I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - - Trnh Xuõn S CH TO MNG NANO KIM LOI QUí V TèM HIU KH NNG NG DNG LUN VN THC S KHOA HC H Ni, Nm 2014 I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - - Trnh Xuõn S CH TO MNG NANO KIM LOI QUí V TèM HIU KH NNG NG DNG Chuyờn ngnh: Vt lý cht rn Mó s: 60440104 LUN VN THC S KHOA HC NGI HNG DN KHOA HC: PGS.TS Nguyn Hong Hi H Ni, Nm 2014 LI CM N Li u tiờn, em xin gi li cm n chõn thnh v sõu sc nht PGS.TS Nguyn Hong Hi, ngi ó ó tn tỡnh hng dn v to iu kin giỳp em hon thnh lun ny Xin by t lũng cm n sõu sc n anh Lu Mnh Qunh ó úng gúp nhng ý kin quý bỏu sut quỏ trỡnh thớ nghim v hon thin lun Em cng gi li cm n chõn thnh ti cỏc Thy, Cụ, cỏc anh ch v cỏc bn hc viờn thuc B mụn Vt lý Cht rn, Trung tõm Khoa hc Vt liu, khoa Vt lý ca Trng i hc Khoa hc T nhiờn i hc Quc Gia H Ni ó h tr, to iu kin v úng gúp ý kin quý bỏu v kt qu ca lun Cui cựng, em xin gi li cm n chõn thnh ti bn bố v nhng ngi thõn gia ỡnh ó luụn ng viờn, giỳp em sut quỏ trỡnh hc cng nh hon thnh lun H Ni, thỏng 12 nm 2014 Hc viờn Trnh Xuõn S MC LC DANH MC Kí HIU V CC CH VIT TT CVD (chemical vapor deposition) Lng ng pha hi húa hc XRD (X-Ray Diffraction ) Nhiu x tia X SEM (Scanning Electron Microscope) EDX hoc EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) Kớnh hin vi in t quột Ph tỏn sc nng lng tia X AFM (Atomic force microscopy) Kớnh hin vi lc nguyờn t FTIR (Fourier transform infrared Quang ph hng ngoi chuyn i spectroscopy) Fourier SAM (self-assembled monolayer) n lp t sp xp 4-ATP 4-Aminothiophenol EDC 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) ethylcarbodiimide PBS Phosphate-buffered saline EG Ethylene glycol GA Glycolaldehyde DANH MC HèNH V Tờn hỡnh v Hỡnh 1.1 Mt s phng phỏp ch to mng mng Hỡnh 1.2 S h bc bay nhit Hỡnh 1.3 S h bc bay chựm in t Hỡnh 1.4 S h phỳn x Hỡnh 1.5 S phng phỏp CVD Hỡnh 1.6 S phng phỏp m in Hỡnh 1.7 Cỏc b phn chớnh ca mt cm bin sinh hc Hỡnh 1.8 Mụ hỡnh mng sau c chc nng húa Hỡnh 2.1 S ch to mng Pt bng phng phỏp kh polyol Hỡnh 2.2 Nhiu x tia X Hỡnh 2.3 Thit b kớnh hin vi in t quột Jeol 5410 LV ti Trung tõm Khoa hc Vt liu Hỡnh 2.4 Mụ hỡnh o kớnh hin vi lc nguyờn t Hỡnh 2.5 S h o biờn dng u dũ hỡnh kim Hỡnh 3.1 Gin nhiu x mng Pt trc nhit Hỡnh 3.2 Gin nhit x ca mng Pt nung cỏc nhit khỏc Hỡnh 3.3 Ph EDX ca mu trc nung Hỡnh 3.4 Ph EDX ca mu nung 450C Hỡnh 3.5 nh SEM mng Pt ch to 140C trc nung Hỡnh 3.6 nh SEM mng Pt ch to 140C sau nung 450C (a) cu trỳc mng, (b) cỏ Hỡnh 3.7 nh SEM mu ch to 160C Hỡnh 3.8 nh AFM ca mu ch to 140C sau nung Hỡnh 3.9 Kt qu o dy mng bng Alpha-Step Tờn hỡnh v Hỡnh 3.10 Ph FTIR (a) 4-ATP trờn Silic (b) mng Pt sau c chc nng húa bng 4Hỡnh 3.11 Hỡnh nh mụ t mng Pt sau c chc nng húa Hỡnh 3.12 Ph Raman ca mng Pt v mng Pt sau chc nng húa bng 4-ATP Hỡnh 3.13 Ph FTIR ca mng Pt gn kt enzyme Hỡnh 3.14 Ph FTIR ca mng Pt gn axit citric thang o (a) 500 4000 cm-1 (b) 1200 22 DANH MC BNG BIU Tờn Bng Bng 2.1 Danh sỏch cỏc húa cht s dng Bng 3.1 Cỏc kt qu tớnh kớch thc ht theo cỏc nh nhiu x Bng 3.2 Kt qu cỏc kớch thc ca ht nhit 300C Bng 3.3 Kt qu cỏc kớch thc ca ht nhit 450C Bng 3.4 V trớ cỏc mode dao ng ca 4-ATP nguyờn cht v mng Pt ó c chc nng h Bng 3.5 V trớ nh Raman ca 4-ATP nguyờn cht v mng Pt sau c chc nng húa M U Hin nay, lng ng mng kim loi ang l mt ch quan trng, thu hỳt c nhiu s quan tõm t c v ngoi nc Bờn cnh cỏc k thut lng ng thụng thng, cỏc phng phỏp tip cn mi liờn tc c tỡm hiu v nghiờn cu, ó khụng nhng gii quyt c nhiu khú khn trc õy m cũn tỏc ng mnh lờn kh nng ng dng ca mng kim loi thc tin Mt s nhng phng phỏp mi gõy c s chỳ ý gn õy l phng phỏp lng ng mng kim loi s dng phn ng kh mui Chỳng ta bit rng cỏc phn ng húa hc kh mui cú th to kim loi nguyờn cht nhit thp Vỡ vy chỳng ó c ng dng rng rói ch to cỏc ht nano kim loi [26, 40, 47] nhng li rt him c s dng vic lng ng mng hin tng cỏc mm kim loi thng hỡnh thnh v ln lờn lũng cht lng v to thnh ht kim loi thay vỡ thnh mng Tuy nhiờn nu kim soỏt cho mm kim loi hỡnh thnh v phỏt trin trờn b mt cht nn thỡ cú th thu c mng kim loi vi cht lng tt nhit thp Platin l mt kim loi quý, cú nhiu ng dng quan trng cỏc lnh vc khỏc Pt cú tớnh tr, rt ớt b n mũn, dn in tt v kh nng xỳc tỏc hiu qu nhiu phn ng húa hc, nờn thng c s dng cỏc h thng chuyn i nng lng nh pin nng lng mt tri [41, 50, 56, 59, 65], t bo nhiờn liu (fuel cells) [3, 7, 19, 53, 57] v c cm bin sinh hc [3, 35, 38] Trong nhiu ng dng, Pt thng dựng di dng mng Mng Pt cú th c lng ng bng nhiu phng phỏp húa lý khỏc Nú cú th c ch to t kim loi Pt nguyờn cht s dng phng phỏp phỳn x magnetron [39, 57], lng ng pha hi húa hc [32, 49, 56] bc bay chựm in t hay bc bay nhit Nú cng cú th ch to t dung dch mui Pt hay axit chloroplatinic s dng phng phỏp lng ng in húa [12, 61] hoc m húa hc [14, 15, 31, 72] Mi phng phỏp ny u cú nhng gii hn v nhc im riờng Chng hn, phỳn x magnetron v bc bay chựm in t yờu cu chõn khụng v nng lng cao, lm tng ỏng k chi phớ ch to Lng ng in húa thỡ cn cú dn tt v n nh cao dung dch in gii, ú lng m húa hc li cn mt lp kim loi hot ng trờn b mt ca cht nn Trong thi gian gn õy, phng phỏp kh polyol mui Pt bt u c s dng rng rói lng ng mng Pt õy l phng phỏp n gin ch s dng cỏc phn ng húa hc thun tỳy nờn chi phớ r, khụng yờu cu cỏc thit b phc hay mụi trng ch to c bit, m thu c mng kim loi cú cht lng tt, thớch hp cho nhiu ng dng khỏc Trc ú, phng phỏp polyol ch yu dựng ch to cỏc ht nano kim loi [10, 60, 63], rt ớt nghiờn cu vic ch to mng Kurihara v cỏc ng s ó cú mt bỏo cỏo ngn gn v lng ng mng kim loi bao gm Co, Ni, Rh, Re,W, Pt, v Au trờn nn cỏc khụng dn khỏc nh pyrex, kapton, teflon, si graphit, si cacbon, bng cỏch nhỳng cỏc ny vo hn hp dung dch phn ng ca mui kim loi [44] Mng sau ch to cú cu trỳc nano vi kớch thc tinh th trung bỡnh khong 10 nm Hin nay, ó cú nhiu cụng trỡnh trỡnh s dng phng phỏp kh polyol lng ng mng Pt nh mt phng phỏp n gin v tit kim [41, 65, 66] Tuy nhiờn a s cỏc nghiờn cu ny u ch trung ng dng vo pin mt tri, gn nh cha cú mt bỏo cỏo no th nghim ng dng nhng lnh vc khỏc, c bit l lnh vc sinh hc Vỡ vy nhm mc ớch tỡm hiu, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu cỏc tớnh cht ca mng Pt c ch to bng phng phỏp polyol trờn silic ng thi th nghim ng dng ch to cm bin sinh hc vi tờn ti ca lun l: Ch to mng nano kim loi quý v tỡm hiu kh nng ng dng Trong lun vn, chỳng tụi s dng polyol l ethylene glycol kh mui H2PtCl6 to mng Pt trờn silic Mng sau to thnh c x lý nhit phõn hy ht cỏc thnh phn hu c cũn sút li ng thi tng cng bỏm dớnh lờn Cỏc c tớnh cu trỳc, hỡnh thỏi v tớnh cht c nghiờn cu mt cỏch c th v chi tit Cui cựng mng c th nghim ch to cm bin sinh hc thụng qua 10 So sỏnh ph hng ngoi gia 4ATP nguyờn cht v mng Pt c chc nng húa bng 4-ATP cú th nhn thy mt s khỏc bit Trc tiờn l s bin mt ca dao ng S-H ti v trớ 2551 cm mu Pt ó chc nng húa iu ny gi ý rng, liờn kt lu hunh hidro ó b thay th bng liờn kt lu hunh platin Khi chc nng húa b Hỡnh 3.11 Hỡnh nh mụ t mng Pt sau c chc nng húa mt mng Pt, 4-ATP b hp th trờn b mt Pt lm phỏ v liờn kt S-H v to thnh liờn kt bn vng Pt-S Quỏ trỡnh hp th húa hc ti b mt thụng qua cỏc nguyờn t lu hunh ca phõn t 4-ATP dn n s hỡnh thnh cu trỳc t sp xp (self-assembly) vi nhúm amino t cui hng phớa ngoi mng Pt Ngoi ra, s khỏc bit gia hai ph hng ngoi cũn th hin vic dch chuyn v trớ ca cỏc mode dao ng Tuy vy s dch chuyn ny cha c hiu rừ mt cỏch hon ton [9] Mc dự kt qu FTIR ch s bin mt ca mode dao ng c trng cho liờn kt S-H, nhng li khụng th quan sỏt c mode c trng ca liờn kt Pt-S mi hỡnh thnh Nh s ch phn kt qu Raman, mode dao ng c trng cho liờn kt ny nm ngoi thang o ca kt qu FTIR trờn nờn khụng th nhn bit c Hn na, theo cỏc kt qu ó cụng b [33, 75], liờn kt Pt-S khú cú th c xỏc nh ch bng ph FTIR 59 3.2.2 Ph Raman Hỡnh 3.12 Ph Raman ca mng Pt v mng Pt sau chc nng húa bng 4ATP Ph Raman c s dng tng t nh ph IR vỡ nú to cỏc vch ph c trng cho mi loi liờn kt Platin c coi nh mt kim loi khụng tng cng di iu kin kớch thớch ca bc súng nhỡn thy [8] Hỡnh 3.12 cho thy ph Raman ca mng Pt cha chc nng húa v sau ó chc nng húa bng 4-ATP C ph cựng cú nh 520 cm-1 tng ng vi v trớ liờn kt ca cỏc nguyờn t silic [5, 55] Pt khụng cú nh no c trng c ph Cỏc v trớ nh khỏc ca mng Pt chc nng húa c gỏn vi cỏc liờn kt nh bng 3.5 Trong ú, cỏc nh chun ca 4-ATP c ly t ti liu cụng b [73] Bng 3.5 V trớ nh Raman ca 4-ATP nguyờn cht [73] v mng Pt sau c chc nng húa bng 4-ATP 60 4-ATP nguyờn cht (cm1 ) 4-ATP/Pt (cm1 ) Mode dao ng 1008 1003 CC + CCC, 18a (a1) 1085 1073 CS, 7a (a1) 1126 1145 CH,9b (b2) 1179 1173 CH,9a (a1) 1369 1388 CC + CH, 14b (b2) 1425 1435 CH + CC,3 (b2) 1493 1475 Vcc + CH, 19b(b2) 1591 1580 CC,8a (a1) Thụng qua bng 3.5 cú th nhn thy hu ht cỏc vch ph c trng ca 4ATP xut hin ph ca mng Pt sau chc nng húa Mode dao ng C-S ca 4-ATP trờn Pt b dch xung tn s thp so vi tn s thu c ca 4-ATP nguyờn cht S dch chuyn xung tng t ca thiolphenol trờn b mt Pt cng ó c quan sỏt bi Bryant v ng s [48] iu ny ch rng s hp th phõn t 4-ATP xy liờn kt Pt-S c to thnh Cú th coi õy nh mt bng chng na ca vic hp th 4-ATP trờn b mt Pt Ngoi ra, quan sỏt ph Raman ca mng Pt chc nng húa cú th nhn thy mt nh nh v trớ 356 cm -1 (hỡnh 3.12) Trong bi review ca mỡnh [6], Kudelski cho rng v trớ ny (360 cm -1) tng ng vi mode kộo dón ca liờn kt Pt-S Nh vy cú th khng nh mt cỏch chc chn rng, 4-ATP ó to lờn kt Pt-S b hp th trờn b mt ca mng Pt 3.3 Gn kt cỏc phõn t sinh hc 3.3.1 Gn kt enzyme Mng Pt sau chc nng húa c th nghim gn kt vi enzyme v c nghiờn cu thụng qua phộp o FTIR 61 Hỡnh 3.13 Ph FTIR ca mng Pt gn kt enzyme Hỡnh 3.13 l ph o FTIR ca mng Pt sau th nghim gn kt enzyme Cú th thy rng cỏc nh dao ng ca gc amino cỏc v trớ 3203, 3352, 3455 cm (hỡnh 3.10) ph FTIR ca 4-ATP trờn mng Pt ó bin mt Bờn cnh ú, nh ca mode dao ng C-C ti v trớ 1618 cm -1 cng bin mt hoc b che lp bi mode dao ng cú v trớ 1640 cm -1 õy chớnh l tn s dao ng C=O amide I [34] iu ny gi ý rng, nhúm amino ca 4-ATP trờn b mt Pt ó phn ng vi nhúm cacboxyl ca enzyme to thnh liờn kt peptit Quỏ trỡnh to thnh liờn kt peptite cú th c th hin mt cỏch ngn gn nh sau [28]: 62 Trong ú EDC cú vai trũ l cht trung gian, to iu kin cho phn ng to thnh liờn kt peptit bn vng Nh vy thụng qua s xut hin vch ph 1640 cm -1 tng ng vi tn s vch amide I v s bin mt ca cỏc vch c trng cho nhúm amino, cú th núi rng ó cú s gn kt gia enzyme v 4-ATP trờn b mt Pt thụng qua s to thnh liờn kt peptit gia nhúm amino v cacboxyl Tuy nhiờn, vỡ enzyme cú bn cht l protein cha c nhúm amino, cacboxyl v c cỏc chui polipeptit nú nờn dao ng admide I cú th cú ngun gc ni ti ca phõn t enzyme Vỡ vy, lm rừ chỳng tụi th nghim thờm vic gn kt vi axit citric vỡ phõn t ca cht ny ch cú mt nhúm cacboxyl, thụng qua ú cú th d dng xỏc nhn li s to thnh liờn kt peptit gia nhúm amino ca 4-ATP v nhúm cacboxyl ca phõn t axit citric 63 3.3.2 Gn kt vi axit citric 15001575 16321690 Hỡnh 3.14 Ph FTIR ca mng Pt gn axit citric thang o (a) 500 4000 cm-1 (b) 1200 2200 cm-1 Hỡnh 3.14a cho thy ton b kt qu o FTIR ca mu mng gn kt axit citric, cũn hỡnh 3.14b trung vo vựng xut hin cỏc nh c trng cho liờn kt peptit Kt qu cho thy cú nh c lp rừ rng: nh xung quanh v trớ 1632 1690 cm-1; nh nm khong 1500 1575 cm -1 Hai v trớ ny nm vựng c trng ca tn s vch amide I v II Tn s amide I nm khong 1600 1690 cm-1; tn s amide II nm khong 1480 1575 cm -1 [34] Do ú, cú th kt lun rng, hai mode dao ng ny chớnh l hai mode amide I v II Mt khỏc, mi phõn t axit citric ch cú mt gc cacboxyl, nờn hai mode dao ng trờn phi cú ngun gc t s to thnh ca liờn kt peptit gia nhúm cacboxyl axit citric v nhúm amino trờn b mt mng Pt 64 KT LUN Mng Pt cú cu trỳc nano ó c ch to thnh cụng trờn silic s dng phng phỏp polyol Mng c to thnh cú bỏm dớnh tt, kớch thc tinh th trung bỡnh thay i t 10 14 nm tựy theo nhit nung Mng c to thnh cú hai loi cu trỳc: cu trỳc mng v cỏc ỏm ht Trong cu trỳc mng cú ngun gc t s phỏt trin ca Pt trờn b mt thỡ ỏm ht l s to thnh ca cỏc ht Pt lũng cht lng, kt t v lng ng li trờn b mt ca lp mng bờn di dy ca mng thay i t 70 100 nm, khụng ng nht trờn b mt quỏ trỡnh bay hi v i lu ca dung mụi lng quỏ trỡnh ch to, cng nh s hỡnh thnh ca cỏc ỏm ht trờn b mt mng õy l nhc im ln nht ca phng phỏp ny, nhiờn cú th khc phc thụng qua vic s dng mt s k thut ph mng khỏc nh k thut phun ph Mng Pt c ch to bng phng phỏp polyol cú kh nng ớnh kt cỏc phõn t sinh hc sau c chc nng húa vi 4-ATP iu ny m kh nng ng dng to ln vic ch to in cc ca cm bin sinh hc vi giỏ r v phng phỏp n gin 65 TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] Nguyn Nng nh (2009), Vt lý v k thut mng mng, NXB HQGHN [2] Hong Nhõm, Húa hc vụ c, Tp 3, NXB Giỏo Dc Ting Anh [3] A Chen, P Holt-Hindle (2010), Platinum-Based Nanostructured Materials: Synthesis, Properties, and Applications, Chem Rev., 110, pp 37673804 [4] A E Schweizer, G T Kerr (1978), Thermal decomposition of hexachloroplatinic acid, Inorg Chem., 17 (8), pp 23262327 [5] Andreas Zerr, Gerhard Miehe, George Serghiou, Marcus Schwarz, Edwin Kroke, Ralf Riedel, Hartmut Fues zlig, Peter Kroll and Reinhard Boehler (1999), Synthesis of cubic silicon nitride, Nature, 400, pp 340-342 [6] Andrzej Kudelski (2005), Characterization of thiolate-based mono- and bilayers by vibrational spectroscopy: A review, Vibrational Spectroscopy, 39, pp 200213 [7] Balaji Krishnamurthy, S Deepalochani (2009), Performance of Platinum Black and Supported Platinum Catalysts in a Direct Methanol Fuel Cell, Int J Electrochem Sci., 4, pp 386395 [8] Belinda I Rosario-Castro (2008), Chemically Attached Single-Wall Carbon Nanotubes on Polycrystalline Platinum Surface: Probed as Anode for Lithium Intercalation, Department of Chemistry Falculty of Natural Science, University of Puerto Rico [9] Belinda I Rosario-Castro, Estevao R Fachini, Jessica Hernandez, Marla E Pe rez-Davis, Carlos R Cabrera (2006), Electrochemical and Surface Characterization of 4-Aminothiophenol Adsorption at Polycrystalline Platinum Electrodes, Langmuir, 22, pp 6102-6108 66 [10] Bong Kyun Park, Sunho Jeong, Dongjo Kim, Jooho Moon, Soonkwon Lim, Jang Sub Kim (2007), Synthesis and size control of monodisperse copper nanoparticles by polyol method, Journal of Colloid and Interface Science, 331, pp 417-424 [11] Boulikas, T.; Pantos, A.; Bellis, E.; Christofis, P (2007), Designing platinum compounds in cancer: Structures and mechanisms, Cancer Ther , 5, pp 537 583 [12] Chang Ho Yoon, R Vittal, Jiwon Lee, Won-Seok Chae, Kang-Jin Kim (2008), Enhanced performance of a dye-sensitized solar cell with an electrodepositedplatinum counter electrode, Electrochimica Acta, 53, pp 28902896 [13] Chen, D.H.; Yeh, J.J.; Huang, T.C (1999), Synthesis of platinum ultrafine particles in AOT reverse micelles, J Colloid Interface Sci., 215, pp 159166 [14] Che-Yu Lin, Jeng-Yu Lin, Jo-Lin Lan, Tzu-Chien Wei, Chi-Chao Wan (2010), Electroless Platinum Counter Electrode for Dye-Sensitized Solar Cells by Using Self-Assembly Monolayer Modification, Electrochemical and SolidState Letters,13 (11) D77-D79 [15] Chih-Ming Chen, Chia-Hsien Chen, Sheng-Jye Chernga, Tzu-Chien Wei (2010), Electroless deposition of platinum on indium tin oxide glass as the counterelectrode for dye-sensitized solar cells, Materials Chemistry and Physics, 124, pp 173-178 [16] Chun-Wei Chen and Mitsuru Akashi (1997), Synthesis, Characterization, and Catalytic Properties of Colloidal Platinum Nanoparticles Protected by Poly(Nisopropylacrylamide), Langmuir, 13, pp 64656472 [17] Craig, Bruce D; Anderson, David S; International, A.S.M (1995), Handbook of corrosion data, pp 8-9 [18] Elham Gharibshahi, Elias Saion (2012), Influence of Dose on Particle Size and Optical Properties of Colloidal Platinum Nanoparticles, Int J Mol Sci., 13, pp 14723-14741 67 [19] Ermete Antolini (2007), Platinum-based ternary catalysts for low temperature fuel cells: Part II Electrochemical properties, Applied Catalysis B: Environmental, vol 75, pp 337350 [20] Fenghua Li, Fei Li, Jixia Song, Jiangfeng Song, Dongxue Han, Li Niu (2009), Green synthesis ofhighly stable platinum nanoparticles stabilized by aminoterminated ionic liquid and itselectrocatalysts for dioxygen reduction and methanol oxidation, Electrochem Commun., 11, pp 351354 [21] Fumitaka Mafunộ, Jun-ya Kohno , Yoshihiro Takeda , and Tamotsu Kondow (2000), Formation and Size Control of Silver Nanoparticles by Laser Ablation in Aqueous Solution, J Phys Chem B, 104 (39), pp 91119117 [22] George B Kauffman, Joseph J Thurner, David A Zatko (1967), Ammonium Hexachloroplatinate(IV), Inorganic Syntheses, Volume [23] George S Newth (1920), A Text-book of Inorganic Chemistry, Longmans, Green, and co p 694 [24] George T Kerr, Albert E Schweizer, Theodore Del Donno (1980), Platinum(II) Chloride, Inorganic Syntheses, Volume 20 [25] Greenwood, N.N.; Earnshaw, A (1997), Chemistry of the Elements (Second ed.), New York: Elsevier Butterworth-Heinemann [26] Hongshui Wang, Xueliang Qiao, Jianguo Chen, Shiyuan Ding (2005), Preparation of silver nanoparticles by chemical reduction method, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 256, pp 111-115 [27] http://hivatec.ca/consulting-design/thin-film-deposition/ [28] http://irs.ub.rug.nl/dbi/43789b7720e98 [29] http://www.seas.ucla.edu/prosurf/MOCVD.htm [30] http://www.tcbonding.com/sputtering.html [31] Izumi Ohno (2010), Modern Electroplating, Fifth Edition, John Wiley & Sons, c 20 68 [32] J R Vargas Garcia, Takashi Goto (2003), Chemical Vapor Deposition of Iridium, Platinum, Rhodium and Palladium, Materials Transactions, Vol 44, No 9, pp 1717 to 1728 [33] Jian Feng Li et al (2010), "Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy", Nature 464, pp 392-395 [34] Jilie KONG and Shaoning YU (2007), Fourier Transform Infrared Spectroscopic Analysis o Protein Secondary Structures, Acta Biochimica et Biophysica Sinica, 39(8), pp 549559 [35] Jining Xie, Shouyan Wang, L Aryasomayajula and V K Varadan (2007), Platinum decorated carbon nanotubes for highly sensitive amperometric glucose sensing , Nanotechnology, 18, 065503 [36] John N Lalena, David A Cleary, Everett Carpenter, Nancy F Dean (2008), Inorganic Materials Synthesis and Fabrication, pp 228 [37] Juyoung Leem, Hyun Wook Kang, Seung Hwan Ko and Hyung Jin Sung (2014), "Controllable Ag nanostructure patterning in a microfluidic channel for real-time SERS systems", Nanoscale, 6, 2895 [38] Kang, W.P.; Kim, C.K (1993), Novel platinumtin oxidesilicon nitride silicon dioxidesilicon gas sensing component for oxygen and carbon monoxide gases at low temperature, Appl Phys Lett., 63, pp 421423 [39] Kenneth G Kreider, Michael J Tarlov, James P Cline (1995), Sputtered thinfilm pH electrodes of platinum, palladium, ruthenium, and iridium oxides, Sensors and Actuators B: Chemical, 28, pp 167-172 [40] Kevin E Elkins, Tejaswi S Vedantam, J P Liu, Hao Zeng, Shouheng Sun, Y Ding, Z L Wang (2003), Ultrafine FePt Nanoparticles Prepared by the Chemical Reduction Method, Nano Letters, (12), pp 16471649 [41] Kuan Sun, Benhu Fan, Jianyong Ouyang (2010), Nanostructured Platinum Films Deposited by Polyol Reduction of a Platinum Precursor and Their Application as Counter Electrode of Dye-Sensitized Solar Cells, J Phys Chem C, 114, pp 42374244 69 [42] L Samiee, M Dehghani Mobarake, R Karami, and M Ayazi (2012), "Developing of Ethylene Glycol as a New Reducing Agent for Preparation of Pd-Ag/PSS Composite Membrane for Hydrogen Separation", Journal of Petroleum Science and Technology, 2, pp 25-32 [43] L.G Jacobsohn, X Zhang, A Misra and M Nastasi (2005), Synthesis of metallic nanocrystals with size and depth control: A case study , J Vac Sci Technol B, 23, 1470 [44] L.K Kurihara, G.M Chow, P.E Schoen (1995), Nanocrystalline metallic powders and films produced by the polyol method, Nanostructured Materials, Vol 5, Issue 6, pp 607613 [45] Larry N Lewis , Kevin H Janora , Jie Liu , Shellie Gasaway , Eric P Jacobson (2004), Low temperature metal deposition processes for optoelectronic devices, Proc SPIE 5520, Organic Photovoltaics V, 244 [46] Long, N.V.; Chien, N.D.; Hayakawa, T.; Hirata, H.; Lakshminarayana, G.; Nogami, M (2010), The synthesis and characterization of platinum nanoparticles: A method of controlling the size and morphology, Nanotechnology, 21, 035605 [47] Maribel G Guzmỏn, Jean Dille, Stephan Godet (2009), Synthesis of silver nanoparticles by chemical reduction method and their antibacterial activity , Int J Chem Biomol Eng [48] Mark A Bryant, Susan L Joa, Jeanne E Pemberton (1992), Raman scattering from monolayer films of thiophenol and 4-mercaptopyridine at platinum surfaces, Langmuir, (3), pp 753756 [49] Masahiko Hiratani, Toshihide Nabatame, Yuichi Matsui, Kazushige Imagawa, Shinichiro Kimura (2001), Platinum Film Growth by Chemical Vapor Deposition Based on Autocatalytic Oxidative Decomposition, Journal of The Electrochemical Society, 148, C524-C527 70 [50] Min-Hye Kim, Young-Uk Kwon (2010), Effects of Organic Additive during Thermal Reduction of Platinum Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells, Materials Transactions, Vol 51, No 12, pp 2322-2324 [51] Mizukoshi, Y.; Takagi, E.; Okuno, H.; Oshima, R.; Maeda, Y.; Nagata, Y (2011), Preparation of platinum nanoparticles by sonochemical reduction of the Pt(IV) ions: role of surfactants, Ultrason Sonochem , 8, pp 16 [52] Nguyen The Binh, Nguyen Dinh Thanh,Nguyen Quang Dong, Nguyen Thi Trinh (2014), "Preparation of Platinum Nanoparticles in Solution of Polyvinyl Pyrrolydone (PVP) by Laser Ablation Method ", VNU Journal of Science: Mathematics Physics, 30 (2), pp 18-24 [53] Nguyen Viet Long, Tong Duy Hien, Toru Asaka, Michitaka Ohtaki, Masayuki Nogami (2011), Synthesis and characterization of PtPd alloy and core-shell bimetallic nanoparticles for direct methanol fuel cells (DMFCs): Enhanced electrocatalytic properties of well-shaped core-shell morphologies and nanostructures, Int J Hydrog Energy, 36, pp 84788491 [54] O G Palanna (2009), Engineering Chemistry, McGraw Hill Publication, pp 185 [55] Pawe Borowicz, Mariusz Latek, Witold Rzodkiewicz, Adam aszcz, Andrzej Czerwinski, Jacek Ratajczak (2012), Deep-ultraviolet Raman investigation of silicon oxide: thin film on silicon substrate versus bulk material , Adv Nat Sci: Nanosci Nanotechnol., 045003 [56] R Pereira, L.F Marchesi, R.G Freitas, R Matos, E.C Pereira (2013), A lowcost platinum film deposited direct on glass substrate for electrochemical counter electrodes, Journal of Power Sources, 232, pp 254-257 [57] Ryan OHayre, Sang-Joon Lee, Suk-Won Cha, Fritz.B Prinz (2002), A sharp peak in the performance of sputtered platinum fuel cells at ultra-low platinum loading, Journal of Power Sources, 109, pp 483-493 71 [58] S Hazra, A Gibaud, P Laffez and C Sella (2000), Dependence of matrix and substrate on the morphology of nanocermet thin films, Eur Phys J B, 14, pp 363-369 [59] Sang Hern Kim, Chang Woo Park (2013), Novel Application of Platinum Ink for Counter Electrode Preparation in Dye Sensitized Solar Cells, Bull Korean Chem Soc., Vol 34, No 831 [60] Sara E Skrabalak, Benjamin J Wiley, Munho Kim, Eric V Formo, Younan Xia (2008), On the Polyol Synthesis of Silver Nanostructures: Glycolaldehyde as a Reducing Agent, Nano Letters, Vol 8, No 7, pp 2077-2081 [61] Seok-Soon Kim, Yoon-Chae Nah, Yong-Young Noh, Jang Jo, Dong-Yu Kim (2006), Electrodeposited Pt for cost-efficient and flexible dye-sensitized solar cells, Electrochimica Acta, 51, pp 38143819 [62] Shuhei HOSHIKA et al (2010), Effect of application time of colloidal platinum nanoparticles on the microtensile bond strength to dentin, Dent Mater J., 29, pp 682689 [63] Sridhar Komarneni, Dongsheng Li, Bharat Newalkar, Hiraoki Katsuki, and Amar S Bhalla (2002), MicrowavePolyol Process for Pt and Ag Nanoparticles, Langmuir, 18 (15), pp 59595962 [64] Stojan S Djoki, Pietro L Cavallotti (2010), Electrodeposition Modern Aspects of Electrochemistry, Springer New York, Volume 48, pp 251-289 [65] Swee Jen Cho, Chin Yong Neo, Xiaoguang Mei, Jianyong Ouyang (2012), Platinum nanoparticles deposited on substrates by solventless chemical reduction of a platinum precursor with ethylene glycol vapor and its application as highly effective electrocatalyst in dye-sensitized solar cells, Electrochimica Acta, 85, pp 16-24 [66] Swee Jen Cho and Jianyong Ouyang (2011), Attachment of Platinum Nanoparticles to Substrates by Coating and Polyol Reduction of A Platinum Precursor, J Phys Chem C, 115, pp 85198526 [67] T Sugimoto (2011), Monodispersed Particles, Elsevier, pp 214 72 [68] Than-Tung Duong, Jin-Seok Choi, Anh-Tuan Le and Soon-Gil Yoon (2014), "Morphology Control of Pt Counter Electrodes Using a Pt Precursor Solution with H2PtCl6ãxH2O for Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells", Journal of The Electrochemical Society, 161(4) H166-H171 [69] Toonika Rinken, State of the Art in Biosensors - General Aspects, c 13 [70] U Kreibig, M Vollmer (1995), Optical properties of metal clusters, Springer, Berlin [71] Wửhler, L.; Streicher, S (1913) ĩber das Bestọndigkeitsgebiet von vier wasserfreien Platinchloriden, ỹber die Flỹchtigkeit des Metalls im Chlorgas und die Darstellung sauerstoff-freien Chlors, Chem Ber 46 (2), pp 15911597 [72] Xiao Lyu, Jingping Hu, John S Foord, Qiang Wang (2013), A novel electroless method to prepare a platinum electrocatalyst on diamond for fuel cell applications, Journal of Power Sources, 242, pp 631-637 [73] Xiaoge Hu, Tie Wang, Liang Wang, and Shaojun Dong (2007), SurfaceEnhanced Raman Scattering of 4-Aminothiophenol Self-Assembled Monolayers in Sandwich Structure with Nanoparticle Shape Dependence: OffSurface Plasmon Resonance Condition, J Phys Chem C, 111, pp 69626969 [74] Ysmael Verde, Gabriel Alonso, Victor Ramos, Hua Zhang, Allan J Jacobson, Arturo Keer (2004), Pt/C obtained from carbon with different treatments and (NH4)2PtCl6 as a Pt precursor, Applied Catalysis A: General, 277, pp 201 207 [75] ZHOU ZhiYou, TIAN Na & SUN ShiGan (2013), "Kinetics of thiocyanate orientation conversion on Pt surface studied by in situstep-scan time-resolved microscope FTIR spectroscopy ", Chinese Science Bulletin, 58, pp 622-626 73 [...]... cứu khả năng chức năng hóa bề mặt và khả năng đính kết với một số phân tử sinh học Như vậy mục tiêu chính của luận văn được đặt ra: - Chế tạo màng nano Pt bằng phương pháp khử polyol Nghiên cứu cấu trúc, hình thái bề mặt và tính chất của màng được tạo - thành Thử nghiệm khả năng ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học Luận văn được chia làm các 3 phần:  Chương I: Tổng quan các phương pháp chế tạo màng. .. dù được sử dụng nhiều để chế tạo các hạt nano kim loại, phương pháp polyol vẫn áp dụng rất hạn chế trong việc chế tạo màng đặc biệt là màng Pt Thời gian gần đây, ngày càng có nhiều công trình sử dụng phương pháp này để lắng đọng màng Pt [41, 65, 66] Tiền chất và polyol thường được sử dụng là H 2PtCl6 và ethylene glycol Phản ứng xảy ra được khống chế trên bề mặt đế làm xuất hiện các nhân kim loại phát... CVD được ứng dụng chủ yếu để chế tạo màng mỏng Ví dụ chế tạo các màng ứng dụng trong công nghệ vi điện tử như: màng cách điện, dẫn điện, lớp chống gỉ, chống oxi hóa và lớp epitaxy Tuy nhiên cũng có thể sử dụng CVD để chế tạo các vật liệu dạng khối có độ tinh khiết cao và các vật liệu composit Ở dạng đơn giản nhất, quy trình CVD diễn ra như sau: - Chất phản ứng dạng khí được đưa vào buồng phản ứng nhờ... chỉ sau vài thập kỷ phương pháp khử polyol đã được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau do tính đơn giản và hiệu quả mà nó mang lại Phương pháp polyol là quá trình hóa học sử dụng polyol để khử các tiền chất như hydroxit, oxit, muối … tạo ra kim loại nguyên chất Đây là phương pháp lý tưởng và phổ biến để chế tạo màng và hạt kim loại quý có cấu trúc micro, dưới micro và cấu trúc nano Trong... nhiều loại màng mỏng khác, màng Pt có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau từ đơn giản đến phức tạp tùy theo mục đích và điều kiện chế tạo Một cách tổng quát có thể phân chia các phương pháp chế tạo thành hai loại lớn là: phương pháp lý và phương pháp hóa Phương pháp vật lý sử dụng các quá trình vật lý khác để tạo ra màng mỏng, trong khi đó phương pháp hóa sử dụng các phản ứng hóa học để tạo. .. phương pháp đơn giản chế tạo màng nano Pt là phương pháp khử Polyol và thử nghiệm ứng dụng màng này để chế tạo điện cực Pt Một vấn đề quan trọng không kém là phương pháp cố định đầu thu sinh học lên trên bề mặt màng Pt Liên kết này giữa đầu thu sinh học và màng Pt phải rất bền chặt để có thể ứng dụng tốt trong cảm biến sinh học Một phương pháp đơn giản và được sử dụng nhiều đó là tạo đơn lớp tự sắp xếp... dạng nano là khả năng xúc tác Hạt nano platin có hoạt động xúc tác cao có nguồn gốc từ diện tích bề mặt lớn Dựa vào đó, có thể giảm lượng Pt cần thiết trong các hệ thống sử dụng hạt nano Pt là chất xúc tác mà vẫn đảm bảo hiệu suất và chất lượng Điều này có ý nghĩa quan trọng khi ứng dụng hạt nano Pt trong công nghiệp vì bản thân Pt là một kim loại quý có giá thành đắt đỏ 1.2 Các phương pháp chế tạo màng. .. bề mặt màng vừa có khả năng liên kết với các loại phân tử sinh học Những chất như vậy gọi là chất chức năng hóa bề mặt Nhóm chức năng R R R R Phân tử chất chức năng hóa Nhóm liên kết Màng Hình 1.8 Mô hình màng sau khi được chức năng hóa Mô hình màng sau khi chức năng hóa được thể hiện trong hình 1.8 Phân tử của chất chức năng hóa chứa nhóm chức năng có khả năng bắt cặp với các phân tử sinh học và nhóm... kết của hai loại phân tử này có thể bao quát được các khả năng trong đó nhóm cacboxyl liên kết với nhóm chức năng amino để tạo thành liên kết peptit 35 Chương 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Chế tạo màng Pt 2.1.1 Các hóa chất và thiết bị sử dụng • Muối H2PtCl6 được điều chế bằng phản ứng của Pt với nước cường toan theo phương trình (1.1) Dung dịch sau phản ứng được cho qua màng lọc để loại bỏ các cặn bẩn và Pt còn... thực hiện để chế tạo màng Pt, tuy nhiên có lại có nhiều nhược điểm như không thể tạo các màng quá mỏng, khả năng khống chế chiều dày của phương pháp này rất kém do tốc độ bay bốc khó điều khiển Đặc biệt đối với nguyên liệu Pt có nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ nguồn bốc bay cũng phải rất cao lên tới 2100°C [1] gây khó khăn trong quá trình chế tạo cũng như khả năng ứng dụng Do đó tỉ lệ sử dụng phương