Nghiên cứu chế tạo dây nano CoNiP

- Giới thiệu về dây nano.
- Các dây nano tạo mảng và phân tán.
- Các dây nano một đoạn, nhiều đoạn và nhiều lớp..
- Tầm quan trọng của dây nano từ tính.
- Một số ứng dụng của dây nano từ tính.
- Tính chất từ của dây nano từ tính.
- Trang Hình 1.1: (a) Dây nano Ni đƣợc tạo mảng có đƣờng kính 200nm.
- (b) Dây nano Co bị phân tán có đƣờng kính khoảng 70nm.
- 4 Hình 1.2: (a) Dây nano Ni một đoạn (b) Dây nano Ni-Au hai đoạn (c) Dây nano nhiều lớp Co - Cu.
- Hình 1.4: (a) Sự tƣơng tự giữa một mã vạch tiêu chuẩn và một đoạn dây nano kim loại đƣợc mã hóa.
- (b) Sơ đồ xét nghiệm miễn dịch tầng trung gian đƣợc thực hiện trên một dây nano.
- Hình 1.5: Chức năng hóa của các dây nano Au - Ni.
- 9 Hình 1.7: Hình ảnh (a) quang học, (b)SEM của dây nano nhiều đoạn Ag/ Au có đƣờng kính khoảng 550 nm Au và các đoạn Ag dài nm (từ dƣới lên trên.
- Hình1.9: Những chu trình từ trễ của một mảng dây nano Ni .
- Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lắng đọng điện hóa chế tạo dây nano.
- Hình 3.4: Ảnh SEM của dây nano CoNiP đƣợc lắng đọng ở pH = 5,5 trong thời gian 20 phút.
- Hình 3.5: Ảnh EDS của dây nano CoNiP.
- Chế tạo các dây nano có tốc độ phát triển nhanh, phƣơng pháp này cũng không tốn thời gian.
- Để tìm hiểu về phƣơng pháp lắng đọng điện hóa và một số tính chất của dây nano từ tính, những thí nghiệm ban đầu về việc chế tạo dây CoNiP có kích thứớc nano đã đƣợc tiến hành.
- Chính vì vậy nhiệm vụ của luận văn này là: “Nghiên cứu chế tạo dây nano CoNiP”..
- Giới thiệu về dây nano..
- Trong nhiều trƣờng hợp riêng biệt, các dây nano từ có tính trật tự cao đã đƣợc tính đến.
- Dây nano từ tính là một dạng của hạt từ tính.
- Các dây nano từ tính sở hữa các tính chất đặc biệt, đó là sự khác nhau hoàn toàn giữa các vật liệu sắt từ dạng khối là hạt hình phỏng cầu và màng mỏng.
- Hầu hết các dây nano từ tính đƣợc sử dụng trong sinh y là các thanh kim loại hình trụ đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp điện hoá trên các tấm xốp có các lỗ kích thƣớc nano.
- Cần lƣu ý rằng cả dây nano từ đơn thành phần và dây nano từ nhiều đoạn đều đƣợc sử dụng rộng rãi trong cả nghiên cứu khoa học và ứng dụng thực tế.
- không từ tính của dây nano nhiều đoạn[5].
- Nhiều nỗ lực đã đƣợc thực hiện để phát triển các phƣơng pháp tổng hợp, chế tạo và điều khiển các dây nano từ để có thể ứng dụng đƣợc trong các lĩnh vực khác..
- Các dây nano tạo mảng và phân tán..
- Hình 1.1(a) chỉ ra một ví dụ về mảng dây nano Ni có đƣờng kính khoảng 200 nm.
- Cần lƣu ý rằng dây nano Ni biểu diễn trên hình 1.1(a) đƣợc tạo thành mảng một cách ngẫu nhiên.
- Trên hình 1.1(b) biểu diễn dây nano Co phân tán rời rạc có đƣờng kính 70nm.
- Trong các ứng dụng y sinh, các dây nano thƣờng bị treo lơ lửng trong các dung dịch[1,2]..
- Hình 1.1: (a) Dây nano Ni được tạo mảng có đường kính 200nm.
- (b) Dây nano Co bị phân tán có đường kính khoảng 70nm..
- Hình 1.2:(a) Dây nano Ni một đoạn .
- (b) Dây nano Ni-Au hai đoạn;.
- (c) Dây nano nhiều lớp Co-Cu..
- Hình 1.2(a) biểu diễn một phần dây nano Ni một đoạn.
- Cần lƣu ý rằng, dây nano một đoạn có thể đƣợc làm từ nguyên tố đơn lẻ nhƣ kim loại, hợp kim hoặc oxit..
- Hình 1.2(b) biểu diễn một phần dây nano Ni - Au hai đoạn.
- Tầm quan trọng của dây nano từ tính..
- Một số ứng dụng của dây nano từ tính..
- Các dây nano từ tính có thể đƣợc sử dụng trong phân tách các phân tử sinh học hiệu suất cao.
- Cả các dây nano từ tính một đoạn và dây nano từ tính nhiều đoạn đều đƣợc sử dụng để phân tách tế bào.
- Nói chung, các dây nano từ tính tốt hơn các hạt nano từ tính trong việc phân tách tế bào.
- Có thể thao tác các phân tử sinh học bằng cách sử dụng các dây nano từ tính dƣới tác động của từ trƣờng ngoài, điều này là cơ sở của nhiều ứng dụng y sinh của các dây nano từ tính..
- Trong hình 1.3 là trƣờng hợp phân tách tế bào bằng cách sử dụng các dây nano nhiều đoạn[9]..
- Nhƣ biểu diễn trên hình 1.2, có thể sử dụng các dây nano nhiều lớp nhƣ một chất nền trong bộ điều khiển cảm biến sinh học để xét nghiệm miễn dịch tầng trung gian.
- Tok và các cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng của các dây nano kim loại nhiều lớp trong mẫu treo cho xét nghiệm miễn dịch nhanh và chính xác[15]..
- Hình 1.4: (a) Sự tương tự giữa một mã vạch tiêu chuẩn và một đoạn dây nano kim loại được mã hóa.
- trên một dây nano..
- Phân phối gen bằng cách sử dụng các dây nano từ tính nhiều đoạn có rất nhiều thuận lợi.
- Tuy nhiên, trong chế tạo dây nano nhiều đoạn, có thể kiểm soát chính xác vật liệu của mỗi đoạn và các tính chất của chúng ở quy mô kích thƣớc nano.
- Hơn nữa, các dây nano nhiều đoạn có thể cung cấp các chức.
- Hình 1.5: Chức năng hóa của các dây nano Au - Ni[9]..
- Dây nano được ủ với AEDP.
- đã nghiên cứu việc ứng dụng của các dây nano Au/Ni tổng hợp tĩnh điện cho mục đích điều trị[9].
- Hình 1.5 cho thấy các phƣơng pháp cho plastic DNA liên kết có chọn lọc và protein liên kết với các dây nano Au/Ni.
- Sau khi các dây nano đƣợc di chuyển ra khỏi mẫu, đoạn Ni của dây có chức năng với 3- [(2-aminoethyl) dithiol.
- Đoạn Au của dây nano sau đó có chức năng với transferrin (transferring là một protein tế bào mục tiêu và bị biến đổi hoá học với thiol)..
- Hình 1.6 mô tả một ví dụ về mũi dây nano Co và sử dụng nó trong việc tạo ảnh của hiển vi lực từ (MFM).
- Có lẽ ứng dụng đơn giản nhất của các dây nano kim loại (MNWs) nhiều đoạn là trong trƣờng hợp dán nhãn sinh học.
- Hình 1.7:Hình ảnh (a) quang học, (b)SEM của dây nano nhiều đoạn Ag/Au có đường kính khoảng 550 nm Au và các đoạn Ag dài nm (từ dưới lên trên).
- học của dây nano 3 kim loại[3]..
- Tính chất từ của dây nano từ tính..
- Đối với mảng các dây nano, tƣơng tác giữa các dây nano đơn lẻ có thể ảnh hƣởng tới quá trình từ trễ..
- Hình1.9: Những chu trình từ trễ của một mảng dây nano Ni[13]..
- Đường kính của các dây nano là 100 nm, chiều dài của chúng là 1 µm..
- (a) Từ trường đặt vào H song song với trục của các dây nano;.
- (b) trường hợp H đặt vào vuông góc với trục của các dây nano..
- Tính từ của một mảng dây nano chủ yếu đƣợc xác định bằng hai thông số..
- Thứ nhất là tính chất từ của các dây nano đơn.
- Thứ hai là tƣơng tác giữa các dây nano đơn có từ tính, liên quan tới các thông số hình học của mảng dây nano..
- Việc chế tạo bằng phƣơng pháp lắng đọng điện hóa mang lại nhiều tiện lợi hơn so với các phƣơng pháp khác và nó đã đƣợc sử dụng rất phổ biến trong chế tạo các dây nano kim loại.
- Hơn nữa, đối với phƣơng pháp này có thể tạo ra đƣợc các dây nano từ tính nhiều đoạn một cách dễ dàng bằng việc thay đổi dung dịch lắng đọng và thế lắng đọng..
- Trong hình 1.11a là cấu tạo một tế bào điện hóa điển hình của thực nghiệm chế tạo dây nano.
- Các khuôn dùng để chế tạo dây nano đƣợc sử dụng là các tấm Polycarbonate (PC) có kích thƣớc khoảng 100 nm.
- Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm lắng đọng điện hóa chế tạo dây nano..
- Các mẫu dây nano CoNiP đƣợc chế tạo và nghiên cứu với các bƣớc nhƣ sau:.
- Hình thái học các dây nano CoNiP đã đƣợc nghiên cứu bằng kính hiển vi quét điện tử (SEM)..
- Các thành phần nguyên tố cấu thành các dây nano đƣợc đo thông qua phổ tán sắc năng lƣợng (EDS)..
- Bằng việc so sánh kết quả phân tích điện thế này với kết quả phân tích hệ Co-Ni , ta có thể thấy cấu trúc dây nano CoNiP bắt đầu hình thành tại -0,5 V.
- Từ kết quả trên ta thấy những dây nano này đƣợc tạo ra rất đều.
- Ta có thể nói rằng đã chế tạo đƣợc dây nano CoNiP bằng phƣơng pháp lắng đọng điện hóa..
- Hình 3.4: Ảnh SEM của dây nano CoNiP được lắng đọng ở pH = 5,5 trong thời gian 20 phút..
- Hình 3.5: Ảnh EDS của dây nano CoNiP..
- Kết quả thu đƣợc nhƣ hình 3.5, từ ảnh EDS của dây nano CoNiP ta thấy ngoài các thành phần Co, Ni, P ta còn thấy có các nguyên tố khác nhƣ Si, Ca, Mg, Na….
- Hình 3.7 cho thấy sự phụ thuộc của thành phần lắng đọng vào giá trị pH trong việc chế tạo dây nano CoNiP.
- Sự khác nhau về cấu trúc tinh thể đƣợc quan sát thấy trong 6 mẫu, cấu trúc tinh thể của dây nano CoNiP phụ thuộc rất nhiều vào độ pH của dung dịch điện phân..
- Khi giá trị pH của dung dịch tăng từ 4,5 đến 6,5, dây nano CoNiP có đỉnh nhiễu xạ (002) rất lớn, xuất hiện thêm đỉnh (100) và pha NiP hay Ni..
- Sau khi chế tạo dây nano CoNiP trên khuôn PC, tôi đã cắt mẫu với kích thƣớc (1cm x 1cm) gắn vào đế thuỷ tinh rồi sử dụng để đo tính chất từ bằng từ kế mẫu rung (VSM), kết quả thu đƣợc.
- Hình 3.9 cho ta các đƣờng từ trễ các dây nano với các giá trị pH khác nhau: pH = 2,0.
- Kết quả trên ta thấy các dây nano có dị hƣớng đơn trục rất cao, mặc dù các kết quả đo là đối với một đám các dây nano.
- Tìm hiểu tổng quan về dây nano từ tính, một số các đặc điểm của dây nano từ tính, đặc biệt là dây nano CoNiP..
- Tìm hiểu một số ứng dụng của dây nano từ tính và các phƣơng pháp thực nghiệm..
- Chế tạo thành công dây nano CoNiP bằng phƣơng pháp lắng đọng điện hóa với kích thƣớc 100 nm và chiều dài là 3µm..
- Cấu trúc tinh thể của dây nano CoNiP phụ thuộc vào độ pH của dung dich điện phân với hƣớng tinh thể chính là hcp (002..
- Tìm hiểu về tính chất từ của dây nano từ tính, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng đại học Khoa học tự nhiên, Đại học QGHN..
- [2] Vũ Thị Thanh (2012), Nghiên cứu chế tạo dây nano CoPtP bằng phương pháp điện hoá, khóa luận tốt nghiệp, trƣờng đại học Khoa học tự nhiên, Đại học QGHN.