Nguyên lý đo: Các hạt nano kim loại quý như vàng hay bạc khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp sẽ xảy ra hiệu ứng Plasmon bề mặt đồng thời với nó là quá trình chuyển hóa quang năng thành nhiệt. Hình 2.17 mô tả hiệu ứng quang nhiệt trong các hạt nano vàng. Khi chiếu xạ (bức xạ nhìn thấy hoặc gần hồng ngoại theo dải plasmonic của hạt nano vàng), hạt nano vàng hấp thụ ánh sáng (hν, trái). Các sự hấp thụ năng lượng dẫn đến sự chuyển đổi điện tử của các điện tử bề mặt từ trạng thái cơ bản (S0) sang trạng thái trạng thái kích thích (S1). Năng lượng bức xạ ra môi trường dưới dạng nhiệt năng phát ra xung quanh các hạt nano vàng theo mọi hướng. Kết quả là nhiệt độ môi trường xung quanh các hạt nano vàng sẽ tăng lên.
Hình 2.17.Hiệu ứng quang nhiệt của hạt nano vàng [22]
Năm 2013 nhóm Ke Jiang [23] và cộng sự đã đánh giá sự phụ thuộc của hiệu ứng quang nhiệt vào kích thước hạt nano vàng. Hệ thí nghiệm được bố trí như sơ đồ ở Hình 2.18, sử dụng laze có bước sóng =532nmtương ứng với bước sóng hấp thụ plasmon của các hạt nano vàng.
Hình 2.18. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát hiệu ứng quang nhiệt của dung dịch
nano vàng [23]
Chuẩn bị mẫu:300ldung dịch nano vàng được ly tâm với tốc độ khác nhau được đưa vào các ống có dung tích 450l. Các mẫu được đưa vào các giá cách nhiệt với môi trường và được chiếu sáng bởi nguồn laze có tiết diện chùm sáng 2
12mm
và bước sóng 532 nm trong thời gian 20 phút. Nhiệt độ dung dịch được đo trong suốt quá trình chiếu laze bằng nhiệt kế HANNA- HI98501 (độ nhạy 0,1oC). Quá trình khảo sát được thực hiện tại Phòng thí nghiệm của Viện nghiên cứu nano, Trường Đại học Phenikaa.