I
MỤC LỤC
Mục lục ...................................................................................................................... I
Danh mục viết tắt ................................................................................................... IV
Danh mục các bảng ................................................................................................. V
Danh mục các h nh ................................................................................................. VI
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
Nội dung chính của luận án ....................................................................................... 2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................................. 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................. 4
1.1 Giới thiệu về hạt nano kim loại .......................................................................... 4
1.1.1 Những tính chất đặc trưng của hạt kim loại nano ........................................ 4
1.1.1.1 Diện tích bề mặt lớn, hoạt tính xúc tác ................................................... 4
1.1.1.2 Tính chất quang học, hiện tư ng cộng hưởng Plasmon bề mặt .............. 6
1.1.2 Tổng h p hạt nano kim loại .......................................................................... 9
1.1.2.1 Từ trên xuống (Top Down) .................................................................... 9
1.1.2.2 Từ dưới lên (Bottom Up) ....................................................................... 10
1.1.2.3 Tổng h p dung dich keo ........................................................................ 10
1.1.3 Sự ổn định hạt kim loại nano........................................................................ 11
1.1.3.1 Sự ổn định tĩnh điện ............................................................................... 11
1.1.3.2 Sự ổn định kh ng gian ........................................................................... 12
1.1.4 Tổng quan về vật liệu kim loại đồng nano .................................................. 13
1.1.4.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu về đồng nano ..................................... 13
1.1.4.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ........................... 14
a. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................ 15
b. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................... 15
 Phương pháp phân hủy nhiệt ................................................................ 15
 Phương pháp polyol có sự hỗ tr của nhiệt vi sóng ............................. 16
 Phương pháp khử qua 2 bước ............................................................... 18
 Phương pháp tổng h p có sự hỗ tr của sóng siêu âm ......................... 20

3.1 Kết quả tổng h p dung dịch keo đồng nano từ tiền chất đồng oxalat ............... 43
3.1.1 Kết quả tổng h p đồng oxalat ..................................................................... 44
3.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt đồng nano ................... 46
3.1.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ ........................................................................ 46
3.1.2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lư ng CuC2O4/PVP ...................................... 49
3.1.2.3 Ảnh hưởng pH ....................................................................................... 53


III
3.2 Kết quả tổng h p dung dịch keo đồng nano từ tiền chất muối đồng ................ 57
3.2.1 Kết quả tổng h p dung dịch keo đồng nano từ tiền chất đồng nitrat .......... 57
3.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ chất khử .......................................................... 57
3.2.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ........................................................................ 60
3.2.1.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP ...................................................... 63
3.2.1.4. Khảo sát quá trình tổng h p dung dịch keo đồng nano với sự có mặt
của trinatri citrat ..................................................................................... 68
a. Ảnh hưởng của hàm lư ng trinatri citrat .................................................... 68
b. Ảnh hưởng của tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP khi có mặt trinatri citrat .................... 71
3.2.2 Kết quả tổng h p dung dịch keo đồng nano từ tiền chất đồng clorua ......... 73
3.2.2.1 Cơ sở quá trình tổng h p đồng nano từ tiền chất đồng clorua .............. 73
3.2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt đồng nano ............. 74
a. Ảnh hưởng của nhiệt độ .............................................................................. 74
b. Ảnh hưởng của nồng độ chất khử ............................................................... 75
c. Ảnh hưởng của hàm lư ng trinatri citrat .................................................... 79
d. Ảnh hưởng của tỉ lệ CuCl2/PVP khi có mặt TSC ........................................ 83
e. Nghiên cứu quá trình tổng h p đồng nano với sự có mặt của TSC .............. 85
3.2.3 Kết quả tổng h p dung dịch keo đồng nano từ tiền chất đồng sulfat .......... 88
3.2.3.1 Cơ sở quá trình tổng h p đồng nano từ tiền chất đồng sulfat ............... 88
3.2.3.2 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới kích thước hạt đồng nano ........... 89
a. Ảnh hưởng của nồng độ chất khử ............................................................... 89

-

PVP: Polyvinylpyrrolidone

-

HH: Hydrazin hydrat

-

CTAB: Cetyl trimethyl Ammonium Bromide

-

UV-Vis: Ultraviolet – Visible

-

XRD: X-ray diffraction

-

TEM: Transmission electron microscopy

-

BDT: Benzildiethylen triamin

-


-

AA: Acid Ascorbic


VI

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các c ng trình thực hiện tổng h p nano đồng bằng phương pháp
khử hóa học ............................................................................................ 22
Bảng 3.1: Số liệu tổng h p dung dịch keo đồng nano theo tỉ lệ CuC2O4/PVP ........ 50
Bảng 3.2: Số liệu tổng h p dung dịch keo đồng nano theo pH ............................... 53
Bảng 3.3: Số liệu tổng h p dung dịch keo nano đồng theo tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP ..... 63
Bảng 3.4: Tóm tắt kết quả quá trình tổng h p đồng nano từ tiền chất đồng
oxalat và đồng nitrat ................................................................................ 66
Bảng 3.5: Kết quả mẫu tổng h p đồng nano khi có và không có
trinatri citrat ............................................................................................. 70
Bảng 3.6: Tóm tắt kết quả quá trình tổng h p đồng nano từ tiền chất muối
đồng nitrat và đồng clorua trong hệ hai chất bảo vệ ............................... 86
Bảng 3.7: Tóm tắt kết quả quá trình tổng h p đồng nano từ tiền chất muối
đồng nitrat, đồng clorua và đồng sulfat .................................................. 103
Bảng 3.8: Khả năng ức chế sinh trưởng nấm hồng của đồng nano ở những nồng
độ khác nhau ........................................................................................... 109


VII

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sự phân bố của các nguyên tử trên bề mặt so với tổng nguyên tử có trong
các hạt ...................................................................................................... 5

Hình 3.8: Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu đồng nano ................................. 49
Hình 3.9: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo tỉ lệ hàm lư ng
CuC2O4/PVP ............................................................................................ 50
Hình 3.10: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano theo tỉ lệ CuC2O4/PVP...... 51
Hình 3.11: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p ở
tỉ lệ khối lư ng CuC2O4/PVP = 1 % ...................................................... 51
Hình 3.12: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p ở
tỉ lệ khối lư ng CuC2O4/PVP = 5 % ....................................................... 52
Hình 3.13: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p ở
tỉ lệ khối lư ng CuC2O4/PVP = 9 % ....................................................... 52
Hình 3.14: Ảnh các mẫu dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo PH........... 54
Hình 3.15: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo pH ..... 54
Hình 3.16: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano ...................... 55
đư c tổng h p tại pH = 9 ........................................................................ 55
Hình 3.17: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p
tại pH = 10 .............................................................................................. 55
Hình 3.18: Ảnh TEM và giản đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p
tại pH = 12 .............................................................................................. 55
Hình 3.19a: Sự ổn định tiền chất hạt nhân cho quá trình phát triển hạt nano đồng . 56
Hình 3.19b: Cơ chế hình thành hạt nano đồng (A) dạng cầu và vu ng, (B)
dạng que .............................................................................................. 57
Hình 3.20: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo nồng độ chất khử hydrazin
hydrat lần lư t là 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 M ..................................................... 58


IX
Hình 3.21: Phổ UV-Vis của dung dịch đồng nano đư c tổng h p theo nồng độ chất
khử hydrazin hydrat M1 (0,1 M), M2 (0,2 M), M3 (0,3 M), M4 (0,5 M) .... 58
Hình 3.22: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p với nồng độ chất khử hydrazin hydrat 0,1 M (M1) ......................... 59

trinatri citrat ............................................................................................ 69
Hình 3.38: Ảnh TEM và biểu đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p
khi có mặt trinatri citrat theo tỉ lệ trinatri citrat/Cu(NO3)2 = 0,5 ............ 69
Hình 3.39: Ảnh TEM và biểu đồ phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng h p
khi có mặt trinatri citrat theo tỉ lệ trinatri citrat/Cu(NO3)2 = 1,0 ............ 70
Hình 3.40: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP từ 1 ÷
15% khi có mặt trinatri citrat .................................................................. 71
Hình 3.41: Phổ UV-Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo tỉ lệ
Cu(NO3)2/PVP từ 1 ÷ 15 % khi có mặt TSC .......................................... 72
Hình 3.42: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p khi có mặt TSC theo tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP = 5% .............................. 72
Hình 3.43: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p khi có mặt TSC theo tỉ lệ Cu(NO3)2/PVP = 9 % ............................. 73
Hình 3.44: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo nhiệt độ .......................... 74
Hình 3.45: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo nhiệt độ
từ 100 ÷ 160 oC ....................................................................................... 75
Hình 3.46: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo nồng độ chất khử............ 76
Hình 3.47: Phổ UV-Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo nồng độ
chất khử hydrazin hydrat từ 0,1÷ 0,7 M. ................................................ 76
Hình 3.48: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p với nồng độ chất khử hydrazin hydrat 0,2 M .................................. 77
Hình 3.49: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p với nồng độ chất khử hydrazin hydrat 0,5 M .................................. 77
Hình 3.50: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước hạt đồng nano đư c tổng
h p với nồng độ chất khử hydrazin hydrat 0,7 M .................................. 78


XI
Hình 3.51: Ảnh các mẫu đồng nano đư c tổng h p theo tỉ lệ khối lư ng trinatri
citrat/CuCl2 từ 0,0 ÷ 1,25 ........................................................................ 79

khử NaBH4 từ 0,1 đến 0,5 M .................................................................. 90


XII
Hình 3.65: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo nồng độ
chất khử NaBH4 từ 0,1 đến 0,5 M ........................................................... 90
Hình 3.66: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p với nồng độ chất khử NaBH4 0,3 M ........................................ 91
Hình 3.67: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p với nồng độ chất khử NaBH4 0,5 M ........................................ 91
Hình 3.68: Các mẫu dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo nhiệt độ .......... 93
Hình 3.69: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo
nhiệt độ ................................................................................................... 93
Hình 3.70: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p ở nhiệt độ 30 oC ....................................................................... 94
Hình 3.71: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p ở nhiệt độ 50 oC ....................................................................... 94
Hình 3.72: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p ở nhiệt độ 70 oC ....................................................................... 95
Hình 3.73: Các mẫu dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo tỷ lệ axit
ascorbic/Cu2+ .......................................................................................... 96
Hình 3.74: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo tỷ lệ axit
ascorbic/Cu2+ .......................................................................................... 96
Hình 3.75: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p với hàm lư ng acid ascorbic/Cu2+ = 0,5.................................. 97
Hình 3.76: Ảnh TEM và biểu đồ sự phân bố kích thước của hạt đồng nano đư c
tổng h p với hàm lư ng acid ascorbic/Cu2+ = 1,5.................................. 97
Hình 3.77: Các mẫu dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo tỷ lệ
CTAB/Cu2+............................................................................................. 98
Hình 3.78: Phổ UV–Vis của dung dịch keo đồng nano đư c tổng h p theo tỷ lệ

hồng bằng phương pháp phun trực tiếp. ............................................... 112


XIV
Hình 3.93: Hoạt tính của dung dịch keo đồng nano với nồng độ 7 ppm lên nấm
hồng bằng phương pháp phun trực tiếp. ............................................... 113
Hình 3.94: Hoạt tính của dung dịch keo đồng nano với nồng độ 10 ppm lên nấm
hồng bằng phương pháp phun trực tiếp ................................................ 114
Hình 3.95: Hoạt tính của dung dịch keo đồng nano với nồng độ 20 ppm lên nấm
hồng bằng phương pháp phun trực tiếp ................................................ 115


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, các hạt kim loại nano đã thu hút đư c nhiều sự
quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước bởi những tính chất đặc biệt hơn
hẳn so với vật liệu khối từ hiệu ứng bề mặt và kích thước nhỏ của chúng [1,2]. Việc
tổng h p các hạt kim loại nano với kích thước và hình dạng khác nhau là vấn đề quan
trọng để khám phá các tính chất cũng như khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực như:
quang học, điện, từ, hóa học, xúc tác, các thiết bị sinh học [1-11]. Các vật liệu kim
loại nano như bạc, vàng và bạch kim thường đư c sử dụng cho những ứng dụng trên.
Tuy nhiên, do giá thành cao nên đã hạn chế khả năng ứng dụng của chúng trong việc
sản xuất lớn [2,11,12]. Gần đây, đồng nano đư c xem là một lựa chọn tốt để thay thế
các kim loại nano trên bởi giá thành r , khả năng dẫn điện - nhiệt tốt, có tính chất từ,
quang học, hoạt tính xúc tác hay khả năng kháng nấm, kháng khuẩn… So với các kim
loại nano khác, việc tổng h p đồng nano thường khó thu đư c hiệu suất cũng như độ
tinh khiết cao do bề mặt dễ bị oxi hóa, sản phẩm dễ lẫn Cu2O. Chính vì vậy, tổng h p
đồng nano với độ tinh khiết cao sẽ là tiền đề cho nhiều lĩnh vực ứng dụng như: điện –

nhỏ (trinatri citrat, axit ascorbic, CTAB) sẽ đưa ra quy luật mới của sự hiệp đồng bảo
vệ (synergistic effect) nhằm kiểm soát kích thước cũng như đảm bảo sự ổn định các
hạt đồng nano tạo ra cả về kh ng gian và điện tích. Luận án cũng làm r những tính
chất hoá l , sinh học đặc th của vật liệu kim loại đồng nano hình thành.
Nội dung chính của luận án:
- Nghiên cứu chế tạo dung dịch keo đồng nano bằng phương pháp khử hóa học từ
các tiền chất đồng oxalat, CuCl2, CuSO4, Cu(NO3)2 với chất khử hydrazin hydrat,
NaBH4; dung môi glycerin và nước, chất bảo vệ PVA và PVP, chất phân tán và tr
bảo vệ gồm: trinatri citrat, acid ascorbic, CTAB.
- Khảo sát sự ảnh hưởng của các th ng số kỹ thuật trong quá trình tổng h p đến
hình dạng, kích thước và sự phân bố của hạt đồng nano thu đư c như: nhiệt độ phản
ứng, nồng độ chất khử, tỉ lệ giữa tiền chất và chất bảo vệ, pH m i trường.
- Khảo sát ảnh hưởng của chất bảo vệ PVA, PVP, chất phân tán trinatri citrat, chất
tr bảo vệ acid ascorbic, chất hoạt động bề mặt CTAB tới kích thước và sự phân bố
hạt đồng nano thu đư c.


3
- Khảo sát các tính chất hóa l đặc th của hạt đồng nano thu đư c bằng các
phương pháp phân tích hiện đại như: phổ UV-Vis, nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện
tử truyền qua (TEM).
- Khảo sát khả năng kháng và diệt nấm hồng (Corticium Samonicolor) của dung
dịch keo đồng nano trong phạm vi phòng thí nghiệm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Luận án tạo cơ sở cho việc nghiên cứu một cách có hệ thống quá trình tổng h p
vật liệu kim loại đồng nano dựa trên tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài
nước.
Kết quả của luận án cũng làm r những luận điểm về mối liên quan giữa kích
thước các hạt đồng nano hình thành với tính chất đặc trưng của chúng là hiện tư ng
cộng hưởng plasmon bề mặt th ng qua phổ UV-Vis. Bằng việc sử dụng đa dạng các

cũng có thể làm tăng hoạt tính xúc tác hay giải quyết các vấn đề c ng nghệ khác [49].
Các hạt kim loại nano đư c sử dụng trong lĩnh vực xúc tác đư c dự đoán sẽ tốt
hơn so với những vật liệu khối. Điều này có thể đư c giải thích bởi hạt nano có một
lư ng nguyên tử lớn hơn hoạt động trên bề mặt so với hạt có kích thước lớn hơn (hình
1.1) [46].


5

Hình 1.1: Sự phân bố của các nguyên tử trên bề mặt so với
tổng nguyên tử có trong các hạt
Hạt nano có cấu trúc rất chặt chẽ về kích thước nguyên tử với lư ng lớn các
nguyên tử có trên bề mặt. Có thể đánh giá sự tập trung này bởi c ng thức:

Trong đó: Ps là tỉ số của số nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên tử (N)
trong hạt vật liệu.
Một hạt nano với 13 nguyên tử ở cấu hình lớp vỏ ngoài thì có đến 12 nguyên tử
trên bề mặt và chỉ một ở phía trong. Hạt bạc nano ở kích thước 3 nm có chứa khoảng
1000 nguyên tử thì 40 % tổng số nguyên tử ở trên bề mặt, trong khi hạt ở đường kính
150 nm chứa 107 nguyên tử thì chỉ 1 % nguyên tử trên bề mặt [46].
Từ hiệu ứng bề mặt này, có sự thay đổi khả năng phản ứng của hạt nano. Do sự
thay đổi trong cấu trúc điện tử sẽ làm tăng hoạt tính xúc tác một cách đặc biệt của các
hạt nano so với vật liệu khối. Diện tích bề mặt lớn tạo lên sự thành lập các dải
electron với mật độ của các electron hóa trị lớn hơn, và trong v ng nhỏ hơn của dải
hóa trị. Sự biến đổi năng lư ng và cấu trúc điện tử đư c phát ra bởi độ cong bề mặt
của hạt kim loại nano làm tăng độ co bóp của hàng rào so với vật liệu khối. Thật vậy,
hằng số hàng rào nhỏ hơn là nguyên nhân làm thay đổi trung tâm của dải d đến những
năng lư ng cao hơn, làm tăng khả năng phản ứng của bề mặt chất bị hút bám [46].



các hạt. Khi các hạt kim loại nano bị tác động bởi ánh sáng, điện trường của ánh sáng


7
tới gây ra sự dao động mạnh của các điện tử tự do (các electron dẫn) (hình 1.2). Đối
với các hạt nano có kích thước nhỏ hơn đáng kể so với bước sóng của ánh sáng, sự
hấp thu xảy ra trong phạm vị bước sóng hẹp, dải plasmon [46].
Độ rộng, vị trí, và cường độ của đỉnh hấp thu plasamon của các hạt nano phụ
thuộc:
- Hằng số điện m i của kim loại và vật liệu nền.
- Kích thước và hình dạng hạt.
- Sự tương tác giữa các hạt và chất nền.
- Sự phân bố của các hạt trong chất nền.

Hình 1.2: Sự dao động plasmon của các hạt hình cầu dưới tác động của điện
trường ánh sáng.
Do ảnh hưởng của các yếu tố trên, nên một số tính chất mong muốn của vật
liệu kim loại nano có thể đư c kiểm soát. Các hạt kim loại nano khác nhau sẽ có sự
tương tác tương ứng vì thế màu sắc sẽ khác nhau. Sự triệt tiêu của ánh sáng bởi hạt
kim loại nano xảy ra theo cả cơ chế phân tán và hấp thu, nhưng cơ chế hấp thu xảy ra
r hơn nhiều với hạt có kích thước nhỏ hơn 20 nm. Các hạt kim loại nano thường
đư c biết đến với sự tạo hỗn h p với các chất nền bảo vệ tạo dung dịch keo cho ra
màu sắc khác nhau như màu đỏ của vàng hay màu vàng của bạc [46].
Ngày nay đã có nhiều nghiên cứu tập trung vào vàng nano và bạc nano, bởi
chúng thể hiện r ràng nhất hiệu ứng plasmon bề mặt, và cả hai c ng có phổ hấp thu


8
trong v ng nhìn thấy. Tăng kích thước hạt, hay tăng hằng số điện m i của dung dịch
là nguyên nhân của sự dịch chuyển đỏ (red shift) của sự hấp thu plasmon.

kích cỡ nano từ các quá trình nghiền cơ học. Phương pháp này thuận l i bởi đơn giản
và tránh đư c quá trình bay hơi cũng như các độc tố thường có trong c ng nghệ từ
dưới lên (bottom-up). Tuy nhiên, chất lư ng sản phẩm hạt nano từ quá trình nghiền
thường kém hơn sản phẩm của phương pháp từ dưới lên. Mặt hạn chế chính của c ng
nghệ này là vấn đề nhiễm tạp chất từ thiết bị nghiền, diện tích bề mặt hạt thấp, sự
phân bố về hình dạng và kích thước kh ng đều, và tốn nhiều năng lư ng [46].


10
1.1.2.2 Từ dƣới lên (Bottom Up)
Phương pháp từ dưới lên sử dụng nguyên tử hay phân tử kết h p lại tạo thành
hạt nano. Phương pháp này dễ kiểm soát hơn so với phương pháp từ trên xuống bởi dễ
dàng thay đổi các th ng số hay hệ phản ứng của quá trình tổng h p, khi đó kích
thước, hình dạng và cấu tạo của hạt nano có thể đư c kiểm soát. Phương pháp từ dưới
lên thường tạo ra các sản phẩm có chất lư ng cũng như khả năng ứng dụng tốt hơn.
Các c ng nghệ này nói chung có thể áp dụng đư c trong các trạng thái khí,
lỏng, rắn và thậm chí là trạng thái siêu tới hạn. Vì thế việc ứng dụng các phương pháp
từ dưới lên để tạo ra sản phẩm cuối c ng là rất nhiều. Các phương pháp này thường
đòi hỏi việc sử dụng các tác chất là phức cơ kim hay muối kim loại thích h p, các tác
chất này sẽ bị phân hủy hay khử. Quá trình này có thể kiểm soát kích thước hạt qua
quá trình kiểm soát sự hình thành mầm và phát triển hạt [46,73].
1.1.2.3 Tổng hợp dung dịch keo
Khoa học về tổng h p dung dịch keo nano đư c đề cập bởi thí nghiệm của
Michael Faraday vào giữa thế kỷ XIX. Dung dịch keo vàng nano màu đỏ sẫm của hạt
vàng nano đư c tạo ra bằng cách khử (AuCl4)- với phosphorus là tác nhân khử. Gần
đây, phương pháp khử này tiếp tục đư c phát triển với các điều kiện tổng h p khác
nhau, kết quả nhận đư c các hệ keo vàng nano với đường kính của các hạt nằm trong
khoảng từ 3 đến 30 nm. Đây là một ví dụ về phản ứng khử hóa học, phương pháp
th ng thường để chế tạo vật liệu kim loại nano. Ngoài ra, còn có các phương pháp
khác như phân hủy nhiệt, hay khử quang học các ion kim loại [73].

kim loại nano nói riêng là quá trình bảo vệ, ngăn chặn sự kết tụ và lắng đọng của các
hạt, vì nếu điều này xảy ra sẽ ảnh hưởng xấu đến tính chất và khả năng ứng dụng.
Phương pháp phổ biến để thực hiện là đưa các hạt nano vào chất nền bảo vệ. T y theo
yêu cầu đối với các hạt nano về tính chất, khả năng ứng dụng mà quá trình tổng h p
sẽ sử dụng chất bảo vệ thích h p. Có 2 cơ chế đư c đề nghị đối với việc ổn định các
hạt kim loại nano là ổn định tĩnh điện (electrostatic stabilisation) và ổn định kh ng
gian (steric stabilisation) [46,74].
1.1.3.1 Sự ổn định tĩnh điện
Phương pháp này thường sử dụng đối với quá trình tổng h p và điều chỉnh sự
phân bố kích thước hạt. Mỗi hạt kim loại nano đư c bao bọc bởi một lớp điện kép