Nghiên cứu tổng hợp một số dạng cu2o cu2o au nano và khả năng ứng dụng của chúng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ NHỚ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẠNG Cu2O, Cu2O/Au NANO VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội–Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ NHỚ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẠNG Cu2O, Cu2O/Au NANO VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Hóa vô Mã số : 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: - HDC: PGS.TS TRIỆU THỊ NGUYỆT - HDP: TS NGẠC AN BANG Hà Nội–Năm 2014 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Triệu Thị Nguyệt giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới TS Ngạc An Bang giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Đặc biệt, Tôi xin chân thành cám ơn ThS Sái Công Doanh trực tiếp giúp đỡ, trao đổi kinh nghiệm để tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, anh chị nghiên cứu sinh, bạn học viên cao hoc, em sinh viên Trung tâm khoa học vật liệu, trường Đại học Khoa hoc Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình làm thực nghiệm Tôi chân thành cảm ơn Đề tài QG – 13 - 03 hỗ trợ cho thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, cô kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa vơ tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Cuối tơi xin gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè ln quan tâm, động viên, khích lệ, tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt luận văn Hà Nội, Ngày 06 tháng 11 năm 2014 Học viên Vũ Thị Nhớ MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đồng (I) oxit (Cu2O) 1.1.1 Các phương pháp tổng hợp Cu2O nano 1.1.1.1 Phương pháp khử dung dịch 1.1.1.2 Phương pháp đồng kết tủa 1.1.1.3 Phương pháp sử dụng xạ sóng siêu âm 1.1.2 1.2 Ứng dụng Cu2O nano 1.1.2.1 Xúc tác oxi hóa khử 1.1.2.2 Xúc tác quang hóa 1.1.2.3 Xúc tác cho trình polime hóa 1.1.2.4 Chế tạo cảm biến 1.1.2.5 Cu2O với q trình chuyển hóa lượng Vàng (Au) 10 1.2.1 Các phương pháp tổng hợp Au nano 10 1.2.1.1 Phương pháp phát triển mầm 11 1.2.1.2 Phương pháp thủy nhiệt 11 1.2.1.3 Phương pháp khử nhiệt 11 1.2.2 1.3 Ứng dụng Au nano 12 1.2.2.1 Xúc tác quang hóa 12 1.2.2.2 Xúc tác oxi hóa khử 13 1.2.2.3 Chế tạo pin lượng mặt trời 14 1.2.2.4 Ứng dụng sinh, y học 14 Cấu trúc dị thể Au –Cu2O nhân – vỏ 15 1.3.1 Các phương pháp tổng hợp Au – Cu2O nhân – vỏ 16 1.3.1.1 Phương pháp khử hóa học 16 1.3.1.2 Phương pháp sử dụng xạ sóng siêu âm 16 1.3.1.3 Phương pháp ủ nhiệt 16 1.3.2 Ứng dụng Au – Cu2O nhân – vỏ 16 1.3.2.1 Xúc tác quang hóa 17 1.3.2.2 Chế tạo cảm biến khí 17 1.3.2.3 1.4 Chế tạo cảm biến glucozơ 18 Các phương pháp nghiên cứu 18 1.4.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X 18 1.4.2 Phương pháp quang phổ UV – VIS 19 1.4.3 Kính hiển vi điện tử quét SEM 20 1.4.4 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 21 1.4.5 Quang phổ tia X (PIXE) 22 CHƢƠNG 2: MỤC ĐÍCH, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 24 2.1 Mục đích nội dung nghiên cứu 24 2.2 Hóa chất 24 2.2.1 Hóa chất 24 2.2.2 Pha hóa chất 24 2.3 Thực nghiệm 25 2.3.1 Điều chế Cu2O nano 25 2.3.2 Điều chế hạt nano vàng 26 2.3.3 Điều chế vàng: 27 2.3.4 Điều chế Au – Cu2O nhân – vỏ 28 2.3.5 Sử dụng Cu2O nano Au – Cu2O nano xúc tác cho trình khử màu xanh metylen 29 2.4 Phương pháp nghiên cứu 31 2.4.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 31 2.4.2 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) 31 2.4.3 Phương pháp quang phổ UV –Vis 31 2.4.4 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 31 2.4.5 Phương pháp quang phổ tia X (PIXE) 31 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Tổng hợp Cu2O 32 3.2 Tổng hợp nhân vàng kích cỡ nanomet 35 3.2.1 Hạt nano vàng 36 3.2.2 Thanh nano vàng 37 3.3 Điều chế cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au –Cu2O 39 3.3.1 Cấu trúc dị thể với nhân hạt nano vàng 39 3.3.2 3.4 Cấu trúc dị thể với nhân vàng 47 Khảo sát ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt 52 3.4.1 Ảnh hưởng CTAB PVP sử dụng nhân hạt nano vàng 52 3.4.1.1 Chất hoạt động bề mặt CTAB 52 3.4.1.2 Chất hoạt động bề mặt PVP 55 3.4.2 Ảnh hưởng CTAB PVP sử dụng nhân nano vàng 57 3.4.2.1 Chất hoạt động bề mặt CTAB 57 3.4.2.2 Chất hoạt động bề mặt PVP 61 3.5 Sử dụng Cu2O, Au - Cu2O nano xúc tác cho trình khử màu dung dịch metylen xanh 64 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Điều kiện tổng hợp Cu2O nano……………………………………… 26 Bảng 2: Điều kiện tổng hợp cấu trúc nhân – vỏ Au – Cu2O………………… 28 Bảng 3: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ metylen xanh………… 30 Bảng 4: Kết điều chế Cu2O với lượng chất khử khác nhau……………… 32 Bảng 5: Kết tổng hợp cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au –Cu2O với nhân hạt nano vàng……………………………………………………………………… 40 Bảng 6: Kết qủa phân tích đế silic mẫu phân tán đế silic……………… 44 Bảng 7: Kết tổng hợp nhân – vỏ Au – Cu2O với nhân nano vàng… 48 Bảng 8: Kết khảo sát ảnh hưởng CTAB với việc tạo cấu trúc dị thể Au - Cu2O với nhân hạt nano vàng……………………………………………… 52 Bảng 9: Kết khảo sát ảnh hưởng PVP tới việc tạo cấu trúc dị thể Au – Cu2O với nhân hạt nano vàng……………………………………………… 55 Bảng 10: Kết khảo sát ảnh hưởng CTA tới việc tạo cấu trúc dị thể Au –Cu2O với nhân nano vàng…………………………………………… 57 Bảng 11: Kết khảo sát ảnh hưởng PVP tới việc tạo cấu trúc dị thể Au – Cu2O với nhân vàng………………………………………………… 61 Bảng 12: Ảnh hưởng xúc tác thời gian đến độ chuyển hóa xanh metylen 64 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Ô sở mạng tinh thể Cu2O Hình 2: Sơ đồ cấu tạo kính hiển vi điện tử quét 20 Hình 3: Sơ đồ ngun lí (1) súng phóng điện tử (2) kính hiển vi điện tử truyền qua 22 Hình 4: Sơ đồ nguyên lí phổ PIXE 23 Hình 5: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ xanh metylen 30 Hình 6: Giản đồ XRD mẫu N1 32 Hình 7: Giản đồ XRD mẫu N2 33 Hình 8: Giản đồ XRD mẫu N3 33 Hình 9: Giản đồ XRD mẫu N4 34 Hình 10: Ảnh SEM mẫu N1, N2, N3, N4 35 Hình 11: Giản đồ XRD hạt nano Au 36 Hình 12: Ảnh TEM phổ UV - Vis hạt nano Au 37 Hình 13: Giản đồ XRD nano Au 38 Hình 14: Ảnh TEM phổ UV – Vis nano vàng 38 Hình 15: Giản đồ XRD mẫu D1 40 Hình 16: Giản đồ XRD mẫu D2 41 Hình 17: Giản đồ XRD mẫu D3 41 Hình 18: Giản đồ XRD mẫu D4 42 Hình 19: Phổ PIXE phân tích đế silic tinh khiết 43 Hình 20: Phổ PIXE phân tích mẫu D7e 43 Hình 21: Ảnh SEM mẫu D1, D2, D3, D4 45 Hình 22: Ảnh TEM mẫu D1 46 Hình 23: Phổ UV –Vis mẫu D1, D2, D3, D4 47 Hình 24: Giản đồ XRD mẫu D6 48 Hình 25: Giản đồ XRD mẫu D8 49 Hình 26: Ảnh SEM mẫu D5, D6, D7, D8 50 Hình 27: Ảnh TEM mẫu D5, D6 51 Hình 28: Phổ UV –Vis mẫu D5, D6, D7, D8 52 Hình 29: Giản đồ XRD mẫu D4b 53 Hình 30: Giản đồ XRD mẫu D4c 54 Hình 31: Ảnh SEM mẫu D4d, D4c 54 Hình 32: Giản đồ XRD mẫu D5a 56 Hình 33: Giản đồ XRD mẫu D5b 56 Hình 34: Ảnh SEM mẫu D5a, D5b 57 Hình 35 : Giản đồ XRD mẫu D6c 58 Hình 36: Giản đồ XRD mẫu D6d 59 Hình 37: Ảnh SEM mẫu D6c, D6d 59 Hình 38: Ảnh TEM mẫu D6c 60 Hình 39: Phổ UV –Vis mẫu D6c 60 Hình 40: Giản đồ XRD mẫu D7c 62 Hình 41: Giản đồ XRD mẫu D7d 62 Hình 42: Ảnh SEM mẫu 7c, D7d 63 Hình 43: Độ chuyển hóa phản ứng màu MB theo thời gian 65 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CTAB Cetyl trimetyl ammoni bromide MB Xanh metylen PVP Polyvinylpyrrolidone PIXE Quang phổ tia X SEM Kính hiển vi điện tử quét TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua TSC Natri xitrat SDS Natri dodecyl sunfat XRD Phổ nhiễu xạ tia X viii Mẫu D5a Mẫu D5b Hình 34: Ảnh SEM mẫu D5a, D5b Ảnh SEM cho thấy sản phẩm chứa hạt có dạng hình cầu, kích thước hạt khơng đồng đều, có hạt có kích thước lớn (khoảng 400 - 500 nm), có hạt kích thước nhỏ (khoảng 30 nm) Như chất hoạt động bề mặt PVP không hiệu sử dụng để tổng hợp Au – Cu2O nhân hạt nano vàng Vậy việc sử dụng PVP để tổng hợp cấu trúc dị thể Au – Cu2O nhân hạt nano vàng không hiệu Vì chúng tơi khơng tiến hành nghiên cứu 3.4.2 Ảnh hƣởng CTAB PVP sử dụng nhân nano vàng 3.4.2.1 Chất hoạt động bề mặt CTAB Bảng 10: Kết khảo sát ảnh hƣởng CTAB tới việc tạo cấu trúc dị thể Au –Cu2O với nhân nano vàng Mẫu V(ml) H2 O D6a D6b D6c D6d 9,4 9,3 9,1 8,9 V(ml) CuCl2 0,1M 0,1 0,1 0,1 0,1 m(g) CTAB 0,087 0,087 0,087 0,087 V(ml) Au 0,1 0,1 0,1 0,1 57 V(ml) NaOH 1M 0,25 0,25 0,25 0,25 V (ml) NH2OH.HCl 0,2M 0,15 0,25 0,45 0,65 Hiện tượng Lắng sớm Lắng sớm Vàng xanh Vàng xanh Hai thí nghiệm D6a, D6b có tượng lắng sớm, chất rắn sau li tâm, để vài ngày bị chuyển sang màu đen Các mẫu D6c, D6d không đổi màu sau li tâm Như lượng chất khử hidrazin NH2OH.HCl nhỏ khơng thu sản phẩm mong muốn Chúng nghiên cứu mẫu D6c, D6d phương pháp XRD (Hình 35 36) SEM (Hình 37) Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D6c 150 140 130 120 110 d=2.464 100 80 70 d=1.507 d=2.125 Lin (Cps) 90 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nho K23 mau D-6C.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 0.0 01-078-2076 (C) - Cuprite - Cu2O - Y: 90.96 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.26700 - b 4.26700 - c 4.26700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 77.6905 - I/Ic Hình 35: Giản đồ XRD mẫu D6c 58 70 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D6d 160 150 140 d=2.465 130 120 110 90 80 70 d=1.507 d=2.138 Lin (Cps) 100 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Nho K23 mau D-6d(2).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi: 01-078-2076 (C) - Cuprite - Cu2O - Y: 97.26 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.26700 - b 4.26700 - c 4.26700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 77.6905 - I/Ic Hình 36: Giản đồ XRD mẫu D6d Kết XRD cho thấy hai mẫu D6c, D6d có pha tinh thể Cu2O, tương tự dùng chất hoạt động bề mặt SDS Mẫu D6c Mẫu D6d Hình 37: Ảnh SEM mẫu D6c, D6d Ảnh SEM cho thấy mẫu D6c, D6d gồm hạt có hình dạng bát diện cụt, kích cỡ hạt nhỏ đồng Mẫu D6c có kích thước hạt từ 70 – 90 nm, 59 mẫu D6d có kích thước hạt từ 70-100 nm, hạt kết thành đám Như mẫu D6c có hình dạng, kích thước tốt Chúng tơi tiếp tục nghiên cứu mẫu D6c phương pháp TEM (Hình 38) UV –Vis (Hình 39) Hình 38: Ảnh TEM mẫu D6c Ảnh TEM cho thấy mẫu D6c có cấu trúc dị thể nhân – vỏ, hạt có nhân vàng hạt chứa nhân vàng - D6c Abs 475nm 200 300 400 500 600 700 800 Wavelength (nm) Hình 39: Phổ UV –Vis mẫu D6c 60 Phổ UV – Vis mẫu D6c có đỉnh hấp thụ vùng ≈ 475 nm, tương tự với phổ UV – Vis mẫu sử dụng chất hoạt động bề mặt SDS, có dịch chuyển đỉnh so với việc dùng chất hoạt động SDS (508 nm) Điều sản phẩm có hình dạng khác mẫu D6c có kích thước nhỏ Như vậy, tạo cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au –Cu2O với nhân nano vàng sử dụng chất hoạt động bề mặt CTAB lượng chất khử tối ưu cho phản ứng 0,45 ml nồng độ 0,2M 3.4.2.2 Chất hoạt động bề mặt PVP Bảng 11: Kết khảo sát ảnh hƣởng PVP tới việc tạo cấu trúc dị thể Au – Cu2O với nhân vàng Mẫu V(ml) H2 O D7a D7b D7c D7d 9,4 9,3 9,1 8,9 V(ml) CuCl2 0,1M 0,1 0,1 0,1 0,1 m(g) PVP 0,087 0,087 0,087 0,087 V(ml) Au 0,1 0,1 0,1 0,1 V(ml) NaOH 1M 0,25 0,25 0,25 0,25 V(ml) NH2OH.HCl 0,2M 0,15 0,25 0,45 0,65 Hiện tượng Lắng sớm Lắng sớm Vàng xanh Vàng xanh Hai thí nghiệm D7a, D7b có tượng lắng sớm, chất rắn sau li tâm, để vài ngày bị chuyển sang màu đen Các mẫu D7c, D7d không đổi màu sau li tâm Như lượng chất khử hidrazin NH2OH.HCl nhỏ khơng thu sản phẩm mong muốn Chúng nghiên cứu mẫu D7c, D7d phương pháp XRD (Hình 40 41) SEM (Hình 42) Kết XRD cho thấy hai mẫu D7c, D7d có pha tinh thể Cu2O, tương tự sử dụng chất hoạt động bề mặt SDS 61 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D7c(2008) 160 150 140 130 d=2.463 120 110 90 80 d=2.091 70 d=1.506 Lin (Cps) 100 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Nho K23 mau D-7c(2008).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi 01-078-2076 (C) - Cuprite - Cu2O - Y: 71.49 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.26700 - b 4.26700 - c 4.26700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 77.6905 - I/Ic Hình 40: Giản đồ XRD mẫu D7c Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D7d(2008) 150 140 130 d=2.459 120 110 100 80 d=2.067 Lin (Cps) 90 70 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Nho K23 mau D-7d(2008).raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 20.000 ° - Theta: 10.000 ° - Chi 01-078-2076 (C) - Cuprite - Cu2O - Y: 81.47 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 4.26700 - b 4.26700 - c 4.26700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pn-3m (224) - - 77.6905 - I/Ic Hình 41: Giản đồ XRD mẫu D7d 62 70 Mẫu D7c Mẫu D7d Hình 42: Ảnh SEM mẫu D7c, D7d Ảnh SEM cho thấy hai mẫu D7c, D7d chứa hạt có kích thước hình dạng khơng đồng từ vài chục tới vài trăm nanomet Các hạt có nhiều hình dạng khác cịn có phần tụ lại thành khối Như sử dụng chất hoạt động bề mặt PVP không hiệu điều chế cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au – Cu2O Từ kết thu nhận thấy: chất hoạt động bề mặt PVP không hiệu sử dụng để điều chế Au – Cu2O với nhân hạt nano vàng; Với CTAB hiệu sử dụng để điều chế Au –Cu2O nhân nano vàng, lượng chất khử tối ưu 0,45 ml nồng độ 0,2M, sản phẩm thu có kích thước hạt nhỏ đồng 63 3.5 Sử dụng Cu2O, Au - Cu2O nano xúc tác cho trình khử màu dung dịch metylen xanh Việc xử lí chất thải gây ô nhiễm môi trường thu hút quan tâm mạnh mẽ Xanh metylen chất hữu có thành phần thuốc nhuộm – chất gây ô nhiễm môi trường khó bị phân hủy tự nhiên Những nghiên cứu tác giả [2] cho thấy Cu2O nano có hiệu cao với vai trị làm xúc tác cho phản ứng khử màu metyl da cam Trong luận văn chúng tơi nghiên cứu hoạt tính xúc tác Cu2O, Au – Cu2O việc khử màu xanh metylen để thăm dò khả ứng dụng vật liệu nhân vỏ Au – Cu2O nano Bảng 12 trình bày kết làm màu dung dịch xanh metylen chiếu sáng đèn thủy ngân xúc tác Cu2O, Au –Cu2O Để so sánh hoạt tính xúc tác vật liệu nhân – vỏ, làm mẫu so sánh sử dụng Cu2O nano làm xúc tác Bảng 12: Ảnh hƣởng xúc tác thời gian đến độ chuyển hóa xanh metylen Thời gian (phút) Không xúc tác Abs Cu2 O (3,3 mg) Au - Cu2 O (3,3 mg) C α(% C C Abs α(%) Abs α(%) (ppm) ) (ppm) (ppm) 0,843 6,13 0,0 0,843 6,13 0,0 0,843 6,13 0,0 20 0,732 5,321 13,2 0,679 4,925 19,7 40 0,647 4,683 23,6 0,566 4,075 33,5 60 0,574 4,132 32,6 0,456 3,248 47,0 80 0,504 3,611 41,1 0,349 2,444 60,1 100 0,451 3,212 47,6 0,299 2,068 66,3 120 0,843 6,13 0,0 0,428 3,040 50,4 0,269 1,839 70,2 64 Độ chuyển hóa (%) 80 70 60 50 40 3,3 mg Cu2O 30 3,3 mg Au - Cu2O 20 10 0 50 100 150 Thời gian (phút) Hình 43: Độ chuyển hóa phản ứng màu MB theo thời gian Kết Bảng 12 Hình 43 cho thấy, khơng có mặt chất xúc tác phản ứng không xảy Nồng độ MB giảm theo thời gian có mặt Cu2O, Au – Cu2O dung dịch, chiếu sáng đèn cao áp Với lượng chất xúc tác nhau, khả xúc tác cho phản ứng phân hủy MB mẫu nhân - vỏ Au – Cu2O tốt so với Cu2O, không nhiều Chúng cho Cu2O bọc nhân vàng nên hoạt tính xúc tác chủ yếu Cu2O định Theo tác giả [11, 49], tính dẫn điện, cảm biến vật liệu nhân – vỏ Au – Cu2O có ưu trội vật liệu riêng lẻ Au, Cu2O Rất tiếc khuôn khổ luận văn thạc sĩ, chúng tơi chưa nghiên cứu tính chất điện, cảm biến vật liệu 65 KẾT LUẬN Từ kết thu rút số nhận xét sau: Đã tổng hợp thành công Cu2O nano dựa phản ứng Cu2+ với hidrazin môi trường kiềm với chất hoạt động SDS Bằng phương pháp XRD, SEM cho thấy sản phẩm thu Cu2O tinh khiết, có hình dạng thay đổi theo lượng chất khử, với kích thước từ 90 – 200 nm Đã tổng hợp thành công Au nano Bằng phương pháp XRD TEM cho thấy sản phẩn thu tồn hai dạng hạt vàng vàng Hạt vàng bền khơng khí, cịn vàng bảo quản tủ mát Đã tổng hợp thành công cấu trúc dị thể nhân vỏ Au –Cu2O với hai hình dạng nhân vàng điều chế Nghiên cứu cấu trúc phương pháp XRD, phổ Pixe, SEM, TEM cho thấy tạo cấu trúc dị thể với nhân vàng bao bọc lớp vỏ Cu2O ngồi, với nhiều hình dạng kích thước khác nhau, sản phẩm bền vững etanol Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt tới việc tổng hợp cấu trúc nhân vỏ Au –Cu2O với hai hình dạng nhân vàng Kết cho thấy: Khi sử dụng natri dodecyl sunfat (SDS) tổng hơp thành công cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au – Cu2O với nhân hạt nano vàng nano vàng; Khi sử dụng cetyl trimetyl ammoni bromide (CTAB) tổng hợp cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au – Cu2O với nhân nano vàng; Khi sử dụng Poly vinyl pyrrolidone (PVP) khơng tổng hợp cấu trúc dị thể Au – Cu2O Đã khảo sát khả xúc tác Cu2O, Au –Cu2O nano phản ứng làm màu MB chiếu sáng đèn cao áp thủy ngân Kết cho thấy Au –Cu2O có khả xúc tác cho phản ứng tốt so với Cu2O, không nhiều 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Đăng Độ (2004), Các phương pháp vật lí hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội.(1) Nguyễn Thị Lụa (2008), Tổng hợp nghiên cứu ứng dụng Cu2O nano, Luận văn thạc sỹ Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.[3] Đỗ Bích Phương (2014), Nghiên cứu tổng hợp Cu2O nano khả ứng dụng, Khóa luận tốt nghiệp Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà nội.[4] Tiếng Anh A, Axelevitch, B Gorenstein, G Golan, “ Application of gold nano – particle for silicon solar cells efficiency increase”, Volume 315, 164 ober 2014, page 523 – 526.(57)-4-4 Cao Y., Xu Y., Hao H and Zhang G (2014), “Room temperature additivefree synthesis of uniform Cu2O nanocubes with tunablesize from 20 nm to 500 nm and photocatalytic property” Materials Lettes, 144, pp.88-91.[8]-6-5 Chen J.Y., Zhou P.J., Li J.L and Wang Y (2008), “Studies on the photocatalytic performance of cuprous oxide/chitosan nanocomposites activated by visible light”, Carbohydr.Polym 72, pp 128-132.[10]-7-6 Chia – Chien Chang, Hsin –Lun Wu, Chun – Hong Kuo, and Michael H Huang (2008) “ Hydro thermal Synthesis of Monodispersed Octahedral Gold Nanocrystal with Five Diffirent Size Ranges and their” Chem.Mater.2008,20, 7570-7574.[55]-8-7 Chun – Hong Kuo, Tian – Fu Chiang, Lih – Juann Chen, and Michael H.Huang (2004), “ Synthesis of Highly Faceted Petagonal – and Hexagonal – Shaped Gold Nanoparticles with Controlled Size by Sodium Dodecyl Sulfat”, Langmuir 2004, 20, 7820-7824.[54]-9-8 Chun – Hong Kuo, Tzu – En Hua, and Michael H.Huang, “ Au Nano crystal – Directed growth of Au – Cu2O core – shell Heterostructures with precise 67 Morphological control” JACS articles, Publishedon Web 11/7/2009.[12]-119 10 D Paul joseph, T Premkumar David S Philip Raja, C Venkateswaran (2008), “ Phase stabilization and charscterization of nanocrystalline Fe – doped Cu2O”, Materials characterization, 59, pp 1137 – 1139.[14]-12-10 11 Fujiwara N., Siroma Z., Ioroi T and Yasuda K (2007), “Rapid evaluation of the electrooxidation of fuel compounds with a multiple-electrode setup for direct polymer electrolyte fuel cells”, J Power Sources 164, pp 457463.[17]-15-11 12 Gu Y., Zhang Y., Zhang F.,Wei J.,Wang C., Du Y and YeW (2010), “Investigation of photoelectrocatalytic activity of Cu2O nanoparticles for pnitrophenol using ratating ring disk electrode and application for electrocatalytic determination”, Electrochim Acta ,56, pp 953-958.[19]-1712 13 Hu C.C., Nian J.N and Teng H (2008), “Electrodeposited p-type Cu2O as photocatalyst for H2 evolution from water reduction in the presence of WO3”, Sol EnergyMater Sol Cells, 311, pp 1071-1076.[21]-18-13 14 Hsiang – Yang Ưu, Hsin –Cheng chu, Tz – Jun Kuo, Chi – Liang Kuo, and Michael H Huang “ seed – Mediated Synthesis of High Aspect Ratio Gold Nanorods With Nitric Acid” Chem Mater 2005, 17, 6447 – 6451.[22]-19-14 15 Hsin – Cheng Chu, Chun – Hong Kuo, and Michael H.Huang (2005),Thermal Aqueous Solution Approach for the Synthesis of Triangular and Hexagonal Gold Nanoplates with Three Different Size Ranges”, Inorg Chem 2006, 45, 808 – 813.[56]-20-15 16 Ian M.Watt, “the principles and particle of electron microscopy”, Cambridge University press (1997).[23]-21-16 17 Jin C and Taniguchi I (2007), “Electrocatalytic activity of silver modified gold film for glucose oxidation and its potential application to fuel cells”, Mater Lett 61, pp 2365-2367.[25]-23-17 68 18 Lee J.H., Hong S.K and Ko W.B (2010), “Synthesis of cuprous oxide using sodium borohydride under microwave irradiation an catalytic effects”, J Ind Eng Chem, 16, pp 564-566.[27]-25-18 19 Li J., Liu L and Yu Y (2004), “Preparation of highly photocatalytic active nano-size TiO2-Cu2O particle composites with a novel electrochemical method”, Electrochem.Commun 6, pp 940-943.[28]-26-19 20 Lijima S (1991), “Helical microtubules of graphitic carbon”, Nature 354, pp 56-58.[29]-27-20 21 Ma Li – Na, LIU Dian – Jun, Wang Zhen – Xin, “ Synthesis and Applications of Gold Nanoparticle Probes”, Chin J Anal Chem, 2010, 38(1), 1-7.[58]-29-21 22 Ma L.L., Li J.L., Sun Z.H., Qiu M.Q., Wang J.B., Chen J.Y and Yu Y (2010)“Self-assembled Cu2O flowerlike architecture: Polyol synthesis, photocatalytic activity and stability under simulated solar light”, Materials Research Bulletin, 45, pp.961 – 968.-22 23 Minami T., Miyata T., Ihara K., Minamino Y and Tsukada S (2006), “Effect of ZnO film deposition methods on the photovoltaic properties of ZnO-Cu2O heterojunction devices”, Thin Solid Films 494, pp 47-52.[35]-3223 24 M McGehee, Stanford Univ, “ organic and polymricphotovollatic cells”, Presented at NSF Organic 2003, available at http://www.mrc.utexas.edu/.[36]-33-24 25 Monique G.A da Silva, Afsbner M Nunes, Simoni M.P Meneghetti, Mario R Meneghetti, “ New aspects of gold nanorod formation via seed – mediated method” C.R Chimie 16 (2013) 640 – 650.[37]-34-25 26 Nikhil R Jana, Latha Gearheart, and Catherine J Murphy, “Wet Chemical Synthesis of High Aspect Ratio”, J Phys Chem B, 2001, 105 (19), pp 4065– 4067-26 27 Ozin G.A., Arsenault A.C and Cademartiri L (2009), Nanochemistry: A Chemical Approach to Nanomaterials, Cambridge, UK.[39]-35-27 69 28 Qiyan Hu, Fenyun Wang, Zhen Fang, XiaoWang Liu, “ Cu 2O – Au nanocomposites for enzyme – free glucose sensing with enhanced performances”, Collids and Surfaces B: Biointerfaces 95 (2012) 279 283.[61]-36-28 29 Ricardo C.L.A., D’Incau M., Leoni M., Malerba C., Mittiga A and PScardi (2011) “Structural properties of RF-magnetron sputtered Cu2O thin films”, Thin solid films, 520, pp 280-286.[41]-37-29 30 Rolia E and Barbeau F (1980), “Estimation of individual thio-salts and sulphate in flotation mill solutions”, Talanta, 27, pp 596-598.[42]-38-30 31 Ruiz E., Alvarez S., Alemany P and Evarestov R.A (1997), “Electronic structure and properties of Cu2O”, Phys Rev B, 56, pp 7189-7196.[44]-4031 32 Shaikjee A and Coville N.J (2011), “The synthesis, properties and uses of carbon materialswith helical morphology”,J.Adv.Res doi:10.1016/j.jare.2011.05.007.[45]-41-32 33 SHANG Yang, CHEN Yang, SHI Zhan – Bin, ZHANG Dong – Feng, GOU, “ Synthesis and Visible Light Photocatalytic Activities of Au/Cu 2O heterogeneous Nanospheres”, Acta Phys – Chim Sin 2013, 29 (8), 1819 – 1826.[62]-42-33 34 Shishiyanu S.T., Shishiyanu T.S and Lupan O.I (2006), “Novel NO gas sensor based on cuprous oxide thin films”, Sens Actuators, B 113, pp 468476.[46]-43-34 35 Wang Y.X., Tang X.F and Yang Z.G (2011), “A novel wet-chemical method of preparing highly monodispersed Cu2O nanoparticles” Colloids and Sunrfaces A: Physicochem Eng Aspects,388, pp 38 - 40.[49]-46-35 36 Ya- Ho won and Lia A Stanciu, “ Cu2O and Au/Cu2O particle: Surface properties and application in Glucose sensing”, Sensor 2012, 12, 13014 [63]-47-36 70 37 Yin – Kai Lin, Yu – Ju Chiang, Yung – Jung Hsu “Metal–Cu2O core–shell nanocrystals for gas sensing applications: Effect of metal composition” Sensors and Actuators B 204 (2014) 190–196.[59]-49-37 38 Y Q Wang, K Nikitin, D.W McComb, “ Fabrication of Au – Cu2O core – shell nanocube heterostructures”, Chemical Physics Letter 456 (2008) 202- 205.[60]-50-38 39 Zhuiykov S., Kats E., Marney D and Zadeh K.K (2011), “Improved antifouling resistance of electrochemical water quality sensors based on Cu2O-doped RuO2 sensing electrode”, Prog Org Coat 70, pp 67-73.[53]51-39 40 http://hoahocngaynay.com/en/hoa-hoc-hien-dai/vat-lieu-nano/43508112010.html [52]-40 71 ... ? ?Nghiên cứu tổng hợp số dạng Cu2O, Cu2O/ Au nano khả ứng dụng chúng? ?? với nội dung cụ thể sau: Tổng hợp hạt nano Cu2O Tổng hợp hạt nano vàng nano vàng Tổng hợp cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au – Cu2O. .. đích tổng hợp Cu2O, Au nano cấu trúc dị thể nhân – vỏ Au – Cu2O với nhiều hình dạng, cấu trúc khác nhau, đề tài gồm nội dung sau: Tổng hợp hạt nano Cu2O Tổng hợp hạt nano vàng nano vàng Tổng hợp. .. HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ NHỚ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẠNG Cu2O, Cu2O/ Au NANO VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG Chun ngành: Hóa vơ Mã số : 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI