Công trình ÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa Tp HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 1: PGS TS Ngô Thanh An
Cán bӝ chҩm nhұn xét 1 : PGS TS NguyӉQĈuQK7KjQK
Cán bӝ chҩm nhұn xét 2 : TS Trҫn Thөy TuyӃt Mai
LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi HӑF%iFK.KRDĈ+4*7SHCM nJj\WKiQJQăP
Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm: 1 Chӫ tӏch HӝLÿӗng: PGS TS Lê Minh ViӉn 2 Cán bӝ phҧn biӋn 1: PGS TS NguyӉQĈuQK7KjQK 3 Cán bӝ phҧn biӋn 2: TS Trҫn Thөy TuyӃt Mai 4 Ӫy viên: TS Võ Thӏ 7KX1Kѭ
7KѭNê PGS TS NguyӉn Quang Long
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұn YăQÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
Trang 37Ç1Ĉӄ TÀI: 1JKLrQFӭXWәQJKӧSYұWOLӋXQDQR.ӁP3KRVSKDWHGҥQJUӛQJVӱGөQJSKѭѫQJSKiSVRIW- WHPSODWHӭQJGөQJOjPFKҩWPDQJQDQR
I NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
- Nghiên cӭu tәng hӧp khuôn mүu mӅm bҵng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt và ҧQKKѭӣng cӫa chҩt
ÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһWÿӇ làm khuôn mүu tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate
- Nghiên cӭu tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate bҵng khuôn mүu mӅm
- Phân tích vұt liӋu nano hollow zinc phosphate bҵQJ SKѭѫQJ SKiS 4XDQJ SKә hӗng ngoҥi
chuyӇQÿәi Fourier (FTIR); Kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua (TEM); Tán xҥ iQKViQJÿӝng (Dynamic light scattering - DLS)
- Xây dӵng quy trình tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphaWH Fy NtFK WKѭӟc nhӓ KѫQ
150nm
II NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 21/09/2020
III NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 21/12/2020 IV CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN 1: PGS TS Ngô Thanh An
7S+&0QJj\WKiQJQăP
75ѬӢ1*.+2$.Ӻ7+8Ұ7+Ï$+Ӑ&
Trang 4CҧPѫQHP1JX\ӉQ9ăQ7Xҩn và các anh chӏ em, bҥn bè, bӝ môn Kӻ thuұt Hóa lý và phân tích, khoa Kӻ Thuұt Hóa HӑFWUѭӡQJĈҥi hӑF%iFK.KRD7S+&0ÿmJL~Sÿӥ tôi thӵc hiӋQÿӅ tài
CҧPѫQDQK1JX\Ӊn ViӃt Doanh, anh NguyӉn Trӑng tuҩQYjFiFÿӗng nghiӋp tҥi trung tâm Pháp y Tp Hӗ Chí Minh và nhӳQJQJѭӡi bҥn thân thiӃt luôn ӫng hӝ và ÿӝng viên tҥo mӑLÿLӅu kiӋQÿӇ W{LKRjQWKjQKFKѭѫQJWUuQKFDRKӑc
Xin chân thành cҧPѫQ
/r7KӃ1KkQ
Trang 5TÓM TҲT LUҰ19Ă1
Nghiên cӭu này tұp trung vào viӋc tәng hӧp nano hollow zinc phosphate sӱ dөng
SKѭѫQJSKiSNKX{QPүu mӅm thông qua phҧn ӭng kӃt tӫa Zn(NO3)2 và (NH4)2HPO4 Chҩt hoҥW ÿӝng bӅ mһt 1,1,1-WULV K\GUR[\PHWK\O SURSDQ 703 ÿѭӧc sӱ dөng làm khuôn mүu cho quá trình tәng hӧp Ngoài ra, n-octanol - mӝt chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһWFNJQJÿѭӧc thêm vào dung dӏFKÿӇ nghiên cӭu sӵ WѭѫQJWiFJLӳa hai chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt Hai thông sӕ phҧn ӭng bao gӗm nhiӋWÿӝ (0, 15 và 30 oC) và pH 8,5 lҫQOѭӧt ÿѭӧc kiӇPWUDÿӇ WuPUDÿLӅu kiӋn tӕLѭXFKRTXiWUuQKWәng hӧp KӃt quҧ TEM cho thҩy các hҥt nano kӁm photphat rӛQJFyNtFKWKѭӟc 20 - 50nm hình thành ӣ ÿLӅu kiӋn 0 0C và pH 8,5 Có thӇ nhұn ra rҵng vұt liӋu nano rӛng rҩt thuұn lӧLÿӇ tҥo ra ӣ nhiӋWÿӝ thҩp Ĉһc biӋt, sӵ có mһt cӫa n-octanol làm cho nano hollow zinc phosphate giҧPNtFKWKѭӟc, khoang rӛng lӟQYjÿӗQJÿӅu vӅ hình thái
ABSTRACT
This study focuses on the synthesis of nano hollow zinc phosphate using soft - template method through precipitation of Zn(NO3)2 and (NH4)2HPO4 A surfactant of 1,1,1-tris(hydroxymethyl) propane (TMP) was applied as the template for synthesizing process In addition, n-octanol ± a co-surfactant was also added to solution in order to study the interaction between the two surfactants Two reaction parameters including temperature (0, 15, and 30 oC) and pH 8.5 were respectively examined to figure out the optimal condition for synthesis The TEM results showed that hollow zinc phosphate nano particles with size of 20 - 50nm formed at the conditions of 0 0C and pH of 8.5 It could be realized that the hollow nano material was favorable to create at low temperatures Particularly, the presence of n-octanol made the nano hollow zinc phosphate obviously decrease in size
Trang 83.2 KӃt quҧ hình thái hӑc TEM 37
3.3 KӃt quҧ phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥWWKHRSKѭѫQJSKiSWiQ[ҥ iQKViQJÿӝng (DLS) 43
3.4 Ҧnh Kѭӣng cӫa chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһt n-octanol 45
&KѭѫQJ .ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 49
DANH MӨC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HӐC 50
TÀI LIӊU THAM KHҦO 56
Trang 9DANH MӨC HÌNH ҦNH
Hình 1: Cҩu tҥo cӫa hollow 7
Hình 2: Hình TEM cӫa hydroxyl kӁm phosphate nanospheres tәng hӧp bӣi Yuan et al tҥi (a) 0; (b) 20; (c) 35; (d) 50 °C 12
Hình 3: ChӃ tҥo các nanoreservoirs silica rӛng rӛQJÿѭӧc kích hoҥt bҵng cách sӱ dөng liên kӃt disulfide làm liên kӃt trung gian 13
+uQK 6ѫÿӗ minh hӑa các HMSNs kích hoҥt Redox nӝLEjRÿӇ ÿLӅu trӏ khӕi u nhҳm mөc tiêu 13
Hình 5: Mô hình phân tӱ hoҥWÿӝng bӅ mһt 14
Hình 6: Giá trӏ sӭF FăQJ EӅ mһt chҩt hoҥW ÿӝng bӅ mһW WѭѫQJ ӭng vӟi các axit carboxylic khác nhau 18
+uQK Ĉӗ thӏ vӅ mӕi quan hӋ οGvà r 19
+uQK 6ѫÿӗ pha cӫa micelles 21
Hình 9: Mô hình chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt vӅ tính toán hӋ sӕ xӃp khӕi 22
Hình 10: Micelle hình thành tҥi các giá trӏ khác nhau cӫa hӋ sӕ xӃp khӕi 24
+uQK Ĉӗ thӏ hình thành Micelle cӫa chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt ion 26
+uQK Ĉӗ thӏ hình thành micelle cӫa chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt không ion 27
Hình 13: Vai trò cӫa chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһt 28
Hình 14: công thӭc cҩu tҥo cӫa Trimethylolpropane (TMP) 28
Hình 15: Sӵ hình thành PLFHOOHV703WURQJQѭӟc 30
Hình 16: Quy trình tәng hӧp hollow zinc phosphate 33
Hình 17: quy trình tәng hӧp vұt liӋu hollow zinc phosphate 35
Hình 18: KӃt quҧ FTIR 37
Hình 19: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP 38
Hình 20: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP 38
Hình 21: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP 39
Hình 22: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 30oC 39
Trang 10Hình 23: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 30oC 40
Hình 24: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 15oC 40
Hình 25: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 0oC 41
Hình 26: DLS hҥt kӁm phosphate tҥi 30 oC 43
Hình 28: DLS hҥt KӁm phosphat tҥi 0 oC 44
Hình 29: Hình TEM KӁm phosphat tҥi 0oC và có mһt cӫa n-octanol 46
Hình 30: Hình TEM KӁm phosphat tҥi 0oC và có mһt cӫa n-octanol 46
+uQK &ѫFKӃ ÿӗng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt cӫa n-octanol 47
Hình 32: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate 48
Trang 11DANH MӨC BҦNG
Bҧng 1 1: Bҧng tính toán các hình micelle khác nhau 23
Bҧng 1 2:Dӵ ÿRiQKuQKGҥng cӫa các cҩu trúc tӵ lҳp ráp trong dung dӏch 24
Bҧng 1 3: Tính chҩt vұt lý cӫa TMP 29
Bҧng 1 4: Sӵ әQÿӏQKNHRWѭѫQJӭng vӟi giá trӏ thӃ zeta 30
Trang 12DANH MӨC TӮ VIӂT TҲT
ACRONYM
Trang 13+ѭӟng tiӃp cұQÿӇ tҥo ra vұt liӋu nano ӣ dҥng cҫu rӛng hiӋQQD\WKѭӡng sӱ dөng Oj SKѭѫQJ SKiS KDUG-WHPSODWH >@ 3KѭѫQJ SKiS WKӭ KDL FNJQJ KD\ ÿѭӧc sӱ dөng là SKѭѫQJSKiSOjPPXӗi KLUNHQGDOOÿӕi vӟi mӝt sӕ vұt liӋu chӑn lӑc cho phép hình thành hҥt cҫu [11-12]
Trang 147URQJSKѭѫQJSKiSKDUG-template, các hҥWQDQRÿѫQSKkQWiQYjNK{QJEӏ tұp hӧp sӁ hoҥWÿӝQJQKѭNKX{QPүu cӭng, vӟi lӟp phӫ bên ngoài Khi loҥi bӓ phҫn khuôn (lõi bên trong) sӁ dүQÿӃn viӋc hình thành các hình cҫu rӛng cuӕi cùng Mӝt loҥt vұt liӋu ÿmÿѭӧc sӱ dөng làm khuôn mүu cӭQJQKѭ$O2O3, SiO2, SnO2, TiO2, LaF3, Co9S8, Cu2S, CuS, CdSe, Ag, Au, Pd v.v [1,13-14] Ngoài kӻ thuұt mүu cӭng (hard-WHPSODWH QKѭÿӅ cұp ӣ trên, trong mӝt sӕ WUѭӡng hӧp thұm chí các hҥt nano rӛQJFyNtFKWKѭӟc lӟn còn có thӇ ÿѭӧc chuyӇQÿәi trӵc tiӃp thành nhӳng quҧ cҫu rӛng nano bҵQJSKѭѫQJSKiSlàm muӗi Kirkendall [1,11-12] Mһc dù các kӻ thuұt mүu cӭQJÿѭӧc áp dөng rӝng rãi, tuy nhiên, hҥn chӃ chính cӫDSKѭѫQJSKiSQj\ÿyOjVӵ sҹn có cӫa các hҥWQDQRÿѫQphân tán và không bӏ kӃt tө+ѫQQӳa, viӋc loҥi bӓ phҫn khuôn mүu cӭng bên trong mà không phá hӫy lӟp vӓ mӟLÿѭӧc tҥo thành có thӇ sӁ rҩt phӭc tҥSĈӕi vӟi các các vұt liӋu hҥt rӛng ӭng dөng làm vұt chӭDSKѭѫQJSKiSNKX{QPүu cӭng thӵc sӵ rҩt bҩt lӧi YuNKLÿyÿӕLWѭӧng cҫn mang/chӭa sӁ phҧLÿѭӧFÿѭDYjRErQWURQJTXҧ cҫu rӛng sau khi loҥi bӓ phҫn khuôn mүu
Bên cҥQKSKѭѫQJSKiSKDUG-WHPSODWHQKѭYӯa nêu trên HiӋQQD\QJѭӡLWDFNJQJÿmEҳWÿҫu quan tâm nhiӅXÿӃQSKѭѫQJSKiSVRIW-template [15] Trong mӝt sӕ WUѭӡng hӧSSKѭѫQJSKiSVRIW-template tӓ ra có nhiӅXѭXÿLӇm nәi trӝLKѫQ&ѫFKӃ cӫDSKѭѫQJpháp soft ± template dӵa vào viӋc sӱ dөng các vұt liӋu mӅPQKѭJLӑWQKNJWѭѫQJGҫu WURQJQѭӟc hoһFQѭӟc trong dҫu, tұp hӧp nhiӅXSRO\PHUERQJEyQJNKt«ÿӇ tҥo ra cҩu WU~FO}LErQWURQJYjErQQJRjLÿѭӧc phӫ mӝt lӟp vӓ6DXÿyFiFYұt liӋu khuôn mүu mӅm sӁ bӏ loҥi bӓ ÿӇ tҥo nên khoҧng trӕng bên trong và hҥt rӛQJÿѭӧc hình thành
Tӯ nhӳng phân tích ӣ trên, có thӇ nhұn thҩy hҥt cҫu rӛQJQDQRÿDQJOj[XKѭӟng phát triӇn cӫDOƭQKYӵFQDQRYjÿmQKұQÿѭӧc sӵ quan tâm rҩt lӟn tӯ các nhà khoa hӑc trên thӃ giӟL7URQJ[XKѭӟQJFKXQJÿyKҥt cҫu rӛng nano kӁPSKRVSKDWHÿDQJÿѭӧc nghiên cӭu mҥnh mӁ vì nhӳng tính chҩWѭXYLӋt cӫa vұt liӋXFyWtQKWѭѫQJKӧp sinh hӑc cao này
Trang 15ĈmFyPӝt sӕ công bӕ khoa hӑc vӅ viӋc tәng hӧp vұt liӋu nano kӁm dҥng cҫu rӛng [16-@7X\QKLrQFKѭDFyQJKLrQFӭu nào thành công trong viӋc tәng hӧp hҥt nano kӁm phosphate (ӣ dҥng cҫu rӛng, tách rӡi nhau) KӃt quҧ nghiên cӭu chӍ mӟi dӯng lҥi ӣ viӋc tҥRÿѭӧc các dҥng cҩu trúc rӛng, và do vұ\NKy[iFÿӏQKÿѭӧFNtFKWKѭӟc hҥt, FNJQJQKѭNK{QJFyÿѭӧc nhӳQJÿһFÿLӇm nәi trӝLQKѭFӫa hҥt cҫu rӛng nano
1.2 éW˱ͧng khoa h͕c
Vӟi sӵ tiӃn triӇn cӫa khoa hӑc nano và công nghӋ nano, hiӋn nay, các nghiên cӭu ÿDSKҫn tұp trung vào viӋc vұn dөQJFiFÿһc tính cӫa hҥt nano thông qua viӋc kiӇm soát NtFKWKѭӟc, thành phҫn và hình thái hӑc cӫa chúng Khi nghiên cӭu vӅ vұt liӋu nano, trӑQJWkP KjQJÿҫu cӫa các nhà khoa hӑF ÿmGҫn dҫn chuyӇn dӏch tӯ viӋc tәng hӧp, kiӇPVRiWKuQKWKiLYjÿһc tính cӫa các tính chҩt sang quá trình nghiên cӭu các chӭc QăQJYjWLӋn ích cӫa viӋc tích hӧp các vұt liӋu ӭng dөQJYjRWURQJFiFOƭQKYӵc hóa hӑc, vұt lý, sinh hӑc và y tӃ ViӋc xây dӵng các vұt liӋXQDQRÿDFKӭFQăQJWtFKKӧp hai hoһc nhiӅu chӭFQăQJYjRPӝWKuQKWKiLÿmÿҥWÿѭӧc thông qua kӻ thuұt phӫ bӅ mһt, tҥo ra mӝt loҥi chҩt mӟLÿѭӧc gӑi là hҥt nano vӓ lõi (core-shell) Các vұt liӋu vӓ O}Lÿmÿѭӧc nghiên cӭu phát triӇn và mӣ rӝng ra theo nhiӅXKѭӟng ӭng dөQJNKiFQKDXGRWtQKÿDQăQJFӫDFK~QJ ÿҥWÿѭӧc thông qua sӵ hình thành nhiӅu lӟp vӓ +ѫQQӳa, viӋc loҥi bӓ phҫn lõi cӫa cҩu trúc vӓ-lõi sӁ tҥRUDFѫKӝi tuyӋt vӡLÿӇ xây dӵQJÿѭӧc nhӳng cҩu trúc rӛQJÿDFKӭFQăQJFyNKҧ QăQJOѭXWUӳ khәng lӗ, mұWÿӝ thҩp và tính chҩt quang hӑc có thӇ ÿLӅu chӍQKÿѭӧc Ngoài ra, viӋc chӃ tҥo các vұt liӋXQDQRFyÿһc tính rӛng, vӟi lӟp vӓ xӕp sӁ tҥo ra mӝt loҥi vұt liӋu mӟi, có khҧ QăQJӭng dөng linh hoҥWYjÿDGҥng vào quá trình xúc tác, OѭXJLӳ QăQJOѭӧng và y sinh hӑc Trong vài thұp kӹ qua, nghiên cӭXWURQJOƭQKYӵc phân phӕi thuӕc bҵng cách sӱ dөng hӋ thӕng hҥt phân phӕi là vұt mang các phân tӱ thuӕc lӟn và nhӓ ÿDQJÿѭӧc chú ý HӋ thӕng hҥWWѭѫQJWӵ QKѭKҥt QDQR QDQRSDUWLFOH ÿmÿѭӧc sӱ dөQJQKѭOjORҥi vұt liӋu biӃQWtQKÿӇ cҧi thiӋn các tính chҩWGѭӧFÿӝng lӵc hӑFYjGѭӧc tính cӫa các loҥi phân tӱ thuӕFÿmÿѭӧc báo cáo trong tài liӋu Nhӳng hҥt nano loҥi này có tiӅPQăQJUҩt to lӟn trong viӋc phân phӕi thuӕc hiӋu quҧ ÿӃn các mô bӋnh HӋ thӕng chҩWPDQJQj\NKLÿѭӧFÿѭDYjRFѫWKӇ, sӁ giúp bҧo vӋ
Trang 16sӵ tӗn tҥi cӫa thuӕc trong hӋ tuҫn hoàn, bên cҥQKÿyVӁ cho phép chúng ta kiӇm soát ÿѭӧc quá trình mang thuӕFKѭӟQJÿtFK>@+Ӌ thӕng phân phӕi thuӕc dӵa trên hҥt nano có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trong quá trình mang thuӕc nhҵPYjRÿ~QJFiFYӏ trí cӫa tӃ bào bӋQKÿӇ cҧi thiӋn sӵ hҩp thu cӫa thuӕc kém hòa tan và mөc tiêu cӫa thuӕFÿӃn vӏ trí cө thӇ và khҧ dөng cӫa thuӕc [19]
7UrQFѫVӣ nhӳQJSKkQWtFKQKѭYұy, nhóm nghiên cӭXÿmKuQKWKjQKêWѭӣng tәng hӧp vұt liӋu hҥt rӛng nano kӁPSKRVSKDWHFyWtQKWѭѫQJWKtFKVLQKKӑc cao, kích WKѭӟc nano, có khoang rӛng, diӋn tích bӅ mһt lӟn nhҵPÿӏQKKѭӟng ӭng dөng trong dүn truyӅn thuӕF[~FWiFOѭXJLӳ QăQJOѭӧng MһFGQKѭÿmSKkQWtFKWURQJSKҫn tәng quan tài liӋu ӣ trên, viӋc tәng hӧp hҥt nano kӁm phosphate dҥng cҫu rӛQJFNJQJÿmÿѭӧc mӝt sӕ nhóm nghiên cӭu triӇQNKDLQKѭQJKLӋn nay, tҩt cҧ các tác giҧ ÿӅu sӱ dөng mӝt loҥi chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt duy nhҩt là 1,1,1-7ULV K\GUR[\PHWK\O HWKDQH 70( ÿӇ làm chҩt tҥo cҩu trúc cho quá trình tәng hӧSWKHRSKѭѫQJSKiSVRIW-WHPSODWHĈk\OjPӝt loҥi chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt không ion, có cҩu trúc mҥch alkan ngҳn nên dүQÿӃn khҧ QăQJFyWKӇ tҥo ra các mixen dҥng cҫu vӟLÿѭӡng kính nhӓÿӗng thӡi dүQÿӃn sӵ giҧm sӭFFăng bӅ mһt không lӟQ WURQJWѭѫQJTXDQVRViQKYӟi các chҩt hoҥWÿӝng có mҥch DONDQGjLKѫQ &KtQKQKӳng giӟi hҥQQKѭWKӃ có thӇ dүQÿӃn sҧn phҭPWKXÿѭӧc (các hҥt nano cҫu rӛQJFyÿѭӡng kính hҥn chӃÿӝ rӛQJNK{QJFDRFNJQJQKѭNKҧ QăQJEӅn vӳng cӫa hҥt phân tán trong pha liên tөc sӁ NpP ĈLӅXQj\ÿzLKӓi cҫQ[HP[pWÿӃn viӋc ӭng dөng mӝt chҩt tҥo cҩu trúc có mҥFKDONDQGjLKѫQ&KtQKYuOêGRÿyWURQJkhuôn khә nghiên cӭu này, nhóm sӁ ÿӏQKKѭӟng sӱ dөng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt 1,1,1-Tris(hydroxymethyl) propane (TMP) (nhiӅX KѫQ 70( Pӝt nhóm CH2