Nghiên cứu chế tạo các hạt nano kim loại bằng phương pháp ăn mòn laser

ĐẠI HỌC QC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠÌ HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN TÊN ĐÈ TÀI Nghiên cứu chế tạo hạt nano kim loại phương pháp ăn mịn laser MÃ SĨ: Q T-09-09 CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI: PG S.TS N guyễn T hế B ình CÁC CÁN B ộ THAM GIA; 1- N guyễn T hanh Đ ình 2- Pham V ăn Thìn 3- Phạm văn T hư ờng 4- Đỗ X uân Tiến 5- ĐỖ Thị Lý 6- Trần Thị Hà Ị ĐAI HỌ C Q U O C 7- Trịnh Thị Huế 8-1 Vũ Thị Khánh Thu HA NỌI ! TRUNG TÁM T H Õ N G TltSI THU VIỆN f Ị M h HÀ N Ộ I-2010 a Tên đề tài Nghiên cứu chế tạo hạt nano kim loại phương pháp ăn mòn laser Mã số đề tài: QT-09-09 b Chủ trì đề t i: Nguyễn Thế Bình c Các cán tham gia: 1- Nguyễn Thanh Đình 2- Phạm Vãn Thìn 3- Phạm văn Thường 4- ĐỖ Xuân Tiến 5- Đồ Thị Lý 6- Trần Thị Hà 7- Trịnh Thị Huế 8- Vũ Thị Khánh Thu d Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu: Nghiên cứu sử dụng phương pháp ăn mòn laser để chế tao hạt nano kim loại quý Nội dung: - Nghiên cứu sử dụng ỉaser Nd :YAG thiết kế xây dựng hệ thiết bị ăn mòn laser đề chế tạo hạt nano kim loại quý Ag, Au, Cu môi trường chất lỏng -Nghiên cứu xác định ảnh hường thơng lượng laser, thời gian ãn mịn, ảnh hưởng nồng độ dung dịch chất hoạt hóa bề mặt lên kích thước trung binh hạt nano kim loại Ag, Au, Cu -Ché tạo hạt nano kim loại quý Ag, Au, Cu bàng ăn mòn laser ü-ong phịng thí nghiệm Đo đạc khảo sát cấu trúc, kích thước trung bình hạt nano kim loại chế tạo -Khảo sát thuộc tính quang học hạt nano kim loại - Tìm hiểu khả ứng dụng hạt nano kim loại quý e Các kết đạt -Đã thiết kế xây dựng hệ ăn mòn laser sử dụng laser xung Nd :YAG Quanta Ray Pro 230-USA, bước sóng 10ố4nm, độ rộng xung 6-8ns, lượng xung thay đổi khoảng 50mJ đến 200mJ, tần số lặp lại 10 Hz -Đà xác định ảnh hưởng ảnh hưởng thông lượng laser, thời gian ăn mòn, ảnh hưởng nồng độ dung dịch chất hoạt hóa bề mặt lên kích thước trung bình hạt nano kim loại - Đưa quy trình chế tạo hạt nano kim loại bàng laser xung Nd; YAG Quanta Ray Pro 230-USA - Đã chế tạo thành công hạt nano Ag, Au, Cu phương pháp ăn mịn laser với kích thước trung bình từ 3nm đến 20nm -Đã tìm hiểu hiệu ứng cộng hưởng plasmon hạt nano kim loại Kết khoa học ; 02 báo cáo KH Hội nghị Vật lý chất rắn toàn quốc lần thứ 6, Đà nẵng Ket đào tạo: -03 Cử nhân -03 Thạc sỹ -Góp phần đào tạo 01 Tiến sỹ f Tmh hình kỉnh phí đề tà i: Kinh Phí cấp 25 triệu VNĐ Đã chi theo dự toán Hợp đồng làm xong thủ tục, chứng từ tài KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI (Ký ghi rõ họ tên) (Kỷ ghi rõ họ tên) Nguyễn Thế Bình Ềt^ 75 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN •u ổ ‘'v.l »>ề mặt vật liệu Như ăn mịn quang hóa xảy tiirớc kliỉ hiệu ứng nliiệt có thời gian để cách mạnh mẽ Dưới điêu kiện thuận lọi việc kiếm soát phát hạt nhỏ sir phun hạt từ hơ ăn mịn An mịn quang hóa thịi gian ngấn địi hỏi bước sóng ngăn, độ rộng xung laser nhỏ với lượng phải đủ lớn cho loại vật liệu Trong thực tê, khơng phải hồn tồn có thê loại bị ăn mịn nhiệt, kết hợp ăn mịn nhiệt ăn mịn quang hóa thường xảy Chìa klióa đề kiểm sốt hai q trình điều kiện đế ăn mịn quang hóa cao Đồng thời để kích thước hạt nhỏ đồng thi có q trình kiểm sốt bùng nổ bề mặt vật liệu Sự bùng nả không cần bắt ngụồn từ sâu bên ừong khôi mâu lớn Một bùng nổ quang hóa xuất sâu mức bề mặt mẫu Ịà bùng nơ “ Thơ Đó hiệu ứng gãy vỡ cảm ứng, nô “sỏi lớn” rải tà: miệng hơ, thay vi phun hạt nhị Để giữ bùng nổ quang hóa gần bề mặt mẫu, thi xung laser phải độc lập, riêng lè Một xung laser độc lập không cho phép xung sâu vào bê mật mâu trước hấp thụ đê gây tượng ăn mịn quang hóa [8] 1.3 Mơ hình hố chế phương pháp ăn mịn laser Việc khảo sát mơ hình chế phương pháp ăn mịn laser đóng vai trị quan trọng hoàn thiện nhận thức chế vi mô gây phát tán mạnh vật chất ( material ejection) mối liên hệ ứiơng số củạ q ưình ăn mịn Hiện giới có nhiều cơng trình nghiên cứu vấn đề này, với nhiều mơ hình khác chế phương pháp ăn mòn laser như: mơ hình động lực học phân tử, mơ hình Monte Carlo Phương pháp mơ hình động lực học phân tà (MD) cho phép thực phân tích chi tiết q trình phương pháp ăn mịn laser thơng số nhiệt động lực học hệ xác định theo động lực học vi mô mức độ phân tử Khả mơ hình động lực học phân tử cung cấp nhìn toàn diện chế phát tán mạnh vật chất ưong q trình phương pháp ăn mịn laser Leonid V Zhigilei Barbara J Garrison ciing cộng xây dựng thành cơng mơ hình động lực học phân tử để mồ tả chế phương pháp ăn mòn laser [9], Hình 1.2 mơ đám vật chất bề mặt vật liệu bị ăn mịn theo mơ hình động lực học phần tử nhóm nhà khoa học nghiên cứu Theo nhà khoa học, đám vật chất phát tán tập hợp hạt lơ ỉừng có dạng hìịh cầu S im u la rc d particles •• , • ;o / • • • • ‘/ ‘o «■ • f • _ • » ** -° • I.ajscr spot radius Hình ỉ 2: Khối hình trụ ban đầu đám vật chất bề mặt bị ăn mòn lấp đáy hạt mồ hình hoả Các trình chi tiết xảy q trình phương pháp ăn mịn laser mơ chuỗi liên tiếp hình hình 1.3; 10 I J “ 100 ps 300 ps 500 ps 0 pg 700 ps Hình 1.3: Anh chụp nhanh từ mơ hình MD phương pháp ăn mòn laser vật liệu rắn minh họa cho trình khác phát rán mạnh vậĩ liệu Hinh 1,3 thể phụ thuộc mạnh chế phát vật chất vào điều kiện xạ Các mức độ khác trìah quan sát bao gồm: - Sự phân huỷ ưmg phân tìr (hình thứ nhất), xảy trình bốc bay nhẹ phân tử hay gọi phún xạ khoảng thời gian 100 ps Quá trình ứng với thông lưọoig laser thấp - Bùng nổ phân ly cùa vùng bề mặt bị đốt q nóng (hình thứ hai) Q trình xảy thời gian khoảng 200 ps - Sự hình thành lượng lớn giọt vật chất nóng chảy tức thời (hình thứ ba, thứ tư) - Sự phân tán mạnh mảnh ahỏ chất rắn bị võ hiệu ứng quang hóa học mật độ lượng laser lớn (hình thứ 5,6,7) ỈChi mật độ lượng laser thấp Hầu hết đơn thức phân tìr (monomer) phát từ bề mặt bị nung nóng xạ laser, Mơ hinh cung cấp mơ tả đầy đù q txinh phát phân tử Thật vậv, chế độ nãng lượng laser mức thấp, phụ thuộc số phân tìr bị phát N vào thơng lượng ( fluence) F bời biểu thức: N - /le x p [- k,Ợ,+BF) ] Trong : N; Số phân tử phát ứiời gian Iđiảo sát E*s : Năn2 lượng b c h hoạt 11 VỚI F < Fti ( 1) m om en lư ỡ n g c ự c phân tị m i trưcmg dung m i Phân tử nước có m ô m en lư ỡ n g cự c điện (1 ) lớn eth an ol (1 ) ngăn chặn k ết tụ tốt hom nên k ích thước hạt tạo thành trone nước nhó ethạnol T ụ ỵ nhiên số lư ợ n g liên kết - H (n gu ồn g ố c lư ỡng cự c đ iện ) đung”d ịch ethanol lớn hom nhiêu so v i nước tinh Ichiêt nên cá c hạt nano vàn g dung d ịch ethanol đ ợc g iữ bền môi trường nước Sử dụng birớc sóng 532 nm điều khiển kích thưác hạt nano Au D o hạt nano vàn g c ó đinh hấp thụ cộ n g h n g khoảng 52 n m ch ú n e tô i n gh iên cứu sử dụng bư c só n g h ị a ba b ậc hai n in cù a laser N d :Ỵ A G để thay đồi kích thước hlnh d ạn g hình học hạt n an o vàng H iệ u ứ n g c ộ n g h n g p lasm on thể h iện rõ rệt v hữu ích ch o v iệ c đ iều khiển kích thước hạt K ết trình b y hình m ột ví dụ m inh họa 1*2 nm (a) _ (b) H ìn h S: A nh TE M p h n bố kích thước cùa hat nano Au dung dich 60" trước (a) sau (b) chiếu bước sóng 532 nm M ầu hạt nan o A u c h ế tạo cồ n “ sau c h ế tạo n gày đ ợc ch iếu b ớc só n g n m ch o ảnh T E M phân bố k ích th c hạt thay đồi rõ rệt C ác hạt A u sau đư ợc ch iếu sáng có kích thư ớc trung bình g iả m x u ố n g ch i c ò n ,5 n m so với c ỡ 9n m trước ch iểu sáng phân tán lại dung d ịch B ằn g cá ch sử dụ n g k ĩ thuật này, ta ch ế tạo hạt nano A u v i kích thước m on g m uốn, phân bố k ích th c ban đầu củ a hạt KÉT LUẬN C h úng n g h iên u xác định quy trình ch ế tạo hạt nano A u nước cất dung dịch cồn ethanol tinh k h iết b ằn g p h n g pháp ãn m òn laser M ột số vấn đề ảnh h n g củ a c ô n g suất laser sử dung, th i gian c h iế u sá n g v n ồn g độ du n g dịch ethanoi lên kích thư ớc hạt nano A u kỹ thuật ăn m òn laser đ ợ c x c định H iệu ứ n g c ộ n g h n g p lasm on bê mặt đ ã đ u ợ c ngh iên cứu vả sừ dụng thành côn g đ ể đ iều kh iển kích th c hạt nano A u ch ế tạo Lời cám on C ô n g trình đ ợ c th ự c h iện với hỗ trợ củ a đề tài Q T -0 Đ H Q G Hà nội T ài liệu tham khảo N g u ỹ en T h e B in h , L e T u Q u y en , D o Thi L y V N U Journal o f S c ie n c e M a th e m a tic s-P h y sic s.V o l.2 N o lS ,2 0 page -2 Fum itaka M a fu n e, Jun-ya k ohno C h em istry B , V o l.104 N o35 0 page 3 -8 3 J.P A bid A w W a r k p F B r e v e t and H.G irault N a n o te c h n o lo g y 17 ( 0 ) 9 - R enat R L etfu llin , C h a rles Joenathan, T h o m a s F G N a n o m e d icin (2 0 ) 1(4) -4 , Y o sh ih iro T akeda, T a m o tsu K o n d o w Journal o f Physical Stephan L in k and M o sta fa A A1 S a y ed Int.R ev.in P h y sic sl C h e m istr y ,2 0 V o l 19 ,N„4 , -4 J P hys C hem B 33 (2 0 ) -7 , đ i h ọ c q u ố c g ia h n ộ i TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN ĐỖ Thị Lý NGHIÊN CỨU PHƯonVG PHÁP ĂN MÒN LASER ĐỂ CHÉ TẠO CÁC HẠT NANO KIM LOẠI Chuyên ngành; Quang học M ã số: 60.44.11 L U Ậ N V Ă N TH Ạ C sĩ K H O A HỌC N G Ư Ờ I H Ư Ớ N G D Ẫ N K H O A H ỌC: PG S T S N G U Y Ề N TH Ế B ÌN H Trưịmg Đại học Q uốc G ia H N ội H N ội - năm 2009 đ i h ọ c q u ố c g ia h n ộ i TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHrflN Trần Thị Hà lịcHÉ TẠO HẠT NANO Cu BẰNG ĂN MÒN LASER Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60.44.11 LUẬN VẢN THẠC s ĩ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẴN KHOA HỌC; PGS.TS NGUYỄN THẾ BÌNH Trường Đại học Quốc Gia Hà Nội H N ội - năm 2009 ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN C 33@ SO ĐỖ Xuân Tiến XÂY DựNG HỆ THU PHỔ HUỲNH QUANG PHÂN GIẢI THỜI GIAN KÍCH THÍCH BẰNG LASER NITƠ Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60.44.11 LƯẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thế Bình ĐH Quốc gia Hà Nội Hà Nội - 2009 Đ Ạ I HỌC Q U Ố C GIA HÀ NỘI T R Ư Ờ N G Đ Ạ I HỌC K H O A HOC T ự N H IÊN NGƠ THỊ TUNG LẢM KHẲO SÁT MỘT SỐ THUỘC TÍNH QUANG HỌC CỦA HAT NANO VÀNG KHOÁ LƯẬN TỐT NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN K H O A MOC': PG S.TS N G U Y ỄN T H Ế BINH Trường Đại học K hoa học T li' nhiên Hà Nội - nain 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HA NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÉN KHOA VẠT LÝ * * + _ D Ư Ơ N G TÍÍỊ TƯ Ơ I De tài: NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO HẠT NANO VÀNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĂN MÒN LASER TRONG MƠI TRƯỜNG IN ƯỚC VÀ CỎN KHĨA I UẬN TỐT NGHIỆP I íl; ĐAI n ọ c C 1[ÍNII Ọ 1'Y CHƯYẺN NGANH: Ọí 'ANCi LlíỢNCi I [1 C án hướng dẫn: P G S l s N guyễn Thế Bình CN ĐỔ T hị Lý Hà Nội - 2009 ĐẠI HỌ C QUỐC GIA HA NỒI T R Ư Ờ N G ĐẠI HỌC K H O A HỌC T ự NHIẼN KH OA V.VT LÝ _* * íH _ VŨ THỊ ÍO lA N H THL Đ ể tài: NGHIÊN CỨU VÀ CHÉ TẠO HẠT NANO ĐỊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁÌ’ ĂN MỊN LASER K H Ó A I U Ậ N T Õ T N G H I Ệ P Mi ; ĐẠÍ H ỌC C H Í N l ỉ C Í I U Y K N NCỈANÍl: Q)! ^ \ N ( i I.UƠNC; 'I u C án hu ng dẫn: PG S.T S N guyễn Thế Bình CN T rần Thị Hà Ha Nơi - 2U09 đ a ì h ọ c Ọ U Ỏ C g i a h n ó i c ị n g h o a TK H O N í; f)AỈ HỌC K H ( ) \ HOC T ự NHIÊN So: /QĐ-SĐH x ã [IO I C M 'j n g h ĩ a v i ẻ t n a m Độc lủp - Tii - H an h pliuc l i a Ỉ\Ô! Hi^av ^n,,n nũrn 2i)i)^ s ' ■ QUYKỈĐỊNH V/v: C o n g n h ã n dè ta i luỊin n tiẽn sĩ can 1)6 liươnií H liA TKIỎNCt '/ ~ỉ^ư';riG ĐẠ! HCC ị — — i j j j :■ Tư N.-Í-ÉA//' ' A«'i nii-.m: !■ Ị U' 'I , N!-)!! - ' ĩ i K H H u a n ií L ũ iũ ; !J , \i ! i O( n i n e n iập -Tự NGHIA \'IẸT NA M d o - f lạnh phúc Ỷ ^ ^ '-'f ^ X * Ạ :ị: :lfi rr \f - - n' ; ' _ f H ổi N ộì nỵciv 02 t.hản^ nõni 2009 Miì số: Q l - 09- 09 H Ợ P ĐỊÌNG cứu khoa học I H Ị c 1ÍIKN DI' TÀI CẢP ĐẠỈ HỌC QƯĨC GIA NĂM 2Ơ09 - ( ãi' >:lì -lyii: dnih v ,x ! 2n,)- s.o_í p ;.,Ị^a> 17 'hanẹ 10 nũm : o n : cua Chinh phu ' n n J i!ili chi :io¡ ỊÌii ha;ih tiioi sõ cua Liiạ' K h ''a học va Còỉit; iT’ - ( ân cti \ ao kc h uạtlì giao nhicni \ LI KI l-C N năm 2009 cua Dai học Ọiiỏc 2Ìa l-ỉa Nội ■Jilo : rLỉiv n l).>i Ì ! o c K l i o a Ik >c T i r n l i i è ! ! CJIL N G T Ỏ I GÒ.M i ) ; i ; ( l iê i i l)ẽ ii A : T i ' u ó ' n » Dili h ọ c K ! i o ; i l i ọc ■ !^ n i ' i ó ü - l a i k h o ũ n : j O i ,n I ,(,j3 ! j Lii h' lin b nc Nfia nLi'!_'c [JÓÜÜ D a - D i tliọỊi la: ( ; s ' r S K H N ỵ i i y ề n ỉ ỉ o n g l o ì i g - C liLĨc vự: l ^ h ú I l i ệ ì i ti o i i ” T r i i ó n » D i l i ọ c K h o a h ọ c T ự nliiC' 11, D l i Q C Ỉ H i N - lJị:i c l i r 334 - D ic ii ih i'a i: \uLt>cn I ãii I luitih Xiiãn Hà N ộ i X S Í^ ^ Di l i ti i ẽi i l i éi i H: - C h ii tri ( !ê t a i i l ỉ o c iuiỉ': h ' ) c v ị P( rS ! s N ìỉli ) e n H i ' \'i: rhc [ỉinỉi - N o i CỊIIL' I:'ic: K l ì n a \ ’;it I.-' Đa i h ọ c K H T N - D o n ^ Ị ÍỊUI !\ : kh^' ü \ ;'il ! , ' - D ; t i diỌii l;i ũ ỉ i e B a : i i a c ỉ i 'ỉ ỉ ia i iỊ i C é n L : - C ÌILI' \ 1' ( l i u i i l ì i ' j i n K ! i ' \ Hai hci; /: l ỉ j f i lỉ ihiiaiì ki kèl ii^'p ,1! } N C K H \ 0'i nhữ n" àiẽu khoan sail dàv: i'Ci i ' l l : lii'Ji: Jo K.; I O l l 1,1c I m : :\ự/ỉiứìi c ứ u cìié íạo lỉợr n a n o kiiỉi loại ỉ)àniỊ p la t ơìií’ p h p ùn niịn laser ; \ i ã s>'' d:- Uu: ( )T-o9-oụ ¿¿Lựii K i i i h pii! a Ịln'vi y.ian ' ,hụ^ hiệii d c t.v - K i n l i p h i I h ự c hiỌn t a i .25 I;‘U0 0 dỏiiií (Cihi b n g c h ữ : l lai m u o i n h ă m t r i ệ u đ ổ r m , K i n h plii Iia;, n l i ũ n g í^h^■an d'.inLỊ g ó p n i ì h ĩ a \ ụ t h e o qLn d ị n h h i ệ n h a n h c u a N l u m r o c S ' ‘ k i i i h pỊií na;, clui Iitìiẽiii d c lai n h ã n b ă n e l i è n m ặ t PhòiiL; K ẽ h o c h - T i \ u I r i roii y D i ho'^ Klio;i !nic 1 ! n h ’ẽii nuLi' sai! h ọ p cỉ ồnc đưo' c k ý kết - I hi-.I L!ia!i i h i r c h i ẽ n tai i thái'L; Điưii : I ráci i n h i ộ i n B c n B - i l ụ r c ỉiiộiì đ u n g n ộ i d u n g n g l i i é n c u t i é n đ ộ vá k ế t q u a cua d ẻ tai t h e o Phụ lục - Sir t l i i n y \ q i , ; \ c i l o n k i n h p h í d u ọ c c ấ p í h e o P h ụ lục - V i c t H a o cai> liii d ú i m i h o i Ikiỉi (ỏ iiị: kci dô Uii ih c o tiinii C]LI\ dịn h \ a n ộ p hồ sơ dê niíliỊ n i ĩ h i ệ m thii đề 7: I r;icli n l i i õ m Hèỉi / \ : S a u klii n í ụì n Jli' 0’c h ỏ J c niihi n u i i i ộ m i h u d c lài CLia bc-n B, b ẽ n A c ỏ t r c h n h i ệ m l m c ú c tlui t ục S'á l õ c h ũ v d a n l ì ^KI n e h i ệ m t h u đ ề tài t h e o qi i \ đ ị n h h i ệ n hànli Đieu : - !-laị [■'cn c a m k c [ t in r c i i i ộ n diinLỉ CÍIC diỏLi k h o n đà h i t r o n h o p d ỏ i i i ỉ bè n nao Vi pÌK iin -sc p h a ! cliỊL i l i o a n [oan i r a c ii i i h i c ỉ r th e o cac q i i \ đ ị n h h iê n h a n h - ik.í p d ũ n u c o l i i ệ u ILIV Ui Hiíav k > l-|ọp đỏn ^ííuvền Đ Ạ I D I Ệ N BÊN A PHÓ Hi ệ u T R Ư Ớ N G T R Ư Ơ N G Đ Ạ I HOC K H O A HỌ C T ự N H I Ê N / /c ' ' ' GS XSKH Nguyền l ỉ o n g Lu o ng l‘h c BinỈ! P h ụ lục M fi sÁ lié l : í yi (,'liu l i 'i ilỏ (;’ú : I > X u iis cn hè Binh cụ N Ộ I D U N G , T IẾ N Đ Ộ VÀ S Ả N PHẨM Ị ị •S r ’l ¡ b;io c:io k h o a ii ọc điiu t n o t 1.:.; , i tiến ỉ 1 I'II'J I-Ịuiin ■■;i i ' KC‘t q u (sô c ô n g ( r i nl i , b ì i i b o T h ò i £i;in t h c h iê n N()i i l i i no MỊiliiên ciiti T H Ể CỦA ĐỀ TÀI iõl c ! u r êi ’ J ó C c ỉ i è tịio h.at 0 0! h a n l ó n s qiiCin IKIIK' k i m I'KII l-'ãn-^ 1’ l u i o n i : pỈKip iin m o n đến Liscr 50009 Ngh i C- n c ứ u \ â y d ự i T i q u > t r i i i h c l i ê l ạo h t 5/2009 01 h ệ t h i è t b ị c h ẻ l o hại đến n a n o k i m loại b a n u ă n m ò n 7'2009 iaser Iiano k i m loại b ă n s l a s e r N 'd ' i'A G 1 02 cu nhân N ' ü h i c i i c i r u cliô t o lK!l n a n o \ n s ( Au ) 7/2009 I r o n u n i õ i “l ó m ỏ i t r o n ụ cỉ i ãi lonij đếr Q li> t r i n h c h ẻ t o hạt n a n o n i i bànsi n m ò n l a s e r 9/2009 N sliicn c ứ u c h ê tạo hạt nan o đ ỏ n g (C u ) 9/200Ọ 01 b o c o k h o a h ọ c Hộ i IroiiL’ I11Ô[ s ố i nõi trLtivnụ cl i âi 1'Tpg đến i mh ị Kỉ q u ố c ỵia Ị 11 : o n o 1)1 : i i nhàn Ị t h a c S-' - k h i - - , ' i i ;i : iio.j ni n : ¡ n o k i i n k nj i \ !Ị ! na' i (j¿p Iiiian!" : p ! thac s ' C :,.i :C h: u n i i ì hi õi i kl’,.; íliiü^ ú iil; '2009 KI-! CÌÌLI; e r l 'i i j i í l:ci: ■■Cl! i Ị N ụ h i c m Ihu dc l a: vt i 0: , : 2Ü|(J :040 Ị b a o car h,-p Ịỉít :\ựi, n g ày 02 ( há ng Iiănì 2009 C h ủ n h i ệ m đê tài 'KÝ VCI ghi rõ họ lữ/h r(,b /rs '!'h ố B n i l i TĨM TẮT CÁC CƠNG TRÌNH NCKH CỦA CÁ NHÂIN CHÉ TẠO HẠT NANO VÀNG TRONG NƯỚC VÀ DUNG DỊCH ETHANOL Nguyễn Thế Bình, Nguyễn Thanh Đình, Trịnh Thị Huế, Đỗ Thị Lý, Nguyễn Thị Tiroi Khoa Vật lí, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quôc gia Hà Nội,334 Nguyễn Trãi, Hà Nội; E-mail: thebinh(ậ'vnu.edu Tóra tắt Từ thành cơng việc chế tạo hạt nano vàng phương pháp ăn mòn laser dung dịch có chât bảo vệ bê mặt, tiếp tục nghiên cứu chế tạo hạt nano vàng đung mơi khơng có chất bảo vệ bề mật nước ethanol tinh k h iế t Sử dụng laser xung Nd;YAG chế độ Q- switching, chế tạo thành công hạt nano vàng có kích thước trung bình nin nước nm cồn 60° Anh hưởng thịd gian ăn mịn cơng suất trung bình nguồn laser quy trình chế tạo khảo sát Sừ dụng hiệu ứng cộng hưòmg plassmon, dùng bước sóng SHG laser Nd:YAG (532nm) chúng tơi thay đồi kích thước trung bình hạt nano vàng bị kết tụ theo thời gian Các kết thu trình bày báo cáo T khố: ăn mịn laser, cộng hường plasmon COPPER NANOPARTICLES PREPAIRED BY LASER ABLATION Nguyen The Binh, Nguyen Thanh Dinh, Tran Thi Ha, Vu Thi Khanh Thu Department o f Physics, Hanoi University o f Science, VNUHN E-mail: thebinh(ãvnu.edii.vn Abstract Using the fundamental wavelength (1064nm) of the Quanta Ray Pro 230 Nd: YAG laser in Q-switch mode we produced copper nanoparticles from a copper plate (99,9% o f purity) in isopropanol with the presence and absense of Polyvinyl pyrrolido’ne (PVPjXCôHgNO), The copper nanoparticles were produced with different laser intensities The average size, the size distnbution of copper nanoparticles were observed and analyzed by a transmission electron microscope (JEM lOlO-JEOL) The absorption spectra o f copper nanoparticles were measured by a UV-vjs 2450 spectrometer The charactenstic spectral feature o f the copper nanoparticles (absorption peak around 600 nm) was found The expenmental results were in good agreement with theory and showed advantages o f the laser ablation method The results and discussions will be represented in this report K e v w o rd s: laser ablation, p lasm on resonance 41 Scientific Project Title; Preparation of metal nanoparticles by laser ablation Code : QT 09-09 Managing Institution: Vietnam National University, Hanoi Implementing Institution: University o f Natiưal Science Collaborating Institutions Coordinator: Nguyen The Binh Key implementors: 1-Nguyen Thanh Đinh 2-Pham Van Thin 3-Pham Van Thuong 4-Do Xuan Tien 5-Do Thi Ly 6-Tran Thi Ha 7-Trinh Thi Hue 8-Vu Thi Khanh Thu Duration; (from 2009 to 2010) Budget: 25 000 000 VND 10 Main results: - Results in science and technology We study to produce metal nanoparticles by laser ablation in our laboratory using the fundamental wavelength (1064nm) of the Quanta Ray Pro 230 Nd; YAG laser in Qswitch mode The Ag, Au, Cu nanoparticles were produced by laser ablation of metal plate in aqueous solutions with and without stabilizer The role o f laser fluence, laser iưadiation time and surfactant were determined for metal nanoparticles preparation process by the laser ablation The average size, the size distribution of metal nanoparticles were observed and analyzed by a transmission electron microscope (JEM lOlO-JEOL) The plasmon resonance absorption spectra of metal nanoparticles were measured by a UV-vis 2450 spectrometer We prepared successfully Ag,Au,Cu nanoparticles by laser ablation The experimental results were in good agreement with theory and showed advantages of the laser ablation method - Results in practical application A laser ablation system was built to produce metal nanoparticles in surfactant solutions A suitable laser ablation procedure was determined to prepare Ag,Au, Cu nanoparticles - Results in training: 03 BCs, 03MSc - Publications: 02 publication papers 11 Evaluation grade 42 PHIÉU ĐĂNG KÝ KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN Tền đề tài (hoặc dự án): Nghiên cứu chế tạo hạt nano kim loại phương pháp ăn mòn laser Mã số:QT-09-09 _ Cơ quan chủ trì đê tài (hoặc dự án): Trường Đại học KHTN, Đại học QGHN Địa chỉ: 334 NGuyễn Trãi, Thanh Xuân Hà nội Teỉ:3 8584287 Co' quan quản lý đê tài (hoặc dự án): Đại học Quốc gia Hà nội Địa chỉ: 144 Xuân Thủy cầu giấy Hà nội Tel: 37548664 Tơng kinh phí thực chi; Trong đó: - Từ ngần sách Nhà nước: - Kinh phí trường: - Vay tín dụng: - Vốn tự có: - Thu hồi: Thòi gian nghiên cứu: 01 năm Thòi gian bắt đầu: 4-2009 Thòi gian kết thúc: 4-2009 Tên cán phối họp nghiên cứu: 1- Nguyễn Thanh Đình 2- Phạm Ván Thìn 3- Phạm văn Thường 4- Đỗ Xuân Tiến 5- Đỗ Thị Lý 6- Trần Thị Hà 7- T n n h T h ịH u ế - Vũ Thị Khánh Thu Sô đăng ký đê tài Sô chứng nhận đăng ký kết nghiên cứu: Ngày; 25 000 OOOVNĐ Bào mật; a Phổ biến rộng rãi: X b Phổ biến hạn chế; c Bảo mật: 43 Tóm tăt kêt nghiên cứu: -Đã thiết kế xây dựng hệ ăn mòn laser sử dụng laser xung Nd ;YAG Quanta Ray Pro 230-USA, bước són^ 1064nm, độ rộng xung 6-8ns, lượng xung thay đổi kĩoảiiR 50mJ đến 200mJ, tần số lặp lại 10 Hz -Đã xác định ả i^ hưởng ảnh hưởng thơng lượng laser, thịi gian án mịn, ành hường cùa nong đọ dung dịch chat hoạt hóa bê mặt lên kích thước trung bình hạt nano kim loại - Đưa quy trình chê tạo hạt nano kim loại bàng laser xung Nd;YAG Quanta Rav Pro 230-USA - Đã chế tạo thành công hạt nano Ag, Au, Cu phương pháp ăn mịn laser VỚI kích thước trung bình tị 3nm đến 20nm -Đã tìm hiểu hiệu ứng cộng hưòmg plasmon hạt nano kim loai Kêt khoa học : 02báo cáo KH Hội nghị Vật lý chất rán toàn quốc lần thứ 6, Đà nằng Kết đào tạo: -03 Cử nhân -03 Thạc sỹ -Góp phần đào tạo 01 Tiến sỹ Kiến nghị quy mô đối tượng áp dụng nghiên cứu: Đe nghị tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu thuộc tính quang học phi tuyến cùa hạt nano kim loại ứng dụng y sinh học NGHỆ 44 ... QUẢ NGHIÊN cứu CHÉ TẠO HẠT NANO KIM LOẠI BẰNG ĂN MÒN LASER 3.1 Chế tạo hạt nano bạc dung dịch SCD Với quy trìrứi chế tạo trình bày chưong 2, cúng chế tạo hạt nano bạc SCD Mầu hạt nano Ag chế tạo. .. mịn laser chế tạo hạt nano kim loại quý Đây phương pháp chế tạo hạt nano kim loại hoàn toàn Việt Nam Đã chê tạo tíiành cơng hạt nano Ag, Au Cu số dung dịch chất bao khác nhau: Chế tạo hạt nano. .. tài phát triển phương pháp ăn mòn laser, nghiên cứu sử dụng laser Nd:YAG chê tạo hạt nano kim loại (Ag, Au, Cu, tạo quy trình chê tạo hạt nano kim loại đại bô xung ửiêm vào phương pháp có CHƯƠNG