠ thc tin ca đ tƠi
Nghiênăcứuăhtăkimăloiăcóăkíchăthcănano métăcóăỦănghĩaăcăvălỦăthuytălnă
thcătiễn,ăđưăvàăđangăthuăhútăsăquanătâmăchúăỦăcaănhiuănhàănghiênăcứu.ăĐcăbiệt,ă
nghiênăcứuăhtănanoăbcăđăchătoămcăinăđangălàăxuăhngămiăđợcănhiuănhàă
nghiênăcứuăquanătâm.ăVìăvy,ămcăđíchăchínhăcaălunăvĕnălàănghiênăcứuăchătoă
htănanoăbcăcóăkíchăthcănanoămétăvàăkhôngăăbăăktăt.ăă
2.1. ụ nghƿa khoa hc
- Nghiênăcứuătngăhợpăhtănanoăbcăcóăkíchăthcănm.
- Nhăđưăbit,ăcácăhtăkíchăcỡănanoăđợcăkhngăchăbiăhaiăcơăch:ăhìnhăthànhă
htănhânăvàăphátătrin.ăεcăđíchăcaăviệcăchătoăhtănanoăbcălàăgiăcácăhtăăkíchă
cỡănh,ăkhôngăbăktătăvàătránhăchoăhtăbcăkhôngăbăoxiăhóa.ăQuáătrìnhănàyăđợcă
thcăhiệnădaăvàoăviệcăđiuăchnhăthànhăphầnădungădchăphnăứng,ănngăđăcácăchấtă
thamăgiaăphnăứng,ătcăđăkhuấy,ălọcătáchădungădch,ăthiăgianăphnăứng….ăđợcăsửă
dngătrongăquáătrìnhăthcăhiệnăđătài.
2.2. Thc tin ca đ tƠi
- Nghiênăcứuătngăhợpăhtănanoăbcăhngăđnăứngădngăchătoămcăinăphun.
- Tngăhợp htănanoăbcăcóăkíchăthcăphùăhợpăviăđầuăphunăcaămáy in phun
Dimatix MaterialsăPrinterăDεPăseriesă2100ăhiệnăcóă phòngăthíănghiệmăcôngănghệă
nanoăthucăđiăhọcăQucăgiaăthànhăphăHăChíăεinh.
- Tngăhợpăhtănanoăbcăănhiuăkíchăthc khác nhau nhằmăứngădngătrongă
mcăinăđăinătrênănhiuăloiăđ.

5
3. Mc tiêu nghiên cu ca đ tƠi
Chúngătôiănghiênăcứuătìmăhiuătàiăliệuăliênăquanăvàătngăhợpăliăđăxuấtămtă
quyătrìnhătngăhợpăhtănanoăbcăcóăkíchăthcăkhongă20nmăđnă80nmăđălàmăthíă
nghiệm.ăSauăđóăchúngătôiăđánhăgiá,ăphânătíchăvàătngăhợpăktăquăđtăđợcătheoă
yêuăcầu đtăra
Tipătheoăchúngătôiătipătcăciătinătheoăquyătrìnhăc.
4. Đi tng vƠ phm vi nghiên cu
4.1. Đi tng nghiên cu
- Điătợngănghiênăcứu:ăhtăbcăcóăkíchăthcănm.
4.2. Phm vi nghiên cu
- NghiênăcứuăcơăsălỦăthuytăvăviệcăchătoăhtănanoăbc.
- Nghiênăcứuăcácăđcăđim,ătínhăchấtăcaăbc.
- Tinăhànhăthíănghiệmăchătoăhtănanoăbcăviămcăđíchăgiăcácăhtăăkíchă
cỡănh,ăkhôngăbăktătăvàătránhăchoăhtănanoăbcăbăoxiăhóaătrongămôiătrngăkhíăítă
nhấtă30ăngày.
- Phânătíchăcácătínhăchấtăcaăhtănanoăbcăbằngăcácăphơngăphápăđo:ăUV-Vis,
TEε,ăSEε,ăFTIR….
- Chătoăhtăbcăcóăkíchăthcănmădùngăchoăviệcătngăhợpămcăin.

6
5. Phng pháp nghiên cu
STT
Phơngăpháp
Nhiệmăvăthcăhiện
1
Nghiênăcứuătàiăliệu.
- δàmărõăvấnăđănghiênăcứu.
- Có cơăsălỦăthuytăđăchătoăhtănanoăbc.
2
Thíănghiệm,ăphânătíchă
vàăluăgiămu.
- Sửădngăcácăthităb,ă dngăcătiăPhòngă Thíă
Nghiệmă Côngă Nghệă Nanoă ậ ĐHQGă TP.HCεă đă
làmăthíănghiệm,ăphânătíchămuăvàătheoădõiămu.
- Traoăđiăviănhómănghiênăcứu.
- ThamăkhoăỦăkinăGVHD.
3
Tngăktăvàăđánhăgiá
- Thuăthpăcácăktăquăthíănghiệm.
- Đánhăgiá,ăphânătíchăktăquăthíănghiệm.
- Tinăhànhăvitălunăvĕn.

7

PHN B
NI DUNG

Chng 1: TNG QUAN
Chng 2: C S Lụ THUYT
Chng 3: THC NGHIM
Chng 4: KT QU VĨ THO LUN
Chng 5: KT LUN


8
Chng 1:
TNG QUAN

1.1. Tng quan chung v lƿnh vc nghiên cu, tình hình nghiên cu trong vƠ
ngoƠi nc
1.1.1. Tng quan chung v lƿnh vc nghiên cu
1.1.1.1. Tổng quan về công nghệ nano


Khái niệm và nguồn gốc ca công nghệ nano
Côngănghệănanoălàăngành côngănghệ liênăquanăđnăviệcăthităk,ăphânătích,ă
chătoăvàăứngădngăcácăcấuătrúc,ăthităbăvàăhệăthngăbằngăviệcăđiuăkhinăhìnhă
dáng, kíchăthcătrênăquyămô nanômét (nm, 1 nm = 10
-9
m).ăăkíchăthcănano,ăvtă
liệuăsăcóănhngătínhănĕngăđcăbiệtămàăvtăliệuăkhiăkhôngăcóăđợcăđóălàădoăsăthuă
nhăkíchăthcăvàăviệcătĕngădiệnătíchămtăngoài.
ụătngăcơăbnăvăcôngănghệănanoăđợcăđaăraăbiănhàăvtălỦăhọcăngiăεă
RichardăFeynmanăvàoănĕmă1959,ăôngăchoărằngăkhoaăhọcăđưăđiăvàoăchiuăsâuăcaă
cấuătrúcăvtăchấtăđnătừngăphânătử,ănguyênătửăvàoăsâuăhơnăna.ăNhngăthutăngă
“côngănghệănano”ămiăbắtăđầuăđợcăsửădngăvàoănĕmă1974ădoăNarioăTaniguchiămtă
nhàănghiênăcứuătiătrngăđiăhọcăTokyoăsửădngăđăđăcpăkhănĕngăchătoăcấuă
trúcăviăhìnhăcaămchăviăđiệnătử.

Cơ sở khoa học ca công nghệ nano
Côngănghệănanoădaătrênănhngăcơăsăkhoaăhọcăchăyuăsau:
- Chuyn tip từ tính cht c đin đn tính cht lng t: Điăviăvtăliệuă
vĩămôăgmărấtănhiuănguyênătử, các hiệuăứngălợngătử đợcătrungăbìnhăhóaăviărấtă
nhiuănguyênătửă(1ăµm
3
cóăkhongă1012ănguyênătử).ăNhngăcácăcấuătrúcănanoăcóăítă
nguyênătửăhơnăthìăcácătínhăchấtălợngătử thăhiệnărõăràngăhơn.ă
- Hiu ng b mt: Khiăvtăliệuăcóăkíchăthcănm,ăcácăsănguyênătửănằmătrênă
bămtăsăchimătălệăđángăkăsoăviătngăsănguyênătử.ăChínhăvìăvyăcácăhiệuăứngă

9
cóăliênăquanăđnăbămt,ăgọiătắtălàăhiệuăứngăbămtăsătrănênăquanătrọngălàmăchoă
tínhăchấtăcaăvtăliệuăcóăkíchăthcănanometăkhácăbiệtăsoăviăvtăliệuăădngăkhi.
- Khi vt liệuăcóăkíchăthc nh thì t s gia s nguyên tử trên b mt và tng

s nguyên tử ca vt liệuătĕngălên. Ví d, xét vt liệu to thành từ các ht nano hình
cầu. Nu gọi n
s
là s nguyên tử nằm trên b mt, n là tng s nguyên tử thì ta có s
nguyên tử nằm trên b mt ht nano là: n
s
= 4n
2/3
. T s gia s nguyên tử trên b
mt và tng s nguyên tử s là: f = n
s
/n = 4/n
1/3
= 4r
0
/r,ătrongăđóăr
0
là bán kính ca
nguyên tử và r là bán kính ca ht nano. F và r là t lệ nghch,ănhăvy nu kích
thc ca vt liệu gim (r gim) thì t s fătĕngălên.ăDoănguyênătử trên b mt có
nhiu tính chất khác biệt so vi tính chất ca các nguyên tử  bên trong lòng vt
liệuănênăkhiăkíchăthc vt liệu gimăđiăthìălợng nguyên tử tp trung trên b mt
ht nano s nhiuăhơn,ăhayăcònăgọi là hiệu ứng b mtătĕngălênădoăt s fătĕng.ăKhiă
kíchăthc ca vt liệu gimăđn nm thì giá tr fănàyătĕngălênăđángăk. S thayăđi
v tính chấtăcóăliênăquanăđn hiệu ứng b mtăkhôngăcóătínhăđt bin theo s thay
đi v kíchăthc vì f t lệ nghch vi r theo mt hàm liên tc. Chúng ta cầnăluăỦă
đcăđim này trong nghiên cứu và ứng dngăđ đtăđợcăkíchăthc và tính chất
theo yêu cầu cần thit. Hiệu ứng b mt luôn có tác dng vi tất c các giá tr ca
kíchăthc, ht càng bé thì hiệu ứng càng lnăvàăngợc li.  đâyăkhôngăcóăgii hn
nào c, ngay c vt liệu khi truyn thngăcũngăcóăhiệu ứng b mt, hiệu ứng này

nh thng b b qua. Vì vy, việc ứng dng hiệu ứng b mt ca vt liệu nano
thng rất dễ nhn bit.
- Bngă1ăchoăbitămtăsăgiáătrăđinăhìnhăcaăhtănanoăhìnhăcầu.ăViămtăhtă
nanoăcóăđngăkínhă5ănmăthìăsănguyênătửămàăhtăđóăchứaălàă4.000ănguyênătử,ătíăsă
f là 40 %.
- Kích thc ti hn: CácătínhăchấtăvtălỦ, hóaăhọc caăcácăvtăliệuăđuăcóă
mtăgiiăhnăvăkíchăthc.ăNuăkíchăthcăcaăvtăliệuămàănhăhơnăkíchăthcătiă
hnăthìătínhăchấtăcaănóăhoànătoànăbăthayăđi.ăNgiătaăgọiăđóălàăkíchăthcătiăhn.ă
Vtăliệuănanoăcóătínhăchấtăđcăbiệtălàădoăkíchăthcăcaănóăcóăthăsoăsánhăđợcăviă
kíchăthcătiăhnăcaăcácătínhăchấtăcaăvtăliệu.

10
Bng 1.1: Độ dài tới hn ca một số tính chất ca vật liệu.
δĩnhăvc
Tínhăchất
Đădàiătiăhnă
(nm)
Tínhăchấtăđiện
Bcăsóng điệnătử
10-100
Quưngăđngătădoătrungăbình khôngăđànă
hi
1-100
Hiệuăứngăđngăngầm
1-10
Tínhăchấtătừ
Đădàyăváchăđômen
10-100
Quưngăđngătánăxăspin
1-100

Tínhăchấtăquang
Hălợngătử
1-100
Đădàiăsuyăgim
10-100
Đăsâuăb mtăkimăloi
10-100
Tínhăsiêuădn
ĐădàiăliênăktăcpăCooper
0,1-100
Đăthẩmăthấuăεeisner
1-100
Tínhăchấtăcơ
Tơngătácăbấtăđnhăxứ
1-1000
Biênăht
1-10
Bánăkínhăkhiăđngăđứtăvỡ
1-100
Saiăhngămầm
0,1-10
Đănhĕnăbămt
1-10
Xúc tác
Hìnhăhọcătopoăbămt
1-10
Siêuăphânătử
ĐădàiăKuhn
1-100
Cấuătrúcănhăcấp

1-10
Cấuătrúcătamăcấp
10-1000
εiễnădch
Nhnăbităphânătử
1-10

Khoaăhọcăvàăcôngănghệănanoălàămtătrongănhngăthutăngăđợcăsửădngărngă
rãi nhấtătrongăkhoaăhọcăvtăliệuăngàyănayălàădoăđiătợngăcaăchúngălàăvtăliệuănanoă
cóănhngătínhăchấtăkìălăkhácăhẳnăviăcácătínhăchấtăcaăvtăliệuăkhiămàăngiătaă
nghiênăcứuătrcăđó.

11

Ht nano kim loi
Htănanoăkimăloiălàămtăkháiăniệmăđăchăcácăhtăcóăkíchăthcănanoăđợcătoă
thànhătừăcácăkimăloi.ăNgiătaăbitărằngăhtănanoăkimăloiănhăhtănanoăvàng,ănanoă
bcăđợcăsửădngătừăhàngănghìnănĕmănay.ăKhiănghiênăcứu,ăcácănhàăkhoaă họcăđưă
thitălpăcácăphơngăphápăchătoăvàăhiuăđợcăcácătínhăchấtăthúăvăcaăhtănano.ă
εtătrongănhngătínhăchấtăđóălàămàuăsắcăcaăhtănanoăphăthucărấtănhiuăvàoăkíchă
thcăvàăhìnhădngăcaăchúng.
Cácăhtănanoăđợcăbităđnătừăkháăsmănhăhtăvàng,ăbcătrênăcácăđătrangătríă
c.ăChoăđnăngàyănay,ănhiuăloiăhtănanoăkhácăcũngăđưăvàăđangăđợcănghiênăcứu,ă
chătoăphcăvă choănhiuă mcăđíchăkhácănhauănhăcácăhtă Cu,ă Pt,ă TiO2,ăSiO2,ă
ZnO ăViăkíchăthcănhădiă100ănm,ăđăbn,ăđăphânătánăttătrongămôiătrngă
vàăcácăđcătrngănhăquang,ăđiện,ătừăvàăxúcătác,ăcácăhtănanoăcóăthăthâmănhpăvàoă
trongăcácăhệăthngăviămôăgiúpătaăcóăthătipăcn,ătheoădấuăchúngămtăcáchăttănhất.
Trongăvàiănĕmăqua,ăsătngăhợpăcaăcácăhtănanoăbcăđưăthuăhútănhiuăchúăỦăvìă
timănĕngătoălnătrongălĩnhăvcăchătoămcăinăvàăcácănhuăcầuăkhácăcaăđiăsngăxã
hiănhătrongălĩnhăvcăyăhọc,ăcôngănghệăthôngătin,ăđiệnătử….ă.ăGầnăđây,ăđưăcóămtă

vàiăcácăbáoăcáoăchứngăminhărằngăcácăhtănanoăbcăchngăđợcăoxyăhóaătrongăđiuă
kiệnămôiătrngăxungăquanhărấtătt,ănuăchúngăđợcăbọcăbiămtălpăboăvệăthíchă
hợpăđưămăraănhngăhngăđiămiătrongăngànhăđiệnătử.

12

Hình 1.1: ẫhân bố kích thước ca các đối tượng khác nhau.
Việcăsửădngăcácăhtănanoăbcătrongăinăấnăbằngăcôngănghệăinăphunăđợcăbită
đnătrongănhiuănĕmăqua.ăTuyănhiên,ădoăchiăphíărấtăcaoăcaăbcăvìăvyăgiiăhnăápă
dngătrongăcôngănghiệpăcònăhnăch.ăHtănanoăđngăgiáărẻăhơnăsoăviăhtănanoăbcă
vàăcóăđădnăđiệnăcaoă(ítăhơnă6%ăsoăviăAg),ănhngădoătínhăkhôngănăđnhăcaăhtă
nanoăđngăvàămtănhợcăđimănaăcaăđngălàăbăoxiăhóaăngoàiăkhôngăkhí,ăkhiăbă
oxi hóa thìăđngăkhôngădnăđợcăđiện.ăChínhănhngănhợcăđimănhăvyăcaăđngă
nênăbcăvnăchimăuăthăhơn.ă

Các đặc trưng ca ht nano kim loi
Khiăkíchăthcăgimătiăcỡănanométăthìătínhăchấtăcaăvtăliệuăcũngăthayăđiă
theoăvàăxuấtăhiệnănhiuăhiệuăứngămiălănh:ăhiệuăứngăkíchăthc,ăhiệuăứngăbămtă
vàăhiệuăứngăgiamăgiălợngătử.
- Hiệuăứngăkíchăthc:ăĐâyălàămtăkhíaăcnhăđcăbiệtăvàălăthngăcaăvtă
liệuănano.ăHiệuăứngănàyăđợcăxácăđnhăbiăsăphátătrinăđcăbiệtăvăkíchăthcăcaă
cácăđcătrngăcấuătrúc,ănhiệtăđng,ăđiệnătử,ăphăhọc,ăđiệnătừăvàăhóaăhọcăcaăcácăhệă
thngăhuăhnăviăsă thayăđiăkíchăthc.ăTínhăchấtăvtăliệuăphăthucăvàoăkiuă
chuynăđngăcaăđiệnătửăvàăkhôngăgianăhiệuădngăcaăchúng.ăNuăkíchăthcăvtălỦă

13
caăvtăliệuăbăgim xungămứcănanométăthìăcácătínhăchấtăcaăchúngăsăthayăđi,ătră
nênănhyăviăkíchăthcăvàăhìnhădng.ăεtătínhăchấtădễănhnăthấyăviăhiệuăứngănàyă
làăsăthayăđiămàuăsắcăcaăvtăliệuăkhiăgimăkíchăthc,ăvíădănhăvàngăkhiăcóămàuă
vàng óng ánh còn vàng nano cóămàuăđătơiăhocăđm.

- Hiệuăứngăgiamăgiălợngătử:ăTrongăcácăcấuătrúcătinhăthănano,ăkíchăthcăvtă
liệuăcóăthăxemănhăbcăsóngăDeăBroglie,ăcácămứcănĕngălợngăkhôngăliênătcănhă
viăvtăliệuăkhiămàălàăgiánăđonă(mtăđătrngătháiălàăhuăhn)ădoăsăgiamăgiăđiệnă
tửăcaăcácăhtănanoăkimăloi.ăHiệnătợngănàyăđợcăgọiălàăgiamăgiălợngătửăvàăcácă
nanoătinhăthăđợcăxemălàăcácăchấmălợngătửăhayăgingălợngătử.
- Hiệuăứngăbămt:ătinhăthănanoăkimăloiăcóătălệăsănguyênătửăbămt/thătíchă
cấuătrúcănanoăcaoăvàăsănguyênătửătrênăbămtăln.ăDoăđó,ăcácătínhăchấtăbămtăcóă
thănhăhngălnăđnăđápăứngăcaăvtăliệu.ăDiệnătíchăbămtălnădnăđnăkhănĕngă
xúcătácăvàăđăphnăứngăcaoănênărấtăthíchăhợpăchoăvaiătròăxúcătác.ăTuyănhiên,ăhiệuă
ứngănàyăcũngăgâyăraăhiệnătợngătăđámăcaăcácăthànhăphầnănhă(doătơngătácăbă
mtăgiaăcácăthànhăphầnăviănhauăln)ălàmănhăhngălnăđnătínhăchấtăcaăvtăliệu.ă
Săbấtăđngănhất,ăccăbăsădnăđnăđápăứngăkhácănhauăvăcácătínhăchấtăhóa,ălỦăcaă
vtăliệu.ăDoăvy,ăsongăhànhăviăcácăđcătrngămiălătaăcũngăphiăkhắcăphcăcácă
nhợcăđimămàăkíchăthcănanométăđemăliăđăvtăliệuănanoăcóăthăphátăhuyăhtăcácă
đimămnhăcaănó.
Bngă1.2:ăSănguyênătửăvàănĕngălợngăbămtăcaăhtănanoăhìnhăcầu.
Đngăkínhă
htănano(nm)
Sănguyên
tử
Tăsă
nguyênătửă
trênăbă
mt(%)
Nĕngălợngă
bă
mt(erg/mol)
Nĕngălợngă
bămtătrênă
nĕngălợngă

tng(%)
10
30.000
20
4,8.10
11

7,6
5
4000
40
8,6.10
11

14,3
2
250
80
2,04.10
11

14,3
1
30
90
9,23.10
12

82,2