Đề tài Nghiên cứu tổng hợp, tính chất và khả năng ứng dụng vật liệu xúc tác bạc kim loại trên chất mang nhôm oxit

Më ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c«ng nghÖ nano lµ mét b­íc ®ét ph¸ trong c¸c ngµnh khoa häc kü thuËt. §èi t­îng cña ngµnh c«ng nghÖ nµy lµ vËt liÖu nano, lµ vËt liÖu cã kÝch th­íc rÊt nhá (tõ 1-100 nm). Víi kÝch th­íc nhá nh­ vËy, c¸c vËt liÖu nano thÓ hiÖn nhiÒu ®Æc tÝnh thó vÞ kh¸c th­êng mµ tr­íc ®©y ch­a tõng thÊy xuÊt hiÖn ë c¸c vËt liÖu th«ng th­êng kh¸c. §ã lµ c¸c tÝnh chÊt kh¸c th­êng vÒ nhiÖt ®é nãng ch¶y, tõ tÝnh, ®iÖn dung, mµu s¾c...V× vËy, vËt liÖu nano ®­îc øng dông rÊt nhiÒu trong c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau nh­: c«ng nghÖ ®iÖn tö, viÔn th«ng, y tÕ vµ søc khoÎ, n¨ng l­îng, m«i tr­êng, qu©n sù... Ng­êi ta hi väng cã thÓ sö dông vËt liÖu nano ®Ó t¹o ra nh÷ng m¸y mãc, thiÕt bÞ vµ nh÷ng s¶n phÈm míi ­u viÖt h¬n. Trong sè c¸c vËt liÖu nano, c¸c h¹t nano cña c¸c kim lo¹i quÝ, trong ®ã cã b¹c nano ®ãng vai trß v« cïng quan träng. VËt liÖu nano b¹c lµ mét lo¹i vËt liÖu nhËn ®­îc sù quan t©m chó ý cña c¸c nhµ khoa häc còng nh­ c¸c nhµ doanh nghiÖp. Ngoµi nh÷ng ®Æc tÝnh chung cña vËt liÖu nano, h¹t b¹c kÝch th­íc nano cßn cã nh÷ng tÝnh quý kh¸c nh­: tÝnh quang, tÝnh dÉn ®iÖn, dÉn nhiÖt tèt, kh¶ n¨ng chèng oxi ho¸, kh¶ n¨ng diÖt khuÈn, tÈy trïng vµ lµ nguyªn liÖu quan träng ®Ó s¶n xuÊt c¸c vi m¹ch ®iÖn tö. V× nhu cÇu vÒ h¹t b¹c nano ngµy cµng cao nªn nhiÒu nghiªn cøu tËp trung ®iÒu chÕ b¹c nano víi qui tr×nh ®¬n gi¶n, hiÖu qu¶ cao, kÝch th­íc h¹t nh­ mong muèn. Trong luËn v¨n nµy, chóng t«i “Nghiªn cøu tæng hîp, tÝnh chÊt vµ kh¶ n¨ng øng dông vËt liÖu xóc t¸c b¹c kim lo¹i trªn chÊt mang nh«m oxit”. Ch­¬ng 1: Tæng quan Mét sè kh¸i niÖm. 1.1.1. VËt liÖu nano. VËt liÖu nano lµ lo¹i vËt liÖu míi, lµ nh÷ng tËp hîp cña nguyªn tö kim lo¹i hay phi kim (®­îc gäi lµ cluster) hay ph©n tö cña c¸c oxit, sunfua, nitrua, borua… cã kÝch th­íc h¹t trung b×nh trong kho¶ng tõ 1- 100 nm. §ã còng cã thÓ lµ nh÷ng vËt liÖu xèp víi ®­êng kÝnh mao qu¶n n»m trong giíi h¹n t­¬ng tù (zeolit, phètph¸t cacbonxylat kim lo¹i…) [1]. VËt liÖu nano lµ ®èi t­îng cña hai lÜnh vùc lµ c«ng nghÖ nano vµ khoa häc nano, nã liªn kÕt hai lÜnh vùc trªn víi nhau. KÝch th­íc cña vËt liÖu nano ®­îc tr¶i réng. VÝ dô, nÕu cã mét qu¶ cÇu cã b¸n kÝnh b»ng qu¶ bãng bµn th× thÓ tÝch ®ã ®ñ ®Ó lµm ra rÊt nhiÒu h¹t nano cã kÝch th­íc 10 nm. NÕu xÕp c¸c h¹t ®ã thµnh mét hµng dµi kÕ tiÕp nhau th× ®é dµi cña chóng b»ng mét ngh×n lÇn chu vi tr¸i ®Êt [3]. Víi nh÷ng tiÕn bé vÒ khoa häc vµ c«ng nghÖ hiÖn nay, vËt liÖu nano ®­îc ®¸nh gi¸ lµ mét h­íng ®ét ph¸ trong c«ng nghÖ vËt liÖu míi. Bªn c¹nh c¸c vËt liÖu míi kh¸c cã nhiÒu triÓn väng øng dông nh­ vËt liÖu composite, vËt liÖu quang ®iÖn tö, vËt liÖu siªu dÉn nhiÖt ®é cao, c¸c vËt liÖu chøc n¨ng (nhí h×nh, tù håi phôc... ), vËt liÖu nano víi tÝnh n¨ng míi kh«ng chØ g©y nªn sù ®ét ph¸ vÒ c«ng nghÖ mµ cßn më ra nh÷ng kh¶ n¨ng øng dông hÕt søc to lín vµ míi mÎ. 1.1.2. C¸c lo¹i vËt liÖu nano [2], [3]. Dùa vµo h×nh d¹ng cña vËt liÖu ng­êi ta chia thµnh c¸c lo¹i: + VËt liÖu nano hai chiÒu: lµ vËt liÖu trong ®ã cã hai chiÒu lµ kÝch th­íc nano nh­ mµng máng. + VËt liÖu nano mét chiÒu: lµ vËt liÖu trong ®ã cã mét chiÒu lµ kÝch th­íc nano nh­ d©y nano, èng nano. + VËt liÖu nano hai chiÒu: lµ vËt liÖu trong ®ã chØ cã hai chiÒu cã kÝch th­íc nanomet. VÝ dô nh­ mµng nano … + VËt liÖu nano 3 chiÒu (hay cßn gäi lµ vËt liÖu nano kh«ng chiÒu): lµ vËt liÖu c¶ ba chiÒu ®Òu cã kÝch th­íc nanomet. VÝ dô nh­: dung dÞch keo nano, h¹t nano… + VËt liÖu cã cÊu tróc nano hay nano composit trong ®ã chØ cã mét phÇn cña vËt liÖu cã kÝch th­íc nano hoÆc cÊu tróc cña nã cã cÊu tróc nano kh«ng chiÒu, mét chiÒu vµ hai chiÒu ®an xen nhau. 1.1.3. §Æc ®iÓm tÝnh chÊt cña vËt liÖu nano. Mét sè ®Æc ®iÓm: + T­¬ng t¸c cña c¸c nguyªn tö vµ c¸c ®iÖn tö trong vËt liÖu bÞ ¶nh h­ëng bëi c¸c biÕn ®æi trong ph¹m vi thang nano, do ®ã khi lµm thay ®æi cÊu h×nh cña vËt liÖu ë thang nano ta cã thÓ “®iÒu khiÓn” ®­îc c¸c tÝnh chÊt cña vËt liÖu theo ý muèn mµ kh«ng cÇn ph¶i thay ®æi h×nh d¹ng cÊu tróc cña nã . + VËt liÖu cã cÊu tróc nano cã tû lÖ gi÷a diÖn tÝch bÒ mÆt so víi thÓ tÝch rÊt lín nªn chóng rÊt lý t­ëng ®Ó lµm vËt liÖu xóc t¸c composit trong c¸c ph¶n øng ho¸ häc. C¸c lo¹i vËt liÖu cã cÊu tróc nano võa cøng h¬n, bÒn h¬n so víi c¸c vËt liÖu micro. + Tèc ®é t­¬ng t¸c, truyÒn tÝn hiÖu gi÷a c¸c cÊu tróc nano nhanh h¬n rÊt nhiÒu so víi cÊu tróc micro vµ cã thÓ sö dông tÝnh ­u viÖt nµy ®Ó chÕ t¹o c¸c hÖ thèng nhanh h¬n víi hiÖu qu¶ n¨ng l­îng cao h¬n. TÝnh chÊt thó vÞ cña vËt liÖu nano b¾t nguån tõ kÝch th­íc cña chóng, v× kÝch th­íc rÊt nhá bÐ nªn cã thÓ so s¸nh víi c¸c kÝch th­íc tíi h¹n cña nhiÒu tÝnh chÊt ho¸ lý cña vËt liÖu kh¸c. Cã thÓ h×nh dung phÇn nµo kÝch th­íc cña chóng qua c¸c sè liÖu sau [7], [17]: C¬ cÊu nhá nhÊt cña vËt chÊt lµ nguyªn tö cã kÝch th­íc: 0,1 nm. Ph©n tö lµ tËp hîp cña nhiÒu nguyªn tö: 0,1 nm. Vi khuÈn: 50 nm. Hång huyÕt cÇu: 104 nm. Tinh trïng: 2,5.104 nm. Sîi tãc: 105 nm. + §Çu c©y kim: 106 nm. ChiÒu cao ng­êi tr­ëng thµnh: ~ 1,5.109 – 2.109 nm. Nh­ ®· nãi ë trªn, kÝch th­íc vËt liÖu nano lµ tõ vµi nm cho ®Õn vµi tr¨m nm, nã nhá h¬n 1/1000 chiÒu réng cña sîi tãc ng­êi. Tõ nh÷ng sè liÖu trªn ta cã thÓ thÊy vËt liÖu nano cã kÝch th­íc ë cÊp ®é ph©n tö, chÝnh viÖc cã kÝch th­íc v« cïng nhá bÐ nµy ®· ®em l¹i cho vËt liÖu nano nh÷ng tÝnh chÊt mµ vËt liÖu th«ng th­êng kh«ng thÓ cã ®­îc. 1.1.4. C«ng nghÖ nano. KÓ tõ khi Jonh Dalton thuyÕt phôc thÕ giíi vÒ sù tån t¹i cña nguyªn tö vµo n¨m 1803, c¸c nhµ khoa häc ®· muèn lµm nhiÒu ®iÒu vÒ chóng. C«ng nghÖ nano ®­a nã lªn mét tÇm cao míi vµ më ra mét ch©n trêi míi. Trong mét nghiªn cøu cña tæ chøc do liªn hîp quèc b¶o trî vÒ dù b¸o nh÷ng vÊn ®Ò kinh tÕ - x· héi cña thiªn niªn kû thø ba. C¸c chuyªn gia b¸o c¸o r»ng c«ng nghÖ nano lµ mét trong nh÷ng ngµnh ®ét ph¸ cã t¸c dông tÝch cùc nhÊt trong vßng 25 n¨m tíi ®èi víi kinh tÕ thÕ giíi [18]. Dù b¸o nµy dùa vµo sù kiÖn lµ sè n­íc tham gia ®Çu t­ vµ ch¹y ®ua nghiªn cøu vÒ c«ng nghÖ nano t¨ng m¹nh hµng n¨m, sè b»ng ph¸t minh còng t¨ng vät. C«ng nghÖ nano ®· tån t¹i trong tù nhiªn mét thêi gian dµi. Mét vÝ dô ®iÓn h×nh lµ nh÷ng chiÕc l«ng siªu mÞn trªn bµn ch©n cña th¹ch sïng cho phÐp nã b¸m vµo t­êng vµ thËm chÝ lµ ë mÆt d­íi cña tÊm kÝnh n»m ngang. C«ng nghÖ nano gióp con ng­êi chÕ t¹o ra c¸c hÖ thèng nhá h¬n, nhÑ h¬n, bÒn h¬n, hiÖu qu¶ h¬n song l¹i rÎ tiÒn [3]. C«ng nghÖ nano lµ tæng hîp, ph©n tÝch chÕ t¹o øng dông c¸c cÊu tróc thiÕt bÞ vµ hÖ thèng b»ng viÖc ®iÒu khiÓn h×nh d¹ng kÝch th­íc trªn cÊp ®é nanomet (ViÖn §µo t¹o Quèc tÕ vÒ Khoa häc VËt liÖu - §HBKHN). Theo gi¸o s­ Norio Tanigu cña §¹i Häc Khoa häc Tokyo: “C«ng nghÖ nano bao gåm c¸c qu¸ tr×nh cña ph©n t¸ch, lµm bÒn vµ biÕn d¹ng cña vËt liÖu b»ng mét nguyªn tö hoÆc mét ph©n tö “Trong nh÷ng n¨m 80, ý kiÕn c¬ b¶n nµy ®­îc xem xÐt s©u h¬n bëi tiÕn sü Eri Dexrecler trong cuèn s¸ch kû nguyªn míi cña c«ng nghÖ nano vµ hÖ thèng nano, m¸y mãc ph©n tö. ¤ng lµ ng­êi ®· ®Èy m¹nh ý nghÜa quan träng vÒ mÆt c«ng nghÖ hiÖn t­îng vµ øng dông cña cÊp ®é nano vµ tõ ®ã thuËt ng÷ nµy ®­îc sö dông tíi ngµy nay. C«ng nghÖ nano lµ mét khoa häc liªn ngµnh bao gåm: To¸n häc, VËt lý, Ho¸ häc, Y häc, Sinh häc … vµ lµ mét ngµnh c«ng nghÖ cã nhiÒu tiÒm n¨ng [20]. Y – Sinh Häc To¸n häc VËt lý C«ng nghÖ nano Ho¸ häc C«ng nghÖ th«ng tin H×nh 1.1: S¬ ®å mèi quan hÖ nano víi c¸c ngµnh kh¸c C«ng nghÖ nano bao gåm c¸c vÊn ®Ò chÝnh: - C¬ së khoa häc nano. - C«ng cô vµ ph­¬ng ph¸p quan s¸t can thiÖp ë cÊp ®é nano. - ChÕ t¹o vµ kiÓm so¸t kÝch th­íc, tÝnh chÊt cña vËt liÖu nano. - øng dông vËt liÖu naono. Trong ®ã nhiÖm vô cña c¸c nhµ hãa häc lµ ph¶i ®iÒu chÕ vµ n¾m b¾t c¸c th«ng tin vµ ®iÒu khiÓn vÒ cÊu tróc, tÝnh chÊt cña vËt liÖu nano. 1.1.5. Khoa häc nano. Cïng víi c«ng nghÖ nano, khoa häc nano lµ mét nh¸nh cña khoa häc vËt liÖu. Khoa häc nano lµ mét ngµnh khoa häc nghiªn cøu c¸c hiÖn t­îng vµ sù can thiÖp (manipulation) vµo vËt liÖu t¹i c¸c quy m« nguyªn tö, ph©n tö vµ ®¹i ph©n tö. T¹i c¸c quy m« ®ã tÝnh chÊt cña vËt liÖu kh¸c h¼n víi tÝnh chÊt cña chóng t¹i c¸c quy m« lín h¬n [2]. Thùc ra c¸c cÊu tróc nano ®· ®­îc c¸c nhµ khoa häc biÕt ®Õn tõ h¬n mét thÕ kû nay. Nh÷ng h¹t ph©n t¸n cùc nhá ®· ®­îc ®Ò cËp ®Õn trong hãa häc c¸c hÖ ph©n t¸n hay cßn gäi lµ ho¸ keo. Nh­ng do h¹n chÕ vÒ n¨ng l­îng cña c¸c ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu tr­íc ®©y mµ c¸c h¹t keo tuy cã kÝch th­íc nano nh­ng ®­îc sö dông mét c¸ch l·ng phÝ hoÆc lµm mÊt ®i b»ng c¸ch keo tô [4], [27]. Do vËy, khoa häc nano gióp chóng ta hiÓu râ h¬n b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh ®éng häc vµ xóc t¸c bÒ mÆt, vÒ chøc n¨ng ho¸ häc cña nh÷ng mµng sinh häc vµ sù t¹o thµnh nh÷ng tËp hîp ph©n tö cã nh÷ng ®Æc tÝnh siªu viÖt, ®ång thêi cho phÐp ta t×m ra nhiÒu ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ vËt liÖu nano mét c¸ch cã hiÖu qu¶. . øng dông cña vËt liÖu nano. VËt liÖu nano lµ mét trong nh÷ng lÜnh vùc nghiªn cøu ®Ønh cao s«i ®éng nhÊt trong thêi gian gÇn ®©y. §iÒu ®ã ®­îc thÓ hiÖn b»ng sè c¸c c«ng tr×nh khoa häc, sè c¸c b»ng ph¸t minh s¸ng chÕ, sè c¸c c«ng ty cã liªn quan ®Õn khoa häc, c«ng nghÖ nano gia t¨ng theo cÊp sè mò. S¶n phÈm tõ vËt liÖu nano cã nhiÒu ­u viÖt, trong ®ã cã hai ­u viÖt chÝnh sau [1], [3]: V× kÝch th­íc cÊu tróc nano rÊt nhá lµm cho c¸c s¶n phÈm dÔ vi tiÓu h×nh hãa, do ®ã tiªu phÝ Ýt vËt liÖu, Ýt n¨ng l­îng, Ýt hoÆc kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr­êng vµ gi¸ thµnh s¶n phÈm gi¶m. S¶n phÈm c«ng nghÖ nano cã nhiÒu tÝnh n¨ng míi, kh«ng thÓ thay thÕ b»ng c¸c vËt liÖu kh¸c ®­îc. V× vËy, c«ng nghÖ nano ®· nhanh chãng th©m nhËp vµo c¸c ngµnh c«ng nghiÖp vµ mäi lÜnh vùc cña ®êi sèng. 1.2.1. C«ng nghÖ nano víi vÊn ®Ò y tÕ vµ søc khoÎ. Đ©y là lĩnh vực được tr«ng chờ nhất của c«ng nghệ nano. V× nh÷ng tÝnh chÊt cùc kú míi mÎ cña cÊu tróc nano, ng­êi ta ®· vËn dông c¸c cÊu tróc nµy ®Ó ch÷a bÖnh, mµ tr­íc ®©y ch÷a rÊt kÐm hiÖu qu¶. - T×m ra nh÷ng lé tr×nh míi ®Ó ®­a thuèc ®Õn chç cÇn cña c¬ thÓ: khi bÞ viªm do nhiÔm khuÈn ë mét vÞ trÝ nµo ®ã cña c¬ thÓ, ta ph¶i tiªm mét lo¹i thuèc kh¸ng khuÈn vµo m¹ch m¸u vµ chØ cã mét phÇn c¸c ph©n tö thuèc ®Õn vÞ trÝ cã viªm, cßn c¸c bé phËn kh¸c cña c¬ thÓ còng ph¶i nhËn mét c¸ch v« Ých l­îng t­¬ng ®èi c¸c ph©n tö thuèc ®ã. ViÖc nµy hay dÉn ®Õn nh÷ng hiÖu øng phô nguy hiÓm. Ph¶i lµm thÕ nµo ®Ó c¸c ph©n tö thuèc chØ ®Õn tËp trung vµo ®Þa ®iÓm cÇn ®Õn. Ng­êi ta ph¸t hiÖn ra r»ng c¸c h¹t nano tõ tÝnh cã thÓ gióp viÖc nµy. Tr­íc hÕt ph¶i chÕ t¹o c¸c h¹t nano cã kÝch th­íc nanomet mang tõ tÝnh (VÝ dô: b»ng ph­¬ng ph¸p ho¸ häc cho kÕt tña c¸c oxit s¾t). C¸c h¹t nano ®­îc chÕ biÕn sao cho nã cã thÓ mãc nèi víi c¸c ph©n tö cña lo¹i thuèc cÇn dïng. Nh­ vËy c¸c h¹t nano ®ãng vai trß xe t¶i kÐo r¬-mooc lµ c¸c ph©n tö thuèc. ChØ viÖc dïng tõ tr­êng (hoÆc nam ch©m) h­íng c¸c “xe t¶i” nano kÐo thuèc ®Õn ®óng ®Þa chØ. Nh­ vËy sÏ v« cïng hiÖu qu¶ so víi tr­íc. §Æc biÖt lµ ung th­ th× c¸c tÕ bµo ung th­ bÞ tÊn c«ng m¹nh mÏ bëi sù tËp trung c¸c ph©n tö ho¸ chÊt m¹nh, tr¸nh ®­îc c¬ b¶n c¸c hiÖu øng phô g©y ra cho c¸c tÕ bµo lµnh [1], [6]. - C¸c h¹t nano ®Ó lµm thÈm mü vµ b¶o vÖ da: ®èi víi viÖc söa sang s¾c ®Ñp th× ®· h×nh thµnh mét ngµnh nano phÉu thuËt thÈm mü (cosmetic nano - surgery). Tr­íc ®©y, ng­êi ta th­êng nghe nãi vi phÉu thuËt thÈm mü lµ mæ xÎ nhá (tiÓu ph©n) ®Ó bãc mì thõa, c¨ng da, xo¸ nÕp nh¨n, mµi vÕt s¹m, ®æi mµu tãc vµ da … §©y lµ mét thÞ tr­êng lín cã søc hÊp dÉn m¹nh, nhÊt lµ ®èi víi c«ng nghÖ kiÖt xuÊt míi ra ®êi nh­ c«ng nghÖ nano. HiÖn nay, ng­êi ta dïng nhiÒu lo¹i thuèc thÈm mü vµ b¶o vÖ da. VÝ dô, ®· th­¬ng m¹i ho¸ lo¹i kem chèng tia tö ngo¹i, ®ã lµ lo¹i kem b«i cã chøa c¸c h¹t nano oxit kÏm ZnO. Lo¹i kem nµy trong suèt víi b­íc sãng dµi cña ¸nh s¸ng (®á, da cam…) nªn da dÔ b¾t mµu n©u ®Ñp. §ång thêi c¸c h¹t nano oxit kÏm ng¨n chÆn tia tö ngoµi (b­íc sãng ng¾n) tíi da cã thÓ g©y ung th­ da. Ng­êi ta còng ®ang nghiªn cøu chÕ t¹o c¸c m¸y mãc kÝch th­íc ph©n tö gäi lµ m¸y nano (chÝnh m¸y nµy còng lµ c¸c ph©n tö) mµ nÕu thµnh c«ng th× viÖc ch÷a bÖnh, phÉu thuËt sÏ tuyÖt diÖu ë møc mµ hiÖn nay khã h×nh dung næi [6], [10]. - Më ra triÓn väng míi trong viÖc ®iÒu trÞ, c¸c bÖnh nan y. HiÖn nay, y tÕ nano ®ang tËp trung vµo nh÷ng môc tiªu bøc xóc nhÊt ®èi víi søc khoÎ con ng­êi, ®ã lµ bÖnh do di truyÒn cã nguyªn nh©n tõ gen, c¸c bÖnh nan y hiÖn nay nh­: HIV/AIDS, ung th­, tim m¹ch, c¸c bÖnh ®ang lan réng nh­: bÐo ph×, tiÓu ®­êng, liÖt rung (Parkinson), mÊt trÝ nhí (Alheimer). 1.2.2. §èi víi vÊn ®Ò n¨ng l­îng vµ m«i tr­êng [1], [6], [10]. §Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò n¨ng l­îng mét c¸ch th¸ch thøc nghiªm träng trong thÕ kû nµy, ng­êi ta thu ®­îc nhiÒu kÕt qu¶ kh¶ quan tõ c«ng nghÖ nano. C¸c s¶n phÈm n¨ng l­îng tõ vËt liÖu nano nh­: + C¸c nguån n¨ng l­îng rÎ vµ s¹ch tõ vËt liÖu nano. + C¸c lo¹i pin n¨ng l­îng mÆt trêi nh­ c¸c tÕ bµo quang Vontaric. + C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tiÕt kiÖm n¨ng l­îng nh­ c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng tiÕt kiÖm ®iÖn. + C¸c chÊt xóc t¸c tõ vËt liÖu nano ®Ó n©ng cao hiÖu suÊt chuyÓn hãa n¨ng l­îng tõ dÇu má. Khi vÊn ®Ò n¨ng l­îng nµy ®­îc gi¶i quyÕt, nã sÏ kÐo theo c¸c vÊn ®Ò nguy c¬ vÒ m«i tr­êng còng ®­îc gi¶m nhÑ. C¸c chÊt lµm s¹ch m«i tr­êng còng ®ang lµ vÊn ®Ò ®­îc quan t©m. C¸c m¸y läc t¹o bëi èng cacbon nano, víi h×nh trô rçng ®­êng kÝnh vµi nanomet cã kh¶ n¨ng läc ®­îc c¸c vi khuÈn vµ vi rót trong ®­êng èng. C¸c “lång” nguyªn tö rÊt nhá cã kh¶ n¨ng gi÷ chÊt « nhiÔm vµ chÊt ho¸ häc chiÕn tranh trong n­íc vµ ®Êt. 1.2.3. §èi víi c«ng nghÖ th«ng tin vµ viÔn th«ng [1], [6], [10]. Nhê vµo kÝch th­íc nhá, nh÷ng cÊu tróc nano cã thÓ chÆt h¬n lµm t¨ng tû träng gãi. Tû träng gãi cao cã nhiÒu lîi Ých nh­ tèc ®é xö lý sè liÖu vµ kh¶ n¨ng l­u tr÷ th«ng tin t¨ng. Do ®ã, cã nhiÒu øng dông trong m¸y tÝnh, bé nhí vµ bé xö lý th«ng tin víi dung l­îng vµ tèc ®é lín. Nhê ph¸t hiÖn ra hiÖu øng tõ ®iÖn trë khæng lå trªn c¸c líp nano s¾t tõ kÐp, ng­êi ta ®· chÕ t¹o ra ®Çu ®äc cùc nh¹y cho c¸c æ ®Üa cøng tõ ®ã, dung l­îng cña ®Üa cøng t¨ng lªn tõ 10 -15 lÇn. H·ng Intel ®· giíi thiÖu mét bé xö lý kÝch th­íc chØ b»ng 65nm. C¸c kü s­ h·ng nµy tin t­ëng bé xö lý 5nm cã thÓ thùc hiÖn trong t­¬ng lai. C«ng ty nµy cßn giíi thiÖu h×nh ¶nh c¸c mÉu Transitor 65, 45, 32, 22 nm [23], [24]. Trong t­¬ng lai: + Bé vi xö lý sö dông Ýt n¨ng l­îng vµ gi¶m vÒ gi¸ thµnh do ®ã lµm t¨ng hiÖu qu¶ cña m¸y tÝnh lªn hµng triÖu lÇn. + ThiÕt bÞ l­u tr÷ cã khèi l­îng nhá ®i. + Bé c¶m biÕn tæng hîp: lùa chän, xö lý, liªn kÕt mét l­îng rÊt lín d÷ liÖu kÝch cì khèi l­îng nhá. + TÇn sè truyÒn cao vµ kh¶ n¨ng sö dông hiÖu suÊt cao c¸c tÝn hiÖu quang sÏ lµm cho ®é réng tÇn sè gi¶m ®i Ýt nhÊt 10 lÇn. + L­îng tö ho¸ tin häc. Ngoµi ra c¸c s¶n phÈm cña ngµnh c«ng nghÖ nano cßn ®­îc øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nh­ hµng kh«ng vò trô, c«ng nghÖ ho¸ häc, n«ng nghiÖp, thùc phÈm, mü phÈm … §Õn nh÷ng n¨m 90 cña thÕ kû tr­íc, nh÷ng øng dông quan trong cña c«ng nghÖ nano ®· g©y chÊn ®éng trong giíi khoa häc vµ kinh doanh. Qu¸ tr×nh toµn cÇu ho¸, c¹nh tranh vµ hîp t¸c gi÷a c¸c n­íc vÒ c«ng nghÖ nano ®ang rÊt s«i ®éng. DÉn ®Çu thuéc vÒ ba ®éng c¬ kinh tÕ cña thÕ giíi: Mü, EU, NhËt B¶n. C¸c n­íc lín nh­ Nga, Trung Quèc, Ên §é còng cã nhiÒu cë së khoa häc vµ c«ng nghÖ nghiªn cøu ph¸t triÓn c«ng nghÖ nano [10]. Hµng ngµy, theo dâi trªn Internet sÏ thÊy cã hµng chôc ph¸t minh míi cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ c«ng nghÖ truyÒn th«ng dùa trªn c«ng nghÖ nano ®­îc c«ng bè. 1.3. Mét sè ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o vËt liÖu nano [1], [3], [17]. VËt liÖu nano ®­îc chÕ t¹o b»ng 2 ph­¬ng ph¸p: ph­¬ng ph¸p ®i tõ d­íi lªn vµ tõ trªn xuèng. Ph­¬ng ph¸p tõ trªn xuèng lµ ph­¬ng ph¸p t¹o h¹t kÝch th­íc lín h¬n. Ph­¬ng ph¸p tõ d­íi lªn lµ ph­¬ng ph¸p h×nh thµnh h¹t nano tõ c¸c nguyªn tö hoÆc ion. 1.3.1. Ph­¬ng ph¸p tõ trªn xuèng. Nguyªn lý: Dïng kÜ thuËt nghiÒn vµ biÕn d¹ng ®Ó biÕn vËt liÖu cã kÝch th­íc lín vÒ kÝch th­íc nano. §©y lµ ph­¬ng ph¸p ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn nh­ng rÊt hiÖu qu¶, cã thÓ chÕ t¹o ®­îc mét l­îng lín vËt liÖu nh­ng tÝnh ®ång nhÊt cña vËt liÖu kh«ng cao. Trong ph­¬ng ph¸p nghiÒn, vËt liÖu ë d¹ng bét ®­îc trén lÉn víi nh÷ng viªn bi ®­îc lµm tõ vËt liÖu rÊt cøng. M¸y nghiÒn cã thÓ lµ nghiÒn l¾c, nghiÒn rung hoÆc nghiÒn quay. C¸c viªn bi va ch¹m vào nhau vµ ph¸ vì bét ®Õn kÝch th­íc nano. KÕt qu¶ thu ®­îc lµ vËt liÖu nano kh«ng chiÒu. Ph­¬ng ph¸p biÕn d¹ng cã thÓ lµ dån thuû lùc, tuèt, c¸n Ðp. NhiÖt ®é cã thÓ ®­îc ®iÒu chØnh tuú thuéc vµo tõng tr­êng hîp cô thÓ. NÕu nhiÖt ®é lín h¬n nhiÖt ®é phßng th× gäi biÕn d¹ng nãng, cßn nhiÖt ®é nhá h¬n nhiÖt ®é phßng th× gäi lµ c¸c biÕn d¹ng nguéi. KÕt qu¶ thu ®­îc lµ vËt liÖu nano 1 chiÒu hoÆc 2 chiÒu. Ngoµi ra ng­êi ta cßn dïng c¸c ph­¬ng ph¸p quang kh¸c nhau ®Ó t¹o ra c¸c cÊu tróc nano phøc t¹p nh­: ph©n hñy, laze, g… 1.3.2. Ph­¬ng ph¸p tõ d­íi lªn. Nguyªn lý: H×nh thµnh vËt liÖu nano tõ c¸c nguyªn tö hoÆc ion. Ph­¬ng ph¸p tõ d­íi lªn ph¸t triÓn m¹nh mÏ v× tÝnh linh ®éng vµ chÊt l­îng cña s¶n phÈm cuèi cïng. PhÇn lín c¸c vËt liÖu nano hiÖn nay ®­îc ®iÒu chÕ b»ng ph­¬ng ph¸p nµy. Nã cã thÓ lµ ph­¬ng ph¸p vËt lý, ho¸ häc hoÆc kÕt hîp c¶ hai ph­¬ng ph¸p ho¸- lý. 1.3.2.1. Ph­¬ng ph¸p vËt lý. §©y lµ ph­¬ng ph¸p t¹o vËt liÖu nano tõ nguyªn tö hoÆc chuyÓn pha. a. Ph­¬ng ph¸p chuyÓn pha. VËt liÖu ®­îc ®un nãng råi cho nguéi víi tèc ®é nhanh ®Ó thu ®­îc tr¹ng th¸i v« ®Þnh h×nh, xö lý nhiÖt ®Ó x¶y ra qu¸ tr×nh chuyÓn pha tõ v« ®Þnh h×nh sang tinh thÓ (ph­¬ng ph¸p lµm nguéi nhanh). b. ph­¬ng ph¸p bèc bay nhiÖt. VËt liÖu ®­îc ®èt hoÆc dïng tia phãng x¹ hoÆc phãng ®iÖn hå quang lµm bay h¬i vËt liÖu. Sau ®ã v©t liÖu ®­îc ng­ng tô l¹i vµ t¹o ra c¸c bét mÞn, nhá vµo kÝch cì nano. vÝ dô: ph­¬ng ph¸p phãng ®iÖn hå quang; ng­êi ta dïng mét b×nh ch©n kh«ng cã khÝ tr¬ thæi qua ¸p suÊt thÊp. Trong b×nh cã hai ®iÖn cùc nèi víi mét ®iÖn thÕ lín. Khi måi cho phãng ®iÖn sÏ x¶y ra hiÖn t­îng gi÷a hai ®iÖn cùc: anot bÞ ®iÖn tö b¾n ph¸ lµm cho c¸c nguyªn tö ë ®©y bèc bay lªn (bèc bay nhiÖt) bÞ mÊt ®iÖn tö trë thµnh ion d­¬ng h­íng vÒ catot, do ®ã catot bÞ phñ mét líp vËt liÖu bay sang tõ anot. Thµnh phÇn chÊt lµm ®iÖn cùc ¶nh h­ëng ®Õn thµnh phÇn cÊu tróc, hiÖu suÊt cña h¹t nano t¹o thµnh. Ph­¬ng ph¸p nµy kh«ng t¹o ®­îc h¹t nano ë d¹ng khèi mµ chñ yÕu ë d¹ng bét mÞn. 1.3.2.2. Ph­¬ng ph¸p ho¸ häc. VËt liÖu cÊu tróc nano nãi chung, b¹c nano nãi riªng chñ yÕu ®­îc tæng hîp b»ng hai ph­¬ng ph¸p chÝnh lµ ph­¬ng ph¸p vËt lý vµ ph­¬ng ph¸p ho¸ häc, trong ®ã ph­¬ng ph¸p ho¸ häc lµ ph­¬ng ph¸p hiÖu qu¶ ®Ó ®iÒu chÕ vËt liÖu nano. Do ph­¬ng ph¸p nµy yªu cÇu thiÕt bÞ ®¬n gi¶n s¶n phÈm t¹o ra cã sù ®ång nhÊt vÒ cÊu tróc vµ kÝch th­íc h¬n ph­¬ng ph¸p kh¸c. H¬n n÷a ë ph­¬ng ph¸p ho¸ häc ta kiÓm so¸t ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn ph¶n øng, c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn kÝch th­íc h¹t còng nh­ c¬ chÕ cña qu¸ tr×nh tæng hîp, tõ ®ã t×m ®­îc nh÷ng quy tr×nh tæng hîp tèi ­u h¬n. V× vËy, ë ®©y chóng t«i chØ giíi thiÖu mét sè ph­¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ó ®iÒu chÕ b¹c nano a. Ph­¬ng ph¸p sö dông mµng c¸c chÊt ®a ®iÖn ly. Mét ®Æc ®iÓm cña c¸c mµng nµy lµ cã chøa nhiÒu nhãm mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu. Mét sè chÊt ®a ®iÖn li ®­îc sö dông nh­ polyarcylic axit PAA, polyallylamin hidroclorua PAH, polyetylenimit PEI. Chóng cã c¸c nhãm cacbonyl hoÆc c¸c nguyªn tö nit¬ t­¬ng øng mang ®iÖn tÝch ©m nªn sÏ hÊp thô ion kim lo¹i, vµ t¹o thµnh c¸c chÊt bÒn trªn mµng polyme ®ã. Sau ®ã ta sö dông c¸c chÊt khö thÝch hîp ®Ó khö c¸c ion kim lo¹i thµnh s¶n phÈm lµ c¸c mµng kim lo¹i cÊu tróc nano ®¬n líp hoÆc ®a líp. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc øng dông ®Ó tæng hîp vËt liÖu gåm 1 hoÆc 2 kim lo¹i. Ta cã thÓ ®iÒu khiÓn kÝch th­íc cña mµng b»ng c¸ch thay ®æi nång ®é ion kim lo¹i. c. Ph­¬ng ph¸p ph©n huû nhiÖt. Trong ph­¬ng ph¸p nµy ng­êi ta tiÕn hµnh ph©n huû phøc cña mét kim lo¹i víi axit bÐo ë 250oc trong m«i tr­êng cã khi nit¬, sÏ t¹o ra c¸c h¹t kim lo¹i ®¬n ph©n t¸n vµ bÒn. Ph©n tÝch s¶n phÈm ng­êi ta thÊy c¸c h¹t nano sinh ra ®­îc phñ b»ng mét líp máng axit bÐo. ChÝnh sù bao phñ nµy gióp cho c¸c h¹t nano bÒn h¬n vµ ng¨n c¶n kh«ng cho chóng tæ hîp víi nhau ngay c¶ khi hoµ tan chóng vµo dung m«i hoÆc ho¸ h¬i chóng. §Êy lµ ph­¬ng ph¸p míi, kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr­êng vµ kÝch th­íc h¹t t¹o ra t­¬ng ®èi nhá (kho¶ng 5 nm) nh­ng ®ßi hái c¸c thiÕt bÞ thÝ nghiÖm kh¸ hiÖn ®¹i. d. Ph­¬ng ph¸p sol-gel. §©y lµ ph­¬ng ph¸p h÷u hiÖu ®Ó chÕ t¹o nhiÒu bét nano, víi thµnh phÇn vµ cÊu tróc mong muèn, dÔ ®iÒu khiÓn kÝch th­íc h¹t, ®é mÞn vµ ®é ®ång ®Òu cña h¹t cao. VËt liÖu ®Çu th­êng lµ muèi kim lo¹i v« c¬ hoÆc hîp chÊt c¬ kim. §iÒu chÝnh yÕu cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ ®iÒu khiÓn tèt c¸c qu¸ tr×nh ph¶n øng. VÊn ®Ò nµy phô thuéc vµo viÖc lùa chän chÊt tham gia ph¶n øng, chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt, nhiÖt ®é ph¶n øng vµ nång ®é c¸c chÊt tham gia ph¶n øng. Qu¸ tr×nh sol- gel ®­îc dïng lµm bét mÞn víi c¸c bét d¹ng h×nh cÇu, tæng hîp mµng máng ®Ó phñ lªn bÒ mÆt c¸c vËt liÖu kh¸c, lµm gèm sø thuû tinh, lµm c¸c mµng xèp… e. Sö dông c¸c h¹t nano cã s½n trong tù nhiªn. Sö dông c¸c khu«n cã s½n trong tù nhiªn ®Ó lµm m«i tr­êng ph¶n øng nh­ zeolit c¸c h¹t sÐt, c¸c khu«n sinh häc. V× chóng cã c¸c lç nhá kÝch th­íc nano nªn ta cã thÓ khèng chÕ ®­îc kÝch th­íc vËt liÖu sinh ra trong c¸c khu«n ®ã. g. Ph­¬ng ph¸p khö ho¸ häc. Trong ph­¬ng ph¸p nµy, ng­êi ta thùc hiÖn khö muèi cña kim lo¹i t­¬ng øng trong sù cã mÆt cña c¸c t¸c nh©n lµm bÒn, ®Ó khèng chÕ sù lín lªn cña c¸c h¹t keo vµ ng¨n c¶n sù keo tô cña chóng. Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u ®iÓm lµ quy tr×nh thùc hiÖn ®¬n gi¶n kh«ng ®ßi hái c¸c thiÕt bÞ ®¾t tiÒn cã thÓ ®iÒu khiÓn kÝch th­íc mong muèn vµ cã thÓ tæng hîp l­îng lín. Ph­¬ng ph¸p nµy chñ yÕu ®Ó tao ra c¸c h¹t nano kim lo¹i. 1.3.2.3 Ph­¬ng ph¸p kÕt hîp. §©y lµ ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o vËt liÖu nano trªn c¶ hai nguyªn t¾c vËt lý vµ ho¸ häc. Ph­¬ng ph¸p siªu ©m ho¸ häc: C¸c chÊt ph¶n øng ®­îc hoµ tan trong n­íc v× vËy chÊt b¶o vÖ lµ chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt hoÆc lµ c¸c polyme hoµ tan trong n­íc. Chóng võa cã vai trß b¶o vÖ s¶n phÈm võa lµ nguån ®Ó t¹o ra c¸c gèc tù do. Khi b¾n sãng siªu ©m (tÇn sè 20KHZ) vµo dung dÞch lµm c¸c ph©n tö n­íc ph©n ly thµnh gèc tù do H., OH. C¸c gèc nµy l¹i t­¬ng t¸c víi c¸c polyme hoÆc c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt t¹o ra gèc tù do thø cÊp R. sÏ khö ion kim lo¹i thµnh kim lo¹i. C¸c ph¶n øng: RH + OH. = R. + H2OHHHHHOHOO R. + Ag+ ® R. + Ag + H. 1.4. Mét sè ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu vËt liÖu nano. Ph­¬ng ph¸p nhiÔu x¹ tia X (XRD) [4], [11]. Ph­¬ng ph¸p nhiÔu x¹ tia X lµ mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu cÊu tróc tinh thÓ quan träng nhÊt vµ hiÖu qu¶ nhÊt. Khi chiÕu mét chïm tia X vµo tinh thÓ, ®iÖn tõ tr­êng cña tia X sÏ t­¬ng t¸c víi nguyªn tö n»m trong m¹ng tinh thÓ. C¸c tia khuyÕch t¸n tõ t­¬ng t¸c nµy cã thÓ giao thoa víi nhau. Sù giao thoa cña c¸c tia khuyÕch t¸n sau khi ®i qua tinh thÓ gäi lµ sù nhiÔu x¹. HiÖn t­îng nhiÔu x¹ tia X ®­îc quan s¸t lÇn ®Çu tiªn bëi Maxvon Laue vµo n¨m 1912. Vµ ®­îc gi¶i thÝch bëi hai cha con William Henri Bragg vµ William Lawrence Dragg. Theo Bragg, sù nhiÔu x¹ tia X ®­îc xem lµ sù giao thoa cña c¸c tia X ph¶n x¹ tõ c¸c mÆt ph¼ng cña nót m¹ng tinh thÓ(hkl). §iÒu kiÖn ®Ó cã sù giao thoa gi÷a c¸c tia ph¶n x¹ nµy lµ. 2dsinq = nl Trong ®ã: d lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÆt ph¼ng m¹ng (hkl) liªn tiÕp. l, q lµ b­íc sãng vµ gãc nghiªng cña tia ph¶n x¹. H×nh 1.2: Gi¶i thÝch sù nhiÔu x¹ tia X theo m« h×nh Bragg. Gi¸ trÞ d phô thuéc vµo chØ sè Miller (hkl) cña mÆt m¹ng vµo c¸c th«ng sè cña m¹ng tinh thÓ. Cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p ghi nhËn c¸c tia nhiÔu x¹: Ph­¬ng ph¸p dïng phim ¶nh, giÊy ¶nh hoÆc kÝnh ¶nh. Ph­¬ng ph¸p dïng c¸c thiÕt bÞ kiÓu m¸y ®Õm. Ph­¬ng ph¸p dïng c¸c tinh thÓ thÓ hiÖn hiÖu øng quang - electron (ph­¬ng ph¸p nµy cã nhiÒu ­u thÕ v× cã thÓ kÕt nèi víi m¸y tÝnh vµ xö lý nhanh c¸c d÷ liÖu). Trong ph©n tÝch cÊu tróc ng­êi ta chia ra lµm hai ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu: Ph­¬ng ph¸p ®¬n tinh thÓ: mÉu nghiªn cøu lµ nh÷ng ®¬n tinh thÓ cã kÝch th­íc ®ñ lín (cì mm) thÝch hîp cho viÖc nghiªn cøu. Ph­¬ng ph¸p bét: mÉu nghiªn cøu lµ nh÷ng vi tinh thÓ nhá li ti, kh«ng thÝch hîp cho viÖc thao t¸c trªn m¸y. KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua (Transmission electron microscope -TEM) [5], [13]. H×nh 1.3: S¬ ®å lµm viÖc cña kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua. KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua lµ mét c«ng nghÖ vÒ h×nh ¶nh b»ng c¸ch héi tô chïm electron trªn mÉu vµ t¹o ra sù phãng ®¹i vÒ h×nh ¶nh trªn mét mµn huúnh quang hoÆc mét líp phim ¶nh. §é ph©n gi¶i cña kÝnh hiÓm vi ®iÖn tö lo¹i tèt vµo cì 0,1nm, cao h¬n rÊt nhiÒu so víi kh¶ n¨ng phãng ®¹i cña kÝnh hiÓm vi quang häc. §é ph©n gi¶i ®ã rÊt thÝch hîp ®Ó quan s¸t nh÷ng chi tiÕt cã kÝch cì nano. Khi chuÈn bÞ chôp mÉu ph¶i lµm mÉu thËt máng (kho¶ng 0,5nm) th× ®iÖn tö míi xuyªn ®­îc qua mÉu ®Ó t¹o ra ¶nh phãng ®¹i. Khi ®· lµm ®­îc mÉu máng mµ kh«ng lµm sai lÖch cÊu tróc th× hiÓn vi ®iÖn tö truyÒn qua cho biÕt ®­îc nhiÒu nano cña mÉu nghiªn cøu: h×nh d¹ng, kÝch th­íc h¹t, biªn giíi h¹t… 1.4.3. KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt (Scanning electron Microscope-SEM) [5], [12]. H×nh 1.4: S¬ ®å lµm viÖc cña kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt. KÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt (SEM) lµ mét lo¹i kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö cã kh¶ n¨ng t¹o ra bÒ mÆt h×nh ¶nh mÉu víi ®é ph©n gi¶i cao. Cho mét chïm ®iÖn tö ®i qua c¸c thÊu kÝnh ®iÖn tö ®Ó tiªu thô thµnh mét ®iÓm rÊt nhá chiÕu lªn mÆt cña mÉu nghiªn cøu. Tõ ®iÓm ë trªn bÒ mÆt mÉu mµ ®iÖn tö chiÕu ®Õn cã nhiÒu lo¹i h¹t, nhiÒu lo¹i tia ph¸t ra, gäi chung lµ c¸c lo¹i tÝn hiÖu. Mçi lo¹i tÝn hiÖu ph¶n ¸nh mét ®Æc ®iÓm cña mÉu t¹i ®iÓm ®­îc ®iÖn tö chiÕu ®Õn, cho chïm tia ®iÖn tö quÐt trªn mÉu vµ quÐt mét c¸ch ®ång bé mét tia ®iÖn tö trªn mµn h×nh cña ®Ìn h×nh, thu vµ khuyÕch ®¹i mét lo¹i tia nµo ®ã tõ mÉu ph¸t ra ®Ó lµm thay ®æi c­êng ®é s¸ng cña tia ®iÖn tö quÐt trªn mµn h×nh ta cã ®­îc ¶nh. Víi ¶nh phãng ®¹i b»ng ph­¬ng ph¸p quÐt cho phÐp quan s¸t bÒ mÆt rÊt mÊp m«, kh«ng yªu cÇu mÉu ph¶i n¸t máng vµ ph¼ng. Tuy nhiªn ®é ph©n gi¶i cña SEM kh«ng b»ng TEM. 1.4.4. Phæ t¸n x¹ n¨ng l­îng (EDS) [5], [3]. Trong c¸c m¸y chôp SEM, ng­êi ta th­êng ghÐp thªm mét modun t¸n x¹ n¨ng l­îng EDS. Khi chïm tia electron t­¬ng t¸c víi mÉu sÏ ph¸t ra c¸c tia X ®Æc tr­ng cña c¸c nguyªn tè. M¸y ®o phæ t¸n x¹ n¨ng l­îng sÏ ghi l¹i c¸c tia X nµy. VÞ trÝ, c­êng ®é cña phæ t¸n x¹ n¨ng l­îng cho phÐp x¸c ®Þnh c¸c nguyªn tè vµ hµm l­îng cña chóng trong mÉu. 1.4.5. Ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt [3], [18]. Ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt cung cÊp nh÷ng th«ng tin vÒ tÝnh chÊt nhiÖt vµ thµnh phÇn c¸c chÊt ë thÓ r¾n. Trªn gi¶n ®å ph©n tÝch nhiÖt cã bèn ®­êng c¬ b¶n §­êng T: Ghi l¹i sù biÕn ®æi ®¬n thuÇn vÒ nhiÖt ®é cu¶ mÉu theo thêi gian. Nã cho biÕt nhiÖt ®é x¶y ra sù biÕn ®æi cña mÉu. §­êng TG: Cho biÕt biÕn thiªn khèi l­îng cña mÉu trong qu¸ tr×nh nung nãng. Nã cho phÐp x¸c ®Þnh sù thay ®æi thµnh phÇn cña mÉu khi x¶y ra hiÖu øng nhiÖt. §­êng DTG: ghi l¹i ®¹o hµm sù thay ®æi khèi l­îng cña mÉu theo nhiÖt ®é. Nã chØ chøa c¸c cùc tiÓu. DiÖn tÝch giíi h¹n cña c¸c pic ®ã tØ lÖ víi sù thay ®æi khèi l­îng cña mÉu. §­êng DTA: ghi l¹i sù thay ®æi nhiÖt ®é cña mÉu theo thêi gian so víi mÉu chuÈn. Nã cã chøa c¸c cùc ®¹i (øng víi hiÖu øng thu nhiÖt). KÕt hîp c¸c d÷ liÖn thu ®­îc tõ viÖc ph©n tÝch 4 ®­êng trªn, ta sÏ cã c¸c th«ng tin vÒ thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt nhiÖt cña chÊt cÇn nghiªn cøu. 1.5. VËt liÖu b¹c [2], [7], [20]. B¹c (Ag) lµ nguyªn tè thø 47 trong hÖ thèng tuÇn hoµn, thuéc ph©n nhãm IB, lµ kim lo¹i mµu s¸ng tr¾ng, mÒm, dÔ d¸t máng, kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn vµ dÉn nhiÖt tèt, cã kh¶ n¨ng ph¶n x¹ ¸nh s¸ng cao nhÊt trong c¸c kim lo¹i. Khèi l­îng riªng 10,5 g/cm3; nhiÖt ®é nãng ch¶y 961,9oC, nhiÖt ®é s«i 2212oC. Tan trong axit nitric ë nhiÖt ®é phßng hoÆc axit sunphuric ®Æc nãng. Trong ®iÒu kiÖn th­êng, b¹c lµ kim lo¹i rÊt bÒn. nh­ng nÕu trong kh«ng khÝ xuÊt hiÖn mét Ýt khÝ H2S th× mµu tr¾ng cña b¹c dÇn trë nªn x¸m xÞt v× t¹o mµng Ag2S. B¹c kim lo¹i cã tÝnh kh¸ng khuÈn m¹nh. Trong tù nhiªn, b¹c tån t¹i ë d¹ng tù do gÇn nh­ tinh khiÕt. Kho¶ng 20% l­îng b¹c ®­îc luyÖn trùc tiÕp tõ quÆng nghÌo chøa Ag2S b»ng ph­¬ng ph¸p xianua. Trong phßng thÝ nghiÖm, ®Ó ®iÒu chÕ b¹c ng­êi ta th­êng dïng c¸c chÊt h÷u c¬ hoÆc nhiÖt ®é ®Ó khö Ag+ cã trong dung dÞch AgNO3 vÒ Ag. 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 1.6. C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ b¹c nano. 1.6.1. Ph­¬ng ph¸p khö ho¸ häc. - Ph­¬ng ph¸p khö ho¸ häc lµ ph­¬ng ph¸p phæ biÕn trong viÖc ®iÒu chÕ c¸c h¹t keo b¹c nano. - Nguyªn t¾c khö muèi b¹c (th­êng lµ AgNO3 ) d­íi sù cã mÆt cña mét t¸c nh©n b¶o vÖ thÝch hîp cÇn thiÕt (th­êng lµ c¸c Polyme vµ c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt) ®Ó khèng chÕ qu¸ tr×nh lín lªn vµ tËp hîp cña c¸c h¹t keo b¹c. KÝch th­íc h¹t phô thuéc vµo kh¶ n¨ng khö cña chÊt khö, vµo t¸c nh©n b¶o vÖ vµ c¸c ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm (nång ®é dung dÞch, nhiÖt ®é). - T¸c nh©n khö ®ãng vai trß quan träng trong qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ. §é m¹nh yÕu cña t¸c nh©n khö ¶nh h­ëng tíi kÝch th­íc, h×nh d¹ng cña h¹t nano t¹o thµnh. NÕu chÊt khö qu¸ m¹nh, qu¸ tr×nh khö diÔn ra nhanh, sè l­îng h¹t keo b¹c sinh ra qu¸ nhiÒu ch­a kÞp ®­îc b¶o vÖ nªn dÔ dµng diÔn keo tô thµnh c¸c h¹t cã kÝch th­íc lín. NÕu chÊt khö sö dông qu¸ yÕu, qu¸ tr×nh x¶y ra chËm, ®¹t hiÖu suÊt thÊp vµ dÔ sinh ra nhiÒu qu¸ tr×nh trung gian vµ c¸c s¶n phÈm kh«ng mong muèn. C¸c t¸c nh©n khö th­êng dïng lµ: etylen glicol, forman®ehit, natribohydrua, hydrazin, gluco [4], [9]. C¸c t¸c nh©n khö võa lµ chÊt b¶o vÖ võa lµ chÊt khö l¹i ®ãng vai trß dung m«i lµ thÝch hîp nhÊt trong viÖc tæng hîp b¹c nano. - ChÊt b¶o vÖ th­êng ®­îc sö dông lµ c¸c polyme m¹ch dµi, c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt, thiol, c¸c chÊt m¹ch th¼ng cã sè nguyªn tö C lín nh­: PVP, PVA, PEG… C¸c chÊt b¶o vÖ nµy cã thÓ lµ chÊt ®éc lËp khi thªm vµo hçn hîp ph¶n øng nh­ng cã nhiÒu tr­êng hîp nã chÝnh lµ s¶n phÈm khö sinh ra trong qu¸ tr×nh ph¶n øng hoÆc c¸c muèi b¹c ban ®Çu ch­a ph¶n øng hÕt. Vai trß cña chóng lµ khèng chÕ qu¸ tr×nh lín lªn vµ tËp hîp c¸c h¹t b¹c nano t¹o thµnh [4], [8]. Cã nhiÒu ý kiÕn gi¶i thÝch nh÷ng ®Æc ®iÓm chung lµ do cã sù t­¬ng t¸c gi÷a c¸c nguyªn tö b¹c nano ë líp vá ngoµi víi c¸c t¸c nh©n nµy, lµm gi¶m n¨ng l­îng tù do bÒ mÆt h¹t nano. Ph©n tö cña c¸c t¸c nh©n lµm bÒn th­êng cã c¸c nhãm ph©n cùc cã ¸i lùc m¹nh víi Ag+ hay nguyªn tö Ag kim lo¹i nh­ nhãm –OH ë PVA, xenlulo axetat, nhãm chøa nguyªn tö O, N ë PVP. Trong qu¸ tr×nh ph¶n øng, do c¸c ion Ag+ ®· ®­îc g¾n trªn c¸c polyme nªn kh«ng thÓ lín lªn mét c¸ch tù do. H¬n n÷a, c¸c h¹t b¹c nano khi võa h×nh thµnh ®· ®­îc ng¨n c¸ch víi nhau bëi vá polyme lín vµ kh«ng thÓ kÕt tô ®­îc víi nhau. §iÒu nµy ®· khèng chÕ qu¸ tr×nh lín lªn vµ tËp hîp cu¶ c¸c h¹t, do ®ã dÔ t¹o kÝch th­íc nhá vµ ®ång ®Òu. Ngoµi ra, c¸c h¹t b¹c nano cßn ®­îc b¶o vÖ theo quy chÕ lµm bÒn cña c¸c h¹t keo. Khi ion Ag+ ch­a bÞ khö hoµn toµn, chóng ®­îc hÊp thô trªn bÒ mÆt h¹t vµ ®­îc t¹o thµnh c¸c mixen gåm nh©n b¹c, mét líp chÊt b¶o vÖ vµ líp ®Öm kÐp cña Ag+ vµ NO3-. Nhê líp ®Öm kÐp nµy mµ c¸c h¹t b¹c nano mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu vµ ®Èy nhau tr¸nh hiÖn t­îng keo tô [4], [17]. Ngoµi ra c¸c yÕu tè nh­ pH, nång ®é chÊt tham gia ph¶n øng, nhiÖt ®é cña ph¶n øng, tèc ®é, thêi gian còng ¶nh h­ëng lín tíi chÊt l­îng s¶n phÈm t¹o thµnh. VÝ dô, khi pH qu¸ lín sÏ x¶y ra qu¸ tr×nh t¹o thµnh Ag2O nªn khã khèng chÕ ph¶n øng, ®Æc biÖt khi pH cao ion OH- lµm máng líp ®iÖn kÐp bao ngoµi h¹t nano lµm c¸c h¹t nano dÔ tËp hîp. Khi nång ®é thÊp tèc ®é cung cÊp chÊt ph¶n øng nhá, c¸c h¹t nano t¹o thµnh th­êng nhá vµ ®ång ®Òu h¬n. Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u ®iÓm lµ dÔ thùc hiÖn, dÔ khèng chÕ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶n øng nh­ng chØ thÝch hîp víi c¸c øng dông ë d¹ng keo v× khã thu s¶n phÈm ë d¹ng bét mÞn. D¹ng bét mÞn khi thu l¹i còng kh«ng bÒn b»ng dung dÞch keo cña nã. 1.6.2. Ph­¬ng ph¸p sö dông mµng chÊt ®a ®iÖn ly [7], [27]. Líp mµng cña chÊt ®a ®iÖn ly cã ®Æc ®iÓm cã nhiÒu nhãm mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu. Mét sè chÊt ®a ®iÖn ly ®­îc sö dông nh­ polyacrylie axit (PPA), polyallylamin hidroclorua (PAH), polyetylenimit (PEI). Do ®Æc ®iÓm cña c¸c m¹ch chÊt ®a ®iÖn ly lµ m¹ch dµi nªn chóng cã thÓ h×nh thµnh c¸c hè tÝch ®iÖn ©m kÝch cì nano mÐt bëi c¸c nhãm cacbonyl, nhãm chøa nit¬. C¸c hè nµy sÏ hÊp thô ion Ag+ t¹o thµnh phøc bÒn trªn mµng. Sau ®ã ta sö dông c¸c chÊt khö thÝch hîp ®Ó khö ion Ag+ thµnh Ag. §©y lµ ph­¬ng ph¸p t¹o kÝch th­íc h¹t cã ®é ®ång ®Òu cao vµ nhá. 1.6.3. Ph­¬ng ph¸p ph©n huû nhiÖt [14]. Trong ph­¬ng ph¸p nµy ng­êi ta th­êng sö dông mét muèi cña Ag vµ axit h÷u c¬ th­êng lµ c¸c hä axit bÐo m¹ch dµi th¼ng lµm chÊt b¶o vÖ. Nung muèi ®ã ë nhiÖt ®é < 3000C trong vßng 24h ta sÏ thu ®­îc tinh thÓ Ag nano víi kÝch cì nhá vµ ph©n bæ kÝch th­íc hÑp. Ph­¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n, Ýt ®éc, tèn Ýt ho¸ chÊt, thêi gian ph¶n øng thÊp, dÔ dµng t¹o ra l­îng lín, kÝch th­íc h¹t thu ®­îc rÊt nhá, ph©n bè trong mét kho¶ng hÑp vµ th­êng d­íi d¹ng tinh thÓ. 1.7. øng dông cña b¹c nano. B¹c cã nhiÒu øng dông to lín phôc vô cho lîi Ých cña con ng­êi. B¹c ®­îc dïng ®Ó trang trÝ, kþ giã, b¶o vÖ søc khoÎ. Khoa häc vµ c«ng nghÖ ngµy cµng ph¸t triÓn, ng­êi ta ph¸t hiÖn ra nhiÒu tÝnh chÊt ­u viÖt cña b¹c nh­ tÝnh quang, tÝnh dÉn ®iÖn, dÉn nhiÖt tèt nhÊt trong sè c¸c kim lo¹i…, nªn b¹c ®· ®­îc sö dông nhiÒu trong c¸c kü thuËt ®iÖn tö, quang häc [17]. Víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ nano, b¹c nano nhËn ®­îc nhiÒu sù chó ý cña c¸c nhµ khoa häc còng nh­ c¸c nhµ doanh nghiÖp. §ã lµ v× b¹c nano kh«ng nh÷ng mang nh÷ng ®Æc tÝnh ®¸ng quý cña vËt liÖu nano mµ cßn cã nh÷ng tÝnh chÊt riªng kh¸c biÖt, ®­îc øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau [19]. 1.7.1. §èi víi søc khoÎ vµ y tÕ. Së dÜ b¹c ®­îc øng dông nhiÒu trong lÜnh vùc y häc vµ søc khoÎ v× b¹c lµ kh¸ng sinh tù nhiªn vµ kh«ng cã t¸c dông phô. C¸c dông cô b»ng b¹c cã kh¶ n¨ng h¹n chÕ sù thay ®æi chÊt l­îng cña thùc phÈm ®­îc ®ùng vµ c¸c ion b¹c ®­îc t¸ch ra h¹n chÕ sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn, tÊn c«ng, vµ ph¸ vì mµng tÕ bµo cña kho¶ng 650 lo¹i vi khuÈn, ®¬n bµo g©y h¹i kh¸c nhau. ë kÝch th­íc nanomet, b¹c cã thÓ tiªu diÖt ®­îc 99% l­îng vi khuÈn [13]. Ng­êi ta ®· dïng h¹t nano b¹c ®Ó lµm ra c¸c lo¹i b«ng g¹c y tÕ, c¸c dông cô phÉu thuËt, s¬n kh¸ng khuÈn, dung dÞch tÈy trïng vµ thµnh phÇn cña mét sè d­îc phÈm. Do diÖn tÝch bÒ mÆt lín, chØ cÇn dïng mét l­îng nhá mµ t¸c dông diÖt khuÈn ®· t¨ng lªn rÊt nhiÒu. Bëi vËy, nhiÒu vËt dông ®­îc tr¸ng mét líp b¹c nano ®Ó diÖt khuÈn nh­ m¸y ®iÒu hoµ, tñ l¹nh, b×nh läc n­íc [9]… H·ng Mummyberr gÇn ®ay ®· giíi thiÖu c«ng nghÖ nano b¹c øng dông vµo s¶n xuÊt kh¨n ­ít, b×nh s÷a vµ dông cô ®ùng thøc ¨n cho trÎ. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña viÖn FITI (Hµn Quèc) khi so s¸nh sù sinh tr­ëng cña vi khuÈn E. coli g©y tiªu ch¶y vµ Staphyloccoci g©y bÖnh ung th­ trong b×nh s÷a nano b¹c víi b×nh s÷a th­êng, thÊy sau 5 giê l­îng khuÈn trong b×nh s÷a th­êng t¨ng lªn 84,4% cßn b×nh nano gi¶m 44,6%. Ngoµi ra, b×nh s÷a nano cßn cã t¸c dông khö mïi «i, tiªu ®éc, chèng ®Çy h¬i, tr­íng bông khi trÎ bó s÷a [8], [17]. 1.7.2. §èi víi lÜnh vùc ®iÓn tö vµ truyÒn th«ng. Do cã ho¹t tÝnh xóc t¸c, tÝnh ®iÖn, quang, tõ rÊt kh¸c vËt liÖu b¹c khèi nªn b¹c nano ®­îc øng dông trong lÜnh vùc ®iÖn tö ®Ó s¶n xuÊt ra nh÷ng linh kiÖn, vi m¹ch cã thÓ truyÒn t¶i, ghi nhËn, l­u tr÷ th«ng tin nhanh h¬n, nhiÒu h¬n. Do ®ã, kÝch th­íc cña c¸c thiÕt bÞ gi¶m xuèng ®¸ng kÓ mµ chÊt l­îng l¹i t¨ng [22]. H×nh 1.5: Ký tù nhá nhÊt thÕ giíi do Eigler vµ Schweizer ®· di chuyÓn 35 nguyªn tö xenon ®Ó t¹o ra 3 mÉu tù cã chiÒu ngang lµ 3 nanomet. Sù ra ®êi cña m¸y tÝnh ®iÖn tö ®· më ra cuéc c¸ch m¹ng khoa häc th«ng tin trªn kh¾p thÕ giíi. Nh÷ng linh kiÖn m¸y tÝnh sö dông c«ng nghÖ nano ®· thu nhá dÇn kÝch th­íc cña chiÕc m¸y, ®ång thêi n©ng cao kh¶ n¨ng l­u tr÷ còng nh­ c¸c øng dông kh¸c. Trong ®ã, næi bËt lªn hiÖn nay lµ c¸c yÕu tè chÊm l­îng tö (quantum dot) vµ quang ®iÖn tö [24]. 1.7.3. §èi víi lÜnh vùc may mÆc. C¸c nhµ nghiªn cøu ®¹i häc Clemson (Mü) võa chÕ t¹o mét lo¹i vËt liÖu míi, gióp con ng­êi cã nh÷ng bé quÇn ¸o s¹ch mµ kh«ng cÇn giÆt b»ng c¸ch sö dông c¸c h¹t b¹c nano cã kÝch th­íc b»ng 1/1000 sîi tãc ng­êi. H¹t b¹c nano t¹o ra c¸c b­íu tÝ hon trªn mÆt v¶i vµ chóng ®­îc b¸m chÆt vµo v¶i nhê mét líp phñ polime. Khi v¶i tiÕp xóc víi n­íc, ch¼ng h¹n d­íi trêi m­a, chÊt bÈn sÏ bÞ cuèn tr«i dÔ dµng. Theo Brown: “Ng­êi mÆc vÉn cÇn mét Ýt n­íc ®Ó lo¹i bá chÊt bÈn. Tuy nhiªn, qu¸ tr×nh giÆt sÏ nhanh h¬n vµ kh«ng ph¶i giÆt th­êng xuyªn nh­ quÇn ¸o hiÖn nay ” [10]. Cã thÓ g¾n líp phñ vµo mäi lo¹i v¶i, tõ polyeste, b«ng cho tíi lôa. ChÊt phñ míi còng cã tiÒm n¨ng ®­îc phñ lªn quÇn ¸o trÎ em, quÇn ¸o bÖnh viÖn, ®å thÓ thao, qu©n phôc vµ ¸o m­a. C¸c øng dông kh¸c bao gåm v¶i b¹t, v¶i phñ lªn ®å gç ngoµi b·i cá vµ mui xÕp cña «t«. Víi sù ph¸t triÓn cao cña khoa häc c«ng nghÖ, ®Æc biÖt lµ c«ng nghÖ nano, trong thêi gian tíi ng­êi ta cßn kh¸m ph¸ ra nhiÒu ®Æc tÝnh ­u viÖt h¬n n÷a cña h¹t nano b¹c ®Ó t¹o ra c¸c lo¹i vËt dông tiÖn Ých, n©ng cao chÊt l­îng cuéc sèng vµ tiÕn bé x· héi. 1.8. Vµi nÐt giíi thiÖu vÒ nh«m kim lo¹i vµ nh«m oxit. Nh«m lµ nguyªn tè hãa häc nhãm IIIA, chu kú III trong b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn c¸c nguyªn tè hãa häc, lÇn ®Çu tiªn ®­îc nhµ vËt lý häc §an M¹ch ¬xtet (J. C. Oersted) ®iÒu chÕ ë d¹ng tinh khiÕt n¨m 1825. Nh«m kim lo¹i cã mµu tr¾ng b¹c, nhÑ, khèi l­îng riªng 2,699 g/cm3, tnc = 660,4oC, tS = 2500oC; dÎo, dÔ d¸t náng dÉn nhiÖt vµ dÉn ®iÖn tèt. Nh«m kim lo¹i cã ho¹t tÝnh hãa häc cao, trong kh«ng khÝ h×nh thµnh líp mµng oxit b¶o vÖ nªn Ýt bÞ oxi hãa. Nh«m tan trong axit vµ kiÒm, nh­ng bÞ axit sunfuric vµ axit nitric ®Æc nguéi thô ®éng hãa [8]. Nh«m kim lo¹i ®øng hµng thø 3 trong c¸c nguyªn tè vµ hµng ®Çu trong c¸c kim lo¹i vÒ ®é phæ biÕn trong thiªn nhiªn (chiÕm 8,8% khèi l­îng vá qu¶ ®Êt). Ngµy nay ng­êi ta ®· biÕt ®­îc hµng tr¨m kho¸ng vËt cña nh«m (alumosilicat, bauxit, alunit...). QuÆng thiªn nhiªn chñ yÕu th­êng ®Ó s¶n xuÊt nh«m lµ bauxit. Ngµnh luyÖn nh«m míi ph¸t triÓn tõ ®Çu thÕ kû 20, nh­ng s¶n l­îng s¶n xuÊt hµng n¨m trªn thÕ giíi ®· ®øng thø hai sau s¾t thÐp. «xÝt nh«m lµ thµnh phÇn chÝnh cña b«xÝt, lo¹i quÆng chñ yÕu chøa nh«m. Nh«m oxit tån t¹i d­íi mét sè d¹ng thï h×nh, bÒn nhÊt lµ d¹ng Al2O3 tinh thÓ mÆt thoi, kh«ng mµu vµ kh«ng tan trong n­íc; ®­îc t¹o nªn khi nung Al(OH)3 ë trªn 1000oC. Nh«m oxit tån t¹i trong thiªn nhiªn d­íi d¹ng kho¸ng vËt corun®un cã tnc = 2053oC, rÊt cøng, dïng lµm ®¸ mµi vµ bét mµi kim lo¹i. Ngäc saphia (nµu xanh) lµ corun®un tinh khiÕt cã vÕt Fe2+, Fe3+, vµ Ti4+; ngäc rubi mµu ®á (hång ngäc) lµ corun®un tinh khiÕt cã vÕt Cr3+. ë nhiÖt ®é th­êng curun®un tr¬ vÒ mÆt hãa häc, nh­ng ë nhiÖt ®é kho¶ng 1000oC, nã t¸c dông m¹nh víi hidroxit, cacbonat cña kim lo¹i kiÒm [8], [9]. D¹ng thï h×nh thø 2 cña nh«m oxit lµ Al2O3 tinh thÓ h×nh lËp ph­¬ng, kh«ng mµu, kh«ng tån t¹i trong thiªn nhiªn. ë 1000oC chuyÓn thµnh d¹ng Al2O3 hót Èm m¹nh vµ ho¹t ®éng hãa häc, d¹ng oxit nµy kh«ng tan trong n­íc, tan trong axit vµ kiÒm; lµ chÊt hÊp phô phæ biÕn, chÊt mang cho nhiÒu chÊt xóc t¸c c«ng nghiÖp [8], [9]. Ag/Al2O3 cã kh¶ n¨ng xóc t¸c cho nhiÒu ph¶n øng oxi hãa khö kh¸c nhau. Trong [12], c¸c t¸c gi¶ ®· nghiªn cøu sö dông xóc t¸c Ag/Al2O3 ®Ó khö NOx b»ng propen. Kh¶ n¨ng xóc t¸c cña vËt liÖu phô thuéc vµo phu¬ng ph¸p ®iÒu chÕ, trong ®ã chÊt xóc t¸c ®­îc ®iÒu chÕ b»ng ph­¬ng ph¸p sol-gel chøa 5% b¹c cã thÓ khö gÇn 100% NOx thµnh N2 ë nhiÖt ®é kho¶ng 450oC.