Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch muối bạc nitrat bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá chè
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.96 MB, 61 trang )
i
S P
M
KHOA
========
TÔ THỊ VÂN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP H T NANO B C
TỪ DUNG DỊCH MUỐI B C NITRAT BẰNG TÁC NHÂN
KHỬ DỊCH CHIẾT
ỚC LÁ CHÈ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA H C
à Nẵng - 2014
`
ii
S P
M
KHOA
========
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP H T NANO B C
TỪ DUNG DỊCH MUỐI B C NITRAT BẰNG TÁC NHÂN
KHỬ DỊ
ÊU
ỚC LÁ CHÈ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA H C
Sinh viên thực hiện : Tô Thị Vân
Lớp
: 10CHP
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Lê Tự Hải
`
à Nẵng-2014
iii
ĐẠI HỌC
ĐÀ
ẴNG
N
TRƯ
ỜNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦNGHĨAỆT VI
NAM
ĐHSP
Ĉӝ
c lұp- Tӵdo- Hҥnh phúc
KHOA HÓA
NHIӊM VӨKHÓA LUҰN TӔT NGHIӊP
Họvà tên sinh viên : Tô ThịVân
Lớp
:10CHP
1. Tên
ềtàiđ
: Nghiên cứu tổ
ng hợp hạ
t nano bạ
c từdung dị
ch muối bạ
c nitrat
bằ
ng tác nhân khửdị
ch chiế
t ớ
nư
c lá chè
2. Nguyên liệ
u, dụng cụvà thiế
t bị:
- Nguyên liệ
u : Lá chè ( Camellia sinensis thuộc họTheaceae )
- Dụ
ng cụvà thiế
t bị:
x Bình cầ
u 500ml; bế
p ệ
n;
đi
ống sinh hàn; giá sắ
t; cố
c thủ
y tinh 50ml,
100ml, 250ml; bình tam giác có nút nhám 100ml; pipet 1ml, 5ml, 10ml,
25ml, 50ml; nhiệ
t kế
; chén sứ, giấ
y lọ
c.
x Cân phân tích, tủsấ
y, bình hút ẩ
m, lị nung.
x Máy
đo
quang
ổtửngoạ
i-khả
ph
kiế
n UV-Vis, máy cơ quay chân không,
máy quang phổhấ
p thụnguyên tửAAS
đo
3.
EDX,
XRD,
Perkin
Elmer;
má
TEM.
Nộ
i dung nghiên cứu :
- Xây dựng quy trình tổng hợp hạ
t nano bạ
c từdị
ch chiế
t lá chè
- Đưa ra phương
ổ
ng hợp nano pháp
bạ
c bằ
ng tphươngọ
c xanh.
pháp hóa h
4. Giáo
viên
ớng dẫ
n : PGS.TS.
hư Lê TựHả
i
5. Ngày ề
giao
tài :15-10-2013
đ
6. Ngày hoàn thành : 20-42014
Chủnhiệ
m
khoa
( Ký và ghi rõ họtên)
ớng dẫ
n
( Ký và ghi rõ họtên)
iv
Sinh
viên
đãộphoàn
báo thành
cáo cho
và Khoa
n
ngày
Kế
t quảđi
ể
m đánh
Ngày
..
…
giá
tháng..
CHỦTỊ
CH HỘI ỒĐ
NG
( Ký và ghi rõ họtên)
v
Lͥi c̫
P˯Q
Trong q trình hồn thành khóa luậ
n tốt nghiệ
p,
tơi
ậ
n ợ
đã
đư
c sựgiúp
nhỡvà đ
tạ
o ề
uđi
kiệ
n thuậ
n lợi ểtìm
đ tài liệ
u tham khả
o, hóa chấ
t, dụ
ng cụcủ
a nhiề
u thầ
y cơ
và anh chị
. Tơi xin chân thành cả
m
ơn ầ
các
y cơth
trong
ặ
c biệ
Khoa
t sựhư
ớngHóa,
dẫ
n tậ
n tình củ
a thầ
y PGS.TS. Lê TựHả
i, cơ Võ ThịKiề
u Oanh- Phịng thí nghiệ
m
phương ị
pháp,
Võ ThịTiế
p- Ch
Học viên Cao học,
đãỡtơi
giúp
hồn thànhđtốt Khóa
luậ
n tố
t nghiệ
p này.
Ĉj1
̽
QJQJj\WKiQJQ
Sinh viên
Tơ Th͓Vân
vi
MӨC LӨC
MӢ ĈҪU .................................................................................................................... 1
1. LÝ DO CHӐ1Ĉ
ӄTÀI ......................................................................................... 1
2. MӨC TIÊU NGHIÊN CӬU .................................................................................. 2
Ĉ
Ӕ,7Ѭ
ӦNG VÀ PHҤM VI NGHIÊN CӬU ....................................................... 2
3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1
CӬU ......................................................................... 2
é1*+Ƭ$.+2$+
ӐC VÀ THӴC TIӈN CӪ$Ĉ
ӄTÀI .................................... 2
6. CҨU TRÚC LUҰ19Ă1
....................................................................................... 3
&+ѬѪ1*
. TӘNG QUAN ...................................................................................... 4
1.1. GIӞI THIӊU VӄCÔNG NGHӊNANO ........................................................... 4
1.1.1. Khái niӋ
m và nguӗn gӕ
c cӫa công nghӋnano ................................................. 4
&ѫV
ӣkhoa hӑ
c cӫa công nghӋnano[30] ......................................................... 4
1.1.3. Vұt liӋ
u nano .................................................................................................... 5
1.1.4. Ӭng dөng cӫa vұt liӋ
u nano ............................................................................. 6
1.1.5. &iFSKѭѫQJSKiSW
әng hӧp vұt liӋ
u nano ....................................................... 9
1.2. HҤT NANO BҤC................................................................................................ 9
1.2.1. Giӟi thiӋ
u vӅbҥc kim loҥ
i ................................................................................ 9
Ĉ
һc tính kháng khuҭn cӫa bҥ
c[17] .................................................................. 9
1.2.3. Giӟi thiӋ
u vӅhҥt nano bҥ
c ............................................................................. 10
&iFSKѭѫQJSKiSFK
Ӄtҥo hҥt nano bҥc ........................................................ 10
1.2.5. Ӭng dөng cӫa nano bҥc [15], [4].................................................................... 13
1.3. TӘNG QUAN VӄCÂY CHÈ [6] ..................................................................... 15
1.3.1. Giӟi thiӋ
u chung ............................................................................................. 15
Ĉ
һFÿL
Ӈ
m cây chè ............................................................................................ 15
1.3.3. Thành phҫn hóa hӑc ...................................................................................... 16
1.3.4. Tỏc dQJG
c lý - Cụng dng ...................................................................... 16
&+1*
NGUYấN LI89ơ3+1*3+ẩ31*+,ầ1&
U .................. 17
2.1. NGUYÊN LIӊU, DӨNG CӨVÀ HÓA CHҨT ................................................ 17
2.1.1. Nguyên liӋ
u ..................................................................................................... 17
2.1.2. Dөng cөvà hóa chҩt ....................................................................................... 17
vii
;È&Ĉ
ӎ
NH CÁC THƠNG SӔ HĨA LÝ ......................................................... 18
;iFÿ
ӏ
QKÿ
ӝҭm .............................................................................................. 18
;iFÿ
ӏ
QKKjPOѭ
ӧng tro ................................................................................. 18
;iFÿ
ӏ
QKKjPOѭ
ӧng kim loҥi ........................................................................ 19
2.3. KHҦO SÁT CÁC YӂU TӔ Ҧ1++Ѭ
Ӣ1*Ĉ
ӂN QUÁ TRÌNH CHIӂT LÁ
CHÈ .......................................................................................................................... 20
2.3.1. Khҧo sát thӡi gian chiӃ
t ................................................................................. 20
2.3.2. Khҧo sát tӍlӋrҳ
n/lӓng .................................................................................... 20
Ĉ
ӎ
NH DANH THÀNH PHҪN HOÁ HӐC TRONG Dӎ
CH CHIӂT LÁ CHÈ
.................................................................................................................................. 20
2.5. KHҦO SÁT CÁC YӂU TӔ Ҧ1++Ѭ
Ӣ1*Ĉ
ӂN QUÁ TRÌNH TҤO NANO
BҤC .......................................................................................................................... 23
2.5.1. Khҧo sát nӗ
QJÿ
ӝdung dӏ
ch bҥc nitrat ......................................................... 23
2.5.2. Khҧo sát tӍlӋthӇtích dӏ
ch chiӃ
t .................................................................... 24
2.5.3. KhҧRViWS+P{LWUѭ
ӡng tҥo nano bҥc .......................................................... 24
2.5.4. Khҧo sát nhiӋ
Wÿ
ӝtҥo nano bҥc ..................................................................... 24
3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&
ӬU HҤT NANO BҤC...................................... 24
2.6.1. Kính hiӇ
QYLÿL
Ӌ
n tӱtruyӅ
n qua (TEM) ........................................................ 25
3KѭѫQJSKiSSK
әtӱngoҥi và phәkhҧkiӃ
n(UV-VIS) ................................. 26
2.6.3. Phәtán sҳ
FQăQJOѭ
ӧng tia X (EDX) [27] ...................................................... 27
2.6.4. PhәnhiӉ
u xҥtia X (XRD) [28] ....................................................................... 28
6ѪĈ
ӖQUY TRÌNH THӴC NGHIӊM TӘNG HӦP HҤT NANO BҤC ...... 28
&+ѬѪ1*
KӂT QUҦVÀ THҦO LUҰN ......................................................................30
3.1. KӂT QUҦ;È&Ĉ
ӎ
NH CÁC THÔNG SӔ HĨA LÍ........................................ 30
;iFÿ
ӏ
QKÿ
ӝҭm .............................................................................................. 30
;iFÿ
ӏ
QKKjPOѭ
ӧng tro ................................................................................. 30
3.2. KӂT QUҦKHҦO SÁT CÁC YӂU TӔҦ1++Ѭ
Ӣ1*Ĉ
ӂN QUÁ TRÌNH
CHIӂT LÁ CHÈ ...................................................................................................... 31
3.2.1. Khҧo sát thӡi gian chiӃ
t ................................................................................. 31
3.2.2. Khҧo sát tӍlӋrҳ
n/lӓng .................................................................................... 32
3.3. KӂT QUҦĈӎ
NH DANH THÀNH PHҪN HOÁ HӐC TRONG Dӎ
CH CHIӂT
LÁ CHÈ.................................................................................................................... 34
viii
3.4. KӂT QUҦKHҦO SÁT CÁC YӂU TӔҦ1++Ѭ
Ӣ1*Ĉ
ӂN QUÁ TRÌNH
TҤO NANO BҤC .................................................................................................... 36
3.4.1. Khҧo sát nӗ
QJÿ
ӝdung dӏ
ch bҥc nitrat ......................................................... 36
3.4.2. Khҧo sát tӍlӋthӇtích dӏ
ch chiӃ
t lá chè .......................................................... 37
3.4.3. KhҧRViWS+P{LWUѭ
ӡng tҥo nano bҥc .......................................................... 39
3.4.4. Khҧo sát nhiӋ
Wÿ
ӝtҥo nano bҥc ..................................................................... 40
3.5. KӂT QUҦKHҦ26È7Ĉ
ҺC TÍNH CӪA HҤT NANO BҤC ........................ 42
&Ѫ&+
ӂTҤO NANO BҤC TӮ DUNG Dӎ
CH AgNO3 BҴNG TÁC NHÂN
KHӰ Dӎ
CH CHIӂ71Ѭ
ӞC LÁ CHÈ .................................................................... 44
KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ................................................................................. 46
KӃ
t luұn .................................................................................................................... 46
KiӃ
n nghӏ
.................................................................................................................. 46
DANH MӨC TÀI LIӊU THAM KHҦO................................................................. 47
ix
DANH MӨC BҦNG
Sốhiệ
u
Tên bả
ng
1.1
Độdài tới hạ
n của một sốtính chấ
t của vậ
t liệ
u
3.1
Kế
t quảxác
ị
nhđ
ộẩ
m
đtrong lá chè
3.2
Kế
t quảxác
ị
nhđ hàm
ợng tro lư
trong lá chè
x
DANH MӨC CÁC HÌNH
Hình
Tên hình
1.1
Hạ
t nano vàng sửdụng trong truyề
n dẫ
n thuốc
2.1
Ngun liệ
u
2.2
Mơ hình ngun lý củ
a TEM so với kính hiể
n vi quang học
2.3
Ảnh TEM củ
a các hạ
t nano bạ
c
2.4
Hệthống hiể
n
2.5
Ảnh UV-Vis của các hạ
t nano bạ
c
2.6
Sơồquy
đ trình thực nghiệ
m
3.1
Đồthịbiể
u diễ
nả
nh ởng
hư
của thời gian chiế
tế
nđ
q trình tạ
o nano bạ
c
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
kích
ớc 20nm
thư
vi
ệ
n tửtruyề
đin qua JEm 1400
Sựthay
ổ
i màuđsắ
c trong quá trình tạ
o nano Ag với sựbiế
n thiên thời gian
chiế
t
Đồthịbiể
u diễ
nả
nh ởng
hư
của tỉlệrắ
n/lỏ
ngế
n quá
đ trình tạ
o nano bạ
c
Sựthay
ổ
i màuđsắ
c trong quá trình tạ
o nano bạ
c, với sựbiế
n thiên tỉlệ
rắ
n/lỏng
Mẫ
u dị
ch chiế
t
lá
chè
ợc ởđi
ề
uthu
kiệ
n tốiđư
ưu
Sựthay
ổ
i màuđsắ
c trong quá trình tạ
o nano bạ
c, với sựbiế
n thiên nồ
ngộ đ
dung dị
ch AgNO3
Ảnh ởng
hư
của nồngộdung
đ dị
ch AgNO3 đế
n quá trình tạ
o nano bạ
c
Sựthay
ổ
i màuđsắ
c trong quá trình tạ
o nano bạ
c, với sựbiế
n thiên thểtích
dị
ch chiế
t
Ảnh ởng
hư
của tỉlệthểtích dị
ch chiế
tế
nđ
quá trình tạ
o nano bạ
c
Sựthay
ổ
i màuđsắ
c trong quá trình tạ
o nano bạ
c, với sựbiế
n thiên pH mơi
trư
ờng
3.11
Ảnh ởng
hư
của
pH
mơi
ờngế
n q
đ
trư
trình tạ
o nano bạ
c
3.12
Sựthay
ổ
i màuđ
sắ
c trong quá trình tạ
o nano bạ
c, với sựbiế
n thiên nhiệ
t ộđ
3.13
Ảnh hư
ởng của nhiệ
t ộđ
đ
ế
n quá trình tạ
o nano bạ
c
3.14
Ảnh TEM củ
a mẫ
u nano bạ
c tổng hợp
3.15
PhổEDX củ
a hạ
t nano bạ
c tổng hợp
xi
3.16
3.17
PhổXRD của mẫ
u nano bạ
c tổng hợp
Cơ ếch
tạ
o nano bạ
c từdung dị
ch bạ
c nitrat bằ
ng tác nhân khửdị
ch chiế
t
nư
ớc lá chè
xii
DANH MӨC VIӂT TҲT
AAS
Quang phổhấ
p thụnguyên tử
EDX
Phổtán sắ
c
FTIR
Phổhồ
ng ngoạ
i chuyể
n hoá Fourier
UV-Vis
Quang phổhấ
p thụphân tử
PEG
Poly etylenglycol
năng
ợng tia Xlư
1
MӢĈҪU
1. LÝ DO CHӐ1Ĉ
ӄTÀI
Ngày nay, có thểta tình cờnghe mộ
t vài vấ
n ềnào
đ
đó
có
ặ
đó
c một sả
ho
n phẩ
m nào
liên
ế
n hai chữ
quan
“nano”.
Ởkhoả
đ ng nửa thếkỷtrư
ớc,
đềmang nhiề
u sựhồi nghi vềtính khảthi,
đây
ực sựlà mộ
th
t vấ
n
nhưng
ời ạ
iđ
ngày
trong
nay ta có thể
th
thấ
y ợ
đư
c cơng nghệnano trởthành một vấ
n ềđ
hế
t sức thời sựvà ợcđư
sựquan tâm
nhiề
u
hơn
ủa các nhà
c khoa học bởi tính ứng dụng cao trong nhiề
u
Như
bát,
lĩnh
ực.
v
chúng
biế
t, bạ
c cóta
tính sát khuẩ
n mạ
nh. Từxưa,
ững
nh
ồdùng
đ
như
c
thìa
ồ
i niêu của
nĩa,
ngư
ời La Mã
ncổ, của các vua chúa thời phong kiế
n và ngay cả
chiế
c
bi
đơng ạ
c
nhơm
cũng
tráng
nói
ợc ề
uđi
này.
b
lên
Tuy nhiên
đưbạ
c là kim loạ
i
q
có
giá
ắ
t nên việ
thành
c ứng dụng vào
đthực tếcịn nhiề
u bấ
t cậ
p; vì vậ
y tổng hợp
nano bạ
c ợ
đư
c xem nhưột giả
mi pháp bởi những khảnăng
khôngạ
c khố
thua
i
k
nhưng
ẫ
nả
mđ
v
bả
o ợ
đư
c mụ
c tiêu lợi ích kinh tế
.
Tổ
ng hợp bạ
c nano có rấ
t nhiề
u phương pháp
đư
ợc cho là mộ
t
phương
ố
i
nhưng
ổng hợ
phương
p
ưu
pháp
ẻtiề
vì
n, ít rủ
tir
ro và thân thiệ
n với
Tăng
ờng cư
mố
i quan tâm vềmôiờng,trong
trư ềtài này
đ
môi
ờng. trư
chúng
ớngế
nđ phương
tôi h
pháp tổ
ng hợp nano bạ
c bằ
ng cách sửdụ
ng các chiế
t suấ
t từ thực vậ
t, cụthểởđây
là
l
chè.
Cây chè –tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họTheaceae . Trên thếgiới
việ
c nghiên cứu
cây
ầ
chè
n ợ
đư
c chú
đã
trọng.
d
trình nghiên cứu vềcây chè bao gồm
họ
c các hợp chấ
t hữu
phẩ
m.
Tính
ế
n nay,
đ
có
hàn
các ực lĩnh
chiế
t tách,
v ị
nh thành
xác
phầ
n hóa
đ
cơ,
ứng dụng trong cơng nghệthực phẩ
m và công nghệdư
ợc
Câyợc chè
biế
tế
nđ
từ
đư
lâu bởi các giá trịđi
ề
u trịcủ
a
cứu nhiề
u
đã
như
ố
ngch
ungề
u trị
thư,
lão hóa da,
đi
kích ứng,
nó
và
ợc nghiên
đã
đư
ắ
tăng
c tốvà dịứ
s
ng, và
hen phếquả
n ởtrẻem, giả
m đau
ố
ng viêm.
ch
Ở Việ
t Nam, cây chè dễtrồng, phát triể
n tố
t và có mặ
t ởhầ
u hế
t
các
ị
a bàn đ
trong cảnư
ớc. Chè có vịđ
ắ
ng chát, tính mát; có tác dụng thanh nhiệ
t giả
i khát, tiêu
cơm,
ợi tiể
u,
lị
nh đ
thầ
n
làmầ
ucho
não
ợcđ đư
thư
thái,
ị
t mát mẻ
, khỏ
da
i chóngth
mặ
t
xây xẩ
m, bớt mụn nhọ
t và cầ
m tảlỵ. Do có cafein và theophyllin, chè là mộ
t chấ
t kích
thích não, tim và hơ hấ
p.
hấ
p,
tăng
ờng
Nó ờng
tăng
sức làm việ
cư
c của trí óc và của
cơ,
làm tă
và
cư
ề
u hồđi
nhị
p ậ
pđcủa tim. Sự có mặ
t củ
a các dẫ
n xuấ
t
2
polyphenolic làm cho tác dụ
ng của
chè
ỡhạ
i đhơn
kéo
vàdài
hơn
là
c
flavonol và polyphenol làm cho chè có tính chấ
t của vitamin P.
Lá
chè
ờng thư
ợc
đưdùng
đau
ầ
u, mờ
đ mắ
t, sốt
trong
ờng hợp: tinh
các
thầ
n mệ
trư
t mỏ
i, ngủnhiề
u,
khát
ớc, tiể
u tiệ
nư
n không lợi, ngộđ
ộc ợ
rư
u. Dùng ngoài, nấ
u
nư
ớc rửa vế
t bỏ
ng hay lởlt thì chóng lên da non.[3]
Đây ữ
là
ng vấ
n
nh
ềrấ
đt
đáng
ợc quan đư
tâm nghiên cứu nhằ
m góp phầ
n quy
hoạ
ch, khai thác, chếbiế
n và ứng dụ
ng các sả
n phẩ
m của cây chè một cách có hiệ
u quả
,
khoa họ
c
hơn.
Với những lý do trên, chúng tơi chọn ềtài
đ nghiên cứu với nội dung "Nghiên
cӭu tәng hӧp hҥ
t nano bҥc tӯdung dӏ
ch muӕ
i bҥc nitrat bҵng tác nhân khӱdӏ
ch
chiӃ
t Qѭ
ӟc OiFKq´
2. MӨC TIÊU NGHIÊN CӬU
- Xây dựng quy trình tổng hợp hạ
t nano bạ
c từdị
ch chiế
t lá chè
- Đưa ra phương
ổ
ng hợp nano pháp
bạ
c bằ
ng tphươngọ
c xanh.
pháp hóa h
Ĉ
Ӕ,7Ѭ
ӦNG VÀ PHҤM VI NGHIÊN CӬU
Lá chè ( Camellia sinensis thuộc họTheaceae ) thu mua tạ
i thành phốĐà ẵ
ng.
N
3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&
ӬU
Nghiên cͱu lý thuy͇
t
- Thu thậ
p các thông tin tài liệ
u
liên
ế
nề
quan
tài.
đ
đ
- Xửlý các thông tin vềlý thuyế
t ểđưa
đ
ra
ấ
nề
các
cầ
đn thực v
hiệ
n trong q
trình thực nghiệ
m.
3K˱˯QJSKiSWK
c nghi͏
m
- Phương ế
pháp
t tách:
chi phương
ửdụ
pháp
ng dung
chưng
ớc.
mơinin
là
- Phương pháp
ị
nh các thơng
xác
sốhóa
đ
- Phương
(UV-Vis),
pháp
lý:
ị
nhộẩ
xác
m,
đ
hàm
đ
ợng tro,...
lư
phân
ụ
: phương
tích
cơng
pháp
ổhấ
p thụ
c
quang
phân tử
phương
ổhấ
pháp
p thụngunquang
tửAAS.
ph
- Phương pháp
đo
TEM,
EDX, XRD.
é1*+Ƭ$.+2$+
ӐC VÀ THӴC TIӈN CӪ$Ĉ
ӄTÀI
- Nghiên cứu này giúp hiể
u biế
t rõ
hơn
ềphương
v
ề
upháp
chếhạ
t nano
đi
bạ
c
bằ
ng phươngọc,
pháp
lành
hóa
ộ
c hạ
tính,
i. h
- Tậ
n dụng nguồn ngun liệ
u sẵ
n có ởnư
ớc
bạ
c
ít đ
ta là
ểtổnglá
hợp hạ
chè,
t nano
đ
ph
3
6. CҨU TRÚC LUҰ19Ă1
Chương
–Tổng1quan
Chương
–Nguyên
2 liệ
u
và
Chương
– Kế
t3
quảvà thả
o luậ
n
phương
áp nghiên cứu ph
4
&+ѬѪ1*
. 7Ә1*48$1
1.1. GIӞI THIӊU VӄCÔNG NGHӊNANO
1.1.1. Khái niӋ
m và nguӗn gӕ
c cӫa cơng nghӋnano
Từ
đơn
phần
nano,
vị
có
nguồn
gốc
từ
Hy
Lạp,
ước ngiảm
(10-9). đi
Ví 1
dụ:
tỷ nanogam
lầ
tỷ
Ý ở
tư
ng
Richard
mét.
Cơng nghệ
nano
là
=
Cơng nghệnano
ợc đư
ị
nh
đ
vào
phần
công nghệ
cơ
ả
n vềcông
b nghệnano
ợc đư
đưa
ởi nhà
ra
vậ
t lýbhọc
Feynman
1
đượ
ngư
ời Mỹ
năm 1959.
nghĩa:ệnano
“Công
là ngành cơng
ngh
nghệliên
quan
ế
n việ
đ
c chếtạ
o, thiế
t kế
, phân tích cấ
u trúc và ứng dụng các cấ
u trúc, thiế
t bị
, hệ
thống bằ
ng việ
c ề
uđi
khiể
n
9
m). Vậ
t liệ
u ởthang
hình
dáng,
ớc trên cấ
pkích
ộđ
nanomet thư
(nm, 1 nm = 10-
đo
bao gồ
m
nano,
các lá nano, sợi và ố
ng nano, hạ
t
nano
ợc
đư
đi
ề
u chếbằ
ng nhiề
u cách khác nhau. Ở kích
ớc nano,
thư
vậ
t liệ
u sẽcó những tính
năng
ặ
c biệ
đ
t mà vậ
t liệ
u truyề
n thống
và việ
c
khơng
ợc đó
có ự
là
đư
thu nhỏ
do
kích
s ớc thư
tăng
ệ
n tích mặ
di
t ngồi. [1]
&ѫV
ӣkhoa hӑ
c cӫa cơng nghӋnano[30]
- ChuyӇ
n tiӃ
p tӯtính chҩ
t cәÿL
Ӈ
Qÿ
Ӄ
n tính chҩWOѭ
ӧng tӱ
- Hiҵu ӈng bҲmҭ
t
Ví dӅ: Hiҵu ӈng lá sen (tӌsҢ
ch).
- <şĐŚƚŚӇ
Ӏc tӀi hҢ
n
Bң
ŶŐϭ͘ϭ͗
Ҿdài tӀi hҢ
n cӆa mҾt sҺtính chҤ
t cӆa vҨ
t liҵu.
5
/QKYF
ỗGjLWLKQ
Tớnh chW
Bc
súng in
t
10-100
Quóng t
ng
do trung
khụng
n bỡnh
Tớnh in
cht
1-100
hi
Hiu
ng
ngm
ng
é dy
vỏch
ụmen
cht từ
Quãng tán
đường
xạ
Tính
Hố lượng
tử
chất
Ðộ dài suy
Tính
quang
Ðộ
10-100
spin
1-100
1-100
giảm
10-100
sâukim
bề loại
mặt
10-100
Ðộ dài cặp
liên
Cooper
kết
siêu dẫn
Ðộ thẩm thấu Meisner
Tính
Tương tác
ịnh bất
xứ
Biên
Tính
1-10
đ
Ðộ
hạt
1-10
Hình
Xúc tác
Ðộ
Siêu
hỏng
nhãn
bề
dịch
Nhận
mặt
topo
trúc
biết
nhị
1-100
0,1-10
1-10
bề
mặt
Kuhn
phân
Cấu tử
trúc
Cấu
Miễn
mầm
học
dài
1-100
1-1000
chất
Bán cõ
kính ứt
khởi
vỡ động đ
Sai
0,1-100
1-10
1-100
cấp
1-10
tam cấp
phân
10-1000
tử
1-10
1.1.3. Vұt liӋ
u nano
a. Khái ni͏
m
Khi nói đ
ế
n vậ
t liệ
u nanoế
n mộ
là
t phầ
đ
n tỷcủa
cái
gì
ụ, mộ
đó.
t nano
Ví
giây là mộ
t khoả
ng thời gian bằ
ng một phầ
n tỷcủa giây. Còn nano mà chúng ta dùng ở
đây
có
liệ
u chấ
t rắ
n
nghĩa
ộ
t phầ
là
n tỷcủ
nanomet,
a một met. Nói mộtm cách
có
rõ ậ
t ràng
kích
ớc nanomet thư
vì yế
u tốquan trọng nhấ
t mà chúng ta sẽlàm việ
c
là vậ
t liệ
u ởtrạ
ng thái rắ
n. Vậ
t liệ
u nano là một thuậ
t ngữrấ
t phổbiế
n, tuy vậ
y khơng
phả
i
ai
cũng
ộ
t khái niệ
m
có
rõ ràng
m vềthuậ
t ngữđó
. [5], [7]
6
Vậ
t liệ
u nano có thểlà những tậ
p hợp của các nguyên tửkim loạ
i hay phi kim
(đư
ợc gọi là Cluster) hay phân tửcủa
trong khoả
ng từ1 ế
n
đ 100
mao quả
n nằ
m trong giới hạ
n
Vậ
t liệ
u
các
nm.
oxit,
sunfua,
kích
ớc nitru
thư
Đó
ểlà nhữ
cũng
ng vậ
t liệ
u xố
có
p với
th
ờ
đư
ng kính
tương
ự( zeolit, photphat,
t
cacbonxylat kim loạ
i…).
nano
ố
i ợng
tư
là
củ
a cơng
đ nghệnano, ớ
kích
c của vậ
t liệ
thư
u nano đư
ợc
trả
i rộ
ng. [9]
b. Các lo̩
i v̵
t li͏
u nano [9]
Vậ
t liệ
u nano là vậ
t liệ
u
trong ấ
đó
t mộ
t chiề
có
u có ít
kích cỡ
nh
nanomét. Về
trạ
ng thái vậ
t liệ
u có thểlà rắ
n, lỏng, hoặ
c khí. Vềhình dạ
ng vậ
t liệ
u nano có thểchia
thành các loạ
i : vậ
t liệ
u nano ba chiề
u, hai chiề
u, một chiề
u hay vậ
t liệ
u có cấ
u trúc
nano hay nanocomposit.
ӬQJGөQJFӫDYұWOLӋXQDQR
Vậ
t liệ
u nano là một trong những
trong thời gian gầ
n
lĩnh
ực nghiên cứ
vu ỉ
nh
đ
công
tyế
n khoa
có họ
liên
c, cơng nghệ
quan
nano
tăng ấ
ptheo
sốmũ.
ả
ncphẩ
S m từvậ
t liệ
u nano có nhiề
u
chính
- Vì
ơ nhiễ
m
đó
ưu
ệ
t,vi
trong
đ
đó
kích
ớc trúc nano
thư
rấ
t nhỏdo
đóốn íttiêu
vậ
t liệ
u,t ítợng,
năng
ít gây
lư
mơi
ờng và
trư
giá thành giả
m.
các vậ
t liệ
u
khác
ợc.
tínhới, năng
khơng thểthay
m thếbằ
ng
đư
Vì vậ
y cơng nghệnano
đã
nhanh
ậ
p các
chóng
ngành cơng thâm
nghiệ
p và nh
lĩnh
ực ờiđ
số
ng,
vcác ứng dụ
ngể
nđi
hình
như:
a. Cơng ngh͏nano vͣi v̭
Qÿ
͉sͱc kho̓và y t͇[10]
Việ
c ứng dụ
ng thành tựu của công nghệnano vào y tế
, bả
o vệsức khoẻsẽtạ
o
ra ớcbư
nhả
y vọ
t mới của thịtrư
ờng dị
ch vụy tếvà thiế
t bịy tế
.
hiệ
u quảtrong chuẩ
n
Nó
làm
ố
c ộvà
đtăng
đốn,
ề
u trịbệ
nh.
đi
Với cơng nghệnày,ờingư
taếtạ
đã
o ợ
đư
c ch
các thiế
t bịsiêu nhỏvàủ“thơng
đ
ểđưa
minh”
ố
c
thu
ế
n
đ
đ đúng
ị
a chỉcầ
nđthiế
t trong
cơ ể
, th
hay có thểcan thiệ
p lên các tổchức tếbào
trong
ểđểcó thể
cơ
đả
m th
bả
o
thuố
c khơng ả
nh ởng
hưế
n nhữ
đ ng tếbào khoẻmạ
nh gây tác dụ
ng phụnguy hiể
m.
Mộ
t
c
là:
- Sả
n phẩ
m công nghệnano có nhiề
u
mọi
đ
đây.
ề
u đó
Đi
ợc thể
đư
hiệ
n bằ
ng sốcác cơng trình khoa học, sốcác
bằ
ng phát minh sáng chế
, sốcác
việ
t
cao
ộng nhấ
sôi
t
lĩnh
ực mới củavcông nghệnano
liệ
u nano có tính chấ
t mơ phỏng sinh họ
c, từđó
đang
ợc phát triể
đư
n là chếtạ
o các vậ
t
có
ểthay thế
th
, sửa chữa ợ
đư
c các mô
7
hỏ
ng
trong
ểcon ngư
cơ
ời. Hạ
th
t nano ợc
vàng
dùng
ểtruyề
đư
nđ
dẫ
n thuốc ợ
đư
c mơ
tảởhình 1.1
+uQK+̩WQDQRYjQJV͵GͭQJWU
b. Cơng ngh͏nano vͣi v̭
Qÿ
͉QăQJO˱
ͫQJYjP{LWU˱
ͥng [10]
Đểgiả
i quyế
t vấ
n ềđ
năng
ợng -lư
một thách thức nghiêm trọ
ng trong thếkỉ
này,ờingư
ta
đã
ợc nhiề
thu
u kế
t quả
đư
khảquan từcông nghệnano. Các loạ
i pin mặ
t
trời với hiệ
u suấ
t cao, giá thành giả
m, chấ
t
xúc
tác
ểnâng cao
nano
hiệ
u suấ
t chuyể
đ n
năng
ợng củ
lư
a hyđrocacbon
ệ
t năng,
thành
ậ
t liệ
u nano
vể
nhi
chếtạ
ođcác loạ
i vậ
t
liệ
u ệ
nđi
từmới, các thiế
t bịđi
ề
u khiể
n mới nhằ
m tiế
t kiệ
m năng
ợng lư
đã
ấ
t hiệ
n.xu
Các chấ
t làm sạ
ch
môi
ờng trư
cũng ấ
n
đang
ềđư
đợc quan
là
tâm. v
Các loạ
i hạ
t
nano hoạ
t tính cao có thểhấ
p thụhoặ
c vậ
n chuyể
n chấ
t gây ô nhiễ
m thành dạ
ng keo
huyề
n phù hoặ
c sol khí. Các hạ
t
phức tạ
p trong khí quyể
n hoặ
c
này
cũng
ểtham gia có
vào cácth
q trình hố họ
c
trong
ấ
t mà ta cóđ
thểlựa chọn ểkhắ
đ c phục hoặ
c làm
giả
m nhẹcác thả
m họ
a ô nhiễ
m môi
ờng. trư
c. Công ngh͏nano vͣi công ngh͏thông tin [2], [7]
Sựraời củ
đa
máy ệ
ntính
tửđã ởra
m
đi
cuộc Cách Mạ
ng khoa họ
c cơng nghệ
thơng tin với những ớcbư
phát triể
n ộtđ
phá trong những thậ
p niên cuối thếkỉXX cho
đế
n nay. Tuy nhiên, các linh kiệ
n máy tính sửdụ
ng công nghệnày ệ
m
đã
cậ
n giớ
ti
i
hạ
n lý thuyế
t và tiế
p tục phát triể
n, chúng trởnên ắ
q
t ỏ. đ
Nế
u
đ khơng ợctìm
biệ
n pháp thay thếhữu hiệ
u các linh kiệ
n
cũ
này
ẽkhơng thì
thểđáp
ứng
s ợcđư
nhu
cầ
u củ
a bộnhớngày càng lớn theo tố
c ộphát
đ triể
n rấ
t nhanh của công nghệthông tin.
r
8
Từđây
ông nghệ
c nanoời,
ra đã
đ ộ
đưa
t giả
i phápra
tuyệ
t vờ
mi cho bài tốn hóc búa
này.
Đó ấ
chính
m ợ
lư
ng tử. Chấ
là
m ợ
lư
ch
ng tửlà mộ
t hạ
t (bán dẫ
n, kim loạ
i, polyme)
có bán kính cỡvài
nanomét.
ời ta
tính với các chấ
m ợ
lư
ng tửgọ
i
tăng
dung
ợng bộnhớlư
củ
a
đã
Ngư
ứu và
nghiên
chếtạ
o ợ
đư
c các
c chíp máy
là
chíp
ộtích hợ
nano
p rấ
t cao, triể
có
n vọng
đ cho phép
máy
tính
ế
n có thểchứ
lên
a thôngđ
tin từtấ
t cảcác
việ
n trên thếgiới trong thiế
t bịnhỏnhưộtm viên
ờng.
thư
đư
d. Công ngh͏QDQRWURQJF˯NKtY
̵t li͏
u [2], [7]
Công nghệnano hiệ
n nay tậ
p trung nghiên cứu mạ
nh
Việ
c tìm ra những vậ
t liệ
u mới với
trong
ực vậ
t liệ
lĩnh
u.
tính-lí-hố
năng
ặ
c biệ
đtcơ
ểứ
đ
ng dụng
v
trong
khí, xây dựng đangực nghiên
là cứ
lĩnh
u mạ
nh nhấ
vt trong ngành khoa học này.
Các ống nanocacbon là loạ
i vậ
t liệ
u nano có rấ
t nhiề
u ứng dụ
ng quý. Do cấ
u
trúc
ặ
c biệ
t,đnên các ố
ng nanocacbon vơ cùng bề
n vững, ộcó
bề
n cơ
đ
ọc gấ
ph
10 lầ
n
thép và có tính bề
n nhiệ
t rấ
t
xe
hơi,
cao. ợcChúng
dùng vào làmđư
nguyên liệ
u sả
n xuấ
t cho
máy
vũụ
…tr
bay,
tàu
Các nhà khoa học Mỹcũng
thểnằ
m gọ
n
trong
đang
ếtạ
o ra cácch
phịng thí nghiệ
m siêu nhỏcó
lịng
ợc nhờcơng
bàn
nghệtay
nano. Nhữ
đư
ng phịng thí nghiệ
m
này có thểcho ngay kế
t quảphân tích ởnơi
ủbệ
nh.
Đặ
c biệ
t, cơng nghệnano
liệ
u gầ
n giống với vậ
t liệ
u
hỏ
ng củ
a
con
ời.
trong
n cótương
thểcho phép tạ
lai
o ra nhữ
cị
ng vậ
t
trong
ểcon
cơ
ờingư
nhằ
th
m thay thếnhững phầ
n
cơ
ểbịth
ngư
e. Cơng ngh͏nano vͣi an ninh qu͙c phòng [2], [7]
Quố
c
phòng ộ
cũng
t lĩnh
ực là
đang
ấ
v
tm chú
rế
n nghiên
ý cứ
đu công nghệ
nano. Giới quân sựMỹgiờđây
ặ
c biệ
đt
quan
ế
n công
tâm
nghệnày.
đ Đi
ề
u dễhiể
u là
những thiế
t
bịkỹthuậ
t siêu nhỏcó thểtrởthành
vũ ể
m
khí
hơn
ảbom
nguy
ngun
c
tử
hi
. Với mộ
t
độ
i qn vơ hình và sựnhân bả
n, robot siêu nhỏcó thểtiêu diệ
t kẻthù chỉtrong chớp
nhống.
Hiệ
n nay, cơng nghệnano
đang
ộ
t thách thứ
là
c ốim
đ
với chiế
n ợ
lư
c phát triể
n
khoa học ởnhiề
u ớ
nư
c,ặ
c biệ
đt là những ớcnư
có nề
n khoa học phát triể
n
như
ỹ
,
M
Đức, Pháp và Nhậ
t Bả
n.
Ngoài những ứng dụng
cơ
ả
n trên,bcơng nghệnano cịn có nhiề
u ứng dụ
ng
quan trọ
ng trong nhiề
u ngành nghềkhác
nhau
ực phẩ
m,
như
nông nghiệ
th
p,…
Trên
c
9
sởkhoa họ
c và thực tiễ
n
đã ợ
thu
c, ta có thể
đư
thấ
y rằ
ng chắ
c chắ
n công nghệnano sẽ
tạ
o nên mộ
t cuộ
c cách mạ
ng chưa
ừng có trong
t khoa họ
c
và
ời sống.
đ
1.1.5. &iFSKѭѫQJSKiSW
әng hӧp vұt liӋ
u nano
D3K˱˯QJSKiSÿLW
ͳtrên xu͙
ng (top-down ) [1], [9]
Phương
pháp
ừtrên xuố
ng
đi là
t
phương
ỹthuậ
pháp
t nghiề
n hoặ
dùng
c biế
n
k
dạ
ngểbiế
đn các vậ
t liệ
uế
n
đ kích
ớc nano.thư
Nhìn
chung
háp
phương
ừđi
trên xuố
tng
p là
phương
ả
n, rẻ
pháp
tiề
n
nhưng
ệ
u quả
hi
, có thểchếtạ
o ợ
đư
c một ợng
lư
lớn vậ
t liệ
u.
củ
a vậ
t liệ
u khơng cao và do vậ
y
chếvậ
t liệ
u nano so với
Tuy
nhiên
ồng nhấ
t
đơ
tín
phươngừtrên
pháp
xuố
ng đi
ít
ợc tdùng
đư
ểđi
ề
u đ
phương
áp ừ
đi
dư
ph
ới lên.
t
E3K˱˯QJSKiSÿLW
ͳG˱
ͣi lên (bottom-up)
Ngư
ợc với
phương
ừtrên
pháp
xuố
ng,
điphương
t
ừdư
ớipháp
lên hình thành
đi
t
vậ
t liệ
u nano từcác nguyên tửhoặ
c ion.
Ưu ể
m
đi
củ
a
phương
pháp
ổng hợp này
ợ
đư
c vậ
t liệ
là
u nano t
với
nhỏ,ồng
đề
u. đ
Phầ
n lớn các vậ
t liệ
u nano hiệ
n
Nó có thểlà
kích
ớc
thư
nay
ợc ề
uđư
đi
chếtừphương pháp
phương
ậ
t lý, hố
pháp
họ
c hoặ
c kế
vt hợp cảhai
phương pháp.
1.2. HҤT NANO BҤC
1.2.1. Giӟi thiӋ
u vӅbҥ
c kim loҥi
BҥFÿѭ
ӧc kí hiӋ
u là Ag, nҵm ӣơ thӭ47 trong bҧng hӋthӕng tuҫn hồn các
ngun tӕhố hӑ
c, thuӝ
c phân nhóm phөnhóm IB.
Cҩu hình electron cӫa nguyên tӕbҥc ӣlӟp ngoài cùng là 4d105s1.
Bạ
c kim loạ
i kế
t tinh ởdạ
ng lậ
p phương
ệ
n, cótâm
bán kính ngun
di tửlà 1.44A0.
Bạ
c là kim loạ
i nặ
ng, mề
m, có ánh kim, màu trắ
ng (màu nguyên thuỷcủa bạ
c là màu
107
109
xám), ồ
có
ng vịbề
hai
n là Agđ(51.9%) và Ag (48.1%). [8]
Ĉ
һ
c tính kháng khuҭn cӫa bҥc[17]
Bạ
c và các hợp chấ
t của bạ
c thểhiệ
n
tính
ộc ố
iđ
vớiđ
vi khuẩ
n, virus, tả
o và nấ
m.
Tuy nhiên, khác với các kim loạ
i nặ
ng khác (chì, thủy
độ
c với
con
ời.
Từxa
ngân…)
ạ
c khơng thể
b hiệ
n tính
ngư
xưa,
ời ta
ngư
ửdụ
đã
ngặ
c tính
s
đ này củ
a bạ
c ểphòng
đ
bệ
nh,
ểlưu
đ ữ tr
nư
ớc,ợu rư
dấ
m, ề
uđi
trịcác vế
t bỏng, khửtrùng
ề
u chế
và
thuốcđi
kháng sinh.
10
1.2.3. Giӟi thiӋ
u vӅhҥt nano bҥ
c
Hạ
t nano bạ
c là các hạ
t bạ
c
có
kích
ớc từ1 nm
thư
ế
n 100
đnm [19].Bạ
c nano là
vậ
t liệ
u có diệ
n tích bềmặ
t riêng rấ
t lớn, có nhữngặ
cđ tính
ộ
c đáo
đ
sau:
- Tính khửkhuẩ
n, chố
ng nấ
m, khửmùi, có khảnăng ạ
phát
tia hồ
ng ngoạ
xi
đi
xa,
chống tĩnh.
- Khơng có hạ
i cho sức khỏ
e
con
ời vớ
ngư
i liề
u ợ
lư
ng
tương
ố
i cao, khơng
đ có
phụgia hóa chấ
t.
- Có khảnăng
dung mơi phân cực
phân
ổ
nị
nh
đtrong
tán
các loạ
i dung môi khác nhau (trong các
như
ớc và nư
trong các dung mơi khơng phân cực
như
benze
toluene).
- Độbề
n hóa học cao, khơng bịbiế
n ổi
đ ớ
dư
i tác dụng của ánh sáng và các tác
nhân oxy hóa khửthơng
ờng. thư
- Chi phí cho q trình sả
n xuấ
t thấ
p.
- Ổn ị
nh
đởnhiệ
t ộcao.
đ
- Các hạ
t nano bạ
c có hiệ
n ợ
tư
ng cộng ởng
hư
Plasmon bềmặ
t. Hiệ
n ợ
tư
ng này
tạ
o nên màu sắ
c từvàng nhạ
tế
nđ đen
màu sắ
c phụthuộ
c vào nồngộvà
đ
choị
ch các
có chứa hạ
dung
t nano bạ
c vớ
di các
kích
ớc hạ
t nano.
thư
[20], [29]
&iFSKѭѫQJSKiSFK
Ӄtҥo hҥt nano bҥc
Ngư
ời ta có thểsửdụng
nhau: chấ
tầ
u,
đ
các
trình
đi
khác
ề
u kiệ
n khác
nhau
đích
khác
ậ
các
t liệ
u nano
v khác, nano bạ
c chủyế
u ợ
đư
c tổng hợp bằ
ng
chính
c
phương
ề
u kiệ
pháp,
n lọ
c, rửa, sấ
y,
đi nung,…
ểđi
ề
u chếnano
đ bạ
c
kích cỡkhác nhau phục vụcho những mụ
c
như
quy
là
nhau.
ố
ng
hai
Nói
phương
phương
ậ
t lý và
pháp
phương
ọ
v
c. Ởđây
pháp
chúng
ỉ
hóa
đ
ềcậ
ptơi
ế
h
nđ
ch
một sốphương ể
n
pháp
hình
ợ
đi
c biế
đã
t khá rộ
đư
ng rãi trên thếgiới.
D3K˱˯QJSKiSY
̵
t lý [10]
Đây
là
phương
ạ
o vậ
t liệ
u nano
pháp
từnguyênttửhoặ
c chuyể
n pha.
3K˱˯QJ
pháp chuy͋
n pha
3K˱˯QJSKiSE
͙
c bay nhi͏
t
Các
phương
ậ
t lý
ể
pháp
đi
ề
uđ
chếvậ
v
t liệ
u
nano
những thiế
t bịphức tạ
p, trong những ề
uđi
kiệ
n khá khắ
t
kích
ớc hạ
thư
t.
khe
như
ờng utrên
cầ
u
th
và
ề
u chỉ
nh
khó
ợcđư
đi
11
E&iFSK˱˯QJSKiSKyDK
͕c
Có nhiề
u phương
phương
pháp ể
khác
tổ
ng hợp vậ
nhau
t liệ
u nanođ
bạ
c,
pháp
ọ
c là mộ
thóa
phương
h
ề
pháp
u ưu
ể
m.
có
đi
Ưu
ể
mnhi
nổ
đi
i trội nhấ
t
phả
i kểđế
n là mức ộđồng nhấ
t hóa học rấ
t tố
t
do
đó
ểtrộ
n lẫ
có
n các chấ
th
t khác
nhau ởcấ
p ộđ
phân tử. Khơng những thiế
t bịđơnả
n, gi
mà với
ngư
ời ta có thểkiể
m
sốt
ợc các
đư
ề
u kiệ
nđi
phả
n ứng,
phương ọcpháp
ề
các
u kiệ
nả
nh
điởng
hưế
nđ
kích
ớc hạ
thư
t và ữa
hơn
cịn
ề
u khiể
n đi
n ợ
đư
c kích
ớc hạ
tthư
như
Dư
ới
trong
đây
ột số
là
phương
m
mong
ốn.
mu
ờ
pháp
ng ợcđư
sử
thư
dụng ểđ
đi
ề
u chếvậ
t liệ
u
nano,
ặ
t biệ
t làđnano bạ
c.
3K˱˯QJSKiSSKkQK
ͯy nhi͏
t [10], [13]
Phương pháp
ời ta
này
ờng sử
thư
dụ
ngư
ng một muối của bạ
c và axit
hữu
Muối
cơờng(thư
là các axit béo mạ
ch dài vì những axit này có tác dụng bả
o vệ
).
đó
kích cỡnhỏvà
đem
ởnhiệ
t
nung
ộ<đ3000C trong vịng 2 giờthuợc tinh
đưthểnano bạ
c
có
ờng phân
đư
bốkích
ớc hẹ
thư
p.
3K˱˯QJSKiSV
͵dͭ
ng màng các ch̭
WÿDÿL
͏
n li [2]
Các chấ
t cao phân tửchứa các nhóm có khảnăng
đaệ
n đi
li. Trong dung dị
ch chấ
t
chính củ
a các chấ
t
đa
ệ
n li có
đi
các ion lớn
ion
ợc gọihố
là các chấ
đư
t
và
ion
ứng.
ặ
tương
cĐ
ể
m
đi
đa
ệ
n li
đi ấ
uđó
hình củ
là
a mạ
chccao phân tửtích
ệ
n, có đi
sựphân
bốcác
ố
i ionđởtrong mạ
ch và xung quanh mạ
ch cao phân tử.
cao phân tửcác chấ
t iệ
nđli nên chúng có thểtạ
o
Do
ặ
c ể
m
đi
đcủ
a mạ
ch
thành
ố” các
kích
ớc nano
“h
thư
mang
đi
ệ
n tích âm và sẽgiữcác ion Ag+ trong
ửdụ
đó.
ng phương
S
pháp
ểtổng hợp này
đư
ợc các hạ
t nano với
kích
ớc khoả
ng
thư
2 –4
c
nmộđ
và
ồngề
uđcao.
đ
3K˱˯QJSKiSSRO\RO>
], [14], [16]
Có thểdùng Etylenglycol và các diol làm chấ
t khử, ởnhiệ
t ộcao
đ với sựcó
mặ
t củ
a chấ
t làm bề
n ểtạ
đo ra các hạ
t nano bạ
c.
rằ
ng khảnăng
ủ
a poly
cetylenglycol (PEG) nhạ
y
Nhưng
qua
ứu ngư
ời nghiên
ta thấ
y
c
hơn,
ạ
i có mạ
nó
ch cacbon
l dài nên
PEG vừa là chấ
t khử, vừa là chấ
t bả
o vệtrong q trình phả
n ứng.
Trong cơng trình [16]
đã
ế
n hành
ti
như
sau:
ế
n 800C, choĐun
dung dị
ch
PEG
AgNO3 vào, giữnhiệ
t ộở
đ800C và khuấ
yề
uđtrong một giờ.
dị
ch chuyể
n từhồ
ng sang
Khiỏcủ
màu
a dung đ
màu
ứngxanh
tỏcác hạ
t bạ
đen,
c nano
ch
ợc tạ
đã
o thành.đư
Các hạ
t này bề
n trong nhiề
u tháng, chứng tỏPEG là một chấ
t bả
o vệtốt.
phả
n ứng:
đ
Phương
t
12
RCH2CH2OH + 2Ag+ = RCH2CHO + 2Ag + 2 H+
Đây ộ
là
t phương
m
ới pháp
và ả
n
đơn
ểm
đi
đề
u chế
gi
các hạ
t nano bạ
c. Khi sử
dụ
ng PEG không cầ
n phả
i thêm dung môi, chấ
t hoạ
t ộng
đbềmặ
t hay chấ
t khửnữa.
Hình dạ
ng
và ớ
kích
c củ
a nano thư
bạ
c phụthuộc vào nhiệ
t ộvà
đ nồ
ngộcủ
đa chấ
t
phả
n ứng. Các kế
t quảnghiên cứu
cũng
ỉra rằ
ng:
ch ộ
Khi
dài của mạ
đch
lên thì khảnăng
ửcủ
kh
a PEG
pháp
polyme
t
cũngạ
t nano
tăng.
bạ
c thu
Các
ợc bằ
ng
đư
h phương
này ớccó
khá nhỏ
kích
vàồng
đthư
ề
u, đ
khoả
ng 8-10 nm.
3K˱˯QJSKiSNK
͵hóa h͕c
Vậ
t liệ
u nano bạ
c chủyế
u ợ
đư
c ề
uđi
chếbằ
ng phả
n ứng khửion Ag+ trong dung
dị
ch bởi các tác nhân khửêm dị
u với sựcó mặ
t củ
a các chấ
t làm bề
n.
+ Tác nhân khử
Tác nhân khửlà yế
u tốcó tính chấ
t quyế
tị
nh
đ
kích
ớc, hình thư
dáng hạ
t tạ
o
thành. Nế
u chấ
t khửq mạ
nh, quá trình khửdiễ
n ra quá nhanh, sốlư
ợng Bạ
c sinh ra
quá nhiề
u sẽkế
t tụlạ
i với nhau tạ
o ra các hạ
t
có
kích
ớc lớn hơn.
thư
ợc lạ
i,Ngư
nế
u
chấ
t khửquá yế
u, quá trình tổ
ng hợp sẽđạ
t hiệ
u suấ
t thấ
p, thời gian phả
n ứng quá dài
làm làm phát sinh nhiề
u sả
n phẩ
m phụkhông mong muốn.
Các tác nhân khửrấ
t
xitrat, NaBH4,
đa
ạ
ng,
dờngthư
là: fomandehit, hydzazin, muối tactrat,
các polyol…[1
], [7]
+ Tác nhân bả
o vệ
Các chấ
t bả
o vệnày có vai trị chủchố
t trong việ
c ề
uđi
chỉ
nh
bạ
c, bằ
ng cách khống chếsựlớn lên của các hạ
t bạ
c
kích
ớc hạ
t thư
và ả
ngăn
n sựkeo tụcủ
ca chúng.
Các chấ
t bả
o vệ thư
ờng là các polyme và các chấ
t hoạ
t ộng
đ bề mặ
t
polyvinylancol,
polyetylenglycol,
Cơ ếch
làm bề
n có thểđư
ợc giả
i
Phân tửcác chấ
t làm bề
n
thích
như
như
xenlul
sau:
thư
ờng có các nhóm phân cực có ái lực mạ
nh với ion
Ag+ và các phân tửbạ
c kim loạ
i.
Đó
là
-OH ởnhóm
PVA,
xenluloaxeta
nhóm chứa nguyên tửO, N trong PVP, nhóm -COO trong các axit béo, nhóm -SH
trong các thiol Rn(SH) (OH). Trong quá trình phả
n ứng, do các ion Ag+ đã ợcđư
gắ
n
lên trên các polyme nên khơng thểlớn lên một cách tựdo.
khi vừa
hình
kế
t tụđư
ợc với
hạ
t,
Hơn
ữa các hạ
tn
nano bạ
c
thành
ợc ngăn
đã
ới nhau
cách
đư
bởi lớp v
vỏpolyme lớn và không thể
nhau.
ề
u này
Đi
ốngđã
chếcả
kh
q trình lớn lên và tậ
p hợp của các
do
ễtạ
ođó
kích
d
ớc hạ
t nhỏ
thư
vàồ
ng
đề
u. đ
13
Ngồi ra các hạ
t nano bạ
c
cịn
ợc làmđư
bề
n
keo. Khi ion Ag+ chưa
ịkhửb
hoàn
theo
ếlàmcơ
bề
n củ
ch
a các hạ
t
toàn,
ợc hấ
pchúng
phụtrên bềmặ
đư
t hạ
t và tạ
o
thành các mixen gồm nhân bạ
c, một lớp chấ
t bả
o vệvà lớp ệ
nđi
kép củ
a Ag+ và NO-3.
Nhờlớp ệ
nđi
kép này mà các hạ
t nano bạ
c
mang
ệ
n tích trái
đidấ
u
và
ẩ
y nhau,
đ tránh
hiệ
n ợ
tư
ng keo tụ
.
Bên cạ
nh
đóế
u tố
các
khác
y như:
ồngộchấ
đ
pH,
t tham gia
n phả
n ứng, nhiệ
t ộđ
củ
a phả
n ứng, tốc ộ, đ
thời gian phả
n ứng…
cũng
ả
nh ởng
hư
tới chấ
t ợng
lư
sả
n phẩ
m
tạ
o thành. Ví dụkhi pH q lớn sẽxả
y ra q trình tạ
o thành Ag2O nên khó khống chế
phả
n ứng,
ặ
c biệ
đ
t khi pH cao, ion OH - làm mỏng lớp ệ
nđi
kép bao ngoài hạ
t nano làm
các hạ
t nano dễtậ
p hợp. Khi nồngộthấ
đp, tố
c ộcung
đ cấ
p chấ
t phả
n ứng nhỏ, các hạ
t
nanoờngthư
tạ
o thành nhỏvàồngđ
đề
u
Phương
hơn.
[9],
[18]
pháp
ờng ợ
này
cđư
sửdụ
ngthư
nhiề
u trong phịng thí nghiệ
m vì quy
trình sả
n xuấ
t ra nano bạ
c
khá ả
n,
đơn
khơng
gi
ỏ
i thiế
t bị
địi
q hiệ
n
hạ
i,đdễkhố
ng
chếcác
ệ
u kiệ
đi
n phả
n ứngểthu
đ ợcđư
kích
ớc hạ
t theo
thư
mong muốn ồ
ng
đ thời có
thểtổ
ng hợp với ợng
lư
lớn. Vì vậ
y
phương
ửhóa
pháp
học với nhữ
kh
ng
ưu
ể
m nổiđi
bậ
t sẽlà sựlựa chọ
n tố
i ưu
ểtổng đ
hợp các loạ
i vậ
t liệ
u này.
c&iFSK˱˯QJSKiS
sinh h͕c [21]
Phương
pháp
ửdụ
ng này
các stác
nhân
ẩ
n cónhư
khảnăng
vi
ử rút,
kh
ion bạ
c tạ
o nguyên tửbạ
c kim loạ
i. ới Dư
tác dụng của vi rút, vi khuẩ
n thì ion bạ
c sẽ
chuyể
n thành nguyên tửnano bạ
c kim loạ
i.
Ag+
Biological
Các tác nhân sinh họ
c
Verticillium.
hạ
t nano bạ
c với
Ag0
thư
ờng là: các vi khuẩ
n MKY3 , các loạ
i nấ
m
Phương
ả
n, thân thiệ
npháp
với mơi
này
ờng cótrư
thể
đơn
tạ
o ra các
gi
kích
ớc 2-5 nm.
thư
1.2.5. Ӭng dөng cӫa nano bҥc [15], [4]
D7URQJÿ
ͥi s͙
ng
Hiệ
n nay, trên thịtrư
ờng có nhiề
u sả
n phẩ
m nano của các hạ
t nano bạ
c ợ
đư
c
bày
bán
ủlạ
nhnhư:
nano bạ
c diệ
tt khuẩ
n, bình sữa nano, khẩ
u trang nano bạ
c,ệ
mđ
cao su nano bạ
c,
kem
đánh
ạ
c…răng
Các
ả
n phẩ
nano
m
s nàyb đã
ấ
y ứngcho
dụ
ng
rộng rãi củ
a nano bạ
c trong thực tế
. Ngồi ra cịn một sốứng dụng quan trọng thểhiệ
n
đư
ợc tiề
m năng
ủ
a nó. c
th
