Nghiên cứu xây dựng một hệ phát plasma để chế tạo vật liệu nano

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VŨ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỘT HỆ PHÁT PLASMA ĐỂ CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ THÁI NGUYÊN, 10/2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VŨ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỘT HỆ PHÁT PLASMA ĐỂ CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO Chuyên ngành: Quang học Mã số: 84 40 110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN HẢO THÁI NGUYÊN, 10/2019 i LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo, TS Nguyễn Văn Hảo, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất Thầy, Cô giáo Khoa Vật lý Công nghệ, trường Đại học Khoa học thuộc Đại học Thái Nguyên, truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu tạo điều kiện giúp đỡ em việc học tập hoàn thành luận văn Em tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô Ban giám hiệu, đồng nghiệp tổ Vật lý - Công nghệ trường THPT Gia Bình số tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian học Cuối em xin cảm ơn tồn thể gia đình bạn bè giúp đỡ động viên em suốt trình học tập Thái Nguyên, ngày 30 tháng 10 năm 2019 Học viên Vũ Thị Thủy ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC ii LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật lý plasma 1.1.1 Plasma gì? 1.1.2 Các ứng dụng plasma 1.2 Tổng hợp vật liệu nano phương pháp thông thường .6 1.3 Tổng hợp vật liệu nano plasma 1.4 Tổng hợp vật liệu nano microplasma .10 1.4.1 Microplasma .10 1.4.2 Các hệ microplasma cho việc tổng hợp vật liệu nano 12 1.4.2.1 Phóng điện micro điện cực rỗng 12 1.4.2.2 Microplasma jet với điện cực 14 1.4.2.3 Microplasma jet với điện cực tiêu thụ 16 1.4.2.4 Hệ microplasma – chất lỏng 18 1.5 Tổng quan hạt nano bạc 23 1.6 Tổng quan hạt nano carbon 25 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .28 2.1 Chế tạo nguồn cao áp cho phát microplasma .28 2.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 28 2.1.2 Hệ microplasma cho việc chế tạo hạt nano 29 2.2 Quy trình chế tạo mẫu .30 2.2.1.Các dụng cụ hóa chất sử dụng .30 2.2.1.1 Dụng cụ thí nghiệm .30 2.2.1.2 Hoá chất 30 2.2.2 Chế tạo nano bạc (AgNPs) microplasma .30 2.2.3 Chế tạo nano carbon (C-dots) microplasma 30 2.3 Phương pháp xác định đặc trưng điện quang hệ microplasma 31 2.3.1 Xác định đặc trưng điện .31 2.3.2 Xác định đặc trưng quang 33 2.4 Phương pháp khảo sát cấu trúc, hình thái tính chất quang vật liệu nano chế tạo .33 2.4.1 Quang phổ hấp thụ UV-Vis 33 2.4.2 Phương pháp phổ huỳnh quang 34 2.4.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X .36 2.4.4 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .39 3.1 Kết xây dựng hệ microplasma cho chế tạo vật liệu nano 39 3.1.1 Đặc trưng điện hệ microplasma .39 3.1.2 Các đặc trưng quang phổ hệ microplasma 39 3.2 Kết chế tạo hạt nano bạc hệ microplasma 43 3.2.1 Phổ nhiễu xạ tia X 43 3.2.2 Quang phổ hấp thụ UV-Vis 43 3.2.3 Hình thái học vật liệu AgNPs 47 3.3 Kết chế tạo hạt nano carbon hệ microplasma .49 3.3.1 Quang phổ hấp thụ UV-Vis 49 3.3.2 Phổ huỳnh quang C-dot 50 3.3.3 Hình thái học vật liệu C-dots .51 3.4 Kết chế tạo nanocomposit C-dots nano bạc 52 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt VOC Volatile organic compound Hợp chất hữu dễ bay NMs Nanomaterials Vật liệu nano CCP Capacitive coupling plasma Plasma ghép điện dung ICP Inductive coupling plasma Plasma ghép cảm ứng DC Direct current plasma Plasma chiều AC Alternating current plasma Plasma xoay chiều NPs Nanoparticles Các hạt nano CNTs Carbon nanotubes Ống nano carbon NSF Nanostructured films Màng mỏng nano O.D Outside diameter Đường kính ngồi I.D Inner diameter Đường kính CTAB Cetyltrimethylammonium bromide Chất hoạt động bề mặt CTAB SPR Surface Plasmon Resonance Cộng hưởng plasmon bề mặt SERS Surface Enhanced Raman Scattering Tán xạ Raman tăng cường bề mặt C-dots Carbon nano dots Chấm nano carbon SWCNTs Single-wall carbon nanotubes Ống nano carbon đơn tường CCD Charge Coupled Device Linh kiện tích điện kép (cảm biến) A/D Converts analog into digital Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự / số UV-Vis Ultraviolet–visible spectroscopy Phổ tử ngoại khả kiến XRD X-Ray diffraction Nhiễu xạ tia X SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét TEM Transmission Electron Kính hiển vi điện tử truyền qua Microscopy AgNPs Ag nanoparticles Các hạt nano bạc AuNPs Au nanopartilces Các hạt nano vàng DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một tóm tắt hệ microplasma sử dụng để tổng hợp vật liệu nano Bảng 3.1 Các vạch phát xạ thu phổ phát xạ microplasma khí Ar vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Jonhannes Stark Hình 1.2 Irving Langmuir Hình 1.3 Các trạng thái q trình chuyển hóa trạng thái vật chất Hình 1.4 Tổng số tiền tài trợ cho nghiên cứu cơng nghệ nano tính tới năm 2015 Hình 1.5 Các ứng dụng quan trọng microplasma 11 Hình 1.6 Sơ đồ ngun lý phóng điện micro điện cực rỗng để tổng hợp vật liệu nano 13 Hình 1.7 Sơ đồ microplasma jet với điện cực bên ngồi 15 Hình 1.8 Sơ đồ ngun lý microplasma jet với điện cực dây Au tiêu thụ 16 Hình 1.9 Một máy phát điện tần số cao 450 MHz cho phép chế tạo nano vàng AuNPs theo nguyên lý microplasma jet với điện cực dây Au tiêu thụ 17 Hình 1.10 Thiết lập thí nghiệm sơ đồ nguyên lý hệ plasma-chất lỏng tiếp xúc gián tiếp để điều chế hạt nano Au 19 Hình 1.11 Thiết lập sơ đồ hình ảnh hệ plasma-chất lỏng tiếp xúc trực tiếp để tổng hợp hạt nano Sn 21 Hình 1.12 Màu sắc bạc nano thay đổi theo kích thước hạt 23 Hình 1.13 Hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt 24 Hình 1.14 Ảnh TEM hạt C-dots 25 Hình 2.1 Sơ đồ mạch nguồn cao áp chiều 28 Hình 2.2 Ảnh chụp nguồn cao áp chiều 28 Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm hệ chế tạo hạt nano AgNPs 29 Hình 2.4 Ảnh chụp trình chế tạo hạt nano carbon plasma 31 Hình 2.5 Hệ đo đặc trưng điện quang plasma 32 Hình 2.6 Ảnh chụp đầu dò điện cao áp dao động ký số hệ đo đặc trưng điện plasma 32 Hình 2.7 Máy quang phổ Avantes AvaSpec 33 Hình 2.8 Sơ đồ chuyển dời quang học phân tử 35 Hình 2.9 Cấu hình máy phổ kế huỳnh quang Carry Eclipse 36 Hình 2.10 Phản xạ tia X họ mặt mạng tinh thể 37 Hình 3.1 Điện nguồn plasma 39 Hình 3.2 Phản xạ tia X họ mặt mạng tinh thể 41 Hình 3.3 Đặc trưng phổ phát xạ tia plasma khơng khí (sử dụng bơm khơng khí) 42 Hình 3.4 Giản đồ XRD hạt nano bạc chế tạo kỹ thuật plasma 43 Hình 3.5 Hình ảnh dung dịch chứa hạt nano bạc nồng độ AgNO3 khác 44 Hình 3.6 Phổ hấp thụ UV-Vis hạt nano Ag chế tạo phương pháp plasma nồng độ khác 45 AgNO3 Hình 3.7 Phổ hấp thụ UV-Vis hạt nano Ag chế tạo phương pháp plasma khoảng thời gian khác 46 Hình 3.8 Quang phổ phát xạ microplasma suốt trình tổng hợp nano Ag 47 độ đỉnh hấp thụ giảm xuống đồng thời xuất thêm đỉnh dịch phía sóng dài (574 nm) Sự hình thành hạt nano Ag tác dụng plasma giải thích sau (i) Sau microplasma phát ra, dung dịch microplasma nhanh chóng chuyển sang màu vàng (Hình 3.5), cho thấy hình thành hiệu AgNPs Quá trình tổng hợp hạt nano bao gồm năm bước, mô tả đây: - Giải phóng khí oxy cực dương: (3.10) - Sự hình thành nguyên tử Ag chất lỏng bên cực âm microplasma (3.11) giải phóng khí hydro: (3.12) + + - Các ion Ag H di chuyển đến cực âm - Sự hình thành hạt nano bạc thơng qua q trình tạo mầm tăng trưởng lực van der Waals hấp dẫn nguyên tử Ag; - Các hạt nano bạc tổng hợp liên kết với nhóm hydroxyl phân tử chất tạo bề mặt để ngăn chặn kết tụ quy mơ lớn chúng (ii) Hình 3.8 cho thấy phổ phát xạ quang điển hình ghi lại q trình tổng hợp điện hóa-plasma hạt nano Ag Trong phổ, tính chất tương ứng với dịch chuyển đổi nguyên tử argon (Ar I) trạng thái điện tử bị kích thích cao (4p → 4s) vùng bước sóng 680 - 900 nm Dải phát xạ lưỡng nguyên tử gốc OH có đỉnh dốc 305 nm tới trước 325 nm thu lại rõ ràng Ngoài ra, vạch phát xạ gốc hydro nguyên tử (656 nm) oxy (777 nm) quan sát, cho thấy phân tách phân tử nước tạo thành phần phản ứng plasma Quan trọng hơn, vạch xuất bước sóng 328 nm, quy cho cực đại cộng hưởng nguyên tử Ag, cho thấy khử + nguyên tử Ag thành Ag , điều khẳng định việc tạo nguyên tử Ag Hình 3.8 Quang phổ phát xạ microplasma suốt trình tổng hợp nano Ag 3.2.3 Hình thái học vật liệu AgNPs Từ ảnh TEM hình 3.9a, ta thấy kích thước hạt nano bạc thu từ việc sử dụng phương pháp tương tác plasma-dung dịch với dung dịch tiền chất AgNO3 mM có kích thước tương đối đồng đều, chủ yếu tập hạt có kích thước từ - 10 nm, thể qua đồ thị phân bố số hạt theo kích thước hạt xử lý phần mềm ImageJ Origin 8.0 hình 3.9b Hình 3.9 Ảnh TEM hạt nano Ag chế tạo phương pháp tương tác plasma-dung dịch với nồng độ AgNO3 mM thời gian 10 phút Kết ảnh TEM hạt AgNPs chế tạo phương pháp tương tác plasma-dung dịch với nồng độ tiền chất AgNO3 mM với thời gian tác dụng 20 phút (Hình 3.10) cho thấy, ngồi hạt có dạng hình cầu với kích thước trung bình khoảng nm có xuất hạt với kích thước lớn (khoảng 16 nm) có dạng hình ngũ giác Kết giải thích xuất đỉnh thứ hai phổ hấp thụ AgNPs (Hình 3.7) Nhìn vào phân bố kích thước hạt (Hình bên phải hình 3.10) thấy có hai phân bố kích thước hạt ứng với hai đỉnh phổ hấp thụ AgNPs (Hình 3.7) Hình 3.10 Ảnh TEM hạt AgNPs chế tạo phương pháp tương tác plasmadung dịch với nồng độ tiền chất AgNO3 mM thời gian tác dụng 20 phút 3.3 Kết chế tạo hạt nano carbon hệ microplasma 3.3.1 Quang phổ hấp thụ UV-Vis Hình 3.11 phổ hấp thụ UV-Vis mẫu C-dot Sự hấp thụ chấm carbon chủ yếu nằm vùng tử ngoại với đỉnh hấp thụ bước sóng 267 nm Sự hấp thụ giải thích dịch chuyển điện tử π-π* liên kết C = C dịch chuyển điện tử n-π* liên kết C = O (Hình 3.11) [41] Hình 3.11 Phổ hấp thụ hạt nano carbon Trong ánh sáng ban ngày, dung dịch C-dot có màu nâu vàng nhạt (Hình 3.12a) ánh sáng tia cực tím cho phát xạ màu xanh đậm (Hình 3.12b) Hình 3.12 Các hạt C-dot ánh sáng nhìn thấy tử ngoại UV 3.3.2 Phổ huỳnh quang C-dot Cũng kết đo UV – Vis, kết đo phổ huỳnh quang (Hình 3.13) cho thấy đỉnh phát quang C-dot dịch chuyển từ 459 nm – 552 nm, bước sóng kích thích (kích thích) tương ứng thay đổi từ 390 nm – 520 nm với bước tăng 20 nm Các tính chất huỳnh quang C-dot số đặc điểm quan trọng chúng Tính chất phụ thuộc vào bước sóng kích thích phổ huỳnh quang C-dot (Hình 3.13 3.14) tương tự kết cơng bố trước nhóm tác giả Miao Lim [42, 43] Hình 3.13 Phổ huỳnh quang phụ thuộc vào bước sóng kích thích C-dot Nghiên cứu chứng minh thêm bước sóng kích thích tăng, đỉnh phát xạ tăng theo, phản ứng khác với chất màu hữu cơ, thường thể phát xạ huỳnh quang độc lập với bước sóng kích thích Ngồi ra, chất màu hữu phân tử có cấu trúc xác định (explicit structure), C-dot hạt nano carbon với thụ động bề mặt, có nghĩa cấu trúc chúng đa dạng so với phân tử Hình 3.14 Phổ huỳnh quang chuẩn hóa C-dot bước sóng kích thích khác Sự phát xạ phụ thuộc bước sóng kích thích giải thích hiệu ứng từ hạt có kích thước khác mẫu phân bố vị trí phát xạ điểm C-dot thụ động Nói cách khác, cấu trúc mức lượng đa dạng vị trí bề mặt có nguồn gốc khuyết tật nguyên nhân tạo số lượng lớn trạng thái kích thích phát xạ, lựa chọn bước sóng kích thích khác để nhận phổ phát xạ tương ứng [44] 3.3.3 Hình thái học vật liệu C-dots Kích thước hình thái hạt nano carbon chụp ảnh TEM Hình 3.15 cho thấy hạt nano carbon với kích thước trung bình khoảng nm (Hình 3.15b) có dạng hình tựa cầu phân bố dung dịch (Hình 3.15a) Kết thu tương tự kết cơng bố trước nhóm Đỗ Hồng Tùng cộng [45] Hình 3.15 Ảnh TEM hạt nano carbon chế tạo kỹ thuật plasma 3.4 Kết chế tạo nanocomposit C-dots nano bạc Phổ hấp thụ UV – Vis dung dịch C-dots, nano bạc AgNPs chế tạo phương pháp plasma tương tác dung dịch với nồng độ tiền chất AgNO3 mM dung dịch composit C-dots/Ag chế tạo từ C-dots AgNO3 mM thể hình 3.16 Hình 3.16 Phổ hấp thụ UV –Vis dung dịch C-dots, AgNPs dung dịch composit C-dots/Ag chế tạo phương pháp tương tác plasma-dung dịch Đỉnh hấp thụ plasmon dung dịch AgNPs độc lập (đường số 2) 401 nm đặc trưng cho nano bạc có kích thước cỡ < 10 nm Phổ hấp thụ C-dots (đường số 1) có dải hấp thụ mạnh vùng tử ngoại (dưới 400 nm) với đỉnh cực đại ~ 270 nm Phổ hấp thụ C-dots/Ag (đường số 3) tổng hợp phổ hấp thụ AgNPs C-dots, nhiên đỉnh hấp thụ AgNPs với đỉnh hấp thụ vào khoảng 391 nm đỉnh hấp thụ mạnh C-dots 267 nm Điều chứng tỏ có hình thành liên kết C-dots AgNPs Hình 3.17 Hình thái học C-dots/Ag nanocomposit chế tạo phương pháp tương tác plasma tác-dung dịch Ảnh hiển vi điện tử truyền qua TEM mẫu C-dots/Ag nanocomposit (Hình 3.17) cho thấy phần lớn hạt nano C-dots gắn lên bề mặt hạt AgNPs, nhiên xuất vài hạt AgNPs độc lập Các hạt AgNPs có kích thước cỡ nm có dạng gần cầu (Hình 3.17, bên phải) Như biết phổ hấp thụ hạt nano AgNPs độc lập kích thước thường có đỉnh hấp thụ ~ 400 nm thể phổ hấp thụ dung dịch AgNPs độc lập chế tạo phương pháp plasma tương tác dung dịch Tuy nhiên mẫu C-dots/Ag nanocomposit, hạt AgNPs có kích thước lại có phổ hấp thụ dịch phía xanh khoảng nm Điều chứng tỏ hạt nano C-dots gắn lên AgNPs Đối với số hạt có kích thước lớn dễ dàng quan sát thấy liên kết C-dots AgNPs (Hình 3.17, bên trái) KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu đề tài luận văn rút số kết luận sau: Đã chế tạo thành công nguồn điện áp cao để làm nguồn kích cho hệ chế tạo vật liệu nano phương pháp tương tác plasma-dung dịch Bộ nguồn hoạt động chế độ DC với điện ~ kV, tần số 50 Hz dòng điện ~ 18 mA Đã xây dựng thành công hệ thiết bị chế tạo vật liệu nano nhờ sử dụng nguồn cao áp (hệ microplasma) Hệ microplasma dùng để chế tạo hạt nano dựa nguyên lý tương tác plasma-dung dịch, gồm hai điện cực đặt cốc chứa dung dịch tiền chất (trong điện cực nhúng ngập dung dịch điện cực đặt cách mặt chất lỏng khoảng từ 3-5 mm) với dẫn khí Hệ hoạt động với số loại khí khác khơng khí, khí oxy, khí ozon, khí trơ (He, Ar ) áp suất khí Đã thử nghiệm chế tạo thành công hạt nano Ag hệ microplasma Kết cho thấy, hạt nano Ag chế tạo phương pháp microplasma có dạng tựa cầu với kích thước hạt cỡ từ 5-10 nm Đã giải thích rõ chế hình thành hạt nano Ag tương tác tia plasma với dung dịch tiền chất Đã thử nghiệm chế tạo thành công hạt nano carbon (C-dots) hệ microplasma Kết cho thấy, hạt C-dots có dạng hình tựa cầu với kích thước 2-3 nm, phân tán dung dịch Dung dịch C-dots có khả phát quang mạnh vùng ánh sáng xanh Ngoài ra, Cdots mang đầy đủ đặc tính hạt nano carbon chẳng hạn phụ thuộc đỉnh phổ phát xạ vào bước sóng kích thích Đã bước đầu chế tạo thành công vật liệu nanocomposit C-dots nano bạc AgNPs Kết cho thấy hạt nano C-dot với kích thước nhỏ bám vào bề mặt hạt AgNPs Hƣớng phát triển đề tài - Tối ưu hệ chế tạo mẫu tương tác plasma-dung dịch - Mở rộng thử nghiệm nghiên cứu chế tạo vật liệu nano kim loại khác (Au, Cu, Pt, Al ), vật liệu oxit (Fe3O4, CuO2, ZnO, SiO2 ), vật liệu phi kim (Au-Ag, Au-Cu, Au-Pt ) vật liệu composit (TiO2/Ag, TiO2/Au, GO/Au, GO/Au ) dựa hệ thiết bị phát plasma TÀI LIỆU THAM KHẢO Yan BH, Wang Q, Jin Y, Cheng Y (2010) Dry reforming of methane with carbon dioxide using pulsed DC arc plasma at atmospheric pressure Plasma Chem Plasma Process 30: 257–266 Pawel Pohl (2019) Plasma-Based Synthesis and Modification of Nanomaterials Nanomaterials 9, 278 Nagendra Kumar Kaushik et al (2019) Plasma and Nanomaterials: Fabrication and Biomedical Applications Nanomaterials (Basel) 9(1): 98 Sharmaa Utkarsh, Sharmaa Mahadev, Chattopadhyayb, V.N.Shuklaa (2018) Advance Applications of Nanomaterials: A Review Materials Today: Proceedings Volume 5, Issue 2, Part 1, 6376-6380 B M Mu˜noz-Flores, B I Kharisov, V M Jim´enez-P´erez, P Elizondo Mart´ınez, and S T L´opez (2011) Recent advances in the synthesis and main applications of metallic nanoalloys, Industrial & Engineering Chemistry Research, vol 50, no.13, 7705–7721 T A Kareem and A A Kaliani (2012) Glow discharge plasma electrolysis for nanoparticles synthesis, Ionics, vol 18, no 3, 315–327 Tamura, S.; Mashimo, T.; Yamamoto, K.; Kelgenbaeva, Z.; Ma, W.; Kang, X.; Koinuma, M.; Isobe, H.; Yoshiasa, A (2018) Synthesis of Pd-Fe System Alloy Nanoparticles by Pulsed Plasma in Liquid Nanomaterials 8, 1068 Ke, C.-B.; Lu, T.-L.; Chen, J.-L (2018) Capacitively Coupled Plasma Discharge of Ionic Liquid Solutions to Synthesize Carbon Dots as Fluorescent Sensors Nanomaterials 8, 372 Pawel Pohl (2019) Plasma-Based Synthesis and Modification of Nanomaterials, Nanomaterials 9, 278 10 https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1919/stark/biographical/ 11 Gerard Belmont Laurence Rezeau Caterina Riconda Arnaud Zaslavsky (2019) st Introduction to Plasma Physics Edition, Imprint ISTE Press - Elsevier 12 Joh, H.M., Kim, S.J., Chung, T.H & Leem, S.H (2013) Comparison of the characteristics of atmospheric pressure plasma jets using different working gases and applications to plasma-cancer cell interaction AIP Advances 3: 092128 13 Keidar, M., Shashurin, A., Volotskova, O., Stepp, M.A., Srinivasan, P., Sandler, A & Trink, B (2013) Cold atmospheric plasma in cancer therapy Physics of Plasmas 20: 057101 14 Grewal DS (2019) Funding Nanotechnology-A Comparative Study of Global and National Funding J Nanom Nanos Tech: JNNT-105 15 Cao, X.; Feng, J.; Pan, Q.; Xiong, B.; He, Y.; Yeung, E S (2017) Direct Imaging of Single Plasmonic Metal Nanoparticles in Capillary with Laser Light-Sheet Scattering Imaging Anal Chem 89 (5), 2692–2697 16 Giorgio Speranza, Wei Liu, Luca Minati (2019) Applications of Plasma st Technologies to Material Processing Edition, Imprint CRC Press (127 p) 17 Shahbazali, E.; Hessel, V.; Noël, T.; Wang, Q (2013) Metallic nanoparticles made in flow and their catalytic applications in organic synthesis Nanotechnology Reviews, 3(1), 65-86 18 Fridman, G.; Friedman, G.; Gutsol, A.; Shekhter, A B.; Vasilets, V N.; Fridman, A (2008) Applied Plasma Medicine Plasma Process Polym (6), 503–533 19 Kortshagen, U R.; Sankaran, R M.; Pereira, R N.; Girshick, S L.; Wu, J J.; Aydil, E S (2016) Nonthermal Plasma Synthesis of Nanocrystals: Fundamental Principles, Materials, and Applications Chem Rev 116 (18), 11061–11127 20 Ostrikov, K (2005) Reactive plasmas as a versatile nanofabrication tool Rev Mod Phys., 77 (2), 489–511 21 Lin, L.; Wang, Q (2015) Microplasma: a new generation of technology for functional nanomaterial synthesis Plasma Chem Plasma Process 35 (6), 925– 962 22 Davide Mariotti and R Mohan Sankaran (2010) Microplasmas for nanomaterials synthesis, J Phys D: Appl Phys 43, 323001 23 Belmonte, T.; Arnoult, G.; Henrion, G.; Gries, T (2011) Nanoscience with nonequilibrium plasmas at atmospheric pressure J Phys D Appl Phys 44 (36), 363001 24 Iza, F.; Kim, G J.; Lee, S M.; Lee, J K.; Walsh, J L.; Zhang, Y T.; Kong, M G (2008) Microplasmas: Sources, particle kinetics, and biomedical applications Plasma Process Polym (4), 322–344 25 Nagendra Kumar Kaushik et al (2019) Review: Plasma and Nanomaterials: Fabrication and Biomedical Applications Nanomaterials 9, 98 26 Mariotti, D.; Sankaran, R M (2011) Perspectives on atmospheric-pressure plasmas for nanofabrication J Phys D Appl Phys 44 (17), 174023 27 Lin, P A.; Sankaran, R M (2011) Plasma-assisted dissociation of organometallic vapors for continuous, gas-phase preparation of multimetallic nanoparticles Angew Chemie - Int Ed 50 (46), 10953–10956 28 Mariotti, D.; Mariotti, D.; Bose, A C.; Ostrikov, K K (2009) AtmosphericMicroplasma-Assisted Nanofabrication: Metal and Metal-Oxide Nanostructures and Nanoarchitectures IEEE Trans PLASMA Sci 37 (6), 1027–1033 29 Shimizu, Y.; Kawaguchi, K.; Sasaki, T.; Koshizaki, N (2009) Generation of roomtemperature atmospheric H2/Ar microplasma jet driven with pulse-modulated ultrahigh frequency and its application to gold nanoparticle preparation Appl Phys Lett 94 (19), 191504 30 Chiang, W H.; Sankaran, R M (2008) In flight dimensional tuning of metal nanoparticles by microplasma synthesis for selective production of diametercontrolled carbon nanotubes J Phys Chem C 112, 17920–17925 31 Shimizu, Y.; Sasaki, T.; Ito, T.; Terashima, K.; Koshizaki, N (2003) Fabrication of spherical carbon via UHF inductively coupled microplasma CVD J Phys D Appl Phys 36 (23), 2940–2944 32 Tao Huang and Xiao-Hong Nancy Xu (2010) Synthesis and Characterization of Tunable Rainbow Colored Colloidal Silver Nanoparticles Using SingleNanoparticle Plasmonic Microscopy and Spectroscopy J Mater Chem., 20, 98679876 33 Xu, X.; Ray, R.; Gu, Y.; Ploehn, H J.; Gearheart, L.; Raker, K.; Scrivens, W A (2004) Electrophoretic analysis and purification of fluorescent single-walled carbon nanotube fragments J Am Chem Soc 126, 12736-12737 34 Li-Ming Shena and Jing Liuab (2016) New development in carbon quantum dots technical applications Talanta Vol.156, 245-256 35 Rashmita Das, Rajib Bandyopadhyay, Panchanan Pramanik (2018) Carbon quantum dots from natural resource: A review Materials Today Chemistry 8, 96109 36 H S Park, S J Kim, H M Joh, T H Chung, S H Bae, and S H Leem (2010) Optical and electrical characterization of an atmospheric pressure microplasma jet with a capillary electrode Phys of Plasma 17, 033502 37 A Barkhordari, A Ganjovi et al (2017), A pulsed plasma jet with the various Ar/N2 mixtures Journal of Theoretical and Applied Physics 11: 301–312 38 L Li, A.Nikiforov, N.Britun, R Snyders, C.Leys (2015) Emission and absorption spectroscopy study of Ar excited states in 13.56 MHz argon plasma operating at sub-atmospheric to atmospheric pressure Spectrochimica Acta Part B 107, 75–85 39 Sarani, Nikiforov, and Leys (2010) Atmospheric pressure plasma jet in Ar and Ar/H2O mixtures: Optical emission spectroscopy and temperature measurements Phys Plasmas 17, 063504 40 Pankaj Attri, Thapanut Sarinont, Minsup Kim, Takaaki Amano, Kazunori Koga, Art E Cho, Eun Ha Choi & Masaharu Shiratani Influence of ionic liquid and ionic salt on protein against the reactive species generated using dielectric barrier discharge plasma Scientific RepoRts 5:17781, 1-13 41 Pires, Natalia R et al (2015) Novel and Fast Microwave-Assisted Synthesis of Carbon Quantum Dots from Raw Cashew Gum J Braz Chem Soc Vol 26, No 6, 1274-1282 42 Miao, P.; Han, K.; Tang, Y.; Wang, B.; Lin, T.; Cheng, W (2015) Recent Advances in Carbon Nanodots: Synthesis, Properties and Biomedical Applications Nanoscale 7, 1586-1595 43 Lim, S Y.; Shen, W.; Gao, Z (2015) Carbon Quantum Dots and Their Applications Chem Soc Rev 44, 362-381 44 Yang, F.; LeCroy, G E.; Wang, P.; Liang, W.; Chen, J.; Fernando, K A S.; Bunker, C E.; Qian, H.; Sun, Y.-P (2016) Functionalization of Carbon Nanoparticles and Defunctionalization - toward Structural and Mechanistic Elucidation of Carbon Quantum Dots J Phys Chem C, 120, 25604-25611 45 D H Tung, T T Thuong, N D Cong, N T Liem, N V Kha, L H Manh, P H Minh, N T T Thuy, N M Hoa and N.V Phu (2017) Facile synthesis of carbon quantum dots by plasma-liquid interation method Communications in Physics, Vol 27, No 4, 311-316 ... nhóm nghiên cứu chế tạo vật liệu nano phương pháp plasma việc khó chế tạo nguồn điện cao áp phù hợp Do đó, chúng tơi đề xuất thực đề tài: Nghiên cứu xây dựng hệ phát plasma để chế tạo vật liệu nano. .. công hệ phát plasma để chế tạo vật liệu nano chìa khóa việc chế tạo hạt nano khác kim loại, phi kim, oxit kim loại, nano carbon vật liệu composit Mục tiêu đề tài - Xây hệ thiết bị phát plasma. .. Kết xây dựng hệ microplasma cho chế tạo vật liệu nano 39 3.1.1 Đặc trưng điện hệ microplasma .39 3.1.2 Các đặc trưng quang phổ hệ microplasma 39 3.2 Kết chế tạo hạt nano bạc hệ microplasma