4. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.1.3. Dung dịch nano Ag
Hình 3.4 cho thấy hình ảnh các dung dịch nano Ag với nồng độ tiền chất ban đầu AgNO3 khác nhau và đƣợc chế tạo theo hai phƣơng pháp khác nhau.
Hình 3. 6. (a) Dung dịch nano Ag chế tạo bằng phƣơng pháp khử hóa học. (b,c) Keo Ag nano chế tạo bằng phƣơng pháp chiếu vi sóng, với nồng độ AgNO3
10mM và 1mM.
Hình 3.4a, dung dịch nano Ag đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp khử hóa học, còn hình b và c các hạt Ag có dạng keo đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp chiếu vi sóng. Quan sát màu sắc, chúng tôi thấy các hạt Ag đƣợc chế tạo có
46
1mM nhƣng chế tạo bằng hai phƣơng pháp khác nhau, các hạt Ag thu đƣợc có màu sắc khác nhau, màu vàng ở dạng keo nhạt hơn ở dạng dung dịch (hình 3.4a, c). Hình 3.4b và 3.4c đƣợc chế tạo ở cùng một điều kiện nhƣng nồng độ AgNO3 là 10mM và 1mM, quan sát chúng tôi thấy dung dịch 10mM có màu vàng đậm hơn 1mM. Điều này là do ảnh hƣởng của điều kiện và thông số chế tạo đến kích thƣớc hạt và nồng độ các hạt đƣợc hình thành, điều này làm thay đổi tần số cộng hƣởng plasmon.
Tiếp theo, chúng tôi khảo sát sự thay đổi màu sắc sử dụng các hạt nano Ag chế tạo bằng phƣơng pháp khử hóa học (hình 3.5) với nồng độ 4-MBA lần lƣợt là 1mM, 0,1mM, 0,01mM.
Khác với các hạt nano Au, các hạt nano Ag khi nhỏ 4-MBA vào thì màu sắc các hạt Ag không thay đổi ngay lập tức mà chúng đổi màu rất chậm. Quan sát màu dung dịch sau 1 giờ, chúng tôi nhận thấy rằng, khi cho 4-MBA vào dung dịch nano Ag, màu vàng đặc trƣng của nano Ag mất đi, và chuyển dần sang màu gần nhƣ trong suốt với nồng độ 1mM, đối với dung dịch có nồng độ 0,01mM dung dịch có màu vàng rất nhạt. Điều này đƣợc giải là do phân tử 4- MBA liên kết với hạt nano Ag chủ yếu thông qua đầu COOH, ngoài ra đầu SH cũng liên kết với các hạt nano Ag khác, các hạt này nhanh chóng lớn dần và kết tụ lắng xuống đáy lọ, do vậy nồng độ 4-MBA 1mM có màu trắng sau 1 giờ.
Phƣơng trình phản ứng hình thành các hạt nano Ag nhƣ sau: 4Ag+ + C6H5O7Na3 + 2H2O → 4Ago
47
Sự thay đổi màu sắc của các hạt nano Au và nano Ag có thể đƣợc giải thích nhƣ mô hình ở hình 3.6, nghĩa là khi có các phân tử 4-MBA thì các phân tử này liên kết với các hạt nano Au hoặc Ag, sau đó kéo các hạt nano lại với nhau. Do vậy, khoảng cách giữa các hạt sẽ giảm và bƣớc sóng cộng hƣởng plasmon dịch về bƣớc sóng dài. Dựa vào bánh xe màu sắc nhƣ hình 3.5b, chúng ta có thể dự đoán bƣớc sóng hấp thụ của Ag là màu Indigo (λᵙ400nm-
Hình 3. 7. Sự liên kết giữa hạt nano Au và Ag với các phân tử 4MBA
Hình 3. 8. Sự thay đổi màu sắc của các hạt Ag khi có 4-MBA (a) và bánh
xe màu sắc (b) (a) (a1) 1) (a4) (a3) (a2) (b)
48
450nm); còn đối với các hạt nano Au thì bƣớc sóng hấp thụ do cộng hƣởng plasmon là Blue green (λᵙ510nm-550nm).