Chế tạo các hạt kim loại cobalt bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng chất trợ nghiền oleylamine - Vũ Hồng Kỳ

Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 77 CHẾ TẠO CÁC HẠT KIM LOẠI COBALT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN CƠ NĂNG LƯỢNG CAO SỬ DỤNG CHẤT TRỢ NGHIỀN OLEYLAMINE Vũ Hồng Kỳ1,*, Nguyễn Trung Hiếu1, Đỗ Khánh Tùng1, Lê Thị Hồng Phong1, Nguyễn Văn Đăng2, Đỗ Hùng Mạnh1 1Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam 2Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên TĨM TẮT Các hạt kim loại Cobalt (Co) với kích thước và hình thái học khác nhau cĩ tiềm năng ứng dụng trong mợt sớ lĩnh vực như điện tử, xúc tác, y sinh học... Kỹ thuật tổng hợp, chế tạo các hạt kim loại từ tính để cĩ thể điều khiển được kích thước, cấu trúc vi mơ và thành phần được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm và nghiên cứu. Trong bài báo này, chúng tơi báo cáo những kết quả nghiên cứu ban đầu về ảnh hưởng của chất trợ nghiền Oleylamine và thời gian nghiền đến các đặc trưng hình thái, cấu trúc và tính chất từ của các hệ hạt kim loại Co được chế tạo bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao. Phân tích các ảnh SEM cho thấy sự đồng tồn tại của các hạt cĩ kích thước lớn sub-micro mét với hình đĩa dẹt và các hạt nano hình tựa cầu với đường kính khoảng 30 nm. Đường cong từ hĩa chỉ ra rằng tính chất từ ít thay đổi theo thời gian nghiền. Ảnh hưởng của tham sớ nghiền đến khả năng tạo chất lỏng từ chứa các hạt lớn (micro) và nhỏ (nano) cũng được phân tích và biện luận. Bên cạnh đĩ, khả năng sinh nhiệt của chất lỏng từ chứa các hạt nano Co cũng cho thấy tiềm năng ứng dụng trong nhiệt từ trị. Từ khĩa: Hạt nano kim loại từ; Cobalt; nghiền cơ năng lượng cao; chất trợ nghiền MỞ ĐẦU* Vật liệu từ tính dạng hạt của các đơn kim loại và lưỡng kim như Fe, Co, Fe-Co,.. gần đây thu hút nhiều nghiên cứu vì chúng cĩ từ đợ bão hịa cao và đợ từ thẩm lớn [1-8]. Ví dụ như từ đợ bão hịa của các mẫu khới như Fe (~218 emu/g), Fe-Co (~235 emu/g) và Co (~166 emu/g) cao hơn khá nhiều so với mẫu hạt oxit từ phổ biến là Fe3O4 (~100 emu/g) [8, 9]. Hơn nữa, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học cơng nghệ, các kỹ thuật tổng hợp, chế tạo mẫu cho phép cĩ thể điều khiển được kích thước, vi cấu trúc và hình thái học theo ý muớn. Các hạt từ kim loại kích thước sub- micro mét đến vài micro mét, cĩ thể sử dụng trong chất lỏng lưu biến từ (magnetorheological fluid), mợt chất được gọi là “chất rắn mềm” với đợ nhớt và ứng suất đàn hồi thay đổi mãnh liệt khi đặt trong từ trường. Chất lỏng lưu biến từ được ứng dụng rợng rãi trong thực tế như: cơ kỹ thuật (giảm chấn, hãm), tự đợng hĩa (van, phanh chớng sớc), quang học (đánh bĩng),[2, 3]. Các hạt từ kim loại kích thước nhỏ hơn, cỡ nano mét * Tel:+24-37564274, Email:kyvh@ims.vast.ac.vn đến vài chục nano mét cĩ thể sử dụng trong chất lỏng từ nano (ferrofluid) với các ứng dụng trong y sinh học (đớt nhiệt từ, tăng cường tương phản ảnh cợng hưởng từ, dẫn thuớc, phân tách từ,) [9]. Ngồi ra, từ các hạt nano kim loại, các cấu trúc nano khác nhau như cấu trúc lõi vỏ, cấu trúc tổ hợp đã và đang được tập trung nghiên cứu. Dựa trên các cấu trúc này, các vật liệu đa chức năng, vật liệu được tăng cường tính chất, vật liệu lai (ví dụ plasmonic-từ), vật liệu với các hiệu ứng vật lý thú vị như tương tác trao đổi kép (exchange-coupled), tương tác trao đổi hiệu dịch (exchange-bias), vật liệu hạn chế được các nhược điểm của hạt nano kim loại như chớng oxy hĩa, bền với mơi trường, giảm đợc tính và tương thích sinh học tớt hơn, v.v. đã được nghiên cứu và tạo ra [9-12]. Các hạt kim loại từ với hình thái học khác nhau được chế tạo, tổng hợp bằng mợt sớ phương pháp vật lý và hĩa học: đồng kết tủa, phân hủy nhiệt, nghiền cơ năng lượng cao, hĩa siêu âm, lắng đọng từ pha hơi (CVC), plasma,...[1-12]. Trong các phương pháp kể trên, nghiền cơ năng lượng cao cĩ mợt sớ ưu Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 78 điểm vượt trợi như quy trình đơn giản và dễ chế tạo được vật liệu với khới lượng lớn, giá thành thấp. Phương pháp nghiền cơ chỉ dựa vào lực tác đợng cơ học được tạo ra bởi bi và cới nghiền quay với tớc đợ cao để phá vỡ các hạt bợt cỡ micro, làm tăng sớ lượng biên hạt. Quá trình nghiền cơ năng lượng cao liên quan đến việc tới ưu nhiều thơng sớ để thu được sản phẩm cĩ kích thước hạt bợt, pha hay cấu trúc mong muớn. Trong việc nghiền để tạo ra các hạt bợt phân tán, kích thước nhỏ, chất trợ nghiền cĩ mợt vai trị rất quan trọng [13-17]. Chất trợ nghiền sẽ bao quanh các hạt mịn mợt lớp mỏng hữu cơ để ngăn ngừa các hạt kết tụ và hàn nguợi với nhau để duy trì kích thước hạt nhỏ trong quá trình nghiền năng lượng cao [17]. Quá trình nghiền cĩ và khơng cĩ chất trợ nghiền được trình bày chi tiết trong tài liệu [13]. Đã cĩ khá nhiều nghiên cứu, tiến hành mợt cách hệ thớng, sử dụng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao để chế tạo các hạt nano từ kim loại Fe, Fe-Co, Co [1, 8, 13-17]. Quá trình nghiền được tiến hành trong các mơi trường khác nhau như: nghiền khơ (trong mơi trường khơng khí hoặc khí trơ bảo vệ), nghiền ướt (trong dung mơi bảo vệ) và sử dụng kết hợp chất trợ nghiền. Việc sử dụng chất trợ nghiền kết hợp đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc tạo ra các hạt nano phân tán. Đới với các hệ vật liệu kim loại từ, chất trợ nghiền được lựa chọn sử dụng chủ yếu là oleic acid và/hoặc oleylamine với tỉ lệ thích hợp so với lượng bợt nghiền. Trong các cơng trình [8, 15], nhĩm Ping Liu và các cợng sự đã chế tạo thành cơng các hạt kim loại nano từ Co, cĩ kích thước hạt từ vài đến vài chục nanomet, bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng chất trợ nghiền. Họ đã khảo sát ảnh hưởng của các thơng sớ nghiền, chất trợ nghiền lên kích thước, hình thái học của hạt nano Co. Chất trợ nghiền oleylamine được cho là phù hợp trong việc nghiền kim loại Co. Hạt nano kim loại Co cũng đã được mợt sớ nhĩm trong nước nghiên cứu và chế tạo. Tiêu biểu là các nghiên cứu tại Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam. Hồng Anh Sơn và cơng sự đã chế tạo hạt nano Co kích thước 50-100 nm bằng phương pháp khử hồn nguyên từ Cobalt hydroxit (Co(OH)2), và dùng chúng như mợt nguyên tớ vi lượng để kích thích sinh trưởng, tăng năng suất cây trồng [18]. Trong mợt nghiên cứu khác, Nguyễn Xuân Trường và cợng sự đã chế tạo các dây nano Co bằng phương pháp nhiệt phân từ muới kim loại trong dung mơi phân cực, ứng dụng để chế tạo nam châm tổ hợp nano Co/MnBi [19]. Nhĩm chúng tơi, đã sử dụng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao chế tạo và tổng hợp thành cơng mợt sớ hệ vật liệu cấu trúc nano trong đĩ cĩ kim loại như Fe, Fe-Co [20-22]. Quá trình nghiền thơng thường được tiến hành trong mơi trường khơ hay dung mơi bảo vệ. Mặc dù đã thu được bợt vật liệu gồm các hạt nano, nhưng các hạt này dễ bị kết tụ và phân tán chưa tớt trong chất lỏng như dung mơi hữu cơ hay nước. Việc các hạt nano từ chưa thể phân tán tớt khiến cho tính chất của vật liệu chưa đáp ứng, và giới hạn các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo về hạt nano từ chế tạo bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao. Trong bài báo này, chúng tơi tập trung vào nghiên cứu, khảo sát các điều kiện cơng nghệ để chế tạo hạt kim loại từ Co phân tán bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng kết hợp chất trợ nghiền. Hình thái, kích thước hạt và các đặc trưng cấu trúc, tính chất từ của các hạt được chế tạo dưới tác đợng của nghiền cơ năng lượng cao sử dụng kết hợp chất trợ nghiền sẽ được phân tích và bàn luận. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các mẫu hạt Co được chế tạo bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng kết hợp chất trợ nghiền Oleylamine (OL). Bợt kim loại Co ban đầu cĩ đợ sạch > 99,5% và kích thước hạt trong khoảng từ 2-5 micro mét. Dung mơi hữu cơ n-hexane (chất hịa tan) được sử dụng cĩ đợ sạch 99,8% và OL được sử dụng cĩ đợ sạch > 98%. Mẫu được nghiền Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 79 trên máy nghiền năng lượng cao Spex D8000 với cới và bi nghiền bằng thép tơi. Tỉ lệ bi bợt được chọn là 5:1. Lượng nguyên liệu sử dụng cho mỗi mẻ nghiền là 5 g bợt Co, 10 ml dung mơi n-hexane và 10 wt.% OL (so với khới lượng bợt Co). Thời gian nghiền là 01, 05 và 10 giờ. Các mẫu nghiền khơng cĩ chất trợ nghiền, với các thơng sớ nghiền tương tự cũng được chế tạo để so sánh. Các đặc trưng cấu trúc được khảo sát trên máy nhiễu xạ tia X D8 Advance Brucker với nguồn phát Cu-K, gĩc 2 theta từ 20 đến 70 đợ. Hình thái và kích thước hạt được xác định trên kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) Hitachi S-4800. Đường cong từ trễ của các mẫu bợt được đo trên thiết bị từ kế mẫu rung (VSM) tại nhiệt đợ phịng. Phép đo đớt nĩng cảm ứng từ được thực hiện trên máy phát thương mại RDO - HFI với từ trường đo xoay chiều tần sớ 236 kHz, cường đợ 80 Oe. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình thái và kích thước hạt Sản phẩm bợt kim loại Co nghiền năng lượng cao cĩ và khơng cĩ OL thu được như trong Hình 1. Mẫu bên trái là sản phẩm của quá trình nghiền chỉ trong dung mơi n-hexane và khơng cĩ OL. Bợt sau nghiền của mẫu này lắng đọng khá nhanh, và phần chất lỏng vẫn duy trì đợ trong của dung mơi nghiền. Mẫu bên phải, sản phẩm của quá trình nghiền với OL, được tách thành hai phần khá rõ rệt: phần lắng đọng dưới đáy lọ và phần chất lỏng ở trên. Tuy nhiên, phần chất lỏng này cĩ màu nâu đen, và đợ đậm màu chất lỏng được quan sát thấy tăng theo thời gian nghiền. Rất cĩ thể các hạt bợt rất mịn cỡ nano mét đã hình thành và phân tán vào trong dung mơi, gây ra màu của chất lỏng. Hình 2 là ảnh SEM chụp phần mẫu bợt lắng của mẫu nghiền (khơng cĩ OL) sau 10 giờ đã được làm khơ. Cĩ thế thấy các hạt bợt đã bị kết tụ với nhau và tạo thành hạt với kích thước lên đến 10 micro mét, lớn hơn cả kích thước bợt ban đầu như thấy trong Hình 3a. Nếu phĩng đại bề mặt mợt hạt (hình nhỏ hơn chèn trong Hình 2) ta thấy bề mặt hạt khá gồ ghề, hình thành các vùng từ vài chục đến hàng trăm nano mét. Việc các hạt kết tụ thành hạt lớn sau nghiền cĩ thể là lý do khiến bợt nhanh lắng đọng và chưa tạo được các hạt kích thước nano mét phân tán trong chất lỏng. Hình 1. Mẫu Co sau khi nghiền 10 giờ khơng cĩ (bên trái) và cĩ OL (bên phải) Hình 2. Ảnh SEM mẫu bột Co sau khi nghiền 10 giờ trong n-hexane, khơng sử dụng OL Hình 3 là ảnh SEM của mẫu bợt kim loại Co ban đầu và các mẫu bợt lắng sau nghiền cĩ sử dụng OL lần lượt trong 01, 05 và 10 giờ nghiền. Quan sát bằng mắt, thấy phần bợt lắng này cĩ màu trắng, khác với màu nâu đen của bợt Co thơng thường, cĩ thể là do OL, mợt chất hoạt đợng bề mặt, đã bao xung quanh các hạt bợt nghiền. Sau 01 giờ nghiền, từ kích thước ban đầu vài micro mét, các hạt bợt đã bị tán dẹt và đứt gẫy thành các hạt sub-micro mét, cĩ dạng hình cầu, rời rạc, kích thước điển hình trong khoảng 400-600 nano mét (Hình 3b). Sau 05 giờ nghiền (Hình 3c), Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 80 các hạt bợt cĩ dạng mảnh hình đĩa dẹt cĩ xu thế rời rạc, khơng kết tụ với nhau. Với hy vọng cĩ thể tạo ra đứt gẫy nhiều hơn để gia tăng sớ hạt mịn cỡ nano mét, mẫu bợt đã được nghiền đến 10 giờ. Tuy nhiên, ảnh SEM của mẫu nghiền 10 giờ vẫn cho thấy xu thế các mảnh dẹt được tạo thành là chủ yếu, mặc dù biên hạt cĩ vẻ tăng lên. Bề rợng các mảnh dẹt đĩ cĩ kích cỡ từ sub-micro mét đến mợt vài micro mét, trong khi bề dày, ở mợt sớ gĩc chụp thuận lợi (hình nhỏ chèn trong Hình 3d), cĩ kích cỡ < 100 nano mét. Các mảnh dẹp này cũng rời rạc nhau và về mặt hình thái học khác biệt hẳn so với trong mẫu nghiền 10 giờ khơng cĩ OL với hạt hình khới cầu lớn (Hình 2). Việc tạo thành các mảnh dẹt (hạt), kích thước sub-micro mét như vậy cũng được cơng bớ trong tài liệu [1, 8, 15] khi nghiền các kim loại từ bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng chất trợ nghiền. Như vậy, cĩ thể thấy, ngay từ mẫu nghiền trong 1 giờ đến mẫu nghiền trong 10 giờ, OL đã cĩ vai trị ngăn các hạt bợt nghiền tái kết tụ và hàn nguợi với nhau trong quá trình nghiền. Nhờ việc bị hấp thụ trên bề mặt của hạt bợt, các phân tử của chất trợ nghiền đã tạo ra lực tĩnh điện và ngăn cách khơng gian khiến cho hạt bợt ít bị tích tụ khi nghiền [16]. Mợt sớ tác giả cho rằng, các chất trợ nghiền cĩ tác dụng hạ thấp năng lượng bề mặt của các hạt mịn bằng việc bao quanh hạt mịn mợt lớp mỏng hữu cơ để tạo ra lực mao dẫn. Điều này ngăn ngừa các hạt kết tụ và hàn nguợi với nhau để duy trì kích thước hạt nhỏ trong quá trình nghiền năng lượng cao [16, 17]. (a) (b) (c) (d) Hình 3. Ảnh SEM tiêu biểu của các mẫu bột Co (phần bột lắng) sau khi nghiền với OL: (a) bột ban đầu; (b) nghiền 01 giờ; (c) nghiền 05 giờ; và (d) nghiền 10 giờ. Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 81 Phân tích cấu trúc tinh thể Các mẫu bợt lắng thu được sau khi nghiền với OL đã được khảo sát cấu trúc theo thời gian nghiền. Hình 4 là giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu nghiền trong 10 giờ. Phân tích định tính pha cho thấy các đỉnh nhiễu xạ phù hợp với đỉnh của pha tinh thể chuẩn Co (thẻ nhiễu xạ 98-008-6653) với cấu trúc lục giác (hexagonal). Khơng phát hiện thấy các pha tinh thể của oxit Co hay các pha lại nào khác. Vạch nhiễu xạ của mẫu được mở rợng cĩ thể là do các hạt bợt hình thành từ các miền (vùng) tinh thể nhỏ cỡ nanomet và với sai hỏng bề mặt lớn do tác đợng của nghiền năng lượng cao. Cường đợ vạch nhiễu xạ của mẫu đo tại gĩc 2 theta 44,48o (hkl - 0 0 2) tăng mạnh, trong khi tại gĩc 44,45o (hkl - 0 1 1) lại giảm, ngược xu thế khi so với với cường đợ của vạch nhiễu xạ của phổ chuẩn. Đây cĩ thể là do thiên hướng tinh thể (texture) ở những hạt mẫu bợt cĩ hình dạng mảnh dẹt. Tính chất từ Hình 5 là đường cong từ trễ M(H) đo ở nhiệt đợ phịng, từ trường ngồi lên đến 11 kOe, của mẫu bợt kim loại ban đầu (tmill = 0 hour) và các mẫu nghiền với OL trong 01, 05 và 10 giờ. Trước khi dùng để đo từ, các mẫu bợt nghiền đã được rửa sạch OL bám xung quanh bằng cách hịa tan (10 lần) trong dung mơi cồn và n-hexane kết hợp rung siêu âm mỗi lần 30 phút. Mẫu bợt kim loại Co ban đầu cĩ giá trị từ đợ bão hịa Ms tại từ trường 11 kOe ~156 emu/g và giá trị Hc tương đới nhỏ ~70 Oe. Các mẫu sau khi nghiền, Ms cĩ xu thế giảm, lần lượt là 152, 151 và 148 emu/g tương ứng với thời gian nghiền là 01, 05 và 10 giờ. So với mẫu bợt kim loại ban đầu, giá trị Ms của mẫu bợt nghiền trong 01 giờ giảm khoảng 4 emu/g. Theo thời gian nghiền tăng đến 5 và 10 giờ, Ms tiếp tục giảm, tuy nhiên giảm khơng nhiều. Sự suy giảm Ms của các mẫu bợt nghiền so với mẫu ban đầu và khi thời gian nghiền tăng cĩ thể là do mợt phần chưa loại bỏ hồn tồn được chất trợ nghiền khỏi mẫu khi rửa, và mợt phần do khuyết tật bề mặt hạt tăng trong quá trình nghiền năng lượng cao. Lực kháng từ của mẫu sau nghiền tăng nhẹ từ 110 đến 190 Oe theo thời gian nghiền tăng. Việc tăng Hc cĩ thể là do kích thước hạt Co giảm và ứng suất tăng trong quá trình nghiền cơ năng lượng cao [8]. Như đã trình bày ở trên, phần chất lỏng cĩ màu nâu đen của mẫu nghiền với OL nhiều khả năng cĩ các hạt nano kim loại từ phân tán ở trong. Sau khi để lắng tự nhiên và được tách riêng ra, chất lỏng này khơng bị lắng đọng, kết tụ và khá bền theo thời gian. Hình 6 là ảnh SEM mẫu chất lỏng nghiền trong 10 giờ với OL. Cĩ thể quan sát thấy các hạt cĩ dạng hình cầu và kích thước trong khoảng cỡ từ 20 đến 30 nano mét. Như vậy cĩ thể khẳng định, quá trình nghiền cơ năng lượng cao sử dụng OL đã tạo ra các hạt nano phân tán trong chất lỏng. Kết quả tạo ra được các hạt nano phân tán trong chất lỏng bằng nghiền với chất trợ nghiền phù hợp với kết quả cơng bớ trong cơng trình [1, 8, 15]. Hình 4. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu bột lắng sau khi nghiền với OL trong 10 giờ Hình 5. Đường cong từ trễ của các mẫu bột lắng nghiền với OL ở thời gian khác nhau Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 82 Hình 6. Ảnh SEM của mẫu chất lỏng sau khi nghiền với OL trong 10 giờ Hình 7. Đường đốt từ nhiệt của mẫu chất lỏng sau khi nghiền với OL trong 10 giờ Để minh chứng cĩ phải là các hạt nano kim loại Co cĩ từ tính hay cĩ thể là mợt loại hạt nano nào khác (như muới của Co khơng cĩ từ tính), chất lỏng sau khi nghiền 10 giờ với chất trợ nghiền đã được khảo sát đớt nĩng cảm ứng từ. Nếu trong chất lỏng tồn tại các hạt nano cĩ tính chất sắt từ với từ đợ và nồng đợ đủ lớn, theo thời gian sẽ ghi nhận được sự nĩng lên của chất lỏng khi đặt vào từ trường xoay chiều. Hình 7 là đường đớt nĩng cảm ứng từ của mẫu chất lỏng thu được khi nghiền trong 10 giờ với OL. Sau khoảng 800 giây, nhiệt đợ chất lỏng đã tăng từ 28 oC đến 47 oC, điều này cĩ thể giả thiết là các hạt nano kim loại Co đã được tạo thành và phân tán trong chất lỏng, như được quan sát thấy trên ảnh SEM (Hình 6). Chúng ta cũng cĩ thể coi sản phẩm chất lỏng thu được sau quá trình nghiền với chất trợ nghiền như vậy là chất lỏng từ, và cĩ thể nghiên cứu với định hướng ứng dụng trong y sinh. KẾT LUẬN Các hạt kim loại từ Co với kích thước và hình thái khác nhau đã được chế tạo bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao sử dụng kết hợp chất trợ nghiền Oleylamine trong các khoảng thời gian nghiền khác nhau. Nghiên cứu này chỉ ra khả năng chế tạo các hạt Co kích thước lớn từ sub-micro mét đến mợt vài micro mét, hình đĩa dẹt để sử dụng làm chất lỏng từ lưu biến. Các hạt nano Co kích thước nhỏ hơn 30 nm, hình cầu, tạo thành chất lỏng từ với đợ ổn định cao, cĩ khả năng tạo nhiệt đợ thích hợp cho ứng dụng nhiệt từ trị trong từ trường xoay chiều. Những nghiên cứu tiếp theo về kỹ thuật nghiền là cần thiết để tạo được các chất lỏng từ thích hợp cho các ứng dụng trong thực tế. LỜI CÁM ƠN Nghiên cứu được hỗ trợ kinh phí từ đề tài cấp cơ sở Viện Khoa học vật liệu năm 2018 “Chế tạo hạt nano từ Co phân tán bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao” và đề tài Hợp tác quớc tế cấp Viện Hàn lâm KHCNVN mã sớ QTSK01.01/18-19. Mợt sớ phép đo đạc khảo sát được thực hiện tại Phịng TN Trọng điểm Vật liệu và Linh kiện điện tử và Phịng Nano y sinh, Viện Khoa học vật liệu. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ưzer Çelik, Tezer Fırat (2018), “Synthesis of FeCo Magnetic Nanoalloys and Investigation of Heating Properties for Magnetic Fluid Hyperthermia”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 456, Pages 11-16. 2. Zarana Laherisheth, Kinnari Parekh, and R. V. Upadhyay (2017), “Role of inter-particle force between micro and nano magnetic particles on the stability of magnetorheological fluid”, AIP Advances 7, 025206. 3. M. Ashtiani, S.H. Hashemabadi, A.Ghaffari (2015), “A review on the magnetorheological fluid preparation and stabilization”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 374 716–730. 4. Sotirios Koutsopoulos, Rasmus Barfod, Dimitris Tsamouras, K. Michael Eriksen, Rasmus Fehrmann (2017), “Synthesis and characterization of iron-cobalt (FeCo) alloy nanoparticles Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 83 supported on carbon”, Journal of Alloys and Compounds, Volume 725, Pages 1210-1216. 5. Silke Behrens, et. al (2006), “Surface engineering of Co and FeCo nanoparticles for biomedical application”, J. Phys.: Condens. Matter, 18 S2543–S2561. 6. M.V. Ananyeva, A.V. Kalenskii, A. A. Zvekov, A. P. Nikitin, I.Yu. Zykov (2015), “The optical properties of the cobalt nanoparticles in the transparent condensed matrices”, Nanosystems: Physics, chemistry, mathematics, 6 (5), P. 628–636. 7. An-Hui Lu, E. L. Salabas, and Ferdi Schith (2007), “Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application”, Angew. Chem. Int. Ed., 46, 1222 – 1244. 8. Narayan Poudyal, Chuan-bing Rong, and J. Ping Liu (2011), “Morphological and magnetic characterization of Fe, Co, and FeCo nanoplates and nanoparticles prepared by surfactants-assisted ball milling”, Journal of Applied Physics, 109, 07B526 . 9 Thuy T. T., Maenosono S., Thanh N. T. K. (2012), “Next Generaion Magnetic Nanoparticles for biomedical application. In: "Magnetic nanoparticles: from fabrication and clinical applications". Ed. N.T.K. Thanh, CRC Press, Taylor and Francis, Boca Raton London New York, p 99-128. 10. Manh-Huong Phan, Javier Alonso, Hafsa Khurshid, Paula Lampen-Kelley, Sayan Chandra, Kristen Stojak Repa, Zohreh Nemati, Raja Das, Ĩscar Iglesias and Hariharan Srikanth (2016), “Exchange Bias Effects in Iron Oxide-Based Nanoparticle Systems”, Nanomaterials (Basel), 6(11): 221. 11. Juan A. González, Juan P. Andrés, Ricardo Lĩpez Antĩn, José A. De Toro, Peter S. Normile, Pablo Muñiz, J. Manuel Riveiro, and Josep Nogués (2017), “Maximizing Exchange Bias in Co/CoO Core/Shell Nanoparticles by Lattice Matching between the Shell and the Embedding Matrix”, Chem. Mater., 29, 5200−5206. 12. Le Trong Lu, Le Duc Tung, Ian Robinson, Diane Ung, Bien Tan, James Long, Andrew Ian Cooper, David Garth Fernigde and Nguyen Thi Kim Thanh (2008), “Size and shape control for water-soluble magnetic cobalt nanoparticles using polymer ligands”, J. Mater. Chem., 18, 2453–2458 13. Mahbub Ullah, Md. Eaqub Ali and Sharifah Bee Abd Hamid (2014), “Surfactant-assisted ball milling: A novel route to novel materials with controlled nanostructures – A review”, Rev. Adv. Mater. Sci., 37 1-14. 14. Young Do Kim, Jin Youl Chung, Jongryoul Kim, Hyeongtag Jeon (2000), “Formation of nanocrystalline Fe–Co powders produced by mechanical alloying”, Materials Science and Engineering, A291 17–21 15. Narayan Poudyal, Chuan-bing Rong, and J. Ping Liu (2010), “Effects of particle size and composition on coercivity of Sm–Co nanoparticles prepared by surfactant-assisted ball milling”, Journal of Applied Physics, 107, 09A703. 16. J.A. Lewis (2000), “Colloidal Processing of Ceramics”, J. Am. Ceram. Soc., 83 2341. 17. D Guerald, et al (2008), “Ball milling in the presence of a fluid: results and prespectives”, Rev. Adv. Mater. Sci., 18 225. 18. Hồng Anh Sơn và các cợng sự (2018), “Vật liệu xúc tác xử lý khí thải, chất hữu cơ đợc hại và các vật liệu nano ứng dụng trong nơng nghiệp”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học kỷ niệm 25 năm Viện Khoa học vật liệu – Hà Nợi, ngày 11/6/2018, trang 260-274. 19. Truong Nguyen Xuan, Oanh Kim Thi Vuong, Hieu Trung Nguyen, and Vuong Van Nguyen (2017), “Preparation and Magnetic Properties of MnBi/Co Nanocomposite Magnets”, Journal of Electronic Materials, Volume 46, Issue 6, pp 3359–3366. 20. Đỗ Hùng Mạnh và các cợng sự (2018), “Vật liệu hạt nano từ: chế tạo, tính chất từ và ứng dụng”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học kỷ niệm 25 năm Viện Khoa học vật liệu – Hà Nợi, ngày 11/6/2018, trang 93-105. 21. Do Hung Manh, Do Khanh Tung, L. T. H. Phong, P. T. Thanh, Nguyen Xuan Phuc (2014), “Facile Synthesis of High Magnetization Air- stable Fe65Co35 Nanoparticles by Mechanical Alloying”, JPS Conf. Proc., 1, 012010 012010-2. 22. Do Khanh Tung, Do Hung Manh, P.T. Phong, L.T.H. Phong N.V. Dai, D.N.H. Nam, N.X. Phuc (2015), “Structural and magnetic properties of mechanically alloyed Fe50Co50 nanoparticles”, Journal of Alloys and Compounds, 640, 34–38. Vũ Hồng Kỳ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 190(14): 77 - 84 84 ABSTRACT PREPARATION ON THE MAGNETIC COBALT PARTICLES BY OLEYLAMINE SURFACTANT-ASSISTED HIGH-ENERGY BALL MILLING Vu Hong Ky 1 , Nguyen Trung Hieu 1 , Do Khanh Tung 1 , Le Thi Hong Phong 1 , Nguyen Van Dang 2 , Do Hung Manh 1 1Institute of Materials Science – VAST, 2University of Sciences - TNU Cobalt magnetic metal particles with different sizes and morphology have potential applications in many fields of electronics, catalysis, biomedicine, The synthesis and preparation of these particles with controllable size, micro structure and composition has been considered by many research groups on the world. In this paper, we report preliminary results on the effect of Oleyamine and milling time on the morphology, structure and magnetic properties of Cobalt metal particles prepared by high energy ball milling. SEM images show the coexistence of sub- micrometer particles with flattened-plate shape and nanoparticles with a smaller size of about 30 nm. The magnetization curves indicate that the magnetic properties are less varied by milling time. The influence of milling parameters on the ability to produce fluid from the micro and nano particles is also analyzed and dicussed. Heat generation of these Cobalt nanoparticles in AC magnetic field can be used for magnetic fluid hyperthermia. Keywords: Magnetic nano particles; Cobalt; high energy ball milling; surfactant Ngày nhận bài: 14/11/2018; Ngày hồn thiện: 26/11/2018; Ngày duyệt đăng: 15/12/2018  Tel:+24-37564274, Email:kyvh@ims.vast.ac.vn