Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và chức năng hóa bề mặt các hạt nano quang – từ ZnS:Mn – Fe3O4

Trong khuôn khổ luận văn này, với mong muốn chế tạo ra một vật liệu nano có mang đầy đủ cả tính chất quang và từ có thể ứng dụng trong y sinh đồng thời có thể sản xuất với giá thành rẻ, nhóm nghiên cứu đã định hướng sử dụng phương pháp hoá siêu âm và phương pháp đồng kết tủa, vi nhũ tương để chế tạo “hạt nano đa chức năng quang – từ ZnS:Mn – Fe3O4”. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và chức năng hóa bề mặt các hạt nano quang – từ ZnS:Mn – Fe3O4 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN PHƢƠNG LINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CHỨC NĂNG HÓA BỀ MẶT CÁC HẠT NANO QUANG – TỪ ZnS:Mn – Fe3O4 Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 60440104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN HOÀNG NAM Hà Nội – 2014 1 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bảy tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình tới thầygiáo Tiến sĩ Nguyễn Hoàng Nam và Cử nhân Lưu Mạnh Quỳnh - những người thầyđã trực tiếp hướng dẫn tôi và tận tình chỉ bảo, mang tới cho tôi những lời khuyên,góp ý quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin gửi tới các thầy lời chúcsức khỏe, hạnh phúc và lời cảm ơn chân thành nhất. Nội dung nghiên cứu trong bài luận văn được hỗ trợ bởi đề tài: “Nghiên cứuứng dụng các hạt nano vàng trong chế tạo cảm biến sinh xác định nồng độ của virusgây bệnh với độ nhạy cao”, mã số 103.01-2011.59 (Ngành: 43-Vật lý) của Quỹ pháttriển Khoa học và Công nghệ quốc gia. Tôi xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ của đềtài. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong trường Đại họcKhoa học Tự nhiên, các thầy cô trong khoa vật lý và bộ môn vật lý chất rắn, nhữngngười đã cho tôi vốn kiến thức quý báu và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quãngthời gian tôi học tập tại trường để tôi có được kết quả như ngày hôm nay. Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy, các anh chị ở Trung tâm Khoa họcVật liệu – trường Đại học Khoa học Tự nhiên, những người đã tạo mọi điều kiệngiúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm và hoàn thành luận văn này. Sau cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè - những ngườiluôn ở bên, giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thànhkhóa luận của mình. Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Học viên Nguyễn Phương Linh 1MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ 1MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................. 11 1.1. Công nghệ và vật liệu nano ................................................................11 1.1.1. Công nghệ nano ...........................................................................11 1.1.2. Vật liệu nano ...............................................................................12 1.2. Giới thiệu vật liệu nano phát quang ZnS:Mn .....................................12 1.2.1. Vật liệu phát quang ZnS:Mn .......................................................12 1.2.1.1. Cấu trúc mạng tinh thể của ZnS ............................................12 1.2.1.2. Ảnh hưởng của các kim loại chuyển tiếp lên tính chất cấu trúc và vùng năng lượng của ZnS [5,9]. ........................................................13 1.2.2. Một số ứng dụng của vật liệu phát quang trong ứng dụng y sinh ..........................................................................................................................15 1.2.3. Ứng dụng hạt nano ZnS:Mn ........................................................17 1.3. Vật liệu từ tính oxit sắt Fe3O4 .............................................................17 1.3.1. Vật liệu từ ....................................................................................17 1.3.2. Vật liệu từ Fe3O4 .........................................................................18 1.3.2.1. Cấu trúc tinh thể của hạt nano Fe3O4 ....................................18 1.3.2.2. Tính chất từ của vật liệu Fe3O4 .............................................18 1.3.3. Ứng dụng của hạt nano Fe3O4 .....................................................19 1.4. Vật liệu nano cấu trúc lõi – vỏ [4, 30] ................................................20 1.5. Mục tiêu của luận văn .........................................................................25CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHÉP ĐO KHẢO SÁT .................... 28 2.1. Chế tạo hạt nano quang ZnS:Mn bằng phương pháp hoá siêu âm .....28 2 2.1.1. Thiết bị sử dụng: Còi siêu âm (Ultra Sonicator) .........................28 2.1.2. Hoá chất sử dụng .........................................................................28 2.1.3. Quy trình chế tạo mẫu .................................................................28 2.2. Chế tạo mẫu hạt nano từ Fe3O4 bằng phương pháp đồng kết tủa .......29 2.2.1. Thiết bị sử dụng ...........................................................................29 2.2.2. Hoá chất sử dụng .........................................................................30 2.2.3. Quy trình chế tạo .........................................................................30 2.3. Chế tạo mẫu hạt đa chức năng ZnS:Mn – Fe3O4 ................................31 2.3.1. Thiết bị sử dụng ....................................... ...