CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2 CÔNG NGHỆ NANO VÀ NANOASTAXANTHIN
1.2.4.1 Phương pháp từ dưới lên
Phương pháp bottom-up là phương pháp hình thành hạt nano từ các phần tử kích thước nhỏ (ion, nguyên tử, phân tử hoặc tiểu phân nhỏ), liên kết chúng thành các tiểu phân kích thước lớn hơn trong mơi trường phân tán nhờ các liên kết hóa lý. Để thu được hạt ở kích thước nano với hình dạng cấu trúc mong muốn, chúng ta có thể điều chỉnh các điều kiện lý hoá và xúc tác trong quá trình phát triển cấu trúc và tránh tạo ra các phân tử có kích thước lớn cỡ µm. Phương phương bottom – up bao gồm các phương pháp sau:
- Phương pháp hóa ướt (wet chemical methods)
Phương pháp hóa ướt gồm có phương pháp thủy nhiệt, sol-gel, và đồng kết tủa [63]. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ phần thích hợp, dưới tác động của nhiệt độ, áp suất, điều kiện pH… mà các vật liệu nano được kết tủa từ dung dịch. Sau các quá trình lọc, sấy khơ, ta thu được các vật liệu có kích thước nano.
Ưu điểm của phương pháp hóa ướt là các vật liệu có thể chế tạo được rất đa dạng, chúng có thể là vật liệu vô cơ, hữu cơ, kim loại. Đặc điểm của phương pháp này là rẻ tiền và có thể chế tạo được một khối lượng lớn vật liệu nhưng nó cũng có nhược điểm là các hợp chất có liên kết với phân tử nước có thể là một khó khăn, phương pháp sol-gel khơng có hiệu suất cao, sản phẩm không đồng nhất.
- Phương pháp bốc bay nhiệt (thermal evaporation method)
Gồm các phương pháp quang khắc (lithography), bốc bay trong chân không (vacuum deposition) vật lí, hóa học. Các phương pháp này áp dụng hiệu quả trong chế tạo màng mỏng hoặc lớp bao phủ bề mặt, người ta cũng có thể dùng nó để chế tạo hạt nano bằng cách cạo vật liệu nano từ tấm chắn [64]. Tuy nhiên, phương pháp này khơng hiệu quả để có thể chế tạo vật liệu ở quy mô thương mại.
- Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase method)
Gồm các phương pháp nhiệt phân (flame pyrolysis), nổ điện (electro- explosion), đốt laser (laser ablation method), bốc bay nhiệt độ cao, plasma [64]. Nguyên tắc của các phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí. Nhiệt phân là phương pháp có từ rất lâu, được dùng để tạo các vật liệu đơn giản như carbon, silicon. Phương pháp đốt laser có thể tạo được nhiều loại vật liệu nhưng lại chỉ giới hạn trong phịng thí nghiệm vì hiệu suất của chúng thấp. Phương pháp plasma một chiều và xoay chiều có thể dùng để tạo rất nhiều vật liệu khác nhau nhưng lại khơng thích hợp để tạo vật liệu hữu cơ vì nhiệt độ của nó có thể đến 90000C.