Mở đầu

Nếu thế kỷ 20 được coi là thế kỷ của cuộc cách mạng công nghệ thông tin thì thế kỷ 21 sẽ là thế kỷ của công nghệ nano. Công nghệ nano đang phát triển với một tốc độ bùng nổ và hứa hẹn đem lại nhiều thành tựu kỳ diệu cho loài người.

Đối tượng của công nghệ nano là những vật liệu có kích cỡ nano mét (10-9 m). Với kích cỡ nhỏ như vậy vật liệu nano có những tính chất vô cùng độc đáo mà những vật liệu có kích cỡ lớn hơn không có được như độ bền cơ học cao, hoạt tính xúc tác cao, tính siêu thuận từ, các tính chất điện quang nổi trội Chính những tính chất ưu việt này đã mở ra cho các vật liệu nano nhiều lĩnh vực ứng dụng: từ công nghệ điện tử, viễn thông, năng lượng đến các vấn đề sức khỏe, y tế, môi trường, từ công nghệ thám hiểm vũ trụ đến các vật liệu đơn giản nhất trong đời sống hàng ngày Với phạm vi ứng dụng to lớn như vậy, công nghệ nano được các nhà khoa học dự đoán sẽ thay đổi cơ bản thế giới trong thế kỷ 21.

Nhận thức được vai trò, tầm quan trọng của công nghệ nano và để không bị tụt hậu so với các nước phát triển, từ năm 2004, nhà nước ta đã coi việc phát triển công nghệ nano là một định hướng mũi nhọn về khoa học công nghệ để phục vụ cho các ngành khoa học khác như công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu, công nghệ môi trường Do vậy, trong những năm gần đây, những nghiên cứu về công nghệ nano ở Việt Nam cũng đã phát triển và thu được những thành công bước đầu như là đã điều chế được vật liệu nano TiO2, Cu2O, Ag, Au, các oxit phức hợp, ống nano cacbon và đang nghiên cứu để đưa các sản phẩm này vào ứng dụng trên qui mô công nghiệp.

Trong số các vật liệu nano, hạt nano của các kim loại quí được nghiên cứu nhiều hơn cả, trong đó có bạc nano. Vật liệu nano bạc nhận được sự quan tâm chú ý của nhiều nhà khoa học cũng như các nhà doanh nghiệp. Ngoài những đặc tính chung của vật liệu nano, hạt bạc kích thước nano còn có những tính chất thú vị riêng như: tính quang, tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, khả năng chống oxi hoá, khả năng diệt khuẩn, tẩy trùng .Vì nhu cầu về hạt bạc nano ngày càng cao nên nhiều nghiên cứu tập trung điều chế bạc nano với qui trình đơn giản, hiệu quả cao, kích thước hạt như mong muốn.

Trong luận văn này, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu tổng hợp, tính chất và khả năng ứng dụng vật liệu xúc tác bạc kim loại trên chất mang đồng oxit”.

Mục lục

Mở đầu 1

Chương 1. Tổng quan 2

1.1. Công nghệ nano và vật liệu nano 2

1.1.1. Công nghệ nano (nanotechnology) 2

1.1.2. Vật liệu nano 2

1.1.2.1. Định nghĩa 2

1.1.2.2. Đặc điểm, tính chất của vật liệu nano 2

1.1.3. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano 5

1.1.3.1. Phương pháp từ trên xuống (top-down) 5

1.1.3.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom-up) 5

1.1.4. Tính chất của hạt nano kim loại 8

1.1.5. ứng dụng của vật liệu nano và các hạt nano kim loại 10

1.2. BạC Và NANO BạC 13

1.2.1. Giới thiệu về kim loại bạc 13

1.2.2. Bạc nano và tính ưu việt của bạc nano so với bạc ion và bạc khối 14

1.2.3. Các phương pháp điều chế nano bạc 14

1.2.4. ứng dụng của nano bạc 17

1.3. Giới thiệu về CuO và xúc tác Ag/CuO 20

1.4. Một số phương pháp nghiên cứu vật liệu nano 21

1.4.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X 21

1.4.2. Phương pháp phân tích nhiệt 23

1.4.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 23

1.4.4. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 25

1.4.5. Phổ tán xạ năng lượng (EDS) 25

CHUƠNG 2. THựC NGHIệM 26

2.1. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 26

2.2. hóa chất - dụng cụ 26

2.2.1. Hóa chất 26

2.2.2. Dụng cụ 27

2.3. Phân tích đặc trưng của vật liệu 27

2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 27

2.3.2. Phương pháp chụp ảnh SEM, EDS 27

2.3.3. Phương pháp chụp TEM 27

2.3.4. Phương pháp phân tích nhiệt 27

2.4. tổng hợp xúc tác Ag/CuO 28

2.4.1. Xác định nhiệt độ nung cho quá trình tổng hợp 28

2.4.2. Tổng hợp vật liệu Ag/CuO từ CuSO4 và AgNO3 30

2.4.3. Tổng hợp vật liệu Ag/CuO từ Cu và AgNO3 34

2.5. Thử hoạt tính xúc tác 42

2.5.1. Thử hoạt tính xúc tác phản ứng phân hủy với H2O2 42

2.5.2. Thử hoạt tính kháng khuẩn 43

2.5.3. Thử xúc tác quang 44

CHƯƠNG 3. KếT QUả Và THảO LUậN 45

3.1. kết quả nghiên cứu vật liệu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X 45

3.2. Kết quả chụp ảnh SEM 52

3.3. Kết quả chụp ảnh TEM 54

3.4. Kết quả chụp phổ tán xạ năng lượng (EDS) 55

3.5. Khảo sát hoạt tính xúc tác của vật liệu Ag/CuO 56

3.5.1. Thử hoạt tính xúc tác với H2O2 56

3.5.2. Kết quả thử hoạt tính kháng khuẩn 62

3.5.3. Kết quả thử xúc tác quang 64

Kết luận 66

Tài liệu tham khảo 67