Trong thời gian qua, các nhà nghiên cứu đã liên tục tìm kiếm những phương pháp mới để tổng hợp các hạt nano với cấu trúc độc đáo và kỳ lạ. Mới đây, họ đã tổng hợp được các hạt nano vàng có hình dạng giống trái khế.
Trước đây, các nhà khoa học đã sử dụng các que nano vàng cho phương pháp chẩn đoán hình ảnh trong y học. Mặt khác, một số nhà khoa học khác đã biểu thị rằng các hạt nano dạng trái khế có những tính chất quang học và điện tử độc đáo, rất hữu ích cho việc xác định các hợp chất hóa học. Theo các nhà khoa học tại Đại học Rice (Mỹ), việc kết hợp hai hình thái đó thành các hạt nano có dạng trái khế có thể dẫn đến việc tạo ra những vật liệu lý tưởng để áp dụng cho phương pháp phổ Raman (SERS) – đây là kỹ thuật phát hiện dựa trên các tín hiệu phát ra từ những phân tử bị hấp phụ lên các bề mặt của vàng và hạt nano. Trường điện từ sẽ tập trung ở các đỉnh của hạt nano dạng trái khế và khuếch đại tín hiệu Raman của các phân tử bị hấp phụ.
Để tạo ra những hạt nano dạng trái khế như trên, trước tiên các nhà nghiên cứu đã tạo ra các que nano vàng có thiết diện ngũ giác theo phương pháp mà nhà nghiên cứu Zubarev đã thông báo năm 2008. Tiếp theo, họ khuấy những que nano này trong dung dịch vàng clorua, bạc nitrat và xetyltrimetylamoni bromua để kết lắng nhiều vàng hơn trên các que nano. Sau vài giờ, họ lọc các hạt nano vàng ra khỏi dung dịch và khi sử dụng phương pháp kính hiển vi điện tử quét họ đã quan sát thấy các hạt nano vàng có dạng trái khế.
Bạc nitrat đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hình dạng trái khế của các hạt nano vàng. Nếu không có bạc nitrat, vàng sẽ kết lắng đều trên bề mặt của các que nano. Nhưng việc bổ sung dung dịch bạc nitrat đã tạo ra lớp bạc bromua trên bề mặt của các hạt, cản trở sự kết lắng của vàng. Kết quả là vàng đạt tỷ lệ kết lắng cao nhất tại năm cạnh dài của que nano, do đó thiết diện của các hạt nano vàng có dạng ngôi sao.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng áp dụng phương pháp SERS để thí nghiệm với các bề mặt vàng có phủ 1,4-benzendithiol. Họ phát hiện thấy rằng các tín hiệu Raman do 1,4-benzenthiol phát ra khi đặt trên các hạt nano vàng dạng trái khế mạnh gấp 25 lần so với tín hiệu phát ra khi đặt trên các que nano vàng có thiết diện ngũ giác phẳng.
Phạm Huệ
Nguồn Vinachem/Chemical & Engineering News
