Báo cáo môn công nghệ nano giới thiệu một số vật liệu nano

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GVHD: SVTH: Nguyễn Thị Lưỡng Nguyễn Kế Phước Nguyễn Trường Quân 10901017 10901096 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  TỔNG QUAN  TÍNH CHẤT  ỨNG DỤNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  TỔNG QUAN I.Tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi, có khả phát xạ tia hồng ngoại xa, chống tĩnh.  II.Khơng có hại cho sức khỏe người với liều lượng tương đối cao, khơng có phụ gia hóa chất III.Có khả phân tán ổn định loại dung mơi khác IV.Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi tác dụng ánh sáng tác nhân oxy hóa khử thơng thường TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  Trong tính chất khả kháng khuẩn bật TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  TÍNH CHẤT I Tính chất cấu trúc • • • • Hạt bạc kim loại thường có cấu trúc tinh thể kiểu mạng lập phương tâm mặt Cấu hình electron bạc: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm Bán kính ion bạc: 0,23 nm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Kích thước hạt nano Ag (nm)   Số nguyên tử chứa   31   3900 20   250000 Bạc nano vật liệu có diện tích bề mặt riêng lớn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Hạt nano bạc hạt bạc có kích thước từ nm đến 100 nm Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả kháng khuẩn tốt so với vật liệu khối khả giải phóng nhiều ion Ag+ Ảnh TEM hạt nano bạc kích thước 10 nm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ II Tính chất quang   Đối với hạt kim loại có tính đối xứng cầu, phương dao động cộng hưởng tần số định Nhưng hạt nano bạc dạng hình cầu có tính chất quang độc đáo bước sóng ứng với đỉnh cộng hưởng plasmon thay đổi từ 400 nm (ánh sáng tím) 530 nm (ánh sáng xanh lục nhạt) ta thay đổi kích thước hạt chiết suất mơi trường bao quanh bề mặt hạt TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ III Tính chất diệt khuẩn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  CƠ CHẾ KHÁNG KHUẨN CỦA BẠC •Các đặc tính kháng khuẩn bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học ion Ag+ Ion có khả liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào vi khuẩn ức chế khả vận chuyển oxy vào bên tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Composite UPE+nanoclay/sợi thủy tinh có độ bền kéo tăng 14,98%, độ bền uốn tăng 16,13% so với composite UPE/sợi thủy tinh, chứng tỏ có mặt nanoclay cải thiện nhẹ độ bền lý composite UPE/sợi thủy tinh 300 Do ben (MPa) 250 D o ben keo D o ben uon 200 150 100 50 U P E / T h u y t in h U P E + n a n o c la y / T h u y t i n h TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ II.Khả chịu nhiệt chống cháy tốt - Các phân tử polyme bao bọc lớp clay,các lớp đóng vai trị ngăn cản khuếch tán oxi cần cho trình cháy polyme - Các lớp clay có vai trị giữ nhiệt cản trở sản phẩm dễ bay polyme cháy TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ III Tính chất che chắn -Polyme/clay composite có độ thấm khí thấp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VI Khả phân hủy sinh học cao Khả phân hủy sinh học cao vai trò xúc tác phản ứng phân huỷ polyme sét hữu TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ứng dụng Ứng dụng Vật liệu/thiết bị Hiện 2005-2010 2011-2020 (tấn/năm) (tấn/năm) (tấn/năm) Ứng dụng Ceramic, chất xúc tác, kết cấu composit, chất phủ, màng mỏng, bột, kim loại 10 1000 10000100000 Sản phẩm Oxit kim loại ( titan đioxit, chăm sóc kẽm oxit, sắt oxit ) da 1000 1000 1000 Cơng nghệ thơng tin truyền thơng 10 100 1000 nhiều ống nano đơn vách, linh kiện điện tử nano, vật liệu quang điện tử ( titan đioxit, kẽm oxit, sắt oxit ), điốt phát sáng hữu (OLEDs) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Công nghệ sinh học Vật liệu bao nang nano, chất Ít cung cấp thuốc đến mục tiêu, chất tương thích sinh học, chấm lượng tử, composit, cảm biến sinh học 10 Dụng cụ, cảm MEMS, NEMS, SPM, in litô 10 biến, đặc bút nhúng, dụng cụ viết trưng trực tiếp 100 1001000 Môi trường 100 100010000 Vật liệu lọc nano, màng mỏng 10 Bảng : ước tính sản lượng loại vật liệu thiết bị nano khác giới sở tổng quan Tạp chí Hóa học Quốc tế ( 2003 - 2004 ) nghiên cứu thị trường (BCC 2001 ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Và nhiều ứng dụng khác: Làm lốp xe phận xe hơi… TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 1: Các chế kháng khuẩn nano bạc ? A B C D Vơ hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy vi khuẩn Ngăn chặn trình chép DNA Ngăn trình xâm nhập vi khuẩn A& B Đáp án đúng: D TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 2: Cơ chế vơ hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy vi khuẩn nano Ag+ A Phản ứng với nhóm sunfuahydrin – SH phân tử enzym chuyển hóa oxy B Phản ứng với hydro –H phân tử enzym chuyển hóa oxy C Phản ứng với nhóm nitrohydrin – NH phân tử enzym chuyển hóa oxy D Cả A C Đáp án đúng: A TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 3: Trong tính chất điện nano vàng hiệu ứng chắn Coulomb làm cho đường I-U: A Nhảy bậc với giá trị bậc sai khác lượng e/2R cho U e/RC cho I B Nhảy bậc với giá trị bậc sai khác lượng e/RC cho U e/2R cho I C Nhảy bậc với giá trị bậc sai khác lượng e/2C cho U e/RC cho I D Cả A, B, C sai Đáp án đúng: C TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 4:Tính chất tạo khả nhả thuốc nano vàng ? A Năng lượng ánh sáng hấp thụ tiêu tan vào hạt xung quanh làm tăng nhiệt độ môi trường xung quanh B Nhiệt độ môi trường xunh quanh C Sự gia tăng số lượng hạt nano vàng hấp thụ lượng ánh sáng D Khả thẩm thấu hạt nano vàng Đáp án đúng: A TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 5: Vật liệu polyme nanocomposite loại vật liệu composite với hàm lượng chất gia cường khoảng %? A 0,1%-0,7% B 2%-8% C 1%-7% D Cả đáp án sai Đáp án đúng: C TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Câu 6:Tính chất sau vật liệu polyme/clay nanocompozit? A Tính chất học thấp B Tính chất che chắn C Khả phân hủy sinh học cao D Khả chịu nhiệt chống cháy tốt Đáp án đúng: A TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ