Tổng hợp vật liêu ZnO NANO và ứng dụng

Ngày nay, ZnO nano đang thu hút sự chú ý của các nhà khoa học do tính chất điện, quang điện độc đáo và ứng dụng tiềm năng của nó đến các lĩnh vực như công nghệ thực phẩm, sản xuất sơn, cao su…Trong y học, ZnO nano có tác dụng ức chế tuyệt vời đối với sự tăng trưởng của hầu hết các loại vi khuẩn gây bệnh. ZnO nano đã được sử dụng rộng rãi trong việc điều trị các bệnh ngoài da, các sản phẩm như phấn em bé để điều trị hăm tả, dầu gội trị gàu, thuốc mỡ sát khuẩn. Trong hóa học, ZnO nano là chất bán dẫn có khả năng xúc tác quang học để xử lý môi trường. Ngoài ra, do tính chất kháng tia UV, ZnO nano còn được sử dụng trong sản xuất quần áo để bảo vệ da hay trong các sản phẩm kem chống nắng. Trong bối cảnh đó, TS. Lê Quang Tiến Dũng và các nhà khoa học tại Khoa Vật Lý, trường Đại học Khoa học Huế đã thực hiện đề tài nghiên cứu: “Tổng hợp vật liệu Nano và ứng dụng”.

Đề tài nghiên cướ phương pháp tổng hợp ZnO nano khá đơn giản và có thể triển khai sản xuất quy mô lớn để tổng hợp ZnO nano với chất lượng tốt: bột ZnO nano có độ mịn tốt, kích thước hạt khoảng 25nm, đồng đều và có tính chất quang xúc tác, tính diệt khuẩn, diệt nấm, hấp thụ tử ngoại tốt.

Các nội dung chính của đề tài gồm: Tổng hợp ZnO nano bằng phương pháp hóa ướt sử dụng hồ tinh bột làm chất ổn định, có kết hợp siêu âm. Đây là phương pháp mới, đơn giản, có thể tổng hợp được ZnO nano chất lượng tốt. Vật liệu ZnO nano tổng hợp được có dạng hạt, đồng đều, có kích thước trung bình khoảng 25nm; Từ vật liệu ZnO nano, có thể tổng hợp được vật liệu ZnO nano pha tạp bạc với kích thước trung bình 35nm. Sản phẩm có tính diệt khuẩn tốt; Vật liệu ZnO nano có khả năng diệt khuẩn tốt hơn ZnO, khả năng diệt khuẩn của ZnO nano tăng dần khi tăng nồng độ ZnO nano, tại nồng độ 6g/l thì khả năng diệt khuẩn vibrio spp. của ZnO nano là 100%. Khả năng diệt khuẩn của ZnO nano pha Ag tốt hơn ZnO nano và kém nhất là ZnO. Zno nano có khả năng ứng dụng kháng nấm tốt tại nồng độ 1g/l.; Vật liệu ZnO nano có khả năng hấp thụ tử ngoại rất tốt so với ZnO. Kết quả này sẽ là định hướng tốt cho việc phát triển một số sản phẩm làm đẹp như: kem chống nắng, chống bạc màu cho sơn ngoại thất, sơn PU…

Với việc sử dụng siêu âm công suất trong tổng hợp vật liệu sử dụng hiệu ứng cavitacy (hiện tượng sinh lỗ hổng) gây ra do sự nổ tung bọt khí, giải phóng một nguồn năng lượng lớn với áp suất có thể đạt đến 500 – 10.000 atm và nhiệt độ lên đến 3000 – 5000 độ K để thúc đẩy các phản ứng hóa siêu âm, gia tăng phản ứng và khống chế độ mịn của sản phẩm trong quá trình kết tủa các nhà khoa học đã tổng hợp thành công vật liệu ZnO bằng phương pháp hóa ướt kết hợp với siêu âm. Hiện nạy nhiều nước trên thế giới xem công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển. Hàng trăm sản phẩm của công nghệ nano đã được thương mại hóa trong nhiều lĩnh vực như: điện tử, hóa học, y sinh, môi trường…Tuy nhiên, giá thành còn rất cao. Kết quả nghiên cứu chế tạo thành công ZnO nano của các nhà khoa học vì thế có ý nghĩa kinh tế – xã hội rất lớn, góp phần quan trọng trong việc chủ động phát triển các loại sản phẩm công nghệ cao, giá thành thấp mang thương hiệu Việt. Việc chế tạo thành công vật liệu ZnO nano mở ra khả năng phát triển một loạt các dòng sản phẩm có khả năng thương mại như: Phụ gia chống bạc màu và chống nấm mốc cho sơn PU, sơn ngoại thất; sản phẩm kem chống nắng, sản phẩm diệt khuẩn, xử lý nấm…

Huệ Nhân