2. Nội dung nghiên cứu
1.5. Các phương pháp chế tạo vật liệu ZnO trong phòng thí nghiệm
Cho đến nay, vật liệu nano ZnO đã được chế tạo bằng nhiều phương pháp như: phương pháp kết tủa [5], [63], phương pháp sol - gel [3], [12], phương pháp thủy nhiệt [25], [51], phương pháp nhũ tương [63], [67] phương pháp đốt cháy [20]... với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và những hạn chế riêng. Trong đó, phương pháp thủy nhiệt và phương pháp đốt cháy là hai phương pháp phổ biến, đơn giản và hiệu quả để chế tạo vật liệu ZnO với độ tinh thể hóa và độ tinh khiết cao.
Phương pháp thủy nhiệt
Phương pháp thủy nhiệt là một phương pháp quan trọng trong tổng hợp vô cơ. Tổng hợp thủy nhiệt được thực hiện thông qua những phản ứng hóa học trong dung dịch nước, trên điểm sôi. Byrappa và Yoshimura đã định nghĩa tổng hợp thuỷ nhiệt là quá trình phản ứng hoá học về sự hoà tan trong nước của các chất tham gia phản ứng ở nhiệt độ cao hơn 1000C và áp suất lớn hơn 1atm trong hệ kín. Phương pháp này có đặc điểm là kết tủa đồng thời các hiđroxit kim loại ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, khuếch tán các chất tham gia phản ứng tốt, tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, do đó có thể điều chế được nhiều vật liệu mong muốn.
Phương pháp thuỷ nhiệt điều chế vật liệu có khá nhiều ưu điểm như: cho sản phẩm tinh thể có độ tinh khiết cao, sử dụng những tiền chất có giá thành rẻ để tạo ra sản phẩm có giá trị cao, khi sử dụng những tiền chất khác nhau thì sản phẩm điều chế
thước tinh thể. Tuy nhiên, phương pháp thuỷ nhiệt cũng tồn tại một số nhược điểm như: có một số chất không thể hoà tan được trong nước nên không thể dùng phương pháp thuỷ nhiệt, khi điều chế vật liệu có thể tạo ra một số chất không mong muốn (tạp chất) [23], [61].
Trong luận án này, các vật liệu được tổng hợp bằng phương pháp thủynhiệt với tiền chất là muối của kẽm và dung môi là nước, etanol trong môi trường bazơ (NaOH).