TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU
ĐIỀU CHẾ NANO BẠC BẰNG PHƯƠNG
PHÁP KHỬ HÓA HỌC
Chuyên ngành SƯ PHẠM HÓA HỌC
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
ThS. NGUYỄN MỘNG HOÀNG
NGUYỄN NGỌC THI
MSSV: B1208119
Lớp: Sư phạm Hóa học K38
CẦN THƠ, 2016
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình hoàn thành đề tài nghiên cứu, tôi đã học hỏi được nhiều kiến
thức và kinh nghiệm.Đó sẽ là hành trang hữu ích cho tôi bước vào đời. Bên cạnh
những cố gắng, nỗ lực và học hỏi của bản thân, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ tận
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày … tháng … năm….
Giảng viên hướng dẫn
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
ii
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày … tháng … năm….
Giảng viên phản biện
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
iv
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................ ii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN........................................................... iii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN............................................................iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN ..................................................................................................v
MỤC LỤC ......................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ix
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................x
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... xii
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI ...................................................................................................1
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ....................................................................................... 2
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................................................ 2
PHẦN NỘI DUNG..........................................................................................................3
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN ............................................................................................ 3
1.1. Vật liệu nano ...........................................................................................................3
1.1.1. Khái niệm vật liệu nano ........................................................................................ 3
1.1.2. Phân loại ...............................................................................................................3
1.1.2.1. Theo hình dáng của vật liệu ...............................................................................3
1.1.2.2. Theo cấu trúc của vật liệu...................................................................................3
1.1.2.1. Theo tính chất của vật liệu ở kích thước nano ...................................................3
1.1.3. Ưu điểm của vật liệu nano ....................................................................................4
1.1.4. Các phương pháp chế tạo nano kim loại .............................................................. 5
1.1.4.1. Phương pháp từ trên xuống (top – down) .......................................................... 5
1.1.4.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom – up) ............................................................. 5
1.2. Vật liệu nano bạc ....................................................................................................6
1.7.4. Một số lĩnh vực khác .......................................................................................... 15
CHƯƠNG 2.THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 16
2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................................................................... 16
2.1.1. Hóa chất ..............................................................................................................16
2.1.2. Thiết bị ................................................................................................................16
2.1.3. Thiết bị phân tích ................................................................................................ 16
2.2. Đánh giá độ tin cậy của máy quang phổ UV-Vis .................................................16
2.2.1. Nguyên tắc ..........................................................................................................16
2.2.2. Tiến hành ............................................................................................................17
2.2.2.1. Chuẩn bị dãy dung dịch protein chuẩn ............................................................. 17
2.2.2.2. Chuẩn bị dung dịch phân tích ...........................................................................17
2.3. Kết quả đánh giá độ tin cậy của máy quang phổ UV-Vis ....................................17
2.4. Quy trình điều chế nano bạc .................................................................................18
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
vii
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
2.4.1. Điều chế nano bạc sử dụng chất khử NaBH4 ..................................................... 18
2.4.2. Điều chế hạt nano bạc sử dụng chất khử citrat ................................................... 19
2.5. KHẢO SÁT YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH NANO BẠC
2.5.1. Sử dụng chất khử NaBH4 ................................................................................... 20
2.5.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khử NaBH4 ..........................................20
2.5.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng PVA ................................................................ 20
2.5.1.3. Khảo sát tỉ lệ AgNO3/NaBH4 (tính theo số mol) ..............................................21
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Nguyên nghĩa
STT
Từ viết tắt
1
PVA
2
AgNPs
Bạc nano
3
UV-Vis
Ultraviolet – Visible
4
TEM
Bảng 2.4. Kết quả đo UV-Vis của mẫu protein chuẩn ..................................................17
Bảng 2.5. Điều kiện khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khử NaBH4 đến quá trình
hình thành nano bạc. ......................................................................................................20
Bảng 2.6. Điều kiện khảo sát ảnh hưởng của lượng PVA đến quá trình hình thành nano
bạc. .................................................................................................................................21
Bảng 2.7. Điều kiện khảo sát tỉ lệ mol AgNO3/NaBH4 .................................................21
Bảng 2.8. Điều kiện khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình hình
thành nano bạc ...............................................................................................................21
Bảng 2.9. Điều kiện khảo sát ảnh hưởng của nồng độ natri citrat đến quá trình hình
thành nano bạc ...............................................................................................................22
Bảng 2.10. Điều kiện khảo sát tỉ lệ mol AgNO3/natri citrat ..........................................22
Bảng 2.11. Điều kiện khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình hình
thành nano bạc ...............................................................................................................22
Bảng 3.1. Kết quả bước sóng cực đại và độ hấp thu cực đại của mẫu nano bạc với nồng
độ NaBH4 thay đổi .........................................................................................................24
Bảng 3.2. Kết quả bước sóng cực đại và độ hấp thu cực đại của mẫu nano bạc với nồng
độ citrat thay đổi ............................................................................................................25
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng PVA ................................................27
Bảng 3.4. Kết quả bước sóng cực đại và độ hấp thu cực đại của mẫu nano bạc tương
ứng tỉ lệ AgNO3/NaBH4 ................................................................................................ 28
Bảng 3.5. Kết quả bước sóng cực đại và độ hấp thu cực đại của mẫu nano bạc tương
ứng tỉ lệ AgNO3/Natri citrat .......................................................................................... 30
Bảng 3.6. Kết quả bước sóng cực đại và độ hấp thu cực đại của mẫu nano bạc theo thời
gian phản ứng ................................................................................................................31
Bảng 3.7. Kết quả đo UV-Vis của hệ nano bạc với thời gian phản ứng thay đổi .........32
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
x
Hình 3.5. Màu của dung dịch nano bạc với lượng PVA khác nhau .............................. 28
Hình 3.6. Phổ UV-Vis của hệ nano tương ứng theo tỉ lệ AgNO3/NaBH4 ..................... 29
Hình 3.7. Màu của dung dịch nano bạc tổng hợp theo tỉ lệ AgNO3/NaBH4 .................29
Hình 3.8. Phổ UV-Vis của hệ nano tương ứng theo tỉ lệ AgNO3/Natri citrat ...............30
Hình 3.9. Màu của dung dịch nano bạc tổng hợp theo tỉ lệ AgNO3/Natri citrat ...........30
Hình 3.10. Phổ UV-Vis của hệ nano tương ứng theo thời gian ....................................31
Hình 3.11. Màu của dung dịch nano bạc tổng hợp bằng NaBH4 theo thời gian ...........32
Hình 3.12. Phổ UV-Vis của hệ nano tương ứng theo thời gian ....................................33
Hình 3.13. Màu của dung dịch nano bạc tổng hợp bằng citrat theo thời gian ..............33
Hình 3.14. Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc của bước sóng hấp thu cực đại vào điều kiện
lưu trữ theo thời gian .....................................................................................................34
Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thu cực đại vào điều kiện lưu trữ
theo thời gian .................................................................................................................35
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
xii
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
PHẦN MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ ngày xưa bạc đã được biết là một tác nhân kháng khuẩn, diệt khuẩn tự nhiên
nên được dùng để làm các dụng cụ sinh hoạt và chữa bệnh. Nhưng việc sử dụng vật
liệu bằng bạc không được phổ biến do giá thành cao. Ngày nay, khi công nghệ nano ra
đời ứng dụng của bạc đã phát triển lên một tầm cao mới.
Dựa trên tính chất diệt khuẩn tuyệt vời, hạt nano bạc được ứng dụng nhiều
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
kiện lưu trữ.Đánh giá các tính chất của sản phẩm nhằm đưa ra điều kiện tốt nhất để
tổng hợp hạt nano bạc.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Bước đầu nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế bạc nano
+ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khử (NaBH4, C6H5Na3O7).
+ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định PVA.
+ Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ AgNO3 và chất khử.
+ Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng.
- Đánh giá tính chất của sản phẩm :
+ Ngoại quan.
+ Phổ hấp thuUV-Vis.
- Kiểm tra độ bền của sản phẩm: theo thời gian và điều kiện lưu trữ.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Bạc nitrat, natri bohiđrua, natri citrat và polyvinylancol.
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
2
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
3
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
1.1.3. Ưu điểm của vật liệu nano
Tính chất vật lý nổi bật của hạt nano về màu sắc đã được biết từ thời La Mã,
người ta sử dụng những hạt kim loại kích thước nhỏ làm màu sắc cho cửa kính. Ví dụ:
tạo màu vàng từ nano Agvà màu hồng ruby từ nano Au.
Vật liệu có chứa cấu trúc nano có thể cứng hơn nhưng lại bền hơn vật liệu khối.Các
hạt nano phân tán trên một nền thích hợp sẽ tạo ra các loại vật liệu compozit siêu cứng.
Vật liệu nano có diện tích mặt ngoài rất lớn làm tăng hoạt tính so với dạng khối
nên rất lý tưởng dùng vào chức năng xúc tác cho phản ứng hóa học, hấp phụ, liệu pháp
mỹ phẩm…
Sự khác biệt về tính chất của vật liệu nano so với vật liệu khối bắt nguồn từ 2
nguyên nhân sau đây:
- Hiệu ứng bề mặt: khi vật liệu có kích thước nhỏ (cỡ nm), số nguyên tử ở trên
hoặc ở gần bề mặt là rất lớn, ví dụ như hạt có kích thước 1nm thì có 90% nguyên tử ở
bề mặt (Bảng 1.1). Các nguyên tử trên bề mặt đóng vai trò như các trung tâm hoạt
động vì vậy vật liệu nano có hoạt tính hóa học rất cao.
Hiệu ứng có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ
tăng lên đáng kể và trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nm
khác biệt so với vật liệu dạng khối. Hiệu ứng bề mặt luôn có tác dụng với tất cả các giá
trị khác nhau của kích thước, hạt càng nhỏ thì hiệu ứng này càng tăng và ngược lại.Vật
liệu khối cũng có hiệu ứng bề mặt nhưng rất nhỏ thường bị bỏ qua.
Bảng 1.1.Sự liên quan giữa kích thước và số nguyên tử trên bề mặt[2].
thước này thì tính chất của nó sẽ thay đổi khác hẳn vật liệu khối.
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
4
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó có thể so sánh được với
kích thước tới hạn của các tính chất điện, từ, quang,… của vật liệu[3].
1.1.4. Các phương pháp chế tạo nano kim loại
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để chế tạo hạt nano kim loại, xét tổng thể các
phương pháp đó đều bắt nguồn từ hai phương pháp chính: phương pháp từ dưới lên và
phương pháp từ trên xuống.
1.1.4.1. Phương pháp từ trên xuống (top – down)
Đây là phương pháp chế tạo vật liệu nano từ vật liệu khối ban đầu.
a. Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu dạng khối với
kết cấu hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano.
b. Ưu điểm:
- Đơn giản, rẻ tiền nhưng khá hiệu quả.
- Hạt nano có kích thước tương đối nhỏ 10÷100nm.
- Có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn.
c. Nhược điểm:
- Trang thiết bị phức tạp.
- Các hạt tạo thành tính đồng nhất không cao.
- Tiêu tốn nhiều năng lượng
→ Vì thế phương pháp này ít được sử dụng trong thực tế.
1.1.4.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom – up)
1.2. Vật liệu nano bạc
1.2.1. Khái niệm
Vật liệu nano bạclà vật liệu chứa các hạt bạc ở kích thước nano từ 1÷100nm.
1.2.2. Tính chất của hạt nano bạc
Bạc ở kích thước nano đạt giá trị tới hạn của các tính chất điện, từ, quang,… nên
nano bạc sẽ có những tính chất vật lý khác với bạc dạng khối. Một số tính chất của
nano bạc.
1.2.2.1. Tính dẫn điện
Tính dẫn điện của kim loại rất tốt, hay điện trở của kim loại nhỏ nhờ vào mật độ
điện tử tự do cao trong nó. Điện trở của kim loại ở kích thước vĩ mô tuân theo định luật
Ohm: U = IR, trong đó R là điện trở của kim loại, I là cường độ dòng điện và U là hiệu
điện thế. Định luật Ohm cho thấy đường I-U là một đường tuyến tính. Nếu ta giảm kích
thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim
loại (thường có giá trị từ một đến vài trăm nm) thì định luật Ohm không còn đúng nữa.
Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Và xuất
hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn Coulomb làm cho đường I-U bị nhảy bậc.
1.2.2.2. Tính dẫn nhiệt
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các
nguyên tử trong mạng tinh thể.Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các
nguyên tử lân cận có liên kết mạng gọi là số phối trí.Các nguyên tử trên bề mặt vật liệu
sẽ có số phối trí nhỏ hơn số phối trí của các nguyên tử ở bên trong nên chúng có thể dễ
dàng tái sắp xếp để có thể ở trạng thái khác hơn.Như vậy, nếu kích thước của hạt nano
bạc giảm thì nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm[15].
1.2.2.3. Tính chất từ
Bạc có tính nghịch từ ở trạng thái khối do trong mỗi nguyên tử cô lập, momen từ
spin của các cặp điện tử bù trừ lẫn nhau, tổng vectơ từ quỹ đạo và từ spin của toàn bộ
điện tử bằng 0. Khi vật liệu thu nhỏ kích thước thì sự bù trừ trên sẽ không toàn diện
nữa và vật liệu có từ tính tương đối mạnh.
1.2.2.4. Cộng hưởng plasmon (tính chất quang học)
Trong một số ứng dụng thực tiễn của hạt nano bạc thì có một số ứng dụng dựa
xâm nhập vào màng tế bào vi sinh vật vô hiệu hóa tất cả các enzym cần thiết cho sự
trao đổi oxy của vi khuẩn, vi rút và nấm. Đó là một kháng sinh tự nhiên và rất mạnh,
có khả năng ngăn phòng ngừa mọi sự truyền nhiễm. Ngoài ra, các hạt nano bạc cũng
sẽ giúp tạo ra các oxygen hoạt tính từ trong không khí hay từ trong nước từ đó phá hủy
những màng tế bào của vi khuẩn.
1.3. Một số phương pháp tổng hợp bạc
Có 2 phương pháp để điều chế hạt nano kim loại bạc: phương pháp từ dưới lên
và phương pháp từ trên xuống.
Phương pháp từ dưới lên “bottom-up” là phương pháp tạo hạt nano từ các
nguyên tử hoặc ion kết hợp lại với nhau.Phương pháp từ trên xuống “top-down” là
phương pháp tạo các hạt nano từ vật liệu khối ban đầu.
Đối với hạt nano Ag, thường được điều chế bằng phương pháp từ dưới lên.
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
7
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
1.3.1. Phương pháp từ trên xuống (top-down)
Phương pháp ăn mòn laser:
- Vật liệu ban đầu là một tấm bạc được đặt trong một dung dịch có chứa một
chất hoạt hóa bề mặt. Một chùm laser xung có bước sóng 532nm, độ rộng xung là
10sn, tần số 10Hz, năng lượng mỗi xung là 90mJ, đường kính vùng kim loại bị tác
dụng từ 1÷3mM. Dưới tác dụng của chùm laser xung, các hạt nano có kích thước
khoảng 10nm được hình thành và được bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt
CnH2n+1SO4Na với n = 8, 10, 12, 14 với nồng độ từ 0,001M đến 0,1M.
1.3.2.2. Phương pháp vật lý
Đây là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lý như điện tử, sóng điện từ:tia
UV, gamma, tia laser khử ion bạc thành hạt nano bạc.
hν
Ag+ Ag0
Dưới tác dụng của tác nhân vật lý có nhiều quá trình biến đổi của dung môi và
cácchất phụ gia trong dung môi sẽ sinh ra các gốc hóa học có tác dụng khử ion bạc
thành bạc kim loại để chúng kết tụ tạo thành các hạt nano bạc.
Một ví dụ sử dụng phương pháp vật lý để chế tạo hạt nano bạc là dung tia laser
xung có bước sóng 500nm, độ dài xung 6sn, tần số 10Hz, công suất 12÷14mJ, chiếu
vào dung dịch AgNO3 như là nguồn kim loại và natri dodecyl sunfat (SDS) là chất
hoạt hóa bề mặt.
1.3.2.3. Phương pháp hóa lý
Phương pháp này là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lý. Nguyên lý là
dùng phương pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo hạt nano. Phương pháp điện
phân thông thường chỉ có thể tạo được màng mỏng kim loại. Trước khi xảy ra sự hình
thành màng, các nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo các hạt nano bám lên
điện cực âm. Lúc này người ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với xung điện phân
thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch.
Lò vi sóng là một thiết bị gia nhiệt nó cung cấp một lượng nhiệt ổn định và gia
nhiệt đồng đều. Trong phương pháp này, muối bạc và chất khử êm dịu có tác dụng trợ
giúp cho quá trình khử Ag+ về Ag0 như: C2H5OH, HCHO,…
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc điều chế nano bạc
-
Nồng độ chất khử
-
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
Năm 1999, Kan Sen Chou cùng cộng sự tại Khoa công nghệ hóa trường Đại học
Tsing Hua – Đài loan với đề tài “Tổng hợp Ag/PVA, PVP nanocompozit bằng phương
pháp khử hóa học” với nội dung và kết quả như sau:
Nội dung: tổng hợp nano Ag bằng phương pháp khử với tác nhân là
formanđehit trong dung dịch muối AgNO3, môi trường PVA và PVP, khảo sát ảnh
hưởng của môi trường bazơ và tỉ lệ các chất trong quá trình tổng hợp, xác định kích
thước của nano Ag bằng TEM.
Kết quả: sử dụng nồng độ AgNO3 = 0,01M. Tỉ lệ các chất cho quá trình tổng
hợp là: [formanđehit]/[AgNO3] = 4, [NaOH]/[AgNO3] = 1, [Na2CO3]/[Ag] = 1,
PVP/AgNO3 = 9,27; PVA/AgNO3 = 3,37.
Chụp TEM cho thấy kích thước của Ag từ 7÷20nm, cấu trúc nano Ag là cubic.
Năm 2008, Young Key Shim cùng cộng sự tại Trường Hệ Thống Công Nghệ
Nano, Đại Học Inje, Kimhae, Hàn Quốc với đề tài “Tổng hợp nano Ag sử dụng nhóm
chức hiđroxyl và hoạt tính diệt khuẩn của chúng” có nội dung và kết quả:
Nội dung: tổng hợp nano Ag bằng phương pháp khử, sử dụng các hợp chất có
chứa nhóm hiđroxyl như là tác nhân khử và tác nhân bảo vệ. Nghiên cứu các tính chất
quang học, xác định kích thước hạt nano, khả năng sát khuẩn của vật liệu.
Kết quả: vật liệu có cường độ hấp thu ở bước sóng 420nm. Nano Ag có cấu
trúc ở dạng cubic.Nano Ag có độ phân bố kích thước từ 2÷8nm.
Năm 2010, nhóm tác giả Lê Anh Tuấn, Lê Thị Tám, Trần Quang Huy,… tại bộ
môn Khoa Học và Công Nghệ Nano, trường Đại học Công Nghệ Hà Nội, với đề tài:
“Tổng hợp nano bạc với chất ổn định axit oleic và nghiên cứu tính kháng khuẩn của
chúng”.
Nội dung: chế tạo nano bạc với tác nhân khử glucozơ, chất ổn định là axit oleic
và khảo sát tính kháng khuẩn của nano bạc.
Kết quả: thu được hạt nano bạc với kích thước 9÷10nm, cấu trúc ở dạng cubic.
Bước chuyển dời năng lượng: ở điều kiện bình thường, các electron trong phân
tử nằm ở trạng thái cơ bản, khi có ánh sáng kích thích với tần số thích hợp thì các
electron sẽ hấp thu năng lượng và chuyển lên các trạng thái kích thích có mức năng
lượng cao hơn. Theo cơ học lượng tử, ở trạng thái cơ bản các electron được sắp đầy
vào các obitan liên kết 𝜋, 𝜎 hay n có mức năng lượng thấp, khi bị kích thích sẽ chuyển
lên mức năng lượng cao hơn 𝜋 𝜋*, 𝜎 𝜎*, n 𝜋*, n 𝜎*.
1.5.2. Hệ thống máy quang phổ hấp thuUV-Vis
Các thế hệ máy quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis) thường có 3 bộ phận gồm:
1.5.2.1. Nguồn sáng
Thường dùng đèn hồ quang hiđro nặng cho phổ ở vùng tử ngoại (180÷400nm) và
đèn halogen vonfram hoặc đèn thạch anh - iot cho phổ ở vùng khả kiến (trên 400nm).
1.5.2.2. Bộ phận phân tách ánh sáng
Các bức xạ do nguồn cung cấp được bộ tạo đơn sắc tách riêng thành từng giải
sóng hẹp (đơn sắc), được bộ phận chia chùm sáng hướng chùm tia đơn sắc lần lượt qua
cuvet chứa dung môi và cuvet chứa mẫu.
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
11
Luận văn tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Mộng Hoàng
Detector sẽ so sánh cường độ bức xạ đi qua mẫu (It) và đi qua dung môi (I0),
chuyển tín hiệu quang thành tính hiệu điện và tính toán định lượng dựa vào định luật
Lambert - Beer.
1.5.2.3. Detector
Sau khi xuyên qua mẫu, chùm ánh sáng đơn sắc được thu nhận bởi detector. Bộ
dịch keo dựa vào chiều cao giá trị bước sóng hấp thu cực đại ( λ ), mật độ quang (A).
Khi tiến hành đo phổ của các mẫu thì mỗi mẫu sẽ cho ta một dạng phổ có chiều cao
mũi phổ xác định và đặc trưng cho dạng hợp chất đó. Vì thế, khi đo phổ hấp thu của
dung dịch nano bạc ta sẽ thu được dạng phổ có chiều cao mũi phổ cực đại ứng với
bước sóng khoảng 400÷500nm, từ kết quả này sẽ xác định sơ bộ rằng đã chế tạo được
dung dịch nano bạc và suy đoán sự thay đổi kích thước hạt bạc(Hình 1.2) [13].
Với mẫu keo nano bạc chế tạo, pha loãng đi 2 lần bằng nước cất, đưa vào cuvet thạch
anh có chiều dày 1cm, ghi phổ UV-Vis trong dải bước sóng từ 350÷550nm.
SVTH: Nguyễn Ngọc Thi
12
Copyright: Tài liệu đại học ©