ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Nguyễn Duy Thiện
TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO VÀNG TỪ VÀNG KIM LOẠI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA SIÊU ÂM
VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2011
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA VẬT LÝ
Nguyễn Duy Thiện
TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO VÀNG TỪ VÀNG KIM LOẠI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA SIÊU ÂM
VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT.
Chuyên ngành: Vật Lý Chất Rắn
Mã số: 60 4407
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Nguyễn Ngọc Long
Hà Nội – 2011
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Duy Thiện
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẬT LIỆU VÀNG. ....................................................... 5
1.1. Các tính chất cơ bản của vật liệu vàng. ........................................................................... 5
1.1.1. Những tính chất vật lý và hóa học cơ bản. ............................................................... 5
1.1.2. Cấu trúc nguyên tử và tinh thể. ................................................................................. 6
1.2. Hình thái vật liệu nano vàng. ........................................................................................... 8
1.3. Một số tính chất đặc trưng của vật liệu nano vàng. ....................................................... 10
1.3.1. Tính chất điện. ........................................................................................................ 10
1.3.2. Tính chất nhiệt. ....................................................................................................... 11
1.3.3. Tính chất từ. ............................................................................................................ 11
1.3.4. Tính chất quang học. ............................................................................................... 12
1.4. Ứng dụng của nano vàng. ............................................................................................. 17
CHƢƠNG 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. ........................................ 20
2.1. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu nano vàng. ....................................................... 20
2.2. Phương pháp điện hóa siêu âm chế tạo vật liệu nano vàng. .......................................... 21
2.2.1. Phương pháp chế tạo hạt nano vàng. ..................................................................... 22
2.2.2. Chế tạo thanh nano vàng. ....................................................................................... 23
2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc và hình thái vật liệu. ............................................ 24
2.3.1. Phân tích cấu trúc bằng phổ nhiễu xạ tia X. ........................................................... 24
2.3.2. Phép đo phổ hấp thụ................................................................................................ 26
2.3.3. Phổ tán sắc năng lượng tia X. ................................................................................. 28
2.3.4. Phân tích hiển vi điện tử truyền qua. ...................................................................... 28
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. ............................................................. 31
3.1. Tổng hợp hạt nano vàng. ............................................................................................... 31
3.1.1. Cấu trúc và hình thái hạt nano vàng. ...................................................................... 31
3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ axeton lên kích thước hạt nano vàng. .............................. 35
3.2. Tổng hợp và khảo sát tính chất của thanh nano vàng. ................................................... 38
3.2.1. Hình thái và cấu trúc thanh nano vàng. .................................................................. 38
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Duy Thiện
2
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa siêu âm đến sự hình thành thanh nano vàng. .. 41
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành thanh nano vàng. ................................ 42
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO. .......................................................................................... 45
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ.
Hình 1.1. Cấu trúc nguyên tử vàng.
Hình 1.2. Cấu trúc lập phương tâm mặt của tinh thể vàng.
Hình 1.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của hạt vàng.
Hình 1.4. (a) Các kiểu thù hình khác nhau của nano vàng, (b) Nano vàng có hình dạng lập
phương.
Hình 1.5. (a) Ảnh TEM của hạt nano vàng chế tạo bằng phương pháp hóa khử. (b) Ảnh
TEM của thanh nano vàng chế tạo bằng phương pháp hóa khử.
Hình 1.6. Đường đặc trưng V-A của vật liệu kích thước nano.
Hình 1.7. Đồ thị sự phụ thuộc kích thước của nhiệt độ nóng chảy của hạt nano vàng.
Hình 1.8. Quá trình dao động cùng pha của tập thể điện tử trên bề mặt hạt cầu nano kim
loại (hình trên) và dao động ngang, dao động dọc của các điện tử trong thanh nano kim
loại (hình dưới).
Hình 1.9. Sự xuất hiện các bức xạ tương ứng với các dao động bậc cao trong tương tác
với ánh sáng khi kích thước hạt kim loại tăng. a) Tương tác của hạt kim loại với ánh sáng
(hạt có kích thước nhỏ hơn bước sóng ánh sáng). b) Bức xạ lưỡng cực. c) Bức xạ tứ cực
của hạt có kích thước lớn.
Hình 1.10. (a) Vị trí đỉnh hấp thụ công hưởng của các hạt nano vàng với kích thước khác
nhau [13], (b) phổ hấp thụ Uv – vis của thanh nano vàng khi tỷ số hình dạng thay đổi.
Hình 1.11. (a) Sự dịch đỉnh hấp thụ trong thanh nano vàng, (b) Ảnh hưởng của chiều dầy
lớp vỏ bao bọc bên ngoài hạt nano vàng tới vị trí đỉnh hấp thụ cực đại [5]
Hình 1.12. Ảnh hiển vi trường sáng (A1, A3, A5) và ảnh hiển vi trường tối (A2, A4, A6)
của tế bào ung thư vú. A1- A2 là tế bào ung thu được ủ với hạt nano vàng nhưng không
kết hợp với kháng thể. A3-A4 là tế bào ung thu vú ủ với hạt nano vàng có kháng thể . A5-
A6 là tế bào ung thu vú ủ với amino – hạt nano vàng kết hợp với kháng thể thông qua kết
nối EDC.
Hình 2.1. Mô hình thí nghiệm: 1. điện cực vàng; 2. điện cực platin; 3. cốc đựng dung
dịch; 4.bể siêu âm.
