Luận văn thạc sĩ VNU UET chế tạo bạc nano tinh khiết bằng phương pháp phân hủy nhiệt phức chất oxalate bạc luận văn ths vật liệu và linh kiện nano

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH PTN CÔNG NGHỆ NANO PHẠM NGỌC KHUYẾN CHẾ TẠO BẠC NANO TINH KHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY NHIỆT PHỨC CHẤT OXALATE BẠC LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH PTN CÔNG NGHỆ NANO PHẠM NGỌC KHUYẾN CHẾ TẠO BẠC NANO TINH KHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY NHIỆT PHỨC CHẤT OXALATE BẠC Chuyên ngành: Vật liệu Linh kiện Nano (Chuyên ngành đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học :TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG PHONG Thành phố Hồ Chí Minh - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Luận văn “ Chế tạo bạc nano tinh khiết phương pháp phân hủy phúc chất oxalate bạc ” cơng trình nghiên c ứu riêng Các số liệu Luận văn sử dụng trung thực, xác đầy đủ Kết nghiên cứu trình bày Luận văn chưa cơng bố cơng trình khác TP.HCM ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn Phạm Ngọc Khuyến i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành cảm ơn cô TS Nguyễn Thị Phương Phong tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, chia sẻ động viên tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo tồn thể nhân viên phịng thí nghiệm nano – ĐHQG TPHCM tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn em Phan Huê Phương PTN nano – ĐHQG - TP.HCM giúp tiến hành tạo mẫu phân tích mẫu bạn Nguyễn Thiện Thuật – PTN trọng điểm ĐHBK- TP.HCM; Nguyễn Đăng Khoa –PTN Vật liệu Kỹ thuật cao ĐHKHTN- TP.HCM; Tôi xin chân thành cảm ơn ghi tâm tận tình giảng dạy Thầy Cơ: GS.TS Nguyễn Năng Định, PGS.TS Trần Ho àng Hải, PGS.TS Nguyễn Như Đạt, PGS.TS Vương Đạo Vy, PGS.TS Phan Ngọc Minh, PGS.TS Đinh Sỹ Hiền, TS Nguyễn Thị Phương Phong, TS Nguyễn Mạnh Tuấn,TS Phạm Đức Thắng, TS Đinh Duy Hải…đã tận tình truyền đạt kiến thức bổ ích Xin cảm ơn gia đình ln động viên hỗ trợ vật chất lẫn tinh thần Trong trình nghiên c ứu báo cáo đề tài, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận góp ý q thầy bạn để đề tài hồn thiện ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan 1.1 Tình hình nghiên cứu nano bạc nước giới 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Nguyên tố kim loại bạc 1.2.1 Cấu trúc tinh hể Bạc 1.2.2 Tính chất vật lý Bạc 1.2.3 Tính chất điện tử Bạc 1.3 Vật liệu nano .5 1.3.1 Các tính chất vật liệu nano 1.3.2 Phân loại vật liệu nano 1.3.3 Hạt nano kim loại 1.3.4 Các tính chất hạt nano kim loại 10 1.4 Các phương pháp chế tạo hạt nano kim loại 11 1.5 Tính chất kháng khuẩn ứng dụng hạt nano bạc 14 1.5.1 Tính chất kháng khuẩn 14 1.5.2 Các ứng dụng hạt nano bạc 16 Chương 2: Thực nghiệm 2.1 Vật liệu, dụng cụ thiết bị 17 2.1.1 Vật liệu .17 2.1.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 17 2.1.3 Các thiết bị sử dụng phân tích mẫu 18 2.2 Thí nghiệm 19 2.2.1 Sơ đồ thực nghiệm 19 2.2.2 Phương pháp tiến hành 19 2.3 Phân tích mẫu 21 2.3.1 Sơ đồ phân tích mẫu 21 2.3.2 Các phương pháp phân tích m ẫu .22 2.4 Xác định hoạt tính kháng khuẩn dung dịch keo nano bạc 31 2.4.1 Chủng vi sinh vật 31 2.4.2 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn dung dịch nano bạc 31 Chương 3: Kết thảo luận 3.1.Lựa chọn phương pháp chế tạo hạt nano bạc dung dịch keo bạc 33 3.1.1 Chế tạo hạt nano bạc 33 3.1.2 Chế tạo dung dịch keo nano bạc 33 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.2 Chế tạo oxalat bạc (Ag 2C2O4) 34 3.2.1 Phản ứng tạo oxalat bạc 34 3.2.2 Kết phân tích XRD 34 3.3 Chế tạo hạt nano bạc 35 3.3.1 Chế tạo hạt nano bạc 35 3.3.2 Kết phân tích XRD 36 3.3.3 Kết phân tích TEM 37 3.4 Chế tạo dung dịch keo nano bạc 39 3.4.1 Nhóm sản phẩm I-1; I-2; I-3 với chất bảo vệ PVP (Mw: 1.000.000) 40 3.4.2 Nhóm sản phẩn II-2; II-2; II-3 với chất bảo vệ PVP (Mw: 55.000) .43 3.4.3 So sánh kết UV-Vis dung dịch keo nano bạc với chất bảo vệ PVP 1.000.000 55.000 46 3.4.4 Kết chụp ảnh TEM 46 3.5 Kết đo tính chất quang màng nano bạc/PVP máy Ellipsometry 48 3.6 Kết phân tích AAS 49 Chương 4: Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận 52 4.2 Kiến nghị 52 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AAS FE-SEM TEM UV-Vis XRD TNCN TNTĐ Atomic Absorption Spectro scopy Field emission gun Scanning Electron Microscope Transmission Electron Microscopy Ultraviolet-Visible X-ray diffraction Phổ hấp thụ nguyên tử Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường Kính hiển vi điện tử truyền qua Phổ tử ngoại phổ khả kiến Nhiễu xạ tia X Thí nghiệm cơng nghệ Thí nghiệm trọng điểm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano h ình cầu Bảng 1.2 Độ dài đặc trưng số tính chất vật liệu Bảng 2.1 Mức chuyển dời mức l ượng 26 Bảng 3.1 Các điều kiện nung oxal ate bạc .36 Bảng 3.2 Dung dịch keo nano bạc với chất bảo vệ PVP (Mw: 1.000.000) với tỷ lệ khác chế tạo 40 Bảng 3.3 Dung dịch keo nano bạc với chất bảo vệ (Mw :55.000) với tỷ lệ khác chế tạo .44 Bảng 3.4 Hoạt tính kháng khuẩn E Coli dung dịch nano bạc mẫu I -3D .50 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể bạc Hình 1.2 Cấu hình electron bạc Hình 1.3 Thang kích thước Hình 1.4 Phương pháp Top- down &Bottom-up 11 Hình 1.5 Cơ chế diệt khuẩn nano bạc .14 Hình 1.6 Sự gia tăng diện tích bề mặt chia nhỏ 15 Hình 1.7 Các ứng dụng nano bạc 16 Hình 2.1 Các thiết bị thí nghiệm 17 Hình 2.2 Các thiết bị phân tích mẫu 18 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình thực nghiệm 19 Hình 2.4 Sơ đồ điều chế dung dịch keo nano bạc 20 Hình 2.5 Quy trình phân tích mẫu 21 Hình 2.6 Nguyên lý phương pháp nhiễu xạ tia X 22 Hình 2.7 Nguyên tắc hoạt động máy nhiễu xạ tia X 23 Hình 2.8 Nguyên lý kính hiển vi điện tử truyền qua .24 Hình 2.9 Cấu tạo kính hiển vi điện tử truyền qua 24 Hình 2.10 Cấu tạo súng phóng điện tử 25 Hình 2.11 Sơ đồ bước chuyển dời lượng 26 Hình 2.12 Sơ đồ máy phổ tử ngoại phổ kiến UV-Vis .27 Hình 2.13 Máy phân tích AAS 28 Hình 2.14 Sơ đồ cấu tạo máy phân tích AAS 28 Hình 2.15 Nguyên lý phương pháp ellipsometry 29 Hình 2.16 Sơ đồ ánh sáng phản xạ mẫu 29 Hình 2.17 Sơ đồ khối hệ spectroscopic ellipsomer 31 Hình 3.1 Sự hình thành phức hợp PVP hạt bạc 33 Hình 3.2 Mẫu Oxalate bạc chế tạo đ ược ảnh FE-SEM 34 Hình 3.3 Kết XRD mẫu oxalate bạc 35 Hình 3.4 Các mẫu nano bạc chế tạo theo chế độ nung khác 35 Hình 3.5 Kết XRD mẫu oxalate bạc nhiệt độ 140 OC 36 Hình 3.6 Kết XRD với giá trị độ bán rộng cực đại mẫu nano bạc .37 Hình 3.7 Kết TEM, phân bố kích thước hạt mẫu nano Ag (mẫu I) 38 Hình 3.8 Kết TEM, phân bố kích thước hạt mẫu nano Ag (mẫu II) 38 Hình 3.9 Kết TEM, phân bố kích thước hạt mẫu nano Ag (mẫu III) .39 Hình 3.10 Ảnh nhóm mẫu dung dịch nano bạc với chất bảo vệ PVP (Mw: 1.000.000) 40 Hình 3.11 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm I -1 41 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.12 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm I -2 42 Hình 3.13 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm I -3 43 Hình 3.14 Ảnh nhóm mẫu dung dịch nano bạc với chất bảo vệ PVP (Mw : 55.000) 43 Hình 3.15 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II-1 44 Hình 3.16 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II -2 45 Hình 3.17 Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II -3 45 Hình 3.18 Ảnh TEM, phân bố kích thước hạt nano bạc dung dịch I -3D 47 Hình 3.19 Ảnh TEM, phân bố kích thước hạt nano bạc dung dịch II -3D 47 Hình 3.20 Biểu diễn tiến trình xử lý số liệu ellipsometry 48 Hình 3.21 Các số quang có phổ nằm khoảng (370 đến 1395nm) phép đo ellpsometry nano bạc đế Si 49 Hình 3.22 Hoạt tính kháng khuẩn E.Coli dung dịch nano bạc I -3D, I-1E thời gian 15 phút .50 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Ngày công nghệ nano nhiều nước giới quan tâm tính lợi ích Cơng nghệ nano đ ược ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác như: y học, sinh học, công nghệ xúc tác, công nghệ thông tin, xúc tác, quang học, dệt may, mỹ phẩm…trong cơng nghệ nano bạc đ ược nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm Nano bạc có nhiều tính chất nh ư: tính chất quang, từ, điện…nhưng đặc trưng bạc tính kháng khuẩn Vì bạc ứng dụng thiết bị để kháng khuẩn chủ yếu: dùng tủ lạnh, máy giặt, y học… Có nhiều cách tổng hợp nano bạc nh ư: phương pháp vi sóng, phương pháp khử sinh học, phương pháp hố lý… phương pháp phân huỷ nhiệt phức chất oxalat bạc nhằm tạo hạt nano bạc l phương pháp áp dụng có hiệu cao Nano bạc tạo từ ph ương pháp có độ cao, khí CO dễ dàng Hơn nữa, dung dịch keo nano bạc ho àn toàn khơng có diện ion Ag + nên màu sắc sản phẩm ngâm tẩm dung dịch n ày không bị ảnh hưởng Chế tạo hạt nano bạc ph ương pháp vi sóng ti ện lợi, đơn giản, thời gian phản ứng nhanh Tuy nhiên, phương pháp ch ỉ phù hợp chế tạo dung dịch keo nano bạc từ tiền chất muối AgNO tan dễ dàng môi trường phản ứng Phức oxalat bạc không tan mà phân tán môi trường phản ứng nên việc sử dụng vi sóng nhiều hạn chế, hiệu suất phản ứng khơng cao đó, sử dụng ph ương pháp gia nhiệt thơng thường thích hợp Phương pháp có ưu ểm sản xuất lượng lớn dung dịch keo nano m phương pháp vi sóng khơng th ực Từ ưu điểm nano bạc nh tính hữu ích, khác biệt ph ương pháp phân hủy nhiệt so với phương pháp khác thúc đẩy chọn đề tài: “Chế tạo bạc nano tinh khiết phương pháp phân huỷ nhiệt phức chất oxalate bạc” làm đề tài luận văn viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận oxalate bạc: PVP (1:10), kích thước hạt có lớn so với tỉ lệ oxalate bạc: PVP(1:25), nồng độ hạt nhiều (độ hấp thu lên đến 4,25) Mẫu I-3E Mẫu I-3D Mẫu I-3C Mẫu I-3B Mẫu I-3A Hình 3.13: Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm I-3 Vị trí đỉnh hấp thu (nm): I-3A (416); I-3B (421);I-3C(419); I-3D(420); I-3E(420) 3.4.2 Nhóm sản phẩm II-1; II-2; II-3 với chất bảo vệ PVP (Mw: 55.000) II-1A II-1B II-2C II-2A II-2B II-2D II-2E II-1C II-3C II-1D II-3B II-3A II-3D II-3E Hình 3.14: Ảnh nhóm mẫu dung dịch nano bạc với chất bảo vệ PVP (Mw:55.000) 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận Bảng 3.3: Dung dịch keo nano bạc PVP (Mw: 55.000) với tỷ lệ khác chế tạo Nhiệt độ (OC) Dữ liệu UV-Vis Thời gian(phút) Vị trí đỉnh Cường độ hấp thụ 110 110 20 419 0,1 24 423 1,2 110 28 430 2,5 1:5 1:10 110 32 435 4,0 110 20 420 0,4 0,025 0,025 1:10 1:10 110 24 421 0,5 110 28 422 2,0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,025 0,025 0,01 0,01 1:10 1:10 1:25 1:25 110 32 426 2,9 110 36 432 3,5 110 20 422 0,15 110 24 425 0,5 0,25 0,25 0,01 0,01 1:25 1:25 110 28 420 0,5 110 32 433 1,0 Mẫu Ethylene glycol(ml) PVP(g) Ag2C2O4(g) Ag2C2O4 :PVP II-1A II-1B II-1C 40 40 40 0,25 0,25 0,25 0,05 0,05 0,05 1:5 1:5 1:5 II-1D II-2A 40 40 0,25 0,25 0,05 0,025 II-2B II-2C 40 40 0,25 0,25 II-2D II-2E II-3A II-3B 40 40 40 40 II-3C II-3D 40 40 110 433 1,4 40 0,25 0,01 1:25 36 Với nhóm sản phẩm II, với chất bảo vệ PVP có trọng lượng phân tử thấp Mw=55.000, kết nhận được trình bày bảng 3.3 hình 3.14, 3.15, 3.16, 3.17 Kết nhận từ hình 3.15 cho thấy với nồng độ oxalate cao (lượng oxalate bạc 0,05g), nhiệt độ phản ứng 110 OC, tăng thời gian phản ứng từ 20 phút đến 32 phút, đỉnh hấp thụ dời phía bước sóng cao hơn, từ 419nm (mẫu II1A) đến 435nm (mẫu II-1D), đồng thời độ hấp thu tăng từ 0,1 (mẫu II-1A) đến 4,0 (mẫu II-1D) II-3E Mẫu II-1D Mẫu II-1C Mẫu II-1B Mẫu II-1A Hình 3.15: Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II-1 Vị trí đỉnh hấp thu (nm): Mẫu II-1A(419);II-1B(423);II-1C(430);II-1D( 435) 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận Các kết hợp lý, tương tự trường hợp nhóm sản phẩm I, tăng thời gian phản ứng, hạt nano bạc tạo thành nhiều tức độ hấp thu tăng, hạt dễ va chạm với để tạo thành hạt có kích thước lớn tức đỉnh hấp thu có chuyển dịch đỏ bước sóng lớn Mẫu II-2E Mẫu II-2D Mẫu II-2C Mẫu II-2B Mẫu II-2A Hình 3.16: Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II-2 Vị trí đỉnh hấp thu (nm): II-2A(420);II-2B(421);II-2C (422);II-2D(426);II-2E (432) Mẫu II-3E Mẫu II-3D Mẫu II-3C Mẫu II-3B Mẫu II-3A Hình 3.17: Phổ UV-Vis dung dịch keo nano bạc sản phẩm thuộc nhóm II-3 Vị trí đỉnh hấp thu (nm): II-3A(422); II-3B(425);II-3C(420);II-3D(433); II-3E(433) Kết từ hình 3.16, với nồng độ oxalate bạc thấp (lượng oxalate bạc 0,025g), nhiệt độ phản ứng 1100C, nhận thấy có chuyển dịch phía bước 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận sóng lớn từ 420nm đến 432nm tăng thời gian phản ứng từ 20 phút đến 36 phút Kết nhận từ hình 3.17, cho thấy có độ dịch chuyển bước sóng tương tự trường hợp 3.4.3 So sánh kết UV-Vis dung dịch keo nano bạc với chất bảo vệ PVP 1.000.000 55.000 So sánh vị trí đỉnh hấp thụ hạt nano bạc sử dụng chất bảo vệ PVP có trọng lượng khác nhau, Mw = 1.000.000 Mw = 55.000, nhận thấy với PVP có trọng lượng phân tử 1.000.000, với thời gian phản ứng ngắn, vị trí đỉnh hấp thụ có bước sóng nhỏ so với trường hợp PVP có trọng lượng phân tử thấp 55.000 ( mẫu I-1A 414nm so với II-1A 419nm, I-2A 419nm so với II-2A 420nm, I-3A 416nm so với II-3A 422nm) Điều giải thích PVP có trọng lượng phân tử lớn bảo vệ tốt kích thước hạt nhỏ hơn, nên độ dài sóng nhỏ Tuy nhiên kéo dài thời gian phản ứng qui luật khơng cịn - Với tỷ lệ Ag2C2O4 : PVP (1:5) thấp, độ hấp thụ đỉnh trường hợp PVP 55.000 cao so với mẫu PVP 1.000.000 Điều giải thích trọng lượng phân tử thấp, khả tạo lớp mỏng bảo vệ hạt nano tốt cường độ hấp thụ cao - Với tỷ lệ oxalate bạc: PVP 1: 10, kết khơng có khác biệt với tỉ lệ oxalate bạc: PVP 1:25, kết theo qui luật ngược lại so với trường hợp tỉ lệ PVP 1: 5, có lẽ với mẫu PVP 1.000.000 có trọng lượng phân tử lớn bao phủ phần, phần lại tự nằm dung dịch Trong với PVP có trọng lượng phân tử thấp không cuộn lại, mà phủ lớp dày chung quanh hạt nano nên cường độ hấp thụ hạt có cường độ thấp Đặc biệt kéo dài thời gian phản ứng mẫu I-3D, I-3E có độ dài bước sóng ngắn có độ hấp thu lớn (vị trí đỉnh hấp thu 419nm; độ hấp thu 2,0 3,0) với mẫu II-3D, II-3E (vị trí đỉnh 433nm, độ hấp thu 1,0 1,4) 3.4.4 Kết chụp ảnh TEM Tiến hành chụp ảnh TEM mẫu dung dịch keo nano bạc I-3D mẫu II-3D nhận thấy phù hợp với kết chụp UV-Vis Hình 3.18 (Hình TEM mẫu I-3D) cho thấy hạt nano bạc phân tán riêng lẽ có kích thước nhỏ phân bố hẹp từ 2-3nm (phổ UV-Vis cho đỉnh hấp thụ 419nm) Hình 3.19 (Hình TEM mẫu II-3D) cho kết kích thước hạt lớn từ 2-8nm (phổ UV-Vis cho đỉnh hấp thụ 433nm) Các kết phù hợp với kết UV-Vis trình bày phần 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận Tần suất Đường kính (TB )nm MAU I-3D.bmp [ TEM ] JEM-1400 100kV x 120k 100% Comment Hình 3.18: Ảnh TEM giản đồ phân bố kích thước hạt nano bạc dung dịch mẫu I-3D Tần suất 12 10 MAU II-3D.bmp [ TEM ] JEM-1400 100kV x 50k 100% Comment Đường kính (TB )nm 15 10 Hình 3.19: Ảnh TEM giản đồ phân bố kích thước hạt nano bạc dung dịch mẫu II-3D 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận 3.5 Kết đo tính chất quang màng nano bạc/ PVP máy Ellipsometry Các số quang chiết suất n hệ số k mô tả ánh sáng truyền qua vật liệu, nên chiết suất n hệ số tắt k phụ thuộc vào bước sóng (tần số) Chiết suất n hệ số tắt k có khuynh hướng tăng theo bước sóng Mơ hình phân tích (hình 3.20) Dữ liệu thực nghiệm Đo Dữ liệu mơ hình n Dựng mơ hình n-1 n, k … So sánh Làm khớp Làm khớp thông số n, k bề dày màng Kết Hình 3.20: Biểu diễn tiến trình xử lý số liệu Ellipsometry Sau đo đạt tính tốn chương Ellipsometry (ψ, ∆) ta có kết chiết suất n hệ số tắt k đồ thị hình 3.21 Từ đồ thị ta thấy : - Chiết suất n thay đổi từ 0,444 đến 2,91 ứng với bước sóng thay đổi từ 370nm đến 1395 nm - Hệ số tắt k thay đổi từ 1,5 đến 6,8 ứng với bước sóng thay đổi từ 370 nm đến 1395 nm (bảng số liệu xem phụ lục) - Bề dày màng mỏng: màng Ag tạo đề tài có bề dày lớn, ánh sáng khơng truyền qua hết màng Ag để đến đế Silic nên thực tế xem màng Ag đế Ag (có bề dày bán vơ hạn) 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận Chiết su ất n hệ số tắt k Hình 3.21: Các số quang có phổ nằm khoảng (370nm đến 1395nm) , phép đo Ellipsometry nano bạc đế Si 3.6 Kết phân tích AAS Sử dụng dung dịch keo nano bạc hàm lượng X=23,5ppm theo kết phân tích ICP-AAS Trung tâm Dịch vụ Phân tích Hóa lý) Các kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn trình bày bảng 3.4 Bảng 3.4: Hoạt tính kháng khuẩn E Coli dung dịch nano bạc I-3D Mẫu Đối chứng Mật độ tế bào Hiệu suất ( η ,%) 2,93 x 106 X(23,5ppm) 100 X/2(11,7ppm) 100 X/4(5,875ppm) 1,03.10 99,96% 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết & thảo luận 2,93x106 100% 1,03x103 100% 99,96% Hình 3.22 :Hoạt tính kháng khuẩn E Coli dung dịch nano bạc I-3D thời gian 15 phút 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương Kết luận & kiến nghị Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Đã chế tạo thành công oxalat bạc với hiệu suất cao Mẫu oxalat bạc có độ tinh khiết cao qua kết phân tích XRD có kích thước 2µm qua ảnh FESEM Đã chế tạo thành công hạt nano bạc từ phản ứng phân hủy hợp chất oxalat bạc nhiệt độ 2000C đến 2400C Các hạt nano bạc nhận có độ tinh khiết cao qua kết phân tích XRD, kích thước hạt nhỏ 20nm xác nhận qua kết từ TEM Đặc biệt với mẫu nung 2400C, kích thước hạt nhỏ 10nm Đã chế tạo thành công dung dịch nano bạc từ tiền chất oxalat bạc, chất bảo vệ polyvinyl pyrolidone (PVP 1.000.000 55.000) môi trường ethylene glycol Các nghiên cứu phổ UV-Vis cho thấy mẫu cho đỉnh hấp thụ có bước sóng từ 419-433nm Khi tăng nồng độ oxalate bạc tăng thời gian phản ứng, phổ UV-Vis ghi nhận bước sóng dung dịch keo nano bạc có độ dịch chuyển đỏ phía bước sóng dài Mẫu khảo sát tính chất quang cho thấy phù hợp với tài liệu công bố [3,8] Mẫu chế tạo cho thấy có độ kháng khuẩn tốt với 11,7ppm diệt 100% khuẩn E.Coli 4.2 Kiến nghị - Khảo sát điều kiện phản ứng chế tạo dung dịch keo nano bạc để nâng cao hiệu suất phản ứng - Tìm điều kiện nung tối ưu để nhận hạt nano bạc có kích thước nhỏ - Ứng dụng sản phẩm chế tạo vào thực tế 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt : Cao Hữu Trượng (1980), Cơng nghệ hố học vật liệu cơng nghệ tiền xử lý, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội G.GIƠGHÊNƠP, Hồng Hạnh Nguyễn Duy Ái dịch (2002), Lịch sử tìm ngun tố hóa học, NXB Thanh Niên Nguyễn Đăng Khoa, Lê Khắc Bình, Trương Quang Nghĩa, Trần Quang Trung; Giới thiệu phương pháp ellpsometry & ứng dụng khảo sát tính chất quang học vật liệu (2002), Trường đại học KHTN- ĐHQG Tp.HCM Nguyễn Đình Soa, Hóa vơ cơ, NXB Đại học Quốc gia Nguyễn Hoàng Hải (2007), Các hạt nano kim loại, Trung tâm Khoa học vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Phương Phong (2007), Thuyết minh đề tài cấp trọng điểm Đại học Quốc gia-Tp Hồ Chí Minh Trần Ngọc Mai (2003), Truyện kể 109 nguyên tố hóa học, NXB Giáo dục Tiếng Anh : B Johs, J.A Woollam, C.M Herzinger, J Hilfiker, R Synowicki, and C.L Bungay: Overview of VASE, Part I: Basic Theory and Typical Applications, Overview of VASE, Part II: Advanced Applications, SPIE Proc CR72 29 (1999) Boris V L'vov (2000), Kinetics and mechanism of thermal decomposition of nickel, manganese, silver, mercury and lead oxalates, Thermochimica Acta, Vol 364, pp 99-109 10 Boris v l'vov (2000), kinetics and mechanism of thermal decomposition of nickel, manganese, silver, mercury and lead oxalates, thermochimica acta, vol 364, pp 99-109 11 D Kim et al., Nanotechnology 17 (2006) 4019 12 Der-Chi Tien, Kuo-Hsiung Tseng , Chih-Yu Liao, Tsing-Tshih Tsung (2007), Colloidal silver fabrication using the spark discharge system and its antimicrobial effect Staphylococcus aureus, 1-2 13 Det Teknisk- Naturvidenskabelige Fakultet (2006), Projet N344 Silver Nanoparticles, Institute for Physics and Nanotechnology - Aalborg University 14 Dewu Long, Guozhong Wu and Shimou Chen (2007), Preparation of oligochitosan stabilized silver nanoparticles by gamma irradiation, Radiation Physics and Chemistry 76(2007), 1126-1131 15 F Mafune et al., J Phys Chem 14 (2000) 8333 16 H H Huang et al., Langmuir 12 (1996) 909 17 H S Shin et al., J Colloid Interface Sci 274 (2004) 89 18 Harland G Tompkins, William A McGahan, Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry A User’s Guide (A Wiley-Interscience Publication 1999) 19 J P Abid et al., Chem Commun (2002) 792 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 20 J Zhu et al., Langmuire 16 (2000) 6396 21 Jiang K Moon, Z Zhang, S Pothukuchi (2006), C P Wong, Variable Frequency Microwave Synthesis of Silver Nanoparticles, Journal of Nanoparticle Research, Vol.8, 117-124 22 John Shore (1995), Cellulosics dyeing, Society Of Dyers Colourist, 14, 26, 48, 52, 57, 65 23 K A Bogle et al., Nanotechnology 17 (2006) 3024 24 K J Klabunde, Nanoscale Materials in Chemistry, Wiley (2001), p 23 25 L M Liz-Marzán, Materials Today (2004) 26 26 M Kowshik et al., Nanotechnology 14 (2003) 95 27 Monica Popa, Trinitat Pradell, Daniel Crespo, Jos´e M Calder´on-Moreno (2007) Stable silver colloidal dispersions using short chain polyethylene glycol, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 303, pp 184–190 28 Murday, J S., AMPTIAC Newsletter (2002) 29 Navaladian s., Viswanathan, Varadarajan t k and Viswanath r p (2007), thermal decomposition as route for silver nanoparticles, nanoscale research letters, vol 2, no 1, pp 44-48 30 Navaladian s., Viswanathan, Varadarajan t k and Viswanath r p (2008), microwave-assisted rapid synthesis of anisotropic ag nanoparticles by solid state transformation, nanotechnology, 19, 045603 (7pp.) 31 Nikolaj L.Kildeby, Ole z.andersen, Ramus E.Roge, Tomlarsen, Rene Petrsen, Jacob F.Riis (2005), Silver nanoparticles, 4,14,15,16 32 P.K Khanna and V.Subbarao (2003), Nanosized silver powder via reduction of silver nitrate by sodium formaldehydesulfoxylate in acidic pH medium, Mater.Lett, 57 33 Shin HS, Yang HJ, Kim SB, Lee MS (2004), Mechanism of growth of colloidal silver nanoparticles stabilized by polyvinyl pyrrolidone in gamma-irradiated silver nitrate solution, J.Colloid interface Sci, Vol.89, 274 34 T Tsuji, T Kakita and M Tsuji (2003), Preparation of Nano-size Particles of Silver with Femtosecond Laser Ablation in Wate, J Appl Surf Sci, Vol.206, 314 35 Virender K.Sharma, Ria A.Yngard, Yekaterina Lin (2008), Green synthesis and their antimicrobial activities, Chemistry department 36 Wang, H., Qiao, X., Chen, J., Wang, X., and Ding, S (2005) Meachanisms of pvp in the preparation of siver nanoparticles Science Drirect 37 WanZhong Zhang, Xueliang Qiao, Jianguo Chen (2007), Synthesis of silver nanoparticles-effects concerned parameters in water/oil microemulsion, Materials Science and Engineering B 142 (2007), 1-15 Internet : 38 www.jrnanotech.com/index.htm 39 www.kuntex.com/pro-en.htm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 40 www.silverinstitute.org 41 www.thegioinano.com/nanoviet/content/view/25/22/ 42 http://www.thebritishmuseum.ac.uk/science/text/lycurgus/sr-lycurgus-p1-t.html 43 www.webelements.com 44 www.wikipedia.org Software : 45 Image-pro plus 6.0 , LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHỤ LỤC Kết AAS mẫu dung dịch nano Ag LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng chuẩn máy XRD D8 Advanced cho kim loại Ag LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Wavelength 370 395 420 445 470 495 520 545 570 595 620 645 670 695 720 745 770 795 820 845 870 895 920 945 970 995 1020 1045 1070 1095 1120 1145 1170 1195 1220 1245 1270 1295 1320 1345 1370 1395 n 0.444929 0.468745 0.499346 0.534761 0.573915 0.616154 0.661045 0.708278 0.757618 0.808876 0.861894 0.916537 0.972683 1.030221 1.089052 1.14908 1.210218 1.27238 1.335489 1.399469 1.464247 1.529757 1.595931 1.662708 1.730029 1.797836 1.866076 1.934698 2.003652 2.072893 2.142376 2.21206 2.281905 2.351875 2.421933 2.492047 2.562186 2.63232 2.702421 2.772464 2.842424 2.912279 K 1.507434 1.726254 1.930709 2.124272 2.309195 2.487007 2.658788 2.825326 2.987209 3.14489 3.298721 3.448987 3.595916 3.739696 3.880487 4.018424 4.153624 4.286189 4.416211 4.543771 4.668945 4.791801 4.912403 5.030812 5.147086 5.261276 5.373438 5.483621 5.591872 5.698239 5.802769 5.905505 6.006491 6.105769 6.203382 6.29937 6.393772 6.486629 6.577977 6.667855 6.756298 6.843344 Bảng số liệu chiết suất n hệ số k theo bước sóng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... NGHỆ NANO PHẠM NGỌC KHUYẾN CHẾ TẠO BẠC NANO TINH KHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY NHIỆT PHỨC CHẤT OXALATE BẠC Chuyên ngành: Vật liệu Linh kiện Nano (Chuyên ngành đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SĨ... nano bạc nh ư: phương pháp vi sóng, phương pháp khử sinh học, phương pháp hố lý… phương pháp phân huỷ nhiệt phức chất oxalat bạc nhằm tạo hạt nano bạc l phương pháp áp dụng có hiệu cao Nano bạc. .. XRD mẫu oxalate bạc 3.3 Chế tạo hạt nano bạc 3.3.1 Chế tạo hạt nano bạc Oxalate bạc bị phân hủy theo phản ứng Ag2C2O4(s) Oxalate bạc → 2Ag(s) + 2CO2(g) Oxalate bạc cho ethanol Oxalate bạc cho