Luận văn Thạc sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo các cấu trúc nano bạc bất đẳng hướng ứng dụng trong tăng cường tán xạ raman bề mặt

Mục tiêu chính của luận văn này là nghiên cứu chế tạo các hạt nano-meso bạc có cấu trúc dị hướng, trên cơ sở đó tiến tới chế tạo các cấu trúc dị hướng trên nền hạt silica và đế giấy nhằm ứng dụng trong tăng cường tán xạ Raman bề mặt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo các cấu trúc nano bạc bất đẳng hướng ứng dụng trong tăng cường tán xạ raman bề mặt BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phan Thị Thu Hương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CÁC CẤU TRÚC NANO BẠCBẤT ĐẲNG HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TĂNG CƯỜNG TÁN XẠ RAMAN BỀ MẶT LUẬN VĂN THẠC SĨ: VẬT LÝ CHẤT RẮN Hà Nội - 2019 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phan Thị Thu Hương NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CÁC CẤU TRÚC NANO BẠCBẤT ĐẲNG HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TĂNG CƯỜNG TÁN XẠ RAMAN BỀ MẶT Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 8.44.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ CHẤT RẮN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Trần Hồng Nhung TS. Nguyễn Thị Thùy Hà Nội - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và nhóm nghiên cứu,tất cả các kết quả nghiên cứu là trung thực. Hà Nội, tháng 10 năm 2019 Học viên Phan Thị Thu Hương LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhấtcủa mình tới PGS.TS Trần Hồng Nhung và TS. Nguyễn Thị Thùy, nhữngngười thầy luôn tận tụy hết lòng hướng dẫn tôi, tạo mọi điều kiện giúp đỡtronng thời gian tôi học tập và nghiên cứu ở Viện. Tôi xin chân thành cảm ơnPGS.TS Trần Hồng Nhung đã luôn giúp đỡ tôi về cả vật chất và tinh thần, tạomọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi có cơ hội học tập và trao đổi kinh nghiệmnghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Thùy đã đồng hướngdẫn tôi một cách sát sao và chỉ dẫn đường đi nước bước để tôi hoàn thànhnhững kết quả và mục tiêu đã đề ra. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cô chú cùng các anh chị em thuộc nhómNanoBioPhotonics – Trung tâm Điện tử Lượng tử - Viện Vật Lý đã giúp đỡtôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Ngoài ra, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả người thân bạn bè đã luôngiúp đỡ, động viên khích lệ trong suốt quá trình để tôi có thể hoàn thành xongluận văn một cách tốt nhất. Sau cùng, tôi xin chúc thầy cô đã hướng dẫn tôi và bạn bè có sức khỏedồi dào, tri thức để tiếp tục học tập, làm việc và cống hiến. Tác giả luận văn Phan Thị Thu HươngI. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊHình 1.1. Sự tạo thành dao động plasmon bề mặt trên các hạt nano kim loạiHình 1.1. Một vài dạng đĩa nano AgHình 1.2. Phổ hấp thụ của đĩa nano Ag dạng tam giácHình 1.3. Phổ hấp thụ cộng hưởng Plasmon của các hạt nano vàng kích thước 9, 22, 48 và 99 nmHình 1.4. Sự phụ thuộc phổ hấp thụ plasmon bề mặt vào kích thước của thanh nano vàng với các tỷ lệ tương quan: R = 2,7; R = 3,3Hình 1.5. Minh họa khái niệm về các phương pháp từ dưới lên và từ trên xuốngHình 1.6. Cơ chế tạo hạt và tăng trưởng của hạt nano Ag thu được bằng phương pháp khử bằng citrate theo RefHình 1.7. Minh họa cơ chế tăng trưởng cho AgNP tổng hợp bằng cách sử dụng NaBH4 đề xuất bởi Polte et alHình 1.8. (A) Quá trình khử ion Ag + bằng Ethylene glycol (EG) dẫn đến sự hình thành của các hạt nhân dễ bay hơi. Khi các hạt nhân này phát triển, ngừng sự thăng giáng, cấu trúc của chúng ổn định và chứa đa tinh thể sai hỏng biên, đơn tính thể sai hỏng biên hoặc đơn tinh thể không có sai hỏng. Các hạt này sau đó được phát triển thành các dạng nano khác nhau: dạng cầu (B), khối lập phương (C), truncated cubes (D), (E) right bipryamids, (F) bars, (G) spheroids, (H) triangular plates, (I) and wires.Hình 1.10. Sơ đồ nguyên lý của phương pháp nuôi mầmHình 1.11. Các thay đổi trong các nồng độ nguyên tử của các phần tử phát triển trong dung dịch như một hàm theo thời gian I) giai đoạn sinh ra các nguyên tử II) giai đoạn tạo hạt nhân và III) giai đoạn hình thành và phát triển hạt mầm [115],[116]Hình 1.12. Sơ đồ minh họa ảnh hưởng của nồng độ Ag + lên hình thái của hạt meso bạc Ag. (a) Ảnh hưởng của nồng độ Ag + lên sự biến đổi các đường cong Lamer cho sự hình thành các mesoparticle Ag. (b-d) quá trình hình thành các hạt meso Ag khác nhau với nồng độ Ag + khác nhauHình 1.13. Băng gạc nano bạcHình 1.14. Bình xịt khử mùi nano bạcHình 1.12. Khẩu trang nano bạcHình 2.1. Mô tả định luật Lambert-BeerHình 2.2. Sơ đồ hệ đo hấp thụ quang UV-VisHình 2.3. Sơ đồ cấu trúc hệ đo SEMHình 2.4. Hiện tượng các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắnHình 2.5. Sơ đồ khối một hệ đo micro RamanHình 3.1. Ảnh SEM của các hạt cấu trúc meso Ag chế tạo với nồng độ AgNO3 khác nhau (a) 20 mM; (b) 5 mM; (c) 1mM; (d) 0.5mMHình 3.2. Phổ hấp thụ của các hạt cấu trúc meso Ag ở các nồng độ ion Ag khác nhauHình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ X-ray của hạt meso Ag ở nồng độ AgNO3 (20 mM)Hình 3.4. Ảnh tín hiệu SERS của Ag mẫu nồng độ AgNO3 0.5 mM. Tín hiệu đo SERS các mẫu với nồng độ AgNO3 khác nhau để phát hiện Rb 6G ở nồng độ 10-5Hình 3.5. Ảnh tín hiệu SERS của Ag với Ag+ ở nồng độ khác nhau phát ...