Ảnh hưởng của thông lượng laser trong chế tạo hạt nano lưỡng kim bằng kỹ thuật cảm ứng laser

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ––––––––––––––––––––––––– Nguyễn Thị Thu Hạnh ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG LƯỢNG LASER TRONG CHẾ TẠO HẠT NANO LƯỠNG KIM BẰNG KỸ THUẬT CẢM ỨNG LASER LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2014 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ––––––––––––––––––––––––– Nguyễn Thị Thu Hạnh ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG LƯỢNG LASER TRONG CHẾ TẠO HẠT NANO LƯỠNG KIM BẰNG KỸ THUẬT CẢM ỨNG LASER Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60.44.0109 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THẾ BÌNH Hà Nội - Năm 2014 ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Thế Bình người tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho q trình hồn thành luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Vật lý - Trường ĐHKHTN - ĐHQG Hà Nội nói chung Bộ mơn Quang Lượng Tử nói riêng giúp đỡ, bảo tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới anh chị nghiên cứu sinh, bạn mơn nhóm nghiên cứu chế tạo hạt nano giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu suốt trình thực nghiệm thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn Viện Hóa- Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, thầy, cô giáo anh chị cán Trung tâm khoa học Vật liệu - Khoa Vật lý giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho thực số phép đo Viện Trung tâm Cuối tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới tất bạn bè người thân quan tâm, động viên dành nhiều tình cảm tốt đẹp để tơi vượt qua khó khăn hồn thành tốt Luận văn Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Thu Hạnh MỤC LỤC iii LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HẠT NANO LƯỠNG KIM 1.1 Hạt nano lưỡng kim ứng dụng chúng 1.1.1 Giới thiệu chung đặc tính hạt nano lưỡng kim 1.1.2 Ứng dụng hạt nano lưỡng kim 1.2 Các phương pháp chế tạo hạt nano lưỡng kim 12 1.2.1 Phương pháp hóa học 13 1.2.2 Phương pháp sinh học 13 1.2.3 Phương pháp vật lý 14 1.3 Chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser môi trường chất lỏng 15 1.3.1 Cơ chế hình thành hạt nano đơn kim ăn mịn laser 15 1.3.2 Cơ chế hình thành hạt nano lưỡng kim cảm ứng laser 18 CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Thiết bị hóa chất sử dụng 21 2.1.1 Laser Nd: YAG Quanta Ray Pro 230 21 2.1.2 Đầu đo công suất 23 2.1.3 Hóa chất 23 2.2 Bố trí thí nghiệm 25 2.2.1 Bố trí thí nghiệm chế tạo hạt nano kim loại 25 2.2.2 Bố trí thí nghiệm chế tạo hạt nano lưỡng kim 26 2.3 Quy trình chế tạo hạt nano kim loại 27 2.3.1 Tạo dung dịch chất hoạt hóa bề mặt 27 iv 2.3.2 Chế tạo hạt nano kim loại ăn mòn laser 27 2.3.3 Chế tạo hợp kim laser 28 2.4 Các phương pháp đo 28 2.4.1 Phương pháp quang phổ UV-Vis 28 2.4.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 30 2.4.3 Phương pháp đo phổ tán sắc lượng tia X (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 32 2.4.4 Phương pháp đo nhiễu xạ tia X 34 2.4.5 Phân tích phổ hấp thụ nguyên tử AAS 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Kết chế tạo 38 3.1.1 Hạt nano vàng 38 3.1.2 Hạt nano bạc 40 3.1.3 Hạt nano lưỡng kim Au-Ag 42 3.2 Khảo sát ảnh hưởng thơng lượng laser lên hình thành hạt nano lưỡng kim 47 3.3 Đánh giá ảnh hưởng thời gian chiếu sáng laser lên hình thành hạt nano lưỡng kim 51 3.4 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ thành phần hỗn hợp hạt đơn kim ban đầu quy trình chế tạo hạt lưỡng kim Au-Ag 53 KẾT LUẬN 56 DANH MỤC MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt  Frequency Tần số  Wavelength Bước sóng AAS Atomic Absorption Spectrometry Quang phổ hấp thụ nguyên tử Ag Silver Bạc Au Gold Vàng EDX/ Energy Dispersive X-ray EDS Spectroscopy mol Mole Mol ms Milisecond Mili giây mW Milliwatt Mili oát PVP Polyvinylpyrrolidone Polyvinylpyrrolidone Surface Enhanced Raman Quang phổ học Raman tăng cường bề SERS SPR TEM Phổ tán sắc lượng tia X Spectroscopy mặt Surface Plasmon Resonance Cộng hưởng plasmon bề mặt Transmission Electron Kính hiển vi điện tử truyền qua Microscope UV Ultra Violet Tử ngoại XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi Hình 1 Một số ví dụ cấu hình hạt nano lưỡng kim phân tử 38 nguyên tử A19B19 : (A) có thành phần đối xứng (B) dạng cấu trúc lục giác Hình Một số ví dụ cấu hình hạt nano lưỡng kim AaBb Hình Ảnh TEM a) hạt nano Au, b-d) hạt nano AulõiAgvỏ với nồng độ Ag+ tăng dần Phổ EDX e) trung tâm hạt f) rìa hạt nano AulõiAgvỏ Hình Một số xếp hóa học hạt nano lưỡng kim Hình Phổ hấp thụ hạt nano lưỡng kim vàng bạc với tỉ lệ Au/Ag thay đổi Hình Phổ XRD số hạt nano đơn kim nano lưỡng kim Hình Đồ thị thể phụ thuộc hàm lượng CO bị oxi hóa theo nhiệt độ với hạt nano lưỡng kim làm chất xúc tác 10 Hình Phổ SERS (a) Crystal Violet, (b) Malachite Green chiết xuất từ bắp thịt cá hạt nano Au-Ag core-shell 12 Hình Cơ chế hình thành hạt nano lưỡng kim Au-Ag chiết xuất từ Platycladi Cacumen 14 Hình 10 Mơ hình chế ăn mịn laser mơi trường chất lỏng 16 Hình 11 a) Mơ hình ăn mịn laser, b) Màu sắc hạt nano vàng với kích thước tăng dần 17 Hình 12 (a) Phổ hấp thụ UV-vis Pt, (b) Phổ hấp thụ hỗn hợp hạt nano Au Pt trước sau chiếu xạ 18 Hình 13 Ảnh TEM cấu trúc thiêu kết Au-Pt tạo chiếu xạ laser bước sóng 532 nm lên hỗn hợp keo hạt nano Au Pt 19 Hình 14 Cơ chế hình thành hạt nano lưỡng kim từ hạt nano đơn kim loại 20 Hình Cấu tạo laser Nd:YAG Quanta Ray Pro 230 21 Hình 2 Đầu đo cơng suất Melles Griot 13PEM001 23 Hình Cơng thức cấu tạo hình thái PVP 25 Hình Sơ đồ bố trí thí nghiệm hệ ăn mòn laser 26 vii Hình Bố trí thí nghiệm chiếu sáng tạo hạt nano lưỡng kim 26 Hình Mơ hình quy trình thí nghiệm chế tạo hạt nano đơn kim loại phương pháp ăn mòn laser 27 Hình Mơ hình quy trình thí nghiệm chế tạo hạt nano lưỡng kim phương pháp cảm ứng laser 28 Hình Máy UV-2450 hãng Shimadzu Trung tâm khoa học vật liệu - Đại học Khoa Học Tự Nhiên 29 Hình Sơ đồ nguyên lý hệ ghi nhận tín hiệu phổ EDX TEM 33 Hình 10 Máy đo nhiễu xạ tia X: máy Siemens D5005 35 Hình (a) Phổ hấp thụ (b) Phổ nhiễu xạ tia X hạt nano Au PVP 38 Hình Ảnh TEM hạt nano Au PVP 39 Hình 3 Phân bố kích thước hạt nano Au PVP 39 Hình (a) Phổ hấp thụ (b) Phổ nhiễu xạ tia X hạt nano Ag PVP 40 Hình Ảnh TEM hạt nano Ag Trong PVP 41 Hình Phân bố kích thước hạt nano Ag PVP 41 Hình Phổ hấp thụ hỗn hợp keo hạt nano Au-Ag PVP trước sau chiếu sáng laser 42 Hình Ảnh TEM hạt nano Au-Ag PVP 43 Hình Phân bố kích thước hạt nano Au-Ag PVP 44 Hình 10 (a) Ảnh TEM keo hạt lưỡng kim Au-Ag, (b) Ảnh HR-TEM nhiễu xạ điện tử hạt nano lưỡng kim Au-Ag 45 Hình 11 Phổ tán sắc lượng EDX hạt nano lưỡng kim Au-Ag 45 Hình 12 Phổ nhiễu xạ tia X hạt nano lưỡng kim Au-Ag 46 Hình 13 Ảnh keo hạt nano chế tạo laser 47 Hình 14 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng 10p với thơng lượng trung bình khác 48 viii Hình 15 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng 20p với thông lượng trung bình khác 49 Hình 16 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng 30p với thơng lượng trung bình khác 50 Hình 17 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng với thông lượng trung bình 0.8 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi 51 Hình 18 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng với thơng lượng trung bình 1.2 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi 52 Hình 19 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au,Ag chiếu sáng với thông lượng trung bình 1.6 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi 53 Hình 20 Phổ hấp thụ Au Ag với tỉ lệ mol ban đầu khác chưa chiếu sáng (a) Au/Ag: 2/3 (b) Au/Ag: 3/2 54 Hình 21 Phổ hấp thụ Au Ag với tỉ lệ mol ban đầu khác chưa chiếu sáng sau chiếu sáng (a) Au/Ag: 2/3 (b) Au/Ag: 3/2 54 Hình 22 Sự phụ thuộc đỉnh cộng hưởng plasmon vào tỉ lệ mol Au 55 ix Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser MỞ ĐẦU Các hạt nano lưỡng kim nói chung hạt nano lưỡng kim kim loại quý nói riêng nhận quan tâm nghiên cứu rộng rãi tính chất quang, điện tính chất xúc tác chúng trội so với hạt nano đơn kim Ví dụ, hạt nano lưỡng kim Au-Ag có phổ hấp thụ cộng hưởng plassmon điều hưởng khoảng rộng nhờ thay đổi tỷ lệ thành phần Au/Ag hạt nano lưỡng kim [30, 33, 43, 52] Tổ hợp đặc trưng hạt nano đơn kim Au, Ag với hạt nano lưỡng kim Au-Ag tạo nhiều ứng dụng phong phú, đặc biệt kỹ thuật cảm biến Raman tăng cường bề mặt (SERS) [31, 49] Do Au Ag có số mạng gần nhau, tạo hạt nano lưỡng kim Au-Ag tỉ lệ bền vững mặt hóa học [7, 52] Để chế tạo hạt nano lưỡng kim có nhiều phương pháp, kỹ thuật khác Trong phương pháp sử dụng laser có nhiều ưu điểm tính đơn giản linh hoạt, thời gian chiếu sáng kiểm sốt xác, cho phép chế tạo hạt nano lưỡng kim tinh khiết không bị lẫn tạp chất, cần thiết cho ứng dụng y sinh Trong năm gần đây, môn Quang Lượng Tử khoa Vật lý trường ĐH KHTN chế tạo thành công hạt nano Au [3, 4], Ag [1] phương pháp ăn mòn laser số dung dịch nước cất, ethanol, dung dịch PVP, PVA, TSC, bước đầu chế tạo thành công hạt nano lưỡng kim Au-Ag dung dịch nước cất [5, 47] PVP [6, 48] Việc chế tạo hạt nano lưỡng kim chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố : thông lượng laser, thời gian chiếu sáng laser, độ rộng xung laser, bước sóng laser, tỉ lệ vàng bạc, dung dịch chất hoạt hóa Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 3.3 Đánh giá ảnh hưởng thời gian chiếu sáng laser lên hình thành hạt nano lưỡng kim Với kết ta dễ dàng nhận thấy ngồi ảnh hưởng thơng lượng nên q trình hình thành hạt nano lưỡng kim thời gian tham số vô quan trọng Chúng khảo sát đánh giá ảnh hưởng thời gian chiếu sáng laser quy trình chế tạo hạt nano lưỡng kim thông qua khảo sát phổ hấp thụ hỗn hợp keo hạt Au-Ag Alloy_0.8 W_10p Alloy_0.8 W_20p Alloy_0.8 W_30p d Mix Au-Ag 2.5 516 421 490 421 Absorbance (au) 2.0 495 422 502 a b c 1.5 d 1.0 0.5 300 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 17 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng với thơng lượng trung bình 0.8 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi Giữ nguyên thông lượng laser 0.8 W/cm2 thay đổi thời gian chiếu sáng 10p, 20p, 30p (hình 3.17) Với thời gian chiếu sáng 10, 20p phổ hấp thụ keo hạt nano Au, Ag có hai đỉnh đặc trưng cho Au Ag có giảm cường độ hấp thụ dịch chuyển đỉnh hấp thụ nhẹ thời gian chiếu sáng tăng Khi chiếu sáng mẫu 30p tồn đỉnh hấp thụ cộng hưởng plasmon nằm Luận văn thạc sĩ 51 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser hai đỉnh phổ cộng hưởng Au Ag Điều chứng tỏ với thời gian 30p thơng lượng 0.8 W/cm2 hạt nano lưỡng kim hình thành 421 Absorbance (au) b 490 490 516 Alloy_1.2 W_10p Alloy_1.2 W_20p Alloy_1.2 W_30p d Mix Au-Ag 421 c a 497 d 300 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 18 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au, Ag chiếu sáng với thơng lượng trung bình 1.2 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi Khi tăng thơng lượng trung bình lên 1.2 W/cm2 (Hình 3.18) với thời gian 20p hạt nano lưỡng kim tạo thành Tăng thời gian chiếu sáng lên 30p ta thấy khơng có dịch chuyển đỉnh cộng hưởng plasmon mà có thay đổi hình dạng phổ hấp thụ chút Theo chúng tơi suy đốn thời gian 20-30p với thơng lượng trung bình 1.2 W/cm2 hạt nano lưỡng kim hình thành ổn định Sự thay đổi hình dạng phổ hấp thụ trình kết tụ phân mảnh liên tục diễn thời gian chiếu sáng gây thay đổi kích thước hạt dung dịch keo làm ảnh hưởng đến phổ hấp thụ Thời gian 10p keo hạt trình động học hình thành hạt nano lưỡng kim hai đỉnh Au Ag riêng rẽ Tuy nhiên với thông lượng lớn độ hấp thụ mấu a hình 3.18 giảm nhanh mẫu a hình 3.17 Luận văn thạc sĩ 52 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 421 Alloy_1.6 W_10p Alloy_1.6 W_20p Alloy_1.6 W_30p d Mix Au-Ag 488 516 Absorbance (au) c a d 492 b 300 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 19 Phổ hấp thụ hỗn hợp keo Au,Ag chiếu sáng với thơng lượng trung bình 1.6 W/cm2 khoảng thời gian thay đổi Tăng thơng lượng trung bình lên 1.6 W/cm2 (hình 3.19), với ba thời gian chiếu 10, 20, 30p có hình thành hạt nano lưỡng kim Với thời gian chiếu sáng 10p (đường a hình 3.19) cịn gờ nhẹ lân cận đỉnh hấp thụ Ag Với thời gian 20, 30p (đường b, c hình 3.19) với thơng lượng laser trung bình 1.6 W/cm2 hạt nano lưỡng kim hình thành ổn định 3.4 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ thành phần hỗn hợp hạt đơn kim ban đầu quy trình chế tạo hạt lưỡng kim Au-Ag Bước đầu khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ mol Au/Ag ban đầu tới việc hình thành hạt nano lưỡng kim Mẫu Au, Ag trộn với tỉ lệ mol Au/Ag 2/3 (Hình 20a) 3/2 (hình 20b) Luận văn thạc sĩ 53 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser a Ag PVP 0.02M b Au PVP 0.02M c Mix Au-Ag 401 a Ag PVP 0.02M b Au PVP 0.02M c Mix Au-Ag a 401 521 523 423 Absorbance Absorbance 410 b c 514 300 400 500 b 517 a c 600 700 300 Wavelength (nm) 400 500 600 700 (b) wavelength (nm) (a) Hình 20 Phổ hấp thụ Au Ag với tỉ lệ mol ban đầu khác chưa chiếu sáng (a) Au/Ag: 2/3 (b) Au/Ag: 3/2 Sau trộn hỗn hợp keo chiếu sáng với bước sóng 532nm, thơng lượng laser trung bình 1.6 W/cm2, thời gian chiếu sáng 20p Ta thu đỉnh hấp thụ cộng hưởng plasmon bước sóng khác với mẫu Au/Ag: 2/3 (474nm), mẫu Au/Ag: 3/2 (488nm) Điều chứng tỏ đỉnh cộng hưởng plasmon hạt nano lưỡng kim Au-Ag phụ thuộc vào tỉ lệ thành phần đơn hạt có hợp kim (a) 1.5 (b) a mix Au-Ag b Alloy_Au/Ag: 2/3 410 a mix Au-Ag b Alloy_Au/Ag: 3/2 423 488 517 514 Absorbance (au) Absorbance (au) 474 1.0 a b 0.5 b a 0.0 300 400 500 600 700 300 Wavelength (nm) 400 500 600 Wavelength (nm) Hình 21 Phổ hấp thụ Au Ag với tỉ lệ mol ban đầu khác chưa chiếu sáng sau chiếu sáng (a) Au/Ag: 2/3 (b) Au/Ag: 3/2 Luận văn thạc sĩ 54 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser Chúng tiến hành vẽ đồ thị phụ thuộc đỉnh hấp thụ cộng hưởng plasmon hạt nano lưỡng kim Au-Ag vào tỉ lệ mol Au bước đầu đạt kết khả quan phù hợp với nghiên cứu giới (hình 3.22) Đây tiền đề để tiếp tục khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ hạt nano đơn kim thành phần tới hình thành hạt nano lưỡng kim Au-Ag thời gian tới 520 Abs peak (nm) 500 480 460 440 420 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Au mole ratio Hình 22 Sự phụ thuộc đỉnh cộng hưởng plasmon vào tỉ lệ mol Au Luận văn thạc sĩ 55 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser KẾT LUẬN Sau thời gian thực luận văn với đề tài: “Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser”, thu số kết sau: Tìm hiểu tổng quan nguyên lý quy trình chế tạo hạt nano kim loại phương pháp ăn mòn laser hạt nano lưỡng kim Au-Ag phương pháp cảm ứng laser Tiến hành thực nghiệm nghiên cứu chế tạo thành công hạt nano vàng bạc dung dịch PVP (0,02M) bước sóng 1064 nm laser Nd:YAG (Quanta Ray Pro 230) Tiến hành thực nghiệm nghiên cứu chế tạo thành công hạt nano lưỡng kim Au-Ag dung dịch PVP chiếu sáng laser với bước sóng 532 nm laser Nd:YAG (Quanta Ray Pro 230) Xác định ảnh hưởng thông lượng laser thời gian chiếu sáng laser tới hình thành hạt nano lưỡng kim Au-Ag Bước đầu xác định ảnh hưởng tỉ lệ nồng độ hạt nano Au/Ag ban đầu quy trình chế tạo hạt lưỡng kim tới dịch chuyển đỉnh hấp thụ cộng hưởng plasmon hạt nano lưỡng kim Au-Ag Những kết góp phần hồn thiện làm chủ quy trình chế tạo hạt nano lưỡng kim Au-Ag phương pháp cảm ứng laser phịng thí nghiệm Quang lượng tử, Khoa Vật lý, ĐHKHTN Luận văn thạc sĩ 56 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser Do thời gian thực luận văn có hạn điều kiện thực thực nghiệm cịn có nhiều khó khăn nên cịn số vấn đề mong muốn chưa thể thực luận văn Chúng mong ý kiến đóng góp thầy bạn * Một số đề xuất tác giả Trong thời gian tới chúng tơi tiếp tục nghiên cứu sau: Xác định đầy đủ ảnh hưởng tỉ lệ nồng độ hạt nano Au/Ag ban đầu quy trình chế tạo hạt lưỡng kim nhằm tạo hạt nano lưỡng kim cho đỉnh hấp thụ cộng hưởng bước sóng mong muốn khoảng 400- 520 nm phục vụ nghiên cứu ứng dụng hạt nano lưỡng kim Au-Ag quang phổ học Raman tăng cường bề mặt (SERS) Mở rộng nghiên cứu chế tạo hạt nano lưỡng kim Au-Ag dung dịch khác H2O, PVA, TSC, ethanol, Nghiên cứu chế tạo hạt nano lưỡng kim kim loại khác AuCu, Au-Pt, Au-Cu, Ag-Pt, Luận văn thạc sĩ 57 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser DANH MỤC MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Trinh Thi Hue, Tran Trong Duc, Nguyen Thi Thu Hanh, Nguyen The Binh (2012), “Laser- induced synthesis of Au-Ag alloy nanoparticles in distilled water”, Advances in Optics photonics spectroscopy & Applications VII Nguyễn Quang Đông, Nguyễn Thị Huệ, Nguyễn Thị Thu Hạnh, Nguyễn Thị Thanh Hằng, Âu Thị Hường, Trần Trọng Đức, Nguyễn Thế Bình (2014), “Kỹ thuật chế tạo hạt nano lưỡng kim cảm ứng laser”, Những tiến vật lý kỹ thuật & ứng dụng Nguyễn Thế Bình, Nguyễn Quang Đơng, Nguyễn Thanh Đình, Trần Trọng Đức, Nguyễn Thị Thu Hạnh (2014), “Ứng dụng kỹ thuật laser chế tạo hạt nano kim loại”, Những tiến vật lý kỹ thuật & ứng dụng Trong Duc Tran, The Binh Nguyen, Quang Dong Nguyen, Thu Hanh Nguyen Thi, Thanh Hang Nguyen Thi (2014), “Preparation of Au-Ag alloy nanoparticles in liquids by laser”, The 3rd academic conference on natural science for master and PhD students from asean countries Quang Dong Nguyen, The Binh Nguyen,Trong Duc Tran, Trinh Nguyen Thi, Thu Hanh Nguyen Thi, Thanh Hang Nguyen Thi (2014), “Preparation of platinum nanoparticles in some liquids by laser ablation”, The 3rd academic conference on natural science for master and PhD students from asean countries Luận văn thạc sĩ 58 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser TÀI LIỆU THAM KHẢO A - Tài liệu tham khảo tiếng Việt Nguyễn Thế An (2011), Nghiên cứu chế tạo tìm hiểu khả ứng dụng hạt nano Platin Bạc, Khóa luận tốt nghiệp đại học trường ĐHKHTNĐHQGHN Phạm Văn Bền (2006), Bài giảng Quang học vật liệu, Bài giảng chuyên ngành quang lượng tử, ĐHKHTN-ĐHQGHN Nguyễn Thế Bình, Nguyễn Thanh Đình, Trịnh Thị Huế, Đỗ Thị Lý, Dương Thị Tươi (2009), " Chế tạo hạt nano vàng nước dung dịch ethnol", Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, Đà Nẵng Nguyễn Thế Bình, Đỗ Thị Lý, Trịnh Thị Huế, Lê Tú Quyên (2008), "Chế tạo hạt nano vàng phương pháp ăn mòn laser", Hội nghị Quang học quang phổ toàn quốc lần thứ V, Nha Trang Trần Trọng Đức (2013), Sử dụng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim Au-Ag nước cất, Luận văn thạc sỹ trường ĐHKHTN-ĐHQGHN Nguyễn Thị Thu Hạnh (2012), Nghiên cứu chế tạo hạt nano lưỡng kim laser, Khóa luận tốt nghiệp đại học trường ĐHKHTN-ĐHQGHN Trần Thu Hà (2011), Hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt hạt kim loại, Luận văn thạc sỹ trường ĐHKHTN-ĐHQGHN Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV –Vis, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Luận văn thạc sĩ 59 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser B - Tài liệu tham khảo tiếng Anh 10 Alexeev OS, Gates BS (2003), "Supported bimetallic cluster catalysts", Ind Eng Chem Res 42, pp 1571–1587 11 Anne Neumeister, Jurij Jakobi, Christoph Rehbock, Janine Moysig and Stephan Barcikowski (2014), "Monophasic ligand-free alloy nanoparticle synthesis determinants during pulsed laser ablation of bulk alloy and consolidated microparticles in water", Chem Phys., 2014, 16, 23671 12 Anne-Marie Dallaire, David Rioux, Alexandre Rachkov, Sergiy Patskovsky, and Michel Meunier (2012), "Laser-Generated Au−Ag Nanoparticles For Plasmonic Nucleic Acid Sensing", J Phys Chem C, 2012, 116 (20), pp 11370–11377 13 Baletto F, Mottet C, Ferrando R (2003), "Growth of Three-Shell Onionlike Bimetallic Nanoparticles", Phys Rev Lett 2003;90:135504 14 Bing Liu, Zhendong Hu and Yong Che (2007), "Nanoparticle generation in ultrafast pulsed laser ablation of nickel", Appl Phys Lett 90, 044103 15 Chad A Mirkin, Robert L Letsinger, Robert C Mucic & James J Storhoff (1996), "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials", Nature 382 pp 607 - 609 16 Cheng D-J, Wang W-C, Huang S-PJ (2006), "Core-shell structured bimetallic clusters and nanowires", Phys Chem B 2006;11:16193 17 Chung-Yu Chen and Yang-Wei Lin (2014), "Green Synthesis of Gold/Silver Hybrid Nanostructures for Surfaceenhanced Raman Scattering Spectroscopy", Current Nanoscience, VOLUME: 10, ISSUE: pp 613-620 Luận văn thạc sĩ 60 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 18 Damien Alloyeau, Christine Mottet, Christian Ricolleau (2012), “Nanoalloys: Systhesis, Structure and Properties”, © Springer-Verlag London 2012 19 Daohua Sun, Genlei Zhang, Jiale Huang, Haitao Wang and Qingbiao Li (2014), "Plant-Mediated Fabrication and Surface Enhanced Raman Property of Flower-Like Au@Pd Nanoparticles", Materials 2014, 7(2), pp 1360-1369 20 E Kirubha, P K Palanisamy (2014), "Green synthesis, characterization of Au–Ag core–shell nanoparticles using gripe water and their applications in nonlinear optics and surface enhanced Raman studies", IOPscience, Nat Sci: Nanosci Nanotechnol 045006 21 Ferrando R, Jellinek J, Johnston RL (2008), "Nanoalloys: from theory to applications of alloy clusters and nanoparticles", Chem Rev 2008;108:845 22 Ferrer D, Torres-Castro A, Gao X, Sepulveda-Guzman S, Ortiz-Mendez U, JoseYacaman M (2007), "Three-Layer Core/Shell Structure in Au−Pd Bimetallic Nanoparticles", Nano Lett 2007;7:1701 23 Florent Calvo (2013), Nanoalloys: From Fundamentals to Emergent Applications, Elsevier publications 24 Fromen MC, Morillo J, Casanove MJ, Lecante P (2006), "Structure and chemical order in Co–Rh nanoparticles", Europhys Lett 2006;73:885 25 Genlei Zhang, Mingming Du, Qingbiao Li, Xueliang Li, Jiale Huang, Xinde Jiang and Daohua Sun (2013), "Green synthesis of Au–Ag alloy nanoparticles using Cacumen platycladi extract", RSC Advances, 2013,3 pp 1878-1884 26 Giuseppe Compagnini, Elena Messina, Orazio Puglisi, Rosario Sergio Cataliotti, Valeria Nicolosi (2008), “Spectroscopic evidence of a core-shell structure in the ealier formation stage of Au-Ag nanoparticles by pulsed laser ablation in water”, Chemical Physics Letters, Volume 457, Issues 4–6, pp 386–390 Luận văn thạc sĩ 61 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 27 Inhyung Lee, Sang Woo Han and Kwan Kim (2001), "Production of Au–Ag alloy nanoparticles by laser ablation of bulk alloys", Chem Commun., 2001, pp 1782-1783 28 Jellinek J, Krissinel EB Jellinek J, editor (1999), Theory of atomic and molecular clusters, Berlin: Springer; p 277 and references therein 29 K Lance Kelly , Eduardo Coronado , Lin Lin Zhao , and George C Schatz (2003), "The Optical Properties of Metal Nanoparticles:  The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment", Journal of Physical Chemistry B - J PHYS CHEM B , vol 107, no 3, pp 668-677 30 Li Sun, Weiling Luan, Yue Jin Shan (2012), "A composition and size controllable approach for Au-Ag alloy nanoparticles", Nanoscale research letters 2012, 7:225 31 Lu Pei, Yiqun Huang, Chunying Li, Yuanyuan Zhang, Barbara A Rasco, and Keqiang Lai (2014), "Detection of Triphenylmethane Drugs in Fish Muscle by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Coupled with Au-Ag Core-Shell Nanoparticles", Journal of Nanomaterials, Volume 2014, Article ID 730915 32 M Moshfegh, H Forootanfar, B Zare, A.R Shahverdi, G Zarrini, M.A Faramarzi (2011), "Biological synthesis of Au, Ag and Au-Ag bimetallic nanoparticles by Α-Amylase", Journal of Nanomaterials and Biostructures, Vol 6, No 3, pp 1419-1426 33 Madhuchanda Banerjee, Shilpa Sharma, Arun Chattopadhyay and Siddhartha Sankar Ghosh (2011), "Enhanced antibacterial activity of bimetallic goldsilver core–shell nanoparticles at low silver concentration", Nanoscale, pp 5120-5125 Luận văn thạc sĩ 62 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 34 Mafune F., J Kohno, Y Takeda & T Kondow (2001), “Dissociation and aggregation of gold nanoparticles under laser irradiation” J Phys Chem B (105), pp 9050–9056 35 Matthew S Shore , Junwei Wang , Aaron C Johnston-Peck , Amy L Oldenburg , and Joseph B Tracy (2010), "Synthesis of Au(Core)/Ag(Shell) Nanoparticles and their Conversion to AuAg Alloy Nanoparticles", Small journal, X, No XX, pp 1-5 36 Min Hu, Jingyi Chen, Zhi-Yuan Li, Leslie Au, Gregory V Hartland, Xingde Li, Manuel Marquez and Younan Xia (2006), "Gold nanostructure engineering their plasmonic properties for biomedical applications", Chem Soc Rev., 2006, 35, pp 1084–109 37 Park J-I, Kim MG, Jun Y-W, Lee JS, Lee W-R, Cheon J J Am (2004), "Characterization of Superparamagnetic “Core−Shell” Nanoparticles and Monitoring Their Anisotropic Phase Transition to Ferromagnetic “Solid Solution” Nanoalloys", J Am Chem Soc., 2004, 126 (29), pp 9072–9078 38 Parsina I, Baletto FJ (2010), "Tailoring the structural motif of AgCo nanoalloys: core/shell versus Janus-like", Phys Chem C 2010;114:1504–1511 39 R Kuladeep, L Jyothi, K Shadak Alee, K L N Deepak, and D Narayana Rao (2012), "Laser-assisted synthesis of Au-Ag alloy nanoparticles with tunable surface plasmon resonance frequency ", Optical Society of America, Vol 2, No pp 161-172 40 R M Tilaki A Iraji zad and S M Mahdavi (2007), “ The effect of liquid environment on size and aggregation of gold nanoparticles prepared by pulsed laser ablation”, Journal of Nanoparticle Research, pp 853–860 Luận văn thạc sĩ 63 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 41 Riccardo Ferrando, Julius Jellinek, and Roy L Johnston (2006), "Nanoalloys: From Theory to Applications of Alloy Clusters and Nanoparticles", chemical reviews , volume 108 number 3, pp 847-904 42 Roy Luigi Johnston,Jess P Wilcoxon (2012), Metal Nanoparticles and Nanoalloys, Elsevier publications volume 3, p 6,7 43 S Link , Z L Wang , and M A El-Sayed (1999), "Alloy Formation of Gold−Silver Nanoparticles and the Dependence of the Plasmon Absorption on Their Composition", J Phys Chem B, 1999, 103 (18), pp 3529–3533 44 S.K Yang, W.P Cai, H.B Zeng, Z.G Li (2008), "Polycrystalline Si nanoparticles and their strong aging enhancement of blue photoluminescence ", J Appl Phys 104, 45 Sébastien Besner and Michel Meunier (2010), “Laser Synthesis of Nanomaterials ”, Springer Series in Materials Science, 135 pp 163-187 46 Takeshi Tsuji, D.-H Thang, Yuuki Okazaki, Masataka Nakanishi,Yasuyuki Tsuboi, Masaharu Tsuji (2008), “ Preparation of silver nanoparticles by laser ablation in polyvinylpyrrolidone solutions ”, Applied Surface Science 254, pp 5224–5230 47 Trinh Thi Hue, Tran Trong Duc, Nguyen Thi Thu Hanh, Nguyen The Binh (2012), “Laser- induced synthesis of Au-Ag alloy nanoparticles in distilled water”, Advances in Optics photonics spectroscopy & Applications VII pp 556-561 48 Trong Duc Tran, The Binh Nguyen, Quang Dong Nguyen, Thu Hanh Nguyen Thi, Thanh Hang Nguyen Thi (2014), “Preparation of Au-Ag alloy nanoparticles in liquids by laser”, The 3rd academic conference on natural science for master and PhD students from asean countries, p48 Luận văn thạc sĩ 64 Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 49 Tung-Hao Chang, Yu-Cheng Chang, Fu-Hsiang Ko, Fu-Ken Liu (2013), "Electroless Plating Growth Au-Ag Core-Shell Nanoparticles for Surface Enhanced Raman Scattering", Int J Electrochem Sci., (2013) pp 6889 6899 50 Varahalarao Vadlapudi and D.S.V.G.K.Kaladhar (2014), "Green Synthesis of Silver and Gold Nanoparticles", Middle-East Journal of Scientific Research 19 (6): 834-842 51 Victor Abdelsayed , Ahlam Aljarash and M Samy El-Shall (2009), "Microwave synthesis of bimetallic nanoalloys and CO oxidation on ceria-supported nano alloys", Chem Mater., 2009, 21 (13), pp.2825–2834 52 Zhangquan Peng, Bernd Spliethoff, Bernd Tesche, Thomas Walther and Karl Kleinermann (2006), "Laser-Assisted Synthesis of Au-Ag Alloy Nanoparticles in Solution", J Phys Chem B 2006, 110, pp 2549-2554 Luận văn thạc sĩ 65 Nguyễn Thị Thu Hạnh ... Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser 1.3.2 Cơ chế hình thành hạt nano lưỡng kim cảm ứng laser [23] Kỹ thuật cảm ứng laser dùng để tạo hạt nano lưỡng kim: ... trình chế tạo hạt nano lưỡng kim Au-Ag với đề tài : ? ?Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser? ?? Mục đích đề tài là: Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng thơng lượng laser. .. xạ hạt nano lưỡng kim nằm đỉnh hạt đơn kim Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thu Hạnh Ảnh hưởng thông lượng laser chế tạo hạt nano lưỡng kim kỹ thuật cảm ứng laser tương ứng Hình ảnh nhiễu xạ nano lưỡng