I.Tổng quan về nano vàng2 II.Các tính chất của hạt nano vàng3 1.Tính chất quang học3 2.Tính chất điện3 3.Tính chất từ4 4.Tính chất lý4 5.Tính chất hóa (xúc tác vàng trên chất mang)4 III.Ứng dụng hạt nano vàng6 1.Trong xúc tác6 2.Trong y học8 a)Phát hiện ung thư qua hơi thở9 b)Sử dụng hạt vàng nano làm tăng độ tương phản của ảnh chụp mạch máu trên thiết bị Micro CT hoặc X quang10 3.Trong bảo vệ môi trường11 4.Trong sinh học11 a)diệt tế bào bằng hiệu ứng quang nhiệt12 b)cảm biến sinh học13 c)Bảo vệ ion Li+15 5.Trong lĩnh vực mỹ phẩm15 a)Thúc đẩy sự hấp thu dưỡng chất16 b)Thúc đẩy sự lưu thông máu16 IV.Phương pháp tổng hợp16 1.Phương pháp cơ học17 2.Phương pháp bốc bay17 3.Phương pháp hình thành từ pha khí ( gas - phase)17 4.Phương pháp hóa ướt17 5.Phương pháp sinh học19 6.Phương pháp khử hoá học19 7.Phương pháp đồng kết tủa (CP).20 8.Phương pháp Sol-Gel20 9.Phương pháp kết tủa từ pha hơi và kĩ thuật cấy ghép.21 10.Các phương pháp tổng hợp khác22 a)Phương pháp Turkevich22 b)Phương pháp Brust23 c)Phương pháp Martin23 V.Tài liệu tham khảo23
Phụ lục NANO VÀNG Tổng quan nano vàng I Vàng tên nguyên tố hoá học có kí hiệu Au số nguyên tử 79 bảng tuần hoàn Là kim loại chuyển tiếp (hoá trị 1) mềm, dễ uốn, dễ dát mỏng, màu vàng chiếu sáng thành khối, có màu đen, hồng ngọc hay tía cắt nhuyễn.Vàng không phản ứng với hầu hết hoá chất lại chịu tác dụng nước cường toan (aqua regia) để tạo thành axit cloroauric chịu tác động dung dịch xyanua kim loại kiềm Kim loại có dạng quặng hạt đá mỏ bồi tích số kim loại đúc tiền, có giá trị vô to lớn sống người từ xưa tới Thời Trung Cổ, vàng thường xem chất có lợi cho sức khoẻ, với niềm tin thứ đẹp phải thứ tốt cho sức khoẻ Thậm chí số người theo chủ nghĩa bí truyền số hình thức y tế thay khác coi kim loại vàng có sức mạnh với sức khoẻ Một số loại muối vàng thực có tính chất chống viêm sử dụng y tế để điều trị chứng viêm khớp loại bệnh tương tự khác.Tuy nhiên, muối đồng vị vàng có giá trị y tế, nguyên tố (kim loại) vàng trơ với hoá chất gặp thể Ở thời đại, tiêm vàng chứng minh giúp làm giảm đau sưng thấp khớp lao Ngày nay, nhờ vào tiến lĩnh vực khoa học Nano (Nanoscience), người ta xác định thêm nhiều đặc tính khác kim loại Khi khoa học công nghệ phát triển nhu cầu sử dụng ứng dụng sinh - y học, hạt vàng có thêm ứng dụng thực tiễn dạng đặc biệt là: hạt Nano vàng Hạt nano vàng (Au) với liên kết điện tích bề mặt dạng sản xuất tiêu thụ giới II Các tính chất hạt nano vàng Tính chất quang học Tính chất quang học hạt nano vàng, bạc trộn thủy tinh làm cho sản phẩm từ thủy tinh có màu sắc khác người La Mã sử dụng từ hàng ngàn năm trước Các tượng bắt nguồn từ tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt (surface plasmon resonance) điện tử tự hạt nano hấp thụ ánh sáng chiếu vào Kim loại có nhiều điện tử tự do, điện tử tự dao động tác dụng điện từ trường bên ánh sáng Thông thường dao động bị dập tắt nhanh chóng sai hỏng mạng hay nút mạng tinh thể kim loại quãng đường tự trung bình điện tử nhỏ kích thước Nhưng kích thước kim loại nhỏ quãng đường tự trung bình tượng dập tắt không mà điện tử dao động cộng hưởng với ánh sáng kích thích Do vậy, tính chất quang hạt nano có dao động tập thể điện tử dẫn đến từ trình tương tác với xạ sóng điện từ Khi dao động vậy, điện tử phân bố lại hạt nano làm cho hạt nano bị phân cực điện tạo thành lưỡng cực điện Do xuất tần số cộng hưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố yếu tố hình dáng, độ lớn hạt nano môi trường xung quanh yếu tố ảnh hưởng nhiều Ngoài ra, mật độ hạt nano ảnh hưởng đến tính chất quang Nếu mật độ loãng coi gần hạt tự do, nồng độ cao phải tính đến ảnh hưởng trình tương tác hạt Hình Dạng sản phẩm nano vàng sản xuất giới với kích thước khác có màu sắc khác tuỳ thuộc kích thước hạt (biểu thị nm) Tính chất điện Tính dẫn điện kim loại tốt, hay điện trở kim loại nhỏ nhờ vào mật độ điện tử tự cao Đối với vật liệu khối, lí luận độ dẫn dựa cấu trúc vùng lượng chất rắn Điện trở kim loại đến từ tán xạ điện tử lên sai hỏng mạng tinh thể tán xạ với dao động nhiệt nút mạng (phonon) Tập thể điện tử chuyển động kim loại (dòng điện I) tác dụng điện trường (U) có liên hệ với thông qua định luật Ohm: U = IR, R điện trở kim loại Định luật Ohm cho thấy đường I-U đường tuyến tính Khi kích thước vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc vùng lượng Hệ trình lượng tử hóa hạt nano I-U không tuyến tính mà xuất hiệu ứng gọi hiệu ứng chắn Coulomb (Coulomb blockade) làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị bậc sai khác lượng e/2C cho U e/RC cho I, với e điện tích điện tử, C R điện dung điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực Tính chất từ Các kim loại quý vàng, bạc, có tính nghịch từ trạng thái khối bù trừ cặp điện tử Khi vật liệu thu nhỏ kích thước bù trừ không toàn diện vật liệu có từ tính tương đối mạnh Các kim loại có tính sắt từ trang thái khối kim loại chuyển tiếp sắt, cô ban, ni ken kích thước nhỏ phá vỡ trật tự sắt từ làm cho chúng chuyển sang trạng thái siêu thuận từ Vật liệu trạng thái siêu thuận từ có từ tính mạnh có từ trường từ tính từ trường bị ngắt đi, tức từ dư lực kháng từ hoàn toàn không Tính chất lý Nhiệt độ nóng chảy Tm vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết nguyên tử mạng tinh thể Trong tinh thể, nguyên tử có số nguyên tử lân cận có liên kết mạnh gọi số phối vị Các nguyên tử bề mặt vật liệu có số phối vị nhỏ số phối vị nguyên tử bên nên chúng dễ dàng tái xếp để trạng thái khác Như vậy, kích thước hạt nano giảm, nhiệt độ nóng chảy giảm Ví dụ, hạt vàng nm có Tm = 500°C, kích thước nm có Tm = 950°C Tính chất hóa (xúc tác vàng chất mang) Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác vàng chưa hiểu cách đầy đủ Nhưng tồn hạt nano vàng ([...]... resonance) Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng thêm một lớp điện môi SiO2 ngăn cách 14 giữa điện cực Au và lớp hạt nano vàng vì lớp điện môi này có tác dụng làm cho các electron dễ dàng thoát ra khỏi bề mặt hơn và gia tăng khả năng hoạt động của các hạt nano vàng A: Bề mặt cảm biến SPR gồm: silica -1 và silica -2 B: Các bước chuẩn bị cảm biến SPR trên bề mặt vàng Lớp đế vàng được hoạt hóa bằng 0,1M MPS để... hợp vật liệu, không dùng các hóa chất độc để tổng hợp nano kim loại, các nhà khoa học sử dụng vi sinh vật để tổng hợp các hạt nano Phương pháp sinh học sử dụng các tác nhân như nấm, vi khuẩn, vi rút có khả năng khử ion vàng tạo nguyên tử vàng kim loại Dưới tác dụng của những tác nhân này ion vàng sẽ bị chuyển thành hạt nano vàng Một số các tác nhân sinh học có thể sử dụng là: khuẩn Lactobacillus (khuẩn... sử dụng để tổng hợp xúc tác Au/SiO2 và Au/Al2O3 Vì vậy, các hợp chất cơ kim vàng có thể được sử dụng cho phương pháp kết tủa từ pha hơi (CVD: chemical vapour deposition) Hợp chất cơ kim vàng hấp phụ trên chất mang bị nhiệt phân để phân li cho ra các phần tử vàng có kích cỡ nhỏ hơn Trong phương pháp ghép, phức vàng trong dung dịch tương tác với bề mặt chất mang, có thể chuyển đổi thành dạng có hoạt tính. .. amine gắn các hạt nano vàng thành 1 lớp trên bề mặt lớp điện môi SiO2 c) Bảo vệ ion Li+ Nhu cầu cho ứng dụng y sinh và công nghiệp hiện nay Li+ liên kết với ligand làm cho các hạt nano vàng (4 nm) kết tụ và sự kết tụ này là một cách để dập tắt quang phổ và thay đổi màu sắc, cung 15 cấp một phương pháp hữu ích cho việc bảo vệ Li+ trong dung dịch nước 5 Trong lĩnh vực mỹ phẩm Serum vàng Nano được tinh luyện... khí trơ và nó thực hiện phản ứng hóa học với bề mặt chất mang hình thành dạng hoạt động của vàng từ dạng tồn tại ban đầu Dạng vàng ban đầu được sử dụng nhiều nhất là AuCl3 hay HAuCl4, nhưng một số chất khác cũng được sử dụng với mục đích chính để ngăn chặn sự làm bẩn của cloride Dimethyl-gold (III) -diketone đã được áp dụng cho một số chất mang, cụ thể như alumina, titania và các chất mang có tính axit... chắc cho da và ngăn chặn sự hình thành các nếp nhăn mới a) Thúc đẩy sự hấp thu dưỡng chất 16 Vi điện tử của nano vàng có thể phát ra các đợt sóng, cho phép những chất dinh dưỡng cung cấp cho da được hấp thu nhiều hơn và sâu hơn vào trong các mô liên kết Những hạt nano vàng có thể xâm nhập không chỉ qua da mà còn vào trong mô mạch liên kết, chúng bị hấp thụ sâu vào trong da và cung cấp khoáng chất cho... pháp tổng hợp này đơn giản, rẻ tiền, dễ áp dụng và thân thiện với môi trường và do đó được áp dụng nhiều trong các ứng dụng thực tế V Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đức Nghĩa, Hóa học nano công nghệ nền và vật liệu nguồn (2007), Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội 2007 [2] Hoàng Thị Anh ( 2010 ), TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU NANO VÀNG NHẰM HƯỚNG TỚI ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC , Khóa Luận Tốt Nghiệp... của vàng 22 thành vàng dạng hạt và oxide Phức Au–phosphine là ứng viên tốt cho dạng ban đầu của chuyển đổi trên bởi vì nhiệt phân li tạo thành vàng kim loại gần giống Ảnh chụp TEM của xúc tác Au/SiO2 được tổng hợp bở phương pháp gắn kết pha khí ,Và được nung trong không khí ở 673K trong 4h Vàng là các hạt màu tối sẫm trên hình Vàng có thể được kết tủa trên SiO2 (hình 2.5.1), SiO2–Al2O3, carbon hoạt tính. .. Phương pháp bao phủ phức tạp hơn nhưng đồng thời tính chất các hạt vạ n năng hơn, hơn nữa phương pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có các tính chất cần thiết cho các ứng dụng Phương pháp thường được dùng để chế tạo các hạt nano Ag, Au, Pt, Pd, Rh với kích thước từ 10 đến 100 nm Trong phạm vi luận văn này chúng ta sẽ nghiên cứu chất khử bao bọc hạt nano vàng là: Tri - Sodium citrate 19 5 Phương pháp... cơ quan nội bào - nơi bọc nang những hạt nano vàng khi chúng bắt đầu được đưa vào tế bào Hình 6: Các hạt nano vàng trong tế bào trước và sau khi chiếu xạ laser Hình ảnh hiển vi điện tử của các hạt nano vàng (chấm màu đen) trong một tế bào trước (trái) và sau (phải) khi chiếu xạ với laser năng lượng thấp, cho thấy các hạt đã rời khỏi các hạt cơ quan nội bào và thoát ra ngoài Brust khẳng định: "Rõ ràng ...Hạt nano vàng (Au) với liên kết điện tích bề mặt dạng sản xuất tiêu thụ giới II Các tính chất hạt nano vàng Tính chất quang học Tính chất quang học hạt nano vàng, bạc trộn thủy... hạt nano vàng có hiệu ứng xúc tác tốt với kích thước hạt < 5nm Nhờ vào tính chất mà hạt nano vàng ứng dụng nhiều lĩnh vực xúc tác nhằm giảm bớt khí thải CO Trên thực tế nhà sản xuất ôtô chế tạo... tác vàng chưa hiểu cách đầy đủ Nhưng tồn hạt nano vàng (