Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến thầy giáo – TS. Nguyễn
Hoàng Nam, ngƣời đã nhận em làm đề tài này và có những chỉ bảo, hƣớng dẫn sâu
sát trong suốt quá trình làm luận văn của em.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo – GS.TSKH.Nguyễn Hoàng
Lƣơng. Sự nghiêm khắc của thầy trong những buổi seminar hàng tuần đã làm em
tiến bộ rất nhiều.
Xin trân trọng cảm ơn Th.S Nguyễn Minh Hiếu là ngƣời đã giúp đỡ tôi rất
nhiều. Những hƣớng dẫn, gợi ý của Th.S Nguyễn Minh Hiếu luôn là những bài học
bổ ích rút ra từ thực tiễn làm việc. Anh cũng cung cấp cho tôi nhiều tài liệu cần thiết
để hoàn thành tốt luận văn này.
Xin đƣợc trân trọng cảm ơn Đỗ Đức Toán là ngƣời đã cùng tôi trực tiếp làm
thí nghiệm với tôi. Cám ơn anh vì những giúp đỡ hàng ngày, những chỉ dẫn thực tế
đã giúp tôi rất nhiều để có thể hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, tập thể cán bộ của Trung tâm Khoa
học vật liệu – Đại học Khoa học tự nhiên – ĐHQGHN đã tạo điều kiện cho em trong
suốt thời gian em làm thí nghiệm tại trƣờng!
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và tất cả bạn bè đã tạo điều
kiện và giúp đỡ trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này!
Hà Nội ngày 10 tháng 12 năm 2014
Học viên

Nguyễn Văn Cường

1

Bookmark not defined.
2.1.2: Bọc hạt nano Fe3O4 bằng lớp SiO2 theo phƣơng pháp Stober........... Error!
Bookmark not defined.
2.2. Các phép đo khảo sát tính chất ....................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại biến đổi Fourier . Error! Bookmark not
defined.

2


Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

2.2.2 Phân tích cấu trúc bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X ...... Error! Bookmark
not defined.
2.2.3 Phân tích thành phần của mẫu bằng phổ tán sắc năng lƣợng ............. Error!
Bookmark not defined.
2.2.4 Kính hiển vi điện tử truyền qua ................. Error! Bookmark not defined.
2.2.5 Khảo sát tính chất từ bằng từ kế mẫu rung Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............ Error! Bookmark not defined.
3.1. Tối ƣu hóa quá trình bọc theo nồng độ TEOS Error! Bookmark not defined.
3.1.1 Hình thái và cấu trúc ................................. Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Tính chất từ............................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Tối ƣu hóa quá trình bọc theo thời gian bọc SiO2 ......... Error! Bookmark not
defined.
3.2.1. Kết quả định lƣợng ................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Khảo sát hình thái ..................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Khảo sát tính chất từ ................................. Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN ............................................................... Error! Bookmark not defined.

Mục đích của luận văn:
- Chế tạo hạt nano Fe3O4/SiO2.
- Nghiên cứu tối ƣu hóa quá trình chế tạo các hạt nano Fe3O4/SiO2 cho mục đích chế
tạo bộ kit thử nghiệm y-sinh học.

4


Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

Phƣơng pháp nghiên cứu:
Luận văn đƣợc tiến hành bằng phƣơng pháp thực nghiệm. Hạt nano Fe3O4
đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đồng kết tủa, sau đó đƣợc bọc silica bằng phƣơng
pháp Stober. Cấu trúc hình thái của các mẫu đƣợc kiểm tra bằng phƣơng pháp nhiễu
xạ tia X (X-Ray Diffraction-XRD), kính hiển vi điện tử truyền qua TEM
(Transmission Electron Microscopy). Xác định thành phần nguyên tố của mẫu bằng
máy đo EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). Xác định các liên kết trong
mẫu bằng máy đo phổ hấp thụ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform
Infrared Spectroscopy - FTIR). Tính chất từ đƣợc tiến hành trên hệ từ kế mẫu rung
VSM (Vibrating Sample Magnetometer). Các phép đo trên đƣợc thực hiện tại Trung
tâm khoa học vật liệu - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội, Khoa
Địa chất - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội và Viện Khoa học
vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Bố cục của khóa luận:
Mở đầu
Chƣơng 1: Tổng quan
Chƣơng 2: Thực nghiệm
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận

tác dụng của từ trƣờng ngoài lớn cỡ 107 Oe làm cho các moment từ có xu hƣớng sắp
xếp song song với nhau ngay cả khi có tác dụng của kích thích nhiệt tại nhiệt độ
phòng.
Để giải thích sự khử từ của vật liệu sắt từ ở từ trƣờng bằng không, Weiss cho
rằng sự từ hoá tự phát đến bão hoà trong loại vật liệu này chỉ xảy ra trong từng
domain (mỗi domain là một vùng từ hoá vĩ mô) còn giữa các domain với nhau thì
các moment từ lại sắp xếp một cách hỗn loạn làm cho từ độ tổng cộng của vật bằng
không khi không có từ trƣờng ngoài.

6


Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

Với các vật liệu sắt từ tồn tại trong nhiệt độ Curie sắt từ (Tc) - tại đó xảy ra sự
chuyển pha sắt từ - thuận từ. Dƣới nhiệt độ Tc tƣơng tác giữa các moment từ thắng
đƣợc kích thích nhiệt do đó vật liệu thể hiện tính sắt từ. Trên nhiệt độ Tc năng lƣợng
kích thích nhiệt đủ lớn để phá vỡ trạng thái liên kết sắt từ giữa các moment từ làm
cho phân bố các moment từ trở lên hỗn loạn và vật liệu thể hiện tính chất thuận từ.
Ngày nay rất nhiều loại vật liệu có tính sắt từ đã đƣợc tìm ra và ứng dụng rộng
rãi trong kỹ thuật và đời sống nhƣ: các kim loại (các kim loại chuyển tiếp và kim
loại đất hiếm), các hợp kim (hợp kim Fe-Si, Fe-Ni hay còn gọi là hợp kim
permalloy...), các ôxít. Vật liệu sắt từ với từ tính mạnh và khả năng ứng dụng lớn là
đối tƣợng nghiên cứu đƣợc quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực từ học.

1.2. Tính chất siêu thuận từ
Đối với một vật liệu sắt từ thì khi ở kích thƣớc lớn các hạt có xu hƣớng phân chia
thành các domain từ để giảm năng lƣợng dị hƣớng hình dạng và ta có các hạt đa



Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Lê Khắc Bình, Nguyễn Nhật Khanh (2006), Vật lý Chất rắn, NXB ĐHQG
TPHCM.
2. Lê Công Dƣỡng (1997), Vật liệu học, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
3. Nguyễn Hữu Đức, Trần Mậu Danh, Trần Thanh Dung (2007), Chế tạo và nghiên
cứu tính chất các hạt nano Fe3O4 ứng dụng trong y sinh học, Tạp chí Khoa học, Đại
học Quốc gia hà Nội.
4. Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Hoàng Hải, Trần Mậu Danh (2005), Chế tạo và ứng
dụng hạt nano từ tính trong sinh học,Báo cáo Hội nghị Vật lý toàn quốc lần thứ IV,
Hà Nội.
5. Lê Minh Hải (2008), Chế tạo hạt nano Fe3O4 bằng phương pháp thủy nhiệt và
ứng dụng bước đầu,Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên,
ĐHQGHN.
6. Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Châu, Nguyễn Hoàng Lƣơng, Nguyễn Thị Vân Anh,
Phan Tuấn Nghĩa, Mai Anh Tuấn (2007), Ứng dụng của hạt nano ôxit sắt từ để tách
chiết DNA, đếm tế bào bạch cầu và cải tiến quá trình xử lý nước nhiễm bẩn, Hội
nghị vật lý chất rắn toàn quốc lần thứ 5-Vũng Tàu 12-14/11/2007, tr. 18.
7. Nguyễn Thị Hiền (2007), Tổng hợp chất lỏng từ dùng làm chất tăng tính tƣơng
phản cho ánh cộng hƣởng từ, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Cần Thơ.
8. Nguyễn Đăng Phú (2007), Chế tạo hạt nano từ tính Fe3O4, SiO2/ Fe3O4, nghiên
cứu khả năng chống ôxi hóa của hạt nano từ tính SiO2/ Fe3O4 và ứng dụng hạt nano
từ tính Fe3O4 trong việc xử lý nước bị nhiễm Asenic, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng
ĐHKHTN-ĐHQGHN.

20. Rosensweig, R.E (1985), Ferrohydrodynamics, Cambridge University Press.
21. Salabas Elena – Lorena (2004), Structural and magnetic investigations of
magnetic, Duisburg.

10


Luận văn thạc sỹ

Nguyễn Văn Cƣờng

22. Shouheng Sun (2003), Monodisperse M.Fe2O4 (M=Fe, Co, Mn) Nanoparticles,
JACS articles
23. Tartaj, P., MoralesM.d.P., S. Veintemillas-Verdaguer, T. Gonzalez-Carreno, and
C.J. Serna (2003), Appl. Phys., 36 R182.
24. Tebble R.S., Craik D.J. (1969), Magnetic Materials, John Wiley and Sons Ltd.

11