1.5.2.1 .Cơ chế nhạy khớ chung của vật liệu oxit kim loại bỏn dẫn
1.6. Tổng quan về vật liệu dõy nano SnO2
1.6.4.3. Phương phỏp mọc trong dung dịch
Một số phương phỏp đó được sử dụng để tổng hợp thành cụng vật liệu một chiều cấu trỳc nano như phương phỏp dựng chất hoạt động bề mặt và phương phỏp thủy nhiệt. Y. Wang và cộng sự [155] đó chế tạo thành cụng dõy nano SnO2 sử dụng muối SnC2O4.2H2O với polyvinyl pyrrolidon (PVP) và ethylen glycol ở195 oC trong 3 giờ. Nhiệt thủy phõn cũng là một phương phỏp khỏ đơn giản cho phộp chế tạo dõy nano. Nhúm nghiờn cứu của Li [53], Trường Đại học Thượng Hải, Trung Quốc, tiến hành mọc dõy nano SnO2 bằng phương phỏp nhiệt thủy phõn. Vật liệu nguồn là Na2SnO3.4H2O trộn với dung dịch NaOH. Khuấy đều dung dịch trong 5 phỳt, sau đú thờm từ từ C2H5OH vào cho đến khi thu được kết tủa trắng. Hỗn hợp này tiếp tục được cho vào bỡnh thộp khụng gỉ thực hiện quỏ trỡnh nhiệt thủy phõn ở 280 oC trong 24 giờ. Lấy sản phẩm ra đem rửa bằng nước khử ion và cồn sau đú sấy ở 80 oC trong 24 giờ. Kết quả khảo sỏt tớnh chất vật liệu chỉ ra rằng, dõy nano tạo thành rất đồng đều với đường kớnh nhỏ (25 nm) và chiều dài khoảng 0,8 àm.
Hỡnh 1.17. Ảnh FE-SEM của dõy nano SnO2 chế tạo bằng phương phỏp sol-gel
từ vật liệu nguồn SnCl2.2H2O [17].
Phương phỏp sol-gel: là một phương phỏp hữu hiệu để chế tạo dõy nano tinh thể với hợp phần cao và với số lượng lớn. Nhúm nghiờn cứu của Cheng chế tạo thành cụng dõy
27
nano SnO2 bằng phương phỏp sol-gel [17]. Vật liệu nguồn SnCl2.2H2O được hũa tan trong nước khử ion, axit citric và ethylen glycol theo một tỷ lệ nhất định. Khuấy dung dịch liờn tục trong 1 giờ ở 80 oC thu được sol, sau đú ủ nhiệt ở 150 oC trong 10 giờ. Cuối cựng lấy vật liệu thu được nung ở 400 oC trong 1 giờ. Bột tạo thành được nung tiếp ở 1000 oC trong 2 giờ sẽ thu được dõy nano SnO2. Kết quả chụp ảnh FE-SEM của vật liệu được chỉ ra trờn Hỡnh 1.17.
Kết quả nghiờn cứu chỉ ra rằng dõy nano tạo thành cú đường kớnh khoảng 20-200 nm và chiều dài từ vài chục đến hàng trăm àm. Tỏc giả cũng chỉ ra rằng dõy nano SnO2 được hỡnh thành theo cơ chế VLS tự xỳc tỏc. Phương phỏp này cho phộp chế tạo dõy nano với thiết bị đơn giản, hiệu suất cao, giỏ thành rẻ, dễ dàng điều khiển hỡnh thỏi, thành phần húa học của vật liệu đồng thời cú độ lặp lại cao. Đặc biệt phương phỏp này cũn cú thể kết hợp với những vật liệu khỏc để hỡnh thành cấu trỳc lai húa với nhiều chức năng cú thể ứng dụng trong cụng nghệ vi điện tử và hệ sinh học. Tuy nhiờn, vật liệu được tạo thành thường cú độ tinh thể thấp nhưng nếu tổng hợp ở điều kiện khụng thủy phõn tại nhiệt độ cao thỡ cấu trỳc tinh thể sẽ tốt hơn.