CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
b) Phương pháp 1 bước
Để giảm sự kết tụ của các hạt nanô, Eastman và cộng sự [30] đã phát triển phương pháp ngưng tụ hơi vật lý một bước để điều chế chất lỏng nanô Cu/ethylene glycol. Phương pháp một bước bao gồm đồng thời tạo ra và phân tán các hạt trong chất lỏng. Trong phương pháp này, người ta có thể tránh được các quá trình làm khô, bảo quản, vận chuyển và phân tán các hạt nanô, do đó giảm thiểu sự kết tụ và tăng tính ổn định của chất lỏng [31]. Phương pháp một bước có thể tạo ra các hạt nanô phân tán đồng đều và ổn định trong chất lỏng nền. Chân không-SANSS (hệ thống tổng hợp hạt nanô hồ quang chìm) là một phương pháp hiệu quả khác để điều
chế chất lỏng nanô bằng cách sử dụng các chất lỏng điện môi khác nhau [32,33]. Các hình dạng khác nhau của thành phẩm chủ yếu bị ảnh hưởng và xác định bởi các tính chất dẫn nhiệt khác nhau của chất lỏng điện môi. Các hạt nanô được điều chế có hình dạng giống như hình cái kim, hình đa giác, hình vuông và hình tròn. Phương pháp này rất hiệu quả trong việc ngăn ngừa sự tụ đám của các hạt nanô sau khi phân tán.
Hình 1.11. Hệ thống tổng hợp hạt nano hồ quang chìm
Phương pháp vật lý một bước không thể tổng hợp các chất lỏng nanô ở quy mô lớn, và chi phí cũng cao, vì vậy phương pháp hóa học một bước đang được phát triển như một cách thay thế. Zhu và cộng sự [34] đã trình bày một phương pháp hóa học một bước mới để điều chế chất lỏng nanô đồng bằng cách khử CuSO4⋅5H2O với NaH2PO2⋅H2O trong ethylene glycol dưới chiếu xạ vi sóng. Các chất lỏng nanô đồng thu được phân tán tốt và ổn định. Các chất lỏng nanô gốc dầu khoáng có chứa các hạt nanô bạc có phân bố kích thước hẹp cũng được điều chế bằng phương pháp này. Sự phân tán có thể được ổn định bởi Korantin, do chất này kết hợp với bề mặt hạt bạc thông qua hai nguyên tử oxy tạo thành một lớp dày đặc xung quanh các hạt. Huyền phù hạt nanô bạc ổn định trong khoảng 1 tháng. Các chất lỏng nanô nền ethanol có chứa các hạt nanô bạc có thể được điều chế bằng phương pháp một bước có hỗ trợ của vi sóng. Trong phương pháp này, polyvinylpyrolidone (PVP) được sử dụng làm chất ổn định của keo bạc và chất khử đối với bạc trong dung dịch. Chất hoạt động bề mặt cation octadecylamine (ODA) cũng là một chất chuyển pha hiệu
quả để tổng hợp keo bạc. Sự chuyển pha của các hạt nanô bạc xảy ra do sự kết hợp của các hạt nanô bạc với các phân tử ODA có trong pha hữu cơ thông qua sự hình thành liên kết phối trí hoặc tương tác cộng hóa trị yếu. Phương pháp chuyển pha đã được phát triển để điều chế chất keo graphene oxit đồng nhất và ổn định.
Tuy nhiên, có một số nhược điểm đối với phương pháp một bước. Vấn đề lớn nhất là các chất phản ứng còn dư lại trong chất lỏng nanô do phản ứng không hoàn toàn hoặc quá trình không ổn định. Trên thực tế, các nhà khoa học gặp nhiều khó khăn để làm rõ tính chất của hạt nanô mà không loại bỏ các tạp chất dư thừa này. 1.2.3. Chất lỏng chứa CNTs