Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano lai trên cơ sở hạt nano bạc và nano cacbon định hướng ứng dụng trong kháng khuẩn và cảm biến quang SERS

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NI NGÔ XUÂN ĐINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO LAI TRÊN CƠ SỞ HẠT NANO BẠC VÀ NANO CARBON ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG KHÁNG KHUẨN VÀ CẢM BIẾN QUANG SERS LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NI NGÔ XUÂN ĐINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO LAI TRÊN CƠ SỞ HẠT NANO BẠC VÀ NANO CARBON ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG KHÁNG KHUẨN VÀ CẢM BIẾN QUANG SERS Chuyên ngànhμ Vật liệu điện tử Mư sốμ 62440123 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌCμ 1.
- Các vật liệu nano carbon.
- Vật liệu nano lai giữa ht nano bc và nano carbon (Ag-nC.
- Ch to vật liệu nano lai Ag-nC.
- Ch to vật liệu nano lai Ag/CNTs.
- Ch to vật liệu nano lai Ag/GO.
- Tính cht và tiềm năng ng dng ca vật liệu nano lai Ag-nC.
- Vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- Cu trúc và tính cht ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- nh hng ca pH dung dch đn sự hình thành ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs ầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầ66 2.4.3.
- nh hng ca cht hot động bề mặt đn sự hình thành ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- Vật liệu nano lai Ag/GO.
- Cu trúc và tính cht ca vật liệu nano lai Ag/GO ch to theo phơng pháp quang hóa ầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầ.
- Quy trình ch to vật liệu nano lai Ag/GO.
- Các phơng pháp nghiên cu.
- Cu trúc và tính cht ca vật liệu lai Ag/GO ch to theo phơng pháp thy nhiệt.
- Đánh giá kh năng ng dng ca vật liệu nano lai trong kháng khuẩn và cm bin quang SERS.
- Thử nghiệm ng dng vật liệu nano lai trong kháng khuẩn.
- Thử nghiệm ng dng vật liệu nano lai trong cm bin quang SERS.
- Đặc trng SERS ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- Đặc trng SERS ca vật liệu nano lai Ag/GO.
- 136 vii DANH MC CÁC Kệ HIU VÀ CH VIT TT Ag-NPs: Ht nano bc Ag/MWCNTs Vật liệu lai giữa ht nano bc và ống nano carbon đa tng.
- Ag/GO Vật liệu lai giữa ht nano bc và graphene oxit.
- Ag-nC Vật liệu lai giữa ht nano bc và vật liệu nano carbon.
- Các phơng pháp ch to và kh năng ng dng ca vật liệu nano lai Ag-nC.
- So sánh thông số và kh năng ng dng ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs ch to theo các phơng pháp khác nhau.
- So sánh thông số ca vật liệu nano lai Ag/GO ch to theo các phơng pháp khác nhau.
- Hệ số tăng cng ca các đ ph vật liệu nano (nng độ 10 ppm.
- 1λ Hình 1.10.
- 20 Hình 1.11.
- 22 Hình 1.12.
- 24 Hình 1.13.
- 26 Hình 1.14.
- 28 Hình 1.15.
- 32 Hình 1.16.
- Cu trúc nano lai Ag-nC (Ag/CNTs và Ag/GO.
- 34 Hình 1.17.
- Sơ đ phơng pháp ch to vật liệu nano lai Ag/CNTs.
- 35 Hình 1.18.
- Sơ đ các phơng pháp ch to vật liệu nano lai Ag/GO.
- Sơ đ quy trình ch to vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- 57 Hình 2.10.
- 58 Hình 2.11.
- 58 Hình 2.12.
- 5λ Hình 2.13.
- 5λ Hình 2.14.
- 60 Hình 2.15.
- Quy trình ch to vật liệu nano lai Ag/MWCNTs theo phơng pháp hóa học.
- 61 Hình 2.16.
- 62 Hình 2.17.
- 63 Hình 2.18.
- Ph FTIR ca MWCNT đư bin tính và vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- Ph Raman ca MWCNT đư bin tính và vật liệu nano lai Ag/MWCNT đc kích thích bi ngun laser có bớc sóng 632,8 nm.
- 65 Hình 2.20.
- 67 Hình 2.21.
- nh hiển vi điện tử ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs ch to sử dng đèn bc x UV và cht n đnh bề mặt axit oleic và pH = λ.
- 68 Hình 2.22.
- 68 Hình 2.23.
- 70 Hình 2.24.
- Sơ đ quy trình ch to vật liệu nano lai Ag/GO theo phơng pháp quang hóa.
- nh TEM ca (A) Ag-NPs và (B, C, D) vật liệu nano lai Ag/GO  các độ phóng đi khác nhau.
- Ph FTIR ca GO và vật liệu nano lai Ag/GO.
- Ph tán x Raman ca GO và vật liệu nano lai Ag/GO.
- 82 Hình 3.10.
- Quy trình ch to vật liệu Ag/GO theo phơng pháp thy nhiệt.
- 84 Hình 3.11.
- 86 Hình 3.12.
- 87 Hình 3.13.
- Mô hình tng hp cơ ch kháng khuẩn ca vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- 104 Hình 4.10.
- Mô hình cơ ch kháng khuẩn ca vật liệu GO.
- 104 xii Hình 4.11.
- 105 Hình 4.12.
- Mô hình cơ ch kháng khuẩn ca vật liệu nano lai Ag/GO.
- 106 Hình 4.13.
- 108 Hình 4.14.
- 10λ Hình 4.15.
- 110 Hình 4.16.
- Giá tr cng độ SERS tính toán tơng ng với 3 đnh ph đặc trng ca MB hp ph trên đ có ph vật liệu nano lai Ag/MWCNTs.
- 111 Hình 4.18.
- Giá tr cng độ SERS tính toán tơng ng với 3 đnh ph đặc trng ca MB hp ph trên đ có ph vật liệu nano lai Ag/GO.
- Cơ ch tăng cng tán x Raman bề mặt ca vật liệu nano lai Ag-nC.
- Lý do chọn đ tài Ngày nay với sự phát triển mnh m ca ngành công nghệ nano, các nhà khoa học và các nhà công nghệ đang tập trung nghiên cu và phát triển các ng dng ca vật liệu nano trong rt nhiều lĩnh vực khác nhau nh: y sinh, điện tử, năng lng và môi trng [25, 11λ].
- Trong đó, do hiệu ng kích thớc lng tử và hiệu ng bề mặt nên vật liệu dng ht nano nh ht nano kim loi quỦ (Au, Ag, Ptầ) đang thu hút đc sự quan tâm chú Ủ ca các nhóm nghiên cu trên th giới bi những tiềm năng ng dng ca chúng trong y sinh [11λ].
- Bên cnh đó, do kh năng tơng thích sinh học và tơng thích điện tử mnh nên các vật liệu nano carbon bao gm ống nano carbon (CNTs) và tinh thể 2 chiều graphene oxit (GO) cũng đang đc nghiên cu ng dng trong việc ch to các linh kiện điện tử tiên tin nh cm bin, điốt phát quang (LED .
- Với một Ủ tng nhằm kt hp các đặc tính u việt ca từng vật liệu bao gm kh năng kháng vi sinh vật ca ht nano bc (Ag) với kh năng tơng thích sinh học và tơng thích điện tử ca vật liệu nano carbon (CNTs hoặc GO), cu trúc nano lai giữa ht nano bc và vật liệu nano carbon (Ag-nC) đư đc đề xut nghiên cu, trong đó phn nền là vật liệu nano carbon và phn trên là ht nano bc.
- Các hệ vật liệu nano lai này đc kỳ vọng s có nhiều đặc tính vật lỦ và sinh học tiên tin u việt mới m ra triển vọng ng dng cho nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau.
- Trong đó, vật liệu nano lai dựa trên nền vật liệu nano carbon đang tr thành xu th nghiên cu đc nhiều nhà khoa học quan tâm với hàng lot công bố trên các tp chí có uy tín.
- Những vật liệu nano lai này đư m ra những hớng ng dng đy tiềm năng cho các lĩnh vực diệt khuẩn, cm bin, xử lỦ môi trngầ[52, 72.
- Việt Nam, vật liệu nano lai Ag-nC cũng đư thu hút đc sự quan tâm ca một số nhóm nghiên cu cho ng dng trong các lĩnh vực y t, môi trng, điện tử.
- Năm 2012, nhóm nghiên cu ca PGS.TS Nguyn Đình Lâm ti Đi học Đà Nẵng đư nghiên cu ch to vật liệu nano lai giữa ht nano bc và ống nano carbon (Ag/CNTs) và ng dng xử lỦ nớc nhim khuẩn [1].
- Hệ thống lọc nớc sử dng vật liệu này cho thy kh năng kháng khuẩn đn 95 % với lu lng lọc 40000 L/h.m2.
- Một nghiên cu khác về vật liệu t hp giữa ht nano bc và graphene oxit đư b khử (Ag/rGO) cho cm bin khí amonia đc đa ra bi Trn Quang Trung và các đng nghiệp vào năm 2014 [156].
- Đặc biệt, cm bin dựa trên vật liệu t hp giữa dây nano bc và graphene oxit đư b khử có tín hiệu nhy khí tăng cng hơn (S = 21.
- Các nghiên cu trong và ngoài nớc đư cho thy những đặc tính u việt ca hệ vật nano lai Ag-nC và kh năng ng dng hp dn ca chúng trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ [35, 163].
- Tuy nhiên, các đặc tính ca hệ vật liệu nano lai nh hot tính sinh học và tính cht quang đều ph thuộc mnh vào kích thớc, hình dng, độ phân tán và sự gắn kt bền vững ca ht nano bc trên bề mặt ca vật liệu nền nano carbon hay ph thuộc vào phơng pháp và công nghệ ch to.
- Do vậy, việc ci thiện về phơng pháp ch to để gắn kt ht nano bc với vật liệu nano carbon s giúp chúng ta làm ch quy trình công nghệ và điều khiển đc các tính cht ca vật liệu nano lai.
- Ngoài ra, việc tối u hóa các điều kiện công nghệ và tính cht s giúp triển khai các ng dng thực t ca hệ vật liệu nano lai trong y sinh và cm bin ti Việt Nam.
- Mc tiêu của lun án Với đề tài nghiên cu dự kin  trên, mc tiêu ca luận án đặt ra làμ - Nghiên cu ch to đc các vật liệu nano lai Ag-nC và kho sát các tính cht ca chúng.
- Đnh hớng ng dng các hệ vật liệu nano lai đư ch to trong kháng khuẩn và cm bin quang SERS.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt