Năm 2011, Đặng Thị Mỹ Dung cùng các cộng sự đã tổng hợp thành công dung dịch keo nano đồng bằng phương pháp khử hóa học trong môi trường nước và môi trường etylen glycol (EG) với chất khử là NaBH4 đỉnh hấp thu cực đại 579 nm và 551 nm của dung dịch keo nano đồng tương ứng trong nước và EG. Kích thước trung bình là 22 nm và 10 nm trong nước và EG [1].
Năm 2011, Ths. Cao Văn Dư và Ks. Phan Kim Anh đã nghiên cứu tổng hợp xanh keo nano đồng bằng phương pháp khử nhiệt CuC2O4 trong môi trường glycerin. Kích thước hạt nano đồng nhỏ hơn 10 nm và phân bố đồng đều [5].
Năm 2011, Ths. Cao Văn Dư và Ks. Nguyễn Xuân Chương đã nghiên cứu tổng hợp dung dịch keo nano đồng bằng phương pháp khử hóa học có sự hỗ trợ nhiệt vi sóng với chất khử hydrazin hydrate trong môi trường glycerin. Các hạt nano Cu có kích thước khác nhau với đỉnh hấp thu cực đại từ 568 600 nm [4].
Năm 2010 - 2013, nhóm tác giả PGS.TS Nguyễn Thị Phương Phong, Ths. Cao Văn Dư và các cộng sự đã tổng hợp dung dịch keo nano đồng bằng các phương pháp khử hóa học, phân hủy nhiệt được đăng trên tạp chí hóa học, tạp chí khoa học và công nghệ năm 2010, 2013 [2, 3, 7, 8, 9, 11].
1.5.2. Trên thế giới
Việc tổng hợp dung dịch keo nano đồng có thể kể tới một số công trình như: Năm 2004, Xinyu Song cùng cộng sự tổng hợp nano đồng từ tác chất CuCl2, với chất bảo vệ Bis (ethylhexyl) hydrogen phosphate (HDEHP), các dung môi n- heptane, n-octane, n-hexane, cyclohexan và CHCl3, chất khử NaBH4. Kết quả dung dịch keo nano đồng tạo ra cho thấy hạt có kích thước phân bố từ 50 ÷ 120 nm. Nghiên cứu này của Song không sử dụng phương pháp đo phổ UV – Vis, phản ứng tổng hợp cũng cần phải điều chỉnh bởi giản đồ XRD chỉ ra rõ sự có mặt của Cu2O và CuO [29].
Năm 2007, Bong Kyun Park cùng cộng sự bằng phương pháp polyol tiến hành tổng hợp nano đồng từ tác chất đồng sulfate, với chất bảo vệ PVP, dung môi ethylen glycol, chất khử NaH2PO2.H2O. Kết quả nano đồng tạo ra có kích thước từ 45 ÷ 80 nm tùy vào điều kiện phản ứng, trong điều kiện tốt nhất kết quả nano đồng tạo ra có kích thước 45 ± 8 nm [12].
Năm 2007, P.K.Khanna cùng cộng sự bằng phương pháp khử hóa học trong môi trường nước, từ tác chất CuCl2 tiến hành tổng hợp nano đồng với chất bảo vệ PVA, chất khử hydrazin hydrate (HH) và sodium formaldehyde sulfoxylate (SFS). Kết quả hạt nano đồng tạo ra có kích thước 30 nm từ công thức tính Scherrer. Nghiên cứu của Khanna cần phải làm rõ bởi kích thước nano đồng từ công thức Scherrer có kết quả chênh lệch rất lớn với kích thước được quan sát từ ảnh SEM và TEM. Thực tế từ ảnh SEM và TEM cho thấy hạt nano đồng bị kết tụ thành đám hạt có kích thước khoảng 1μm, ngoài ra trên giản đồ XRD cũng cho thấy có sự xuất hiện của Cu2O [23].
Năm 2007 Yang Jian-guang cùng cộng sự cũng có công trình công bố tổng hợp nano đồng bằng phương pháp khử qua hai bước (two-step reduction method). Các hạt nano đồng thu được có kích thước khoảng 20 ÷ 45 nm [30].
Hình 1.3. Tổng hợp nano đồng bằng phương pháp khử qua hai bước khử [30] Năm 2008, Masoud Salavati-Niasari cùng với cộng sự công bố quá trình tổng hợp nano đồng với tác chất là phức [Cu(04C2)]-oleylamine. Nhiệt độ phân hủy là 2400C, kích thước hạt nano đồng là 28 nm [16].
Hình 1.9. Tổng hợp nano đồng theo phương pháp phân hủy nhiệt với tác chất là phức [Cu(O4C2)] – oleylamine [16]
Năm 2009, Masoud Salavati-Niasari tiếp tục thực hiện việc tổng hợp nano đồng với phức đồng Salicylidiminate trong oleylamine ở nhiệt độ phân hủy là 2300C [17].
Hình 1.10. Tổng hợp nano đồng với phức đồng Salicylidiminate trong oleylamine [17]
Năm 2009, Md.Abdulla-Al-Mamun cùng cộng sự bằng phương pháp khử hóa học với tác chất Cu(NO3)2, trong môi trường acetonitrile, methanol, chất khử NaBH4 tiến hành tổng hợp nano đồng. Kết quả thu được hạt nano đồng có kích thước từ 50 ÷ 100 nm. Tuy nhiên kết quả từ XRD cho thấy trong sản phẩm cũng có sự hiện diện của Cu2O [18].
Năm 2010, MustafaBiçer cùng cộng sự tiến hành tổng hợp nano đồng bằng phương pháp khử hóa học với chất khử axit ascorbic, chất bảo vệ cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). Kết quả thu được từ ảnh SEM hạt nano đồng tạo ra có kích thước khoảng 90 nm, 100 ÷ 250 nm và 6 ÷ 8 μm tùy theo điều kiện tổng hợp như pH, nhiệt độ, thời gian và tỉ lệ giữa tác chất so với chất bảo vệ [21].
Năm 2011, Mohammad Vaseema cùng với các cộng sự đã tổng hợp nano đồng theo phản ứng:
2[Cu(NH3)2]2- + N2H4 + 4OH- 2Cu + N2 + 4NH4OH
Kích thước hạt nano đồng phân bố đồng đều từ 10 ÷ 100 nm dựa trên việc điều chỉnh thông số như: nồng độ N2H4 và ảnh hưởng của pH dung dịch [20].
Năm 2013, Swati De và Suman Mandal đã nghiên cứu thành công việc kiểm soát hình dạng của cấu trúc nano đồng có sự hỗ trợ của chất hoạt động bề mặt CTAB. Các hạt nano phân bố đồng đều và có kích thước nhỏ khoảng 9-10 nm [26].
1.6. Ứng dụng của nano đồng
Với những tính chất ưu việt, nano đồng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như [4]:
- Trong mỹ phẩm, nano đồng được ứng dụng trong sản phẩm chăm sóc da. - Trong ngành công nghiệp luyện kim, bột nano đồng được sử dụng như một chất phụ gia để làm giảm nhiệt độ.
- Nano đồng được sử dụng trong máy điều hòa để khử mùi và loại bỏ dung môi hữu cơ dễ bay hơi.
- Được sử dụng trong tủ lạnh để khử mùi.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất và thiết bị - dụng cụ 2.1.1. Hóa chất
- Đồng (II) chloride dihydrate (CuCl2.2H2O; 99,0%) – Merck
- Polyvinyl pyrrolidone (PVP, (C6H9NO)n, Mw = 40.000g/mol) - India - Nước cất
- Axit ascorbic (C6H8O6) – EC-FMB
- Sodium borohydride (NaBH4; 99,0%) – Merck
- Cetyl trimethylammonium bromide (C19H42BrN; 99,0%) - USA
2.1.2. Thiết bị - dụng cụ
- Cân phân tích 4 số, hiệu PA214 Ohaus – US, phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Hóa – Thực Phẩm – Trường Đại Học Lạc Hồng.
- Máy khuấy từ gia nhiệt, hiệu Are, phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Hóa – Thực Phẩm – Trường Đại Học Lạc Hồng.
Hình 2.1. Cân phân tích 4 số và Máy khuấy từ gia nhiệt
Một số dụng cụ sử dụng tại phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Hóa – Thực Phẩm – Trường Đại Học Lạc Hồng: - Micropipet 1000 l - Nhiệt kế 2000C - Becher 50ml - Becher 100ml - Ống đong 100ml - Pipet 10ml và 5ml