Phương phỏp mixen đảo cú thuận lợi đỏng kể so với cỏc phương phỏp khỏc. Tất cả cỏc vật liệu ban đầu được trộn lẫn ở mức phõn tử trong dung dịch nờn cú độ đồng nhất cao. Phương phỏp này cho phộp chế tạo cỏc hạt rất nhỏ và cú khả năng điều khiển kớch thước hạt đồng thời cú thể chế tạo cỏc hạt nano với độ sạch và độ đồng nhất húa học cao. Tuy nhiờn, phương phỏp này cho hiệu suất tổng hợp thấp, phải sử dụng lượng lớn chất lỏng (dầu, chất HĐBM…) mixen (đảo), là một trong những phương phỏp đầy hứa hẹn đối với cỏc vật liệu nano tinh thể. Những năm gần đõy đó minh chứng rằng đú là một ứng cử tiềm tàng trong việc chế tạo nano tinh thể với cỏc hạt được xỏc định, được điều khiển tốt [47].
Chất hoạt động bề mặt (HĐBM) được hoà tan trong dung mụi hữu cơ tạo thành kết hợp tựa cầu gọi là mixen đảo. Với sự hiện diện của nước, cỏc nhúm đầu cực của cỏc phõn tử chất HĐBM thiết lập bao quanh vựng nước nhỏ ( 10nm), dẫn đến sự phõn tỏn một cỏch liờn tục của pha nước trong pha dầu, như chỉ ra trờn hỡnh 1.3.
27
Mixen đảo được sử dụng để chế tạo cỏc hạt nano bởi một dung dịch nước của tiền chất. Hạt nano trong mixen cú thể nhận được bằng nhiều phương phỏp, bao gồm sự thuỷ phõn của cỏc tiền chất (như cỏc alcoxit) và cỏc phản ứng tạo kết tủa từ cỏc muối. Sau đú là quỏ trỡnh loại dung mụi và nung để nhận được sản phẩm cuối cựng. Nhiều chất HĐBM được sử dụng trong cỏc quỏ trỡnh này như: pentadecaoxyetylen nonyl phenyl ether (TNP-35), decaoxietylen nonyl phenyl ether (TNT-10), poly(oxyetylen)5 nonyl phenyl ether (NP5), poly(oxyetylen)9
nonyl phenyl ether (NP9)... Nhiều thụng số như nồng độ của tiền chất trong mixen, phần trăm khối lượng của pha nước trờn pha vi nhũ tương, nhiệt độ... ảnh hưởng tới cỏc tớnh chất bao gồm kớch thước hạt, sự phõn bố kớch thước hạt, kớch thước tớch tụ và cỏc pha của bột sản phẩm cuối cựng.
Một số hạn chế khi sử dụng phương phỏp này như sau:
Thứ nhất, cỏc hạt nano thường tạo dạng kộm tinh thể vỡ phản ứng thường được tiến hành ở nhiệt độ thấp.
Thứ hai, diện tớch bề mặt thường rất thấp. Thứ ba thường tạo ra cỏc hạt nano đa pha.
Một số vật liệu nano được điều chế theo phương phỏp này được đưa ra trong bảng sau.
Bảng 1.7. Một số loại vật liệu được điều chế bằng phương phỏp mixen đảo
Tờn vật liệu Chất hoạt động bề mặt
Kớch thước hạt (nm)
Tài liệu tham khảo
ZnS AOT 1-100 [48]
Ag AOT 2-5 [49]
28
4. Tổng quan tỡnh hỡnh nghiờn cứu oxit hỗn hợp hệ đất hiếm - mangan 4.1. Hệ oxit hỗn hợp MnOx-CeO2