Trong phần này chúng tôi sẽ trình bày thảo luận về việc ảnh hưởng của môi trường lên các AgNPs. Cụ thể, độ pH ảnh hưởng trực tiếp tới sự bền vững cũng như màu sắc của dung dịch hạt keo nano bạc. Bằng cách thêm các lượng axit HNO3 (6%) và dung dịch NaOH khác nhau vào dung dịch chứa tiền chất trong quá trình phản ứng sẽ tạo ra được các môi trường có độ pH khác nhau tương ứng (bảng 2.5). Độ pH có ảnh hưởng trực tiếp lên chất ổn định của của các keo AgNPs do có thêm sự có mặt của các ion H+ và OH-. Từ hình 3.9 cho thấy đỉnh phổ hấp thụ của các mẫu ở pH 2,0; 2,2; 2,52 ở quãng 401 nm và có
cường độ hấp thụ tăng dần đối với các mẫu có pH tăng từ 2,0 đến 2,2, sau đó cường độ giảm dần đến mẫu có pH=2,52. Đối với các mẫu còn lại khi tăng pH thì cực đại dịch dần về phía sóng dài đến 413 nm. Điều đó có nghĩa là giai đoạn đầu các hạt nano bạc có mật độ tăng dần và có kích thước nhỏ, đối với các dung dịch keo nano bạc có pH lớn hơn thì hạt có kích thước lớn hơn và đỉnh phổ hấp thụ dịch dần về phí sóng dài. Kết quả này phù hợp với lý thuyết Mie [14].
Hình 3.9. Phổ hấp thụ plasmon UV-Vis của các dung dịch hạt nano bạc
phụ thuộc vào độ pH của môi trường
3.4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ chế tạo lên nano hợp kim AgAu
Trong phần này chúng tôi khảo sát phổ hấp thụ plasmon phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng. Đối với trường hợp nhiệt độ thấp, thí nghiệm được thiết kế với sự làm lạnh bằng đá viên được ủ xung quanh bình phản ứng để sao cho duy trì nhiệt độ khoảng 5oC. Đối với các trường hợp nhiệt độ cao hơn, bình phản ứng được thực hiện trên máy khuấy từ gia nhiệt. Các thí nghiệm tiến hành lần lượt ở các nhiệt độ là 30, 50, 80 và 100oC. Mẫu được chọn làm thí nghiệm là Ag0.25Au0.75. Hình 3.10 thể hiện phổ hấp thụ của mẫu nano hợp kim Ag0.25Au0.75
theo nhiệt độ. Cực đại hấp thụ của mẫu ở các nhiệt độ được tìm thấy ở 510 nm. Chúng ta thấy rằng, độ hấp thụ tăng khi nhiệt độ tăng (hình 3.10 b) trong khi hầu như không có sự dịch đỉnh phổ. Điều này chứng tỏ kích thước hạt không biến đổi khi nhiệt độ tăng, tuy nhiên độ hấp thụ tăng thể hiện vai trò của nhiệt độ làm xúc tác quá trình phản ứng diễn ra nhanh hơn. Hơn nữa, sự tăng nhiệt độ làm tăng năng lượng tự do hay thế nhiệt động (ΔG) dẫn đến phản ứng cũng nhanh hơn [17]. Điều này cũng có nghĩa là tốc độ tạo ra các hạt nhanh hơn làm cho độ hấp thụ tăng (hình 3.10b và bảng 3.2).
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng lên sự hình thành Ag-AuNPs
hợp kim. (a) Phổ hấp thụ plasmon ứng với mẫu Ag0.25Au0.75 ở các nhiệt độ
5oC, 30oC, 50oC, 80oC và 100oC. (b) Cường độ hấp thụ như một hàm theo
nhiệt độ tương ứng.
Bảng 3.10. Cường độ phổ hấp thụ phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng
Nhiệt độ phản ứng (oC) Bước sóng cực đại(nm) Cường độ hấp thụ(đ.v.t.y)
5 510 0,48
30 510 0,54
50 510 0,59
80 510 0,63