Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 589 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
589
Dung lượng
17,01 MB
Nội dung
VIệN KHOA HọC Và CÔNG NGHệ VIệT NAM Bộ SáCH CHUYÊN KHảO HộI ĐồNG BIÊN TậP Chủ tịch Hội đồng: GS.TSKH. Đặng vũ minh Phó Chủ tịch Hội đồng: GS.TSKH. Nguyễn Khoa Sơn pgs.tskh. Nguyễn Tác An, pgs.ts. Lê Trần Bình, pgs.tskh. Nguyễn Văn C, gs.tskh. Vũ Quang Côn, ts. Mai H, gs.vs. Nguyễn Văn Hiệu, gs.TSKH. H Huy Khoái, gs.tskh. Nguyễn Xuân Phúc, gs.ts. Bùi Công Quế, gs.tskh. Trần Văn Sung, pgs.ts. Phạm Huy Tiến, gs.ts. Trần Mạnh Tuấn, gs.tskh. Nguyễn ái Việt. Lời giới thiệu Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam l cơ quan nghiên cứu khoa học tự nhiên v công nghệ đa ngnh lớn nhất cả n'ớc, có thế mạnh trong nghiên cứu cơ bản, nghiên cu v phát triển công nghệ, điều tra ti nguyên thiên nhiên v môi tr'ờng Việt Nam. Viện tập trung một đội ngũ cán bộ nghiên cứu có trình độ cao, cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại đáp ứng các yêu cầu về nghiên cứu v thực nghiệm của nhiều ngnh khoa học tự nhiên v công nghệ. Trong suốt 30 năm xây dựng v phát triển, nhiều công trình v kết quả nghiên cứu có giá trị của Viện đC ra đời phục vụ đắc lực cho sự nghiệp xây dựng v bảo vệ Tổ quốc. Để tổng hợp v giới thiệu có hệ thống ở trình độ cao, các công trình v kết quả nghiên cứu tới bạn đọc trong n'ớc v quốc tế, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam quyết định xuất bản bộ sách chuyên khảo. Bộ sách tập trung vo ba lĩnh vực sau: Nghiên cứu cơ bản; Phát triển v ứng dụng công nghệ cao; Ti nguyên thiên nhiên v môi tr'ờng Việt Nam. Tác giả của các chuyên khảo l những nh khoa học đầu ngnh của Viện hoặc các cộng tác viên đC từng hợp tác nghiên cứu. Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam xin trân trọng giới thiệu tới các quý độc giả bộ sách ny v hy vọng bộ sách chuyên khảo sẽ l ti liệu tham khảo bổ ích, có giá trị phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ, đo tạo đại học v sau đại học. Hội đồng Biên tập LI NÓI U Vt liu polyme phn ln c phát minh ra trong na cui th k trc. Nó ã góp phn quan tr$ng trong các ngành k& ngh và trong (i sng hàng ngày c*a con ng(i. Nh+ng n,m cui th k 20 u th k 21 th0c s0 vt liu polyme ã làm nên “th(i 3i 4 nh0a”. Tuy nhiên, nhu cu cho cu8c sng c*a con ng(i òi h:i ngày càng cao và ngày càng hoàn thin. Vì v y, nh+ng vt liu mi trên c< s= nh+ng polyme >c bit ã c tp trung nghiên c@u và tìm tòi. Aó là lBnh v0c vt liu polyme ch@c n,ng và vt liu lai cCu trúc nano. Nh+ng lo3i vt liu mi này, iEn hình nh: vt liu in t h$c phân t (molecular electronic), quang t (photonics), tin h$c, in t sinh h$c (bionics) cho n vt liu n,ng lng, vt liu mô ph:ng sinh h$c… Nó không nh+ng áp @ng c nhu cu c*a các ngành k& ngh cao, nhu cu vL cu8c sng hàng ngày c*a con ng(i còn t3o ra môi tr(ng sng hài hoà h<n, s3ch sM và thú vN h<n. Vi nh+ng yêu cu cCp thit c*a cu8c sng, vic giOng d3y và nghiên c@u vL polyme ch@c n,ng và vt liu lai cCu trúc nano ang c triEn khai trên ph3m vi toàn th gii. Q Vit Nam, hu ht các tr(ng 3i h$c và các vin nghiên c@u cRng bSt u triEn khai nghiên c@u và ào t3o các nhà khoa h$c vL lBnh v0c khoa h$c vt liu mi mT này. Ph3m vi nghiên c@u và @ng dVng bao trùm cO các ngành tin h$c, vt lý, hoá h$c, sinh h$c và môi tr(ng. Vì vy, vic biên so3n 1 tài liu chuyên khOo vL i tng polyme ch@c n,ng và vt liu lai cCu trúc nano là ht s@c cn thit và bY ích cho các cán b8 giOng d3y, nghiên c@u viên và các nhà khoc h$c chuyên ngành. Cun sách chuyên khOo: POLYME CHC NNG VÀ VT LIU LAI CU TRÚC NANO c biên so3n t\ nh+ng kt quO nghiên c@u c*a các L tài Nghiên c@u c< bOn c*a B8 Khoa h$c và công ngh và các L tài trong ch<ng trình nghiên c@u vL khoa h$c vt liu c*a Vin Khoa h$c và Công ngh Vit Nam tài tr. A4ng th(i, cun sách cRng c biên so3n t\ nh+ng tài liu bài giOng t3i tr(ng A3i h$c Công ngh, A3i h$c Quc gia Hà N8i và Vin Khoa h$c và Công ngh tiên tin Nht BOn (Japan Advanced Institute of Science and Technology - JAIST) và nh+ng tài liu tham khOo mi nhCt vL lBnh v0c này trên th gii. Tuy nhiên, vì trình 8 và kin th@c có h3n, m>t khác cun sách L cp vL nhiLu lBnh v0c khoa h$c mi t\ vt lý, hoá h$c, sinh h$c, công ngh nano…, và tác giO phOi tham khOo nhiLu ngu4n tài liu t\ nh+ng ngôn ng+ khác nhau: Anh, A@c, Nht, Hàn, vì vy cun sách không tránh kh:i nh+ng sai sót vL kin th@c cRng nh ngôn t\ s dVng. Tác giO mong $c giO thông cOm và góp ý E có thE sa ch+a kNp th(i. AE xuCt bOn c cun sách này, tác giO xin chân thành cOm <n VV Khoa h$c t0 nhiên và xã h8i thu8c B8 Khoa h$c và Công ngh, Ch<ng trình Vt liu, nhà xuCt bOn Khoa h$c T0 nhiên và Công ngh thu8c Vin Khoa h$c và Công ngh Vit Nam. Tác giO cRng xin cOm <n vin s& Nguyhn V,n Hiu ã tin t=ng giao trách nhim và t3o nhiLu iLu kin E hoàn thành các L tài khoa h$c, cOm <n các b3n 4ng nghip ã tn tình giúp i E tác giO có thE hoàn thành cun sách này. Tác giO xin cOm <n các b3n 4ng nghip t\ Úc, Hàn Quc, Nht BOn, A@c… ã giúp i vL tài liu, cho phép tham khOo, trích dln m8t s phn quan tr$ng c*a cun sách. Cui cùng xin cOm <n v con và nh+ng ng(i thân ã 8ng viên khuyn khích E tôi hoàn thành cun sách này. Hà Ni, Thu nm 2008 Tác gi Nguyn c Ngha Email: ducnghia264@fpt.vn Phn I POLYME CHC NNG ( FUNCTIONAL POLYMERS) [...]... Photo polyme 11 2 Cỏc ph%n &ng quang hoỏ trong photopolyme 2.1 Trựng h p quang 2.1.1 Ch2t kh;i mo quang Cỏc monome hJ vinyl cú kh& n#ng trựng h%p quang khi cỏc b c x ỏnh sỏng cú b 7c súng thớch h%p Trong tr Dng h%p cú s d"ng ch t kh i mo quang (photoinitiator: PI), ph&n ng trựng h%p quang x&y ra theo c ch* sau: Chất khơi m o quang (PI) hv Al Sự polyme hoá (sự tạo liên kết ngang) monomer (M) hoặc polymer... CH3 CO2 CH3 OCH3 O CH3 CO CH3 CH3 PMMA CH3 CH 2 C CH 2 C Sự suy biến polyme C O O CH3 CH3 CH3 CH 2 C CH2 C n C O C O CH3 CH3 PMIPK hv CH3 CH3 CH 2 C CH2 C n C O CH3 CO CH3 Sự suy biến polyme Ph n I Ch ng 1 Photo polyme 21 S CH2 HO R OCH O n CH2 ROH NO2 R= S CH2 CH2O S OCH2CH2 CH3 [XIX] S C S CH2 CH2SO2 CH2 CH2 CH3 3 *ng d,ng c-a photopolyme 3.1 T.o 7nh quang (Photoimaging) 3.1.1 B n in ! ! ! ! B&n in... N N R' C H RNH 2 C H RHN C C C C C N O OH N O2 R R RNO2 2.4.4 Cỏc polyme cú kh nAng suy biFn quang M0t sX lo i polyme r t dA bM phõn hu/ khi cú tỏc d"ng c6a ỏnh sỏng nh tia t ngo i, tia !iJn t , tia X L%i d"ng tớnh ch t ny ng Di ta !ó ch* t o ra m0t sX lo i photoresist Vớ d" nh electroresist, X-ray Resist Quỏ trỡnh phõn hu/ quang c6a polyme x&y ra nh sau: CH3 CH3 CH2 C CH2 C hv CH3 CH3 CH2 C CH2 C n... trong polyme, khi !ú nú l c u nXi m ng giEa cỏc m ch polyme non L%i d"ng !2c tớnh ny, khi cho h%p ch t azid hBn h%p v7i cao su vũng hoỏ ta nh9n ! %c m0t lo i photoresist õm O N3 CH CH N3 cao su mạch vòng (cyclzed rubbler) hv liên kết ngang (crosslinking) PR âm 2 , 6 - di(4' - azidobenzal)cyclohexanone Ngoi ra cú nhiou h%p ch t nhiou azid khỏc cFng ! %c nghiờn c u v ng d"ng !b !úng rn th ! Tivi (m^u R, G, B) Nguyn c Ngha 22 ! ! TFT LCD (panel phng) b0 ldc m^u Vidio camera 3.6 B@ nhA quang ! ! ! ! ! Cỏc polyme cromic quang Cỏc polyme !ỏp ng quang Cỏc polyme quang phi tuy*n (NLO) Hole burning quang hoỏ (PHB) Ferroelectric LCP 3.7 Phộp chDp 7nh laze ! Kp thu9t t o &nh ba chiou quang 3.8 MuGi bicromat gelatin 3.9 T.o mng quang... Keo dớnh UV iốn huwnh quang ba chiou (CAD - CAM) 4 Cụng ngh2 quang kh4c (Photolithography) Hỡnh 10: Khuynh hng phỏt trin ca cụng ngh photolithography Ph n I Ch ng 1 Photo polyme 23 4.1 TK mng mLng photoresists M2n cỏc lAp nano (nanolayers) Advanced Photolithography Photoresist (PR) Si wafer 1) PR coating Resolution IC Chip [bit DRAM] G-line (436nm) 0.50 àm I-line (365nm) 0.40 àm h [L&S] 0.80 àm 4~64M... - distyrylpyrazine Ph O HN O O CH3 N R thymine hv > 260 nm hv < 260 nm Me Me O HN O NH N N R R dimer O Ph n I Ch ng 1 Photo polyme 17 2.3.2 Quỏ trỡnh quang hoỏ bLi h4p ch2t dichromate H%p ch t dicromat khi cú tỏc d"ng c6a ỏnh sỏng, crom(VI) chuybn thnh crom (III) v t o m ng v7i polyme non nh PVA, gelatin trS thnh h%p ch t khụng tan trong n 7c L%i d"ng tớnh ch t ny, ng Di ta ch* t o ra c&m quang õm ta... t#ng lờn 100-500 l^n Quỏ trỡnh quang c^u c6a Polyvinylcinnamat x&y ra theo c ch* sau: Nguyn c Ngha 16 Ph PVA CH 2 CH CH COCl O CH OC CH CH Ph Polyvinyl cinnamate hv OCO CH CH Ph Ph (Tạo liên kết ngang) cấu trúc cyclobutane CH CH COO ib t#ng kh& n#ng chMu nhiJt c6a photoresist, ng Di ta ti*n hnh ph&n ng g . sng hài hoà h<n, s3ch sM và thú vN h<n. Vi nh+ng yêu cu cCp thit c*a cu8c sng, vic giOng d3y và nghiên c@u vL polyme ch@c n,ng và vt liu lai cCu trúc nano ang c triEn khai trên. vt lý, hoá h$c, sinh h$c và môi tr(ng. Vì vy, vic biên so3n 1 tài liu chuyên khOo vL i tng polyme ch@c n,ng và vt liu lai cCu trúc nano là ht s@c cn thit và bY ích cho các cán b8. cao và ngày càng hoàn thin. Vì v y, nh+ng vt liu mi trên c< s= nh+ng polyme >c bit ã c tp trung nghiên c@u và tìm tòi. Aó là lBnh v0c vt liu polyme ch@c n,ng và vt liu lai