Bạn đang truy cập nguồn tagravei liệu chất lượng cao do wwwmientayvncom phaacutet hagravenh

Đacircy lagrave bản xem trước của tagravei liệu một số thocircng tin vagrave higravenh ảnh đatilde bị ẩn đi Bạn chỉ xem được

toagraven bộ tagravei liệu với nội dung đầy đủ vagrave định dạng gốc khi đatilde thanh toaacuten Rất coacute thể thocircng tin magrave

bạn đang tigravem bị khuất trong phần nội dung bị ẩn

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Liecircn hệ với chuacuteng tocirci thanhlam1910_2006yahoocom hoặc frbwrthesgmailcom

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Thocircng tin về tagravei liệu

Số thứ tự tagravei liệu nagravey lagrave (số thứ tự tagravei liệu dugraveng để tra cứu thocircng tin về giaacute của noacute) 1816

Định dạng gốc doc

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Xem giaacute cả vagrave higravenh thức thanh toaacuten tại đacircy wwwmientayvncombg_thanh_toanhtml

Tập tin coacute cagravei pass (bạn sẽ nhận được pass sau khi đatilde thanh toaacuten)

wwwmientayvncomDICH_THUATFace_selective_electrostatic_control_of_hydrothermal_zin

c_oxide_nanowire_synthesis_1816rar

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Caacutec tagravei liệu được tặng miễn phiacute kegravem theo wwwmientayvncomTai_lieu_cung_chu_de1816doc

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

CHUacuteNG TOcircI RẤT MUỐN CUNG CẤP TAgraveI LIỆU NAgraveY MIỄN PHIacute CHO CAacuteC HỌC SINH

SINH VIEcircN NGHEgraveO HOẶC COacute HOAgraveN CẢNH ĐẶC BIỆT KHOacute KHĂN ĐỂ NHẬN ĐƯỢC

TAgraveI LIỆU NAgraveY MIỄN PHIacute HAtildeY THỰC HIỆN THEO CAacuteC YEcircU CẦU Ở MỤC 1 3 5 8 9

10 TRONG LIEcircN KẾT SAU ĐAcircY httpmientayvncomTrao_doi_tai_nguyenhtml

Tagravei liệu nagravey được dịch sang tiếng việt bởi

Từ bản gốc

httpsdocsgooglecomdocumentd1Q1t7lz2Mq1l2sGR753n72JUA4kdqXSh4k7_kdHsKwHsedit

Liecircn hệ thanhlam1910_2006yahoocom hoặc frbwrthesgmailcom

Dịch tagravei liệu của bạn

httpwwwmientayvncomdich_tieng_anh_chuyen_nghanhhtml

Điều khiển tĩnh điện chọn lọc bề mặt trong quaacute trigravenh tổng hợp thủy

nhiệt dacircy nano kẽm oxit (Face-selective electrostatic control of

hydrothermal zinc oxide nanowire synthesis)

Kiểm soaacutet hợp lyacute higravenh thaacutei học vagrave tiacutenh chất của caacutec cấu truacutec nano vocirc cơ đatilde

từng lagrave mục tiecircu lacircu dagravei trong sự phaacutet triển phương phaacutep chế tạo thiết bị từ dưới

lecircn

Chuacuteng tocirci đatilde từng tổng hợp được caacutec dacircy nano kẽm oxit bằng phương phaacutep

thủy nhiệt 1-4

với nhiều higravenh dạng khaacutec nhau từ tấm mỏng đến kim với tỉ số hướng

thay đổi từ 01 đến 100 (xấp xỉ) Chuacuteng tocirci đưa ra mocirc higravenh nhiệt động lực học cổ

điển để giải thiacutech cơ chế ức chế sự tăng trưởng Cơ chế đoacute lagrave hấp thụ tĩnh điện cạnh

tranh vagrave chọn lọc bề mặt của caacutec ion phức khocircng chứa kẽm trong mocirci trường kiềm

Đặc tiacutenh của caacutec dacircy nano nagravey coacute thể saacutenh với đặc tiacutenh của caacutec cấu truacutec nano

(nuocirci từ pha hơi) 56

vagrave hơn thế nữa tổng hợp nhiệt độ thấp (lt60 0C) thuận lợi để

tiacutech hợp vagrave chế tạo tại chỗ của caacutec thiết bị phức tạp vagrave coacute khung polyme 7-9

(được

nacircng đỡ bằng polyme) Chuacuteng tocirci chứng minh khả năng nagravey bằng caacutech chế tạo

một diode phaacutet quang toagraven chất vocirc cơ trong một ống vi lỏng polymeNghiecircn cứu

nagravey của chuacuteng tocirci cho thấy rằng caacutec tương taacutec tĩnh điện coacute thể được điều khiển coacute

tiacutenh hệ thống để chế tạo cấu truacutec vagrave caacutec thiết bị nano

Với tư caacutech lagrave một quaacute trigravenh coacute nước nhiệt độ thấp tổng hợp thủy nhiệt 1-310-

12 hoặc kết tinh từ caacutec dung dịch coacute nước siecircu batildeo hogravea

310 lagrave phương phaacutep đầy tiềm

năng trong việc tổng hợp caacutec cấu truacutec nano trecircn nhiều loại đế khaacutec nhau vagrave cho

đến nay đatilde coacute một số cocircng trigravenh baacuteo caacuteo về việc đatilde chế tạo được caacutec thiết bị thu

năng lượng vagrave caacutec thiết bị điện tử bằng phương phaacutep nagravey1314

Chức năng của caacutec

thiết bị nagravey coacute mối quan hệ chặt chẽ với higravenh thaacutei học của cấu truacutec nano vagrave do đoacute

đogravei hỏi phải điều chỉnh thocircng số để đạt được caacutec tiacutenh năng tối ưuDo đoacute phương

phaacutep thủy nhiệt coacute khả năng dự đoaacuten quaacute trigravenh phaacutet triển cấu truacutec nano coacute higravenh thaacutei

khaacutec nhauvagrave điều nagravey sẽ thuacutec đẩy nghagravenh khoa học nano từ dưới lecircnTrải qua

một quaacute trigravenh nghiecircn cứu lacircu dagravei người ta thấy coacute một số yếu tố ảnh hưởng

đến higravenh thaacutei học của dacircy nano ZnO thủy nhiệt310

trong đoacute coacute cả việc bổ sung

caacutec taacutec nhacircn phụ như caacutec phối tử hữu cơ vagrave caacutec tạp chất kim loại-ion 24121415M

Một số nghiecircn cứu trước đacircy cho thấy caacutec tương taacutec tĩnh điện phụ thuộc

pH (pH-dependent electrostatic interactions) giữa chất phản ứng kẽm vagrave tinh thể coacute

thể ảnh hưởng đến hướng tăng trưởng ưu tiecircn2111617

Phaacutet hiện nagravey cho thấy rằng

caacutec tương taacutec như vậy coacute thể lagrave một phương thức đầy tiềm năng để kiểm soaacutet higravenh

thaacutei học của dacircy nano ZnO Mở rộng những khaacutem phaacute nagravey chuacuteng tocirci đatilde xacircy dựng

một phương phaacutep lagravem thay đổi một caacutech coacute hệ thống higravenh thaacutei học dacircy nano theo

cả hai chiều hướng (tăng hoặc giảm tỉ số hướng) bằng phương phaacutep tĩnh điện

Nguyecircn tắc cơ bản để kiểm soaacutet hợp lyacute higravenh thaacutei học trong phương phaacutep

thủy nhiệt lagrave tương taacutec tĩnh điện coacute chọn lọc bề mặt Bằng caacutech đưa thecircm sunfat

khocircng chứa kẽm vagraveo phản ứng nagravey chuacuteng tocirci coacute thể điều khiển coacute hệ thống mocirci

trường phản ứng trong giai đoạn tăng trưởng (By introducing ancillary non-zinc

sulphates into this reaction we are able to systematically control the local reaction

environment during the growth phase) Caacutec ion khocircng kẽm higravenh thagravenh necircn caacutec

phức chất tiacutech điện nhưng khocircng phản ứng coacute thể cục bộ hoaacute caacutec bề mặt tinh thể

tiacutech điện traacutei dấu do đoacute hạn chế sự thecircm vagraveo caacutec chất trung gian kẽm phản ứng

vagrave ức chế sự tăng trưởng theo kiểu chọn lọc bề mặt tinh thể (thereby

competitively limiting the access of the reactive zinc intermediates and

inhibiting growth in a crystal face-specific manner) (Higravenh 1)Cơ chế nagravey được

mocirc higravenh hoacutea qua mocirc higravenh nhiệt động lực học cổ điển được đưa ra ở đacircy vagrave được

xaacutec nhận lagrave coacute giaacute trị vigrave coacute khả năng dự đoaacuten ảnh hưởng của việc thecircm vagraveo caacutec ion

khocircng kẽm đến tỉ số hướng của caacutec dacircy nano ZnO Hiểu biết thecircm về vai trograve của

tĩnh điện trong sự tăng trưởng coacute nước được kiểm soaacutet coacute thể tăng cường khả năng

tổng hợp caacutec cấu truacutec vocirc cơ khaacutec chẳng hạn như caacutec cấu truacutec nano kết tinh

khoaacuteng sinh hoacutea vagrave phỏng sinh 1819

hoặc caacutec tổ hợp từng lớp được tăng

trưởng tại chỗ20

(such as biomineralized and biomimetically crystallized

nanostructures1819

or in situ grown layer-by-layer assemblies20

) Caacutec loại cấu truacutec

nagravey đatilde được đề cập đến trong caacutec tagravei liệu tham khảo số 18 19 20

Dacircy nano đơn tinh thể được nuocirci trecircn caacutec đế với lớp mầm kẽm oxit trong

dung dịch nước 10 mM sunfat kẽm với 03 M amoni clorua để cải thiện khả năng

hogravea tan kẽm-ion (pH=11 60 0C)Chuacuteng ta chọn được caacutec chất phản ứng vagrave caacutec

điều kiện phản ứng kiềm như trecircn nhờ vagraveo đồ thị ghi nhận sự tiến triển nồng độ

tương đối của phức chất amin vagrave hydroxit kim loại trung gian Đồ thị nagravey coacute thể

được tiacutenh toaacuten từ caacutec hằng số đatilde biếtCaacutec đồ thị nagravey được biểu diễn trong higravenh 2a

b cho từng ion phức chất kẽm riecircng biệt vagrave chất trung gian của chuacuteng được tăng

trưởng bằng caacutech tiacutech điện Ở pH=11 cả caacutec ion phức acircm vagrave dương đều coacute mặt vagrave

do đoacute mỗi loại coacute thể tương taacutec với caacutec tinh thể theo kiểu chọn lọc bề mặt 2111617

bởi vigrave caacutec mặt trecircn acircm (0002) vagrave caacutec mặt becircn dương (10 0) coacute sự tiacutech điện

khaacutec nhau ( hellip because the negative (0002) top surface plane and positive

(1010) sidewalls were found to be differentially charged) (qua pheacutep đo kiacutenh

hiển vi lực nguyecircn tử (higravenh bổ sung S6) vagrave Phổ quang điện tử tia X

Trong khi điều chỉnh một migravenh độ pH trong một hệ chỉ coacute kẽm coacute taacutec động khiecircm

tốn đến tỉ số hướng (lagrave tỷ số giữa chiều rộng vagrave chiều dagravei) (lt15 bậc Higravenh bổ

sung S5) () thecircm caacutec ion phức khocircng kẽm tiacutech điện lagravem thay đổi rotilde rệt tỉ số

hướng (Higravenh 1a b ) bởi một cơ chế ức chế sự tăng trưởng tinh thể chọn lọc bề mặt

coacute thể lagrave đograven bẫy để kiểm soaacutet coacute hệ thống tỉ số hướng trecircn phạm vi lớn hơn 1000

bậcViacute dụ đưa một lượng nhỏ sulphate cadmium vagraveo hỗn hợp phản ứng (tương

đương lt20 so với kẽm) dẫn đến caacutec tấm nhỏ coacute tỉ số hướng thấp (tỉ số chiều cao

đường kiacutenh lagrave 01) cho thấy rằng caacutec phức chất cadmium mang điện dương (gt

99 dương ở pH=11 higravenh 2c) bị huacutet tĩnh điện vagraveo caacutec mặt trecircn tiacutech điện acircm

(0002) do đoacute ức chế sự phaacutet triển dọc theo trục c ưu tiecircn bằng caacutech hạn chế sự

thecircm vagraveo caacutec phức chất Zn (by limiting the access of Zn complexes) Ngược

lại việc đưa sunfat nhocircm vagraveo phản ứng coacute taacutec dụng ngược lại dẫn đến caacutec cấu truacutec

tỉ số hướng cao (tỷ lệ chiều cao đường kiacutenh gt 100) bằng caacutech triệt tiecircu sự tăng

trưởng ở caacutec phiacutea từ caacutec phức chất nhocircm tiacutech điện acircm (Higravenh 2d)

Higravenh 1| Điều khiển higravenh thaacutei học dacircy nano kẽm oxit bằng caacutech ức chế tăng trưởng tinh thể tĩnh

điện chọn lọc bề mặt a Cơ chế điều khiển bằng sunfat kim loại khocircng kẽm trong bigravenh dung dịch

Caacutec cation loại A (dương tại pH 11 Cd Cu Mg vagrave Ca) triệt tiecircu sự tăng trưởng dọc theo trục

tại mặt acircm (0002) bằng caacutech giới hạn sự đi vagraveo của phức chất kẽm - ion vigrave thế thuacutec đẩy sự higravenh

thagravenh caacutec dacircy nano dạng tấm Caacutec tương taacutec tương tự giữa caacutec ion loại B (acircm tại pH 11 Al In

Ga) vagrave caacutec mặt becircn dương ( ) dẫn đến caacutec dacircy nano coacute tỉ số hướng cao b Vi ảnh electron

queacutet của caacutec dacircy nano ZnO được tăng trưởng với sự hiện diện của Cd hoặc Al Khung tỉ lệ =500

nm c Tỉ số hướng coacute thể điều chỉnh trecircn khoảng lớn hơn 1000 bậc (điểm dữ liệu vagrave thanh sai số

tương ứng với trung bigravenh độ lệch tiecircu chuẩn) Caacutec đường xu hướng (trend lines) chấm

chấm để dễ nhigraven d Phổ tia X taacuten xạ năng lượng của caacutec dacircy nano khi coacute sự hiện diện của 2

mM Al hoặc Cd khocircng thể hiện rotilde caacutec peak Al (mũi tecircn xanh 149 keV) hoặc Cd (mũi tecircn đỏ

313 keV)

Sulphates kim loại bổ sung chủ yếu higravenh thagravenh caacutec ion phức tiacutech điện dương ở pH=

11 đatilde được xếp vagraveo loại A (Cd Cu Mg Ca) trong khi đoacute caacutec ion higravenh thagravenh phức

chất mang điện tiacutech acircm được xếp vagraveo loại B (Al Ga) Mối tương quan giữa tỉ lệ

hướng vagrave sự phacircn bố điện tiacutech tương đối của caacutec ion phức trong đoacute caacutec ion loại A

vagrave B thuacutec đẩy sự tăng trưởng tỉ số hướng thấp vagrave cao tương ứng phugrave hợp cho

tất cả caacutec sunfat được kiểm tra (Higravenh 1c vagrave higravenh bổ sung S8 ) đacircy lagrave bằng chứng

khẳng định tiacutenh đuacuteng đắn của mocirc higravenh ức chế tăng trưởng tinh thể theo kiểu

tĩnh điện chọn lọc bề mặt (sự hiện diện của cả hai ion kim loại được tiacutenh trong tất

cả caacutec đồ thị tiến triển toagraven phần nhưng thường dẫn đến thay đổi phacircn bố nhỏ

hơn1 ) Điều quan trọng cần phải lưu yacute lagrave caacutec đầu dacircy nano coacute tỉ số hướng

cao kiểu kim hoặc thaacutep được voacutet nhọn được higravenh thagravenh qua nhiều bước tăng

trưởng của caacutec lớp lục giaacutec với sự giảm diện tiacutech bề mặt 21

điều nagravey phugrave hợp

với cơ chế tăng trưởng từng lớp như dự kiến 2122

(Higravenh bổ sung S9) Dạng thaacutep

nhọn khocircng biểu diễn caacutec bề mặt (10 1) nếu khocircng tạo goacutec 60 độ với mặt phẳng

(0002) 2 Cũng cần chuacute yacute rằng caacutec yếu tố khaacutec ngoagravei tĩnh điện coacute thể đoacuteng một vai

trograve nagraveo đoacute đặc biệt trong điều kiện pH trung tiacutenh nhiệt độ tăng cao vagrave hoặc thời

gian phản ứng cực kỳ dagravei (xem Thocircng tin bổ sung vagrave higravenh S13)Tuy nhiecircn trong

caacutec điều kiện được baacuteo caacuteo ở đacircy cơ chế kiểm soaacutet hai chiều tỉ số hướng dacircy nano

bị chi phối bởi tĩnh điện

Với nhiệt độ thấp cho trước coacute thể dự đoaacuten rằng caacutec ion khocircng chứa kẽm

coacute tốc độ tiacutech hợp vagraveo tinh thể ZnO đang tăng trưởng thấp sự hiện diện chuacuteng sẽ

dẫn đến ức chế sự tăng trưởng tinh thể Quan trọng hơn caacutec dacircy nano ZnO tăng

trưởng thủy nhiệt trong sự hiện diện của caacutec ion kẽm (2 mM tương đương 20 so

với kẽm) dường như khocircng thay đổi đaacuteng kể cấu truacutec hoặc caacutec tiacutenh chất quang học

ban đầu của noacute điều nagravey được khẳng định qua caacutec pheacutep đo nhiễu xạ tia X (Higravenh bổ

sung S10) vagrave caacutec pheacutep đo quang-phaacutet quang (phaacutet xạ với độ rộng vugraveng cấm

378 nm) (higravenh bổ sung S11) Caacutec đồ thị quang phổ tia X taacuten xạ năng lượng (EDS)

của caacutec dacircy nano ZnO tăng trưởng dưới sự hiện diện của cadmium hoặc nhocircm

thiếu một đỉnh đặc trưng của Cd 313 keV hay đỉnh nhocircm 149 keV (caacutec mũi tecircn

magraveu đỏ vagrave magraveu xanh tương ứng trong higravenh 1d)Những phaacutet hiện ở trecircn phugrave hợp với

tất cả caacutec ion khaacutec được kiểm tra

Higravenh 2 | Mocirc higravenh hoacutea nhiệt động caacutec tương taacutec tĩnh điện trong tổng hợp thủy nhiệt Nồng độ

tương đối của caacutec sản phẩm ion phức được higravenh thagravenh từ sự thủy phacircn vagrave vagrave sự phacircn hủy amin

của sunfat kim loại được tiacutenh từ caacutec hằng số phản ứng đatilde biết để ruacutet ra đồ thị tiến triển phụ

thuộc pH ab Sự phacircn bố ion phức kẽm trong dung dịch 10 mM ZnSO4 vagrave 03 M NH4Cl được

chuẩn hoacutea đến tổng của toagraven bộ caacutec ion cho caacutec loại riecircng biệt (a) vagrave được tăng trưởng qua

điện tiacutech (b) cd Đồ thị tiến triễn của caacutec ion phức Cd (c) vagrave Al (d) được tăng trưởng qua điện

tiacutech (cũng với 03 M NH4Cl) tương tự như caacutec ion loại A vagrave loại B (xem higravenh 1) Caacutec ion phức

Cd hoặc Al được tiacutech điện dương hoặc acircm gt99 tại pH=11 Mocirc higravenh tiecircn đoaacuten ức chế tăng

trưởng tinh thể chọn lọc bề mặt qua hấp thụ tĩnh điện caacutec ion phức Cd dương tại mặt mạng acircm

(0002) hoặc caacutec ion phức Al acircm tạ mặt mạng dương (10 0)

Vigrave sự tiacutech hợp caacutec ion khocircng kẽm vagraveo tinh thể ZnO cần sự higravenh thagravenh

entanpy lớn độ tan cực đại được tiacutenh toaacuten theo caacutec điều kiện ở đacircy khoảng 10-5

đơn

vị la gigrave TRONG TAgraveI LIỆU KHOcircNG GHI ĐƠN VỊ (xem Thocircng tin bổ sung)Với khả

năng hogravea tan thấp nagravey caacutec phức chất bổ sung được hấp phụ tĩnh điện chủ yếu đatilde

khoacutea caacutec mặt mạng ở bề mặt tinh thể để ức chế liecircn kết Zn-phức chấtTuy nhiecircn

dựa trecircn độ tan được tiacutenh toaacuten vagrave sự tăng hoặc giảm khiecircm tốn của phaacutet xạ

sai hỏng người ta dự đoaacuten rằng sự tiacutech hợp sẽ bị hạn chế (xem higravenh bổ sung

S11) vagrave sự pha tạp (doping) dễ dagraveng quan saacutet hơn ở nhiệt độ vagrave aacutep lực cao

hơn nhiều 224

(viacute dụ độ tan cực đại được ước tiacutenh tăng khoảng 102 ở 300 C vagrave

gt 108 Pa)Vigrave vậy khả năng sử dụng caacutec ion vocirc cơ như caacutec phức chất dạng phối

tử liecircn kết bề mặt cho thấy tầm quan trọng của việc duy trigrave nhiệt độ thấp để

điều khiển higravenh thaacutei học

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ĐAtilde SỬA LẦN II

Bản chất tương thiacutech vật liệu vagrave chi phiacute sản xuất thấp của tổng hợp caacutec cấu

truacutec nano ZnO trong mocirci trường nước ở nhiệt độ thấp lagrave những động lực chiacutenh để

xacircy dựng caacutec cơ chế điều khiển coacute hệ thống nhằm hướng đến việc cải tiến caacutec tiacutenh

chất gắn với caacutec cấu truacutec nano khaacutec nhau vagrave sản xuất caacutec thiết bị coacute chứa polyme

Theo đoacute chuacuteng tocirci đatilde chứng minh được sự phaacutet xạ trường được cải thiện rất nhiều

từ caacutec dacircy nano ZnO được higravenh thagravenh với sự hiện diện của caacutec ion nhocircm dựa trecircn

đoacute chuacuteng tocirci chế tạo ra caacutec thiết bị điện phaacutet quang xoay chiều chứa polyme với

hiệu suất phaacutet quang được cải thiện vagrave xacircy dựng một thiết bị quang điện tử đa lớp

hoagraven toagraven tại chỗ trong một vi buồng phản ứng polyme

Khi phaacutet xạ trường của một kim nano tỉ lệ với dr (ở đacircy d lagrave chiều dagravei dacircy

nano vagrave r lagrave baacuten kiacutenh đỉnh) tăng lecircn theo phương trigravenh FowlerNordheim 26

chuacuteng

ta khai thaacutec caacutec cấu truacutec nano được tổng hợp ở trecircn như một nguồn phaacutet xạ trường

Phaacutet xạ trường của caacutec dacircy nano ZnO đatilde được tăng cường rất nhiều bằng caacutech

thecircm nhocircm sunfat vagraveo dung dịch tăng trưởng (Higravenh 3a) với caacutec giaacute trị trường mở

(đạt đến10 cm -2

) được cải thiện bởi một hệ số gt 8 so với caacutec nguồn phaacutet dacircy

nano được tăng trưởng trong điều kiện khocircng thay đổi (045 V với 2 mM Al

so với 370 khi khocircng coacute) Ngược lại phaacutet xạ trường bị giảm khi thecircm

cadmium Theo tiacutenh toaacuten hệ số tăng cường trường của caacutec dacircy nano được tăng

trưởng với sự hiện diện 2 mM nhocircm sunfat (tỉ số hướng = 103) lagrave

so với khi khocircng coacute chất điều chỉnh tức lagrave được cải thiện 14 bậc

(Higravenh bổ sung S14) Những giaacute trị trường mở vagrave tăng cường nagravey cạnh tranh với

caacutec giaacute trị được baacuteo caacuteo của caacutec nguồn phaacutet ống nano carbon được tổng hợp VLS

( ) mặc dugrave quaacute trigravenh tổng hợp ở

nhiệt độ rất thấp (lt60 0C) thuận lợi cho sự tiacutech hợp caacutec thiết bị vagrave chế tạo tại chỗ

caacutec thiết bị nano coacute polyme

Sự kết hợp xử lyacute nhiệt độ thấp trong một mocirci trường coacute nước vagrave trường phaacutet

xạ tăng cường lagrave liacute tưởng để chế tạo caacutec thiết bị điện phaacutet quang xoay chiều được

nhuacuteng dacircy nano vagrave coacute chứa polyme (NW-ACEL) (Higravenh 3be)Trong thiết bị ACEL

điển higravenh điện tử được tăng tốc từ nguồn phaacutet kiacutech thiacutech caacutec nguyecircn tử tạp chất

trong phosphor dẫn đến phaacutet xạ photon ở trạng thaacutei phục hồi nguyecircn tử đến trạng

thaacutei cơ bảnThường thiết bị ACEL coacute hiệu suất keacutem vagrave do đoacute để cải thiện hiệu

suất một thiết bị NW-ACEL với kim nano được nhuacuteng trong một lớp phốt pho

ZnS Mn để tăng cường phaacutet xạ trường từ lớp mầm ZnO caacutech điện ndash được chế tạo

trecircn polyethylene terepthalate được phủ kim loại (PET) dẻo Phổ điện phaacutet quang

vagraveng cam khớp với phổ điện phaacutet quang của phosphor (higravenh bổ sung S15) cho

thấy rằng caacutec kim nano đoacuteng vai trograve như lớp tăng cường trường traacutei ngược với

phaacutet xạ trực tiếp qua sự taacutei hợp electron-lổ trống trong baacuten dẫnCaacutec đường cong

phaacutet quang phụ thuộc điện aacutep (Higravenh 3c) cho thấy lớp tăng cường lagravem giảm điện aacutep

mở một hệ số từ 15-2 trecircn một đơn vị độ saacuteng vagrave cải thiện hiệu suất phaacutet quang

cực đại một bậc độ lớn (Bảng bổ sung S2)

Higravenh 3 | Phaacutet xạ trường tương ứng với higravenh thaacutei học của caacutec dacircy nano ZnO đối với caacutec thiết bị

điện phaacutet quang xoay chiều được nhuacuteng dacircy nano (NW-ACEL) a Phaacutet xạ trường của caacutec dacircy

nano được tăng trưởng coacute sự hiện diện của Al (xanh) khocircng coacute sự bổ sung caacutec ion khocircng kẽm

(đen) hoặc Cd (đỏ) Kim nano được higravenh thagravenh khi coacute 2 mM sunfat nhocircm coacute sự phaacutet xạ giống

như caacutec ống nano cacbon đơn vaacutech mặc dugrave tổng hợp ở nhiệt độ thấp (lt60 0C) b Xử lyacute dograveng

cho thiết bị NW-ACEL ở đacircy caacutec dacircy nano ZnO tăng cường phaacutet xạ trường của phosphor từ

điện mocirci c Sự phaacutet quang vagrave hiệu suất của thiết bị ACEL (Bảng bổ sung S2) được cải thiện

bằng caacutech tiacutech hợp lớp tăng cường trường NW (đen) cụ thể lagrave qua caacutec kim nano tỉ số hướng cao

(đỏ) d Vi ảnh electron queacutet tiết diện của thiết bị Thanh tỉ lệ e thiết bị NW-ACEL được

chế tạo trecircn polyethylene terephthalate (PET) mềm dẻo Thiết bị hoạt động ở 260 V rms tại 5

kHz Thanh tỉ lệ =5 mm

Hơn nữa tổng hợp tại chổ nhiệt độ thấp tương thiacutech polyme cho chuacuteng ta

khả năng khaacutec ngoagravei tiacutech hợp trecircn nhựa chẳng hạn như tổng hợp trong caacutec mocirci

trường vi lỏng đagraven hồi 728

Khi caacutec dacircy nano được tổng hợp trong một vi buồng

cộng hưởng polydimethylsiloxane dograveng chảy liecircn tục việc thecircm caacutec ion cadmium

vagrave nhocircm coacute ảnh hưởng như nhau đến sự biến đổi higravenh thaacutei học trong quaacute trigravenh tổng

hợp hagraveng loạt (Higravenh bổ sung S16 vagrave S17) Tốc độ tổng hợp trong thiết bị vi lỏng

lớn hơn năm lần so với tốc độ tổng hợp trong dung dịch khối lớn vigrave bổ sung liecircn

tục caacutec chất phản ứng vagrave lagravem sạch caacutec mầm đồng nhất lagravem tiecircu tốn caacutec chất phản

ứng trong dung dịchTỷ số hướng của caacutec cấu truacutec khocircng thay đổi đaacuteng kể khi tăng

trưởng trong mocirci trường vi lỏng hỗ trợ cho khaacutei niệm về vận chuyển khối lượng

được cải thiện chiếm ưu thếTốc độ tăng trưởng theo chiều dọc caacutec dacircy nano trong

caacutec thiết bị vi lỏng thocircng thường lagrave so với trong

bể phản ứng tối ưu

Ngoagravei vận chuyển khối lượng được cải thiện tổng hợp thủy nhiệt trong mocirci

trường vi lỏng cho pheacutep xeacutet đồng thời caacutec tham số tổng hợp với mức tiecircu thụ chất

phản ứng tối thiểu (higravenh bổ sung S17)Sự tổng hợp dựa trecircn vi lỏng kết diacutenh bề

mặt cũng đưa ra một lộ trigravenh hướng tới tạo higravenh khocircng gian đồng thời của vật liệu

chức năng 92930

Viacute dụ chuacuteng tocirci đatilde cho ra mắt một thiết bị phaacutet quang hữu cơ được

chế tạo tại chổ toagraven chất vocirc cơ bằng phương phaacutep cho chảy qua caacutec chất phản ứng

coacute thể xử lyacute ndash dung dịch (Higravenh 4)Ở đacircy ống vi lỏng khocircng chỉ đoacuteng vai trograve lagrave vi

buồng phản ứng nhằm cải tiến việc điều khiển caacutec tham số tổng hợp để giảm tiecircu

hao chất phản ứng magrave cograven lagrave nơi để chế tạo từ dưới lecircn caacutec thiết bị quang điện tử

đa lớp vagrave cuối cugraveng như lagrave một thiết bị được đoacuteng goacutei ở khacircu cuối Sự tổng hợp

tự định hướng vagrave tiacutech hợp vagraveo caacutec thiết bị chức năng đatilde giuacutep loại bỏ bước in hoặc

ăn mograven chuyển đổi thường coacute liecircn quan đến điện tử học mềm dẻo

Caacutec diode phaacutet quang kim loại-điện mocirci-baacuten dẫn (MIS LED) được chế tạo

tại chỗ bằng caacutech tổng hợp tuần tự caacutec dacircy nano trong một ống vi lỏng ở mặt trecircn

của thủy tinh được phủ indium tin oxide (ITO) hoặc PET vagrave sau đoacute chảy qua magraveng

được phủ quay nhanh caacutech điện qua kecircnh tiếp theo lagrave hagraven noacuteng chảy nhiệt độ thấp

để lagravem đầy phần cograven lại của kecircnh 8 (Higravenh 4a b) Thiết bị coacute một điện aacutep mở 4V dễ

thấy khi dograveng nghịch đảo lagrave 10-8

A (hoặc mật độ dograveng higravenh bổ

sung S18) cả hai chỉ thị của chức năng diodeCaacutec thiết bị được chế tạo vagrave đoacuteng

goacutei hoagraven toagraven coacute tiacutenh chất lagrave trong suốt về mặt quang học như được biểu diễn

trong higravenh nhỏ phiacutea trecircn của higravenh 4c vagrave sự phaacutet xạ aacutenh saacuteng từ một điểm ảnh

riecircng biệt ở trạng thaacutei ON vagrave OFF được biểu diễn trong higravenh nhỏ thấp hơn (Higravenh

4c)Khả năng chế tạo hoagraven toagraven tại chỗ một thiết bị toagraven vocirc cơ đa lớp với mức tiecircu

thụ chất phản ứng tối thiểu necircu bật tầm quan trọng của tổng hợp thủy nhiệt nhiệt độ

thấp vagrave cơ chế cải thiện kiểm soaacutet hệ thống

Hệ thống hoacutea học được trigravenh bagravey ở đacircy cung cấp một nền tảng để hiểu caacutec tương

taacutec bề mặt phụ thuộc pH của hỗn hợp phản ứng phức tạp magrave người ta coacute thể xacircy

dựng thecircm caacutec kiến thức trecircn đoacute Thiacute nghiệm dựa trecircn mocirc higravenh của chuacuteng tocirci đatilde

thiết lập tĩnh điện như lagrave một cơ chế kiểm soaacutet chiếm ưu thế trong tổng hợp thủy

nhiệt kiềm ở nhiệt độ thấp vagrave hơn nữa đatilde chứng minh sự chế tạo coacute hiệu quả caacutec

thiết bị dựa trecircn dacircy nano ZnO với caacutec tiacutenh chất được tăng cường vagrave caacutec tiacutenh chất

quan trọng để chế tạo thiết bị dựa trecircn cấu truacutec nano đối với giaacute thagravenh tiacutenh tương

thiacutech tiacutech hợp vật liệu vagrave tiecircu thụ tagravei nguyecircn Tổng hợp phải trải qua xử lyacute trong lograve

phản ứng vi lỏng mang lại caacutec mocirc higravenh tổng hợp tại chỗ đa lớp cho caacutec thiết bị

chức năng khocircng gian phức tạpVigrave vậy sự phaacutet triển của cơ chế tĩnh điện để kiểm

soaacutet coacute hệ thống tỉ số hướng của dacircy nano cũng coacute thể tiếp tục aacutep dụng cho hoacutea

tổng hợp vật liệu nano hướng tới mục tiecircu kiểm soaacutet hợp lyacute hơn higravenh thaacutei cấu truacutec

nano

Higravenh 4 | Chế tạo tại chổ thiết bị điện quang đa lớp toagraven vocirc cơ trong một ống vi lỏng a Xử lyacute

dograveng cho sự chế tạo tại chổ diode phaacutet quang kim loại- chất caacutech điện-baacuten dacircn (MndashIndashS LED)

Ống polymer đoacuteng vai trograve như vi buồng phản ứng buồng chế tạo theo kiểu từ dưới lecircn vagrave một

thiết bị cuối được đoacuteng goacutei b Đặc tiacutenh hiển vi electron queacutet của thiết bị Caacutec bảng becircn traacutei Tiết

diện của thiết bị hoagraven chỉnh Thanh tỉ lệScale bars =500 nm (traacutei) 500 (phải) Caacutec bảng becircn

phải Caacutec dacircy nano được tăng trưởng trong mocirci trưởng vi lỏng bảo giaacutec vagrave tốc độ tăng trưởng

tăng năm bậc (khi tổng hợp hagraveng loạt) Thanh tỉ lệ (traacutei) (phải trecircn cugraveng)

(phải becircn dưới) c MndashIndashS LED trong suốt được chụp ảnh tại một goacutec nhỏ để tăng cường

sự tương phản tiacutenh chất Higravenh nhỏ phiacutea trecircn minh họa sự trong suốt của thiết bị khi nhigraven vuocircng

goacutec Higravenh nhỏ phiacutea dưới biểu diễn phaacutet xạ ở caacutec trạng thaacutei mở vagrave đoacuteng khi phacircn cực thuận 10 V

Thanh tỉ lệ = 5 mm

Phương phaacutep

Dacircy nano đơn tinh thể được tăng trưởng trecircn đế với caacutec lớp mầm kẽm oxit (được

lắng tụ bằng phuacuten xạ hoặc phủ quay solgels) trong dung dịch coacute nước 10 mM

sunfat kẽm vagrave 03 M chloride ammonium ở pH=11 50-60 0C Kim loại Sunfat

khocircng kẽm đatilde được thecircm vagraveo caacutec dung dịch trước khi tăng trưởng Tất cả caacutec chất

phản ứng đatilde được sử dụng như nhận được từ Sigma-Aldrich trừ khi coacute lưu yacute khaacutec

nước khử Ion lagrave nước 182 M Millipore Caacutec thiết bị điện phaacutet quang dograveng xoay

chiều đầu tiecircn được chế tạo bằng phuacuten xạ RF caacutec lớp mầm dagravey 30 nm lecircn trecircn caacutec

điện cực được tạo khuocircn trước (bằng caacutech khắc ướt caacutec đế phủ indium tin oxide

với FeCl3 HCl coacute nước hoặc bốc hơi nhiệt magraveng mỏng vagraveng) tổng hợp caacutec dacircy

nano độ dagravey 12 (với sự hiện diện của 2 mM nhocircm sunfat) phuacuten xạ RF

phosphor ZnS Mn (KJ Lesker) phủ quay bột nhatildeo titanate barium dagravey 13

như điện mocirci (Dupont LuxPrint 8153) vagrave sự lắng tụ của một điện cực dẫn điện

Thiết bị vi lỏng được chế tạo bằng quy trigravenh tiecircu chuẩn sử dụng

polydimethylsiloxane (PDMS Sylgard 184) đuacutec caacutec khuocircn bao gồm chất cản

quang SU 8 (Microchem) lecircn caacutec tấm silic được tạo higravenh bằng kỹ thuật quang

khắc tiecircu chuẩn Nhiệt độ trong ống vi lỏng đatilde được kiểm soaacutet bằng giai đoạn

PeltierLED MIS được chế tạo tại chỗ bằng caacutech tổng hợp tuần tự caacutec dacircy nano

trong một ống vi lỏng trecircn thủy tinh được phủ ITO hoặc PET (50 0C cho 30 phuacutet ở

tốc độ dograveng chảy =06 mlh-1

) chảy qua một thủy tinh phủ magraveng kiểu quay nhanh

qua kecircnh đến chiều dagravey magraveng 240 nm (200 0C trong 10 giacircy với tốc độ chảy= 1

mlh-1

) tiếp theo lagrave hagraven noacuteng chảy nhiệt độ thấp lấp đầy phần cograven lại của kecircnh

(In52Sn48 từ sản phẩm đặc biệt AIM) tại 200 0C với chacircn khocircng thấp được đặt

vagraveo đầu ra của chất lỏng8Tiacutenh toaacuten nhiệt động lực học đatilde được thực hiện bằng

MATLAB Quang phổ học vagrave caacutec pheacutep đo được thực hiện như sau kiacutenh hiển vi

điện tử queacutet (FEI XL30) kiacutenh hiển vi lực nguyecircn tử (Digital Instruments

Dimension 3000) kiacutenh hiển vi điện tử truyền qua (JEOL 2010 với bộ phận EDS)

maacutey nhiễu xạ tia X (PANalytical XPert PRO) quang phaacutet quang (Hitachi F7000)

Phổ quang điện tử tia X (PHI 5701 LSci) Phổ điện phaacutet quang (Ocean Optics

HR2000) quang phổ quang phaacutet quang (maacutey quang phổ huỳnh quang Nanolog

HORIBA Jovin Yvon) đo độ saacuteng (Konica Minolta CS-200) vagrave kiểm tra thiết bị

trạng thaacutei rắn(maacutey vi thao taacutec tự thiết kế với bộ phacircn tiacutech điện aacutep cao Keithley

237)

Trong quaacute trigravenh phacircn tiacutech kiacutenh hiển vi điện tử queacutet đường kiacutenh được đo tại trung

điểm c dọc theo trục c của dacircy nano

Tagravei liệu nagravey được dịch sang tiếng việt bởi

Từ bản gốc

httpsdocsgooglecomfiled0B2JJJMzJbJcwcXkzM2ZlZUNqS3Medit

Liecircn hệ thanhlam1910_2006yahoocom hoặc frbwrthesgmailcom

Dịch tagravei liệu của bạn

httpwwwmientayvncomdich_tieng_anh_chuyen_nghanhhtml

Thocircng tin bổ sung

Chế tạo dacircy nano oxit kẽm bằng phương phaacutep điều khiển tĩnh điện chọn lọc bề mặt

Liecircn hệ với taacutec giả jbjooalummitedu

I Vật liệu vagrave phương phaacutep

Tất cả caacutec chất phản ứng sử dụng trong thiacute nghiệm được mua từ Sigma-Aldrich

nếu khocircng coacute chuacute thiacutech gigrave khaacutec Nước lagrave nước Millipore 182 MΩCaacutec tiacutenh toaacuten

được thực hiện trong MATLAB

IA Chế tạo dacircy nano

Một đế được lagravem sạch trước (đế nagravey coacute thể lagrave sillic thủy tinh hoặc polyethylene

therephthalate dẻo PET) được phủ một lớp mầm oxit kẽm (ZnO dagravey 2 - 30nm)

bằng phương phaacutep phuacuten xạ RF (150W 20mTorr 12sccm Ar) hoặc phủ quay sol-

gel (07M acetate dihydrate kẽm vagrave 07M Monoethanolamine trong 2-

Methoxyethanol 3000 vograveng trecircn phuacutet trong khoảng 40 giacircy tiếp theo lagrave quaacute trigravenh

lagravem rắn khoảng 10 phuacutet trecircn đĩa hacircm 250deg C) Đế được đặt lộn ngược trong 100

mL dung dịch trong một bigravenh kiacuten coacute chứa sulfat kẽm vagrave amoni clorua pH được

điều chỉnh bằng Natri hidroxit (nồng độ cuối cugraveng của natri lagrave ~ 125mM) Nếu

khocircng coacute chuacute thiacutech gigrave khaacutec quaacute trigravenh tổng hợp được thực hiện ở 60 deg C bằng caacutech

đặt bigravenh trong một lograve đối lưu với thagravenh phần dung dịch lagrave 10 mM kẽm sulfat vagrave

300 mM amoni clorua ở pH = 11 Caacutec hydrat sulfate kim loại phụ (le 2 mM Al

Ga Ca Mg Cu Cd) đatilde được thecircm vagraveo dung dịch như vậy trước khi điều chỉnh

pH Nồng độ của caacutec chất điều chỉnh bị hạn chế để traacutenh sự kết tủa oxit của chất

điều chỉnh

IB Chế tạo thiết bị

IB1 Thiết bị điện phaacutet quang dograveng xoay chiều sử dụng dacircy nano (NW-ACEL)

Thủy tinh phủ indium tin oxide được lagravem sạch trước (rửa bằng caacutec dung mocirci

acetone isopropanol nước khử Ion hoacutea vagrave sấy khocirc bằng khiacute nitơ) (cograven gọi lagrave thủy

tinh ITO Cocircng ty cocircng nghệ Delta) được khắc vacircn bằng quy trigravenh quang khắc tiếp

xuacutec tiecircu chuẩn để higravenh thagravenh caacutec điện cực trong suốt vagrave coacute thể định địa chỉ độc lập

(independently addressable) (1) lớp cảm quang AZ 4620 phủ quay với tốc độ 1500

vograveng trecircn phuacutet trong khoảng 40 giacircy (2) được kết diacutenh ở 90 deg C trong 1 giờ (3)

được phocirc ra bức xạ vạch cường độ 50mWcm2 khỏang 20giacircy (Intelli-RAY 400

Uvitron) (4) Caacutec vacircn khắc được cho hiện lecircn bằng thuốc rửa ảnh AZ 440K vagrave sau

đoacute (5) ăn mograven hoacutea ướt với sắt clorua (FeCl3 25 ~ 30) trộn với axit hydrochloric

(HCl 1 ~ 5) trong nước khoảng 2 giờ ở nhiệt độ phograveng sau đoacute được rửa sạch

bằng nước DI Caacutec lớp mầm ZnO dagravey 30 nm đatilde được lắng tụ bằng phương phaacutep

phuacuten xạ RF Đối với caacutec thiết bị dẻo lớp vagraveng dagravey 30 nm được bốc bay nhiệt trecircn

PET (McMaster Carr) thocircng qua một mạng che (tự chế với một Omax Waterjet) để

tạo ra caacutec điện cực baacuten trong suốt

Caacutec cấu truacutec nano được tổng hợp đến độ dagravey magraveng 12 microm (thời gian để đạt

được độ dagravey qua SEM khocircng thecircm caacutec ion ndash 4 giờ 2mM Al ndash 6 giờ 2mM Cd ndash

20 giờ) sau đoacute được lấy ra khỏi dung dịch được rửa với nước vagrave được sấy khocirc

bằng khiacute nitơ Caacutec lớp phosphor ZnS Mn dagravey 300 nm được lắng tụ trecircn caacutec cấu

truacutec nano bằng phương phaacutep phuacuten xạ RF (110W 3mTorr 12sccm Ar Bia 08

nguyecircn tử Mn Kurt J Lesker) ở 250 0C trecircn thủy tinh hoặc 60 degC trecircn PET Bột

barium titanate (Dupont LuxPrint 8153) đatilde được sử dụng để lắng tụ caacutec chất điện

mocirci dagravey 13 micromet bằng caacutech phủ quay 4000 vograveng trecircn phuacutet trong 50 giacircy sau

đoacute ủ ở 150 degC trong 20 phuacutetCaacutec điện cực trecircn (điện cực đỉnh) hoặc được lắng tụ

với Al bằng phương phaacutep phuacuten xạ RF hoặc được sơn bằng bột graphite (Ted

Pella)

IB2 Tổng hợp dacircy nano vi lỏng LED kim loại-điện mocirci-baacuten dẫn được chế tạo tại

chổ (in-situ)

Polydimethylsiloxane (PDMS Dow Corning Sylgard 184) microfluidics were

cast on molds composed of SU8 photoresist (Microchem) on silicon wafers based

on previously reported lithographic techniques 1-2 For general synthesis and

screening of reaction conditions in microfluidic devices molded fluidic channels

were attached to zinc oxide seed layer-coated substrates by compression

sealing Nanostructures were synthesized with this device placed on top of a

Peltier stage (FerroTec) to modulate temperature

Caacutec vi lỏng Polydimethylsiloxane (PDMS Dow Corning Sylgard 184) được lagravem

chảy ra trecircn khuocircn gồm chất cản quang SU8 (Microchem) trecircn caacutec tấm Sillic dựa

trecircn kỹ thuật quang khắc trong 1-2

Để tổng hợp vagrave kiểm tra caacutec điều kiện phản

ứng trong caacutec thiết bị vi lỏng caacutec kecircnh lỏng đuacutec được gắn vagraveo caacutec đế phủ lớp mầm

oxit kẽm bằng caacutech compression sealing (hagraven neacuten) Caacutec cấu truacutec nano được tổng

hợp với thiết bị nagravey được đặt trecircn đỉnh của một bệ Peltier (FerroTec) để điều chỉnh

nhiệt độ

Đối với diode phaacutet quang kim loại-điện mocirci-baacuten dẫn (MIS LED) một kecircnh

01 mm x 008 x 15 mm (chiều rộng x chiều cao x chiều dagravei) được gắn vagraveo một đế

thủy tinh ITO patterned (được khắc vacircn được ăn mograven theo khuocircn) với một lớp

mầm ZnO thocircng qua phương phaacutep ldquostamp and stickrdquo (daacuten vagrave diacutenh) Tiền polymer

(pre-polymer) PDMS chưa hoacutea rắn (GE RTV 615) với tỷ lệ hợp phần A vagrave B lagrave

10 1 được phủ quay ở phiacutea trecircn tấm silic với tốc độ 6000 vograveng trecircn phuacutet trong

khoảng 4 phuacutet Kecircnh đuacutec được đặt trecircn tấm để chuyển caacutec lớp kết diacutenh mỏng vagrave

sau đoacute noacute được đặt trecircn đế được phủ ZnO rồi hoacutea rắn trong lograve đối lưu ở 80 degC

trong 3 giờ Sự tăng trưởng của dacircy nano trong caacutec kecircnh vi lỏng được thực hiện

với cugraveng một dung dịch như mocirc tả ở trecircn ở 50 deg C (ở phiacutea trecircn của Peltier) trong

30 phuacutet vagrave tốc độ dograveng chảy 06 ml giờ Trong phương phaacutep phủ magraveng kiểu quay

nhanh (SOG) nagravey tốc độ chảy qua kecircnh lagrave 1 m L h trong 10 giacircy ở 200 deg C Điện

cực trecircn (điện cực đỉnh) bảo giaacutec (conformal) được higravenh thagravenh bằng caacutech cho kim

loại noacuteng chảy đi qua (In52 Sn48 AIM Specialty Inc) với một mocirci trường chacircn

khocircng thấp từ đầu đối diện của kecircnh ở 200 degC

IC Xaacutec định tiacutenh chất

Thagravenh phần của caacutec dacircy nano được xaacutec định tiacutenh chất dugraveng kiacutenh hiển vi điện tử

truyền qua phaacutet xạ trường (FE-TEM) JEOL 2010F được trang bị maacutey quang phổ

tia X taacuten xạ năng lượng (EDS) Higravenh thaacutei học vagrave tỷ số hướng của caacutec dacircy nano

được đo bằng caacutech sử dụng kiacutenh hiển vi điện tử queacutet mocirci trường (SEM) FEI XL30

hoạt động trong chế độ chacircn khocircng cao vừa phải Cấu truacutec tinh thể vagrave định hướng

của caacutec dacircy nano được xaacutec định bằng nhiễu xạ kế tia X (XRD Panalytical Xpert

Pro) sử dụng bức xạ CuK (15406Aring) Phổ quang phaacutet quang của dacircy nano ZnO

được đo với một quang phổ kế tại nhiệt độ phograveng(F7000 Hitachi λ = 325nm từ

nguồn Xe đơn sắc)

Caacutec pheacutep đo lực-khoảng caacutech được sử dụng để đaacutenh giaacute thế năng bề mặt của

caacutec bề mặt đơn tinh thể ZnO Cần queacutet AFM phủ Au hoạt động ở chế độ tiếp

xuacutec(Cảm biến Budget 02N m) đatilde được điều chỉnh về mặt hoacutea học với caacutec đơn

lớp alkanethiol coacute một đầu carboxyl để đảm bảo cần queacutet tiacutech điện acircm khi kiểm

tra ZnO đơn tinh thể (tập đoagraven MTI) với caacutec mặt phẳng (0002) (100) vagrave (110)

được sử dụng Tất cả caacutec tinh thể được rửa sạch với nước DI vagrave được sấy khocirc bằng

khiacute nitơ Để đo thế năng bề mặt của caacutec mặt phẳng ZnO ở pH 11 Natri hidroxit

được sử dụng để điều chỉnh độ pH của 1 mM KCl coacute chứa nước Tinh thể được để

cho cacircn bằng khoảng 5 phuacutet trong dung dịch trước khi thực hiện caacutec pheacutep đo lực-

khoảng caacutech với tốc độ queacutet 1 Hz (Digital Instruments Dimension 3000)

Pheacutep đo quang điện tử tia X (XPS) được sử dụng để xaacutec định tiacutenh axit tương

đối của bề mặt của caacutec tinh thể ZnO định hướng khaacutec nhau Caacutec tinh thể ZnO được

phủ palladium (Pd) dagravey 5A0 bằng phương phaacutep phuacuten xạ RF (70W 30mTorr 12

SCCM Ar) Tất cả caacutec pheacutep đo XPS được thực hiện bằng caacutech sử dụng bức xạ đơn

sắc AlK trong chacircn khocircng siecircu cao (12 ~ 5 x 10-10 Torr) ở goacutec hứng 300 từ mặt

phẳng Caacutec peak quang điện tử 3d của Pd vagrave caacutec peak auger MMV của Pd được

đo để xaacutec định tham số auger hiệu chỉnh (MAP) của Pd như hagravem theo sự định

hướng tinh thể

Đặc tuyến I-V phaacutet xạ trường được đo với caacutec cấu truacutec nano higravenh thagravenh trecircn

thủy tinh phủ ITO Một điện cực đối bao gồm vonfram (diện tiacutech 198 mm2 ) vagrave

khoảng caacutech đatilde được cố định lagrave 30 microm bằng caacutech sử dụng một maacutey vi thao taacutec để

xaacutec định I-V với bộ phacircn tiacutech điện aacutep cao Keithley 237 trong chacircn khocircng (10-5

mbar)

Phổ quang phaacutet quang của ZnS Mn được đo với một quang phổ kế huỳnh

quang (Nanolog HORIBA Jovin Yvon) được trang bị laser ion Ar bước soacuteng 488

nm 160 mW (Spectra physics) như một nguồn kiacutech thiacutech Phổ điện phaacutet quang của

thiết bị ACEL dacircy nano được đo với một quang phổ kế sợi quang (HR2000 Ocean

Optics) Caacutec pheacutep đo phụ thuộc điện aacutep được thực hiện với một maacutey tạo soacuteng 5

kHz (HP 33120A) vagrave một bộ khuếch đại điện aacutep cao (Trek) Độ saacuteng được đo bằng

sắc kế đo độ saacuteng Konica-Minolta CS-200 Cocircng suất đầu vagraveo của caacutec thiết bị

ACEL được tiacutenh bằng caacutech đo sự giảm điện aacutep trecircn caacutec thiết bị vagrave một điện trở nối

tiếp vagrave goacutec pha giữa hai tiacuten hiệu được đo bằng một dao động kiacute điện tử Textronix

3054B

II Sự siecircu batildeo hogravea vagrave sự tăng trưởng của ZnO trong dung dịch hoacutea học

Caacutec mức siecircu batildeo hogravea cho chuacuteng ta biết lực điều khiển trong quaacute trigravenh tăng

trưởng thuỷ nhiệt Nếu lực điều khiển dư sẽ tăng cường sự tạo mầm vagrave tăng

trưởng đồng nhất vagrave caacutec cấu truacutec nano ZnO chủ yếu higravenh thagravenh trong dung dịch

thay vigrave tăng trưởng khocircng đồng nhất tại bề mặt phacircn caacutech của lớp mầm ZnO Higravenh

S1b cho thấy tiacutenh chất nagravey trong điều kiện tối ưu hoacutea keacutem (90 deg C) tạo thagravenh dung

dịch đục chứa caacutec sản phẩm tăng trưởng vagrave caacutec mầm đồng nhất hagravem lượng cao

Higravenh S1 Aliquot 4mL của caacutec dung dịch nuocirci dacircy nano ZnO sau 30 phuacutet ở (a) 60 deg C vagrave

(b) 90 deg C với cugraveng thagravenh phần dung dịch (ZnSO4 10mM NH4Cl 03 m độ pH 11)

Dung dịch đục higravenh thagravenh ở nhiệt độ cao do sự higravenh thagravenh mầm đồng nhất trong dung

dịch traacutei ngược với sự tiecircu hao đaacuteng kể chất phản ứng trong sự tạo mầm khocircng đồng

nhất dẫn đến sự tăng trưởng dacircy nano trecircn đế

Higravenh S2 biểu diễn caacutec đồ thị hogravea tan được tiacutenh toaacuten từ caacutec phản ứng hoacutea học

coacute thể xảy ra trong dung dịch chứa ZnSO4 NH4Cl NaOH Caacutec trục x y vagrave z lần

lượt biểu diễn độ pH (phụ thuộc NaOH) nồng độ NH4Cl vagrave nồng độ cực đại của

caacutec ion kẽm khi khocircng coacute sự higravenh thagravenh ZnO Đối với caacutec dung dịch với thagravenh

phần becircn dưới mặt phẳng contour 3D trong higravenh S1b sự kết tủa hoặc sự tăng

trưởng dacircy nano sẽ khocircng xảy ra caacutec dacircy nano sẽ tăng trưởng nếu caacutec thagravenh phần

dung dịch ở trecircn mặt phẳng của đồ thị contour ba chiều bởi vigrave dung dịch siecircu batildeo

hogravea

Tương tự caacutec đồ thị hogravea tan đối với caacutec oxit kim loại kim loại khocircng chứa

kẽm (Cd Al Mg vagrave những nguyecircn tố khaacutec) coacute thể được tạo ra bằng caacutec hằng số

phản ứng hoacutea học thiacutech hợp Higravenh S2C biểu diễn một viacute dụ như vậy đối với Cd

Higravenh S2 (a) phản ứng hoacutea học coacute thể xảy ra trong dung dịch ngacircm dacircy nano ZnO vagrave

caacutec hằng số phản ứng của chuacuteng vagrave (b) đồ thị hogravea tan được tiacutenh từ caacutec hằng số theo pH

(trục x) vagrave nồng độ NH4Cl (trục y) (c) Caacutec đồ thị hogravea tan xếp chồng của Zn (magraveu đen) vagrave

Cd (magraveu đỏ) được tiacutenh toaacuten từ caacutec hằng số phản ứng (D) Đồ thị hogravea tan của Zn vagrave Cd

với hai nồng độ NH4Cl khaacutec nhau (0 M 03 M)

Higravenh S3 Đồ thị hogravea tan lyacute thuyết (trecircn) vagrave lượng siecircu batildeo hogravea () vagrave (dưới) chiều cao dacircy

nano được đo bằng SEM mặt cắt ngang đối với (a) pH (b) nồng độ ZnSO4 vagrave (c) nồng

độ NH4Cl Caacutec tham số khaacutec được giữ cố định với điều kiện tham khảo [ZnSO4] = 001

M [NH4Cl] = 03 m pH = 11 60 deg C thể tiacutech dung dịch 100 mL 6 giờ

Caacutec đồ thị hogravea tan theo tiacutenh toaacuten vagrave tốc độ tăng trưởng đo được qua SEM trong caacutec

điều kiện tổng hợp khaacutec nhau được biểu diễn trong higravenh S3 Đồ thị hogravea tan lagrave một

yếu tố biểu thị caacutec mức siecircu batildeo hogravea thực Dựa trecircn caacutec kết quả thử nghiệm chuacuteng

tocirci thấy rằng sự siecircu batildeo hogravea lagrave động lực để thay đổi pha từ lỏng sang rắn higravenh

thagravenh necircn caacutec dacircy nano qua sự tạo mầm vagrave tăng trưởng khocircng đồng nhất Ở mức

siecircu batildeo hogravea thấp hơn tốc độ tăng trưởng coacute xu hướng tỷ lệ thuận với mức độ siecircu

batildeo hogravea như mong đợi (Higravenh S3a) Tuy nhiecircn trecircn mức siecircu batildeo hogravea tới hạn ([Zn2

+]gt 10mM higravenh S3b) sự tăng trưởng iacutet đi (theo định nghĩa sự tăng trưởng lagrave

chiều cao của cấu truacutec nano dọc theo trục c) bởi vigrave sự cạnh tranh từ caacutec mầm đồng

nhất trong dung dịch lagravem tiecircu hao chất phản ứng Trong khoảng 10mM lt[Zn2 +]

lt20mm magraveu dung dịch thay đổi từ trong suốt đến đục cho thấy caacutec mức phản ứng

đồng nhất cao(như được biểu diễn trong higravenh S1) Caacutec thocircng số nghiecircn cứu khaacutec

cho thấy kết quả tương tự đối với NH4Cl (Higravenh S3c)điều nagravey cho thấy sự siecircu batildeo

hogravea lagrave một yếu tố then chốt để đaacutenh giaacute tốc độ tăng trưởng dacircy nano

Higravenh S4 Vi ảnh điện tử queacutet (Traacutei) vagrave truyền qua (phải) của caacutec dacircy nano oxit kẽm tăng

trưởng trong caacutec điều kiện điễn higravenh (10 mM kẽm sulfat 03 M amoni clorua pH = 11

60 deg C) Caacutec dacircy nano lagrave đơn tinh thể điều nagravey lagrave hiển nhiecircn khi nhigraven qua ảnh nhiễu xạ

tia x (higravenh nhỏ becircn phải) Thanh tỷ lệ = 500 nm (becircn traacutei) 2 nm (phải)

Higravenh S5 Điều chỉnh hợp lyacute tỷ số hướng ZnO NW bằng caacutech thay đổi pH dung dịch để

điều chỉnh sự phacircn bố tương đối caacutec ion phức chất mang điện dương vagrave acircm vagrave sự hấp thụ

vagrave tăng trưởng chọn lọc bề mặt cuối cugraveng Thanh sai số biểu diễn độ lệch tiecircu chuẩn

Caacutec phaacutet hiện bước đầu trong caacutec nghiecircn cứu kiểm soaacutet higravenh thaacutei bằng pH (magrave

khocircng sử dụng sunfat kim loại phụ higravenh bổ sung S5) phugrave hợp với sự hấp thụ chọn

lọc của caacutec phức chất kẽm mang điện phản ứng vagraveo bề mặt coacute điện tiacutech traacutei dấu

dựa trecircn caacutec tiacutenh toaacuten nhiệt động lực học vagrave điện tiacutech bề mặt đo được qua AFM

(acircm vagrave dương đối với caacutec mặt phẳng (0002) vagrave (100) ở pH = 11 higravenh bổ sung S6

vagrave S7) Caacutec điều kiện lagravem tăng nồng độ cục bộ của caacutec ion kẽm mang điện dương ở

bề mặt acircm (0002) (chẳng hạn như độ pH thấp) dẫn đến caacutec cấu truacutec coacute tỷ số hướng

cao hơn vagrave ngược lại đối với caacutec phức chất mang điện acircm ở caacutec mặt becircn

(100)Điều quan trọng cần lưu yacute lagrave trong trường hợp chỉ coacute kẽm coacute rất iacutet ragraveo cản

để tiacutech hợp vagraveo tinh thể Những phaacutet hiện nagravey phugrave hợp với caacutec tagravei liệu 4-5

III Thế năng bề mặt ZnO đối với caacutec bề mặt tinh thể khaacutec nhau

Để đaacutenh giaacute xem sự cạnh tranh tĩnh điện coacute phải lagrave một lời giải thiacutech hợp lyacute

cho caacutec kết quả thực nghiệm hay khocircng thế năng bề mặt của caacutec mặt phẳng (0002)

vagrave (100) được phacircn tiacutech bằng caacutec pheacutep đo lực-khoảng caacutech bằng kiacutenh hiển vi lực

nguyecircn tử Mũi AFM được phủ Au được chức hoacutea với axit mercaptoundecanoic

(ethanol) 6 để đảm bảo mũi mang điện acircm trecircn pH = 65 từ một carboxylate bị mất

proton

Higravenh S6 biểu diễn caacutec pheacutep đo lực-khoảng caacutech với caacutec bề mặt đơn tinh thể

của mặt phẳng kết thuacutec bằng Zn (0002) vagrave mặt phẳng (100) khi đến gần bề mặt

Mặt phẳng (0002) cho thấy một lực đẩy tĩnh điện tương taacutec khoảng dagravei chứng tỏ

bề mặt tiacutech điện acircm becircn dưới pH 11Lực đẩy vagrave thế acircm của mặt phẳng (0002) ở

pHgt 11 phugrave hợp với caacutec khaacutem phaacute trước đacircy 7

Mặt phẳng (100) chỉ thể hiện lực

huacutet ở pH 11 chứng tỏ bề mặt tiacutech điện dương Caacutec dữ liệu nagravey hỗ trợ cho giả

thuyết mặt phẳng (0002) tiacutech điện acircm vagrave (10 0) tiacutech điện dương sẽ coacute caacutec tương

taacutec tĩnh điện khaacutec nhau với caacutec loại điện tiacutech

Higravenh S6 (a) Caacutec pheacutep đo lực-khoảng caacutech (trong khoảng gần mũi đến bề mặt) của caacutec

mặt phẳng ZnO đơn tinh thể (0002) vagrave (10 0) tại pH = 11 được thực hiecircn với mũi AFM

chức hoacutea carboxylate (b) Sơ đồ lệch mũi AFM bởi hai mặt phẳng khaacutec nhau ở pH = 11

gacircy ra bởi caacutec tương taacutec tĩnh điện giữa caacutec bề mặt tĩnh điện (c) Sự phacircn cực bề mặt dự

kiến của ZnO NWS trong caacutec điều kiện thực nghiệm

Caacutec thiacute nghiệm AFM khocircng được thực hiện với caacutec dung dịch coacute cugraveng thagravenh

phần hoacutea học như luacutec tổng hợp vigrave sự kết tủa của caacutec chất từ dung dịch siecircu batildeo hogravea

sẽ gacircy khoacute khăn trong việc giải thiacutech caacutec dữ liệu thực nghiệm Vigrave vậy để tiếp tục

hỗ trợ sự checircnh lệch thế năng bề mặt giữa caacutec mặt phẳng pheacutep đo quang phổ điện

tử tia X (XPS) được thực hiện

Phổ XPS của caacutec đỉnh quang điện tử 3d vagrave caacutec đỉnh Auger MMV của Pd

được lắng tụ đơn lớp được biểu diễn trong higravenh S7 Đỉnh Auger từ tiacuten hiệu Pd

trecircn cả ba bề mặt tinh thể giống hệt nhau Tuy nhiecircn caacutec đỉnh quang điện tử năng

lượng liecircn kết cho thấy một sự checircnh lệch giữa caacutec bề mặt tinh thể khaacutec nhau lagrave

025 eV Peak quang điện tử của Pd trecircn bề mặt (10 0) coacute năng lượng lecircn kết thấp

nhất trong khi peak trecircn caacutec bề mặt (11 0) vagrave (0002) coacute năng lượng tương ứng lagrave

0125 vagrave 025 eV Cả hai tham số auger điều chỉnh (MAP) vagrave mật độ cation tiacutenh

được được biểu diễn trong bảng S1 Bề mặt coacute mật độ cation cao hơn coacute giaacute trị

MAP thấp hơn Mối tương quan giữa MAP vagrave điện tiacutech bề mặt coacute thể được giải

thiacutech bằng một mocirc higravenh tĩnh điện cổ điển đatilde được aacutep dụng cho sapphire vagrave caacutec tinh

thể oxit titan 8-9

Năng lượng liecircn kết của caacutec electron từ một đơn lớp Pd sẽ tăng

khi tăng điện tiacutech nguyecircn tử dương tổng cộng tại bề mặt phacircn caacutech tinh thể Vigrave

vậy bề mặt với năng lượng liecircn kết cao hơn sẽ bị phacircn cực nhiều hơn tại bề mặt

phacircn caacutech dung dịch dẫn đến caacutec tương taacutec mạnh hơn với caacutec nhoacutem hydroxyl

trong dung dịch vagrave do đoacute cần nhiều proton coacute nước hơn để đạt đến điểm đẳng điện

(tức lagrave lật điện tiacutech bề mặt từ acircm sang dương) Kết quả lagrave caacutec bề mặt phẳng với

năng lượng liecircn kết cao hơn sẽ coacute điểm đẳng điện thấp hơn(IEP) Từ caacutec giaacute trị

năng lượng liecircn kết đo được mặt phẳng (10 0) sẽ coacute IEP cao nhất tiếp theo lagrave caacutec

mặt phẳng (11 0) vagrave (0002) Bởi vigrave bề mặt (0002) coacute năng lượng liecircn kết cao nhất

noacute sẽ tiacutech điện acircm nhiều hơn so hơn so với bề mặt (100) Dữ liệu XPS nagravey phugrave hợp

với caacutec dữ liệu AFM chứng tỏ rằng bề mặt (0002) tiacutech điện acircm ở pH 11 nhưng bề

mặt (100) vẫn cograven tiacutech điện dương

Higravenh S7 Dữ liệu XPS của peak MMV Auger vagrave peak quang điện tử (3d3 2 vagrave 3d5 2)

của một lớp đơn nguyecircn tử palladium lắng tụ trecircn ba bề mặt tinh thể ZnO khaacutec nhau Sự

khaacutec biệt về năng lượng liecircn kết cho biết sự khaacutec biệt về mức độ liecircn kết của electron từ

Pd với caacutec cạnh bề mặt trecircn caacutec đế ZnO wurtzite tương ứng của chuacuteng

Bảng S1 Caacutec thocircng số Auger điều chỉnh(MAP sự khaacutec biệt giữa caacutec peak Auger vagrave

quang điện tử ở đacircy peak Auger coacute giaacute trị cao hơn) vagrave mật độ cation của caacutec tinh thể

ZnO MAP thấp tương ứng với năng lượng liecircn kết cao hơn

IV Phacircn bố điện tiacutech phức tạp đối với caacutec loại cation khaacutec nhau

Để kiểm tra xem cạnh tranh tĩnh điện chọn lọc bề mặt từ caacutec cation phức

chất khocircng kẽm coacute tiacutenh khaacutei quaacutet hoacutea hơn so với việc bổ sung caacutec ion cadmium vagrave

nhocircm hay khocircng caacutec phacircn bố phức tạp của ion tiacutech điện tương tự được tiacutenh toaacuten

cho nhiều sunfat kim loại khaacutec nhau (Higravenh S8) Lưu yacute rằng trong mọi trường hợp

sự hiện diện của caacutec ion phụ hầu như khocircng thay đổi sự phacircn bố của caacutec ion phức

chất kẽm (ltplusmn 2) thường khoảng~ 80 điện tiacutech dương trong caacutec điều kiện tăng

trưởng

Giống như nhocircm caacutec chất indium vagrave gallium chủ yếu mang điện tiacutech acircm vagrave

do đoacute ức chế sự tăng trưởng trong mặt phẳng mang điện tiacutech dương (10 0) dẫn đến

tỷ số hương cao hơn Giống như cadmium đồng magiecirc vagrave canxi mang điện dương

sẽ ngăn chặn sự tăng trưởng trong mặt phẳng (0002) mang điện tiacutech acircm tạo thagravenh

caacutec tấm coacute tỷ số hướng thấp điều nagravey đatilde được xaacutec nhận từ caacutec thiacute nghiệm Liecircn

quan đến sự phacircn bố ion phức Zn trường hợp thecircm vagraveo Ca sẽ khaacutec(Higravenh S8e) so

với caacutec trường hợp bổ sung cation khaacutec (Higravenh S8a đến S8d) Đoacute lagrave bởi vigrave Zn (OH)

2 (aq) hầu như chiếm ưu thể trong vugraveng pH 8 ~ 12 (higravenh S8g) bị ảnh hưởng bởi

phản ứng Ca cao trong dung dịch

1

Highlight

Higravenh S8 (a) đến (e) Caacutec đồ thị từ ghi nhận sự tiến triển hoặc quaacute trigravenh phacircn bố ion phức

tiacutech điện của kẽm (traacutei) vagrave caacutec cation bổ sung (phải) (với 03M NH4Cl) (a) (b) Ga (c)

Cu (d) Mg vagrave (e) Ca (F) Đồ thị ghi nhận sự tiến triển của ion phức Zn Unbinned khi coacute

sự hiện diện của Cu (như một higravenh mẫu tương tự với caacutec đồ thị Zn unbinned khi coacute mặt

tất cả caacutec ion kiểm tra khaacutec ngoại trừ Ca) (G) Đồ thị ghi nhận sự tiến triển của ion phức

Zn Unbinned khi coacute Ca

Mocirc higravenh tiecircn đoaacuten xu hướng tăng trưởng của dacircy nano trong quaacute trigravenh tổng

hợp thuỷ nhiệt phức tạp do việc sử dụng caacutec chất tiacutech điện phức tạp với caacutec hằng

số liecircn kết chưa biết vagrave thiếu caacutec pheacutep đo điện tiacutech bề mặt trecircn mặt tăng trưởng Viacute

Higravenh S8 (a) đến (e) Caacutec đồ thị từ ghi nhận sự tiến triển hoặc quaacute trigravenh phacircn bố ion phức

tiacutech điện của kẽm (traacutei) vagrave caacutec cation bổ sung (phải) (với 03M NH4Cl) (a) (b) Ga (c)

Cu (d) Mg vagrave (e) Ca (F) Đồ thị ghi nhận sự tiến triển của ion phức Zn Unbinned khi coacute

sự hiện diện của Cu (như một higravenh mẫu tương tự với caacutec đồ thị Zn unbinned khi coacute mặt

tất cả caacutec ion kiểm tra khaacutec ngoại trừ Ca) (G) Đồ thị ghi nhận sự tiến triển của ion phức

Zn Unbinned khi coacute Ca

Mocirc higravenh tiecircn đoaacuten xu hướng tăng trưởng của dacircy nano trong quaacute trigravenh tổng

hợp thuỷ nhiệt phức tạp do việc sử dụng caacutec chất tiacutech điện phức tạp với caacutec hằng

số liecircn kết chưa biết vagrave thiếu caacutec pheacutep đo điện tiacutech bề mặt trecircn mặt tăng trưởng Viacute

dụ khả năng liecircn kết polydentate vagrave cocirc lập ion kim loại hiếm khi được xem xeacutet

trong việc bổ sung caacutec caacutec polyme cacboxylat sulfonates vagrave amin Trong caacutec điều

kiện nồng độ ở đacircy ([NH4Cl] gtgt [ZnSO4) vai trograve của ion đối sulfate đatilde bị giảm

thiểu do đoacute để lại caacutec phức chất hydroxide kẽm vagrave kẽm amin như caacutec chất phản

ứng trung gian ban đầu coacute nồng độ tương đối coacute thể được tiacutenh toaacuten từ caacutec hằng số

đatilde biết Bằng caacutech hạn chế sự bất định trong caacutec tương taacutec phối tử- kim loại qua

sự đơn giản hoacutea caacutec phối tử (của caacutec ion đối sulfate vagrave amoni) kết hợp với việc

xaacutec định thực nghiệm điện tiacutech bề mặt chuacuteng ta coacute thể thiết lập mối liecircn hệ giữa

dữ liệu với một mocirc higravenh nhiệt động lực học để khẳng định rằng higravenh thaacutei học coacute

thể được kiểm soaacutet qua sự ức chế tăng trưởng chọn lọc bề mặt

Một điều quan trọng cần lưu yacute lagrave nhiệt độ phản ứng coacute thể ảnh hưởng đến sự

phacircn bố của caacutec chất mang điện tiacutech vagrave độ hogravea tan của chuacuteng Độ hogravea tan hiện tại

vagrave đồ thị ghi nhận sự tiến triển được tiacutenh toaacuten với caacutec hằng số phản ứng coacute sẵn tại

điều kiện tiecircu chuẩn (25 deg C) Mặc dugrave ở nhiệt độ cao caacutec hằng số phản ứng sẽ

thay đổi vagrave ảnh hưởng đến phacircn bố phức tạp của ion 10

Thật khocircng may khocircng

phải tất cả caacutec dữ liệu nhiệt động lực học (nhiệt dung phụ thuộc nhiệt độ entropy

vagrave enthalpy) coacute sẵn cho mỗi loại cation để tiacutenh toaacuten caacutec hằng số phản ứng phụ

thuộc nhiệt độ Chuacuteng tocirci tin rằng cocircng trigravenh tương lai về caacutec thocircng số nhiệt động

lực học của caacutec phức chất ion cụ thể sẽ bổ sung cho phacircn tiacutech của chuacuteng tocirci về

điều khiển tĩnh điện trong quaacute trigravenh tổng hợp dacircy nano trecircn một khoảng nhiệt độ

rộng

V Đặc tiacutenh của sự tăng trưởng của caacutec cấu truacutec nano ZnO khi coacute mặt caacutec cation

khocircng kẽm

Trong trường hợp ức chế tăng trưởng ở caacutec mặt becircn theo hướng (100) bởi Al

hoặc Ga chuacuteng ta sẽ thấy được caacutec higravenh thaacutep hoặc kim higravenh thagravenh trecircn caacutec dacircy

nano Cấu truacutec kim nagravey khaacutec với caacutec cấu truacutec lăng trụ hoặc kim tự thaacutep của ZnO

với caacutec mặt (10 1) được higravenh thagravenh ở một goacutec 60 deg so với mặt phẳng (0002) 11-15

Trong trường hợp của chuacuteng tocirci nhiều bước đatilde được quan saacutet (thay vigrave mặt phẳng

nghiecircng sẽ lagrave mặt phẳng (101)) bao gồm cấu truacutec lục giaacutec xếp chồng lecircn nhau higravenh

thagravenh necircn một thaacutep với caacutec goacutec 87 plusmn 09 độ Điều đoacute cho thấy rằng caacutec mũi higravenh

kim higravenh thagravenh từ nhiều lớp cấu truacutec tinh thể lục giaacutec với diện tiacutech bề mặt giảm dần

vagrave xếp chồng lecircn nhau theo hướng trục c (Higravenh S9e) 16-18

Sự ức chế tăng trưởng ở

caacutec mặt becircn dẫn đến sự higravenh thagravenh caacutec cấu truacutec từng bậc như thế vigrave caacutec liacute do động

học nếu sự khuếch taacuten dọc theo mặt trecircn bị cản trở hoặc khocircng đủ để đạt đến cạnh

của cấu truacutec nano trước khi caacutec lớp xếp chồng mới được tạo mầm (Higravenh S9f)

Trước đacircy cơ chế nagravey đatilde mocirc tả sự higravenh thagravenh kẽ hở vagrave gograve trong sự tăng trưởng

đơn tinh thể ZnO khi tốc độ tăng trưởng theo chiều dọc cao hơn tốc độ tăng trưởng

theo chiều ngang sẽ lagravem giảm sự higravenh thagravenh caacutec mũi dạng kim nhọn19

Higravenh S9 Caacutec ảnh SEM nhigraven từ trecircn vagrave nhigraven nghiecircng 90 độ của caacutec sợi nano tăng trưởng

trong hai dung dịch hoacutea học khaacutec nhau (a b) 00006M nhocircm sulfate được bổ sung vagraveo

phản ứng tiecircu chuẩn (c d) 0002M nhocircm sulfate được bổ sung vagraveo caacutec phản ứng tiecircu

chuẩn Thanh tỷ lệ= 200 nm (e) Minh họa caacutec cấu truacutec dạng thaacutep được higravenh thagravenh từ

caacutec mặt phẳng đơn tinh thể lục giaacutec xếp chồng lecircn nhau Cơ chế nagravey coacute thể giống tương

tự với (f) sự đưa vagraveo caacutec kẽ hở trong quaacute trigravenh tăng trưởng của đơn tinh thể ZnO qua sự

higravenh thagravenh từng bước Higravenh ảnh lấy từ Laudise vagrave caacutec cộng sự 19

Dữ liệu XRD chuẩn hoacutea của caacutec mẫu được tăng trưởng khi coacute mặt caacutec cation

khaacutec nhau cho thấy khocircng coacute sự thay đổi sự định hướng tinh thể của caacutec dacircy nano

ZnO (Higravenh S10) Tất cả caacutec cấu truacutec nano cho thấy một peak ZnO (0002) mạnh

cho thấy cugraveng một sự định hướng theo chiều dọc của caacutec cấu truacutec nano ZnO

Khocircng coacute caacutec peak khaacutec của pha kim loại khocircng kẽm hoặc oxit kim loại xuất hiện

Higravenh S10 Vacircn nhiễu xạ tia X của dacircy nano ZnO được nuocirci bằng phương phaacutep thủy nhiệt

khi coacute caacutec cation khocircng kẽm (2 mM sunfat kim loại) trecircn đế Si (100) Caacutec peak mạnh cho

thấy peak ZnO (0002) Khocircng coacute caacutec peak oxit kim loại hoặc kim loại khaacutec xuất hiện

Phổ quang phaacutet quang (PL) được biểu diễn trong higravenh S11 Mọi mẫu đều coacute

một phaacutet xạ biecircn vugraveng rotilde neacutet ở ~ 378 nm vagrave caacutec phaacutet xạ liecircn quan đến sai hỏng từ

600 - 700 nm coacute thể lagrave do caacutec sai hỏng liecircn nuacutet oxy như thường thấy trong caacutec

dacircy nano ZnO Khocircng coacute dịch chuyển peak biecircn vugraveng xuất hiện điều nagravey cho

thấy khocircng coacute sự thay đổi độ rộng vugraveng cấm quang học do sự higravenh thagravenh thế năng

của caacutec pha ba nguyecircn tố từ caacutec cation khocircng kẽm được tiacutech hợp (tức lagrave sự đưa vagraveo

hạn chế ) Tuy nhiecircn coacute sự khaacutec biệt về lượng phaacutet xạ biecircn vugraveng vagrave phaacutet xạ trạng

thaacutei sai hỏng coacute thể lagrave do sự tiacutech hợp (sự đưa vagraveo caacutec chất phản ứng phụ) Phaacutet xạ

sai hỏng coacute thể được loại trừ qua quaacute trigravenh ủ nhiệt