Language
Country/Area
No result found
Làm thế nào để kiểm soát kích thước của các hạt nano bạch kim: Điều gì có thể làm cho các hạt lớn hơn hoặc nhỏ hơn?
Các hạt nano bạch kim đã được nghiên cứu rộng rãi về tiềm năng của chúng trong nhiều ứng dụng khác nhau, thúc đẩy các nhà khoa học khám phá các phương pháp tổng hợp khác nhau để kiểm soát kích thước và hình dạng của chúng. Các hạt nano bạch kim thường tồn tại dưới dạng huyền phù hoặc keo trong chất lỏng, chẳng hạn như nước. Trong các hỗn dịch này, kích thước của các hạt nano vàng trắng có thể dao động trong khoảng từ 2 đến 100 nanomet (nm), tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.
Có nhiều phương pháp để tổng hợp hạt nano vàng bạch kim. Một trong những phương pháp phổ biến nhất là sử dụng chất ổn định hoặc chất đóng nắp để khử tiền chất ion bạch kim để tạo thành hạt nano dạng keo. Các tiền chất này bao gồm kali cloroplatinat (K2PtCl6) và platin clorua (PtCl2), sử dụng chất khử như hydro (H2) hoặc natri hiđrua (NaBH4). Trong các quá trình tổng hợp này, kích thước cuối cùng của các hạt bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm sự lựa chọn chất tiền thân, tỷ lệ chất ổn định so với chất tiền thân và nhiệt độ phản ứng.
Sự thay đổi của các yếu tố này có thể khiến kích thước của các hạt nano bạch kim dao động từ vài nanomet đến hàng trăm nanomet, tạo nền tảng cho việc ứng dụng chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ngoài ra, các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc thay đổi loại dung môi và điều kiện môi trường trong quá trình tổng hợp cũng có thể ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước của các hạt nano bạch kim. Ví dụ, có thể sử dụng các thay đổi trong chất phụ gia, chẳng hạn như hexadecylamine (HDA) hoặc các tác nhân đóng nắp mạnh khác, để có được hình dạng hạt mong muốn. Khi sử dụng tác nhân đóng nắp mạnh, hình dạng của các hạt nano thường không thay đổi và có thể kiểm soát được độ ổn định của hình dạng này.
Những nghiên cứu này cho thấy việc kiểm soát hình dạng hạt không chỉ phụ thuộc vào việc lựa chọn tiền chất và phụ gia mà còn phụ thuộc vào các thao tác cụ thể trong quá trình phản ứng và vai trò của chất ổn định.
Đồng thời, trong những năm gần đây, đã có những nghiên cứu về tổng hợp hạt nano platin thân thiện với môi trường, sử dụng chiết xuất thực vật làm chất khử để giúp giảm tác động của quá trình tổng hợp đến môi trường. Phương pháp này không chỉ khả thi mà các hạt nano bạch kim tổng hợp còn có khả năng kiểm soát hình dạng tốt và đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường.
Các tính chất vật lý và hóa học của hạt nano bạch kim làm cho chúng có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như điện tử, xúc tác và phân phối thuốc. Hiệu suất xúc tác của chúng đặc biệt nổi bật và được sử dụng rộng rãi trong pin nhiên liệu hydro, tổng hợp axit nitơ công nghiệp và xúc tác khí thải. Những tính chất này bị ảnh hưởng bởi hình dạng và kích thước của các hạt, vì vậy điều quan trọng là phải tìm ra phương pháp hiệu quả để kiểm soát kích thước và hình dạng.
Những thay đổi tinh tế như vậy có thể mang lại những kết quả không mong muốn, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả ứng dụng của nó trong nhiều ngành công nghiệp.
Ngoài ra, tính chất quang học của hạt nano vàng bạch kim cũng cho thấy nhiều tiềm năng trong ứng dụng ánh sáng khả kiến. Mặc dù các hạt nano bạch kim có đặc tính cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR) trong vùng cực tím, triển vọng ứng dụng của chúng trong các sản phẩm điện tử vẫn có thể được khám phá bằng cách điều chỉnh các điều kiện tổng hợp. Nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng các hạt nano bạch kim vào vật liệu bán dẫn có tiềm năng thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời.
Cuối cùng, PgAuNP có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau có thể có nhiều tác dụng trong hệ thống sinh học. Những tác động này có khả năng mang tính trị liệu, nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ độc tính vì khả năng phản ứng cao của các hạt nano có thể gây tổn thương tế bào không cần thiết trong cơ thể sống. Do đó, việc hiểu biết về khoa học kiểm soát kích thước của các hạt nano bạch kim là một trong những trọng tâm nghiên cứu hiện nay.
Khi công nghệ tiến bộ, làm thế nào để cân bằng các điều kiện tổng hợp tối ưu của các hạt nano vàng bạch kim để phát huy hết tiềm năng của chúng trong khi tránh gây hại cho sinh vật sẽ trở thành một thách thức lớn mà các nhà khoa học cần giải quyết. Bạn nghĩ ứng dụng của hạt nano bạch kim sẽ thay đổi như thế nào trong tương lai và nó sẽ thay đổi cuộc sống của chúng ta ra sao?
