Chúng tôi tiếp tục chế tạo hạt nano vàng trong các dung dịch chứa ion khác nhau cụ thể là dung dịch NaCl 2mM và dung dịch NaOH 2mM trong cùng một điều kiện ăn mòn laser (bước sóng 1064nm, công suất trung bình 400mW, thời gian chiếu sáng 15 phút).
Để so sánh phổ hấp thụ của các hạt nano vàng chế tạo trong dung dịch NaOH 2 mM và NaCl 2 mM được trình bày trên hình 3.9 cùng với phổ hấp thụ của các hạt nano vàng chế tạo trong nước nước cất và nước khử ion.
Hình 3.9: Phổ hấp thụ của các hạt nano vàng trong nước khử (a), nước cất (b), dung dịch NaOH 2 mM (c) và NaCl 2 mM (d).
Quan sát phổ hấp thụ ta có thể thấy rõ ràng rằng, đỉnh hấp thụ của các hạt nano vàng ở xung quanh 520 nm, nằm trong dải hấp thụ plasmon của các hạt nano
Bước sóng (nm) Nước khử ion Nước cất Cư ờng đ ộ (a. u)
vàng. Các phổ thu được đều thể hiện đỉnh hấp thụ nằm trong khoảng bước sóng 518nm đến 523 nm. Đỉnh hấp thụ cộng hưởng của các hạt nano vàng trong nước khử ion, nước cất, NaOH 2mM và NaCl 2mM lần lượt là 523nm, 522nm, 521nm và 518 nm. Khi kích thước hạt tăng thì đỉnh của phổ hấp thụ dịch chuyển về phía bước sóng dài. Từ đó thấy rằng trong các mẫu trên, mẫu được chế tạo trong dung dịch NaCl 2mM có kích thước hạt vàng nhỏ nhất, mẫu được chế tạo trong nước khử ion thu được hạt vàng có kích thước lớn nhất.
Để kiểm chứng, chúng tôi tiến hành khảo sát trên kính kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) các mẫu hạt nano vàng trong nước khử ion, nước cất, dung dịch NaOH 2mM, dung dịch NaCl 2mM.
Kết quả khảo sát các hạt nano Au trên kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) cho thấy các hạt nano sinh ra có dạng gần cầu, phân bố kích thước hạt hơn hẹp nhiều so với trong nước cất và nước khử ion.
Các hạt nano Au chế tạo trong dung dịch NaCl 2mM có phân bố khích thước tập trung trong khoảng 1 - 10 nm, kích thước trung bình là 5 nm. (hình.3.10)
Hình 3.10: Ảnh TEM và phân bố kích thước của các hạt nano vàng trong dung dịch NaCl 2 mM
Đường kính (nm)
S
ố
h
Như vậy sự có mặt của NaCl (ion
Cl và Na+) trong dung dịch trong quá trình ăn mòn đã làm giảm kích thước hạt trung bình, ngăn cản sự hình thành của các hạt nano lớn và vì vậy làm tăng hiệu suất hình thành các hạt nano nhỏ. [8]
Các hạt nano vàng chế tạo trong dung dịch NaOH 2mM có kích thước hạt phân bố tập trung trong khoảng 1 - 12 nm với đường kính trung bình là 8 nm. (hình.3.11.)
Hình 3.11: Ảnh TEM và phân bố kích thước của các hạt nano vàng trong dung dịch NaOH 2 mM
Như vậy kích thước trung bình của hạt Au chế tạo trong dung dịch NaOH 2mM nhỏ hơn so với kích thước hạt trong nước cất (16 nm) và nước khử ion (23 nm) nhưng lại lớn hơn so với trong dung dịch NaCl 2 mM (5nm).
Các kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả thu được khi nghiên cứu các phổ hấp thụ của các hạt nano vàng
Ngoài ra, so với trong nước cất, dung dịch NaOH 2mM và dung dịch NaCl 2mM, phổ hấp thụ của các hạt nano vàng trong nước khử ion rộng hơn. Trong dung dịch NaCl 2 mM phổ hấp thụ rất nhọn. Ở trong nước cất, dung dịch NaOH 2mM, phổ hấp thụ cũng nhọn mặc dù độ rộng của phổ tăng nhẹ. Sự khác nhau này có thể giải thích dựa trên ảnh hưởng của ion
Cl và OH. Ion Clthể hiện lực tương tác tĩnh điện với các hạt nano vàng lớn hơn so với
OH , do đó S ố h ạt Đường kính (nm)
Cl có khả năng ngăn cản sự kết tụ của các hạt nano tốt hơn [8]. Điều này dẫn đến trong dung dịch NaCl tạo ra hạt nano vàng có kích thước nhỏ hơn trong dung dịch NaOH.