CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.2 Tổng quan về nano vàng (Au)
1.2.3 Các phương pháp tổng hợp nano Au
Cho đến nay, đã có rất nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp các hạt nano vàng bao gồm quy trình từ trên xuống hoặc từdưới lên (hình 1.6), nhưng mỗi một phương pháp chỉ tối ưu cho việc tổng hợp các hạt trong một phạm vi kích
thước và hình dạng nhất định [50]. Những nỗ lực gần đây của các nhà khoa học cho việc nghiên cứu các phương pháp tiếp cận đơn giản và có thể kiểm sốt được
kích thước, hình dạng, độ ổn định và các chức năng của nano Au. Nhìn chung,
pháp vật lý, phương pháp hóa học và phương pháp sinh học.
Hình 1.6 Cách tiếp cận cơ bản để tổng hợp nano Au [38].
* Phương pháp vật lý: Cơ chế chính của phương pháp là dùng các tác nhân
vật lý như chùm điện tử hay các sóng điện từ năng lượng cao như tia gamma, tia tử ngoại, tia laser,… khử ion kim loại thành kim loại. Trong đó, phương pháp chiếu xạγ được chứng minh là tốt nhất cho việc tổng hợp các hạt nano vàng với kích thước có thể điều khiển được và độ tinh khiết cao. Tổng hợp nano Au bằng phương pháp vật lý có thể thu được các hạt nano có kích thước khác nhau nhưng phải sử dụng các chùm tia có năng lượng cao gây nguy hại đến sức khỏe con người trong quá trình tổng hợp; đồng thời cần máy móc phức tạp, hiện đại để điều khiển các nguồn năng lượng nên địi hỏi chi phí cho trang thiết bị cao. Chính vì vậy, hiện nay, phương pháp khử vật lý ít được sử dụng trong nghiên cứu tổng hợp các hạt
nano vàng.
* Phương pháp sinh học: Phương pháp sinh học để tổng hợp các hạt nano vàng bằng việc sử dụng các dung môi và tác nhân khử thân thiện với môi trường, giảm phát sinh các chất thải nguy hại. Sinh tổng hợp các hạt nano vàng đi từ hợp chất và dẫn xuất có nguồn gốc thực vật, nấm, tảo, trong những năm gần đây, đã thành công, tổng hợp hiệu quả, nhanh chóng [51-53]. Tổng hợp nano từ thực vật
cho giá thành rẻ so với tổng hợp từ kim loại vàng, đồng thời thực vật cung cấp vàng ở dạng hồn tồn thích hợp với việc sử dụng cơng nghệ nano sinh học đang rất phát triển.
* Phương pháp hóa học: Từ trước đến nay, phương pháp khử hóa học được
sử dụng chủ yếu để tổng hợp các hạt nano trong nghiên cứu và trong ứng dụng thực tiễn. Có thể nói, khử các hợp chất phức tạp của kim loại trong dung dịch loãng là cách thức chung nhất để tổng hợp các hạt nano kim loại. Người ta thay đổi các yếu tố như các tiền chất ban đầu, tác nhân khử, các yếu tố hóa lý,… để điều khiển phản ứng khử và quá trình hình thành, phát triển của hạt nano. Để tổng hợp các hạt nano vàng người ta thường khử dung dịch loãng của chloroaurat (AuCl4-) với các
chất khử khác nhau như: axit citric, natri tetrahidroborat NaBH4, natri citrat Na3C6H5O7, … tùy thuộc vào mục đích muốn đạt được. Có thể nói, đây là phương
pháp đơn giản và nhanh chóng, hiệu quả để tổng hợp các hạt nano kim loại. Hiện nay, người ta mở rộng phương pháp này bằng cách kết hợp sử dụng các tác nhân
vật lý và sinh học tác động vào quá trình khử để nâng cao hiệu quả của quá trình. Trong phương pháp khử hóa học, kích thước và sự phân bố kích thước của các hạt nano thu được chịu ảnh hưởng mạnh của loại chất khử dùng để tổng hợp các hạt nano. Thơng thường, phản ứng dùng chất khử mạnh thì vận tốc phản ứng nhanh và tạo điều kiện thuận lợi để tạo thành các hạt có kích thước nhỏ hơn. Chất khử yếu làm vận tốc phản ứng chậm và các hạt nano hình thành có kích thước lớn hơn. Tuy nhiên, vận tốc phản ứng chậm lại tạo điều kiện thuận lợi về kích thước hạt, làm cho các hạt tạo thành được đồng nhất hơn. Việc lựa chọn tác nhân khử hóa học này phụ thuộc vào tính kinh tế và u cầu của q trình điều chế cũng như chất lượng của các hạt nano tạo thành.