Chương 1 TỔNG QUAN
1.1. Tính chất quang của các hạt nano kim loại
1.1.4. Tính chất quang của các hạt nano lưỡng kim
Các đặc tính hấp thụ của các hạt nano vỏ Au và Pt hoặc Pd với độ dày vỏ khác nhau đã được nghiên cứu một cách có hệ thống bởi Cui và cộng sự [17]. Đối với các hạt nano AuPt có độ dày vỏ Pt tăng, dải plasmonic Au (520 nm) giảm và biến mất ở độ dày vỏ Pt là 21 nm (Hình 1.7). Trong khi đó, một dải hấp thụ rộng xuất hiện và chuyển màu đỏ từ khoảng 550 nm đến 650nm khi độ dày của vỏ Pt tăng từ 21 nm đến 40 nm. Họ cũng quan sát thấy một dải hấp thụ rộng ở vùng UV, trong đó dịch chuyển đỏ với độ dày vỏ tăng từ 280 nm đến 370 nm. Đối với các hạt nano lưỡng kim Au@Pd cũng thể hiện các đặc tính hấp thụ tương tự như các hạt nano Au@Pt. Người ta nhận thấy rằng dải hấp thụ cộng hưởng plasmon bề mặt
(SPR) của lõi Au gần như biến mất hoàn tồn ở độ dày vỏ Pd là 20 nm (Hình 1.7b). Với sự tăng độ dày của lớp vỏ, một dải rộng xuất hiện ở khoảng 615 nm cho độ dày vỏ Pd là 30 nm và màu đỏ chuyển sang 630 nm cho độ dày vỏ là 50 nm. Còn ở vùng UV, cũng có một dải hấp thụ dịch chuyển đỏ với độ dày vỏ Pd tăng [17]. Tính chất plasmonic của hạt nano lưỡng kim gồm Au và Pt và được điều chế bằng cách khử liên tiếp HAuCl4 và H2PtCl6 bằng hydrazine đã được báo cáo bởi Gao và cộng sự [18]. Đỉnh cực đại UV-vis và hình ảnh tương ứng của các chất keo có hàm lượng Pt khác nhau được thể hiện trong hình 1.7.
Hình 1.7. Tính chất và hình thái quang học của các hạt nano lưỡng kim lõi vỏ: (a,b) Phổ
hấp thụ UV-Vis của các hạt nano Au@Pt có lượng H2PtCl6 khác nhau. (c) Ảnh chụp kỹ thuật
số của các hạt nano Au @ Pt có độ dày vỏ Pt khác nhau, (d-g) Ảnh SEM của hạt nano Au@Pt có đường kính lõi Au là 60nm và độ dày vỏ Pt khác nhau [17].
Phổ dập tắt chỉ ra rằng đỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt của các hạt được điều chế với hàm lượng cao hơn H2PtCl6 so với các hạt nano Au tinh khiết ở bước sóng 430 nm và của hạt nano Pt nguyên chất. Hình ảnh dung dịch chứa các hạt nano Ag@Pt cho thấy màu sắc tươi sáng trong hình 1.7 c. Khi lượng dung dịch H2PtCl6 được sử dụng trong quá trình chuẩn bị vượt quá một giá trị nhất định, các cực đại
cộng hưởng plasmon bề mặt trở nên mở rộng và dịch chuyển màu xanh thay vì dịch chuyển màu đỏ, và sau đó suy yếu dần (hình 1.7 b).
Hình 1.8. Đặc điểm của các hạt Ag@Pt thu được với các thể tích dung dịch H2PtCl6 khác
nhau: (a) Phổ UV Vis của các hạt Pt@Ag với thể tích H2PtCl6 khác nhau từ 0 đến 0,3 ml;
(b) Phổ hấp thụ Ag@Pd với độ dày của Pd khác nhau; (c, d) ảnh chụp kỹ thuật số dung dịch hạt nano tương ứng và các ảnh TEM của hạt nano lưỡng kim Ag@Pt và Ag@Pd
được điều chế từ các dung dịch H2PtCl6 0,2, 0,3 và 0,4 ml.
Bên cạnh đó, các nano lưỡng kim Ag@Au cũng được đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Sự phân bố kích thước của vỏ hạt nhân Au@Ag và các hạt nano vỏ kép Au/Ag/Au được tổng hợp bằng phương pháp hai bước liên tục với sự có mặt của CTAB (cetylotrimethylammonium bromide) là rất đồng đều. Trong trường hợp hạt nano Au/Ag lõi/vỏ có đường kính trung bình 20 nm và đối với hạt nano đa lớp Au/Ag/Au, đường kính trung bình 46 nm đã được nghiên cứu khá chi tiết [19]. Phổ hấp thụ plasmon của các dung dịch keo cho thấy những thay đổi đáng kể khi có lớp vỏ kim loại thay đổi. Khi có kim loại Au bọc Ag dẫn đến sự dịch chuyển màu xanh từ 520 nm đến 440 nm và chuyển màu của dung dịch từ màu hồng đỏ sang màu vàng. Sự lắng đọng tiếp theo của lớp vỏ vàng thứ hai đã chuyển màu thành màu xanh đậm và chuyển dải hấp thụ plasmonic thành 560 nm. Như vậy, trong trường
hợp hạt nano lưỡng kim cả màu sắc và vị trí của phổ phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của hạt nano cũng như thành phần và phân bố kim loại trong hạt nano lưỡng kim (Hình 1.9).
Hình 1.9. Phổ hấp thụ và ảnh chụp dung dịch keo của nano lõi/vỏ và lõi/vỏ kép Au@Ag
được điều chế bằng cách tổng hợp theo: (a) Hạt Au; (b) Au/Ag lõi/vỏ; và (c) các hạt lõi/vỏ kép Au/Ag/Au.
1.2. Phương pháp chế tạo các cấu trúc Ag-Au lõi vỏ và hợp kim bất đẳng hướng
Phương pháp chế tạo các Ag-Au dạng lõi vỏ gồm 2 bước chính: chế tạo lõi Ag, sau đó tạo lớp vỏ Au.