Nghiên Cứu Điều Kiện Tổng Hợp Vật Liệu Nano Cấu Trúc Core-Shell Fe3O4@SiO2

Luận văn ThS Kỹ thuật Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano core-shell Fe3O4@SiO2. Điều kiện, quy trình và ứng dụng tiềm năng của vật liệu nano.

• Tác giả: Hồ Thủy Trúc
• Người hướng dẫn: TS. Lý Cẩm Hùng
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên cứu điều kiện tổng hợp vật liệu nano cấu trúc core-shell Fe3O4@SiO2
• Loại tài liệu: luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Vật Liệu Nano Core Shell Fe3O4 SiO2 Khái Niệm

Công nghệ nano đang thay đổi thế giới. Vật liệu nano core-shell trở thành tâm điểm nhờ khả năng can thiệp ở kích thước nanomet. Fe3O4@SiO2 là một ví dụ điển hình, kết hợp từ tính Fe3O4 và tính trơ của SiO2 shell. Ứng dụng trải rộng từ y sinh đến công nghiệp. Luận văn này tập trung vào nghiên cứu điều kiện tổng hợp và ứng dụng vật liệu nano này, đặc biệt trong dẫn truyền thuốc. Điểm mới là không dùng hoạt chất bề mặt trong quá trình tổng hợp, một bước tiến quan trọng hướng tới vật liệu an toàn hơn. Theo tài liệu gốc, 'Công nghệ nano đang làm thay đổi cuộc sống của chúng ta nhờ vào khả năng can thiệp của con người ở kích thước nano mét, tại đó, vật liệu nano thể hiện rất nhiều tính chất đặc biệt.'

1.1. Định Nghĩa Vật Liệu Nano Core Shell Fe3O4 SiO2

Vật liệu nano có ít nhất một chiều kích thước dưới 100nm. Nano composites như Fe3O4@SiO2 thể hiện tính chất độc đáo do kích thước nhỏ và diện tích bề mặt lớn. Cấu trúc core-shell structure thường gồm lõi (core) và vỏ (shell). Điều chỉnh thành phần và thông số chế tạo sẽ kiểm soát tính chất. Lớp vỏ bảo vệ lõi và tăng tính tương thích sinh học. Thông thường được chế tạo từ vật liệu trơ hóa học, ổn định như SiO2 hoặc polymer.

1.2. Cấu Trúc và Phân Loại Vật Liệu Nano Core Shell

Hạt nano core-shell có nhiều hình dạng. Dạng cầu đồng tâm phổ biến nhất: lõi cầu được bọc vỏ. Tỷ lệ lõi/vỏ và kiểu kết cấu quyết định tính chất. Các cấu trúc khác như nhiều lõi trong một vỏ, hoặc lõi di chuyển trong vỏ rỗng cũng được nghiên cứu. Cấu trúc đồng đều hiếm gặp. Điều quan trọng là tạo ra tiểu cầu với tính chất mong muốn để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

II. Tổng Hợp Fe3O4 SiO2 Cách Phương Pháp Phổ Biến Hiện Nay

Tổng hợp Fe3O4@SiO2 đòi hỏi kỹ thuật kiểm soát cao. Các phương pháp tổng hợp chủ yếu gồm hai giai đoạn: tổng hợp lõi Fe3O4 nanoparticles và sau đó phủ lớp vỏ SiO2 nanoparticles. Phương pháp Stöber là lựa chọn phổ biến, sử dụng tetraethyl orthosilicate (TEOS) làm tiền chất cho SiO2. Điều chỉnh các điều kiện tổng hợp như pH, nhiệt độ, và tỷ lệ tiền chất giúp kiểm soát kích thước và độ đồng đều của hạt. 'Vật liệu nano cấu trúc lõi-vỏ có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng nhìn chung, hạt nano lõi-vỏ được tổng hợp qua 2 giai đoạn, đầu tiên là tổng hợp lõi, sau đó là tổng hợp lớp vỏ.', theo tài liệu gốc.

2.1. Phương Pháp Stöber Tổng Hợp Core Shell Fe3O4 SiO2

Phương pháp Stöber là kỹ thuật quan trọng để phủ silica coating. Sử dụng TEOS làm tiền chất, thủy phân và ngưng tụ trên bề mặt Fe3O4 nanoparticles. Các yếu tố ảnh hưởng gồm nồng độ TEOS, chất xúc tác (NH4OH), dung môi, và nhiệt độ. Điều khiển kích thước hạt bằng cách thay đổi các thông số này. Phương pháp này tạo lớp vỏ SiO2 đồng đều và kiểm soát được độ dày.

2.2. Ảnh Hưởng Của Tỉ Lệ TEOS Fe3O4 Đến Quá Trình Tổng Hợp

Tỷ lệ TEOS:Fe3O4 là yếu tố then chốt. Tỉ lệ cao tạo lớp vỏ SiO2 dày hơn. Tỉ lệ thấp có thể không phủ kín Fe3O4. Nghiên cứu xác định tỷ lệ tối ưu cho ổn định vật liệu nano và tính chất vật liệu nano mong muốn. Cần cân bằng để đạt độ che phủ tốt và tránh hình thành hạt SiO2 riêng lẻ.

2.3. Tổng Hợp Sol Gel Vật Liệu Nano Core Shell Fe3O4 SiO2

Tổng hợp sol-gel là một lựa chọn khác. Bắt đầu từ sol (hệ keo), chuyển thành gel qua quá trình thủy phân và ngưng tụ. Kiểm soát pH và nhiệt độ quan trọng để tạo gel đồng nhất. Vật liệu nano được nhúng trong gel. Ưu điểm là kiểm soát thành phần và cấu trúc tốt. Tuy nhiên, cần loại bỏ dung môi và xử lý nhiệt để tạo vật liệu cuối cùng.

III. Điều Kiện Tổng Hợp Fe3O4 SiO2 Bí Quyết Tối Ưu Hóa

Điều kiện tổng hợp ảnh hưởng lớn đến tính chất vật liệu nano. pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng, và chất xúc tác đều quan trọng. NaOH và NH4OH thường được dùng làm chất xúc tác. pH ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân và ngưng tụ của TEOS. Nhiệt độ cao hơn tăng tốc phản ứng nhưng có thể gây kết tụ hạt. Thời gian phản ứng đủ để tạo lớp vỏ SiO2 đồng đều. Nghiên cứu điều kiện tối ưu để đạt kích thước hạt, độ phân tán, và ổn định vật liệu nano mong muốn.

3.1. Ảnh Hưởng Của pH Đến Kích Thước Hạt Fe3O4 SiO2

pH là yếu tố quan trọng trong Fe3O4@SiO2 synthesis. pH cao thúc đẩy thủy phân và ngưng tụ của TEOS, tạo hạt SiO2 nhỏ. pH thấp làm chậm phản ứng, tạo hạt lớn hơn. Kiểm soát pH giúp điều khiển kích thước hạt và độ đồng đều. Nghiên cứu tìm pH tối ưu để tạo lớp vỏ SiO2 mỏng và đồng nhất.

3.2. Vai Trò Của Nhiệt Độ Trong Tổng Hợp Fe3O4 SiO2

Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Nhiệt độ cao tăng tốc thủy phân và ngưng tụ. Tuy nhiên, quá cao có thể gây kết tụ Fe3O4 nanoparticles. Cần cân bằng giữa tốc độ phản ứng và độ ổn định của hạt. Nhiệt độ phòng thường được sử dụng để tổng hợp Fe3O4@SiO2.

3.3. Thời Gian Phản Ứng Ảnh Hưởng Đến Cấu Trúc Core Shell

Thời gian phản ứng cần đủ để TEOS thủy phân và ngưng tụ hoàn toàn lên Fe3O4. Thời gian ngắn có thể không tạo lớp vỏ SiO2 đầy đủ. Thời gian dài có thể dẫn đến hình thành hạt SiO2 riêng lẻ. Xác định thời gian tối ưu quan trọng để tạo cấu trúc core-shell structure hoàn chỉnh.

IV. Phân Tích Đặc Trưng Fe3O4 SiO2 Cách Kiểm Chứng Vật Liệu

Phân tích đặc trưng là bước quan trọng để xác nhận cấu trúc và tính chất vật liệu nano. TEM hình ảnh cho thấy hình thái và kích thước hạt. XRD phân tích xác định cấu trúc tinh thể. FTIR phân tích xác định các nhóm chức trên bề mặt. VSM đo từ tính Fe3O4. Phân tích DLS xác định kích thước hạt và độ phân tán. Các kỹ thuật này cung cấp thông tin toàn diện về Fe3O4@SiO2. Theo tài liệu gốc, 'XRD results implied that Fe3O4@SiO2NPs consist of a crystalline magnetite core and an amorphous silica shell.'

4.1. Kính Hiển Vi Điện Tử Truyền Qua TEM Phân Tích Cấu Trúc

TEM hình ảnh cung cấp thông tin trực tiếp về cấu trúc core-shell structure. Cho thấy kích thước lõi Fe3O4 và độ dày lớp vỏ SiO2. Xác định độ đồng đều của lớp vỏ và sự phân tán của hạt. Độ phân giải cao cho phép quan sát chi tiết cấu trúc vật liệu nano.

4.2. Nhiễu Xạ Tia X XRD Phân Tích Cấu Trúc Tinh Thể

XRD phân tích xác định cấu trúc tinh thể của Fe3O4 nanoparticles và SiO2. Xác nhận sự tồn tại của pha magnetite (Fe3O4) và pha vô định hình SiO2. Kích thước tinh thể có thể ước tính từ độ rộng của đỉnh nhiễu xạ.

4.3. Phân Tích Từ Tính Bằng Từ Kế Mẫu Rung VSM

VSM đo từ tính Fe3O4 trong Fe3O4@SiO2. Xác định độ từ hóa bão hòa, lực kháng từ, và từ dư. Thông tin về từ tính Fe3O4 quan trọng cho các ứng dụng dẫn truyền thuốc và MRI. Kết quả VSM cho thấy các hạt nano có tính siêu thuận từ ở nhiệt độ phòng.

V. Ứng Dụng Tiềm Năng Fe3O4 SiO2 Y Sinh Xúc Tác

Ứng dụng vật liệu nano Fe3O4@SiO2 rất đa dạng. Trong ứng dụng y sinh, được dùng trong dẫn truyền thuốc, MRI, và tăng nhiệt. Trong ứng dụng xúc tác, làm chất mang cho xúc tác kim loại. Nhờ từ tính Fe3O4 và tính trơ của SiO2, Fe3O4@SiO2 là vật liệu hứa hẹn cho nhiều lĩnh vực. Luận văn tập trung vào ứng dụng tải thuốc nhờ tính từ của lõi sắt từ Fe3O4 và sự ổn định, trơ về hóa học của lớp vỏ silica.

5.1. Ứng Dụng Fe3O4 SiO2 Trong Dẫn Truyền Thuốc Drug Delivery

Ứng dụng trong drug delivery dựa trên khả năng điều khiển từ xa. Gắn thuốc lên bề mặt SiO2 shell. Sử dụng nam châm để hướng hạt nano đến vị trí mục tiêu. Giảm tác dụng phụ và tăng hiệu quả điều trị. Nghiên cứu tập trung vào tế bào ung thư.

5.2. Fe3O4 SiO2 Trong Chẩn Đoán Hình Ảnh Cộng Hưởng Từ MRI

Ứng dụng trong magnetic resonance imaging (MRI) dựa trên khả năng tăng độ tương phản. Fe3O4 nanoparticles làm tác nhân tương phản từ tính. SiO2 tăng tính tương thích sinh học và độ ổn định. Cải thiện độ chính xác và độ nhạy của MRI.

5.3. Ứng Dụng Fe3O4 SiO2 Trong Xúc Tác Hóa Học

Ứng dụng xúc tác dựa trên diện tích bề mặt lớn của vật liệu nano. Fe3O4@SiO2 làm chất mang cho xúc tác kim loại. Tăng độ phân tán và ổn định của xúc tác. Cải thiện hiệu quả và chọn lọc của phản ứng xúc tác.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Vật Liệu Nano Fe3O4 SiO2

Tổng hợp vật liệu nano Fe3O4@SiO2 đã đạt được nhiều tiến bộ. Điều kiện tổng hợp tối ưu đã được xác định. Ứng dụng vật liệu nano hứa hẹn trong y sinh và xúc tác. Nghiên cứu cần tập trung vào cải thiện tính ổn định, độ tương thích sinh học, và hiệu quả dẫn truyền thuốc. Vật liệu nano core-shell tiếp tục là lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong tương lai. Điểm mới của luận văn là không sử dụng hoạt chất bề mặt trong quá trình tổng hợp và đưa ra yếu tố thích hợp để tổng hợp nên vật liệu nano core-shell Fe3O4@SiO2.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Cải Thiện Tính Ổn Định Fe3O4 SiO2

Ổn định vật liệu nano là thách thức lớn. Các yếu tố ảnh hưởng gồm pH, nhiệt độ, và lực ion. Xử lý bề mặt bằng polymer hoặc silane cải thiện độ ổn định. Nghiên cứu tập trung vào kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng.

6.2. Tối Ưu Hóa Tính Tương Thích Sinh Học Của Fe3O4 SiO2

Tính tương thích sinh học quan trọng cho ứng dụng y sinh. Xử lý bề mặt bằng PEG (polyethylene glycol) giảm độc tính và tăng thời gian lưu thông trong máu. Nghiên cứu tập trung vào giảm phản ứng miễn dịch và cải thiện khả năng xâm nhập tế bào.

6.3. Phát Triển Các Ứng Dụng Mới Cho Fe3O4 SiO2

Tiềm năng ứng dụng còn rất lớn. Nghiên cứu các ứng dụng mới trong cảm biến, xử lý nước, và năng lượng. Kết hợp Fe3O4@SiO2 với các vật liệu khác tạo ra vật liệu composite đa chức năng. Vật liệu nano tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU Cuối thập niên 80, công nghệ nano bắt đầu phát triển và thu được nhiều thành quả to lớn không chỉ trong nghiên cứu mà còn mở rộng phạm vi ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Ở các vật liệu và linh kiện nano xuất hiện nhiều hiện tượng, tính chất vật lý và hoá học mới mẻ không có trong các loại vật liệu khối [10]. Công nghệ nano đang làm thay đổi cuộc sống của chúng ta nhờ vào khả năng can thiệp của con người ở kích thước nano mét, tại đó, vật liệu nano thể hiện rất nhiều tính chất đặc biệt. Một nhánh quan trọng của công nghệ nano, đó là ứng dụng lý - sinh học nano, trong đó, vật liệu nano được sử dụng để chẩn đoán và điều trị bệnh.

Lý - sinh học nano đã và đang được nghiên cứu rất mạnh mẽ nhờ vào khả năng ứng dụng rất linh hoạt và hiệu quả của vật liệu nano. Thế giới vi mô của các phân tử nano mang lại vô số ứng dụng tiềm năng trên mọi mặt đời sống của chúng ta. Gần đây, một nhóm các nhà khoa học Hàn Quốc đã nghiên cứu phát triển được các hạt nano từ tính có thể chữa bệnh ung thư. Các hạt nano từ tính có kích thước tương ứng với kích thước của các phân tử nhỏ (1-10 nm) hoặc kích thước của các virus (10-100 nm).

Chính vì thế mà hạt nano có thể thâm nhập vào hầu hết các cơ quan trong cơ thể và giúp cho chúng ta có thể thao tác ở qui mô phân tử và tế bào. Từ trường không có hại đối với con người nên các hạt nano từ tính được quan tâm sử dụng rất nhiều vào mục đích chẩn đoán và chữa bệnh [14]. Hạt nano ôxit sắt siêu thuận từ Fe3O4 có nhiều ứng dụng quan trọng trong y sinh học như làm tác nhân tăng độ tương phản trong ảnh cộng hưởng từ hạt nhân, phân tách và chọn lọc tế bào, hiệu ứng đốt nhiệt và phân phát thuốc, vv. Hạt silica ổn định về cấu trúc, không độc, có khả năng tương thích sinh học cao.

Vì vậy, trong đề tài này, nghiên cứu tổng hợp hạt nano core-shell Fe3O4@SiO2 ứng dụng tải thuốc nhờ vào từ tính của lõi sắt từ Fe3O4 và sự ổn định, trơ về hóa học của lớp vỏ silica nhằm tránh các phản ứng hóa học không mong muốn trong cơ thể; giúp đưa thuốc đến đúng tế bào mục tiêu cần chữa trị, đặc biệt là tế bào ung thư. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về hạt nano cấu trúc core-shell 1. Nguồn gốc – Định nghĩa Vật liệu nano được định nghĩa là vật liệu có ít nhất một chiều theo kích thước nano ( bé hơn 100 nm).

Một bổ sung khác cho định nghĩa về vật liệu nano là những vật liệu có kích thước bé hơn 1 μm nhưng có tính chất vật lý, hóa học, sinh học giống như những vật liệu nano thì cũng được xem là vật liệu nano [1]. Ở kích thước nano, vật liệu sẽ có những tính năng đặc biệt mà vật liệu truyền thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích mặt ngoài. Khoa học nano nghiên cứu hiện tượng và ứng dụng các vật liệu ở kích thước nguyên tử, phân tử và cao phân tử có những tính chất khác biệt so với kích thước lớn. Do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích mặt ngoài của loại vật liệu này.

Diện tích bề mặt tăng nên độ tan tăng, dễ phân tán hạt trong chất lỏng hơn, rất dễ lơ lửng trong chất lỏng, dễ hấp thụ qua tế bào, da và ruột. Do có sự gia tăng diện tích bề mặt nên nó gia tăng sự tiếp xúc, do đó gia tăng khả năng bám dính do lực hút Van Derwaals. Tính chất quang học và vật lý của vật liệu nano khác so với vật liệu có kích thước lớn hơn. Nhiệt độ nóng chảy vật liệu ở kích thước nano giảm đáng kể so với vật liệu dạng khối.

Khi ở kích thước nano, tính chất lượng tử của vật liệu chiếm ưu thế nên tính từ, quang, điện của nó khác biệt so với các vật liệu truyền thống [1]. Hạt nano là vật liệu có kích thước từ vài đến vài trăm nano mét, bao gồm hàng trăm đến hàng nghìn nguyên tử giống nhau. Do kích thước nhỏ nên các tính chất hóa lý của chúng bị phụ thuộc nhiều vào trạng thái bề mặt hơn là thể tích khối. So với vật liệu khối thì vật liệu có kích thước nanomet có nhiều tính chất mới và lạ.

Tuy nhiên, các vật liệu ứng dụng trong sinh học phải được đáp ứng các yêu cầu về các tính chất dược lý, hóa học, vật lý, độ đồng nhất của các hạt khả năng hòa tan được của các hạt… và phải có tính độc thấp. Do đó các hạt nano phải có kích 2 thước đủ nhỏ để có thể dễ dàng khuếch tán qua mô, thời gian lắng đọng dài, diện tích bề mặt hiệu dụng cao; các hạt từ phải dễ bọc để bảo vệ chúng khỏi thoái hóa do tác động của môi trường và có khả năng tương thích sinh học với môi trường … Hình 1. Hạt nano cấu trúc core-shell [18]. Có cấu trúc đa dạng, nhưng thông thường gồm có hai thành phần chính là lõi (core) và vỏ (shell).

Hình dạng và các tính chất của lõi và vỏ có thể được điều chỉnh bằng cách khống chế các thành phần và các thông số chế tạo. Lớp vỏ có vai trò bảo vệ và nhằm khắc phục một số nhược điểm của phần lõi → chúng thường được chế tạo từ những vật liệu trơ hóa học, có độ ổn định cao, bề mặt có khả năng tương thích sinh học như các polymer, các chất vô cơ như SiO2. Phân loại Các hạt nano core-shell có cấu trúc đa dạng, nhưng thường gồm có hai thành phần chính là lõi và vỏ. Hình dạng và các tính chất của lõi-vỏ, theo lý thuyết cho thấy có thể điều chỉnh bằng cách khống chế các thành phần và các thông số chế tạo.

Một số dạng nano core-shell tiêu biểu theo lý thuyết: 3 Hình 1. Các dạng hạt nano core-shell khác nhau (a) hình cầu; (b) hình lục giác; (c) nhiều lõi nhỏ đƣợc bọc bởi một lớp vỏ; (d) vật liệu nanomatryushka; (e) lõi di chuyển trong lớp vật liệu vỏ rỗng [11]. Trong đó, hạt nano core-shell dạng cầu đồng tâm (hình 1.2a) là loại phổ biến nhất, đây là hạt lõi hình cầu đơn giản được phủ một lớp vật liệu khác làm vỏ. Những dạng nano lõi-vỏ khác cũng được quan tâm nghiên cứu rộng rãi bởi những thuộc tính mới của chúng [11].

Trong các dạng cấu trúc này, tỉ lệ lõi-vỏ và kiểu kết cấu lõi-vỏ là hai yếu tố cơ bản để tạo ra các cấu trúc nhau của hạt nano core-shell. Tuy nhiên trong thực tế, vật liệu này rất hiếm khi đồng đều và hình dạng của chúng có thể rất khác so với những dạng được miêu tả ở trên. Lưu ý rằng, ngoài các cấu trúc lõi-vỏ thông thường của tiểu cầu còn có cấu trúc mà trong đó các hạt nano phân bố đều bên trong một nền chất mang. Việc tạo ra các tiểu cầu có các tính chất mong muốn, mang lại những lợi ích có tính ứng dụng trong khoa học sự sống, công nghệ sinh học, y học, dược học, môi trường … 4 1.

Phƣơng pháp tổng hợp Vật liệu nano cấu trúc lõi-vỏ có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng nhìn chung, hạt nano lõi-vỏ được tổng hợp qua 2 giai đoạn, đầu tiên là tổng hợp lõi, sau đó là tổng hợp lớp vỏ. Một số phƣơng pháp chế tạo hạt nano cấu trúc lỏi-vỏ [19].1 Phƣơng pháp bao bọc từng lớp Phương pháp bao bọc từng lớp (layer-by-layer) là kỹ thuật ngưng tụ sử dụng một khuôn nano được chế tạo bằng các phương pháp khác nhau như đồng kết tủa … Sau đó khuôn nano này được cho vào hỗn hợp có chứa tiền chất của chất cần bao bọc. Phụ thuộc vào bản chất của tiền chất, nhiệt độ và pH mà phương pháp này có thể tạo ra những hình cầu đa chức năng có các đặc tính khác nhau. Ban đầu phương pháp bao bọc từng lớp được ứng dụng để chế tạo các màng mỏng, rồi sau đó được áp dụng để tạo ra các cấu trúc lõi-vỏ, các tiểu cầu đa chức năng hoặc các tiểu cầu rỗng [18].

Nguyên tắc của phương pháp này như sau: các khuôn nano có thể là các hạt nano có một điện tích bề mặt nào đó. Khuôn nano này lần lượt được trộn với các polymer mà khi phân ly có điện tích bề mặt trái dấu với điện tích bề mặt ban đầu và bao bọc khuôn nano làm cho bề mặt của nó bị tích điện trái dấu với điện tích bề mặt ban đầu. Một loại polymer thứ hai được đưa vào hệ, polymer này có đặc điểm là khi phân ly nó tạo ra điện tích bề mặt trái dấu với điện tích của polymer thứ nhất. Do điện tích trái dấu nên polymer thứ hai sẽ bao bọc lên khuôn nano đã được bọc bởi polymer thứ nhất.

Như vậy, khuôn nano được bọc bởi hai lớp polymer. Quá trình như vậy được tiếp tục nhiều lần cho đến khi khuôn nano được bọc bởi nhiều lớp polymer có độ dày và tính chất như mong muốn. Khuôn nano có thể được loại bỏ để tạo ra các hình cầu rỗng hoặc các tiểu cầu được tạo thành từ các lớp polymer như trên [19]. Bao bọc hạt nano bằng phƣơng pháp bao bọc từng lớp [19].2 Phƣơng pháp hóa hơi dung dịch trong chân không Đây là phương pháp đơn giản thường được dùng nhất để chế tạo tiểu cầu polymer có chứa hạt nano từ tính (sắt, oxit sắt).

Polymer thường được dùng nhất là polystyrene [19]. Ví dụ, chế tạo tiểu cầu polystyrene có kích thước khoảng vài trăm nm có các hạt nano từ tính phân tán bên trong: Hạt nano Fe3O4 được chế tạo trước đó được chức năng hóa bề mặt bằng acid oleic kị nước có thể phân tán trong dung môi hữu cơ như hexane hoặc toluen. Hòa tan polystyrene trong một dung môi dễ bay hơi như CH2Cl2 để thu được dung dịch A, rồi cho hạt nano từ tính Fe3O4 kị nước vào và khuấy đều bằng máy khuấy từ. Dung dịch B tạo thành bằng cách trộn chất hoạt động bề mặt sodium dodecyl sulfate trong nước với một tỉ phần chất hoạt động bề mặt nhất định.

Trộn dung dịch A và dung dịch B bằng máy khuấy để tạo ra thể nhũ tương. Hóa hơi dung môi CH2Cl2 bằng máy quay cất chân không trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ khoảng 600C. Sau khi dung môi hóa hơi hết, ta thu được các hình cầu polystyrene có chứa các hạt nano bên trong. Tách lọc các tiểu cầu bằng máy li tâm.