Đang tải... (xem toàn văn)
tạo ra các vật liệu cực nhỏ có kích thước nano. Tại kích thước này, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng ở kích thước lớn hơn. Công nghệ nano là công nghệ nghiên cứu thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước ở quy mô nanomet. Vật liệu nano là sản phẩm của khoa học nano, công nghệ nano, hóa học nano. Nó liên kết các lĩnh vực trên với nhau. Kích thước của vật liệu nano trải dài một khoảng khá rộng, từ vài nm đến vài trăm nm. Hóa học nano nghiên cứu các phương pháp chế tạo vật liệu và linh kiện nano bằng các phản ứng hóa học. b. Lịch sử hình thành Năm 1959, giáo sư Richard Feyman (Viện Công nghệ MasstchusetsMIT) đề xuất ý tưởng mới, ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử và hơn nữa. Thay vì phải phân nhỏ vật chất, tại sao ta không đi từ cái vô cùng nhỏ? Đây là ý tưởng mà sau này trở thành một trong hai cách tạo ra vật liệu nano
TITANIUM DIOXIDE GVHD: GVHD TS Nguyễn Văn Mạnh SV trình bày: bày Nhóm (1 – 14) LỚP: CN Hóa Vô Cơ – K8 TIO2 I Giới thiệu vật liệu nano II Sơ lược TiO2 III Các dạng cấu trúc tính chất vật lý IV Tính xúc tác quang hóa TiO2 dạng anatase V Hiện tượng siêu thấm ướt TiO2 : VI Điều chế, sản xuất VII Ứng dụng, hướng phát triển I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Vật liệu Nano vật liệu có chiều có kích thước nm Vật liệu Nano ứng dụng phổ biến Titanium dioxide - TiO Xúc tác phân tử Nano tạo phản ứng nhiệt độ phòng, giúp tiết kiệm nhiều lượng I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Phân loại theo hình dáng vật liệu nano: Các loại vật liệu nano chiều: màng mỏng, lớp, bề mặt… Các vật liệu nano chiều: dây nano, ống nano… Các vật liệu nano chiều: hạt nano, hạt keo, chấm lượng tử, vật liệu dạng tinh thể nano, đám nano… Ngoài có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocompozit có phần vật liệu có kích thước nano, cấu trúc có nano chiều, chiều , chiều đan xen I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Các vật liệu nano chiều: Màng nano carbon Màng VO2 I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Các vật liệu nano chiều: Vụ nổ Nano Fanny Béron, Montréal, Canaga Tấm ảnh quét máy hiển vi điện tử có màu sắc làm bật cho thấy phần dây nano CoFeB, hình thành trình kết tủa dòng xung điện khung nhôm mẫu lỗ xốp Trong trình kết tủa điện, số dây nano tràn bề mặt khung mẫu, tạo hình ảnh vụ nổ GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Các vật liệu nano chiều: Ống nano carbon (30X) Paul Marshall, Ottawa, Ontario “Cánh rừng” ống nano carbon Màu sắc kết sử dụng lọc cho loại màu sắc khác dựa vào chiều cao mẫu ống nano carbon I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Các vật liệu nano chiều: Các hạt nano YBaCuO có kích thước từ 100-200 nm mang từ tính Tinh thể nano Đây chùm tinh thể hạt selenua cadmi bé nhỏ (đường kính khoảng 50 nanomét) I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO Nano composite II SƠ LƯỢC VỀ TIO2 Nano TiO2 loại vật liệu phổ biến nay, tiêu thụ tới triệu tấn/năm VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xử lý nước, không khí bị ô nhiễm Xử lý nứơc nhờ vào gốc HO* hoạt động(HO* tác nhân oxy hoá mạnh,và có khả khoáng hoá cao chất gây bẩn nước VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xử lý nước, không khí bị ô nhiễm bọc lớp TiO2 bên nhân chất mang từ tính, phân tán hạt TiO2 nước dạng huyền phù, bề mặt tiếp xúc lớn thu hồi lại từ trường gạch men có khả tự làm diệt vi khuẩn dùng cho bệnh viện, hệ thống lọc nước sử dụng ánh sáng tử ngoại TiO2 để khử chất độc hữu sót lại nước sau xử lý phương pháp thông thường, thiết bị làm không khí mùi… nhà khoa học thiết kế chế thử thành công panen quang xúc tác TiO2 có cấu trúc nano xốp để đưa vào số thiết bị làm môi trường máy khử mùi, làm không khí, hệ thống lọc nước VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xử lý nước, không khí bị ô nhiễm PHÂN HỦY ĐIÔXIN: Giải pháp :phủ vật liệu nano TiO2 hoạt tính cao lên hạt cát để trộn với đất bị ô nhiễm điôxin ưu điểm giải pháp: Nano TiO2 không bị trôi theo nước Nano TiO2 hoạt tính cao phân hủy điôxin điều kiện thiếu ánh sáng Nano TiO2 sản phẩm phân hủy điôxin không độc hại nên giải pháp có tính triệt để việc khử độc đioxin VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xử lý nước, không khí bị ô nhiễm KHẨU TRANG DiỆT KHUẨN VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tiêu diệt tế bào ung thư phân tử nano phóng thích thuốc bị tác động xạ điện từ VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tiêu diệt tế bào ung thư Các phân tử nano đưa vào mạch máu có kích cỡ thích hợp để lại mạch máu, không bị rò rỉ bên tìm đến khối u thành công.Một phân tử nano tiếp cận mô bị bệnh, chúng rò thẳng vào tế bào ung thư Khi phân tử nano tiếp cận khối u, bác sĩ kích thích chúng loạt xung xạ điện từ Năng lượng làm sắt nhân nóng lên, phá vỡ liên kết hydro phóng thích thuốc vào khối u Một hạt tải nhiều loại thuốc khác loại lập trình giải phóng thuốc nhiệt độ khác VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tiêu diệt tế bào ung thư Hiện người ta thử nghiệm chuột cách cấy tế bào để tạo nên khối ung thư chuột, sau tiêm dung dịch chứa TiO2 vào khối u Sau 2-3 ngày người ta cắt bỏ lớp da chiếu sáng vào khối u, thời gian 3’ đủ để tiêu diệt tế bào ung thư Với khối u sâu thể đèn nội soi sử dụng để cung cấp ánh sáng VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ứng dụng tính chất siêu thấm ướt Trước sau tráng TiO2 VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ứng dụng tính chất siêu thấm ướt VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ứng dụng tính chất siêu thấm ướt Ứng dụng sản xuất loại kính,gương chống mờ (VD :kính ôtô,cửa kính….) VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ứng dụng tính chất siêu thấm ướt Đưa TiO2 lên sản phẩm sứ vệ sinh bồn cầu, bồn tiểu, chậu rửa Lớp TiO2 siêu thấm ướt bề mặt làm cho bề mặt sứ thấm ướt tốt, dùng tưởng tượng giống màng mỏng nước hình thành bề mặt sứ, ngăn cản chất bẩn bám lên bề mặt đồng thời bề mặt có lực mạnh với nước với chất bẩn giúp dễ dàng rửa trôi chất bẩn động tác xả nước Chế tạo vật liệu khô siêu nhanh làm việc điều kiện ẩm ướt Do tính chất thấm ướt tốt, giọt chất lỏng loang bề mặt TiO2 bay nhanh chóng VII ỨNG DỤNG, HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ngoài có ứng dụng khác như: Chất độn tạo màu trắng sáng độ đục sơn, kem đáng răng, tạo màu độ đặc thực phẩm Pin nhiên liệu Chất bán dẫn Hấp phụ tia tử ngoại làm vật liệu chống tia tử ngoại … TÀI LIỆU THAM KHẢO Advanced Catalysts and Nanostructured Materials William R Moser Catalyst Preparation: Science and Engineering John Regalbuto (Editor) Dictionary of Chemistry - Mc Graw Hill - Sybil P Parker (Editor) Handbook of Inorganic Chemicals - Mc Graw Hill Pradyot Patnaik, Ph.D TÀI LIỆU THAM KHẢO Và tham khảo có chọn lọc trang web sau: http://www.thegioinano.com http://www.congnghehoahoc.com http://www.vi.wikipedia.org.vn http://www.hoahocvietnam.com http://www.youtube.com … ... TIO2 Ở DẠNG ANATASE: Cơ chế xúc tác quang chất bán dẫn ĐK: NL photon ánh sáng(hv) >= NL vùng cấm (Eg) SC : bề mặt xúc tác bán dẫn (TiO2) IV TÍNH XÚC TÁC QUANG HÓA CỦA TIO2 Ở DẠNG ANATASE: b )Cơ. .. CỦA TIO2 Ở DẠNG ANATASE: c )Cơ chế xúc tác quang TiO2 dạng Anatase: Khi xúc tác hoạt hóa ánh sáng thích hợp xảy chuyển điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn IV TÍNH XÚC TÁC QUANG HÓA CỦA TIO2. .. ANATASE: c )Cơ chế xúc tác quang TiO2 dạng Anatase: Tại vùng hóa trị có hình thành gốc OH* RX+: Tại vùng dẫn có hình thành gốc O2-, HO2*: IV TÍNH XÚC TÁC QUANG HÓA CỦA TIO2 Ở DẠNG ANATASE: c )Cơ chế