Ứng dụng laser chế tạo và nghiên cứu thuộc tính quang học phi tuyến của một số hạt nano kim loại quý

An mòn laser cùng eó thè thuc hién irong mòi truòng chat long de tao ra càc hai kich thuòc co nano.. chùm laser dugc bòi tu vào tàm kim Ioai sach dal trong dung dich màu vói thòng lugng

NÓI DUNG BÀO CÀO TÓNG HOP

CHUONGI CHE TAO HAT NANO KIM LOAI BANG PHUONG PHÀP ÀN MÒN LASER

1 C e sa ly thuyét va thuc nghiem cùa phuong phàp àn mòn laser

An mòn laser (laser ahlation) là qua trinh làm bay hoi mot lugng nho vat chat khoi be mat chàl ràn bang càch chiéu vào chùng mòl chùm laser nàns iuona cao Néu thòne luona laser chiéu tói thàp vài liéu sé hi nung nòng do hàp thu nàng lugng cua laser, dan dén ba\ hoi \ a ihàng boa Néu thòng lugng laser chiéu tòi lòn \àl chat co thè chu>én thanh dang plasma

An mòn laser duge su dung trong nhiéu ITnh \uc nghién cùu \à co su lién he chat che vói eòng nghé nani) Nò dugc ùng dung de tao màng mong cac hai nano, òng nano càc bon nano dà\ Si \à tao ra càu trùc nano \òi ihòi gian phàn giai \ugt qua giòi han nhiéu \a An mòn laser dugc su dung de che tao màng mong khi nò dugc thuc hién trong chàn khòng dòi khi trong mòi truòng khi trcy nhu Ar ha\ trong nhùng chàl khi dòng \ai Irò làc nhàn hoà hoc nhu Amoniac hoàc Nilo An mòn laser cùng eó thè thuc hién irong mòi truòng chat long de tao ra càc hai kich thuòc co nano KN ihuat àn mòn laser kha hùu hieu de tao ra càc hai nano cùa vat lieu bàn dàn va kim Ioai So \ ói càc phuong phap khàc àn mòn laser là mot phuong phàp khà don gian càc hai nano dugc che tao khòng hi nhiém bàn boi chàl khu dàc bici eó thè diéu khién dugc kich thuòc hai

/ / Co che àn mòn laser

Co hai qua trinh chi phòi gà\ ra qua Irinh àn mòn|^)|:

- Qua trinh quang hoà: Dò là qua trinh hàp thu photon de phà \ ò lién két hoà hoc trong phàn tu

- Qua trinh quang nhiét: Dò là qua trinh dot nòng vài lieu do su hàp thu photon

Doi vói laser boat dòng ò vùng hòng ngoai hoàc kha kién qua trinh quang nhiél chiém

uu ihe h(rn.Vòi bue \ a laser \ung tu ngoai \a khi nàng lugng pholon lòn hon nàng lugng lién kcl hòa hoc trong phàn tu ihi qua irinh quang boa chiém uu thè hon Hai qua trinh na> déu là miuNén nhàn gà> ra qua trinh àn mon I rcii tlii.ic le hai qua irmh nà> khòng làch neng

lé ma co mòi lién he chat che \o\ nhau

Mot xung laser nàng lugng cao làp trung chiéu vào vat liéu Khi dòng nàng lugng cua laser \ugt già tri nguòng àn mòn cua vàt liéu càc lién két hòa hoc cùa nò bi phà \ ò \ à \àl liéu bi " \ ò " thành càc manh nho thuòng càc manh nà\ là hón hgp cua nguxén tu càc phàn

tu va ion, Hon hgp càc manh nho o trang thài ràn khi va plasma thoàt khoi \ùng tuong làc qua trinh àn mòn luong tu vói su bay hoi nhanh chòng cua lòp bé mat vài liéu Thòng lugng laser fJ/m^j trén bé mal \àt liéu là mot trong nhùng thòng so àn mòn quan trong nhàt Khi thòng lugng du lòn su ba\ hoi cua lòp bé mal \al liéu xay ra nhanh chòng Mot tinh chat dòc dào cua qua trinh àn mòn là bau hél nàng lugng cua xung laser déu dugc hàp thu boi lòp vat lieu bé mài bj bàn ra Vi vày co rat il su phà hu} nhiét dòi vói càc lòp vài lieu xung quanh

Chiéu alili saiig laser Su' liiiili tlianh \a phan lan

lai bé mal làm vàt tiéu hat vao mot tiiroiia chàl long

Su' hap i)hu cùa tae nlian bao ve lèn bé mài hai

Hìnlì 1.1 Mò hình ca che evi mòn laser [6.24]

1.2 Mò hinh hòa co-che àn mòn laser,

Viéc khao sài mò hmh cua ca che àn mon laser dotìg mòl xai irò quan trgng trong su hoàn thién nhàn thuc x é a che N mò gà> ra su phat lan manh x al chat x a mòi lién he giùa cac thòn^ so cua qua trinh àn mon Il.cn na> trcn thè g.o dà co rat nhiéu cac cong innh

11

nghién cùu ve vàn de này vói nhiéu mò hinh khàc nhau ve ca che àn mòn laser nhu: mò hình dòng lue hoc phàn tu mò hinh Monte Carlo

Chùng tòi xin giòi thiéu ve mò hình hoà co che àn mòn laser theo mò hình dòng lue hyc phàn tu

Phuong phàp mò hình dòng lue hoc phàn tu (MD) cho phép thuc hién phàn lieh chi lièi ciuà irinh àn mòn laser Ironu dò càc ihòng so nhiét dòne lue hoc cua he eó thè duoc xàc

dinh theo dòng lue hoc \i mò a niùc dò phàn tu Kha nàng nà\ cua mò hình dòng lue hoc

phàn tu sé cung càp cài nhìn toàn dièn ve co che phàt làn manh \at chat trong qua trinh àn mòn laser Leonid V /higilei \ à Barbara 1 Garrison cung càc eòng su dà xà\ dung thanh eòng mò hình dòng lue hoc phàn tu de mò ta co che àn mòn laser ] IO)

I linh 1.2 mò phong dàm \ al chat trén bé mal \ al lieu hi àn mòn theo mò hinh dòng lue hoc phàn tu do nhòm càc nhà khoa hgc này nghién cuu Theo càc nha khoa hoc dàm \àl chat duge phàt làn là làp hgp cua càc hai lo lung co dang hình càu

Siiimliiici.) p.iriulcs M D d u i u

:^*iJ^

R:iJiu^

I ;iser «.pK^i r;u1ius I

/ / / / / / ; 1.2: Khoi hình trii han daii aia dàm vàt chat trén bé màt bi àn mòn dirac

làp day hai càc hai cliroc mó hình hoà

Cac qua Irinh chi liCM xa> ra lionu qua truih an mon laser duac mò phong bai chuòi liC-n lic'p càc hinh trong hinh 1.3;

/////// / i ' -^A?/? c/?/^/:? nhanh fu- mò hình MD cùa àn mòn laser vàt liéu ràn minh

hoa cho càc qua frììih khàc nhau cùa su phàt tàn manh vàt liéu

I linh 1.3 thè hién sir pini ihuòc manh cùa C(y che phàt ra \ at chat vào càc diéu kién bue

xa Càc mùc dò khàc nhau cua qua trinh dugc quan sài bao gòm:

- Su phàn huy tùng phàn tu (còl thù nhàt) \ a \ ra qua Irinh hòc bay nhe cùa càc phàn

tu ha\ duge ggi là su phùn xa trong khoang thòi gian 100 ps Qua trinh na\ ùng \òi thòng lugng laser thàp

- Bùng nò su phàn 1\ cua mot \ ùng bé mal hi dot qua nòng (còl thù hai) Qua trinh này xa\ ra trong thòi gian khoang 200 ps

- Su' hinh ihànli mot lugng kVn càc gioì \àl chat do su' nón\i cha> lue ihòi (còl ihù ba

thù tu)

- Su phàn lan manh cua cac manh nho chat ràn bi \ ò ra do hiéu ùng quang hòa co hoc

khi màt dò nàng lugng laser lòn han (còl ihù 5.6.7)

Khi mal dò nàng lugng laser thàp llàu hét càc don thùc phàn tu dugc phàt ra lù bé

mài bi nung nòng do bue xa laser Mò hinh co thè cung càp si,r mò la dà\ du qua trinh phàt ra ci\c phàn tu' Ihàl vày, trong che dò nàng lugng laser a mùc thàp si,r phu thuòc cua so phàn

tu hi phal ra N vào thòng lugng I- boi hiéu thùc:

E:

Tronu dò

N: So phàn tu dugc phàt Irong thòi gian khao sài

F s • Nàng lugng kich boat

A: He so ti lé

B: I lé so mò tà su bién dòi nàng lugng lich tu làm tàng nhiét dò bé mat

To: Nhiét dò ban dàu cua he phàn tu

kii! I làng so Boll/man

F,!,: Thòng lugng nguòng dò là thòng lugng de bài dàu xày ra qua trinh àn mòn laser

Lugng vai chat dugc phàt ra trong ca che àn mòn laser eò thè dugc mò la beri mò hinh

don gian irong dò mùc dò àn mòn phu thuòc \ào su lich tu cua nàng lugng laser Hàu hét càc vài liéu hàp thu nàng lugng cao hon mal dò nàng lugng tòi han E , dugc àn mòn Vói su phàn làn ihco qu_\ luàl hàm mù cua cuòng dò laser dugc xàc dinh beri dinh luat Beer thi long

so phàn lu toàn phàn dugc phàt làn trén mot don \ i dièn lich bé mal là:

A^ ='^,,/ Ini-—/——] F>F„ ,,,:)

/./,(£, -CTJ

Irouii dò:

I.|.: Dò \U>CMI sàu cua hiscr \ào bè màt vàt licu

n,„: Màt dò phàn tu' cua \ àt Hcu

C: Nhièt dung dàc trung cho \ àt hcu

CT„: Màt dò nàng krong nhict truxVc klii cliicu laser

Còng thuc iia> cùng mò ta màt dò nàng luong nguòng F,h= L|>(E , - CT^)

Qua trinh àn mon laser co mot tinh chat rat dàc hict là hàu hct nàng lirgng cua xung laser dal duoc hàp thu bai lóp \àt licu bè màt hi bàn ra \ i \à> su pha hu> nhict hàu nhu khòng anh Inrong dcMi càc lóp \àt licu xung quanh

1.3 Mò ta qiiy trinh àn mòn laser tam kim Ioai tronii diini^ dich lon<'

Càc phàn lir \àt chat trcn bè mài miÓng kim Ioai sau khi i\uoc àn mòn se kct tu voi nhau

lao thanh hat Dò tao ra hai kich ihuoc nano ihi ta phai han che qua irmh kòl lu na> bang càch cho xao chàl long ma ta chon mot chat boc ha> chat boat hoà bè màt Mot phuong phap pho bicn la kim Ioai dirac àn mòn irong mol dung d.ch long chat boat hoà bè màt Cu the là

chùm laser dugc bòi tu vào tàm kim Ioai sach dal trong dung dich màu vói thòng lugng laser

va thòi gian chiéu sàng thich hgp ta eó thè tao ra mòl dung dich keo càc hat nano kim Ioai

• Vai irò cùa chat hao: Chàl bao bé mal dòng vai trò chinh là tao mot lòp màng don

trén bé mal hai nano de ngàn can qua trinh két tu cua càc hat Ngoài ra su eó màt cùa chat bao bè mal trong qua trinh che tao hai nano con co thè co mot so tàc dòng khàc nhu tao lién két \ òi mot vj tri nào dò trén bé mal hai nano, giùp cho càc hat nano phàn tàn tòt trong dung mòi, tàng tinh òn dinh cua dung djch va ngàn chàn su òxi hoà bé mal

• Cff che àn mòn kim Ioai tronfi chat long: Ca che hinh thành \ à lòn lén cua hat nano

khi àn mòn kim Ioai bang laser xung trong chat long duac giai thich bang mò hinh cua Mafune va càc eòng su 11 ] Theo mò hinh nà\ chùm laser xung àn mòn bia kim Ioai trong qua irmh chièu laser Vài liéu àn mòn duac goi là dàm \àt chat (piume) tran \ ao mòi iruàng chat long Càc hat nho nhu là càc nguyC'n lu tu do hoàe cum ngu\èn tu (clustcr) \a cham vói nhau va tao thành hat trong qua trinh àn mòn Irong vài xung dàu tiC-n chi co mòi truàng chat long bao quanh dàm \ àt chat sinh ra va càc manh kim Ioai trong dàm \àl chat này kèt tu

tao ncn càc hat nano kim Ioai Sau dò càc hat nano phàn lan \ ao mòi truàng chat long va

nhùng hat này tra thành càc tàm kct tu cho càc manh kim Ioai kc lièp 0 giai doan nay co

hai ca che dòng gòp \ào qua trinh tao hai CCT che ihu nhàl la kcl hai irirc lièp cua kim loai

trong dàm \àt chat (piume) tuxrng tir nhu Hong giai doan dàu Ccr che thu hai la su thè-m càc nguyén lu lu)àc cum iiguxèn lu \ào cac hai dà sinh ra iruàc dò \à làm cho chùng tàng kich

thuóc Nhu- \ à \ khi ca hai ca che này xuàt hièn sé dan dén phàn bò kich thuóc ma ròng Toc dò tàng kich thuóc cua c^c hat nano tù\ thuòc \ào so hai duae tao thanh trong giai doan

dau \à tinh phàn cuc cua phàn lu mòi truàng chat long Irong chàl long, càc hat nano kim

Ioai neh dièn bè màt W^ tuang lac giùa cac phàn lu mòi truòng chat long \ à càc hat nano

tich dièn bè mal mot lóp dièn lich kèp bao quanh bè màt cac hai nano.| 12.20 (Tilaki)] Càc phàn tu co momen luóng cuc cao tao nén lién kèl manh hon Nói bè màt hai nano do do lue dà> tinh dièn nhà bao boc bai lóp dièn tich kép sé ngàn can su tàng kich thuac hai tòt han Vidu cac phàn tu' phàn cuc nhu là nuóc tao nèn mot lóp dièn tich kép manh bao quanh hat

nanoxàne ( \Uo ci al, 2004 1 ilaki ci al 2006) W^ luong lac dièn giùa càc manh trong

dam vàt chàl Na lap dièn neh na> su tàng kich thuac bi han che trong qua trinh àn mon Két

qua là cac hat nano kim Ioai duac tao thanh linh phan cuc ihàp hon cua phàn lu chat long

(^, du ethanol) lao ihanh lóp dièn tich kép yéu dàn dén tàng kich thuac hai va két tu manh

Sau kh àn man qua irinh tao hai dung lai xà su kèt tu vàn tiép tue Tòe dò két tu tu> thuòc Nào su tuang tac cua phàn tu mòi iruong chàl long vói càc ngu>cn tu bé mat cua hat

15

nano va tuong tàc giua càc hai nano vói nhau (Liao et al.2003) Tuong tàc bé màt giùa càc hat nano co thè tao thành mot dung dich keo ben vùng bay là phàn tàn két tu két nói xà tao thành càu trùc giòng nhu day Trong khi dò tuong tàc giùa càc hai nano voi nhau phu thuòc vào lue day va lue hùt giùa chùng vi du lue bùi van der Waals gay nén két tu va lue day iTnh dièn nhò bao quanh boi lòp dièn lich kép ngàn can két tu

Dòi vói phucyng phàp àn mòn laser, mòi truòng chat long là mot trong nhùng yéu tò anh hucmg rat lòn tòi qua trinh hinh ihanh hai nano kim Ioai Viéc su dung thém càc muòi chat hoai bòa bé mal bay mot so chat tuang thich trong y sinh sé làm thay dòi phàn bò kich thuòc hai nano tao thành |21 )

1.3.1 Chat hoat hóa bè mat |17|

Chat boat hòa bé mal là càc chat eó tàc dung làm giam sue càng bé mal cua chat long Phàn lu chàl boat hoa bé mal gòm hai phan: Dau ky nuóc (I l\drophopic) va dau uà nuòe (ll\droph\lic) linh chàl hoat hòa bé mal phu thuòc vao hai phàn này

l^'iu u.i iui"c ipli.'m cuc

<— fluì kv iur<Tc

iIJit"'nu phàn circ i

Hinh 1.4 Phàn Ur chat lu)al hòa bè mal

- Dàu u'a nuòe phai là mòl nhòm phàn cuc manh nini cacbo\\l (COO-) II\dro\\l (-OH), amin ( - N l h ) sullàl (-OSO3)

- Dàu ky nu(Vc phai du dai mach C\irbon lù 8 - 2 1 ank\l thuòc mach ankal anken mach ihàng bay eò gàn \òng c\elo hoàc \òng ben/ene

1.3.2 l i n h chat

a Su hinh thành Micelle

Càc phàn Ur cùa chat boat hòa bé mal gòm mot phàn k\ nuóc \ à mot phàn uà nuòe Micelle duge hinh thành khi a mòl nòng dò nhàl dinh càc phàn tu chat boat

dòng bé mal làp hgp lai \ o i nhau dàu uà luroc LÌUOC bao quanh boi càc phàn lu nuòe

sé huònii ra neoài \ à d:\u k\ mrac lu vào ben ironiz hinh ihanh càc Micelle co dang

hinh càu hinh tru ha\ màng 11 I |

Nong dò phu hgp \oi \ ice hinh thành càc Miceli dugc ggi là nòng dò Miceli

uri han (CMC)

2 n m nydrop^iooic g r o u p nmphlpr-ilie

Càc Micelle hòn hgp hình thành khi càc chàl hùu co hi hòa lan \ào Irong micelle \a

ihrac chili làm ba Ioai: phàn Ur khòng circ phàn lu bàn cuc \ à phàn lu eò cuc

Su* hòa lan chàl hùu ca cua càc Micelle phu ihuòc \ào so lugng \ à kich thuòc cua càc

Micelle So lugng càc Micelle càng nhiéu dò hoa lan càng lòl kich ihuoc Nhccllc càng lòn dò

hòa lan ci\c chàl hùu ca càng de dàng

b Dò càn bànu uà k\ nuac

Tinh uà ky luroc cua mot chàl lioal hòa bé mài dugc dàc irung boi mot thòng so là

dò càn bang uà ky luiwc (I Ixdrophilic 1 ipo|^hilic Balance-Hl M) già tri nà\ eò thè lù 0 dén 40 lll.B càng cao ihi hoa chàl càng de hòa lan trong nuoc lll.B cang thàp thi hòa

chàl cane de hòa lan tronu cac dune mòi kbòne phàn are nhu dàu

17

HLB = 7 + S (so nhòm uà nuóc) - S (so nhòm k y nuóc)

+ Mgt so già tri cùa nhòm uà nuòe:

-SOaNa [38.7J; -COONa [19.1 ]; -N (amine) [9.4J; -COOH [2.1J; -OH (tu do) [1.9];

-O-[1.3]:-(CH2CH3O)-[0.33]

+ Mot so già tri cua nhòm ky nuòe:

-CH-: -CU:-: -CH,: =CH- |-0.475|: -(CHXThCH.O)- |-0.15]

Su hòa tan cùa chat boat hóa bé mat phu ihuòc \ ào:

- Ban chat va \ j tri cua nhòm uà nuòe Nhóm uà nuóc o dàu mach de hòa tan hon

nhòm a giùa mach

-Chièu dai cua lìiach I l\drocacbon Nhòm ky nuòe mach thàng de hòa tan hon mach nhanh

1.3.3 Phàn Ioai

I UN llìco linh chat ma chat boat hòa bé mài dirgc phàn theo càc Ioai khàc nhau Néu \em

\èl Ihco linh chat dièn cua dàu phàn cuc cua phàn lu chat boat hòa bé mal ibi eó thè phàn chùim thành càc Ioai sau:

<+

<

> Chat boat hóa ion: khi hi phàn cuc thi dàu phàn cuc bj ion hòa

*> Chàl hoat hòa duone: khi hi phàn cuc tlù dàu phàn cuc mang dièn duong

n y a ' O D M c o e

Vi du:

Ccl\l irimclN lammonium bromua (C 1 AB): ((C|oH33)N(CH3)3Br

- Cc\\\ p\ ridinium clorua (Ci'C): C:ill3sClN

Xà pbòng \à càc muòi cua a\il beo

<+> Chat boat hòa phi it>n: dau phàn circ khòng hi it)n hóa

r»ycoDhcc-e

Vi du: Ankyi poly (etylen oxit)

Non Ionie Surfactants

che tao hai nano càn co thè co mot so lac dòng khàc nhu tao lién kèl \a\ mot \i tri nào dò

lién bè mài hai nano, giup cho cac hai nano phàn làn tòt trong dung mòi làng linh òn dinh cua dung dich \à ngàn chàn sir òxi lio;i bè mal

</ ( \jc lire anlì lunyfì^ toi su hàp phu chat hoat hoa bé màt

Su hàp phu cua chat boat hóa trén bc mal hai nano kim Ioai co thè làm lha\ dòi tinh

ky nuoc dièn tich bè mài \a anh Inrong loi eac qua liinh tuo^ng tàc bé mal Nhìn chung su

hà|ì phu cua chàl Imal hoa hi chi phòi ba\ mòl so lue nlur lién kèt còng hòa trj lue hul linh dièn lièii kèl h\i\yo ha> cac luong lac khòng phàn cuc giùa cac phàn tu hi hàp phu lU(Tng

tàc két hgp mot phàn su hòa tan va khòng hòa tan Càc lue này phu thuòc vào chat ràn \ à Ioai chat boat hóa nòng dò chàl boat hóa chat dién phàn dò pH nhiét dò

h Tàc (Jung cùa chat hoat hóa ion

Yu-IIung Chen va càc còng su ò Vién hóa hgc, Dai hgc National Cheng Kung Dai I,oan dà su dung pbucmg phàp àn mòn laser de tòng hgp càc bai nano bac trong dung dich SDS va C I A B |27] Kèt qua thu dugc rat kha quan va eó su khàc nhau rò ràng trong hai dung dich

Hình 1.6 Phò hàp ihu cua càc bai nano bac trong dung dich SDS 0.01 M (a) CIAB

0.001 M (b) va trong diéu kién khòng co chàl bao (e), su dung buòc song 532 nm vói 120

mJ/xung va thòi gian chièu 10 phùt

Ilình 1.7 Anh I I M cua CAC hai nano bac Hong dung dich SDS O.OIM (a) va CTAB O.OOIM

(b)

Khi su- dung cuang dò laser 120 m.I xung tao ra diroc càc hat nano bac co duàng kinh trung binii 4.2 • 1 ^^ nm trong dung dich SDS va 7.8 ±4.5 nm trong C I AB Dò ben x ùng cua keo bac trono hai Ioai dung dich cùng khac nhau: cac hat sinh ra trong SDS xàn ben vùng it niiàt mot thang trong kiii dò càc hat nano bac dirac bao CTAI^ kct tu hoàn toàn trong vong mòl luàn

21

Su- ben vùng cua hat keo lièn quan tói lue hùt van der Waals va lire day tinh dièn

cua eàe hat tich dién giòng nhau Càc hat sé ben vùng va khòng két tu néu dò là càc lue

day Tòng lue day sé lan han dàng ké néu lue day tmh dién lan han càc lue hùt Tàc

dung eua chat hoat hóa bé màt là su hàp phu cua duòi ky nuóc lén trén hat ràn de eó dién

tich sao cho nò day eàe dién tieh cùng dàu \i và\ tàng lue tmh dién Khi eàe phàn tu

chat hoat hóa bé mal bi hàp phu trén bé màt eàe hai rào chàn linh dién duac tao ra de can

ira su két tu cua eàe hat Loai chat hoat hóa bè mal phu hap vói su hinh thành càc hat

ben vùng phu thuòc vào ban chat cua chat ràn Su hàp phu này là do càc tuang tàc van

der Waals giùa nhóm ky nuóc va bé màt hat ky nuóe [9J

Hình 1.8 Sir hàp phu cua chàl boat hóa bé mal lén trén bé mài hai nano

Chùng la biél ràng càc hai nano bac lich dièn duong trong càc dung dich co nuóc

Trong truòng bop chàl boat hòa àm SDS quan sài thà\ ci\c hai rat ben \ ùng khòng co bài

k\ SU" kèl lu nào màc dù cac hai nano bac lich dièn du'ong Kèl qua nà\ co thè gà\ ra boi lièn

kèt ky \\\xàc cua chat boat hóa àm trén bè mài hai k\ nuòe lich dièn duong Hién lucmg này

\ a \ ra khi sir lièn kèl giùa càc nhom ky nwàc eua càc phàn tu chàl boat hòa \ à \ u huóng

llìoal khoi mòi irucrng eo nuòe tro nén du lóii de cho phép chung barn dinh trén chàl long do

SU' kèl tu theo dà\ cua chung Sir hàp phu cua cac phàn Ur chàl boat hoa tu mòi truòng chat

long lèn trén càc phàn Ur chàl boat hóa khàc ròi hàp phu lén cac hai chat ràn cùng xa\ ra

ihco ca ehé nà)

Nlìung irong tru'òng bop cua CTAB do chiéu dai cua chuòi phàn tu lòn ( khoang 1.8

Hill) \à eò lue dà\ linh dièn giùa bè mài hai \à nhóm dàu uà nuòe cua chat boat hòa bé mal

nèn chi co \ài phàn lu chàl lnnU Inni bè màt co ihè barn dinh lèn bé mài hai \'ì \à> càc phàn

Ur chàl boat hoa bè mài khòng thè làm òn dinh cac hai nano bac trctng dung dich keo bac

e Tàc dung cua càc chat hoat hòa phi ion

Trong truòng bgrp dòi vói chat boat hóa khòng tich dién, khòng eò tuorng tàc iTnh dién giùa càc bé mal hai \ à càc nhóm uà nuòe cua chat boat hóa bé mal Hon nùa do linh chat ky nuòe cua càc hat bac nén xay ra su hàp phu cua càc nhóm ky nuóc eua chat boat hóa bé màt lén trén hai hình thành bang rào kich thuòc nguvén tu chòne lai su két

tu cua càc hat nano bac vói nhau [ 1 5J

M i g h l y ^Vf3^ale<3

Cii'yftthv'e'16 - - " a f

(ai

/

Hình 1.9 Su ben vùng cùa càc hai nano bac ky nuòe boi chat boat hoa bè mal phi itìn trong

dung dich eó nuòe

2.Xay diini: he (hict bi àn mòn laser su dini}; laser Nd:^ AC Quanta Ray Pro 230 (USA)

Uè ihicl bi che tao hai nano kim loai bang phuong phàp àn mòn laser duoc chùng tòi ihict ké va làp dal lai Bò mòn Quang Lugng Tu - Khoa Vài L> - 1 ruong Dai hoc Khoa hgc 1 u nhién

2.1 Thict kc va xày dimfi he an mòn laser

Thàu kinh

Duntz dici

Khòi kim

Hình 1.10: Sa do nuuyén ly he àn mòn laser

Chùm laser dugc bòi lu bang mot bó càc linh kién quang hoc va dugc chiéu tòi vuòng

góc \òì bé mat tàm bia Uè dugc làp dat sao cho khoang càch tu ihàu kinh dén bé mal làm

kim loai gàn bang tiéu cu cua thàu kinh nhàm tàng cuòng su bòi tu cua chùm laser De he co

dinh gàn thàu kinh va guang bàn ma trén già eó dinh De tao ra su àn mòn kim loai déu va

de ngàn chàn hiéu ùng kél hgp tàm kim loai dugc quay trong qua trinh àn mòn laser

(a) (b) Hình 1.11 So dò thiét ké va anh chup bé àn mòn laser

1 (iià dò

2 làng kinh he so phàn xa cao

3 Ihàu kinh bòi lu (tiéu c\x 100 mm)

4 Ono nubièm duim dune dich chat boat hóa \ à màu kim loai càn àn mòn

5 Man kim K>ai càn àn mòn

ò Uè Xi)av

Nguòn laser su dung de àn mòn kim loai là Laser Nd.YAG Quanta Ra\ Pro 230 (Speetra

-l'hysies, USA) Laser gòm eó 3 phàn chinh: dàu laser, power supply \ à bò diéu khién

(a) Dàu laser

(b) Power supph (e) Bò diéu khicn

Hinh LI 2 laser Nd:YAG Quanta Ra\ Pro 230

Dàu laser bao goni buÒng còng huang quang hoc thanh hoat chàl Nd:YAG dòn barn llash tao dao dòng khuéch dai va bò hoà ba

Nguòn nuòi Power supph là mot thiét bi bao gòm cac he thòng mach dién AC DC cuna càp dièn cho toàn bò dàu laser Ngoai ra no con chua may bom \a he thòng làm mal bàno nuoc 1 le ihona lani mat bang nuoc cua laser co ngu> èn ly bao gòm hai N òng tàch biét

nhau Ca mot N òng khcp km nuoc sach tu pouer supph dén dàu laser va nuóc nòng khi

c,uaN Né pouc, supph se duoc lam màt bang mot nguòn nuoc khac nò NO ma> barn ben ugoà, tao thanh nòt xò.ig khcp km ihu ha Cac thòng so cua poNNcr supph : su dung nguon dién mot pha 1Ó0-260V 53/6011/ - 25A

25

Bó diéu khién giùp ta diéu khién boat dòng cùa laser mòl càch linh boat phù hgp trong pbòng thi nghiém Bao gòm diéu khién che dò dòng ngàt laser, nàng lugng xung che dò phàt xung

Dàc dièm eua laser Nd: YAG Quanta Ray Pro 230:

- Là laser xung khi boat dòng o ehé dò Q-Switching nàng lugng xung tòi da là 1200 in.I dò ròng xung lù 7 - 1 0 ns Buòc song co ban là 1064nm

- Hiéu suàt khà cao eò vài phàn tram

- I loat dòng theo so dò 4 mùc nàng lugng

- Nguòng kich thich thàp

- Nhò linh thè KDP co thè cht> càc bu'òc song 355nm \ à 532nm

2.2 Quy trinh che tao hat nano kim inai bang àn mòn laser

I lé àn mòn cua chùng tòi co ihc boat dòng de che tao hai nano lù càc kim loai hoàc

chat bàn dan khàc nhau ké ca càc hgp kim trong càc loai chàl long khàc nhau Qu\ innh cu thè nlur sau:

Biióc 1: Chuàn bj man kim loai tinh khiét

Chat kim Ioai (hoàc bop kim hoàc bàn dan) dugc lira chon càn co dò linh kliiél cao (99.99%,) Kim loai dugc dal mong thanh làm hinh iron duòng kinh kJioang 8- lOmm dò day

eò 1-2 nun Tàm kim loai duge làm sach bang siéu àm iruoc khi dal vào chat long trong he

àn mòn laser

Buóc 2: C huan l)i dnn<: djch hoat hóa bé mat

rrèn ca so ngu>én 1> dà irìnb bà> irong muc 1.3 cac bai nano kim loai dugc che tao

irong mot chat long xà tao thanh mot chàl keo hai nano k.m loai Tu) theo muc dich ung dung iruoc bèi phai lua chon chàl long boat hòa bé mal này Chat long na> co thè la hùu co

.vò ca, dung dich hoàc chat long tinh khiét nhu nuòe ethanol aceton Day chinh là mot uu dièm cua phuong phàp àn mòn laser

7 rong truòng hgp chat long là dung dich càn khao sài anh buong cùa nòng dò dung dich lén qua trinh àn mòn laser de lua chgn nòng dò thich hgp

Chuàn bi 1 Orni chat long dà lua chgn dua vào cuvet dat tàm kim loai trong he àn mòn laser Vi tri eua cuvet dà duge lua chgn xàc dinh san

Buóc 3: Khòi dong he àn mòn laser

Truòc khi lién hành qu\ trinh che tao bai nano kim loai phai cho he laser khoi dòng

15 pbùl Kièm tra càc duòng nuòe làm lanh laser

Laser Nd:YA(i dugc dal a che dò Q-switching vói xung laser eó dò ròng 7-8ns nàng

lugng thay dòi lù 0 dén òOOmJ ( kha nàng tòi da cùa laser cho nàng lugng xung 1200mJ) Co thè lira chgn buòc song l()64nm 532nm hoàc 355nm

Su dung dau óo còng suat laser 13 PliM 001 (Melles (iriol) xàc dinh còng suàt su

dung,

Dat laser a che dò còng suàt thàp (nàng lugng xung eò 50mJ) kièm ira duòng di tia

sàng laser trong bé àn mòn laser

Diéu chinh \ i tri ihau kinh bòi tu chùm laser lèn bè mài làm kim loai

Buóc 4: Ticn hành chiéu sàng laser

Sau khi lira chgn buòc song laser thich hgp càn tién hành àn mòn laser \òi mot so thòi gian chiéu sàng \ à thòng lugng laser khàc nhau de tìm che dò tòi uu cho kim loai va chat lonu su dumi Irong qu> trinh che tao hai nano kim loai qu\ trong niròc càt bang laser cua chùng lòi còng suàt trung binh \ à thòi gian chièu sàng dà dugc lira chgn nhu sau:

Hat nano Au : còng suat trung binh 300- 400m\\* thòi gian 15 phùt

1 lai nano Ag : còng suàt trung binh 300-450m\V thòi gian 15 phùt

Hat nano Cu : còng suat trung binh ()0()-ò50m\\ ihoi gian 15 phul

Buóc 5: Do dàc kicm tra hình thài hgc, cau trùc hat va kich thuóc trung binh

Sau khi chiéu sàng laser, chat keo bai nano kim loai hrac tao thanh Màu duge làch ra

lam nhiéu phàn de do phò hàp ibi irèn ma> UV-2450PC (Shimad/u Nhàl Ban) do XRD lai

I runo làm khoa hoc xàt licu - Dai hoc Khoa Hgc l u Nhién va do THM trén ma> J1:M 1010

- 11 Ol lai Vién ve sinh dich lé Irung irong Pho iiap ihu L \ - \ i cho dinh hàp thu còng

27

huong plasmon dàc trung cùa càc hat nano kim loai Do TEM sé cho phép xàc dinh hình dang va kich thuòc trung binh cua hat Khi do IHM dung dich hai keo nano can do dugc nho gigt lèn mang luòi dòng dà dugc bao phu carbon va de chùng khò hoàn toàn o nhiét dò pbòng De han che su két tu truòc khi nho lén luòi dòng dung dich keo duge rung siéu àm trong 30 phùt Sau khi chup THIVI càc ành TEM dugc xu ly boi phàn mém ImagieJ va Origin 7.5 de xàc djnh phàn bò kich tbuòc hai Phép do XRD cho phép xàc dinh càu trùc tinh thè hai nano \à tinh toàn kich thuòc hat

Dung djch àn mòn (V=IOml)

Dune dich chùa hat nano kim loai

Hình 1.13: Quy trinh che tao hai nano kim loai bang àn mòn laser

3.Mòf so kct qua che tao hat nano kim loai bang àn mòn laser

Qu> trinh che tao hai nano kini loai bang àn mon laser trén bé thiél bi do chùng tòi

nghién cuu làp dàt dà ^hrac kièm chung qua tluiv lién che lao thanh còng cac hai nano Au

Ag Cu Pi trong càc dung dich chàl long khàc nhau Duoi da> la mot so kèt qua minh clumg N a lam cu thè hoa qu> irinh che tao bai nano kim loai bang phuong phap àn mon laser

3.1 Che tao hat nano bac trong dung djch Trisodium citrate (TSC)

J / / Hoà chat sir dung

Bac: là mot làm bac nguyén chat co dò tinh khiét 99.99 % Duòng kinh khoang 2-3 mm,

dugc dal mong co dò day khoang 1 mm Miéng Bac dugc làm sach bang phuong phàp siéu

àm

Nu-óc: - Còng thùc hóa hgc là H.O (H-OH) Tinh chat :

- 0 diéu kién thuòng a trang thài long.Nhiét dò sòi : 100 T nhiét hóa ràn 0 T

- Nuòe tinh khiét khòng dàn dién

- Nuóc là dung mòi eó linh luòng cuc Càc hgp chat phàn cuc hoàc co tinh ion nhu

axit bazo muòi déu de hòa lan trong nuóc

- Dò phàn cuc : 1.85 Debyes

- Ban chat lién két trong phàn lù nuóc là lién két h\dro

Trisodium citrate (TSC) :

- Còng thùc phàn lu : C J I.sNa^Oy ha\ I lOC (COONa) (CI I2COONa) 2.21120

Cònu thùc càu tao: •^•*

-^ ,

- Khòi lugng phàn tu: 258,07( dang khan)

- Tinh chat: Tinh thè khòng màu hoàc bòi tinh thè màu tràng khòng mùi Tan trong

nu(Ve khòng lan trong ethanol Dang Indrat hóa bao gòm dih> dral \ à pentahemih\drat

Dugc su dung làm chat tao phùc kim loai, chat òn djnh nhù tuang chat bao quan

- Dò hòa lan : 72 g/100 g nuòe - Dièm nòng chay : 150C (302F) - PH: 8.0

3.1.2 Két qua ehé tao hat nano Ag trong dung djch TSC bang laser buóc song 1064nm

Phò hàp thu UV-Vis cùa dung dich keo hat nano A^ tron^ TSC

29

— ^ T S C TSC

— ^ T S C

1 0,5 0.1

g/L g/L

g ^

Wavelenglh (nm)

Hình 1.14, Phò UV-Vis cùa nano Ag trong dung dich TSC vài càc nòng dò 0,1 g/L,

(),5g/L, Ig/L, 2g/L, buòc song laser lOó-lnm, còng suàt laser 45(ìmW

Tu kél qua phò hàp thu (Hinh 1.14) la ihày dinh hàp lini cua eàe bai nano bac ùng vói buòc song trong khoang 390 - 400 nm hoàn toàn phù hgp \ ò i l\ ihu\ét ve còng bucrng iMasnu)!! cua càc hai nano bac Màu hai naiu) bac che tao trong dung dich 1 SC nòng dò 2 g^L

co nòng dò hai cao nhàt

Phu iìhièu \a tia X

De xàc dinh càu trùc linh thè \ à kich ihiròe cùa hai nano, chùng lòi dà lién hành do nhiéu xa tia X eua màu nano Ag

Vj tri eàe dmh nhiéu xa thu dugc hoàn toàn trùng khòp vói vj tri dinh nhiéu xa tia X

cua kim loai bac Diéu này cho phép khàng dinh vài liéu ehé tao dugc dùng là nano bac

Gian dò nhiéu xa tia X cho biét bai nano che tao dugc co cau trùc tinh thè kiéu làp phuong

tàm màKJCPDS 04-0783)

Dmh cua phò nhiéu xa tia X lai vi tri góc 26*13 38,1" 44.4"^ \ à 64.4° Dinh nhiéu xa

ùng \ òi góc 20 = 38.1 ° eó cuòng dò manh nhàt

Dua vào phuong trinh Scherrer ta co thè tinh duge kich thuòc trung binh cua linh thè:

/icosé»

Vói: D là kich thiròc tinh thè: k - 0.94 là he so ti lé.: Buòc song tia X: / = \.54056A°

; Góc nhiéu xa 0 = 19,05° Dò bàn mo ròng vach (ùng \òi \acb phò dàu tién)

/y - 0.36'' =i 6.3 X I 0 '(rad) I ha> \ào phutyng trinh Scherrer la linh dugc D - 23.2 nm

Khao sàt hình thài va phàn ho kich thwò/c hat nano A^ trons TSC

Quan sàt anh II'M cua hat nano bac (hinh 1.16 a), la thày càc hai eó hình dang tuong

dòi càu \ à khà dòng déu kich thuòc càc bai phàn bò lù 3 - 25 nm

Diameter (nm)

(a) (b)

/////// / 16 Anh TEM (a) va gian dò phàn bò kich thmrc hat (b) cùa nano Ag duac che

tao bang phmrng phàp àn mòn laser (1064 nm, 300 nill'j trong dung dich TSC eó

nòn^dò l^L vói tlìùi gicni àn mòìì 15 phùt

Su dung phàn mém ImageJ 1.44p (de thuc hién phép do kich thuóc hat) va OriginLab, ta dugc gian dò phàn bò kich thuòc cua hai nano Ag nhu trong hình 3.2b Kich thuòc hai phàn bò tap trung nhat trong khoang tu 5 dén 18nm

Khào sàt dò ben cùa nano A^ theo thài gian

Chùng tòi dà tién hanh khao sàt mot càch dinh tinh dò ben cua nano Ag theo thòi gian bang càch so sành phò IJV-Vis eua cùng mot mau dung dich nano sau khoang thòi gian 2 thàng Ve mal iruc quan co thè thay màu sàc cua mau dung dich khòng thay dòi nhiéu Sau

2 thàng dung djch vàn giù dugc màu vàng dàm

Duòi day là phò UV-Vis cua mau dung dich nano Ag dugc che tao vào nizày

1 8/03/201 I va dugc kièm tra lai sau dò sau gan 2 thàng vào ngà\ 1 2/05/2011 :

Wavelength (nm)

Hình 1.17 Phò hàp thu cua màu dung dich nano Ag duac che tao bang phuang phàp

àn mòìì laser i 1064 ÌÌIÌÌ, 450 mlV) trong dung dich TSC co nòng do Ig/L vài thài gian

àn mòn 15 phùt du-oc do a 2 thài dièm càch nhau gàn 2 thàng

Tu hinh 1.17 la lhà\: sau 2 thàng dinh còng hiròng plasmon cua màu dich \ é phia buòc song dai Ihco l\ lluixèl Mie khi kich thuòc bai tàng ibi dinh cua phò hàp thu dich chu\èn \ è phia biròc song dai Dira trén l\ lhu\èt iia> chùng lòi co thè giai thich \ è hién urgng dich dinh phò nlur sau: () dà\ dà \a\ ra bicn lirgng kèt tu hai dàn dén \ièc kich thuòc

càc bai nano trong dung dich tàng lén Chinh su thay dòi ve kich thuóc hat trong dung dich

dà dàn dén su thay dòi buòc song eua dmh phò hàp thu

DoAAS

Chùng tói da tién hành phàn tich AAS de xàc dinh nòng dò bac trong dung dich mau Màu dugc chgn de phàn tich là màu nano bac dugc che tao bang àn mòn laser o buóc song l()64nm còng suàt laser 300mW trong dung djch TSC eó nòng dò Ig/L Két qua phàn tich phò hàp thu nguyén tu cho biét nòng dò bac trong dung djch là 63,00mg/L

3.2 Che tao hat nao vàng trong nuóc càt va ethanol

Vói qui Irinh nlur dà thuc bicn che tao hai nano Ag chùng tòi eò thè ihirc hièn che tao càc hai nano kim loai khàc nhau

Két (|uà che tao hat nano A u t r o n g nuóc càt:

Su dung còng suàt laser trung binh 400 mW \ à thòi gian chièu laser 15 phùt chùng

tòi che tao càc hai nano \ang trong nuòe cài Kèl qua trong hinh 1.18 cho lhà\ càc iial nano

co hinh dang gàn càu \ à phàn bò kich thuòc hai trong khoang 5 - 25 nm kich \huac trung

/////// / IS Anh TEM va phàn ho kich thimv cùa càc hat nano vàng trong nuàc càt

K i t qua ehé lao hat nano A n t r o n g e t h a n o l :

Phò hap thu cua hat nano vani: trofìa nuàc va ethanol

dttUlvd watef ethanol

wavelength ( n m )

////;// L19 Phò hàp thii cùa hat nano vàng trong nuàc va ethanol

Tu hinh 1.19 la thày sir xuàt hién cùa dinh phò hàp thu dàc trung là 525 nm Dièu nà\ phù hgp \ ò i ly thu\ét ve dinh hàp thu còng huong plasmo bé mài cua càc bai nano vàng

Khào sàt hinh thài va kich thuàc hat:

Anh 'ri{M cùa màu ihu duoc :

/////// E2(l Anh TEM hat nano vàng trong ethanol

'la lha\ càc hai nam> vàng eò kich thuòc nano \ ò i hình dang gàn \ òi hình càu Kich lliiroc plìàn bò khòng dong dcu irong khoang tir 5 - 20 nm Kich thiròc trung binh cua càc hai nano \àim diiiK lao ra iroim clhanol là 13 nm

^

25

S ' z e (nm )

/////// 2,2 L Phàn bò kich thuc'rc hat nano vàng trong ethanol

i.i Che tao hat nano dòng trong nuóc càt, nuóc khii ion va ethanol

3.3.1 Nghién cùu, che tao hat nano dòng trong nuóc càt

Su dung he àn mòn laser (binh 1.11) chùng tòi nghién cuu che tao thành eòng hat nano dòng (Cu) Irong nhiéu chàl long khàc nhau iilur nuòe càt dung dich clhanol acclon dung djch PVP PVA

Két qua che tao hai nano Cu trong nuòe cài \òì còng suàt laser trung binh òOOmW

Quan sàt phò thu duoc ta nhìn thày mot dmh phò a 624nm Day là buòc sòne nàm

trong vùng hàp thu eòng huong plasmon dac trung cua hai nano dòng Va dòng thòi kbòno Ihày xuàt hién dinh hàp thu o 800nm dac trung cho dmh phò hàp thu cua òxil dòng Nhu vày

eò thè thày ràng càc hai dòng kich thuòc nano dà dugc hình thành trong nuòe càt De xàc dinh chinh kich thuòc hat nano thi chùng tòi dà tién hành do anh TEM lai Vién Ve sinh dich

tè Trung uong Uà Nói

Tlinh thài va phàn bò kich thuàc hat

Dislribulion of copper nanoparticles in distilled water

/////// L23: Anh TEM va phàn bò kich thuàc hat nano dòng trong nuàc càt

còng suàt trung binh 600m\V, thài gian àn mòn 15 phùt

Quan sàt anh 11:M ta lhà\ càc hai dòng co kich thiròc nano I lìnli dang càc hai tuong

dòi xàc dinh chu >èu là hinh càu

Sau khi dùng phàn mèn Imagic.l 1.37 (ihirc hièn phép dèm so hai ur 500 dèn 1000 hai) \à phàn mém Origin 7.5 la co sty dò phàn bò kich thuòc bai nano dòng trong nuòe càt

nhu hinh 1.23 la thà> ràng duòng kinh kich ibiròc càc bai nano dòng phàn bò làp trung

trong khoang Ur IO nm dèn 35 nm duòng kinh trung binh cua hai nano dòng che tao trong nuòe cài là 20 nm

Phò XRD

n é xàc dinh càu trùc tinh thè hai nano Cu \à kich thiròc hai chùng tòi dà do phò nhiéu \a cua màu che lao dugc

Phò nhicu xa tia X dugc i\o irèn ma> Mrukcr 1)5005 thuc hièn lai phong ibi nghiém

X-Kas- Irung làm Khoa llgc Vài liéu - inrong Dai I loc Khoa I Igc luNhièn.Max fkuker

co buòc song nhieu xa tia X là X - 1.54056 A" Phép do dugc phò nhiéu xa tia X cua màu la

khòng don gian \ i màu hai dòng là dung dich

2-Theta - Scaie SMvwn IO» Tarn* HO'ClWoani Anrt* Co CiMHn n l k t o i t t i u

/////// L24: (lian dò nhiéu xa tia X cua màu hat nano Cu trong nuàc càt

Phò nhiéu xa tia X cua bai nano dòng do chùng tòi tao ra eò \ i tri càc dinh trùng vói

vj tri càc dmh cua phò nhiéu xa tia X eua dòng khòi IMiò nhiéu xa tia X dà chung lo càc hat

nano dòng co dang tinh thè làp phucing làm mài I rong hmh 1.24 hai dinh cua phò nhiéu xa

tia X lai \ i tri gòc 20 là 43.6° 50.7" tircyng ùng \òi càc mài tinh thè (MI) (200) cua mang

làp phucnig tàm mài cua linh thè dòng

Hai nano dòng dugc tao ra bang phuong phàp àn mon trong luàn \àn co càu trùc làp plurong tàm mal \à dinh phan xa ùng \ òi gòc 20 = 43.6" \ à chi so mal là ( 1 11 ) co cuòng dò manh nhàl

Dira \ à o phò nhieu xa tia X, la cùng co thè linh dugc kich ihiròc trung binh linh thè bai nano dòng theo pbuimg trinh Scherrer:

\ là buòc song tia X /, = 1.54056 A" = 1.54056 KV^m

\\ la dò ban ino ròng \ach P ^ 2.1

0 là uòc nhiéu xa 20 - 43

tha\ \ à o phirong trinh 1) - k X

flcosO ta linh duoc: D = 4.Inni

37

Ben canh dò chùng ta cQng thay xuat hién mot so dmh cua CU2O trong dò eò hai dmh cua phò nhiéu xa tia X tai vj tri gòc 26» là 36.53- 61.7h tuang ung vai càc màt tinh thè (111) (220) cua mang làp phuang tàm mal cua tinh thè dòng òxit Dièu này eó thè là do Hong qua trinh tao màu de do phò nhieu xa tia X vai thòi gian (20 giò) kéo dai dàn lai su òxi hòa trong màu

Khao sàt anh Invano cua thài ^ian chiéu sàn^ laser

a Cu-H OcatlS b- Cu-H Ocat25

H Ocat35

/////// 1.25 Phò hàp thii cùa càc màu

hat ììano dòng trong nuàc càt vài thài

Phò hà|i lini cùa eàe màu bai nano dòng thu dugc trén mà\ do phò IJV-Vis 2450 dugc chi ra tu' hinh 1.25

l ù hinh 1.25 la lhà\ khi tàng thòi gian àn mòn tir 15 lèn 35 phul ibi dinh phò hàp thu tlicb dàn \ è phia buòc song ngàn dòng nghìa \òi kich ihuoc hai giam di Dièu nà> co thè là

do \a\ thòi gian àn mon làii cac hai tao ra nhiéu han chùng cùng co kha nàng kèl tu \ a i

nhau nhiéu luyn nlurng dòng liuti xung àn mòn laser cùng eò kha nàng àn mòn tiép càc bai

trong dung dich làm càc hai nà\ hi phàn nho lièp ncn la lhà\ su giam kich ihiroc hai

Khao sàt dò ben vùns cita hiU ÌÌÌIÌÌO theo thài gian

Mail bai nano dòng che lai> trc^ng niròc cài co màu xanh dò ben \ ùng cua màu khoang 3 4 ngà> Phò hap thu cua bai nano dòng trong nuòe cài \oi thòi gian àn mòn 15 phul còn<' suàt trunu binh òOOmW n^a\ sau khi che tao va sau khi che tao 7 ngày nhu hinh

1.26

0 25

a Cu-H20c khi che tao

b Cu-H20c sau 7 ngay

624 nm

750

Wavelength(nm)

/////// L26, Plìò hàp thu cùa càc màu hat nano dcjng trong nuàc càt

l ù hinh 1.26 la lhà\ dinh hàp thu dà djch \ è phia song dai thè hièn cho vice giam phàn bò kich tluròc trung binh \ à su òxi hòa mòl phàn càc hai

Dung dich keo bai nano bj hong nhanh là do nuòe co dò phàn cuc thàp Nén lue lirong tàc giùa càc phàn lù nuòe \ à bé mal mang dièn kèp cua hat nano khòng du manh de ngàn can sir kél tu kèl lua cua càc hai nano

3.3.2 Nghién ei'iu, ehé tao hat nano dòng trong nuóc khu ion

Tuong lu chùng lòi dà nghién cùu che tao hai nano Cu trong nuóc khir ion su dung còng suàt trung binh laser 500mW thòi gian chiéu sang 15 phul

Két qua do phò hàp thu UV-Vis:

CU-H2OK500 0:0

Quan sàt phò thu dugc ta nhìn thay mot dinh phò ò 624nm Day là buòc song nàm trong vùng hàp thu còng huong plasmon dac trung cua hat nano dong Va dòng thòi khòng thày xuàt hién dmh hàp thu a 800nm dàc trung cho dinh phò hàp thu cua òxit dòng

Hình thài va kich thuàc hat truns binh

Hinh dang va kich thuòc cua hai nano dòng dugc khao sàt thòng qua ành kinh hién vi dièn lu truyèn qua Tl-M (mày J1:M 1010 - JEOL )tai Vién ve sinh djch te Trung uong Két qua thu dugc nhu hinh 1.28:

Hình 1.28: Anh TEM va phàn bò

kich thia'/c hat nano dòng trong nuòre

klìu iofì vòri thòri gian àn mòn 15

Nlìin lù hinh 1.28 ta thà\ ràng duòng kinh kich thiròc càc hai nano dòng phàn bò tap

trung trong khoang lù 16 nm dén 33 nm, duòng kinh trung binh cua hai nano dòng ehé tao Irong lurov khu iòii là 20 nm

Khao sàt dò ben vùng cua hat tìano theo thài gian

Màu hat nano dòng che tao trong niròc khu iòn eó màu xanh sàng sau 5 ngà\ nò chu\èn sang màu nàu dcn \ à kèl tua hoàn loàn Chùng tòi dem màu Cu-H2OK500 di do hàp thu sau 2 ngày che tao Kèl qua thu dugc nlur hinh 1.29

1 ù- hinh 1.20 la lhà\ tlinh phò hàp ihii dà bi dich \ c phia song dai cho thà> kich thuòc hai dà tànu lén

0 2

-0 -0

fe UH20K sau khi che tao CuH20Ksau che tao 2 ngay 622nm

I ù eàe két qua thu dirgc trong phàn này chùng tòi rùl ra càc két luàn sau:

Chùng lòi dà che tao ihành còng hat nano dòng Irong nircrc khir iòn \ (Vi kich thiròc bai Irung binh trong khoang lù" 16 nm dèn 33nm

Còng suàt laser \ à thòi gian chièu sàng laser khòng nhùng anh huong dén kich thuòc hai laser ma con anh huong dén sir phàn bò kich thiròc hai 1 u\ nhién thòi gian chièu sàng

anh bircrug nhiéu hon \ i\\ muc dich sir dung ma ta eò thè dièu khién càc thòng so trong qua

trinh che tao hai nano dòng cho hgp ly

Sosành

Két qua thirc nghiém cho thà\ duòng kinh trung binh cua hai nano dòng che tao

irom: niròc càt nho hon Iron^ nnac khu iòn càc hai nano lao ra ironu niròc càt il hon

ron g niròc khir iòn là do dò phàn cuc cua nuòe càt lòn hon cua nuòe khu iòn

/ / / / / / / 1,30: Phò hàp thii cùa càc màu hat nano dòng trong nuàc càt (a) va nuàc khu

iòn ih}, trong cùng cóng suàt trung hình 600m W va thài gian àn mòn 15 phùt

la lhà\ phò hàp thu cua hai nano Cu Ux)ng nuàc cài bep hon so \oi trong nuòe khu Theo thu\èt Mie buòc song cua dinh hàp thu phu thuòc vào hàm dièn mòi cua mòi truòng,

hinh danu kich thiròc \ à loai chat che lao hai nano Tromi hai mòi iruòmi nàv( nlur dà thàv irong anh ll-M) càc hai nano dèn eó dang hinh càu do bai mòi irucVng eó cùng hàm dién mòi Do dò dich chuyén cùa dmh hàp thu là do su tàng kich thiròc cua hai irong càc mòi truòng khàc nhau Va su IIKY ròng cua phò hàp thu trong nmVc khu iòn là ùo su mo ròng cua

l")hàn bò kich lliiròc bai

3.3.3 Nghién cuu ehé tao hat nano dòng trong dung mòi ethanol

Ducri day là tòm tàt két qua nghién ci'ru che tao hat nano Cu trong ethanol vài cóng suàt lasci- trung hình "OOÌÌÌW thài gian àn mòn 15 phùt

490

Wavelength (nm)

Quan sàt phò thu dugc ta nhìn thày mot dinh phò ò 583 nm Day là buòc song nàm irong vùng hàp thu còng huong plasmon dac trung cùa hai nano dòng Va dòng thòi khòng thày xuàt hién dinh hàp thu o 800nm dac trung cho dmh phò hap thu cua òxit dòng Nhu vày

co thè thày ràng càc bai dòng kich thuòc nano dà dugc hinh thành trong dung mòi ethanol

Hình thài va kich thuàc hat trung binh

1 linh dang va kich thuòc cua hat nano dòng dugc khao sài ihòng qua ành kinh hién \ i dièn lu truyèn qua 1T:M

Quan sàt ành IT-M trén hinh 1.32 ta thày càc bai dòng chù yéu là hình càu, Càc hat co

xu thè két tu vói nhau thành dàm Duòng kinh kich thuòc càc bai nano dòng phàn bò tàp trung trong khoang lù 17 nm dén 41 nm duòng kinh trung binh cua bai nano dòng che tao trong clhanol là 35 nm

Si7e d i s t i i l i i i t i o n of c o p p e r n a n o p a r t i c l e s in e t h a n o l

30 40 50

S i z e ( n m )

^ H H 4 n i i i nie;if> si7e 35 n n i

^

Hình L32: Ành TEM va phàn bò kich thuàc hat nano dòng tì'ong ethanol

vài thài gian àn mòn 15 phut, còng suàt trung binh 500iulV

Khào sàt anh huong cua nónsi dò ethanol

De khao sai anh huong cua nòng dò ethanol tòi su binh thành càc hai nano dòng Chùng tòi su dung clhaiuil a càc nong dò 30% 50% 100% Phò hàp thu cua càc màu thu

iluoc nlur hinh 1.33

43

/////// L33: Phò hàp thu cùa càc màu hat nano dòng trong ethanol, còng

suàt TB 400m W à càc thài gian àn mòn 15 phùt, à càc nòng dò khàc nhau

Ta thà> khi nòng dò clhanol làng ta lhà\ dinh hàp thu djch \ é phia song dai cho thày kich thuòc cua hai nano làng lén Do clhanol eò dò phàn cuc nho lurn nuòci tuong ùng là 1.60 \ à 1.851)) nèn lue tirirng tàc giùa càc phàn tu clhanol \ òi bé m(a mang dién kép cua càc hai nano khòng du manh de ngàn can su hinh thành hai \ à su tàng kich llur(Vc cua hai Nèn nòng dò ethanol càng lòn ibi cac hai càng nhiéu \à kich tluròc trung binh cua cac hai cang KVn Irone clhanol kich tluròc trune binh cua hat là lòn nhàl

Két luan

1 ù càc két qua thu {\uac trong phàn nà\ chùng lòi rùl ra càc két luàn sau:

Chùng lòi dà che tao thành còng hai nano dòng trong ethanol \ ai kich ihuòc hai trung binh trong khoang tir 1 7 nm dèn 4Inni Còng suàt laser \ à thòi gian chiéu sàng laser khòng nhùng anh huong dèn kich tluròc bai laser ma con anh huong dèn su phàn bò kich thuòc hai

I ù\ muc dich sir diing ma la co thè dièu khién càc thòng so trong qua trinh che tao bai nano tlòng clu> hgp l\

3.4 ( h e tao hat nano IMatin trong dung djch Trisodium Citrate (TSC)

Còng thùc hòa hgc TSC : Na;C^^^C)-.nH20

Ile àn mòn dirgc bo tri nhir trén hinh l.i I 1 ascr dal a che dò O-Swiiching tàn so 1011/

Còng suàt lha\ dòi lù trong khoang 200-6()0m\\ I boi gian àn mon mòi màu ùr 15 dèn 20 pbùl