công nghệ chế tạo vật liêu VẬT LIỆU NANO

PHẦN I: VẬT LIỆU NANO I Khái niệm vật liệu nano: Chữ “nano” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, có nghĩa “chú lùn”, “cịi cọc”, “bé xíu” Khi ta nói đến nano nói đến phần tỷ đó, ví dụ giây nano khoảng thời gian phần tỷ giây Còn nano mà dùng có nghĩa nano mét, phần tỷ mét Nói cách khác rõ vật liệu rắn có kích thước nm yếu tố quan trọng mà làm việc vật liệu trạng thái rắn Trong kĩ thuật, nano mét 10-9 m, đơn vị đo lường để đo kích thước vật cực nhỏ Vật liệu nano có giới hạn kích thước khoảng 1-100 nm Ngày người ta nghiên cứu công nghệ nano hai khía canh: khoa học nano cơng nghệ nano Theo viện hàn lâm hồng gia Anh quốc thì: Khoa học nano ngành khoa học nghiên cứu tượng can thiệp vào vật liệu có kích thước nguyên tử, phân tử Khoa học nano nghiên cứu nhiều lĩnh vực như: vật lý, hoá, y học, sinh học vài ngành khoa học liên quan Tại kích thước đó, tính chất vật liệu khác hẳn với tính chất chúng kích thước lớn Cơng nghệ nano việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo ứng dụng cấu trúc, thiết bị hệ thống việc điều khiển hình dáng kích thước nano mét II Phân loại vật liệu nano: Có nhiều cách phân loại vật liệu nano, sau vài cách phân loại thường dùng: Phân loại theo hình dáng vật liệu Người ta chia vật liệu nano theo số chiều khơng gian bị giới hạn kích thước nano: Vật liệu nano không chiều: vật liêu mà ba chiều có kích thước nano, khơng cịn chiều tự cho điện tử, ví dụ: đám nano, hạt nano Các đám nano hình thành từ hạt nano, đám nano hạt nano liên kết lại với tạo thành (hình 1.1) Liên kết không làm thay đổi chiều vật liệu nano, ba chiều chúng kích thước nano khơng có chiều cho điện tử tự Hình 1.1 Đám nano, hạt nao Vật liệu nano chiều: vật liệu hai chiều có kích thước nano, điện tử tự chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ: dây nano, ống nano.Trong dây nano ln có chiều điện tử tự chiều điện tử tự hai chiều có kích thước nano bao quanh Các dây nano liên kết với nhiều vị trí khác tạo thành ống nano (hình 1.2) Các liên kết không làm thay đổi chiều vật liệu Hình1.2 Dây nano, ống nano Vật liệu nano hai chiều: vật liệu chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ: màng mỏng Ngược lại với vật liệu nano chiều, vật liệu nano hai chiều có chiều kích thước nano bị hai chiều điện tử tự bao quanh Vật liệu nano hai chiều có dạng màng, có mặt phẳng rộng (hình 1.3) Hình 1.3 Màng mỏng nano Ngồi cịn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite có phần vật liệu có kích thước nm, cấu trúc có nano khơng chiều, chiều, hai chiều đan xen lẫn Phân loại theo tính chất vật liệu - Vật liệu nano kim loại khái niệm để hạt có kích thước nano tạo thành từ kim loại Người ta biết hạt nano kim loại hạt nano vàng, nano bạc ,… - Vật liệu nano bán dẫn vật liệu tổng hợp từ sợi nano mảnh cỡ vài chục nanomet Các sợi nano làm từ vật liệu khác nhau, mà thông dụng indiumarsenid and indiumphosphid - Vật liệu nano từ tính loại vật liệu có kích thước nano mà tác dụng từ trường ngồi bị từ hố, tức có tính chất từ đặc biệt - Vật liệu nano hữu hợp chất hữu có kích thước nano ứng dụng mục đích sinh học Ví dụ hạt nano hữu tiêu diệt khối u, hạt nano tạo từ hai phân tử tự nhiên chlorophyl lipid Cấu trúc hạt nano giống bóng nước nhỏ xíu nhiều màu sắc, nên chứa thuốc đầy thuốc bên để đưa tới khối u (Jorathan Levell, Princess Margcret) III Tính chất vật liệu nano Ngày vật liệu nano quan tâm nhiều khơng thể thiếu công nghệ đại, thành phần nhiều máy móc thiết bị điện sâu vào đời sống đại dần chiếm ý nghĩa lớn đời sống người nhờ vào tính chất đặc biệt chúng mà vật liệu khối trước khơng có Hiệu ứng bề mặt Khi vật liệu có kích thước nhỏ tỉ số số ngun tử bề mặt tổng số nguyên tử vật liệu gia tăng Ví dụ, xét vật liệu tạo thành từ hạt nano hình cầu Nếu gọi ns số nguyên tử nằm bề mặt, n tổng số nguyên tử mối liên hệ hai số ns = 4n2/3 Tỉ số số nguyên tử bề mặt tổng số nguyên tử f = n s/n = 4/n1/3 = 4r0/r, r0 bán kính ngun tử r bán kính hạt nano Như vậy, kích thước vật liệu giảm (r giảm) tỉ số f tăng lên Do nguyên tử bề mặt có nhiều tính chất khác biệt so với tính chất nguyên tử bên lòng vật liệu, nên kích thước vật liệu giảm hiệu ứng có liên quan đến nguyên tử bề mặt, hay gọi hiệu ứng bề mặt tăng Khi kích thước vật liệu giảm đến nano mét giá trị f tăng lên đáng kể Sự thay đổi tính chất có liên quan đến hiệu ứng bề mặt khơng có tính đột biến theo thay đổi kích thước f tỉ lệ nghịch với r theo hàm liên tục Khác với hiệu ứng kích thước mà ta đề cập đến sau hiệu ứng bề mặt ln có tác dụng với tất giá trị kích thước, hạt bé hiệu ứng lớn ngược lại Ở khơng có giới hạn cả, vật liệu khối truyền thống có hiệu ứng bề mặt, có điều hiệu ứng nhỏ, thường bị bỏ qua Hiệu ứng bề mặt đóng vai trị quan trọng q trình hố học, đặc biệt vật liệu xúc tác Sự tiếp xúc bề mặt hạt môi trường xung quanh tạo điều kiện cho hiệu ứng xúc tác hiệu Sự bao bọc lớp vỏ hạt chất hoạt động bề mặt, khơng hồn hảo bề mặt hạt tác động đến tính chất vật lý hoá học vật liệu Hiệu ứng kích thước Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước vật liệu nano làm cho vật liệu trở nên khác nhiều so với vật liệu khối Đối với vật liệu, tính chất vật liệu có độ dài đặc trưng Độ dài đặc trưng cho nhiều tính chất vật liệu rơi vào kích thước nano Chính điều làm nên tên “vật liệu nano” mà ta thường nghe đến ngày Ở vật liệu khối, kích thước vật liệu lớn nhiều lần độ dài đặc trưng dẫn đến tính chất vật lí biết Nhưng kích thước vật liệu so sánh với độ dài đặc trưng tính chất có liên quan đến độ dài đặc trưng bị thay đổi đột ngột, khác hẳn so với tính chất biết trước Ở khơng có chuyển tiếp cách liên tục tính chất từ vật liệu khối đến vật liệu nano Chính vậy, nói đến vật liệu nano, phải nhắc đến tính chất kèm vật liệu Cùng vật liệu, kích thước, xem xét tính chất thấy khác so với vật liệu khối xem xét tính chất khác lại khơng có khác biệt Tuy nhiên, hiệu ứng bề mặt ln ln thể dù kích thước Ví dụ, kim loại, quãng đường tự trung bình điện tử có giá trị vài chục nm Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại, kích thước dây lớn so với quãng đường tự trung bình điện tử kim loại có định luật Ohm cho dây dẫn Định luật cho thấy tỉ lệ tuyến tính dịng đặt hai đầu sợi dây Bây thu nhỏ kích thước sợi dây nhỏ độ dài quãng đường tự trung bình điện tử kim loại tỉ lệ liên tục dịng khơng cịn mà tỉ lệ gián đoạn với lượng tử độ dẫn e2/ħ, e điện tích điện tử, ħ đo Planck Lúc hiệu ứng lượng tử xuất Có nhiều tính chất bị thay đổi giống độ dẫn, tức bị lượng tử hóa kích thước giảm Hiện tượng gọi hiệu ứng chuyển tiếp cổ điển-lượng tử vật liệu nano việc giam hãm vật thể không gian hẹp mang lại (giam hãm lượng tử) Độ dài tới hạn ứng với số tính chất vật liệu trình bày bảng Bảng 1: Độ dài tới hạn ứng với số tính chất vật liệu Lĩnh vực Tính chất Độ dài tới hạn (nm) Tính chất điện Bước sóng điện tử 10-100 Quãng đường tự trung bình khơng đàn hồi 1-100 Hiệu ứng đường ngầm 1-10 Độ dày vách domain 10-100 Quãng đường tán xạ spin 1-100 Hố lượng tử 1-100 Độ dài suy giảm 10-100 Độ sâu bề mặt kim loại 10-100 Tính chất từ Tính chất quang Tính siêu dẫn Tính chất Độ dài liên kết cặp Cooper 0,1-100 Độ thẩm thấu Meisner 1-100 Tương tác bất định xứ 1-1000 Biên hạt 1-10 Bán kính khởi động đứt vỡ 1-100 Sai hỏng mầm 0,1-10 Độ nhăn bề mặt 1-10 Xúc tác Hình học topo bề mặt 1-10 Siêu phân tử Độ dài Kuhn 1-100 Cấu trúc nhị cấp 1-10 Cấu trúc tam cấp 10-1000 Nhận biết phân tử 1-10 Miễn dịch Chúng ta xét phân tích số tính chất bảng Tính chất quang học Như nói, 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 từ trường bên ánh sáng Thơng 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 khơng cịn mà điện tử dao động cộng hưởng với ánh sáng kích thích Do vậy, tính chất quang hạt nano có dao động chung 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 lỗng coi gần với hạt tự do, nồng độ cao phải tính đến ảnh hưởng q trình tương tác hạt 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 khơng cịn 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, Cvà R điện dung điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực Tính chất từ Các kim loại q vàng, bạc,… có tính nghịch từ trạng thái khối bù trừ cặp điện tử Khi vật liệu thu nhỏ kích thước bù trừ khơng tồn diện vật liệu có từ tính tương đối mạnh Các kim loại có tính sắt từ trang thái khối kim loại chuyển tiếp sắt, 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 khơng có từ tính từ trường bị ngắt đi, tức từ dư lực kháng từ hồn tồn khơng Tính chất nhiệt 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 PHẦN II: VẬT LIỆU SILIC I GIỚI THIỆU CHUNG Silic (tên Latinh: silex, silicis có nghĩa đá lửa) lần nhận Antoine Lavoisier năm 1787, sau bị Humphry Davy vào năm 1800 cho hợp chất Năm 1811 Gay Lussac Thénard có lẽ điều chế silic vơ định hình khơng ngun chất nung nóng kali với tetraflorua silic SiF4 Năm 1824 Berzelius điều chế silic vơ định hình sử dụng phương pháp giống Lussac Berzelius làm tinh khiết sản phẩm cách rửa nhiều lần Silic tên ngun tố hóa học bảng tuần hồn nguyên tố có ký hiệu Si số nguyên tử 14 Nó ngun tố phổ biến sau ơxy vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng, có màu xám sẫm – ánh xanh kim loại, kim có hóa trị +4 Silic thành phần loại aerolit loại thiên thạch tektit dạng tự nhiên thủy tinh Theo khối lượng, silic chiếm 29,5% vỏ Trái Đất, ngun tố phổ biến thứ hai sau ơxy Nó thành phần chủ yếu số loại thủy tinh chất bê tơng Vì silic nguyên tố quan trọng thiết bị bán dẫn công nghệ cao, nên khu vực công nghệ cao California đặt tên Silicon Valley (thung lũng Silicon), tức đặt tên theo ngun tố Điơxít silic hợp chất hóa học cịn có tên gọi khác silica (từ tiếng Latin silex), ơxít silic có cơng thức hóa học SiO2 có độ cứng cao biết đến từ thời cổ đại CÁC TÍNH CHẤT CỦA SILIC 1.1 Tính chất vật lý Silic đioxit tinh thể nóng chảy 1713°C, sôi 2230°C, không tan nước Trong tự nhiên, silic đioxit tinh thể chủ yếu tồn dạng khoáng vật thạch anh, tinh thể lớn, khơng màu, suốt Cát silic đioxit có nhiều tạp chất Khi nóng chảy, SiO2 chuyển thành chất lỏng không màu, làm lạnh chất lỏng ta thu khối SiO2 vơ định hình suốt tương tự thủy tinh 1.2 Tính chất hóa học Silic hoạt động hóa học cacbon nguyên tố tương tự mặt hóa học Nó có đất sét, fenspat, granit, thạch anh cát, chủ yếu dạng điơxít silic (hay silica) silicat (Các hợp chất chứa silic, ôxy kim loại dạng R-SiO3) Trong loại axit, SiO2 tác dụng với axit HF, người ta lợi dụng tính chất để khắc chữ hay tạo hình lên thủy tinh SiO2+ 4HF → SiF4 + 2H2O SiO2 tan kiềm muối cacbonat kim loại kiềm nóng chảy tạo thành silicat: SiO2+ 2NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2+ Na2CO3→ Na2SiO3 + CO2 10 Na2SiO3 trơng bề ngồi giống thủy tinh tan nước nên gọi thủy tinh lỏng Khi nung SiO2 với than cốc theo tỉ lệ xác định lò điện khoảng 20002500°C ta thu silica cacbua SiC SiC có cấu trúc tinh thể giống kim cương, cứng bền, chịu nhiệt độ cao Nó dùng làm chất mài, vật liệu chịu lửa, chất bán dẫn chế tạo composit luyện kim CÁC DẠNG THÙ HÌNH CỦA SILIC Trong dạng tinh thể, silic có màu xám sẫm ánh kim Mặc dù nguyên tố tương đối trơ, silic có phản ứng với halogen chất kiềm lỗng, phần lớn axít (trừ tổ hợp axít nitric axit flohiđric) khơng tác dụng với Silic nguyên tố truyền khoảng 95% bước sóng hồng ngoại Tinh thể silic nguyên chất tìm thấy tự nhiên, thơng thường nằm dạng silic dioxit (SiO2) Các tinh thể silic nguyên chất tìm thấy tạp chất vàng hay dung nham núi lửa Nó có hệ số kháng nhiệt âm Silic thường xuất ơxít silicat Cát, amêtít, mã não (agate), thạch anh, đá tinh thể, đá dạng ơxít Granit, amiăng, fenspat, đất sét, hoócblen, mica silic lửa, jatpe, opan dạng tự nhiên dạng khống chất silicat Phân tử SiO2 khơng tồn dạng đơn lẻ mà liên kết lại với thành phân tử lớn Silica có hai dạng cấu trúc dạng tinh thể vơ định hình Trong tự nhiên silica tồn chủ yếu dạng tinh thể vi tinh thể (thạch anh, triđimit, cristobalit, cancedoan, đá mã não), đa số silica tổng hợp nhân tạo tạo dạng bột dạng keo có cấu trúc vơ định hình (silica colloidal) Một số dạng silica có cấu trúc tinh thể tạo áp suất nhiệt độ cao coesit stishovit 11 ĐIỀU CHẾ SILICA Silica tổng hợp (điều chế) nhiều dạng khác silica gel, silica khói (fumed silica), aerogel, xerogel, silica keo (colloidal silica) Ngoài ra, silica sản xuất phương pháp lỏng-rắn nhiệt độ thấp với nhiệt độ phòng II ỨNG DỤNG CHUNG CỦA SILIC VÀ NANO SILIC Silic nguyên tố có ích, cần thiết nhiều ngành cơng nghiệp Điơxít silic dạng cát đất sét thành phần quan trọng chế tạo bê tông gạch sản xuất xi măng Portland Silic nguyên tố quan trọng cho thực vật động vật Silica dạng nhị nguyên tử phân lập từ nước để tạo lớp vỏ bảo vệ tế bào Nano silica tài liệu vô quan trọng cơng nghệ cao siêu mịn vơ cơ, kích thước nhỏ hạt, diện tích bề mặt, hấp phụ mạnh mẽ, lượng bề mặt, độ tinh khiết hóa học cao, tính chất phân tán tốt, khả chịu nhiệt, kháng với hiệu suất cụ thể khía cạnh khác tính ổn định cao, gia cố, dày thixotropic, nhiều ngành lĩnh vực tính độc đáo, có vai trị khơng thể thay Nano silica hay "silica siêu mịn", sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp khác chất phụ gia, chất xúc tác hỗ trợ, hóa dầu, chất tẩy trắng, đại lý thảm, cao su tăng cường đại lý, phụ nhựa, mực in chất làm đặc, kim loại mềm chất đánh bóng, chất độn cách nhiệt cách nhiệt, mỹ phẩm cao cấp đóng gói lĩnh vực khác phun vật liệu, y học, bảo vệ môi trường Các ứng dụng khác có: + Gốm/men sứ - Là vật liệu chịu lửa sử dụng sản xuất vật liệu chịu lửa silicat sử dụng sản xuất men sứ đồ gốm, ximang Porland + Thép - Silic thành phần quan trọng số loại thép 12 + Đồng thau - Phần lớn đồng thau sản xuất có chứa hợp kim đồng với silic + Thủy tinh - Silica từ cát thành phần thủy tinh Thủy tinh sản xuất thành nhiều chủng loại đồ vật với thuộc tính lý học khác Silica sử dụng vật liệu sản xuất kính cửa sổ, đồ chứa (chai lọ), sứ cách điện nhiều đồ vật có ích khác + Giấy nhám - Cacbua silic vật liệu mài mòn quan trọng + Vật liệu y tế - Silicon hợp chất dẻo chứa liên kết silic-ôxy siliccacbon; chúng sử dụng ứng dụng nâng ngực nhân tạo lăng kính tiếp giáp (kính úp trịng) Trong lĩnh vực chất diệt khuẩn: Nanosilica sinh lý trơ, hấp phụ cao, tàu sân bay sử dụng việc chuẩn bị thuốc diệt nấm, tàu sân bay nano-SiO2 hấp phụ ion kháng khuẩn kháng khuẩn đạt mục đích khử trùng, sử dụng để báo cáo nhà tủ lạnh, bàn phím máy tính + Xây dựng - Silica thành phần quan trọng gạch tính hoạt hóa thấp Nano silica lĩnh vực sơn: Nano silica với cấu trúc mạng ba chiều, có diện tích bề mặt lớn cụ thể, cho thấy hoạt động tốt, hình thành cấu trúc mạng khơ sơn, tăng độ bền sơn lớp ngồi cùng, mà cịn cải thiện sắc tố đình chỉ, trì màu sơn lâu dài khơng phai Trong sơn ngoại thất nhà, oxit nano silicon, cải thiện đáng kể kết thùng sơn, sơn thứ bậc, thixotropic, chống chảy xệ, hiệu suất sở tốt phong cách, đặc biệt hiệu suất chống ô nhiễm cải thiện nhiều với khả tự làm tuyệt vời độ bám dính Nano-SiO2 trang bị sắc tố hữu thu sơn đổi màu, M P J Peeters tổng hợp sol-gel khác nano silic có chứa lớp phủ nhiệt độ SP30 H đầy đủ minh bạch Schmidt tổng hợp khác lớp phủ dày có chứa nano-SiO2 nhiệt 13 độ cao, khơng có vết nứt 500 ℃, Fayna Mamme ri tổng hợp MMA P-SiO2 lớp phủ nano khác Đáng kể tăng cường tính đàn hồi sức mạnh lớp phủ + Trong lĩnh vực chất kết dính chất bịt kín: Chất bịt kín chất kết dính lớn, sử dụng loạt sản phẩm quan trọng Thị trường thực phẩm sản phẩm độ nhớt, phận di động, vận tốc cũ…, có yêu cầu nghiêm ngặt Chất bịt kín cao cấp chất kết dính phụ thuộc vào nhập Theo giới thiệu sản phẩm nước lĩnh vực sử dụng chất phụ gia vật liệu nano, nano silica vật liệu ưa thích Cơ chế hoạt động phủ lớp nano- SiO2 chất hữu cơ, có tính chất kỵ nước, thêm vào keo nhanh chóng tạo thành cấu trúc mạng, ức chế dòng chảy tốc độ đồng hóa keo để tăng tốc nâng cao hiệu liên kết, hạt nhỏ, làm tăng dấu cao su + Trong lĩnh vực dệt may: Với phát triển khoa học công nghệ đời sống người cải thiện, người làm quần áo thoải mái, lạ, đảm bảo sức khỏe, loạt chức hàng dệt may xuất Trong trường hợp này, nano silica SP30 đóng vai trị lớn, áp dụng cho tia cực tím, hồng ngoại, khử mùi kháng khuẩn, chống lão hóa Ví dụ, nano silica nano titanium dioxide T25F SP30F tỷ lệ thích hợp làm bột tổng hợp sợi kháng tia UV quan trọng, nếu, Teijin nano-silica nano ZnOJS03 sợi hóa học người trộn , sợi hóa học thu có chức khử mùi làm khơng khí, xơ sử dụng để băng khử mùi bệnh viện, băng, giấc ngủ nông nghiệp khác + Trong lĩnh vực xúc tác: Khu vực nano silica bề mặt, độ xốp, độ bề mặt trung tâm hoạt động nhiều nữa, với ứng dụng tiềm chất xúc tác chất xúc tác hỗ trợ Nano silic nguyên liệu bản, khai thác mỏ công nghệ sol-gel, chuẩn bị có chứa oxide hỗn hợp oxit nano silicon Phản ứng hoạt tính xúc tác cao chọn lọc, hoạt động xúc tác phản ứng 14 trì thời gian dài, Quan Zhang, vv để ZrO / SiO2 hãng chất xúc tác cho tình trạng nước xúc tác isopropanol, kết cho thấy: sản phẩm phụ phản ứng ít, hiệu xúc tác cao điều kiện tối ưu, chọn lọc lên đến 100% Gần đây, SiO2 thông thường (20 ~ 100um) sử dụng chất xúc tác hỗ trợ sản xuất công nghiệp hơn, nano silica lĩnh vực để đạt sản xuất hàng loạt đặc tính q cần tích cực thực nghiên cứu lĩnh vực + Trong lĩnh vực nông nghiệp thực phẩm: Wanjing phát triển SP30 nano silica số lĩnh vực ứng dụng Như nông nghiệp, việc áp dụng sản xuất nano silica với lượng lớn xử lý hạt giống nông nghiệp, rau (bắp cải, cà chua, dưa chuột), bông, ngô, lúa mì, tăng sản lượng, trưởng thành sớm Một ví dụ khác áp dụng cho thuốc diệt cỏ nano-SiO2và thuốc trừ sâu, công thức thuốc trừ sâu dạng hạt, thêm lượng nhỏ nano silic có hiệu kiểm soát ngăn chặn chất độc hại sản xuất + Trong ngành công nghiệp thực phẩm, oxit silic nanomet có nhiều ứng dụng khác Nano- SiO2 túi bao bì thực phẩm, trái cây, rau tươi đóng vai trị, ứng dụng nano silica SP30 sản xuất rượu vang làm kéo dài thời hạn sử dụng, phòng ngừa điều trị loại trái rau bệnh khác thuốc diệt nấm hiệu + Trong lĩnh vực phụ gia dầu bôi trơn: Hạt nano silic có chứa số lượng lớn nhóm hydroxyl bề mặt hình thành ma sát phim chắn hấp phụ hóa học, bảo vệ bề mặt ma sát kim loại, ma sát cải thiện đáng kể đặc tính bơi trơn 15 LỜI CẢM ƠN Tiểu luận em hoàn thành nhờ hướng dẫn giảng dạy Thầy Phạm Thành Huy tìm tịi tài liệu liên quan đến mơn Trong q trình nghiên cứu tiểu luận, chắn em gặp nhiều thiếu sót Kính mong Thầy hướng dẫn để tiểu luận em hoàn thiện Cuối cùng, em kính chúc Thầy sức khỏe, hạnh phúc thành cơng công việc Trân trọng cảm ơn 16 ... thước nano tạo thành từ kim loại Người ta biết hạt nano kim loại hạt nano vàng, nano bạc ,… - Vật liệu nano bán dẫn vật liệu tổng hợp từ sợi nano mảnh cỡ vài chục nanomet Các sợi nano làm từ vật. . .Vật liệu nano không chiều: vật liêu mà ba chiều có kích thước nano, khơng cịn chiều tự cho điện tử, ví dụ: đám nano, hạt nano Các đám nano hình thành từ hạt nano, đám nano hạt nano liên... nhiều vị trí khác tạo thành ống nano (hình 1.2) Các liên kết khơng làm thay đổi chiều vật liệu Hình1.2 Dây nano, ống nano Vật liệu nano hai chiều: vật liệu chiều có kích thước nano, hai chiều tự