Nghiên cứu chế tạo nano đồng trong môi trường nước với hệ chất bảo vệ CTAB và PVP

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH PTN CÔNG NGHỆ NANO NGUYỄN XUÂN CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANO ĐỒNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VỚI HỆ CHẤT BẢO VỆ CTAB VÀ PVP LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH PTN CÔNG NGHỆ NANO NGUYỄN XUÂN CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANO ĐỒNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VỚI HỆ CHẤT BẢO VỆ CTAB VÀ PVP Chuyên ngành: VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO Mã số: 12025387 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG PHONG Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng năm 2015 BẢN XÁC NHẬN ĐÃ SỬA CHỮA CÁC THIẾU SÓT CỦA LUẬN VĂN Trường Đại học Công nghệ có Quyết định số 395/QĐ - ĐT ngày 19 tháng năm 2015 việc thành lập Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ cho học viên Nguyễn Xuân Chương, sinh ngày 10/10/1987, Hà Tĩnh, chuyên ngành Vật liệu Linh kiện nano Ngày 26 tháng 06 năm 2015, Trường Đại học Công nghệ (ĐHCN) tổ chức cho học viên bảo vệ luận văn Thạc sĩ trước Hội đồng chấm (có biên kèm theo) Theo Quyết nghị Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ, học viên phải bổ sung sửa chữa điểm sau trước nộp luận văn cuối cho Nhà trường để hoàn thiện hồ sơ sau bảo vệ: Chính tả … Ngày … tháng … năm … , học viên nộp luận văn có chỉnh sửa Chúng nhận thấy nội dung, hình thức luận văn tóm tắt luận văn sửa chữa, bổ sung theo điểm Quyết nghị Đề nghị Trường Đại học Công nghệ, ĐHQG HN cho phép học viên làm thủ tục khác để công nhận cấp Thạc sĩ Xin trân trọng cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THÀNH VIÊN HỘI ĐỒNG/HỘI ĐỒNG ĐỀ NGHỊ HỌC VIÊN SỬA CHỮA LUẬN VĂN HỌC VIÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Thị Phương Phong, cô quan tâm theo sát tận tình hướng dẫn em, ý kiến đóng góp quý báu cô nguồn động lực giúp em hoàn thành đề tài nghiên cứu Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS Cao Văn Dư, giảng viên khoa Dược Trường Đại học Lạc Hồng tận tình hướng dẫn tạo điều kiện tốt em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học Con xin cảm ơn cha mẹ, gia đình nuôi dạy tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập con, cha mẹ gia đình nguồn động viên lớn lao cổ vũ bước đường học tập Em xin chân thành cảm ơn anh chị nghiên cứu viên phòng thí nghiệm Hóa lý ứng dụng – trường ĐH Khoa học Tự nhiên – TP.HCM, giúp đỡ em thời gian hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa kỹ thuật Hóa học & Môi trường – trường ĐH Lạc Hồng – Đồng Nai, giúp đỡ tạo điều kiện cho em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Công nghệ - ĐHQG Hà Nội Ban giám đốc Phòng thí nghiệm Công nghệ Nano -ĐHQG TP.HCM tổ chức khoá học tạo điều kiện thuận lợi cho em tham gia khoá học Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tận tâm dạy dỗ truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu suốt thời gian vừa qua khoá học Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Hữu Hùng, anh Khương, bạn Ngọc Anh quan tâm giúp đỡ, dạy tạo điều kiện giúp đỡ cho em hoàn thành tốt đề tài Trong trình thực báo cáo đề tài, chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý quý thầy cô, quý anh chị để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu trình bày luận văn hoàn toàn tác giả nhóm nghiên cứu thực độc lập, không chép từ tài liệu khác Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng năm 2015 Học viên cao học Nguyễn Xuân Chương 43 Như vậy, tỉ lệ axit ascorbic/Cu2+ thích hợp cho trình tổng hợp nano đồng 2,0 mẫu độ hấp thu lớn 0,29 bước sóng nhỏ 571nm Hình 3.13 Ảnh TEM biểu đồ phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp với hàm lượng axit ascorbic/Cu2+ = 0,5 Hình 3.14 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp với hàm lượng axit ascorbic/Cu2+ = 2,0 Hình 3.9, 3.13, 3.14 ảnh TEM biểu đồ phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp với tỉ lệ axit ascorbic/Cu2+ khác Kết cho thấy hạt nano đồng tạo chủ yếu dạng hình cầu, có phân bố phạm vi kích thước trung bình 25± nm (hình 3.13), 21± nm (hình 3.9) 5±2 nm (hình 3.14) với tỉ lệ axit ascorbic/Cu2+ 0,5; 1,0 2,0 Như vậy, axit ascorbic đóng vai trò chất phân tán chất bảo vệ cho trình hình thành hạt nano đồng Các phân tử axit ascorbic hấp thu lên bề mặt hạt 44 nano đồng, tỉ lệ axit ascorbic/Cu2+ tăng nhiều phân tử axit ascorbic hấp thu lên bề mặt làm giảm hoạt tính bề mặt hạt nano đồng hình thành hạt nano đồng tạo có kích thước nhỏ đồng 3.2.4 Ảnh hưởng tỷ lệ Cetyl trimethylammonium bromide(CTAB)/Cu2+ Để đánh giá ảnh hưởng tỉ lệ CTAB/Cu2+ tới trình tổng hợp nano đồng, thí nghiệm tiến hành nhiệt độ cố định 50oC, tỷ lệ khối lượng Cu2+/PVP = 3%, axit ascorbic/Cu2+ = 2,0, nồng độ NaBH4 0,3M, tỷ lệ CTAB/Cu2+ (theo nồng độ mol) thay đổi từ 0,0 ÷ 2,5, kết thực nghiệm thu theo hình 3.15 Hình 3.15 Các mẫu dung dịch nano đồng tổng hợp theotỷ lệ CTAB/Cu2+ Hình 3.16 Phổ UV – Vis dung dịch nano đồng tổng hợp theo tỷ lệ CTAB/Cu2+ 45 Bảng 3.4 Dữ liệu kết UV-Vis tổng hợp theo tỷ lệ CTAB/Cu2+ Dữ liệu kết UV-Vis Mẫu TN CTAB 0,2M, µl Bước sóng, nm Độ hấp thu 574 0,65 95 572 0,80 190 570 0,83 285 567 0,80 380 568 0,66 475 568 0,60 Dung dịch nano đồng thu hình 3.15 phân tích UV-Vis cho kết hình 3.16 Kết cho thấy tăng tỉ lệ CTAB/Cu2+ vị trí đỉnh hấp thu cực đại có thay đổi Cụ thể, giá trị bước sóng 574 nm, 572 nm, 570 nm với tỉ lệ CTAB/Cu2+= 0,0; 0,5 1,0 Vị trí đỉnh hấp thu cực đại gần thay đổi tỉ lệ CTAB/Cu2+ tăng từ 1,5 ÷ 2,5 với giá trị bước sóng ổn định từ 567 ÷ 568 nm Kết cho thấy hạt nano đồng tạo có kích thước ổn định nhỏ dùng với tỉ lệ CTAB/Cu2+ = 1,5 Hình 3.14 3.17 ảnh TEM biểu phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp có mặt CTAB với tỉ lệ CTAB/Cu2+ = 1,5 Kết cho thấy hạt nano đồng tạo chủ yếu dạng hình cầu, có độ phân bố với kích thước trung bình nm nm Như vậy, CTAB có vai trò quan trọng trình tổng hợp nano đồng Nó có vai trò bảo vệ ổn định trình tổng hợp nano đồng thông qua chế tạo hạt mixen Khi tăng hàm lượng CTAB nhiều phân tử CTAB bao bọc làm giảm hoạt tính bề mặt hạt nano đồng, hạt nano đồng tạo có kích thước nhỏ đồng [15] 46 Hình 3.17 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp có mặt CTAB với hàm lượng CTAB/Cu2+ = 1,5 3.2.5 Ảnh hưởng tỷ lệ Cu2+/PVP có mặt CTAB Để đánh giá ảnh hưởng tỉ lệ Cu2+/PVP tới trình tổng hợp nano đồng, thí nghiệm tiến hành nhiệt độ cố định 50oC; tỉ lệ cố định axit ascorbic/Cu2+ = 1,0 (theo % khối lượng); CTAB/Cu2+ = 1,5 (theo nồng độ mol); nồng độ NaBH4 0,3M, tỷ lệ khối lượng Cu2+/PVP thay đổi từ 1÷ 13% (% theo khối lượng), thêm nước vừa đủ 30ml Các mẫu khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ Cu2+/PVP có mặt CTAB Hình 3.18 Các mẫu dung dịch nano đồng tổng hợp theo thay đổi tỷ lệ Cu2+/PVP 47 Hình 3.19 Phổ UV – Vis dung dịch nano đồng tổng hợp theo thay đổi tỷ lệ Cu2+/PVP có mặt CTAB Bảng 3.5 Dữ liệu kết UV-Vis tổng hợp theo tỷ lệ CTAB/Cu2+ Dữ liệu kết UV-Vis Mẫu CuSO4 TN 0,2M Bước sóng, nm Độ hấp thu (µl) 62 565 0,25 186 567 0,60 310 567 0,83 434 568 1,27 558 569 1,48 682 570 1,70 806 573 2,0 Dung dịch nano đồng thu hình 3.18 phân tích UV-Vis cho kết hình 3.19 Kết cho thấy tăng tỉ lệ khối lượng Cu2+/PVP cường độ đỉnh hấp thu cực đại tăng dần, vị trí đỉnh hấp thu cực đại 48 có thay đổi với giá trị bước sóng từ 565÷ 570 nm tỉ lệ Cu2+/PVP tăng từ ÷11%, với tỉ lệ Cu2+/PVP tăng tới 13% vị trí đỉnh hấp cực đại dịch chuyển phía bước sóng lớn với giá trị 573 nm cho thấy có gia tăng kích thước, tương tự tăng tỉ lệ Cu2+/PVP cường độ hấp thu tăng từ 0,25 ÷ 2,0 theo bảng 3.5 Hình 3.20 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp theo tỷ lệ Cu2+/PVP = 7% Hình 3.21 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp theo tỷ lệ Cu2+/PVP = 9% Hình 3.17, 3.20, 3.21, 3.22 ảnh TEM biểu đồ phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp với tỉ lệ khối lượng Cu2+/PVP khác Với tỉ lệ Cu2+/PVP = 3% 7% (hình 3.17, 3.20), cho thấy hạt nano đồng tạo chủ yếu dạng hình 49 cầu, phân bố phạm vi kích thước trung bình ± 1nm Khi tỉ lệ Cu2+/PVP tăng cao 9% 11% (hình 3.21, 3.22), hạt nano đồng tạo dạng hình cầu, mật độ phân bố dày đặc có kết đám hàm lượng hạt nano tạo nhiều Tuy nhiên, có liên kết bảo vệ đồng thời chất bảo vệ PVP CTAB, đồng thời có chất kháng oxy hóa axit ascorbic nên hạt tạo có kích thước nhỏ đồng phạm vi kích thước trung bình ± 1nm ± 1nm Hình 3.22 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt nano đồng tổng hợp theo tỷ lệ Cu2+/PVP = 11% 3.3 Kết XRD Dung dịch nano đồng chế tạo xong, tiến hành chọn mẫu với thông số tối ưu (mẫu chọn có tỉ lệ tỷ lệ khối lượng Cu2+/PVP = 3% (% theo khối lượng), nồng độ NaBH4 0,3M, axit ascorbic/Cu2+ = 2,0 (% theo khối lượng), tỉ lệ CTAB/Cu2+ = 1,5 (theo nồng độ mol), thí nghiệm tiến hành nhiệt độ cố định 50oC) đem ly tâm máy ly tâm UNIVERSAL 32R HETTICH ZENTRFUGEN với tốc độ 16000 vòng/phút Sau ly tâm lấy phần nano đồng rắn, rửa qua aceton, sấy khô môi trường khí N2 nhiệt độ 100oC thời gian Mẫu sau sấy cho vào lọ kín, bảo quản bình hút ẩm Phân tích XRD máy nhiễu xạ tia X D8 Advance nhận kết hình 3.23 Kết từ giản đồ nhiễu xạ XRD hình 3.23 cho thấy đỉnh có cường độ cao hoàn toàn trùng hợp với phổ chuẩn kim loại đồng vị trí góc 2θ = 43,22o (d = 2,0902); 50,36o (d = 1,8090); 74,04o (d = 1,2794) tương ứng với mặt 50 (111), (200) (220) thuộc ô mạng Bravais cấu trúc Fcc kim loại đồng [6, 8, 9] Giản đồ nhiễu XRD không xuất thêm đỉnh lạ cho thấy hạt nano đồng tạo có độ tinh khiết Hình 3.23 Giản đồ nhiễu xạ XRD mẫu nano đồng 3.4 Khảo sát độ ổn định dung dịch nano đồng Sau khảo sát thông số tối ưu thí nghiệm, tiến hành làm mẫu thông số tối ưu, tiếp khảo sát tính ổn định mẫu dung dịch nano đồng (mẫu A) với thông số để khảo sát tính ổn định dung dịch thể theo bảng sau: Bảng 3.6 Thông số chế tạo mẫu dung dịch nano đồng để khảo sát độ ổn định PVP Mẫu A CuSO4 NaBH4 40,000 0,2M 0,3M (g) ( l) ( l) 0,2 434 190 Axit ascorbic 0,2M CTAB 0,2M, (µl) Nhiệt độ (oC) (µl) 380 285 50 - Đo lần (sau chế tạo mẫu xong): Qua hình 3.25 kết UV-Vis cho thấy: đỉnh hấp thu cực đại có bước sóng khoảng 569 nm 51 Hình 3.25 Kết UV-Vis đo lần cho mẫu (A) khảo sát độ ổn định - Đo lần (1 tháng sau): Qua hình 3.26 kết UV-Vis cho thấy: đỉnh hấp thu cực đại có bước sóng khoảng 570 nm (không thay đổi nhiều bước sóng so với đo lần 569nm) Hình 3.26 Kết UV-Vis đo lần (1 tháng) cho mẫu (A) khảo sát độ ổn định - Đo lần (3 tháng sau): Qua hình 3.27 kết UV-Vis cho thấy: đỉnh hấp thu cực đại có bước sóng khoảng 571 nm (không thay đổi nhiều bước sóng so với lần 570 nm) Hình 3.27 Kết UV-Vis đo lần (1 tháng) cho mẫu (A) khảo sát độ ổn định 52  Tiến hành gửi mẫu A (sau tháng) phân tích ảnh TEM thu kết sau: Qua hình 3.28, kết ảnh TEM thu cho thấy dung dịch nano đồng chế tạo có độ ổn định tốt khoảng thời gian tháng với kích thước hạt trung bình 3,5 ± 2nm Hình 3.28 Ảnh TEM cho mẫu (A) khảo sát sau tháng 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  KẾT LUẬN Với nhiệm vụ nghiên cứu đặt ban đầu, đề tài thu số kết sau: - Đã tổng hợp thành công dung dịch nano đồng phương pháp khử hóa học dung môi nước, chất khử NaBH4, chất hoạt động bề mặt CTAB, chất chống oxy hóa axit ascorbic, chất bảo vệ PVP - Kích thước phân bố hạt nano đồng tạo thành điều chỉnh thông số thực nghiệm: nồng độ chất khử, nhiệt độ phản ứng, tỷ lệ axit ascorbic/Cu2+, tỷ lệ CTAB/Cu2+, tỷ lệ khối lượng Cu2+/PVP Chọn thông số tốt cho trình tổng hợp nano đồng sau: nồng độ chất khử 0,3M, nhiệt độ phản ứng 50oC, tỷ lệ axit ascorbic/Cu2+ = 2,0 (theo tỷ lệ mol), tỷ lệ CTAB/Cu2+ = 1,5 (theo tỷ lệ mol), tỷ lệ Cu2+/PVP = (tỷ lệ theo % khối lượng), với thông số hạt nano đồng tạo có kích thước trung bình - nm, ổn định sau tháng Kết từ giản đồ nhiễu xạ XRD cho thấy có đỉnh có cường độ cao hoàn toàn trùng hợp với phổ chuẩn kim loại đồng Giản đồ nhiễu XRD không xuất thêm đỉnh lạ cho thấy hạt nano đồng tạo có độ tinh khiết - Kết UV-Vis cho dạng phổ có đỉnh hấp khoảng 550 ÷ 600nm, tương ứng với hạt nano hình cầu - Kết ảnh TEM cho thấy kích thước hạt nano đồng thay đổi từ 3÷52nm thay đổi thông số khảo sát Với thông số tổng hợp thích hợp tạo dung dịch nano đồng môi trường nước với kích thước hạt nano khoảng 3±1nm, có độ bền sau tháng kể từ ngày chế tạo  KIẾN NGHỊ - Tiếp tục khảo sát độ ổn định dung dịch nano đồng chế tạo - Ứng dụng dung dịch nano đồng làm chất bảo vệ thực vật kháng khuẩn, kháng nấm 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cao Văn Dư, Nguyễn Thị Phương Phong, Nguyễn Thị Kim Phượng (2013), “Nghiên cứu tổng hợp điều chỉnh kích thước hạt nano đồng hệ glycerin/PVP”, Tạp chí Hóa học T.51 (2C), 745-749 Cao Văn Dư, Nguyễn Thị Phương Phong, Nguyễn Xuân Chương (2013), “Tổng Hợp Và Khảo Sát Tính Chất Của Nano Đồng Trong Glycerin Sử Dụng Phương Pháp Khử Hydrazin Hydrat Có Sự Hỗ Trợ Của Nhiệt Vi Sóng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ 51 (1B), 128-137 Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano, Công nghệ vật liệu nguồn, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ Nguyễn Hoàng Hải (2007), Các hạt nano kim loại, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội G.GIÔGHÊNÔP, Hoàng Hạnh Nguyễn Duy Ái dịch (2002), Lịch sử tìm nguyên tố hóa học, NXB Thanh Niên Tiếng Anh Thi My Dung Dang , Thi Thu Tuyet Le, Eric Fribourg-Blanc, Mau Chien Dang (2011), “The influence of solvents and surfactants on the preparation of copper nanoparticles by a chemical reduction method”, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol.2, 025004 Chien Mau Dang, Chinh Dung Trinh and Dung My Thi Dang (2013), “Characteristics of colloidal copper particles prepared by using polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol in chemical reduction method”, J Nanotechnology, Vol 10, P.296-303 Nguyen Thi Phuong Phong, Ngo Hoang Minh, Cao Van Du, Nguyen Viet Dung, Vo Quoc Khuong, Ngo VoKe Thanh (2010), “Synthesis And Characterization Of Mettalic Copper Nanoparticles Using A Microwave-Driven-Polyol Process”, Journal of Chemistry, Vol 48 (4A), P 325 – 328 Phong Nguyen Thi Phuong, Van Du Cao, Xuan Chuong Nguyen (2013), “Investigation Of Size And Shape Of Synthesized Copper Nanoparticles By Polyol Method”, Tạp chí Khoa học Công nghệ 51 (1B), 119-127 10 Nguyen Thi Phuong Phong, Nguyen Viet Dung, Ngo Hoang Minh, Cao van Du, Vo Quoc Khuong, Ngo Vo Ke Thanh (2010), “Synthesis and characterization of metallic copper nanoparticles via thermal decomposition of copper oxalate complex”, Journal of Chemistry, Vol 48 (4B), P 125 –134 11 Masound Salavati-Niasari, Fatemeh Davar (2009), “Synthesis of copper and copper (I) oxide nanoparticles by thermal decomposition of a new precursor”, Materials Letters 63, 441-443 55 12 Mustafa Biçer, İlkay Şişman (2010), “Controlled synthesis of copper nano/microstructures using ascorbic acid in aqueous CTAB solution”, Powder Technology 198, 279–284 13 R Hull, R.M Osgood, J.Parisi, H Warlimont (2005), “Metallopolymer Nanocompozit”, University of Nottingham 14 B T Meshesha, et al., Polyol mediated synthesis & characterization of Cu nanoparticles: Effect of 1-hexadecylamine as stabilizing agent, Nanotechnology, (2009) 15 Xiao-Feng Tang, Zhen-Guo Yang, Wei-Jiang Wang (2010), “A simple way of preparing high- concentration and high- purity nano copper colloid for conductive ink in inkjet printing technology”,Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 360, 99–104 16 C Yong, B.C Zhang, C.S Seet, A See, L Chan, J Sudijono, S.L Liew, C.H Tung, and H.C Zeng, Cool Copper Template for Formation of Oriented Nanocrystalline α-Tantalum, Journal of Physical Chemistry B, Vol 106 (2002) pp 12366-12368 (Letter) 17 M Kidwai, et al (2007), Cu-nanoparticle catalyzed O-arylation of phenols with aryl halides via Ullmann coupling, Tetrahedron Lett 48 (2007) 95 18 S Chen, J.M Sommers, Alkanethiolate-Protected Copper Nanoparticles: Spectroscopy, Electrochemistry, and Solid-State Morphological Evolution, J Phys Chem B, 2001, 105 (37), pp 8816–8820 19 H Zhu, C Zhang, Y Yin, Novel synthesis of copper nanoparticles: influence of the synthesis conditions on the particle size, Nanotechnology 16 (2005) 3079 20 S.S Joshi, et al., Synthesis of high-concentration Cu nanoparticles in aqueous CTAB solutions, Nanostruct Mater 10 (1998) 1135 21 M P Pileni, et al., Direct relationship between shape and size of template and synthesis of copper metal particles, Adv Mater 11 (1999) 1358 22 K.J Ziegler, R.C Doty, K.P Johnston, and B.A Korgel, Synthesis of organicallystabilized copper nanoparticles in supercritical water, J Am Chem Soc 2001, 123, 7797 23 R G Song, et al., Investigation of metal nanoparticles produced by laser ablation and their catalytic activity, Appl Surf Sci 253 (2007) 3093 24 B K Park, et al., Synthesis and size control of monodisperse copper nanoparticles by polyol method, Sci 311 (2007) 417 25 T Xin-ling, R Ling, S Ling-na, I Wei-guo, C Min-hua, H Chang-wen, Chem Res Chin U 22 (2006) 547 26 X F Zhang, et al., High permittivity from defective carbon-coated Cu nanocapsules, Nanotechnology 18 (2007) 275701 27 N A Dash, et al., Synthesis, Characterization, and Properties of Metallic Copper Nanoparticles, Chem Mater 10 (1998) 1446 56 28 Copper In: Recommended Dietary Allowances, Washington, D.C, National Research Council, Food Nutrition Board, NRC/NAS (1980) 151–154 29 Bonham, et al (2002), The immune system as a physiological indicator of marginal copper status, British Journal of Nutrition 30 Amount of copper in the normal human body, and other nutritional copper facts, Retrieved April ( 2009) 31 C H Yu, K Tam and S.C Tsang, Chemical Methods for Preparation of Nanoparticles in Solution, Handbook of Metal Physics, Volume 5, 2008, 113-141 32 Murali Sastry, et al (25/7/2003), Biosynthesis of metal nanoparticles using fungi and actinomycete, CURRENT SCIENCE, VOL 85, NO 33 Shlomo Magdassi, et al., Copper Nanoparticles for Printed Electronics: Routes Towards Achieving Oxidation Stability, Materials (2010), 3, 4626-4638 34 S H Gold, et al., System for continuous production of nanophase materials using a microwave-driven polyol process, American Institute of Physics, (2007), 78 35 Royal Society and Royal Academy of Engineering (2004), Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties, Retrieved 2008-05-18 36 Mayur Valodkar et al (2011), “Synthesis and anti-bacterial activity of Cu, Ag and Cu-Ag alloy nanoparticles: A green approach”, Materials Research Bulletin 46, 384-389 37 ZHANG Qiu-li, YANG Zhi-mao, DING Bing-jun, LAN Xin-zhe, GUO Ying-juan (2010), “Preparation of copper nanoparticles by chemical reduction method using potassium borohydride”, Trans Nonferrous Met Soc China 20, s240- s244 38 www.wikipedia.org 39 www.toshiba.com 57 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN “Investigation of size and shape of synthesized copper nanoparticles by polyol method”, Tạp chí Khoa học Công nghệ 51 (1B), 119 -127 “Tổng hợp khảo sát tính chất nano đồng glycerin sử dụng phương pháp khử hydrazin hydrat có hỗ trợ nhiệt vi sóng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ 51 (1B), 128-137 [...]... đồng trong môi trường nước với hệ chất bảo vệ CTAB và PVP được chọn làm luận văn thạc sĩ Đề tài được thực hiện bằng phương pháp khử hóa học trong môi trường nước với chất khử là NaBH4 có sự hiện diện của hệ chất bảo vệ chất hoạt động bề mặt Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) và polyme polyvinylpyrolidone (PVP) ` 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về kim loại đồng 1.1.1 Cấu trúc tinh thể  Đồng có... 1.8 Ảnh TEM nano đồng với chất bảo vệ PEG (a) và PVP (b) [7] - Năm 2013, tác giả Cao Văn Dư và cộng sự đã tổng hợp thành công dung dịch keo nano đồng trong môi trường glycerin, với tiền chất là Cu(NO3 )2.3H2O, chất bảo vệ là Polyvinylpyrrolidone (PVP) (C6H9NO)n Mw = 106 (gam/mol) Kích thước hạt nano đồng trung bình khoảng 12 ± 3,6 nm [1] 17 Hình 1.9 Ảnh TEM dung dịch keo nano đồng trong môi trường glycerin... thước hạt trung bình là 22nm và 10nm [6] 16 Hình 1.7 Ảnh TEM nano đồng chế tạo trong nước (a) và trong EG (b) [6] - Năm 2013, tác giả Đặng Mậu Chiến và các cộng sự đã tổng hợp nano đồng bằng phương pháp khử hóa học sử dụng chất bảo vệ là polyvinylpyrolidone (PVP) và Polyethylen glycol (PEG) là chất bảo, chất khử NaBH4, Vitamin C làm chất chống oxy hóa Dung dịch nano đồng tạo ra với kích thước hạt trung... đỏ, đồng cháy tạo nên CuO và cho ngọn lửa màu lục [5]  Ở nhiệt độ thường, đồng không tác dụng với flo bởi vì màng CuF2 tạo nên rất bền sẽ bảo vệ đồng  Đồng tan trong các dung dịch xyanua kim loại kiềm khi có mặt oxy  Đồng tan dễ dàng trong HNO3 và H2SO4 đặc nóng Không tan trong H2SO4 loãng Ngày nay trong ngành chế tạo hạt nano kim loại, các nhà khoa học đang có xu hướng nghiên cứu hệ chất bảo vệ. .. 15 Hình 1.7 Ảnh TEM nano đồng chế tạo trong nước (a) và trong EG (b) 16 Hình 1.8 Ảnh TEM nano đồng với chất bảo vệ PEG (a) và PVP (b) 16 Hình 1.9 Ảnh TEM dung dịch keo nano đồng trong môi trường glycerin 17 Hình 1.10 Tổng nano đồng theo phương pháp phân hủy nhiệt với tác chất là phức đồng oxalat [Cu(O2C2)2] – Oleyamine 17 Hình 1.11 Ảnh TEM nano đồng bằng phương pháp phân hủy nhiệt... và xuyên thấu nhanh nên khi chế tạo nano kim loại nói chung và nano đồng nói riêng, phương pháp vi sóng này có ưu điểm rất lớn là: thời gian chế tạo rất ngắn, đồng thời thiết bị đơn giản, dễ sử dụng [34] - Năm 2013, tác giả Cao Văn Dư và các cộng sự đã chế tạo thành công dung dịch keo nano đồng trong môi trường glycerin có sự hỗ trợ của nhiệt vi sóng, chất khử sử dụng là hydrazin hydrat, chất bảo vệ. .. bromide (CTAB) Hạt nano đồng tạo ra với kích thước khoảng 10 nm [15] Hình 1.5 Ảnh TEM nano đồng khi có sự tham gia CTAB [15] - Năm 2010, tác giả Nguyễn Thị Phương Phong và các cộng sự đã tổng hợp và khảo sát tính chất của nano đồng bằng phương pháp polyol và nhiệt vi sóng Dung dịch keo nano đồng được điều chế bằng phương pháp khử muối sunfat đồng (II) CuSO4 bằng natri hydrobore (NaBH4) trong môi trường. .. 9 1.3 Tổng quan về nano đồng 13 1.3.1 Các phương pháp chế tạo hạt nano đồng 13 1.3.2 Ứng dụng của nano đồng 20 1.3.3 Tổng quan về chất bảo vệ trong tổng hợp nano đồng 22 1.3.3.1 Chất bảo vệ Polyvinylpyrrolidone (PVP) 22 1.3.3.2 Chất hoạt động bề mặt 23 CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 25 2.1 Hóa chất 25 2.2 Thiết bị và dụng cụ ... việt trong tiềm năng ứng dụng của chúng [15] Hạt nano đồng có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phân hủy nhiệt, phương pháp polyol, khử hóa học, phương pháp bức xạ, nhiệt vi sóng, trong đó phương pháp khử hóa học được quan tâm hơn cả do đơn giản, dễ thực hiện tuy nhiên để tạo hệ nano đồng có độ ổn định cao cần nghiên cứu hệ chất bảo vệ Do đó đề tài Nghiên cứu chế tạo nano đồng trong. .. [32], lá cây rau mùi với kích thước hạt nano vàng tạo được là 6,75 – 57,91 nm 1.3 Tổng quan về nano đồng 1.3.1 Các phương pháp chế tạo hạt nano đồng Trong những năm gần đây, vật liệu nano nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học trong và ngoài nước do phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ nano đã mang lại thật nhiều những ứng dụng thực tiễn trong khoa học và đời sống Nano đồng thu hút sự quan ... giản, dễ thực nhiên để tạo hệ nano đồng có độ ổn định cao cần nghiên cứu hệ chất bảo vệ Do đề tài Nghiên cứu chế tạo nano đồng môi trường nước với hệ chất bảo vệ CTAB PVP chọn làm luận văn... GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH PTN CÔNG NGHỆ NANO NGUYỄN XUÂN CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANO ĐỒNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VỚI HỆ CHẤT BẢO VỆ CTAB VÀ PVP Chuyên... tạo hạt nano kim loại, nhà khoa học có xu hướng nghiên cứu hệ chất bảo vệ giúp cho hệ nano đồng tạo bền với môi trường có tính ổn định, không bị oxy hóa 1.1.5 Vai trò sinh học kim loại đồng Đồng