Vật liệu Nano CuO,ZnO,Cu

Phương pháp hóa âmCH3COO2Cu + NaOH + NH22CO + PVP cùng với việc chiếu xạ cao CuO cấu túc nano đơn tà cắt giảm; etanol: dung môi kích thước 4nm độ tinh khiết cao J... 1 Tính Tính ch chấ

Đại học Bách Khoa TP.HCMKhoa Kỹ thuật Hóa Học

Nano Đồng oxit

Nano Kẽm oxit

Nano Đồng

2

I Vật Liệu NaNo CuO

Tổng quan

3

Từ Cu 2+ Phương pháp hóa âm

Phương pháp kết tủa ướt Phân hủy nhiệt trực tiếp Tạo nhiệt phân Cu2O

Tạo nhiệt phân Cu2O Chiếu xạ vi sóng và sol-gel

Từ Cu Phương pháp plasma

Phương pháp nổ dây

4

Phương Phương pháp pháp sol sol gel gel

CH (CH ) OSO Na

CuSO4 5H2O

160 0 C

International Journal of ChemTech Research

Vol.6, No.3, pp 2220-2222, May-June2014

CH3(CH2)11OSO3Na

Trộn (CH2)6NH4

NH3

Ly tâm, rửa, sấy

160 0 C 3h

400 0 C → 23nm

500 0 C → 25nm

600 0 C → 28nm

5

Phương Phương pháp pháp sol sol gel gel

Kích thước:

khoảng

10-40 nm.

Thông số tổng hợp: quyết định tính chất.

Int J Electrochem Sci.,8 (2013)8614 - 8622 6

Phương pháp hóa âm

(CH3COO)2Cu + NaOH + (NH2)2CO + PVP cùng với việc chiếu xạ cao

CuO cấu túc nano đơn tà

cắt giảm; etanol: dung môi

kích thước 4nm độ tinh khiết cao

J Mater Environ Sci 4 (5) (2013) 792-797

7

Phương Phương pháp pháp nhiệt nhiệt

Phương Phương pháp nổ dây pháp nổ dây

Nhiệt độ củanước → kíchthước của

nano đồngoxit

1-30 ºC: hình cầu, với D= 10-20 nm

60 ºC : dạng bản với S= 650*40-80nn

J Mater Environ Sci 4 (5) (2013) 792-797

9

Kháng khuẩn

Xúc tác

Tế bào năng lượng mặt trời

Cảm

biến

10

Kháng Kháng khuẩn khuẩn

Chống

-Aeromonas hydrophila

Chốnglại

-AeruginosaBS

3

- Eschericia coli và Staphylococcus aureus, E col

sciencedirect: Nanomedicine Journal Vol 1, No 3, Spring 2014, page 198-204

11

Xúc Xúc tác tác

•Có thể tái chếchất xúc tác

J Mater Environ Sci 4 (5) (2013) 792-797

12

Cảm Cảm biến biến

CuO dưới dạng nano

có độ nhạy cao với

II V

II Vậ ật li t liệ ệu NaNo ZnO u NaNo ZnO

 Tổng quan

15

1 ) ) Tính Tính ch chấ ấtt v vậ ậtt lý lý

c

củ ủa a nano nano k kẽ ẽm m oxit oxit

Cấu trúc tinh thể Tính chất cơ và nhiệt

Tính chất điện Tính chất quang Tính chất bề mặt

16

Cấ ấu u trúc trúc tinh tinh th thể ể

Cấu trúc tinh thể ZnO được chia

thành 3 dạng

Cấu trúc lục

phương wurtzite

Cấu trúc lập phương giả kẽm

Cấu trúc lập phương kiểu NaCl17

Ở điều kiện nhiệt độ

thường, tinh thể ZnO

Cấu trúc lập phương đơn giản kiểu NaCl là cấu trúc giả bền của tinh thể ZnO chỉ tồn tại trong điều kiện áp suất cao

Ở nhiệt độ cao, tinh thể

ZnO tồn tại ở trạng thái

cấu trúc lập phương giả

C

Cấ ấu u trúc trúc llậ ập p ph phươ ương ng

gi giả ả k kẽ ẽm m

cấu trúc lập phương giả

kẽm, đây là cấu trúc giả

bền của ZnO.

20

Tính ch

Tính chấ ất c t cơ ơ và nhi và nhiệ ệtt

ZnO là một loại vật liệutương đối mềm với độ cứngxấp xỉ 4,5 trên thang Mohs

Nhiệt dung riêng và độ dẫn

Nhiệt dung riêng và độ dẫnnhiệt lớn, độ giãn nở nhiệtthấp và nhiệt độ nóng chảycao

21

Các loại sai hỏng điểm:

Tính ch chấ ấtt đi điệ ện

Trong tinh thể ZnO tồn tại các vị trí trống oxi và các nguyên tử kẽm xen kẽ trong tinh thể => bán dẫn n.

23

Tính ch chấ ấtt đi điệ ện

Vận tốc di chuyển điện tử của ZnO thay đổi

mạnh theo nhiệt độ và kích thước, có thể đạttối đa 3000cm2/V.s, còn vận tốc di chuyển

của lỗ trống khoảng từ 5-30cm2/Vs

ZnO khối

Sợi nano ZnO

Sợi nano bán dẫn p-Si

Sợi nano bán dẫn p-Ge

Sợi nano bán dẫn n-GaN

Planar Si MOSFET

SWCNT FET

20000

1000-của lỗ trống khoảng từ 5-30cm /Vs

24

Tính ch chấ ấtt quang

25

Tính ch chấ ấtt quang

ZnO có thể thay thế GaNđang được sử dụng trongcác thiết bị quang điệnhoạt động trong phạm vi ánh sáng xanh hoặc UV

Có thể thay đổi

năng lượng vùng

cấm của ZnO khi

Tính ch chấ ất b t bề ề m mặ ặtt

Tính chất bề mặt của các hạt nano hoặc màng mỏng ZnO đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực đa dạng

Khả năng hấp phụ trên bề mặt

Tính thấm ướt

27

2) ) Các Các ph phươ ương ng pháp pháp đi điề ều u

ch chế ế nano nano k kẽ ẽm m oxit oxit

Phương pháp hóa –

cơ học

Kết tủa

có kiểm soát

Phương pháp sol-gel

28

Phươ ương ng pháp hóa pháp hóa –– c cơ ơ h họ ọc c

*Phương pháp hóa – cơ học là một phương pháp

rẻ và đơn giản để điều chế các hạt nano trên một quy mô lớn.

29

* Thực nghiệm cho thấy rằng kích thước của các tinh thể nano ZnO phụ thuộc

vào thời gian nghiền và nhiệt độ nung

** ↑ thời gian nghiền => ↓ kích thước tinh thể

* ↑ nhiệt độ nung gây => ↑ kích thước

tinh thể.

30

Kết tủa có kiểm soát

được sử dụng rộng rãi trong việc điều chếnano kẽm oxit

oxy hóa – khử tự phát và nhanh chóng củamột dung dịch muối kẽm khi sử dụng mộtchất khử

thông số như pH, nhiệt độ và thời gian kết

Kế ết t t tủ ủa có a có ki kiể ểm soát m soát

32

33

NH4OH

Hòa tan Nước

T = 60 o C

t = 30 phút Khuấy

1-2 giọt NH3

Zn(NH3)42+

Zn(OH)2

Zn(NH3)4thủy phân

t = 5h Khuấy

Gel ẩm

T = 50 o C

t = 1h Sấy

Gel khô

T = 500 o C

t = 4h Nung

Sản

phẩm

35

Phươ ương pháp ng pháp sol sol gel gel

Hình ảnh TEM cho thấy các hạt ZnO thuđược từ phương pháp này có kích thước

3)Ứ Ứng ng d dụ ụng ng c củ ủa a nano

nano k kẽ ẽm m oxit oxit

Do tính chất đa dạng của nó, cả tính chất vật

lý và hóa học, kẽm oxit được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

37

3) ) Ứ Ứng ng d dụ ụng ng c củ ủa a nano

nano k kẽ ẽm m oxit oxit

Trong công nghiệp dược phẩm

Trong công nghiệp cao su

Trong công nghiệp dược phẩm

và mỹ phẩm

Công nghiệp dệt may

Trong công nghiệp điện – điện tử

Quang xúc tác

38

III Vật Liệu NaNo Cu

 Tổng quan

39

Phươ ương ng pháp kh pháp khử ử v vậ ật lý t lý

Phương khử vật lí dùng các tác nhân vật lí như

nhiệt độ hay điện tử , sóng điện từ năng lượng cao như tia gamma ,tia tử ngoại tia laser khử ion kim loại thành kim loại

loại thành kim loại

41

Phươ ương pháp kh ng pháp khử ử lý hóa lý hóa

Đây là

Nguyên lí làdùng phương

Đây làphương pháptrung giangiữa hóa học

và vật lí

dùng phươngpháp điệnphân kết hợpvới siêu âm

để tạo hạt

nano

43

Tính

Tính ch chấ ất quang h t quang họ ọc c

Hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt

(surface plasmon resonance) do điện tử tự do trong hạt nano hấp thụ ánh sáng chiếu vào.

Kim loại có nhiều điện tử tự do, các điện tử

tự do này sẽ dao động dưới tác dụng của

điện từ trường bên ngoài như ánh sáng

trong hạt nano hấp thụ ánh sáng chiếu vào.

45

Tính ch

Nano đồng được đưa vào chất mang ( NiFe2O4,

ZnFe2O4 ­­) làm tăng hoạt tính xúc tác và độ chọn lọc của chất mang, giảm tính độc hại cũng như

kháng đầu độc của vật liệu.

46

Tính Tính ch chấ ất đi t điệ ện n

Tính dẫn điện của kim loại rất tốt,

hay điện trở của kim loại nhỏ nhờ

vào mật độ điện tử tự do cao.

47

Ứng ng d dụ ụng c ng củ ủa nano a nano đ đồ ồng ng

Trong cơ khí chế tạo Dùng trong công nghệ xúc tác

Phân bón vi lượng Dùng làm truyền nhiệt, dẫn điện

Và các ứng dụng khác

48

Phân

Và công

50