Phương pháp được thực hiện dựa trên phản ứng khử ion Cu2+ thành Cu0 trong môi trường thích hợp. Các tác nhân khử được sử dụng như: formaldehyde, hydrazine hydrat, potassium borohydride, sodium borohydride, sodium formaldehyde sulfoxylate…Phương pháp hóa ướt được biết với ưu điểm là dễ điều chỉnh hình dạng và kích thước bằng cách thay đổi các thông số kỹ thuật trong quá trình tổng hợp, các thiết bị sử dụng đơn giản và có thể tổng hợp với số lượng lớn. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm chung là dung dịch phản ứng thường nhiễm các sản phẩm phụ sau quá trình khử, một số chất khử sử dụng độc hại và không thân thiện với môi trường.
Cơ chế hình thành hạt nano Cu được một số nhà khoa học trên thế giới đề nghị:
Năm 2008, P.K.Khanna cùng cộng sự đã xây dựng quá trình tổng hợp nano
Cu với kích thước trong khoảng 50 ÷ 100nm dựa trên sơ đồ sau:
-
Hình 1.16: Quy trình tổng hợp nano Cu
Năm 2011, Mohammad Vaseema cùng cộng sự tổng hợp nano Cu trên cơ sở
phản ứng:
2[Cu(NH3)2]2- + N2H4 + 4OH- 2Cu + N2 + 4NH4OH
Đã xây dựng quy trình tổng hợp nano Cu với nhiều hình dạng khác nhau, kích thước phân bố từ 10 ÷ 100nm dựa trên việc điều chỉnh thông số như: nồng độ N2H4 và ảnh hưởng của pH dung dịch.
Hình 1.17: Quy trình tổng hợp nano Cu với nhiều hình dạng khác nhau với
việc điều chỉnh thông số nồng độ N2H4 và pH
Năm 2011, JinWen và cộng sự, năm 2007 Yang Jian-guang cùng cộng sự cũng có công trình công bố tổng hợp nano Cu bằng phương pháp khử qua hai bước (two-step reduction method). Các hạt nano Cu thu được có kích thước khoảng 20 ÷ 45nm.
Hình 1.18: Tổng hợp nano Cu bằng phƣơng pháp khử qua hai bƣớc khử Cơ chế của phương pháp này được đề nghị như sau:
2C17H33COOH + Cu(A) 2+ Cu(C17H33COO)2 + 2H++ mA
(n-2)C17H33COOH + Cu(C17H33COO)2 + C6H8O6 Cu(C17H33COO)n + C6H8O6 2nC17H33COOH + 2Cu(A) 2+ + 4H + + 2mA + PO23-+ 2H2O PO24-+ 2Cu(C17H33COO)2 Đây là phương pháp tạo ra hạt nano Cu dựa vào phản ứng phân hủy các phức đồng. Để bề mặt các hạt nano Cu không bị oxy hóa, phản ứng thường được thực hiện trong môi trường chân không hay sử dụng các tác nhân hoạt động bề mặt có tác dụng ngăn cản sự tiếp xúc của Cu với không khí như: Triton X -100, Tween- 80, dodecylamine, oleyamine.
Năm 2008, Masoud Salavati-Niasari cùng cộng sự công bố quá trình tổng hợp nano Cu với tác chất là phức [Cu(O4C2)] – oleylamine. Nhiệt độ phân hủy là 240oC, kích thước hạt nano Cu chế tạo được là 28 nm theo sơ đồ sau.
m
Hình 1.19: Tổng hợp nano Cu theo phƣơng pháp phân hủy nhiệt với tác chất
là phức [Cu(O4C2)] – oleylamine
Năm 2009, Masoud Salavati-Niasari tiếp tục thực hiện việc tổng hợp nano Cu
với phức đồng Salicylidiminate trong oleylamine theo sơ đồ sau tại nhiệt độ phân hủy 2300C [9].
Hình 1.20: Tổng hợp nano Cu với phức đồng Salicylidiminate trong oleylamine