Luận văn thạc sĩ
LỜI CÁM ƠN
&&&&&&
Sau một thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp thạc sĩ đã giúp tôi hoàn thành
bài luận văn và học hỏi thêm được nhiều kiến thức bổ ích. Để đạt được kết quả như
ngày hôm nay, tôi xin chân thành cảm ơn:
• Thầy Nguyễn Cửu Khoa-Viện Công Nghệ Hóa Học-Tp. Hồ Chí Minh, đã tận
tình truyền đạt những kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báo và tạo mọi
điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành tốt bài luận văn này.
• Chị Hoàng Thị Kim Dung-Phòng Hóa Hữu Cơ Polymer-Viện Công Nghệ
Hóa Học-Tp. Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian dài thực
hiện luận văn.
• Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Trường Đại Học Cần
Thơ và các thầy cô cùng các anh chị Viện Công Nghệ Hóa Học đã nhiệt tình
giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm cho tôi trong thời gian
vừa qua, cũng như sẵn sàng tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành tốt bài
luận văn của mình.
• Cuối cùng, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình và tất cả bạn bè đã
quan tâm, lo lắng và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Cần Thơ, ngày 20 tháng 12 năm 2010
Dương Ngọc Châu
Trang i
Luận văn thạc sĩ
LỜI MỞ ĐẦU
∗∗∗∗∗
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ đòi hỏi
con người phải không ngừng tìm tòi, sáng tạo ra những vật liệu mới nhằm đáp ứng
những nhu cầu trong cuộc sống ngày càng phát triển. Với hai ưu điểm nổi bật, vật
liệu nanocomposite vừa có tính chịu nhiệt cao, siêu bền, siêu dẫn của vật liệu
composite, vừa có kích thước nanometer đã tạo nên được những tính chất nổi bật
của vật liệu nanocomposite.

Ngoài ra, vật liệu nanocomposite được xem là vật liệu thân thiện với môi
trường và có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật và cuộc sống.
Trong những năm gần đây, các hạt nano kim loại ngày càng có nhiều ứng
dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: xúc tác, thiết bị điện tử, quang điện tử, lưu trữ
thông tin….Chính vì vậy mà việc tổng hợp ra các hạt nano có kích thước nhỏ với sự
có mặt của polymer hay chất hoạt động bề mặt như một tác nhân ổn định kích thước
hạt ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Cùng với sự ra đời của dendrimer, một
polymer của thế kỷ 21 đã tạo nên một hướng nghiên cứu mới cho vật liệu
nanocomposite ngày nay.
Trên cơ sở đó, đề tài tiến hành nghiên cứu “Tổng hợp dendrimer-kim loại
đồng nanocomposite” nhằm tạo ra một loại vật liệu nanocomposite góp phần làm
cơ sở cho việc nghiên cứu những ứng dụng tiếp theo trong lĩnh vực xúc tác và kỹ
thuật điện tử.
Trang ii
Luận văn thạc sĩ
CÁC TỪ VIẾT TẮT
∗∗∗∗∗
PAMAM: Poly(amidoamine)
PGLSA: Poly(glycerol-succinic acid)
SMZ: Sulfamethoxazole
DMSO: Dimethyl sulfoxide
PPV: m-phenylenevinylene-co-dioctoxy-p-phenylenevinylene
PMMA: Poly(methyl methacrylate)
PS: Poly(styrene)
MMT: Montmorillonite
ABS: Acrylonitrile butadiene styrene
PCL: Poly(ε-caprolactone)
PVA: Poly(vinyl alcohol)
PLA: Poly(lactic acid)
PEO: Poly(ethylene oxide)

Trang iii
Luận văn thạc sĩ
MỤC LỤC
∗∗∗∗∗
Trang
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1
1.1 Vật liệu nanocomposite1 1
1.2 Ứng dụng vật liệu nanocomposite1 2
1.3 Nano kim loại 4
1.3.1 Khái niệm 4
1.3.2 Quy ước về kích thước nano4 4
1.3.3 Phân loại vật liệu nano2 4
1.3.4 Tính chất nano kim loại2 5
1.3.5 Hiện tượng cộng hưởng bề mặt plasmon2 7
1.3.6 Hiệu ứng bề mặt2 8
1.3.7 Hiệu ứng kích thước30 8
1.3.8 Các phương pháp tổng hợp nano kim loại32 9
1.4 Dendrimer 11
1.4.1 Khái niệm 11
1.4.2 Cấu trúc phân tử5-6 12
1.4.3 Các phương pháp tổng hợp11, 20-21 15
1.4.4 Tính chất của dendrimer12 18
1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc dendrimer6,21 19
1.4.6 Ứng dụng Dendrimer 23
1.5 Dendrimer-kim loại nanocomposite 26
1.5.1 Phương pháp tổng hợp dendrimer-kim loại nanocomposite17 26
1.5.2 Ưu điểm khi sử dụng dendrimer bao phủ các hạt nano kim loại17 27
1.5.3 Dendrimer-kim loại đồng nanocomposite 27
1.5.4 Ứng dụng nano đồng 27
1.6 Ứng dụng phương pháp siêu âm trong tổng hợp dendrimer-kim loại 29

1.7 Tình hình nghiên cứu trong và nước ngoài 31
1.7.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 31
1.7.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 32
CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU 33
2.1 Mục tiêu đề tài 33
2.2 Nội dung nghiên cứu 33
2.3 Phương tiện nghiên cứu 33
2.4 Phương pháp nghiên cứu 34
2.5 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 34
2.5.1 Dụng cụ 34
2.5.2 Thiết bị 34
2.5.3 Hóa chất 35
2.6 Thực nghiệm 37
2.6.1 Tổng hợp dendrimer core ammonia3 37
2.6.2 Tổng hợp nanocomposite đồng/dendrimer G2.5 38
2.6.3 Tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G3.0 38
2.6.4 Sơ đồ tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G2.5 39
2.6.5 Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu(NO3)2:dendrimer G3.0 và tỉ lệ mol
NaBH4:Cu(NO3)2 lên kích thước nanocomposite đồng 41
Trang iv
Luận văn thạc sĩ
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43
3.1 Tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer (core NH3) thế hệ G2.5 với tỉ lệ mol
Cu(NO3)2:G2.5 = 4:1 43
3.1.1 Kết quả phổ UV-Vis 45
3.1.2 Kết quả IR 47
3.1.3 Ảnh TEM 47
3.1.4 Phân bố kích thước hạt 48
3.2 Tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer (core NH3) thế hệ G3.0 49
3.2.1 Phương pháp khuấy từ 49

3.2.2 Phương pháp siêu âm 54
3.3 Khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu(NO3)2:dendrimer G3.0 và tỉ lệ mol
NaBH4:Cu(NO3)2 kích thước nanocomposite đồng 57
3.3.1 Khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu(NO3)2:dendrimer G3.0 đến kích thước
nanocomposite đồng 57
3.3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2 64
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70
4.1 Kết luận 70
4.2 Kiến nghị 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1
Trang v
Luận văn thạc sĩ
DANH MỤC HÌNH
∗∗∗∗∗
Trang
Hình 8: Sơ đồ tổng hợp dendrimer core ammonia qua các thế hệ 17
Hình 10: Dendrimer PAMAM core EDA thế hệ G = 1.0 và thế hệ G = 4.0 20
Hình 11: Dendrimer PAMAM thế hệ G = 0 với core EDA (a) và core NH3 (b) 20
Hình 16: Sơ đồ tổng hợp dendrimer-kim loại17 26
Hình 17: Tần số sóng âm 30
Hình 18: Máy cô quay chân không 35
Hình 19: Tủ hút chân không 35
Hình 20: Máy đo phổ IR 35
Hình 21: Sơ đồ tổng hợp dendrimer core ammonia 38
Hình 22: Sơ đồ tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G2.5 39
Hình 23: Sơ đồ tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G3.0 bằng phương pháp
khuấy từ và siêu âm 41
Hình 24: Sơ đồ tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G2.5 44
Hình 25: (a) Dung dịch phức Cu2+/dendrimer G2.5 (b) Nanocomposite đồng/G2.5
44

Hình 26: Phổ UV-Vis nanocomposite Cu/dendrimer (core NH3) thế hệ G2.5 45
Hình 27: Phổ hấp thu UV-Vis nanocomposite Cu/G2.5 sau khi khử 1 ngày 46
Trang vi
Luận văn thạc sĩ
(1) Độ hấp thụ G2.5-Cu sau khi khử với NaBH4 (2) Độ hấp thụ G2.5-Cu sau khi
khử 1 ngày 46
Hình 29: Ảnh TEM dendrimer G2.5 47
Hình 28: Ảnh TEM nanocomposite đồng/G2.5 47
Hình 30: Phân bố kích thước hạt nanocomposite đồng/dendrimer G2.5 48
Hình 31: (a) Dung dịch phức Cu2+/dendrimer G3.0 (b) Nanocomposite đồng/G3.0
49
Hình 32: Sơ đồ tổng hợp nanocomposite Cu/dendrimer G3.0 50
Hình 33: Phổ UV-Vis nanocomposite Cu/dendrimer (core NH3) thế hệ G3.0 51
Hình 34: Phổ UV-Vis nanocomposite đồng G3.0-4 thay đổi theo thời gian 52
(1) Độ hấp thụ G3.0-4 sau khi khử với NaBH4 (2) độ hấp thụ G3.0-4 sau khi khử 4
ngày 52
Hình 35: Kết quả ảnh TEM mẫu G3.0-4 nanocomposite đồng/dendrimer G3.0 bằng
phương pháp khuấy từ 53
Hình 36: Kết quả phân bố kích thước hạt mẫu nanocomposite G3.0-4 54
Hình 37: Độ hấp thụ UV-Vis của G3.0-4 bằng phương pháp siêu âm 55
Hình 38: Kết quả ảnh TEM nanocomposite đồng/dendrimer G3.0 bằng phương
pháp siêu âm 56
Hình 39: Phân bố kích thước hạt nanocomposite đồng/dendrimer G3.0 bằng phương
pháp siêu âm 57
Hình 40: Phổ hấp thụ của phức Cu2+/dendrimer G3.0 khi thay đổi tỉ lệ mol
Cu(NO3)2:dendrimer G3.0 58
Hình 41: Phổ UV-Vis các nanocomposite Cu/dendrimer G3.0 khi thay đổi tỉ lệ mol
Cu(NO3)2 sau khi khử với NaBH4 58
Hình 42: Màu của dung dịch nanocomposite đồng thay đổi theo tỉ lệ mol
Cu(NO3)2:G3.0 59

Hình 43: Phổ UV-Vis các nanocomposite Cu/dendrimer G3.0 khi thay đổi tỉ lệ mol
Cu(NO3)2 sau một thời gian bảo quản 59
Hình 44: Ảnh TEM mẫu nanocomposite đồng G3.0-5 61
Hình 45: Ảnh TEM mẫu G3.0-6 nanocomposite đồng 62
Hình 46: Kết quả phân bố kích thước hạt mẫu G3.0-4 62
Hình 47: Kết quả phân bố kích thước hạt mẫu G3.0-5 63
Trang vii
Luận văn thạc sĩ
Hình 48: Kết quả phân bố kích thước hạt mẫu G3.0-6 63
Hình 49: Kết quả phân bố kích thước hạt mẫu G3.0-7 64
Hình 50: Mẫu nanocomposite đồng với tỉ lệ mol Cu(NO3)2:G3.0 là 8:1 thay đổi
theo tỉ lệ mol chất khử NaBH4 65
Hình 51: Phổ UV-Vis các nanocomposite Cu/dendrimer khi thay đổi tỉ lệ mol
NaBH4:Cu(NO3)2 65
Hình 52: Kết quả phân bố kích thước hạt tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2 = 10:1 68
Hình 53: Kết quả phân bố kích thước hạt tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2 = 30:1 69
Hình 54: Kết quả phân bố kích thước hạt tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2 = 55:1 69
Trang viii
Luận văn thạc sĩ
DANH MỤC BẢNG
∗∗∗∗∗
Trang
Bảng 4: Khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu(NO3)2:dendrimer G3.0 lên kích thước
nanocomposite đồng 41
Bảng 5: Khảo sát sự ảnh hưởng tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2 lên kích thước
nanocomposite đồng 42
Bảng 6: Sự thay đổi màu sắc nanocomposite đồng theo tỉ lệ mol Cu(NO3)2:G3.0 và
theo thời gian 60
Bảng 7: Sự thay đổi màu sắc nanocomposite đồng theo tỉ lệ mol NaBH4:Cu(NO3)2
và theo thời gian 66

Trang ix
Luận văn thạc sĩ
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Vật liệu nanocomposite
1
Vật liệu nanocomposite là hướng đi khác của công nghệ nano. Nó được sản
xuất bằng cách đưa vật liệu vô cơ cấu trúc lớp có kích thước nanometer như khoáng
sét tự nhiên vào polymer để đạt độ phân tán đến mức nano. Những vật liệu mới
dưới dạng các nanocomposite có thể dùng để chế tạo chất ức chế tia tử ngoại, vật
liệu khử trùng, vật liệu chống cháy và các ứng dụng khác. Hơn nữa, vật liệu
nanocomposite còn là vật liệu thân thiện môi trường, có thể tái sử dụng mà vẫn duy
trì được những đặc tính độc đáo của nó.
Vật liệu nanocomposite là loại vật liệu có ứng dụng rộng rãi cả trong kỹ
thuật và dân dụng. Nanocomposite bao gồm ba loại: nền kim loại, nền gốm và nền
polymer.
 Vật liệu nanocomposite nền polymer: là vật liệu thông dụng trong kỹ thuật
và dân dụng bởi chúng có những ưu điểm nổi bật như nhẹ, dễ gia công chế
tạo, có độ bền hóa học cao. Khi kết hợp với các hạt hoặc sợi nano tinh thể sẽ
tạo thành tổ hợp vật liệu có nhiều tính chất quý giá nhưng giá thành lại rẻ và
dễ chế tạo. Vai trò của nền polymer trong nanocomposite là nền che chắn
cốt, tạo nên hình dáng xác định của vật liệu và nó còn được xem như là chất
keo phân tán các phân tử cốt nano tinh thể tránh sự keo tụ. Khi đưa các phân
tử cốt có kích thước nanometer vào các nền polymer khác nhau sẽ tạo được
một hỗn hợp các tính chất kết hợp của nền polymer như mềm dẻo, dễ gia
công,…và các tính chất đặc biệt của cốt nano như tính bán dẫn, dẫn điện,
chịu nhiệt, dẫn quang, có từ tính, làm chất xúc tác cho các phản ứng hóa học,
…
 Vật liệu nanocomposite nền kim loại: chế tạo chủ yếu theo công nghệ in situ
hoặc ủ nhiệt sau khi phun băng nguội nhanh vô định hình, vô định hình khi
hợp kim hóa bằng nghiền năng lượng cao, vô định hình khi chế tạo lớp kết

tủa hóa học và điện hóa.
 Vật liệu nanocomposite nền gốm: quan trọng nhất là hệ SiC-Si
3
N
4
được chế
tạo theo công nghệ in situ.
Trang 1
Luận văn thạc sĩ
1.2 Ứng dụng vật liệu nanocomposite
1
Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu
đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc
máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực
nhanh … Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử
thuốc đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “xe tải kéo”,
tránh được tác dụng phụ gây ra cho các tế bào lành. Bên cạnh đó, còn đang nhằm
vào những mục tiêu cấp thiết với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền
có nguyên nhân từ gen, các bệnh như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh
đang lan rộng hiện nay như béo phì, tiểu đường, liệt rung (Parkison), mất trí nhớ
(Alzheimer), rõ ràng y học là lĩnh vực được lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Ngoài
ra còn có sự hình thành nano phẩu thuật thẩm mỹ, nhiều loại thuốc thẩm mỹ có
chứa các loại hạt nano để làm thẩm mỹ và bảo vệ da.
Bên cạnh đó, các nhà khoa học tìm cách đưa công nghệ nano vào việc giải
quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng
gia tăng, cải tiến các thiết bị quân sự bằng các trang thiết bị, vũ khí nano rất tối
tân…
Vật liệu nano composite polymer có một số ứng dụng tiêu biểu như sau:
* Ống nano carbon
Composite sợi carbon trước đây rất nổi tiếng vì nhẹ, bền, ít bị tác dụng hóa

học. Nếu thay sợi carbon bằng ống nanocarbon sẽ làm vật liệu nhẹ hơn nhiều, được
sử dụng trên các phương tiện cần giảm trọng lượng như máy bay…
Hiện nay, sợi carbon và các bó ống carbon đa lớp được dùng gia cường cho
polymer để điều khiển và nâng cao tính dẫn, dùng làm bao bì chống tĩnh điện hay
làm vật liệu cấy vào cơ thể vì carbon dễ tương hợp với xương, mô…, làm các màng
lọc cũng như linh kiện quang phi tuyến.
Một hướng mới hiện nay là dùng ống nano carbon để gia cường cho polymer
nhưng không phải để tạo ra cấu trúc nanocomposite mà để thay đổi tính chất quang
điện của polymer. Ví dụ như PPV (m-phenylenevinylene-co-dioctoxy-p-
phenylenevinylene) sau khi được gia cường với ống nano carbon, độ dẫn điện tăng
Trang 2
Luận văn thạc sĩ
lên 8 lần, bền cơ lý hơn PMMA/ống carbon nano được dùng làm kính hiển vi quang
học.
*Hạt nano:
Đất sét chứa các hạt nano là loại vật liệu xây dựng lâu đời. Hiện nay,
polymer gia cường bằng đất sét (nanoclay) được ứng dụng khá nhiều trong bộ phận
hãm xe hơi. Ngoài ra có thể sử dụng hạt carbon đen có kích thước 10 đến 100 nm
để gia cường cho vỏ xe hơi.
Polymer/đất sét có thể làm vật liệu chống cháy. Ví dụ như một số loại
nanocomposite của Nylon 6/silicate, PS/layered silicate…hay vật liệu dẫn điện như
nanocomposite PEO/Li-MMT (MMT = Montmorillonite) dùng trong pin, vật liệu
phân hủy sinh học như PCL/MMT hay PLA/MMT.
Ngoài ra, khi các polymer như ABS, PS, PVA…được gia cường hạt đất sét
khác nhau sẽ cải thiện đáng kể tính chất cơ lý của polymer và có những ứng dụng
khác nhau như ABS/MMT làm khung xe hơi hay khung máy bay, PMMA/MMT
làm kính chắn gió, PVA/MMT làm bao bì…
Các hạt nano được sử dụng trong sơn có thể cải thiện đáng kể tính chất như
làm cho lớp sơn mỏng hơn, nhẹ hơn, sử dụng trong máy bay nhằm giảm trọng
lượng máy bay.

Ngoài đất sét ra thì trong vật liệu nanocomposite polymer còn sử dụng các
hạt ở kích thước nanometer như hạt CuS, CdS, CdSe…Ví dụ như PVA với hàm
lượng hạt CuS (12-20 nm) là 15-20% thể tích cho độ dẫn điện cao nhất, trong khi
nếu các hạt CuS ở kích thước 10 µm, muốn đạt được độ dẫn điện tương ứng thì hàm
lượng CuS phải là 40%. Nanocomposite polymer nano CdS, CdSe, ZnO, ZnS còn
được sử dụng như những vật liệu cảm quang trong phim, giấy ảnh, mực in, bột
photocopy, mực in màu.
Nhìn chung, vật liệu nanocomposite có tính chất tốt hơn so với composite
thông thường nên có nhiều ứng dụng đặc biệt và hiệu quả hơn. Đây là loại vật liệu
mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và hứa hẹn nhiều tiềm năng ứng dụng cao.
Trang 3
Luận văn thạc sĩ
1.3 Nano kim loại
1.3.1 Khái niệm
Hạt nano kim loại là một khái niệm để chỉ các hạt có kích thước nano được
tạo thành từ các kim loại. Năm 1857, Michael Faraday đã nghiên cứu một cách hệ
thống các hạt nano vàng và từ đó các nghiên cứu về phương pháp chế tạo, tính chất
và ứng dụng của các hạt nano kim loại mới thực sự được bắt đầu. Khi nghiên cứu,
các nhà khoa học đã thiết lập các phương pháp chế tạo và hiểu được các tính chất
thú vị của hạt nano.
1.3.2 Quy ước về kích thước nano
4
 Hạt nano (nanoparticle): là những hạt rắn có kích thước nằm trong khoảng
1-1000 nm, có thể là dạng không tinh thể, là khối kết tụ của các vi tinh thể
hay vi đơn tinh thể.
 Tinh thể nano (nanocrystal): là những hạt ở dạng rắn, đơn tinh thể và có kích
thước nano.
 Cấu trúc nano hay vật liệu nano (nano structure hay nanoscale materials): là
những vật liệu dạng rắn có kích thước nanometer; ba chiều: hạt, hai chiều:
màng mỏng, một chiều: dây mỏng

 Dạng keo (colloid): là pha lỏng ổn định chứa các hạt trong phạm vi 1-1000
nm. Hạt keo (micell) là một trong các hạt kích thước 1-1000 nm.
 Vật liệu pha nano (nanophase materials): tương tự như vật liệu cấu trúc nano
 Đốm lượng tử (quantum dots): là hạt có hiệu ứng lượng tử có kích thước
nano ít nhất là một chiều.
 Nanocomposite: vật liệu lai hỗn tính vô cơ/hữu cơ.
1.3.3 Phân loại vật liệu nano
2
Có rất nhiều cách phân loại vật liệu nano, mỗi cách phân loại cho ra rất nhiều
loại nhỏ nên thường hay làm lẫn lộn các khái niệm. Sau đây là một vài cách phân
loại thường dùng.
1.3.3.1 Phân loại theo hình dáng vật liệu
2
 Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano). Ví dụ: đám
nano hay hạt nano.
Trang 4
Luận văn thạc sĩ
 Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó một chiều tự do, hai chiều có
kích thước nano. Ví dụ: dây nano, ống nano.
 Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó hai chiều tự do, một chiều có kích
thước nano. Ví dụ: màng mỏng có chiều dày kích thước nano.
Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có
một phần của vật liệu có kích thước nano hoặc cấu trúc của nó có nano không
chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
1.3.3.2 Phân loại theo tính chất vật liệu
2
 Vật liệu nano kim loại
 Vật liệu nano bán dẫn
 Vật liệu nano từ tính
 Vật liệu nano sinh học

Nhiều khi người ta phối hợp hai cách phân loại với nhau hoặc phối hợp hai
khái niệm nhỏ để tạo ra các khái niệm mới. Ví dụ: đối tượng chính của chúng ta là
hạt nano kim loại trong đó “hạt” được phân loại theo hình dáng, “kim loại” được
phân loại theo tính chất. Hoặc vật liệu nano từ tính sinh học trong đó cả “từ tính” và
“sinh học” đều là khái niệm có được khi phân loại theo tính chất.
1.3.4 Tính chất nano kim loại
2
1.3.4.1 Tính chất quang học
2
Màu sắc của kim loại được chia làm hai dạng màu. Một số kim loại thường
có ánh bạc là do sự phản xạ của ánh sáng. Các kim loại còn lại đều có màu từ nâu
đỏ đến màu đen là do sự hấp thụ ánh sáng của những kim loại có bề mặt lớn.
Tính chất quang học của hạt nano vàng, bạc trộn trong thủy tinh làm cho các
sản phẩm từ thủy tinh có các màu sắc khác nhau đã được người La Mã sử dụng từ
hàng ngàn năm trước. Các hiện tượng đó bắt nguồn từ hiện tượng cộng hưởng
plasmon bề mặt (surface plasmon resonance) do điện tử tự do trong hạt nano hấp
thụ ánh sáng chiếu vào. Kim loại có nhiều điện tử tự do, các điện tử tự do này sẽ
dao động dưới tác dụng của điện từ trường bên ngoài như ánh sáng. Thông thường
các dao động bị dập tắt nhanh chóng bởi các sai hỏng mạng hay bởi chính các nút
mạng tinh thể trong kim loại khi quãng đường tự do trung bình của điện tử nhỏ hơn
kích thước. Nhưng khi kích thước của kim loại nhỏ hơn quãng đường tự do trung
Trang 5
Luận văn thạc sĩ
bình thì hiện tượng dập tắt không còn nữa mà điện tử sẽ dao động cộng hưởng với
ánh sáng kích thích. Do vậy, tính chất quang của hạt nano có được do sự dao động
tập thể của các điện tử dẫn đến từ quá trình tương tác với bức xạ sóng điện từ. Khi
dao động như vậy, các điện tử sẽ phân bố lại trong hạt nano làm cho hạt nano bị
phân cực điện tạo thành một lưỡng cực điện. Do vậy xuất hiện một tần số cộng
hưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng các yếu tố về hình dáng, độ lớn của hạt
nano và môi trường xung quanh là các yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất. Ngoài ra, mật

độ hạt nano cũng ảnh hưởng đến tính chất quang. Nếu mật độ loãng thì có thể coi
như gần đúng hạt tự do, nếu nồng độ cao thì phải tính đến ảnh hưởng của quá trình
tương tác giữa các hạt.
1.3.4.2 Tính chất điện
2
Tính dẫn điện của kim loại rất tốt nhờ vào mật độ điện tử tự do cao. Đối với
vật liệu khối, các lí luận về độ dẫn dựa trên cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn.
Điện trở của kim loại đến từ sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh
thể và tán xạ với dao động nhiệt của nút mạng (phonon). Tập thể các điện tử chuyển
động trong kim loại (dòng điện I) dưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với
nhau thông qua định luật Ohm: U = IR, trong đó R là điện trở của kim loại. Định
luật Ohm cho thấy đường I-U là một đường tuyến tính. Khi kích thước của vật liệu
giảm dần, hiệu ứng lượng tử do giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc vùng năng
lượng. Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này đối với hạt nano là I-U không còn
tuyến tính nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn Coulomb (Coulomb
blockade) làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc sai khác nhau một
lượng e/2C cho U và e/RC cho I, với e là điện tích của điện tử, C và R là điện dung
và điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực.
1.3.4.3 Tính chất từ
2
Các kim loại quý như vàng, bạc có tính nghịch từ ở trạng thái khối do sự
bù trừ cặp điện tử. Khi vật liệu thu nhỏ kích thước thì sự bù trừ trên sẽ không toàn
diện nữa và vật liệu có từ tính tương đối mạnh. Các kim loại có tính sắt từ ở trạng
thái khối như các kim loại chuyển tiếp sắt, cobalt, nickel thì khi kích thước nhỏ sẽ
phá vỡ trật tự sắt từ làm cho chúng chuyển sang trạng thái siêu thuận từ. Vật liệu ở
Trang 6
Luận văn thạc sĩ
trạng thái siêu thuận từ có từ tính mạnh khi có từ trường và không có từ tính khi từ
trường bị ngắt đi, tức là từ dư và lực kháng từ hoàn toàn bằng không.
1.3.4.4 Tính chất nhiệt

2
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các
nguyên tử trong mạng tinh thể. Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các
nguyên tử lân cận có liên kết mạnh gọi là số phối vị. Các nguyên tử trên bề mặt vật
liệu sẽ có số phối vị nhỏ hơn số phối vị của các nguyên tử ở bên trong nên chúng có
thể dễ dàng tái sắp xếp để có thể ở trạng thái khác hơn. Như vậy, nếu kích thước
của hạt nano giảm, nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm. Ví dụ: kích thước hạt vàng 6 nm có
Tm = 950°C, còn kích thước 2 nm có Tm = 500°C.
1.3.5 Hiện tượng cộng hưởng bề mặt plasmon
2
Theo thuyết Mie hiện tượng cộng hưởng bề mặt plasmon là do tác động của
điện trường của sóng điện từ (ánh sáng) vào các điện tử tự do trên bề mặt của hạt
nano. Điện trường làm phân cực hạt, dồn điện tử về một phía tạo ra hai vùng,
vùng mang điện tích âm và vùng mang điện tích dương. Vì bản chất sóng nên điện
trường dao động làm cho sự phân cực bề mặt dao động theo. Sự dao động này được
gọi là “plasmon”. Đám mây điện tích trên bề mặt hạt cũng sẽ dao động lúc âm lúc
dương theo nhịp điệu và cường độ của điện trường. Ở một kích thước và hình dáng
thích hợp của hạt nano, độ dao động (tần số) của đám mây điện tích sẽ trùng hợp
với độ dao động của một vùng ánh sáng nào đó. Sự cộng hưởng xảy ra và vùng ánh
sáng này sẽ bị các hạt nano hấp thụ.
Hình 1: Sự phân cực điện tử bề mặt của hạt hình cầu do điện trường của
sóng điện từ
41
Trang 7
Điện trường
+ + +
+ +
− −
− − −
Sóng điện từ

Luận văn thạc sĩ
1.3.6 Hiệu ứng bề mặt
2
Khi vật liệu có kích thước nano thì tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và
tổng số nguyên tử của vật liệu gia tăng đáng kể, nghĩa là số nguyên tử trên bề mặt
sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì điều này mà các hiệu ứng
liên quan đến bề mặt của vật liệu trở nên quan trọng, làm cho tính chất của vật liệu
có kích thước nano khác biệt so với vật liệu dạng khối.
Xét ví dụ sau đây: nếu gọi n
s
là số nguyên tử nằm trên bề mặt của vật liệu
được tạo thành từ các hạt nano hình cầu, n là tổng số nguyên tử thì ta có mối liên hệ
như sau n
s
= 4n
2/3
Gọi f là tỉ số giữa các nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên tử. Khi đó ta
có:
f = n
s
/n = 4n
2/3
/n = 4n
-1/3
= 4r
0
/r
Với r
0
là bán kính nguyên tử, r là bán kính hạt nano

Như vậy, nếu kích thước vật liệu giảm (r giảm) thì tỉ số bề mặt sẽ tăng lên
(f tăng). Do nguyên tử trên bề mặt có nhiều tính chất khác biệt so với tính chất của
nguyên tử ở bên trong lòng vật liệu nên khi kích thước vật liệu giảm đi thì hiệu ứng
có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, hay còn gọi là hiệu ứng bề mặt tăng do tỉ số
f tăng.
Khi kích thước của vật liệu giảm đến nm thì giá trị f này tăng lên đáng kể. Sự
thay đổi về tính chất có liên quan đến hiệu ứng bề mặt không có tính đột biến theo
sự thay đổi về kích thước vì f tỉ lệ nghịch với r theo một hàm liên tục.
Bảng 1: Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu
2
Đường kính
hạt nano (nm)
Số nguyên tử Tỉ số nguyên
tử trên bề mặt
(%)
Năng lượng bề
mặt (erg/mol)
Năng lượng bề
mặt/năng lượng
tổng (%)
10 30000 20
4.08 × 10
11
7,6
5 4000 40
8.16 × 10
11
14,3
2 250 80
2.04 × 10

12
35,3
1 30 90
9.23 × 10
12
82,2
1.3.7 Hiệu ứng kích thước
30
Trang 8
Luận văn thạc sĩ
Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước của vật liệu nano làm cho vật
liệu nano có tính chất kỳ lạ hơn nhiều so với vật liệu truyền thống. Đối với mỗi vật
liệu đều có một độ dài đặc trưng. Độ dài đặc trưng của rất nhiều các tính chất của
vật liệu đều rơi vào kích thước nm. Chính điều này đã làm nên cái tên “vật liệu
nano” mà ta thường nghe đến ngày nay. Ở vật liệu khối, kích thước vật liệu lớn hơn
nhiều lần độ dài đặc trưng này dẫn đến các tính chất vật lý đã biết. Nhưng khi kích
thước của vật liệu có thể so sánh được với độ dài đặc trưng đó thì tính chất có liên
quan đến độ dài đặc trưng bị thay đổi đột ngột, khác hẳn so với tính chất đã biết
trước đó. Ở đây không có sự chuyển tiếp một cách liên tục về tính chất khi đi từ vật
liệu khối đến vật liệu nano. Chính vì vậy, khi nói đến vật liệu nano, chúng ta phải
nhắc đến tính chất đi kèm của vật liệu đó. Cùng một vật liệu, cùng một kích thước,
khi xem xét tính chất này thì thấy khác lạ so với vật liệu khối nhưng cũng có thể
xem xét tính chất khác thì lại không có gì khác biệt. Tuy nhiên hiệu ứng bề mặt luôn
luôn thể hiện dù ở bất cứ kích thước nào. Ví dụ, đối với kim loại, quãng đường tự
do trung bình của điện tử có giá trị vài chục nanometer. Khi chúng ta cho dòng điện
chạy qua một dây dẫn kim loại, nếu kích thước của dây rất lớn so với quãng đường
tự do trung bình của điện tử trong kim loại này thì chúng ta sẽ có định luật Ohm cho
dây dẫn. Định luật cho thấy sự tỉ lệ tuyến tính của dòng và thế đặt ở hai đầu sợi dây.
Bây giờ chúng ta thu nhỏ kích thước của sợi dây cho đến khi nhỏ hơn độ dài quãng
đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại thì sự tỉ lệ liên tục giữa dòng và

thế không còn nữa mà tỉ lệ gián đoạn với một lượng tử độ dẫn là e2/ħ, trong đó e là
điện tích của điện tử, ħ là hằng số Planck. Lúc này hiệu ứng lượng tử xuất hiện. Có
rất nhiều tính chất bị thay đổi giống như độ dẫn, tức là bị lượng tử hóa do kích
thước giảm đi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng chuyển tiếp cổ điển-lượng tử
trong các vật liệu nano do việc giam hãm các vật thể trong một không gian hẹp
mang lại (giam hãm lượng tử).
1.3.8 Các phương pháp tổng hợp nano kim loại
32
Có hai phương pháp để tạo vật liệu nano, phương pháp từ dưới lên và
phương pháp từ trên xuống. Phương pháp từ dưới lên là tạo hạt nano từ các ion hoặc
các nguyên tử kết hợp lại với nhau. Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo
vật liệu nano từ vật liệu khối ban đầu. Đối với hạt nano kim loại như hạt nano đồng,
bạc thì phương pháp thường được áp dụng là phương pháp từ dưới lên. Nguyên
Trang 9
Luận văn thạc sĩ
tắc là khử các ion kim loại như Ag
+
, Cu
2+
để tạo thành các nguyên tử Ag và Cu. Các
nguyên tử sẽ liên kết với nhau tạo ra hạt nano. Các phương pháp từ trên xuống ít
được dùng hơn nhưng thời gian gần đây đã có những bước tiến trong việc nghiên
cứu theo phương pháp này.
Tuy nhiên, theo nghiên cứu của nhóm Schmid, Finke, Roucoux thì tổng hợp
các nano kim loại được chia làm bốn phương pháp.
1.3.8.1 Khử muối kim loại chuyển tiếp (phương pháp hóa ướt)
Phương pháp khử muối của các kim loại chuyển tiếp để tổng hợp các hạt
nano kim loại đã được khám phá hơn 150 năm trước đây bởi Michael Faraday. Sau
đó, Turkevich cùng các đồng nghiệp của ông đã tổng hợp thành công các hạt nano
vàng có kích thước 20 nm bằng cách khử muối [AuCl

4
]
-
với citrate. Và họ đã đưa ra
cơ chế hình thành các hạt nano kim loại từ sự tạo nhân, phát triển và kết tụ.
Phương trình: xM
n+
+ nxe
-
+ chất ổn định M
n
0
Bằng phương pháp này, tác chất khử như là hydrogen, alcohol, hydrazine,
borohydride…được cho vào hỗn hợp muối kim loại với sự có mặt của chất ổn định
(chất hoạt động bề mặt, polymer…). Chất ổn định giúp ngăn chặn sự kết tụ của các
hạt nano trong dung dịch.
Bảng 2: Phân loại điều kiện và tốc độ của các tác nhân khử
9
Tác nhân khử Điều kiện khử Tốc độ
Polyols
> 120°C
Chậm
Aldehydes, sugars
70-100°C
Chậm
Hydrazine, hydrogen
< 70°C
Vừa phải
NaBH
4

Nhiệt độ thường Nhanh
1.3.8.2 Tổng hợp bằng phương pháp điện hóa
Phương pháp này được ra đời từ những năm 1990 và bao gồm 5 bước:
 Quá trình oxi hóa kim loại chống ăn mòn tại anode
 Sự di chuyển của ion kim loại đến cathode
 Khử ion kim loại về nguyên tử tại cathode
 Sự tạo thành nhân và phát triển hạt của các hạt kim loại
 Ngừng quá trình phát triển hạt và tạo sự ổn định các hạt nano kim loại bằng
các tác nhân bảo vệ như ion tetraalkylammonium
Trang 10
Luận văn thạc sĩ
Ưu điểm của phương pháp này là giúp tránh tạo sản phẩm phụ so với phương
pháp khử muối kim loại tương ứng, sản phẩm dễ dàng được tách ra dưới dạng kết
tủa. Hơn nữa nó cho phép chọn lọc kích thước hạt nano bằng cách điều khiển mật
độ dòng: mật độ dòng cao tạo ra hạt nano có kích thước nhỏ. Kích thước hạt còn
được điều khiển bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai điện cực, thời gian
phản ứng, nhiệt độ hay độ phân cực của dung môi.
Phương pháp này thích hợp dùng để tổng hợp các hạt nano kim loại như: Pd,
Co, Fe, Ti, Ag, Au hay các hợp kim như Pd-Ni, Fe-Co, Fe-Ni.
1.3.8.3 Khử cấu tử hữu cơ trong hợp chất cơ kim
Bắt đầu từ các phức kim loại hóa trị thấp, các phối tử sẽ được khử bằng
hydro hoặc carbon monoxide. Các phối tử sau khi bị khử sẽ rời khỏi kim loại trung
tâm để tạo thành các nguyên tử kim loại dạng chùm.
nM(L)
x
+ xH
2
+ chất ổn định M
0
n

+ xLH
2
1.3.8.4 Phương pháp hóa hơi kim loại
Hơi của các nguyên tử kim loại sẽ được cô đặc trong chất lỏng, lạnh có chứa
chất ổn định. Sau khi được làm ấm lên, các nguyên tử kim loại đã được hòa tan sẽ
hình thành nên các hạt nano kim loại. Khi chất lỏng này phản ứng như một chất ổn
định thì hơi kim loại có thể ngưng tụ với hơi của dung môi tạo thành một chất nền ở
dạng rắn.
Đây là phương pháp chung bao gồm phương pháp phân hủy bằng nhiệt, phân
hủy bằng quang hóa các phức kim loại, tổng hợp bằng sóng siêu âm, tia lase.
Như vậy, từ các phương pháp tổng hợp trên cho thấy chất ổn định hạt nano
kim loại đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình tổng hợp. Chất ổn định được
sử dụng ở đây có thể là chất hoạt động bề mặt, polymer…Sự ra đời của dendrimer
vào thập niên 90 đã đánh dấu một bước phát triển của ngành khoa học polymer.
Loại vật liệu mới này được xem là polymer của thế kỷ 21. Với những tính chất và
cấu trúc đặc biệt, dendrimer có khả năng được sử dụng như một “chất ổn định” giúp
ngăn chặn sự oxy hóa cũng như sự kết tụ các nano kim loại.
1.4 Dendrimer
1.4.1 Khái niệm
Trang 11
Luận văn thạc sĩ
Dendrimer là thuật ngữ chung dùng để mô tả phân tử lớn và được xem như là
một polymer của thế kỷ 21. Dendrimer đầu tiên được tổng hợp vào năm 1978 bởi
Fritz Vogtle và các đồng nghiệp. Sau đó, năm 1980 Tomalia đã tổng hợp thành
công phân tử đa nhánh với tên gọi là dendrimer. Thuật ngữ dendrimer bắt nguồn từ
“dendron” theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là “cây”. Cũng trong cùng thời điểm đó,
nhóm nghiên cứu của Newkome cũng tổng hợp thành công phân tử lớn tương tự và
được biết đến với tên gọi là arborol và theo tiếng Latin thì từ “arbor” cũng có nghĩa
là “cây”. Ngày nay, thuật ngữ dendrimer được sử dụng phổ biến hơn với khả năng
phân tán tốt và đa hóa trị nên dendrimer được ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa

học và sinh học, đặc biệt trong y học dùng làm chất mang thuốc, công nghệ biến đổi
gen…
1.4.2 Cấu trúc phân tử
5-6
Phân tử dendrimer có cấu tạo gồm 3 phần: lõi, nhánh bên trong và các nhóm
bề mặt.
Hình 2: Mô hình cấu trúc phân tử dendrimer
40
• Phân tử dendrimer được tạo ra từ tâm gọi là lõi bên trong (core). Tùy thuộc
vào cấu trúc của lõi bên trong mà nhánh xuất phát từ lõi có thể từ 3 đến 8
nhánh (hoặc nhiều hơn), thông thường khoảng từ 3 đến 4 nhánh, có nhiều
chất được sử dụng để làm lõi bên trong cho dendrimer như ammonia,
ethylenediamine, propylenamine…
• Các nhánh bên trong (Interior branches) được lặp đi lặp lại, chúng liên kết
với các nhóm chức bên ngoài và lõi bên trong, giữa các nhánh có nhiều
không gian trống.
Trang 12
Luận văn thạc sĩ
• Các nhóm bề mặt (Surface groups) thường là các nhóm anion, cation, trung
tính, hay các nhóm ưa nước hay kị nước.
Dendrimer ở các thế hệ thấp (G = 0, 1, 2) có khả năng thay thế các nhóm bên
ngoài dễ hơn dendrimer ở các thế hệ cao vì mật độ các nhánh ở bên ngoài còn rất
nhỏ chưa có sự cản trở về mặt không gian nên chúng được dao động tự do. Khi
dendrimer phát triển dần lên làm cho các nhánh dài và phát triển rộng ra, số nhóm ở
bên ngoài dendrimer trở nên đông đúc hơn. Do đó không gian dao động của chúng
bị thu hẹp, mức độ dao động tự do giảm làm cho cấu trúc của dendrimer chặt chẽ
hơn và có dạng hình cầu rõ rệt (G = 4 trở lên). Khi số lượng các nhánh bên ngoài
quá nhiều sẽ không còn khả năng phát triển nhánh nữa do các nhóm bên ngoài như
một rào chắn không cho các phân tử khác xâm nhập vào không gian trống bên trong
của dendrimer. Tóm lại, dendrimer ở ba thế hệ đầu có cấu trúc gần giống lõi bên

trong nên chúng có kích thước nhỏ, chưa có dạng cấu trúc hình cầu nhưng ở các thế
hệ càng cao thì các dendrimer có cấu trúc hình cầu càng rõ rệt hơn.
* Một vài cấu trúc phân tử của dendrimer
Hình 3: Dendrimer PAMAM core ethylenediamine G3.0
39
Trang 13
Luận văn thạc sĩ
Hình 4: Dendrimer poly(glycerol-succinic acid) G4.0
13
Hình 5: Dendrimer với core trimesyl G3.0
25
Trang 14
Luận văn thạc sĩ
Hình 6: Dendrimer core ammonia G3.0
14
1.4.3 Các phương pháp tổng hợp
11, 20-21
PAMAM dendrimer đầu tiên được nghiên cứu và tổng hợp đến thế hệ thứ 7
bằng phương pháp divergent. Đến năm 1990, dendrimer bắt đầu được đưa vào sản
xuất theo hình thức thương mại.
Dendrimer được tổng hợp chủ yếu bằng cả hai phương pháp: phương pháp
divergent và convergent.
1.4.3.1 Phương pháp divergent
Phương pháp này được tổng hợp dựa trên monomer acrylate từ năm 1979 và
được tiếp tục nghiên cứu trong phòng thí nghiệm Dow từ năm 1979-1985 bởi nhóm
nghiên cứu Tomalia. Dendrimer được phát triển từ các nhóm chức của phân tử lõi
bên trong. Các lõi phản ứng với các phân tử monomer chứa một loại nhóm chức
hoạt động (có khả năng phản ứng) và một loại nhóm chức không hoạt động (không
có khả năng phản ứng) và đưa đến việc hình thành thế hệ thứ nhất của dendrimer.
Sau đó các nhóm bề mặt cũng được hoạt hóa để chuẩn bị cho phản ứng với các

nhóm monomer khác. Quy trình trên được lặp đi lặp lại tạo ra các thế hệ dendrimer
khác nhau (G), chúng được xây dựng từ lớp này sang lớp khác.
Trang 15
Luận văn thạc sĩ
Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là thường xảy ra các phản ứng
phụ và sản phẩm sinh ra có nhiều khuyết tật. Vì vậy để ngăn cản phản ứng phụ và
thúc đẩy phản ứng chính thì độ tinh khiết của tác chất phản ứng là một đòi hỏi rất
quan trọng. Nếu phản ứng phụ xảy ra nhiều sẽ gây trở ngại cho việc tinh chế sản
phẩm cuối cùng.
1.4.3.2 Phương pháp convergent
Phương pháp convergent ra đời vào năm 1988-1989 bởi nhóm nghiên cứu
Jean Fre´chet tại Cornell. Phương pháp này ra đời khắc phục được nhiều nhược
điểm của phương pháp divergent. Trong phương pháp này dendrimer được tổng hợp
theo dạng bậc thang. Lớp ngoài cùng của dendrimer được hình thành từ những
nhóm hoạt động, tiếp theo phản ứng hướng vào trung tâm và phát triển, hình thành
nên một mảnh ghép. Cuối cùng các mảnh ghép này được gắn vào core tạo thành cấu
trúc dendrimer mong muốn. Phương pháp này có một số ưu điểm là nó dễ dàng làm
sạch sản phẩm và những khuyết tật của sản phẩm cũng được giảm đến mức tối
thiểu. Đặc biệt, phương pháp này cho phép tổng hợp các dendrimer có cấu trúc
phức tạp từ các mảnh ghép khác nhau. Tuy nhiên phương pháp này chỉ phù hợp
tổng hợp dendrimer ở các thế hệ thấp. Ở các thế hệ cao, việc gắn các mảnh ghép
vào core là rất khó khăn do sự xen phủ không gian giữa các mảnh ghép.
Hình 7: Hai phương pháp tổng hợp dendrimer: divergent và convergent
6
Một trong số dendrimer đầu tiên được tổng hợp là polyamidoamine với core
phân tử là ammonia và được tổng hợp theo phương pháp divergent. Trong dung môi
methanol, ammonia sẽ phản ứng với methyl acrylate hình thành thế hệ đầu tiên
G = -0,5. Sau đó thế hệ này sẽ được đem phản ứng với ethylenediamine hình thành
Trang 16