Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

Luận văn ThS. Vật liệu và linh kiện Nanô (Chuyên ngành đào tạo thí điểm) -- Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012
Khảo sát và tổng hợp thành công hạt nano bạc với kích thước từ 7nm dến 10nm và có dạng hình cầu. Chế tạo thành công màng Ag-TiO2 bằng phương pháp phủ nhúng từ hệ sol Ag-TiO2 và phương pháp in lụa để tạo màng TiO2. Sau đó, ngâm màng TiO2 với dung dịch keo nano bạc ban đầu tạo được màng Ag-TiO2. Qua phổ hấp thu UV-Vis, phổ nhiễu xạ XRD, ảnh TEM, ảnh SEM và phổ EDX đều có sự xuất hiện của Ag và TiO2 trên màng đã chế tạo. Qua kết quả thử MB và diệt khuẩn E coli và Bacilus cho thấy màng có khả năng tự làm sạch và kháng khuẩn rất tốt
ễ
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................................................1
1.1. Giới thiệu về công nghệ nano..................................................................................................1
1.2. Các nghiên cứu về hạt nano trong và ngoài nƣớc ...................................................................1
1.3. Hạt nano Bạc...........................................................................................................................2
1.3.1. Giới thiệu về hạt Bạc kim loại......................................................................................... 2
1.3.2. Một số tính chất của hạt Ag kích thƣớc nanomet............................................................ 3
1.3.3. Cơ chế kháng khuẩn của bạc........................................................................................... 8
1.3.4. Ứng dụng của hạt nano Bạc ............................................................................................ 9
1.3.5. Các phƣơng pháp chế tạo hạt nano kim loại ................................................................. 11
1.3.6. Tổng hợp keo nano Ag bằng phƣơng pháp polyol ........................................................ 11
1.4. Vật liệu TiO2 .........................................................................................................................14
1.4.1. Cấu trúc của hợp chất TiO2 ........................................................................................... 14
1.4.2. Các tính chất đặc trƣng của TiO2 .................................................................................. 16
1.4.3. Quá trình tự làm sạch của TiO2 ..................................................................................... 19
1.4.4. Chế tạo vật liệu bằng phƣơng pháp sol-gel ................................................................... 20
1.4.5. Chế tạo vật liệu bằng phƣơng pháp in lụa..................................................................... 25
1.5. Mục đích pha tạp Ag vào TiO2..............................................................................................27
1.6. Khái quát về vi khuẩn : .........................................................................................................27
1.6.1. Khái niệm chung về vi khuẩn : ...................................................................................... 27
1.6.2. Vi khuẩn E.coli :............................................................................................................ 28
1.6.3. Vi khuẩn Bacillus :........................................................................................................ 29
1.7. Các phƣơng pháp phân tích hóa lý........................................................................................30
1.7.1. Phƣơng pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV-VIS)............................................................. 30
1.7.2. Phƣơng pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) ....................................................................... 30
1.7.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua TEM ........................................................................... 31
1.7.4. Kính hiển vi điện tử quét SEM...................................................................................... 32 CHƢƠNG 2: CHẾ TẠO VẬT LIỆU ..............................................................................................33
2.1. Vật liệu và thiết bị .................................................................................................................33
2.1.1. Vật liệu chế tạo keo nano bạc........................................................................................ 33
2.1.2. Vật liệu chế tạo sol TiO2 ............................................................................................... 33
2.1.3. Các thiết bị và dụng cụ.................................................................................................. 33
2.2. Phƣơng pháp..........................................................................................................................33
2.2.1. Phƣơng pháp chế tạo dung dịch keo nano bạc .............................................................. 33
2.2.2. Phƣơng pháp chế tạo sol Ag-TiO2................................................................................. 34
2.2.3. Quá trình tạo màng bằng phƣơng pháp phủ nhúng ....................................................... 35
2.2.4. Chế tạo màng TiO2 bằng phƣơng pháp in lụa ............................................................... 36
2.2.5. Chế tạo màng Ag-TiO2 từ màng TiO2in lụa.................................................................. 37
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢVÀ BIỆN LUẬN .....................................................................................38
3.1. Các thông số ảnh hƣởng đến sự hình thành nano Ag:...........................................................38
3.1.1. Khảo sát theo tỉ lệ AgNO3/PVP .................................................................................... 40
3.1.2. Khảo sát theo thời gian phản ứng.................................................................................. 41
3.1.3. Khảo sát theo nhiệt độ khuấy ........................................................................................ 41
3.2. Kết quả tạo màng và bột từ sol Ag – TiO2 ............................................................................43
3.2.1. Kết quả tạo sol Ag-TiO2................................................................................................ 43
3.2.2. Kết quả tạo màng bằng phƣơng pháp phủ nhúng.......................................................... 45
3.2.3. Kết quả tạo bột Ag-TiO2 ............................................................................................... 47
3.3. Kết quả tạo màng Ag-TiO2 bằng phƣơng pháp in lụa...........................................................48
3.4. Kết quả phân hủy methylen blue (MB).................................................................................51
3.5. Kết quả diệt khuẩn.................................................................................................................52
3.5.1. Quy trình kiểm tra khả năng kháng khuẩn E coli và Bacilus ........................................ 52
3.5.2. Kết quả .......................................................................................................................... 54
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ................................................................57
4.1. Kết luận .................................................................................................................................57
4.2. Hƣớng phát triển của đề tài ...................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................................59
Tiếng Việt..............................................................................................................................................59
Tiếng Anh..............................................................................................................................................59
Mục đích phép đo này là đặc tính độ tinh thể hóa của vật liệu Ag -TiO2, cụ thể
là cấu trúc pha anatase hay rutile và kích thƣớc trung bình của hạt tinh thể.
Thật vậy, bậc tinh thể là khái niệm chỉ độ xa của trật tự sắp xếp tinh thể trong
vật lý chất rắn. Màng TiO2 cấu trúc vô định hình có trật tự sắp xếp tinh thể gần nên có
bậc tinh thể thấp không đáng kể. Màng TiO2 đa tinh thể có trật tự sắp xếp tinh thể xa
nên có bậc tinh thể cao đáng kể.
Mức độ cao thấp của bậc tinh thể phụ thuộc vào số họ mặt mạng - tức số peak
trong phổ XRD hình thành trong quá trình tạo màng. Phổ XRD của màng vô định hình
không có peak - màng vô định hình có bậc tinh thể thấp không đáng kể. Ta cũng có thể
đánh giá mức độ cao thấp của bậc tinh thể dựa vào kích thƣớc hạt (grain). Ứng với
cùng một bƣớc sóng đơn sắc của tia X và cùng một số đo của góc 2 theo công thức
Scherrer, kích thƣớc trung bình của hạt tỷ lệ nghịch với độ bán rộng của peak; nghĩa là
đối với mỗi họ mặt mạng (2 nhất định), peak càng nhọn kích thƣớc trung bình của hạt
càng lớn-bậc tinh thể càng cao. Màng TiO2 có bậc tinh thể càng cao, mật độ các cặp e-
– h+ càng nhiều - chức năng quang xúc tác càng mạnh. [8]
Công thức Scherrer xác định kích thƣớc hạt theo kết quả X-Ray:
(1.19)
Với:
D là kích thƣớc hạt tinh thể
λ là bƣớc sóng của tia X chiếu đến (CuKα = 1.5406 Ao)
B là độ bán rộng tại vị trí của đỉnh đặc trƣng (tính theo radian)
1.7.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua TEM
Kính hiển vi điện tử truyền qua - Transmission Electron Microscopy (TEM) - là
một công cụ rất mạnh trong việc nghiên cứu cấu trúc ở cấp độ nano. Nó cho phép quan
sát chính xác cấu trúc nano với độ phân giải lên đến 0,2 nm. Do đó, phƣơng pháp này
ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trong việc nghiên cứu vật liệu nano. Nguyên
tắc của phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua: trong phƣơng pháp này, hình ảnh thu
đƣợc chính là do sự tán xạ của chùm electron xuyên qua mẫu. Công dụng chủ yếu của
thiết bị này là để xác định một cách chính xác kích thƣớc của hạt nano mà cụ thể ở đây
là hạt nano bạc tạo thành. Dựa vào ảnh chụp các phần tử nano bạc bằng kính hiển vi
điện tử truyền qua chúng ta xác định đƣợc kích thƣớc và hình dáng của hạt nano tạo
thành, đồng thời xem xét xem kích thƣớc đó đã đảm bảo là tốt hay chƣa để hoạch định
quá trình điều chế nano bạc [3].


k41b3lXJdV9Vk1B

---