Chương 1 giới thiệu về hóa học nano

HÓA HỌC NANO NANOCHEMISTRY PGS.TS.Nguyễn Thị Phương Phong NỘI DUNG MÔN HỌC 1.GiỚI THIỆU VỀ HÓA HỌC NANO (1) 2.VẬT LiỆU NANO VÀ ỨNG DỤNG (2) 3.PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LiỆU NANO (TOP- DOWN *** BOTTOM-UP) (2) 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LiỆU NANO (1) GIÁO TRÌNH 1.GIÁO TRÌNH HÓA HỌC NANO - Nguyễn Thị Phương Phong 2.HÓA HỌC NANO- Nguyễn Đức Nghĩa, Nhà xuất bản Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2007). 3. VẬT LiỆU TỪ CẤU TRÚC NANO VÀ ĐiỆN TỪ HỌC SPIN - Nguyễn Hữu Đức,Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà nội (2008) 4. NANOCHEMISTRY, Sergeev- Elsivier (2006) 5. NANOMATERIALS & NANOCHEMISTRY, Catherine Bréchignac, Philippe Houdy, Marcel Lahmani - European Materials Research Society (2006) 6. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Nano? Single Hair Width = 0.1 mm = 100 micrometers = 100,000 nanometers ! 1 nanometer = one billionth (10-9) meter KÍCH THƯỚC NANO? [...]... điện tử 10 – 10 0 - Qng đường tự do trung bình khơng đàn hồi - Hiệu ứng đường ngầm Từ 1 – 10 0 1 – 10 - Vách domain, tương tác trao đổi 10 – 10 0 - Qng đường tán xạ spin 1 – 10 0 - Giới hạn siêu thuận từ 1 – 10 0 10 – 10 0 - Độ sâu bề mặt kim loại 10 – 10 0 - Hấp thụ plasmon bề mặt Xúc tác - Hố lượng tử (bán kính Bohr) - Độ dài suy giảm Quang 5 – 10 0 10 – 500 - Hình học topo bề mặt 1 – 10 KÍCH THƯỚC NANO? Hiệu... Metal Nanoparticles Au Au CO CO2 X CO CO2 Chemistry changes with Size! See, for example: Valden et al., Science 19 98,2 81, 16 47 Scott et al., J Phys Chem B 2005, 10 9, 692 Hiệu ứng bề mặt Đường nano (nm) Năng Năng lượng bề lượng bề mặt / Năng trên bề mặt mặt lượng tổng (%) (%) kính hạt Số Tỉ số (erg/mol) ngun ngun tử tử 10 30.000 20 4.8 10 11 7,6 5 4.000 40 8,6 10 11 14,3 5 4.000 40 8,6 10 11 14,3 1 30... NGHIÊN CỨU CỦA HĨA HỌC NANO Hiệu ứng cầm tù lượng tử Do kích cỡ của HẠT NANO nhỏ, những hạt dẫn bị cầm tù trong một khơng gian nhỏ hơn trong bán dẫn khối Sự cầm tù lượng tử (quantum confinement effect) các exciton (một chuẩn hạt sinh ra do sự liên kết của điện tử và lỗ trống) là ngun nhân làm cho những tính chất quang - điện của HẠT NANO phụ thuộc vào kích cỡ của nó Nếu kích cỡ của HẠT NANO càng giảm xuống... NANO Nanophysics Nanochemistry PHƯƠNG PHÁP TOPDOWN (Nanophysics) PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN CƠ HỌC(NGHIỀN BI) ƯU ĐiỂM: nhanh, nghiền một lượng lớn vật liệu, kích thước hạt có thể xuống đến 2 -10 nm KHUYẾT ĐIỂM: kích thước khơng đồng đều, độ phânbố khá rộng, hạt bị khuyết tật và thường lẫn các tạp chất PHƯƠNG PHÁP TOP-DOWN (Nanophysics) PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN CƠ HỌC(NGHIỀN BI) NGHIỀN KHƠ NGHIỀN KHỐ THÊM PHỤ GIA NGHIỀN... dịch chuyển về vị trí cân bằng nên nó nhận được một động năng, tuy nhiên, động năng này thì vượt q năng lượng ban đầu vì thế chúng dao động quanh vị trí cân bằng Tập hợp dao động của những electron tự do trong kim loại dưới kích thích của bức xạ điện từ đươc gọi là những plasmon Những dao động này sinh ra dải hấp thụ mạnh ánh sáng trong vùng khả kiến NGUN TẮC CHẾ TẠO VẬT LiỆU NANO Nanophysics Nanochemistry... độ xốp cao, dễ bò rạn nứt trong quá trình nung sấy hay khi xử lý nhiệt -Dung môi sử dụng có tính độc hại cao PHƯƠNG PHÁP BOTTOM-UP PHƯƠNG PHÁP BOTTOM-UP VẬT LiỆU NANO & ỨNG DỤNG VẬT LiỆU NANO & ỨNG DỤNG VẬT LiỆU NANO & ỨNG DỤNG VẬT LiỆU NANO & ỨNG DỤNG Semiconducting CdSe Quantum Dots 4 nm = 0.000004 mm Colour changes with Size! ... kiện có kích thước nhỏ với độ chính xác cực cao PHƯƠNG PHÁP BOTTOM-UP CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION (CN LẮNG ĐỌNG HƠI HỐ HỌC) TẠO HẠT HOẶC MÀNG MỎNG NANO BẰNG PHẢN ỨNG PHA HƠI *DỄ KIỂM SỐT BỀ DÀY MÀNG *MÀNG CĨ ĐỘ ĐỒNG NHẤT CAO PLASMA ENHANCED CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION (CN LẮNG ĐỌNG HƠI HỐ HỌC TĂNG CƯỜNG BẰNG PLASMA) PECVD Hiệu śt trong b̀ng được tăng cường bởi mơi trường khí ion (plasma), hình thành... bề lượng bề mặt / Năng trên bề mặt mặt lượng tổng (%) (%) kính hạt Số Tỉ số (erg/mol) ngun ngun tử tử 10 30.000 20 4.8 10 11 7,6 5 4.000 40 8,6 10 11 14,3 5 4.000 40 8,6 10 11 14,3 1 30 90 9,23 10 12 82,2 KÍCH THƯỚC NANO? Hiệu ứng plasmon bề mặt Kim loại có thể được xem như cầm tù plasma của ion dương (bao gồm hạt nhân và các điện tử lõi) và các electron tự do Trong trường hợp chưa có kích thích, đám mây . thuận từ 10 – 10 0 1 – 10 0 5 – 10 0 Quang - Hố lượng tử (bán kính Bohr) - Độ dài suy giảm - Độ sâu bề mặt kim loại - Hấp thụ plasmon bề mặt 1 – 10 0 10 – 10 0 10 – 10 0 10 – 500 Xúc tác - Hình học. HÓA HỌC NANO NANOCHEMISTRY PGS.TS.Nguyễn Thị Phương Phong NỘI DUNG MÔN HỌC 1. GiỚI THIỆU VỀ HÓA HỌC NANO (1) 2.VẬT LiỆU NANO VÀ ỨNG DỤNG (2) 3.PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LiỆU NANO (TOP- DOWN. (nm) Điện - Bước sóng của điện tử - Quãng đường tự do trung bình không đàn hồi - Hiệu ứng đường ngầm 10 – 10 0 1 – 10 0 1 – 10 Từ - Vách domain, tương tác trao đổi - Quãng đường tán xạ spin - Giới