Tổng hợp nanocomposite trên cơ sở Ag/PVA bằng phương pháp hóa học với tác nhân khử là hydrazin...

BK TP HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

NANOCOMPOSITES METAL – POLYMER GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HẠNH HVTH: PHAN NGUYỄN THU XUÂN

1

2

Một số định nghĩa Composite

Composite: vật liệu tổng hợp từ

nhiều vật liệu khác nhau tạo nên, có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu.

3

Một số định nghĩa Nanocomposite Nanocomposite: - Thành phần cốt (sợi, hạt...): đảm bảo những

tính năng cơ học cần thiết.

- Thành phần nền kết dính: đảm bảo sự liên kết và hài hòa giữa các thành phần với nhau.

- Các chất xúc tác

4

Một số định nghĩa Nanocomposite kim loại – polymer Nanocomposite kim loại – polyme: polyme đóng vai trò như một chất bao bọc bên ngoài và ổn định hạt kim loại

bên trong.

5

Chế tạo Nanocomposite kim loại – polymer Phương pháp in-situ: monome được trùng hợp, ion kim loại được

đưa vào trước hay sau quá trình trùng hợp. Sau đó ion kim loại trong nền polyme được khử để hình thành hạt nano

6

Chế tạo Nanocomposite kim loại – polymer Phương pháp ex-situ: hạt nano kim loại được tổng hợp trước và

bề mặt được thụ động hữu cơ, được phân tán vào dung dịch polyme hay dịch monome sau đó tiến hành trùng hợp.

7

Phương pháp tổng hợp Phương pháp khử hoá học

8

9

Tính chất của nano

Hiệu ứng kích thước Hiệu ứng bề mặt Tính chất quang

Tính chất xúc tác Tính chất nhiệt

Tính chất điện Plasmon Chấm lượng tử

10

Một số phương pháp điều chế hạt nano Bạc

Phương pháp ăn mòn laser Phương pháp khử hoá học

Phương pháp vật lý Phương pháp hoá lý Phương pháp sinh học

11

ỨNG DỤNG TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE AG/PVA

12

13

KẾT QUẢ TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE AG/PVA

Phản ứng tạo hạt nano Ag trong môi trường PVA

14

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS

Phổ UV – Vis của dung dịch PVA

15

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS

Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO3

16

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS

Phổ UV – Vis của dung dịch AgNO3/PVA

17

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS

Phổ UV – Vis của dung dịch nanocomposite AgNO3/PVA

18

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS Nhận xét: Các dung dịch PVA, AgNO3 và AgNO3/PVA không thấy đỉnh hấp thụ trong vùng bước sóng từ 390 ÷ 450nm.

Dung dịch nanocomposite có một đỉnh rất rõ ở bước sóng 415.5nm trong dải bước sóng đo từ 190 ÷ 700nm.

Như vậy, kết luận trong dung dịch đã có sự hiện diện của các hạt nano Ag sau phản ứng khử AgNO3 trong PVA, đỉnh hấp thu này là kết quả của hiện tượng cộng hưởng plasmon xảy ra trên bề mặt của các hạt nano Ag.

19

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS

Phổ UV – Vis của dd nanocomposite (1 ÷ 7%) bước sóng từ 350 ÷ 700nm.

20

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS Nhận xét: Hàm lượng AgNO3 trong hỗn hợp AgNO3/PVA tăng (từ 1 ÷ 7%) thì độ hấp thụ của nanocomposite Ag/PVA cũng tăng dần và đỉnh

hấp thụ của nanocomposite Ag/PVA cũng dịch chuyển dần theo các bước sóng lớn hơn (từ 419 ÷ 436,5nm).

Hàm lượng AgNO3 tăng, các hạt Ag tạo thành dễ dàng tụ hợp lại với nhau hơn, dẫn tới kích thước của hạt nano Ag cũng tăng lên.

21

KẾT QUẢ Kết quả chụp TEM

Hạt nano Ag trong nanocomposite (1%) (thang đo 50nm)

22

KẾT QUẢ Kết quả chụp TEM

Hạt nano Ag trong nanocomposite (4%)

23

KẾT QUẢ Kết quả chụp TEM

Hạt nano Ag trong nanocomposite (6%) (thang đo 100nm)

24

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS Nhận xét: Hàm lượng AgNO3 là 1% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu kích thước trong khoảng từ 10 ÷ 30nm và phân bố đều trong composite.

Hàm lượng AgNO3 là 4% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu kích thước từ 10 ÷ 50nm, phân bố không đều, có hiện tượng dính tụ.

Hàm lượng AgNO3 là 6% so với PVA, các hạt nano Ag có hình cầu kích thước từ 10 ÷ 50nm và kết dính lại với nhau.

25

KẾT QUẢ Kết quả chụp phổ UV – VIS Nhận xét: Như vậy, khi hàm lượng AgNO3 tăng thì kích thước hạt nano Ag cũng tăng theo, kết quả này phù hợp với kết quả chụp UV – Vis. Và khi

hàm lượng AgNO3 nhỏ(1%) thì độ phân bố của hạt nano Ag đều, nhưng khi hàm lượng AgNO3 tăng (4%) thì có hiện tượng kết dính lại với nhau và khi hàm lượng AgNO3 tăng lên 6% thì các hạt nano Ag kết dính lại với nhau.

26

KẾT LUẬN

Đã tổng hợp nanocomposite trên cơ sở Ag/PVA bằng phương pháp hóa học với tác nhân khử là hydrazin hydrat Nanocomposite Ag/PVA được kiểm tra bằng phổ UV – Vis, XRD, TEM và TGA để rút ra được sự thay đổi về tính chất của hạt nano.

parameter inwater/ oid microemusion, Material Sciene and Engineer B 142 (2007), 1- 15.

[21] Shin HS, Yang HJ, Kim SB, Lee MS, Mechanism of growth of colloidal silver nanoparticles 27 stabilized by polyvinyl pyrrolidone in gamma – irradiated silver nitrate solution, J. Colloid interface

TÀI LIỆU THAM KHẢO Sci.274 (2004) 89.

[22] Dewu Long, Guozhong Wu and Shimou Chen, Preparation ofoligochitosan stabilized silver nanoparticle by gamma irradiation, Radiation Physics and Chemistry 76 (2007) 1126 – 1131.

[23] T.Tsuji, T. Kakita and M. Tsuzi, preparation of nano-size Paticles of Silver with Femtosecond laser Ablation in Wate, J. Appl. Surt. Sci. 206(2003) 314.

[24] Mukherjee, A.Ahmad, D.Mandal, S.Senapati, SR.Sainkar, M.I.Khan, R.Parishcha, P.V.Ajatkumar, M.Alam, R.Kuma and M.Sastry, Fungus – Mediated Synthetic of Silver Nanoparticles and Their Immobilization in the Mycelial Matrix: A Novel Biological Approach to Nanoparticle synthesis, Nano lett.

1. (2001)515.

[25] A.Ahmad, P. Mukherjee, S.Senapati, D. Mandal, M.IKhan, R.Kumar and M.Sastry, Extracellular biosynthesis of silver nanoparticles using the fungus Fusarium oxysporrum, Colloids and Surfaces: Biointerfaces 28 (2003) 313 -318. -72-

28