Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

Luận văn ThS. Vật lý chất rắn -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về vật liệu vàng: trình bầy về các tính chất vật lý hóa học cơ bản, các dạng hình thái thường gặp, các tính chất đặc trưng như tính chất điện, tính chất từ, tính chất nhiệt và tính chất quang với hiệu ứng plasmon bề mặt đặc trưng của vật liệu nano vàng; trình bày sơ lược về hướng ứng dụng của nano vàng trong y sinh học. Nghiên cứu các phương pháp thực nghiệm: giới thiệu về các phương pháp thực nghiệm thường được dùng để tổng hợp vật liệu nano vàng; trình bầy về phương pháp điện hóa siêu âm để tổng hợp vật liệu nano vàng và các phương pháp phân tích kết quả được sử dụng. Trình bày kết quả và thảo luận: trình bầy về các kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm tổng hợp vật liệu nano vàng
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẬT LIỆU VÀNG. .......................................................5
1.1. Các tính chất cơ bản của vật liệu vàng. ........................................................................... 5
1.1.1. Những tính chất vật lý và hóa học cơ bản. ............................................................... 5
1.1.2. Cấu trúc nguyên tử và tinh thể.................................................................................. 6
1.2. Hình thái vật liệu nano vàng............................................................................................ 8
1.3. Một số tính chất đặc trưng của vật liệu nano vàng. ....................................................... 10
1.3.1. Tính chất điện. ........................................................................................................ 10
1.3.2. Tính chất nhiệt. ....................................................................................................... 11
1.3.3. Tính chất từ............................................................................................................. 11
1.3.4. Tính chất quang học................................................................................................ 12
1.4. Ứng dụng của nano vàng. ............................................................................................. 17
CHƢƠNG 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. ........................................20
2.1. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu nano vàng. ....................................................... 20
2.2. Phương pháp điện hóa siêu âm chế tạo vật liệu nano vàng. .......................................... 21
2.2.1. Phương pháp chế tạo hạt nano vàng. ..................................................................... 22
2.2.2. Chế tạo thanh nano vàng........................................................................................ 23
2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc và hình thái vật liệu............................................. 24
2.3.1. Phân tích cấu trúc bằng phổ nhiễu xạ tia X. ........................................................... 24
2.3.2. Phép đo phổ hấp thụ................................................................................................ 26
2.3.3. Phổ tán sắc năng lượng tia X. ................................................................................. 28
2.3.4. Phân tích hiển vi điện tử truyền qua. ...................................................................... 28
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................31
3.1. Tổng hợp hạt nano vàng. ............................................................................................... 31
3.1.1. Cấu trúc và hình thái hạt nano vàng. ...................................................................... 31
3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ axeton lên kích thước hạt nano vàng............................... 35
3.2. Tổng hợp và khảo sát tính chất của thanh nano vàng. ................................................... 38
3.2.1. Hình thái và cấu trúc thanh nano vàng. .................................................................. 38

3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa siêu âm đến sự hình thành thanh nano vàng. .. 41
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành thanh nano vàng................................. 42
KẾT LUẬN...................................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ..........................................................................................45

Năm 1857, nhà bác học người Anh Micheal Faraday đã nghiên cứu một cách hệ
thống và chỉ ra rằng sự thay đổi về màu sắc của các hạt nano vàng là do sự tương tác
của chúng với ánh sáng bên ngoài. Thực nghiệm cũng đã chứng minh màu sắc của hạt
nano phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và hình dạng của chúng. Ví dụ, ánh sáng phản
xạ trên bề mặt kim loại vàng ở dạng khối có màu vàng, nhưng ánh sáng truyền qua
dung dịch hạt nano vàng lại có màu xanh dương hay màu cam khi kích thước hạt thay
đổi. Hiện tượng thay đổi màu sắc như vậy có thể được giải thích dựa vào hiệu ứng
cộng hưởng plasmon bề mặt. Khi kích thước của vật liệu giảm xuống cỡ nanomet thì
vật liệu đó bị chi phối bởi hiệu ứng giam giữ lượng tử. Hiệu ứng này làm cho vật liệu
có những tính chất đặc biệt. Tính chất của các hạt nano kim loại có liên quan đến hệ
điện tử tự do. Khi xét đến tính chất của chúng cần xem xét đến hai giới hạn: (1) khi
kích thước của hạt ở mức như quãng đường tự do trung bình của điện tử (khoảng vài
chục nanomet), trạng thái plasmon bề mặt thể hiện các tính chất đặc trưng khi tương
tác với trường bên ngoài (sóng điện từ, ánh sáng); (2) khi kích thước ở khoảng bước
sóng Fermi (khoảng dưới 4 nm), hệ điện tử thể hiện các trạng thái năng lượng gián
đoạn, gần giống như nguyên tử.
Gần đây, hai loại hạt nano kim loại được quan tâm nghiên cứu, chế tạo nhiều là
vàng và bạc. Các vật liệu nano vàng thu hút được sự quan tâm không chỉ vì các tính
chất đặc biệt của vật liệu nano như hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng cộng hưởng
plasmon…mà còn vì chúng có khả năng ứng dụng lớn trong y học như chất chỉ thị và
điều trị ung thư. Tuy nhiên các nhà nghiên cứu thường tập trung vào phương pháp hóa
khử sử dụng muối vàng đắt tiền để chế tạo vật liệu này, hay sử dụng phương pháp
chiếu xạ laser với chi phí đầu tư ban đầu lớn và tốn kém, do vậy, cần tìm ra một
phương pháp chế tạo thỏa mãn các tiêu chí như: mới, đơn giản và tiết kiệm.
Trên cơ sở đó, luận văn của tui trình bày về vấn đề: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu
nano vàng từ vàng kim loại bằng phƣơng pháp điện hóa siêu âm và khảo sát một số tính chất” nhằm mục đích: (1) giới thiệu phương pháp chế tạo mới, đơn giản và
hiệu quả, (2) khảo sát tính chất quang của chúng.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục nội dung bản luận văn
gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về vật liệu vàng. Trình bầy về các tính chất vật lý hóa học
cơ bản, các dạng hình thái thường gặp, các tính chất đặc trưng như: tính chất điện, tính
chất từ, tính chất nhiệt và tính chất quang với hiệu ứng plasmon bề mặt đặc trưng của
vật liệu nano vàng. Trình bày sơ lược về hướng ứng dụng của nano vàng trong y sinh
học.
Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm. Giới thiệu về các phương pháp thực
nghiệm thường được dùng để tổng hợp vật liệu nano vàng. Trình bầy về phương pháp
điện hóa siêu âm để tổng hợp vật liệu nano vàng và các phương pháp phân tích kết quả
được sử dụng.
Chương 3: Kết quả và thảo luận. Trình bầy về các kết quả thu được trong quá
trình thực nghiệm tổng hợp vật liệu nano vàng.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẬT LIỆU VÀNG.
Trong chương này chúng tui trình bày các nội dung tổng quát về các tính chất
vật lý hóa học cơ bản, các dạng hình thái thường gặp, các tính chất đặc trưng như: tính
chất điện, tính chất từ, tính chất nhiệt và tính chất quang với hiệu ứng plasmon bề mặt
đặc trưng của vật liệu nano vàng. Trình bày sơ lược về hướng ứng dụng của nano vàng
trong y sinh học.
1.1. Các tính chất cơ bản của vật liệu vàng.
1.1.1. Những tính chất vật lý và hóa học cơ bản.
Vàng là kim loại chuyển tiếp, kí hiệu Au, thuộc nhóm 11, chu kỳ 6 và phân lớp
d, vàng có số thứ tự 79 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Khi ở dạng khối vàng là nguyên
tố kim loại có màu vàng, nhưng có thể có màu đen, hồng ngọc hay mầu tía khi được
cắt mỏng. Nó là kim loại mềm, dễ uốn, dễ dát mỏng nhất, thực tế 1 g vàng có thể được
dát thành tấm 1 m², hay 1 ounce thành 300 feet². Vàng không phản ứng với hầu hết
các hoá chất nhưng lại chịu tác dụng của nước cường toan để tạo thành muối
cloroauric cũng như chịu tác động của dung dịch xyanua của các kim loại kiềm. Kim
loại này có ở dạng quặng hay dạng hạt trong đá và trong các mỏ bồi tích, vàng là một
trong số ít kim loại để đúc tiền.
Vàng nguyên thuỷ có chứa khoảng 8 đến 10% bạc, nhưng thực tế tỷ lệ này
thường nhiều hơn. Hợp kim tự nhiên với thành phần bạc cao hơn 20% được gọi
là electrum. Khi lượng bạc tăng, màu trở nên trắng hơn và trọng lượng riêng giảm.
Vàng tạo hợp kim với nhiều kim loại khác; hợp kim với đồng cho màu đỏ hơn, hợp
kim với sắt màu xanh lá, hợp kim với nhôm cho màu tía, với bạch kim cho màu trắng.
Trạng thái ôxi hoá thường gặp của vàng gồm +1 (vàng (I) hay hợp chất aurous)
và +3 (vàng (III) hay hợp chất auric). Ion vàng trong dung dịch có thể được khử và kết
tủa thành vàng kim loại nếu thêm hầu như bất cứ kim loại nào khác làm tác nhân khử CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.
Chương này chúng tui trình bày các kết quả về cấu trúc và hình thái của vật liệu
nano vàng được chế tạo ra bằng phương pháp diện hóa siêu âm, các kết quả về điều
khiển kích thước hạt nano vàng, các kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá
trình tạo thanh nano vàng.
3.1. Tổng hợp hạt nano vàng.
Dưới đây là các kết quả thu được khi tổng hợp hạt nano vàng theo quy trình như
mục 2.2.1.
3.1.1. Cấu trúc và hình thái hạt nano vàng.
Hình 3.1 trình bày giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu chế tạo bằng phương pháp
điện hoá siêu âm dương cực tan theo quy trình mục 2.1. Trên giản đồ nhiễu xạ tia X
xuất hiện ba đỉnh nhiễu xạ tại vị trí góc 2θ là 38.15, 44.33 và 64.58 tương ứng với
Hình 3.1. phổ nhiễu xạ tia X của mẫu hạt nano vàng chế tạo bằng
phương pháp điện hóa siêu âm.


8T5uC64D18lAKe2

---