LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hồ Chí Minh, ngày … tháng …năm 2013 Học viên Lê Thị Thúy ii LỜI CẢM ƠN Qua gần hai năm tham gia chương trình đào tạo thạc sỹ tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh và thời gian làm thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Công Nghệ Nano ĐHQG TP. Hồ Chí Minh đã giúp tôi trao dồi thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm từ thầy cố, bạn học và những người bạn cùng làm thí nghiệm đã giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Có được thành quả này tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến: Thầy cô trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM đã nhiệt tình truyền đạt, chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian tôi học tập tại trường Thầy PGS. ĐẶNG MẬU CHIẾN, Giám đốc phòng thí nghiệm Công Nghệ Nano ĐHQG. HCM (LNT) đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi làm thí nghiệm và hoàn thành luận văn này.
LÊ HIẾU GIANG đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành tốt luận văn. Thạc sỹ ĐẶNG THỊ MỸ DUNG là người luôn theo suốt chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian tôi làm thí nghiệm và hoàn thành luận văn. Tập thể cán bộ, nhân viên phòng nghiên cứu Công Nghệ Nano ĐHQG. HCM đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian làm thí nghiệm.
Bạn bè, gia đình và mọi người xung quanh luôn giúp đỡ chia sẽ động viên tôi những lúc làm luận văn gặp khó khăn. Tôi xin chân thành cám ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày. năm 2013 Học viên Lê Thị Thúy iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Máy in phun đã trở thành một phần không thể thiếu thông qua sự hiện diện của nó ở khắp mọi nơi, trên máy tính để bàn của người tiêu dùng với chi phí thấp, khả năng đáng tin cậy, nhanh chóng, thuận tiện và in kỹ thuật số.
Công nghệ in phun đã phát triển nhanh chóng, đa dạng và ứng dụng phổ biến để in tài liệu với nhiều chức năng khác nhau, nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như mực dẫn điện, điốt phát sáng (LED) và thậm chí in cấu trúc 3 chiều(3D) Nhắm đáp ứng nhu cầu công nghệ, hiện nay công nghệ in phun đang được sự quan tâm lớn của nhiều nhà nghiên cứu, cũng như nhiều nhà đầu tư lớn trong và ngoài nước. Biết được sự hữu ích to lớn của thế giới vi mô (nano mét) mà một số kim loại có được, con người muốn chiếm lĩnh tri thức đã tìm ra được sự hiệu dụng của nó và công nghệ in phun đã và đang sử dụng nano kim loại ứng dụng trong mực in phun. Xuất phát từ nhu cầu tìm ra hạt nano kim loại để chế tạo mực in vừa có chất lượng tốt, khả năng chống oxi hóa cao trong môi trường và mang lại lợi nhuận lớn, luận văn này chúng tôi nghiên cứu quy trình chế tạo hạt nano bạc hướng đến ứng dụng chế tạo mực in phun, vì bạc không dễ dàng bị oxi hóa và khả năng dẫn điện cao trong một thời gian khá dài. Có rất nhiều phương pháp chế tạo hạt nano kim loại, trong luận văn này tôi lựa chọn phương pháp khử hóa học để tổng hợp hạt nano bạc hướng đến ứng chế tạo mực in phun.
Để giải quyết các công việc trên chúng tôi phải nghiên cứu, giải quyết các vấn đền có liên quan được trình bày trong 5 chương dưới đây: Chƣơng 1: Tổng quan Dựa trên những công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã có chúng tôi tóm tắt tổng quan về sơ lược công nghệ nano nói chung và công nghệ nano kim loại nói riêng, đồng thời mang đến cái nhìn tổng quát về công nghệ in phun, để từ đó cho chúng ta thấy hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ nano kim loại trong công nghệ in phun đã mang đến những hiệu quả trong thực tiễn.\ iv Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết Từ thực tiễn đã chứng minh công nghệ nano mang lại nhiều ứng dụng và hiệu quả cao trong thực tế, chúng tôi đi sâu nghiên cứu nano kim loại bạc, các tính chất của nano kim loại bạc, từ đó tìm hiểu các phương pháp chế tạo và đưa ra phương pháp chế tạo hiệu quả và mang tính kinh tế cao. Chƣơng 3: Thực nghiệm Giới thiệu các thiết bị dùng làm thí nghiệm, hóa chất, các thiết bị dùng để phân tích mẫu và quy trình tổng hợp hạt nano bạc. Chƣơng 4: Kết quả và thảo luận Từ quy trình mà chúng tôi đưa ra, chúng tôi nghiên cứu và làm thí nghiệm để tìm ra tỷ lệ phản ứng giữa các chất, nồng độ mol thích hợp của các chất và dựa vào cơ sở lý thuyết để đánh giá nhận xét và tìm ra được phương án tối ưu nhất và kết quả đã mang lại theo như yêu cầu đặt ra là chúng tôi đã tổng hợp được hạt nano bạc có kích thước 20nm đến 80nm. Đồng thời chúng tôi tiếp tục lưu giữ và theo dõi tính ổn định của hạt trong thời gian hơn 3 tháng không bị oxi hóa trong môi trường không khí Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng phát triển Từ những kết quả đạt được chúng tôi tổng hợp đưa ra một số kết luận và đưa ra một vài định hướng tiếp theo của đề tài.
v ABSTRACT Inkjet technology has developed rapidly, variously and it can use to print documents with many different functions, in many fields, such as conductive inks, light emitting diodes (LED) and even in structure 3-dimensional structure (3D) To adapt the need of technology, current inkjet technology has become the major concern of many researchers, as well as many Vietnamese and foreign investors. Knowing the great utility of the microscopic world (nanometer) whose a number of metals are owning, people want to dominate knowledge to find its performances and inkjet technology has been used metal nano-particles for the inkjet ink printing. From the need to find the metal nano-particles to produce good quality, high oxidation resistance and greater profitability inkjet ink printing, this thesis studied the fabrication process to synthesize create silver nanoparticle ink used in ink printing, because silver has a good ability to resist oxidation and high conductivity in a long time. There are many methods of synthesizing metal nanoparticles, in this thesis I chose chemical reduction method to synthesize silver nano-particles towards the inkjet ink manufacturing.
In order to solve the problem above, we have studied; solved related subjects presented in the following five chapters: Chapter 1: Overview Based on the national and international researches, we’ll summarize a brief overview of nanotechnology in general and metal nanoparticles technology in particular, at the same time this chapter will be providing an overview of inkjet technology, as a result of this, it’ll show us the efficiency of the application of metal nanoparticles technology in inkjet printing in practice. Chapter 2: Theoretical Foundations Reality proved that nanotechnology bring us a lot of efficiency applications in practice, we go deep nano-silver research and the properties of nano-silver, while studying the methods of synthesizing and manufacturing and finding the most efficient and economical method. vi Chapter 3: Experimental Introducing experimental equipments: chemicals and all machines used for sample analysis and the synthesizing of silver nano-particles. Chapter 4: Results and Discussion From the process that we proposed, we researched to find out the best combination between substances, as same as in molar concentration of the substance based on the theoretical foundations.
We evaluated our results which matched our initial purposes: we have synthesized silver nano-particles from 20nm to 80nm. At the same time, we continued to keep our samples and observe the stability of the particles in 3 months to make sure that they didn’t oxidize in the environment. Chapter 5: Conclusions and future researches From the results, some conclusions were given and future researches will also be mentioned. vii MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH CÁ NHÂN.
i LỜI CAM ĐOAN .ii LỜI CẢM ƠN. iiii TÓM TẮT LUẬN VĂN. iv MỤC LỤC. viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.
xi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .xii DANH SÁCH CÁC BẢNG. xiv PHẦN A: GIỚI THIỆU. Lý do chọn đề tài. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .Ý nghĩa khoa học.
Thực tiễn của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. 6 PHẦN B: NỘI DUNG. 7 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.
Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu. Tổng quan về công nghệ nano. Tổng quan về công nghệ in phun.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. Tình hình nghiên cứu ngoài nước. Tình hình nghiên cứu trong nước. 18 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
Khái quát về bạc. Cấu trúc mạng tinh thể bạc:. Giới thiệu về hạt nano bạc. Tính chất vật lý:.
Tính chất hóa học:. Các loại phương pháp chế tạo hạt nano bạc. Phương pháp chế tạo hạt nano kim loại. Phương pháp từ dưới lên (bottum-up).
Phương pháp từ trên xuống(top-down). Phương pháp chế tạo hạt nano bạc. Phương pháp khử hóa .2 Phương pháp sol-gel. Phương pháp ăn mòn laser.
Cơ chế ổn định hạt .1 Dạng ổn định tĩnh điện .2 Dạng ổn định không gian .5 Một số phương pháp thực nghiệm dùng để khảo sát tính chất của hạt nano bạc. Sơ lược về quang phổ. Sự tương tác giữa vật chất và bức xạ điện từ .2 Định luật Lambert – Beer .4 Đường cong hấp thụ và độ phân giải .2 Phương pháp phổ hồng ngoại ( IR ) .1 Các nguyên lý cơ bản của phổ hồng ngoại .2 Phân tích phổ hồng ngoại .3 Phương pháp phổ tử ngoại khả kiến ( UV-Vis). Phương pháp phân tích phổ tử ngoại – khả kiến.
Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). 36 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM .1 Các vấn đề cần giải quyết .2 Các phương pháp giải quyết vấn đề .1 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị phân tích mẫu. Thiết bị phân tích. 48 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .1 Các kết quả đạt được.1 Ảnh hưởng của PH.2 Ảnh hưởng giữa tỉ lệ thể tích chất khử TEA .3 Ảnh hưởng giữa tỉ lệ thể tích của [GLUCO].
Ảnh hưởng nồng độ [glucose]. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích muối bạc. Ảnh hưởng của dung môi. Thay đổi chất khử TEA bằng chất khử NaBH4.
67 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .