HÓA học NANO 1 GIỚI THIỆU về hóa học NANO

 Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị, và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên quy mô nano mét..  Hóa

TS.Nguyễn Thị Phương Phong

1.GiỚI THIỆU VỀ HÓA HỌC NANO

 Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng

và vận dụng vào các vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử Tại các quy mô đó, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng tại các quy mô lớn hơn

 Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và

ứng dụng các cấu trúc, thiết bị, và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên quy mô nano mét

 Vật liệu nano là đối tượng của hai lĩnh vực là khoa học nano và

công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau Kích thước của vật liệu nano trải dài một khoảng khá rộng, từ vài nm đến vài trăm nm

 Hóa học nano: là các phương pháp chế tạo vật liệu và linh kiện

nano bằng các phản ứng hóa học

 Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:

 Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano,

không còn chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ, đám nano, hạt nano

 Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước

nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ,

dây nano, ống nano,

 Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước

nano, hai chiều tự do, ví dụ, màng mỏng,

 Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong

đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

Hiệu ứng cầm tù lượng tử

Metal Nanoparticles

Chemistry changes with Size!

CO CO 2

COXCO 2 See, for example:

Valden et al., Science 1998,281, 1647.

Scott et al., J Phys Chem B 2005, 109, 692

Hiệu ứng bề mặt

Hiệu ứng plasmon bề mặt

ry

Nanophysics

Photolithography:

Quang khắc

Kỹ thuật liff-off Kỹ thuật ăn mòn

 Quang khắc hay photolithography là kỹ thuật

sử dụng trong công nghệ bán dẫn và công nghệ

vật liệu nhằm tạo ra các chi tiết của vật liệu và

linh kiện với hình dạng và kích thước xác định bằng cách sử dụng bức xạ ánh sáng làm biến đổi các chất cảm quang phủ trên bề mặt để tạo

ra hình ảnh cần tạo Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp bán dẫn và vi điện tử, nhưng không cho phép tạo các chi tiết nhỏ do hạn chế của nhiễu xạ ánh sáng, nên được gọi là quang khắc micro (micro lithography)

 Electron beam lithography (EBL) là công nghệ tạo các chi tiết trên

bề mặt (các phiến Si ) có kích thước và hình dạng giống như thiết

kế bằng cách sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao làm biến đổi các chất cản quang phủ trên bề mặt phiến EBL là một công cụ phổ biến trong công nghệ nanô để tạo ra các chi tiết, các linh kiện

có kích thước nhỏ với độ chính xác cực cao

CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION (CN LẮNG ĐỌNG HƠI HOÁ HỌC)

TẠO HẠT HOẶC MÀNG MỎNG NANO BẰNG PHẢN ỨNG PHA HƠI

Semiconducting CdSe Quantum Dots

Colour changes with Size!

4 nm = 0.000004 mm