Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT ............................................................. 4
1.1 Tổng quan về vật liệu nano và nano bạc (Ag) ....................................................4
1.1.1 Vật liệu nano ................................................................................................. 4
1.1.1.1 Khoa học và công nghệ nano ........................................................... 4
1.1.1.2 Tính chất của vật liệu nano .............................................................. 7
1.1.1.3 Phân loại vật liệu nano .................................................................... 9
1.1.2 Hạt nano bạc ............................................................................................... 10
1.1.2.1 Hạt nano bạc dạng cầu .................................................................. 11
1.1.2.2 Hạt nano bạc dạng phiến ............................................................... 13
1.2 Một số phương pháp tổng hợp hạt nano kim loại ............................................. 15
1.2.1 Phương pháp ăn mòn laser .......................................................................... 15
1.2.2 Phương pháp khử hóa học ........................................................................... 16
1.2.3 Phương pháp vật lý ..................................................................................... 16
1.2.4 Phương pháp hóa lý .................................................................................... 17
1.2.5 Phương pháp sinh học ................................................................................. 17
1.2.6 Tổng hợp hạt nano bạc bằng phương pháp khử muối .................................. 17
CHƯƠNG 2: THÍ NGHIỆM ................................................................................... 19
2.1 Thiết bị thí nghiệm và phân tích ........................................................................ 19
2.1.1 Thiết bị thí nghiệm ...................................................................................... 19
2.1.2 Thiết bị dùng trong phân tích hạt nano bạc dạng phiến (Ag nanoplate) ....... 21
2.1.2.1 Quang phổ kế hấp thụ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) ......................... 21
2.1.2.2 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .......................................... 21
2.2 Nguyên vật liệu và quy trình chế tạo dung dịch nano bạc ............................... 22
2.2.1 Nguyên vật liệu ........................................................................................... 22
2.2.2 Quy trình thí nghiệm chế tạo dung dịch nano bạc ........................................ 22
2.2.2.1 Quy trình sử dụng chất kiểm soát hình dạng
Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) ............................................... 22
2.2.2.2 Quy trình sử dụng chất kiểm soát hình dạng H2O2 và Trisodium
citrate (TSC) ............................................................................................. 23
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 25
3.1 Tổng hợp nano bạc dạng phiến (Ag nanoplate) bằng phương pháp sử dụng
CTAB ........................................................................................................................ 25
3.1.1 Kết quả quang phổ UV-vis .......................................................................... 25
3.1.2 Kết quả ảnh TEM ........................................................................................ 30
3.1.3 Kết luận ...................................................................................................... 32
3.2 Tổng hợp nano bạc dạng phiến bằng phương pháp H2O2 và Trisodium citrate
(TSC) ........................................................................................................................ 33
3.2.1 Đánh giá ảnh hưởng của TSC đến sự hình thành hạt nano bạc .................... 33
3.2.1.1 Kết quả quang phổ UV-vis ............................................................. 34
3.2.1.2 Kết quả ảnh TEM .......................................................................... 35
3.2.2 Đánh giá ảnh hưởng của H2O2 đến sự hình thành hạt nano bạc ...................39
3.2.2.1 Kết quả quang phổ UV-vis ............................................................. 39
3.2.2.2 Kết quả ảnh TEM .......................................................................... 42
3.2.3 Đánh giá ảnh hưởng của Polyvinylpyrrolidone (PVP) đến sự hình thành hạt
nano bạc .................................................................................................... 44
3.2.4 Đánh giá sự ổn định của nano bạc dạng phiến theo thời gian ...................... 46
3.2.4.1 Kết quả quang phổ UV-vis ............................................................. 46
3.2.4.2 Kết quả ảnh TEM .......................................................................... 49
3.2.5 Kết luận ...................................................................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 54
MỞ ÐẦU
Hiện nay khoa học và công nghệ nano là lĩnh vực đang phát triển rất nhanh. Những
thành tựu trong nghiên cứu công nghệ nano được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như
điện tử, lý, hóa, sinh học, y duợc, môi truờng...Ý tưởng đầu tiên về công nghệ nano
được đưa ra bởi nhà vật lý học nguời Mỹ Richard Feynman vào năm 1959, ông cho
rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử.
Tuy nhiên, thuật ngữ “công nghệ nano” mới bắt đầu được sử dụng vào năm 1974 do
Nario Taniguchi một nhà nghiên cứu tại trường đại học Tokyo sử dụng khi đề cập khả
năng chế tạo cấu trúc vi hình của vi mạch điện tử [1].
Vật liệu ở thang đo nano bao gồm lá nano, sợi, ống nano và hạt nano có những tính
chất đặc biệt do sự thu nhỏ kích thuớc và tăng diện tích bề mặt. Một trong số đó, bạc
kim loại kích thước nano thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu. Nano bạc (Ag) có vai
trò quan trọng trong quy trình sản xuất thủy tinh, gốm sứ, xúc tác, diệt khuẩn và đặc
biệt là dùng để chế tạo mực in dẫn điện [2].
Có nhiều phương pháp chế tạo thành công hạt nano bạc như khử hóa học, khử quang
học, sol-gel, chiếu xạ…[5, 6]. Trong đó, phương pháp khử hóa học được sử dụng rất
phổ biến do có thể kiểm soát tốt về hình dạng, kích thước và độ ổn định của hạt. Trong
phương pháp này, chất khử đóng vai trò là tác nhân cho điện tử để khử ion kim loại
bạc Ag+ thành nguyên tử bạc Ag0. Ngoài ra, để điều khiển hình dạng, kích thước và
bảo vệ hạt nano bạc không bị kết tụ cần sử dụng các chất hoạt động bề mặt như là các
polyme: Polyvinylpyrrolidone (PVP), Polyethylene glycol (PEG), Chitosan…[6].
Để mở rộng khả năng ứng dụng của hạt nano bạc bằng phương pháp khử hóa học, các
nhà nghiên cứu đã chế tạo hạt nano bạc với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau
như dạng lập phương, dạng que, dạng sợi, dạng khối lục giác, dạng hình ngôi sao,
dạng phiến dẹp…. Trong đề tài Luận văn này, chúng tui nghiên cứu hạt nano bạc dạng
phiến (Ag nanoplate) bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng các chất hoạt động bề
mặt và chất kiểm soát hình dạng là: Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB),
Trisodium citrate (TSC), Polyvinylpyrrolidone (PVP), Hydrogen peroxide (H2O2).
Từ nhiều năm trở lại đây, hạt nano bạc đã được ứng dụng để sản xuất nhiều sản phẩm
liên quan đến khả năng diệt khuẩn như: sơn nano bạc, khẩu trang nano bạc…
Hiện nay, ngoài đặc tính kháng khuẩn, hạt nano bạc đang được quan tâm nghiên cứu
những ứng dụng về tính chất điện của nó. Trong lĩnh vực điện tử, việc chế tạo các vi
mạch sử dụng công nghệ in phun đang được các nhà khoa học quan tâm. Với công
nghệ in phun này, ngoài việc nghiên cứu về công nghệ in còn có một vấn đề quan
trọng là nghiên cứu mực in. Mực in được sử dụng trong công nghệ này là mực in dẫn
điện với cơ sở là hạt nano kim loại và thông thường là sử dụng hạt nano bạc. Vì vậy,
trong đề tài Luận văn này, chúng tui nghiên cứu nano bạc dạng phiến nhằm hướng đến
ứng dụng là chế tạo mực in dẫn điện. Độ dẫn điện của vi mạch sau khi in, chịu ảnh
hưởng bởi các tính chất của hạt nano bạc trong mực in như kích thước, hình dạng, độ
ổn định…Vì mật độ xếp chặt của nano bạc dạng phiến cao hơn các hạt nano bạc dạng
hình cầu [3], do đó chúng tui nghiên cứu chế tạo nano bạc dạng phiến nhằm tăng độ
dẫn điện cho mực in về sau.
A. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Nghiên cứu quy trình tổng hợp nano bạc dạng phiến bằng phương pháp khử hóa
học theo hai quy trình: sử dụng chất kiểm soát hình dạng là CTAB và sử dụng chất
kiểm soát hình dạng là TSC và H2O2. Từ đây tìm ra quy trình chuẩn để chế tạo nano
bạc dạng phiến với hình dạng là phiến tam giác và lục giác với độ ổn định cao trong
dung dịch theo thời gian.
B. Nội dung nghiên cứu của đề tài:
Nội dung của đề tài bao gồm Lời mở đầu, 3 Chương và Kết luận:
- Trong Lời mở đầu: Mục đích nghiên cứu và hướng ứng dụng của nano bạc
dạng phiến được giới thiệu.
- Chương 1: Giới thiệu về công nghệ nano, hạt nano bạc, hạt nano bạc dạng
phiến (Ag nanoplate), các phương pháp chế tạo hạt nano bạc. Ngoài ra
chúng tui cũng trình bày một số nghiên cứu thành công về hạt nano bạc
dạng hình cầu và hạt nano bạc dạng phiến của một số nhóm nghiên cứu trên
thế giới.
- Chương 2: Trình bày hai quy trình chế tạo nano bạc dạng phiến được sử
dụng trong đề tài này là: Phương pháp khử hóa học sử dụng chất kiểm soát
hình dạng là CTAB và phương pháp khử hóa học sử dụng chất chất kiểm soát hình dạng là TSC và H2O2. Trong phần này cũng giới thiệu các thiết bị
dùng để chế tạo và phân tích nano bạc dạng phiến.
- Chương 3: Trình bày kết quả nghiên cứu và đánh giá kết quả của các mẫu
thí nghiệm được chế tạo bằng hai phương pháp trên. So sánh kết quả phân
tích quang phổ hấp thụ UV-vis và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
của các mẫu thí nghiệm, chúng tui kết luận rằng nano bạc dạng phiến được
chế tạo bằng phương pháp sử dụng chất kiểm soát hình dạng là TSC và
H2O2 có hình dạng rõ và phân tán ổn định theo thời gian tốt hơn nano bạc
dạng phiến được chế tạo bằng phương pháp sử dụng chất kiểm soát hình
dạng là CTAB. Trong chương này, chúng tui cũng nêu lên mặt hạn chế và
hướng khắc phục.
- Cuối cùng ở phần Kết luận, chúng tui nêu lên những công việc đã được
thực hiện trong quá trình nghiên cứu và những kết quả nổi bật của Luận văn.
Ngoài ra, hướng nghiên cứu phát triển tương lai của đề tài cũng được đề
xuất.
Theo kết quả quang phổ hấp thụ UV-vis Hình 3.8 chúng tui có nhận xét như
sau. Mẫu S1 không có sự tham gia của TSC trong quy trình tổng hợp ([TSC]/[Ag+] =
0) chỉ cho một đỉnh cộng hưởng tại vị trí 423 nm, phù hợp với đỉnh cộng hưởng của
hạt nano bạc dạng cầu. Chúng tui cho rằng mẫu S1 không có sự xuất hiện nano bạc
dạng phiến mà chỉ có hạt nano bạc dạng cầu. Các mẫu còn lại đều xuất hiện ba đỉnh
hấp thụ, đỉnh thứ nhất tại bước sóng ngắn nhất khoảng 335nm, đỉnh thứ hai rất yếu tại
vị trí khoảng 430-450 nm, và đỉnh thứ ba tại vị trí bước sóng dài nhất so với hai đỉnh
trước. Như đã trình bày trong Phần 3.1, các nhà khoa học đã giải thích cho sự hình
thành của ba đỉnh hấp thụ trên lần lượt là do cộng hưởng của tứ cực ngoài, cộng hưởng
lưỡng cực ngoài, cộng hưởng lưỡng cực mặt trong của nano bạc dạng phiến. Dựa vào
sự xuất hiện của ba đỉnh quang phổ chúng tui cho rằng trong các mẫu S1, S2, S3, S4,
S5, S6 có sự xuất hiện của nano bạc dạng phiến và hình dạng sẽ được phân tích kĩ hơn
trong phần kết quả ảnh TEM.
Theo các nhà khoa học đã nghiên cứu về nano bạc dạng phiến trước đây thì đỉnh
tại vị trí bước sóng ngắn nhất sẽ có liên quan mật thiết đến bề dày và đỉnh tại vị trí bước
sóng dài nhất có liên quan đến kích thước của hạt nano bạc dạng phiến [14]. Do đó theo
Hình 3.8 chúng tui thấy rằng các mẫu S1, S2, S3, S4, S5, S6 đều có đỉnh hấp thụ ngay tại
cùng một vị trí là 335 nm cho thấy bề dày của hạt nano bạc dạng phiến là như nhau trong
các mẫu và không bị ảnh hưởng khi tăng thể tích của TSC. Mặc khác, khi tăng tỉ lệ thể
tích của TSC lên cao với R = 9 và R = 22.5 (mẫu S5 và S6) thì vị trí đỉnh thứ ba bắt đầu
có sự dịch chuyển sang bước sóng dài hơn so với các mẫu có R nhỏ hơn. Cụ thể là vị trí
đỉnh thứ ba của các mẫu S2, S3, S4 tương đối giống nhau và trong khoảng 555-570 nm, vị
trí đỉnh thứ ba của mẫu S5, S6 lần lượt là 607 nm và 629 nm. Vì vậy chúng tui cho rằng
có sự thay đổi kích thước và hình dạng của nano bạc dạng phiến trong mẫu S5 và S6 so
với các mẫu khác. Để phân tích hình dạng của nano bạc dạng phiến trong sáu mẫu trên,
chúng tui tiến hành chụp ảnh TEM các mẫu và kết quả được trình bày trong Phần 3.2.1.2.
3.2.1.2 Kết quả ảnh TEM
Các mẫu dung dịch hạt nano bạc được chụp bằng kính hiển vi điện tử truyền qua
(TEM), kết quả được trình bày theo Hình 3.10.

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 

dieubinh

New Member
Re: [Free] Nghiên cứu chế tạo nano bạc dạng phiến (Ag nanoplate) bằng phương pháp hóa khử

link dowload bị lỗi, mình k tải tài liệu được
 
Các chủ đề có liên quan khác

Các chủ đề có liên quan khác

Top