Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trườngNghiên cứu tính chất vật liệu nano Au, vật liệu tổ hợp ZnOAu, CuOAu và định hướng ứng dụng trong y sinh môi trường
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ HÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LIỆU NANO Au, VẬT LIỆU TỔ HỢP ZnO/Au, CuO/Au VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH & MƠI TRƯỜNG Chun ngành: Vật lí chất rắn Mã số: 9440130.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ Hà Nội, 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ HÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT VẬT LIỆU NANO Au, VẬT LIỆU TỔ HỢP ZnO/Au, CuO/Au VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y SINH & MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Vật lí chất rắn Mã số: 9440130.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : GS.TS Bạch Thành Công TS Phạm Nguyên Hải LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học GS.TS Bạch Thành Công TS Phạm Nguyên Hải Kết trình bày luận án trích dẫn từ báo xuất tơi thành viên nhóm nghiên cứu Số liệu kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án Trần Thị Hà LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Bạch Thành Công TS Phạm Nguyên Hải Hai Thầy người trực tiếp hướng dẫn suốt năm học nghiên cứu sinh, truyền cho niềm đam mê, phương pháp nghiên cứu khoa học hiệu kiến thức kinh nghiệm vô quý báu Các Thầy bảo tận tình chun mơn, động viên tinh thần tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian học tập thực luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn lớn đến PGS.TS Ngạc An Bang, PGS.TS Lê Văn Vũ, Thầy nhiệt tình định hướng nghiên cứu, chia sẻ kinh nghiệm, giúp đỡ nhiều thời gian học tập trường Tôi xin cảm ơn tới TS Nguyễn Quang Hịa, TS Lưu Mạnh Quỳnh, ThS Sái Cơng Doanh, PGS.TS Mai Hồng Hạnh, TS Phạm Văn Thành ThS Trần Thị Ngọc Anh, thầy cô giúp đỡ nhiều trình thực nghiên cứu thực nghiệm, đo đạc để hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Phịng Cơng tác Chính trị sinh viên, Phịng Đào tạo thầy Nguyễn Thanh Bình, thầy Chu Hồng Đức, cô Lương Chi Lan quan tâm đến tiến độ công việc tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Lãnh đạo Khoa Vật lý thầy cô Bộ môn Vật lí chất rắn, thầy Trung tâm Khoa học Vật liệu trang bị cho kiến thức, lời khuyên chân thành, tạo điều kiện thuận lợi để tơi chun tâm học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn cô Đặng Thị Thanh Thủy, thầy Nguyễn Ngọc Đỉnh ln nhiệt tình hỗ trợ, tạo điều kiện cho thực tốt việc học tập nghiên cứu trường Tôi xin gửi lời cảm ơn tới em sinh viên, cựu sinh viên học viên cao học yêu quý: Phạm Thị Hồng, Phi Thị Hương, Nguyễn Phương Mai, Nguyễn Mạnh Hồng, Nguyễn Thị Huyền Trang, Đào Vũ Phương Thảo, Phạm Thùy Linh, Trần Thị Uyên, Nguyễn Tố Phương, Lã Hạnh Nguyên, Nguyễn Thị Huyền, Bùi Thu Hương, Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Hồ Văn Chính, Nguyễn Thùy Linh, Trần Văn Tân… Các em đồng hành tơi suốt q trình thực thí nghiệm thảo luận kết nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ phần kinh phí đào tạo cho tơi thời gian học nghiên cứu sinh Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm Khoa, Ban chủ nhiệm Bộ môn thầy cô Bộ môn Vật lý, Khoa Khoa học Cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, nơi công tác, động viên, chia sẻ công việc tạo điều kiện thuận lợi để tơi có nhiều thời gian cho học tập, nghiên cứu Tôi xin cảm ơn Quỹ học bổng Đại học Quốc gia Hà Nội dành cho NCS có lực nghiên cứu xuất sắc, mã số VNU.2021.NCS.03; Chương trình học bổng đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ nước Quỹ Đổi sáng tạo Vingroup (VINIF), Viện Nghiên cứu Dữ liệu lớn (VinBigdata) tài trợ phần kinh phí cho thực nghiên cứu Tôi xin cảm ơn tới người bạn yêu mến tôi, cảm ơn bạn ln bên động viên, khích lệ thời gian học tập nghiên cứu trường Cuối cùng, tơi xin dành tình cảm đặc biệt lòng biết ơn sâu sắc tới bố mẹ hai bên, anh chị gia đình, đặc biệt Mẹ kính u tơi – Người dành đời nuôi ăn học, yêu thương dõi theo tơi Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến người bạn đời bên đồng hành, sẻ chia, giúp đỡ công việc Anh nguồn lượng tích cực mạnh mẽ giúp tơi vượt qua khó khăn học tập sống Hà Nội, ngày 14 tháng 09 năm 2022 Tác giả luận án Trần Thị Hà MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .5 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .7 DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE BÁN DẪN/KIM LOẠI QUÝ VÀ HIỆU ỨNG TÁN XẠ RAMAN 18 1.1 Tổng quan số vấn đề nghiên cứu Raman tăng cường bề mặt định hướng ứng dụng y sinh môi trường 18 1.2 Tán xạ Raman 21 1.3 Tán xạ Raman tăng cường bề mặt .27 1.3.1 Plasmon 28 1.3.2 Tăng cường điện từ 31 1.3.2.1 Hình trụ hình cầu kim loại 31 1.3.2.2 Tăng cường trường điện từ định xứ .37 1.3.3 Tương tác vật, khoảng cách cấu trúc nano 41 1.4 Tăng cường hóa học .44 1.4.1 Ưu điểm cấu trúc dị thể kim loại-bán dẫn 44 1.4.2 Tăng cường điện từ, truyền điện tích chất bán dẫn tinh khiết 45 1.4.3 Truyền điện tích giao diện kim loại-bán dẫn 47 1.4.3.1 CT cảm ứng plasmon từ kim loại sang chất bán dẫn .47 1.4.3.2 Truyền điện tích trực tiếp từ kim loại sang bán dẫn thông qua phân tử 48 1.4.3.3 Truyền điện tích trực tiếp qua phân tử từ bán dẫn kim loại 49 1.5 Tổng quan số đối tượng vật liệu nghiên cứu luận án .50 1.5.1 Vật liệu ZnO 50 1.5.2 Vật liệu nano CuO 51 1.5.3 Kim loại plasmonic 53 Kết luận chương 56 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .57 2.1 Các công nghệ chế tạo vật liệu 57 2.1.1 Phương pháp thủy nhiệt kết hợp hiệu ứng pin galvanic .57 2.1.2 Phương pháp oxi hóa nhiệt 60 2.1.3 Phương pháp phún xạ 61 2.2 Một số phương pháp nghiên cứu tính chất vật liệu .62 2.2.1 Nhiễu xạ tia X 62 2.2.2 Hiển vi điện tử 63 2.2.3 Tán sắc lượng tia X .65 2.2.4 Quang phổ điện tử tia X 67 2.2.5 Tán xạ Raman 68 2.2.6 Huỳnh quang 69 2.2.7 Hấp thụ truyền qua 70 2.3 Các hệ vật liệu khảo sát .72 2.3.1 Cấu trúc nano vàng đế phẳng 72 2.3.1.1 Chế tạo cấu trúc nano Au đế thủy tinh 72 2.3.1.2 Chế tạo cấu trúc nano Au màng ZnO .72 2.3.2 Hệ vật liệu nano composite ZnO/Au 73 2.3.3 Hệ vật liệu nano lõi/vỏ CuO/Au .74 Chương TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG TĂNG CƯỜNG RAMAN CỦA CẤU TRÚC NANO VÀNG TRÊN ĐẾ PHẲNG 76 3.1 Cấu trúc nano vàng đế thủy tinh 76 3.1.1 Hình thái cấu trúc nano Au 77 3.1.2 Thành phần nguyên tố 80 3.1.3 Khảo sát khả tăng cường Raman cấu trúc nano vàng đế thủy tinh…………… 82 3.2 Cấu trúc nano vàng màng ZnO 88 Kết luận chương 90 Chương TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG TĂNG CƯỜNG RAMAN CỦA THANH NANOCOMPOSITE ZnO/Au 92 4.1 Khảo sát cấu trúc nano ZnO .93 4.2 Khảo sát cấu trúc tính chất nanocomposite ZnO/Au 96 4.3 Khả tăng cường Raman nanocomposite ZnO/Au 102 Kết luận chương 106 Chương TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG TĂNG CƯỜNG RAMAN CỦA DÂY NANO LÕI/VỎ CuO/Au 108 5.1 Khảo sát cấu trúc dây nano CuO .108 5.2 Kết nghiên cứu cấu trúc lõi/vỏ CuO/Au .110 5.3 Khả tăng cường Raman dây nano lõi/vỏ CuO/Au 114 5.4 Sử dụng đế SERS chế tạo nghiên cứu định hướng ứng dụng y sinh môi trường 119 5.4.1 Khảo sát tăng cường Raman Amoxicillin dây nano CuO/Au 119 5.4.2 Khảo sát tăng cường Raman glucose dây nano CuO/Au 121 Kết luận chương 123 KẾT LUẬN .125 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AFM Atomic Force Microscopy Hiển vi Nguyên tử lực AMX Amoxicillin CT Charge transfer Truyền điện tích DC Direct Current Dịng điện chiều EDS Energy Dispersive Tán sắc lượng tia X spectroscopy EM Electromagnetic Tăng cường điện từ enhancement EF Enhancement factor Hệ số tăng cường FETs Field Effect Transitor Transitor hiệu ứng trường FDTD Finite Differential Time Kỹ thuật miền thời gian vi phân hữu Domain hạn MB Methylene Blue Methylene Blue NP Nanoparticle Hạt nano HPLC High performance liquid Sắc ký lỏng hiệu cao Chrotomography HRTEM High Resolution Transmission Kính hiển vi điện tử phân giải cao Electron Microscopy HOMO Highest Occupied Molecular Orbital phân tử cao bị chiếm Orbital