phương pháp thủy nhiệt trong công nghệ nano

MỤC LỤC I. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT.............................................................................4 1. Lịch sử ra đời...........................................................................................................................................4 2. Khái niệm. ...............................................................................................................................................5 3. Tính chất của dung môi ở trạng thái siêu tới hạn. ...................................................................................5 4. Ưu và nhược điểm của phương pháp.......................................................................................................7 5. Yêu cầu về thiết bị trong phương pháp. ..................................................................................................9 6. Nguyên tắc...............................................................................................................................................9 II. CÁC LOẠI VẬT LIỆU ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT .....................12 1. Nano oxide kim loại. .............................................................................................................................12 1.1. Nano TiO2......................................................................................................................................13 1.2. Nano ZnO......................................................................................................................................16 2. Nano sulfide kim loại. ...........................................................................................................................19 3. Nano carbon. .........................................................................................................................................24 4. Nano hydroxyapatite. ............................................................................................................................26 5. Nano composite.....................................................................................................................................32 5.1. Tổng hợp GO bằng phương pháp Hummer...................................................................................32 5.2. Tổng hợp sợi TiO2 bằng phương pháp thuỷ nhiệt. ........................................................................32 5.3. Tổng hợp vật liệu composite gồm sợi mảnh TiO2 và RGO...........................................................32 III. TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................................37

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT 4

1 Lịch sử ra đời .4

2 Khái niệm .5

3 Tính chất của dung môi ở trạng thái siêu tới hạn .5

4 Ưu và nhược điểm của phương pháp .7

5 Yêu cầu về thiết bị trong phương pháp .9

6 Nguyên tắc .9

II CÁC LOẠI VẬT LIỆU ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT 12

1 Nano oxide kim loại .12

1.1 Nano TiO 2 13

1.2 Nano ZnO .16

2 Nano sulfide kim loại .19

3 Nano carbon .24

4 Nano hydroxyapatite .26

5 Nano composite .32

5.1 Tổng hợp GO bằng phương pháp Hummer .32

5.2 Tổng hợp sợi TiO 2 bằng phương pháp thuỷ nhiệt .32

5.3 Tổng hợp vật liệu composite gồm sợi mảnh TiO 2 và RGO .32

III TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển của của phương pháp thủy nhiệt (Hydrothermal Technology)

đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ nano Trong thế kỷ XXI này, phương pháp thủy nhiệt không còn hạn chế trong việc tạo tinh thể hoặc tách kim loại nữa mà nó đã trở thành một lĩnh vực bao phủ nhiều ngành khoa học khác nhau Các tính chất vật lý, hóa học của phương pháp thủy nhiệt liên quan đến việc sử dụng nước ở trạng thái siêu tới hạn và dụng

cụ thí nghiệm trong phương pháp này đã được làm sáng tỏ Hơn nữa, phương pháp thủy nhiệt ngày càng chứng tỏ ưu thế trong việc điều chế các hạt nano đơn phân tán như: oxide kim loại, sulfide kim loại, ống nanocarbon,… đặc biệt là sản phẩm của phương pháp này ngày càng có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghệ xử lý chất thải – một trong những vấn đề toàn cầu hiện nay Trong bài tiểu luận này, chúng tôi xin trình bày những vấn đề liên quan đến phương pháp thủy nhiệt trong công nghệ nano bao gồm:

 Giới thiệu về phương pháp

 Ứng dụng của phương pháp thủy nhiệt trong việc điều chế các loại nano khác nhau Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhiều tài liệu liên quan đến phương pháp thủy nhiệt từ các trang báo quốc tế uy tín và cập nhật nhất Tuy nhiên do thời gian chuẩn bị có giới hạn, nên khó tránh khỏi sai sót trong nội dung và quá trình trình bày

Mong Cô đóng góp ý kiến để nhóm có thể chỉnh sửa và hoàn thiện bài báo cáo của nhóm góp phần giúp nhóm hiểu sâu hơn về phương pháp này Đó chính là hành trang quan trọng mà mỗi

kĩ sư ra trường cần trang bị

Xin chân thành cám ơn!

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN

I TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT

1 Lịch sử ra đời

Từ thời kỳ La Mã đã xuất hiện các hạt nano vàng mà nhà khoa học Michael Faraday là nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu về các hạt nano vàng Từ đó, đây trở thành chủ đề mà nhiều nhà khoa học quan tâm đến, đặc biệt trong lĩnh vực điện tử và quang học Đến khoảng năm 1845, Schafthaul đã chế tạo thành công bột thạch anh từ kích cỡ sub – micron đến cỡ nano Và hầu như khoảng thời gian lúc đó từ những năm 1840 đến những năm 1900, các cuộc nghiên cứu về những tinh thể nano chiếm đa số nhưng có rất nhiều hạn chế vì lúc bấy giờ không có những công nghệ hiện đại để quan sát kích thước rất nhỏ của những sản phẩm tạo thành Vì thế đa số họ chuyển sang nghiên cứu vật liệu khối hoặc những cụm tinh thể Cho đến những năm 1900, công nghệ thuỷ nhiệt vẫn không có nhiều kết quả khả quan,

cụ thể là đã có nhiều cuộc thí nghiệm được tiến hành kéo dài từ 3 đến 6 tháng nhưng kết quả tính chất của sản phẩm lại không rõ ràng Các nhà khoa học cố gắng giảm kích thước các tinh thể thô xuống mức nhỏ nhất có thể và đã có những thí nghiệm thành công, tuy nhiên do khoa học thời đó không tiến bộ, kiến thức về phương pháp thuỷ nhiệt còn hạn chế nên họ không thể giải thích được cơ chế hình thành những sản phẩm ấy Đến những năm

1970 một số cuộc thử nghiệm về phương pháp thuỷ nhiệt đã được tiến hành với mục đích

cố gắng quan sát được phản ứng thực sự xảy ra bên trong, nhưng do điều kiện phản ứng ở

áp suất và nhiệt độ cao nên các cuộc thử nghiệm này dần cũng bị lãng quên

Hiện nay, phương pháp thuỷ nhiệt đã trở thành một phương pháp hết sức quan trọng trong lĩnh vực vật liệu Cùng những phương pháp phân tích hiện đại như FTIR, SEM,…, phương pháp thuỷ nhiệt đã dần trở nên phổ biến, chúng ta dần có thể quan sát được cấu trúc cũng như kích thước vật liệu được tổng hợp từ phương pháp thuỷ nhiệt

Ngày nay với những tiến bộ về khoa học kỹ thuật với những nghiên cứu chuyên môn về mặt động học, động lực học cũng như về năng lượng trong hoá học, phương pháp thuỷ nhiệt

đã cho thấy những tiến bộ vượt bậc hơn so với những phương pháp khác Có thể lấy ví dụ như, những vật liệu trước đây được điều chế ở điều kiện áp suất, nhiệt độ cao thông qua phương pháp thuỷ nhiệt, chúng ta có thể hạ điều kiện phản ứng xuống đáng kể, đồng thời tăng tốc độ phản ứng lên rất nhanh

2 Khái niệm

Thật sự mà nói chưa có bài báo nào đề cập chính xác định nghĩa về thuỷ nhiệt, tuy nhiên

ta có thể hình dung: Thuỷ nhiệt được định nghĩa là bất cứ quá trình xảy ra phản ứng dị thể nào với sự có mặt của dung môi (nước hoặc dung môi khác) trong điều kiện nhiệt độ cao,

áp suất cao, trong đó có sự hoà tan và tái kết tinh những vật liệu mà không tan trong dung môi ở điều kiện bình thường Sau đó, Byrappa và Yoshimura đã định nghĩa lại rằng, thuỷ nhiệt là bất cứ phản ứng dị thể nào xảy ra trong một hệ kín có sự có mặt của dung môi trong điều kiện nhiệt độ trên nhiệt độ phòng và áp suất trên 1atm

Ngày nay, phương pháp thuỷ nhiệt đã trở thành một phương pháp độc đáo và được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu về nó do tính vượt trội của phương pháp này hơn hẳn so với những phương pháp truyền thống, do đó đã xuất hiện nhiều lĩnh vực liên quan đến

phương pháp này như “tổng hợp vật liệu nano bằng phương pháp thuỷ nhiệt”, “tổng hợp tinh thể bằng thuỷ nhiệt”, “tách chiết bằng thuỷ nhiệt”,…Phương pháp thuỷ nhiệt cho nhiều

ưu điểm như có thể tạo ra sản phẩm với độ tinh khiết cao, kích thước sản phẩm ổn định và đồng đều, quy trình đơn giản, kích cỡ hạt từ sub – micron tới nano, tiêu tốn ít năng lượng, thời gian phản ứng nhanh, dễ dàng kiểm soát quá trình,…Với tiềm năng như thế, phương pháp thuỷ nhiệt không còn bị giới hạn trong khuôn khổ kiểm soát sự lớn lên của tinh thể nữa, mà nó còn lan rộng ra các lĩnh vực khác, kết hợp nhiều công nghệ khoa học hiện đại trên lĩnh vực hoá, sinh, địa chất và vật liệu học

3 Tính chất của dung môi ở trạng thái siêu tới hạn

Tóm tắt lại thì nguyên tắc chính của phương pháp thuỷ nhiệt là dùng dung môi nước ở trạng thái siêu tới hạn để tổng hợp nên những sản phẩm mới từ tiền chất thô ban đầu Những thông số hoá lý như lực ion, khối lượng riêng, độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng, độ nhớt, hằng

số điện môi,…phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ cũng như áp suất Điển hình như xét hằng

số điện môi (xem Hình 1) xung quanh 400oC và 250 bar thì ε < 10, tức là nước ở trạng thái siêu tới hạn ứng với nhiệt độ và áp suất trên có thể xem như là một dung môi không phân cực Và nếu điều này xảy ra thì càng dễ dàng cho quá trình kết tinh của các hạt nano tạo thành

Chúng ta có thể hình dung như thế này, trong cùng một dung dịch mà có rất nhiều mầm kết tinh cùng một lúc thì quá trình kết tinh sẽ bị phân tán hơn và do đó các hạt tinh thể tạo thành có kích thước sẽ nhỏ hơn và đồng đều hơn nhiều Để thấy rõ hơn ta sẽ xem Hình 2 sau đây

Hình 1 Giản đồ biểu diễn mối quan hệ của hằng số điện môi theo nhiệt độ và áp suất

Hình 2 Sự phát triển mầm oxide trong điều kiện thường và điều kiện tới hạn

Trong điều kiện thường, sự tạo mầm diễn ra không liên tục và do đó phần tiền chất không tạo mầm sẽ kết tinh lại xung quanh những hạt mầm đã tạo, từ đó làm cho mầm ngày càng

lớn lên và hệ sẽ không còn đồng đều về kích thước nữa

4 Ưu và nhược điểm của phương pháp

Phương pháp này được coi là một phương pháp thân thiện với môi trường do nó có một

số ưu điểm sau:

*Độ phân tán cao các hạt nano có kích thước đồng đều, độ kết tinh cao dễ dàng kiểm soát kích thước hạt, cấu trúc hình thái cũng như độ chọn lọc và ít khuyết tật, với tốc độ phản ứng nhanh Hơn nữa phương pháp thủy nhiệt là một phương pháp tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp điều chế vật liệu nano khác

Hình 3 Điều kiện nhiệt độ, áp suất cho các phương pháp tổng hợp vật liệu

Đồ thị biểu thị khoảng nhiệt độ và áp suất vận hành của một số phương pháp điều chế vật liệu nano.

Hình 4 Mức độ phân tán và đồng đều của vật liệu khi được tổng hợp bằng thuỷ nhiệt và

các phương pháp khác

Nhược điểm: thực hiện ở điều kiện nhiệt độ áp suất khá cao và không phù hợp để điều chế những chất không phân cực nên nhiều nhà khoa học đã phát triển phương pháp này bằng cách thay một dung môi khác không phải là nước thay cho dung môi nước Đó là phương pháp nhiệt dung môi (solvothermal) Chính vì vậy có thể kể ra một số thuật ngữ như glycothermal, alcothermal, ammonothermal,…lần lượt trong các dung môi glycol, alcohol, ammonia đều là những phương pháp có khởi nguồn từ phương pháp thủy nhiệt Tuy nhiên trong bài báo cáo này chúng tôi chỉ đề cập đến phương pháp “thủy nhiệt” thuần tuý

5 Yêu cầu về thiết bị trong phương pháp

Trước hết nói đến autoclave (hay bình thuỷ nhiệt), phản ứng sẽ được xảy ra trong điều

kiện thuỷ nhiệt trong autoclave Do điều kiện thực hiện của thí nghiệm ở nhiệt độ cao, áp suất cao và thời gian phản ứng khá lâu nên thiết bị đòi hỏi yếu tố hết sức quan trọng đầu tiên là phải chịu được áp cao và chịu ăn mòn tốt trong khoảng giá trị áp suất – nhiệt độ tiến hành thuỷ nhiệt Ngoài ra còn có những yêu cầu tối thiểu sau đây:

 Trơ về mặt hoá học đối với bất cứ loại hoá chất nào

 Dễ dàng lắp ráp và tháo gỡ

 Kích thước (chiều dài) đủ lớn để đạt được yêu cầu về nhiệt độ cũng như áp suất

 Đủ bền để dùng trong một thời gian dài, tránh phải sửa chửa hỏng hóc sau mỗi lần làm thí nghiệm

 Dễ vận hành và sửa chữa

Việc chế tạo ra một thiết bị đáp ứng được những yêu cầu trên là phần gây khó khăn nhất trong quy trình thí nghiệm

Một yêu cầu khác cũng khá quan trọng đó chính là thể tích dung môi chiếm trong thiết

bị Thông thường người ta thường nạp vào lượng dung môi chiếm 20 – 30% thể tích thiết

bị để khi giãn nở, phần hơi (phần hơi của dung môi lỏng hoá hơi hoặc cũng có thể là phần hơi sinh ra trong phản ứng,…) sẽ chiếm đầy thể tích thiết bị và áp suất đạt được là phù hợp Phần dung môi thêm vào không nhất thiết phải cố định do tuỳ vào loại dung môi và tuỳ vào

sự giãn nở của pha khí ở điều kiện làm việc nhưng tuyệt đối không nên để lượng dung môi chiếm quá 70 – 80% thể tích thiết bị vì khi đó áp suất tạo ra bên trong rất lớn, rất dễ gây

Vì trong quá trình thuỷ nhiệt chủ yếu diễn ra sự kết tinh nên chúng ta sẽ nhắc lại những

lý thuyết về quá trình tạo mầm tinh thể trong dung dịch Có hai cơ chế tạo mầm thường gặp, đó là tạo mầm đồng thể và tạo mầm dị thể nhưng trong bài này chúng ta chỉ quan tâm đến quá trình tạo mầm đồng thể

Các nguyên tử trong dung dịch luôn luôn chuyển động nhiệt không ngừng, do đó sau một khoảng thời gian một nhóm nguyên tử nào đó sẽ thay đổi trạng thái và tổ hợp lại với nhau tạo nên các mầm tinh thể Khi tạo mầm, bề mặt phân chia pha được hình thành giữa pha rắn và pha lỏng và tiêu tốn năng lượng, biểu thức mô tả năng lượng tự do Gibbs được biểu diễn như sau:

Giả sử tất cả mầm tạo thành đều hình cầu bán kính r và đồng nhất với nhau, biểu thức

trên được viết thành:

ΔG

Hình 5 Sự thay đổi bán kính mầm tinh thể theo năng lượng tự do Gibbs

Như vậy ta có thể thấy rằng giá trị ΔGV sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào bán kính r Khi r < r*

→ ΔGV > 0 và khi r > r* → ΔGV < 0 Điều này có nghĩa là mầm tạo thành có bán kính nhỏ hơn bán kính tới hạn thì mầm không ổn định và sẽ bị vỡ ra, giải phóng ra một năng lượng

tự do Ngược lại, nếu mầm có bán kính lớn hơn bán kính tới hạn thì năng lượng tự do sẽ tăng lên và đi kèm theo đó là sự lớn lên của mầm

*Cơ chế chung cho quá trình tạo nano oxide kim loại bằng thuỷ nhiệt

Tuỳ thuộc vào từng cách thức riêng biệt mà tiền chất ban đầu có thể sử dụng là các muối đơn giản của các ion kim loại (như muối chloride, nitrate hoặc acetate) được hoà tan hoặc phân tán trong một loại dung dịch base nhất định và các chất phụ gia khác để điều chỉnh

pH, điều chỉnh quá trình oxy hoá – khử,… Trong suốt quá trình thuỷ nhiệt diễn ra nhiều phản ứng, tuy nhiên có thể tóm tắt cơ chế phản ứng chính để tạo ra các loại vật liệu nano

theo hai giai đoạn chính như sau (theo Adschiri, 1992):

 Các ion kim loại sau khi được hoà tan sẽ bị hydrate hoá, những ion này sau đó được thuỷ phân trong nước thành dạng hydroxide

M +nH O=M(OH) +nH

 Những hydroxide này sau đó bị dehydrate hoá trong điều kiện thuỷ nhiệt và tạo thành kết tủa → tạo thành những hạt nano

2M(OH) =M O +nH OKhi nhiệt độ tăng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng sự tạo thành oxide kim loại Thông thường phản ứng loại nước tạo thành nano oxide diễn ra rất nhanh, hydroxide kim loại chỉ tồn tại ở trạng thái trung gian Phản ứng thuỷ phân được xem như

là sự tương tác giữa cation (ion kim loại) và anion (ion hydroxyl) Tốc độ thuỷ phân được tính từ phương trình sau:

#

2 0

Theo phương trình trên, ta có thể tìm được tốc độ phản ứng trong một dung môi có hằng

số điện môi ε thông qua tốc độ phản ứng đó trong một dung môi có hằng số điện môi ε0

Từ phương trình này, nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy so với phương pháp tổng hợp truyền thống thì dùng phương pháp thuỷ nhiệt sẽ đẩy tốc độ phản ứng tăng lên hơn 1000 lần vì nếu lấy dung môi là nước thì εnước (điều kiện tới hạn) << εnước (điều kiện thường) nên tốc độ phản ứng tăng lên đáng kể

*Cơ chế chung cho quá trình tạo nano sulfide kim loại bằng thuỷ nhiệt

Nguồn lưu huỳnh sẽ lấy chủ yếu từ Na2S2O3 theo phản ứng sau đây

II CÁC LOẠI VẬT LIỆU ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ NHIỆT

1 Nano oxide kim loại

(Nguồn: Thạc sĩ Ngô Thị Thuỳ Dương)

1.1 Nano TiO 2

*Quy trình chế tạo ống nano TiO 2

Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến cấu trúc nano TiO2

Cân chính xác 2g bột TiO2 và phân tán vào 50mL dung dịch NaOH với các nồng độ khác nhau được chuẩn bị sẵn (5M, 10M và 15M), khuấy từ trong 30phút Hệ này được thuỷ nhiệt

ở 140oC trong 14giờ

Sản phẩm sau khi thuỷ nhiệt được để nguội từ từ về nhiệt độ phòng Sau đó phân tán vào bình 1000mL với nước cất, để cho lắng và gạn bỏ phần nước trong Lặp lại nhiều lần đến khi nào pH trung tính

Để loại bỏ ion Na+, cho lượng xác định HCl 0.01M vào khuấy từ khoảng 30phút Sau đó cho nước cất vào đầy bình 1000mL, tiếp tục để lắng và gạn bỏ phần nước trong Lặp lại nhiều lần đến khi nào pH trung tính

Sản phẩm đem đi sấy khô ở 70oC trong 10giờ

Khảo sát sự ảnh hưởng của loại base đến cấu trúc nano TiO2

Thực hiện quy trình như trên nhưng thay NaOH 10M bằng các loại base nồng độ 10M khác như KOH, Ca(OH)2 (bão hoà) và NH4OH (14M)

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ nhiệt lên cấu trúc nano TiO2

Thực hiện quy trình như thí nghiệm đầu tiên nhưng thay đổi nhiệt độ thuỷ nhiệt ở các mức

80oC, 100oC, 140oC và 180oC

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ nung lên cấu trúc nano TiO2

Thực hiện quy trình như thí nghiệm đầu tiên nhưng thay đổi nhiệt độ sấy ở các mức 70oC,

450oC, 600oC và 800oC

*Đặc điểm cấu trúc ống nano TiO 2

Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến cấu trúc nano TiO2 (xem hình 1)

Khảo sát sự ảnh hưởng của loại base đến cấu trúc nano TiO2 (xem hình 2)

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ nhiệt lên cấu trúc nano TiO2 (xem hình 3)

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ nung lên cấu trúc nano TiO2 (xem hình 4)

Hình 6 Ảnh SEM của mẫu khi dùng NaOH với những nồng độ khác nhau

→Nồng độ NaOH 10M là tốt nhất

Hình 7 Ảnh SEM của mẫu khi dùng những loại base khác nhau

→Dùng NaOH cho nano TiO 2 dạng ống đồng đều nhất

Hình 8 Ảnh SEM của mẫu khi thuỷ nhiệt ở những nhiệt độ khác nhau

→Nhiệt độ thuỷ nhiệt xung quanh 140 o C – 180 o C là tốt nhất

Hình 9 Ảnh SEM của mẫu khi nung ở những nhiệt độ khác nhau

→Nhiệt độ nung cho phép chỉ ở trong khoảng 450 o C, nếu vượt quá nhiệt độ này, cấu trúc ống nano có thể bị phá vỡ

*Ứng dụng ống nano TiO 2

 Xúc tác quang cho các phản ứng hoá học hoặc làm sạch môi trường

 Lớp chắn tia tử ngoại

 Làm pin năng lượng quy mô vừa và nhỏ

 Làm linh kiện điện tử

 Vật liệu tự làm sạch hoặc tự khôi phục bề mặt bên ngoài

 Kem chống nắng trong mỹ phẩm…

1.2 Nano ZnO

(Nguồn: Synthesis of ZnO nanoparticles by hydrothermal method, P.M Aneesh, K.A Vanaja, M.K Jayaraj)

*Quy trình chế tạo hạt nano ZnO

Nguyên liệu sử dụng ban đầu để tổng hợp nên hạt nano ZnO thường dùng là muối Zn2+, ở đây

ta dùng muối acetate dạng Zn(CH3COO)2.2H2O Hoà tan muối kẽm trong một lượng nước cất sao cho tạo thành dung dịch 0.1M và sau đó khuấy cùng với 50mL methanol (MetOH) Chuẩn

bị 25mL NaOH (0.2 – 0.5M) (đảm bảo pH dung dịch cỡ 8 – 11) và cho vào dung dịch ở trên Dung dịch này được thuỷ nhiệt trong bình thuỷ nhiệt ở nhiệt độ tử 100 – 200oC trong khoảng

6 – 12 giờ Sau khi thuỷ nhiệt, dung dịch được để nguội về nhiệt độ phòng, bột trắng hình thành được lọc và rửa lại với MetOH Đem sấy khô ở 60oC ta thu được bột nano ZnO

*Đặc điểm hạt nano ZnO

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ nhiệt lên cấu trúc ZnO (xem hình 5 và hình 6)

Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH lên cấu trúc ZnO (xem hình 7 và hình 8)

Hình 10 XRD của mẫu khi dùng NaOH 0.3M, thuỷ nhiệt 6 giờ ở những nhiệt độ khác nhau

Thực ra có rất nhiều thí nghiệm khảo sát về nhiệt độ thuỷ nhiệt lên hình thái cũng như cấu trúc của dạng ZnO tạo thành Nhưng nhìn chung khi nhiệt độ tăng, kích thước các hạt nano sẽ tăng nhanh nhưng chỉ đến một giá trị nào đó rồi sẽ có xu hướng chậm lại Hình 6 sẽ cho ta xem xét

rõ hơn sự thay đổi của nhiệt độ lên kích thước hạt nano ZnO

Hình 11 Sự thay đổi của FWHM và kích thước của mẫu khi dùng NaOH 0.3M và thuỷ nhiệt

6 giờ ở những nhiệt độ khác nhau

→Nhiệt độ thuỷ nhiệt tăng sẽ gia tăng kích thước của các hạt nano ZnO tạo thành từ 7 – 16nm khi nhiệt độ thuỷ nhiệt tăng từ 100 – 200 o C

Hình 12 XRD của mẫu khi thuỷ nhiệt ở 200 o C trong 12 giờ và dùng NaOH với những nồng

độ ban đầu khác nhau

Hình 13 Sự thay đổi của FWHM và kích thước của mẫu khi thuỷ nhiệt ở 200 o C trong 12 giờ