Font size
WorksheetsHóa nano chương 2 tổng hợp từ trên xuống
Total questions: 98
Worksheet time: 49mins
Nguyên lý chính của nghiền cơ học là:
Phản ứng hóa học
Va đập, ép nén và mài mòn
Sóng siêu âm
Từ trường
Kích thước hạt nano thường thu được trong phương pháp nghiền cơ học là:
1–100 μm
1–100 nm
>1 mm
>100 μm
Quá trình nghiền cơ học diễn ra theo thứ tự:
Bay hơi – ngưng tụ – kết tinh
Đập vỡ – biến dạng dẻo – nứt vỡ – cân bằng
Hấp phụ – giải hấp – tái kết tụ
Kết tinh – oxy hóa – hợp kim hóa
Máy nghiền hiệu quả nhất để tạo hạt vài nm:
Ball mill
Planetary ball mill
Mortar mill
Hammer mill
Vai trò của khí trơ (Ar, N₂) trong nghiền cơ học:
Tăng tốc độ quay
Ngăn oxy hóa vật liệu nhạy
Tăng nhiệt độ
Giảm năng lượng va đập
Trong phương pháp nghiền cơ học dùng bi gốm thay bi thép để:
Làm hạt nhỏ hơn
Tránh nhiễm Fe
Giảm chi phí
Tăng nhiệt độ
Tác dụng của chất trợ nghiền:
Gây kết tụ
Giúp phân tán, giảm dính kết
Giảm năng lượng va chạm
Làm tăng kích thước hạt
Ưu điểm nổi bật của nghiền cơ học là gì?
Thiết bị đơn giản, dễ mở rộng
Không gây nhiễm tạp
Tạo kích thước đồng đều tuyệt đối
Không sinh nhiệt
Nhược điểm chính của nghiền cơ học là gì?
Thiết bị đơn giản, dễ mở rộng
Không tạo hạt nano
Dễ nhiễm tạp và không đồng đều
Không mở rộng quy mô
Ứng dụng của nghiền cơ học trong pin Li-ion là gì?
Sol–gel
Nghiền cơ học tạo nano Si từ Si khối
Phun phủ
CVD
Khi tỉ lệ bi/vật liệu tăng, hiệu quả của quá trình nghiền cơ học sẽ như thế nào?
Hiệu quả giảm
Hiệu quả tăng
Không đổi
Gây kết tụ
Nghiền quá lâu dẫn đến hậu quả gì?
Kết tụ và nhiễm bẩn
Hạt đồng đều hơn
Nano <1 nm
Không thay đổi
Vật liệu nào không thích hợp để nghiền cơ học?
Gốm
Kim loại
Dễ phân huỷ hoặc mềm
Hợp kim
Ứng dụng của nghiền cơ học trong y sinh là gì?
Nano hydroxyapatite cho cấy ghép xương
CNT
Graphene
OLED
Phản ứng xảy ra trong nghiền gọi là:
Hydrothermal
Cơ–hóa (mechanochemical)
Sol–gel
CVD
Hạt nano dễ kết tụ vì:
Năng lượng bề mặt cao
Nhiệt độ thấp
Không có lực hút
Không có lực bề mặt
Hiệu suất nghiền phụ thuộc nhiều vào:
Nhiệt độ phòng
Tốc độ quay, thời gian, tỉ lệ bi
Màu vật liệu
Độ dẫn điện
Cơ chế chính của phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning):
Từ trường cao
Trường điện cao áp kéo dung dịch polymer thành sợi
Bay hơi hóa học
Phản ứng nhiệt
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) đường kính sợi thường đạt:
1–10 μm
10–500 nm
>1 mm
>100 μm
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) hình nón dung dịch tại đầu kim gọi là:
Nón Faraday
Nón Taylor
Nón Kelvin
Nón Pascal
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) dung dịch polymer phun ra dưới dạng:
Giọt
Tia mảnh (jet)
Bong bóng
Hơi nước
Thông số ảnh hưởng trực tiếp đến phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning):
Màu polymer
Nồng độ, điện áp, khoảng cách kim–collector
Nhiệt độ môi trường
Loại khí
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) khi điện áp quá thấp:
Không phun được sợi
Sợi nhỏ hơn
Sợi rỗng
Polymer kết tủa
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) khi tăng điện áp sẽ:
Làm sợi mảnh hơn
Làm sợi dày hơn
Không ảnh hưởng
Ngừng phun
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) thì kỹ thuật Coaxial electrospinning tạo:
Sợi đặc
Sợi lõi–vỏ
Sợi rỗng
Sợi phân nhánh
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) thì kỹ thuật Melt electrospinning sử dụng:
Polymer nóng chảy
Polymer pha khí
Polymer đông lạnh
Polymer rắn
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) thì kỹ thuật Electroblowing kết hợp:
Điện trường + gió thổi
Plasma + từ trường
Laser + nhiệt
Hóa học + cơ học
Ưu điểm chính của phương pháp kéo sợi điện (Electrospnning) thì kỹ thuật:
Tạo sợi siêu mảnh, diện tích bề mặt lớn
Không cần điện áp
Không cần dung môi
Không cần polymer
Nhược điểm chính của phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) thì kỹ thuật:
Chỉ dùng với kim loại
Cần polymer hòa tan và dẫn điện được
Không tạo sợi dài
Không ổn định
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) thì dung môi phổ biến cho polymer PVA là:
DMF
Nước, ethanol
Chloroform
Axit acetic
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) thì dung môi phổ biến cho polymer PAN là:
DMF, DMSO
Nước
HCl
Acetone
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) thì dung môi cho polymer PCL:
Chloroform + acetone
Nước
Axit acetic
DMF
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) khi nồng độ polymer quá cao:
Không phun được sợi
Sợi mảnh hơn
Bay hơi nhanh
Sợi gãy
Trong phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) thì khoảng cách kim–collector quá ngắn gây:
Sợi không khô, bị dính
Sợi rỗng
Bề mặt xốp
Sợi gãy
Ứng dụng của phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) trong y sinh:
Băng vết thương, màng dẫn thuốc
OLED
Fullerene
Sợi quang học
Ứng dụng của phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) trong năng lượng là gì?
Sợi TiO₂, CNT cho điện cực pin
Graphene
OLED
Fullerene
Ứng dụng của phương pháp kéo sợi điện (Electrospinning) trong xử lý nước là gì?
Màng lọc nano
Hạt hấp phụ
Lõi từ
Chất xúc tác
Lithography là kỹ thuật dựa trên nguyên lý gì?
Bay hơi nhiệt
Ăn mòn và khắc mẫu bằng chùm bức xạ
Kết tủa hóa học
Hòa tan dung môi
Lithography thường được sử dụng trong chế tạo gì?
Vật liệu composite
Vi mạch bán dẫn, vi điện tử
Bê tông nano
Vật liệu gốm
Loại quang khắc phổ biến nhất hiện nay trong công nghiệp bán dẫn là gì?
Photolithography
Electron-beam lithography (EBL)
Nanoimprint lithography
Soft lithography
Photolithography sử dụng nguồn bức xạ nào?
Tia UV
Tia X
Electron
Ion
Vật liệu chính phủ trên bề mặt nền trong lithography gọi là gì?
Mask
Photoresist
Substrate
Polymer
Photoresist dương (positive resist) có tính chất nào sau đây?
Vùng chiếu sáng bị cứng lại
Vùng chiếu sáng bị hòa tan dễ dàng
Không thay đổi
Bị ăn mòn hoàn toàn
Photoresist âm (negative resist) có đặc điểm gì?
Vùng chiếu sáng bị phá hủy
Vùng chiếu sáng bền và khó hòa tan hơn
Không ảnh hưởng
Vùng tối bị mất
Giới hạn độ phân giải của photolithography phụ thuộc nhiều vào yếu tố nào?
Kích thước mask
Bước sóng ánh sáng
Thời gian chiếu sáng
Độ dày nền
Ưu điểm chính của Electron-beam lithography (EBL) là gì?
Độ phân giải siêu cao (cỡ vài nm)
Tốc độ chế tạo nhanh
Rẻ tiền
Dễ thực hiện trên diện rộng
Nhược điểm chính của Electron-beam lithography (EBL) là gì?
Độ phân giải thấp
Tốc độ chậm và chi phí cao
Không dùng được cho vi mạch
Không cần chân không
Ion-beam lithography (IBL) khác Electron-beam lithography (EBL) ở điểm nào?
Sử dụng chùm ion thay vì electron
Dùng ánh sáng UV
Dùng mask cứng
Không dùng chân không
Ứng dụng chính của Ion-beam lithography (IBL) là gì?
Khắc trực tiếp các lớp màng cứng
Tạo chấm lượng tử
Sản xuất pin mặt trời
Tạo vi mạch điện tử
Nanoimprint lithography (NIL) dựa trên cơ chế nào?
Nén khuôn cứng (stamp) vào lớp polymer mềm
Chiếu tia UV
Khắc plasma
Bay hơi nhiệt
Ưu điểm chính của Nanoimprint lithography (NIL) là gì?
Chi phí thấp, tốc độ nhanh
Độ phân giải thấp
Không chính xác
Không dùng được với polymer
Soft lithography sử dụng loại khuôn nào?
Thủy tinh
Kim loại
Polymer mềm (PDMS)
Ceramic
Ứng dụng chính của soft lithography là gì?
Tạo mẫu vi lưu (microfluidics)
Sản xuất chip CPU
Pin mặt trời
Composite nano
Quá trình “developing” trong lithography là gì?
Bước chiếu sáng
Bước hòa tan phần photoresist cần loại bỏ
Bước khắc plasma
Bước phủ nền
Quá trình “etching” trong lithography nhằm mục đích gì?
Hòa tan resist
Ăn mòn nền theo mẫu
Phủ lớp dẫn điện
Đo độ dày màng
“Lift-off process” dùng trong lithography để làm gì?
Tạo mẫu bằng cách loại bỏ resist sau khi phủ kim loại
Khắc plasma
Chiếu xạ electron
Đo độ dày màng
EUV lithography sử dụng ánh sáng có bước sóng khoảng:
193 nm
13.5 nm
100 nm
400 nm
EUV lithography được ứng dụng trong:
Chế tạo chip bán dẫn thế hệ 5 nm, 3 nm
Composite polymer
Nano sợi carbon
OLED
Một ưu điểm của lithography so với các phương pháp khác là:
Độ chính xác mẫu cực cao
Chi phí thấp
Không cần thiết bị quang học
Dễ thực hiện ở nhà máy nhỏ
Lithography KHÔNG phù hợp để:
Chế tạo vi mạch
Tạo mẫu diện tích cực lớn giá rẻ
Làm transistor nano
Vi lưu sinh học
Quang khắc (photolithography) giới hạn bởi:
Bước sóng ánh sáng
Loại kim loại phủ
Độ dày wafer
Thời gian xử lý
Phương pháp lithography nào có thể dùng cho bề mặt cong, linh hoạt?
Soft lithography
Photolithography
E-beam lithography
Ion-beam lithography
Lithography quan trọng trong ngành:
Điện tử – vi mạch
Hóa học xanh
Vật liệu xây dựng
Phun phủ (sputtering) là quá trình gì?
Nung chảy vật liệu rồi đổ khuôn
Bay hơi bằng laser
Bắn phá bề mặt bia bởi ion năng lượng cao để phóng ra nguyên tử và lắng đọng trên nền
Hòa tan vật liệu trong dung dịch rồi kết tủa
Ion nào thường được dùng trong phun phủ (sputtering)?
H₂⁺
Ar⁺
O₂⁻
N₂⁺
Quá trình sputtering diễn ra trong môi trường:
Chân không hoặc khí trơ
Không khí
Dung dịch nước
Plasma kim loại lỏng
DC sputtering phù hợp với vật liệu:
Dẫn điện
Cách điện
Polymer
Gốm
Trong phun phủ (sputtering) đối với vật liệu cách điện, thường sử dụng:
DC sputtering
RF sputtering
Arc discharge
Ball milling
Magnetron sputtering có đặc điểm chính:
Sử dụng từ trường để giữ electron gần bề mặt, tạo plasma bền hơn
Sử dụng laser để tăng nhiệt độ
Dùng dung dịch để hòa tan bia
Sử dụng ánh sáng UV
Reactive sputtering thường dùng để:
Tạo lớp phủ oxit, nitride từ bia kim loại
Tạo chấm lượng tử
Làm composite nano
Tạo lớp phủ polymer
HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) là cải tiến giúp:
Tăng ion hóa vật liệu bốc ra
Giảm tốc độ lắng đọng
Chỉ áp dụng cho polymer
Làm giảm mật độ plasma
Ưu điểm nổi bật của sputtering là gì?
Tạo màng mỏng bám dính tốt, đồng đều, tinh khiết
Rẻ tiền, dễ làm ở quy mô lớn
Không cần chân không
Không cần năng lượng
Thông số nào KHÔNG ảnh hưởng trực tiếp đến sputtering?
Áp suất khí Ar
Công suất plasma
Khoảng cách bia – nền
Màu sắc bia
Sputtering thường được dùng để tạo:
Màng mỏng kim loại, oxit, nitride
Bột nano dạng hạt
Ống nano carbon
Fullerene
Độ dày màng tạo bởi sputtering có thể kiểm soát nhờ:
Thời gian phún xạ và công suất
Màu sắc nền
Loại dung môi
Độ ẩm môi trường
Ứng dụng sputtering trong công nghệ năng lượng là:
Màng TiO₂, ITO trong pin mặt trời
Graphene
Phân bón nano
Composite cao su
Trong cảm biến khí, sputtering thường tạo màng:
ZnO, SnO₂
CNT
Fullerene
Graphene
Trong điện tử, sputtering dùng để chế tạo:
Mạch tích hợp, điện cực mỏng
Phân tử sinh học
Tế bào gốc
Chất xúc tác sinh học
Trong quang học, sputtering có thể tạo:
Lớp chống phản xạ, gương phản xạ cao
Chấm lượng tử phát quang
Sợi polymer
Fullerene
Plasma trong sputtering được tạo ra bởi:
Điện áp cao trong khí trơ
Ánh sáng UV
Laser xung
Phản ứng hóa học
Ion năng lượng cao trong sputtering chủ yếu tác động lên:
Photoresist
Target (bia)
Substrate (nền)
Lớp polymer
Bia trong sputtering thường là:
Kim loại, hợp kim, oxit
Polymer
Sinh học
Nước
Khi áp suất khí quá cao, sputtering sẽ:
Plasma yếu đi, giảm hiệu quả
Plasma mạnh hơn vô hạn
Không ảnh hưởng
Không tạo màng
Trong phun phủ (sputtering) khi tăng công suất plasma, tốc độ lắng đọng sẽ:
Tăng
Giảm
Không đổi
Reactive sputtering kết hợp thêm:
Khí O₂ hoặc N₂ vào plasma
Dung dịch axit
Siêu âm
Từ trường
Màng ITO (Indium Tin Oxide) dẫn điện trong suốt thường được tạo bằng:
Sputtering
Sol-gel
Hydrothermal
Arc discharge
Phun phủ thường được thực hiện trong điều kiện áp suất:
10⁻¹ – 10⁻³ Torr
1 atm
10 atm
100 Torr
Điểm hạn chế lớn của sputtering khi mở rộng sản xuất:
Chi phí thiết bị cao, tốc độ thấp
Không tạo được màng mỏng
Không dùng được kim loại
Không thể điều khiển độ dày
Arc discharge (hồ quang điện) là phương pháp dựa trên:
Chiếu tia laser
Phóng điện giữa hai điện cực trong khí trơ
Hòa tan dung dịch
Sử dụng sóng siêu âm
Môi trường thường dùng trong hồ quang điện (Arc discharge) để tạo CNT và fullerene là:
Không khí
Khí trơ (He, Ar)
H₂O
N₂O
Trong hồ quang điện (Arc discharge), nhiệt độ vùng plasma có thể đạt tới:
500 °C
~4000–6000 °C
100 °C
20 °C
Sản phẩm nano nổi tiếng tạo bằng arc discharge lần đầu:
Fullerene C₆₀
Graphene oxide
ZnO nanoparticle
PANi nanofiber
Ưu điểm chính của arc discharge:
Cho sản phẩm chất lượng cao (CNT, fullerene)
Rẻ tiền, dễ kiểm soát
Không cần khí trơ
Tốc độ thấp
Nhược điểm của arc discharge:
Khó kiểm soát kích thước, nhiều tạp sản phẩm phụ
Không tạo được CNT
Không tạo được fullerene
Không thể dùng điện cực carbon
Điện cực thường dùng trong hồ quang điện (Arc discharge) để tạo CNT:
Đồng
Carbon (graphite)
Vàng
Bạc
Trong hồ quang điện (Arc discharge) để tạo CNT một vách (SWCNT), cần thêm:
Xúc tác kim loại (Fe, Ni, Co)
Khí O₂
Dung môi nước
Không khí
Trong hồ quang điện (Arc discharge) để tạo CNT đa vách (MWCNT), có thể:
Dùng graphite tinh khiết không xúc tác
Dùng polymer
Dùng dung dịch sol-gel
Dùng laser ablation
Graphene có thể được thu bằng arc discharge trong môi trường:
Hydro hoặc khí trơ
Không khí
Nước muối
Dung dịch acid
