NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH BẠC NITRAT BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HUỲNH THỊ MỸ LINH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH BẠC NITRAT BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số :604427 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng – Năm 2013 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Phản biện 1: TS Trần Mạnh Lục Phản biện 2: PGS TS Lê Thị Liên Thanh Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 21 tháng năm 2013 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin- Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Từ lâu loài người biết đến tác dụng sát khuẩn mạnh bạc, chén bát, thìa nĩa, nồi niêu người La Mã cổ, vua chúa phong kiến, chứng minh điều Trong chiến tranh giới thứ nhất, người ta chí cịn sử dụng sản phẩm từ bạc để điều trị nhiễm trùng trước thuốc kháng sinh đời Tuy nhiên, tác dụng bạc không ứng dụng rộng rãi giá thành cao Những năm gần đây, công nghệ nano đời, người chế tạo bạc kích thước nano, ứng dụng bạc đưa lên tầm cao Nghiên cứu kích thước nano (từ đến 100 nm), hoạt tính sát khuẩn bạc tăng lên khoảng 50000 lần so với bạc dạng khối, gam bạc nano sát khuẩn cho hàng trăm mét vuông chất [23] Điều giúp cho khối lượng bạc sử dụng sản phẩm giảm mạnh, nên tỷ trọng bạc giá thành trở nên không đáng kể Sở dĩ nano bạc nghiên cứu ứng dụng vào việc kháng khuẩn bạc có tính kháng khuẩn mạnh không gây tác dụng phụ, không gây độc cho người vật nuôi nhiễm lượng nano bạc nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ nhỏ 100 ppm), khơng gây nhiễm mơi trường Chính vậy, giới khoa học đầu tư nghiên cứu tổng hợp nano bạc để phục vụ cho ứng dụng y học, tượng vi khuẩn kháng kháng sinh ngày phổ biến ngày Bằng cách mà chúng lại diệt vi khuẩn? Cho tới nay, chế kháng vi sinh vật nano bạc thực chưa hiểu biết rõ ràng Tuy nhiên nghiên cứu rằng, tất vi khuẩn sử dụng enzyme lớp “phổi hóa học” để chuyển hóa oxy Các ion bạc phân hủy enzyme ngăn chặn trình hút oxy Tác động làm chết tất vi khuẩn, tiêu diệt chúng vòng vài phút Ngồi ra, hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào tế bào, kết hợp với enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua phosphate gây bất hoạt enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào Điều chế bạc nano có nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp hóa học xem rẻ tiền rủi ro Tăng cường mối quan tâm đến vấn đề môi trường, đề tài này, hướng đến phương pháp tổng hợp hạt nano bạc cách sử dụng chất chiết xuất từ thực vật Quá trình điều chế hạt nano lành tính, khơng sử dụng hóa chất độc hại Cây bàng – tên khoa học Terminalia catappa L, thuộc họ Bàng Combretaceae Trên giới việc nghiên cứu bàng dần trọng Tính đến nay, có hàng trăm cơng trình nghiên cứu bàng bao gồm lĩnh vực chiết tách, xác định thành phần hóa học hợp chất hữu cơ, ứng dụng công nghệ thực phẩm công nghệ dược phẩm Cây bàng biết đến từ lâu giá trị điều trị nghiên cứu nhiều chống ung thư, điều trị lão hóa da, kích ứng, tăng sắc tố dị ứng, hen phế quản trẻ em, giảm đau chống viêm, chúng có hoạt tính kháng khuẩn chống lại loài corynebacteria, tụ cầu, liên cầu khuẩn, vi khuẩn ruột, Escherichia, Salmonela Shigela Ở Việt Nam, bàng dễ trồng, phát triển tốt có mặt hầu hết địa bàn nước Người dân từ xưa dùng bàng để chữa cảm sốt, làm mồ hôi, chữa tê thấp lỵ Dùng búp non phơi khô, tán bột rắc trị ghẻ, sắc đặc ngậm trị sâu Bên cạnh đó, dùng vỏ thân bàng dạng thuốc sắc uống trị lỵ tiêu chảy, rửa vết loét, vết thương Đặc biệt, nhựa non trộn với dầu hạt bơng nấu chín thứ thuốc để chữa bệnh hủi Hạt nấu chín uống dùng để chữa cầu máu [3] Đây vấn đề đáng quan tâm nghiên cứu nhằm góp phần quy hoạch, khai thác, chế biến ứng dụng sản phẩm bàng cách có hiệu quả, khoa học Với lý trên, chọn đề tài nghiên cứu với nội dung "Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nước Bàng" Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình tổng hợp hạt nano bạc từ dịch chiết nước bàng - Đưa phương pháp tổng hợp nano bạc phương pháp hóa học xanh Đối tượng phạm vi nghiên cứu Lá bàng (Leaves of Terminalia catappa L) thu hái thành phố Đà Nẵng Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết - Thu thập thông tin tài liệu liên quan đến đề tài - Xử lý thông tin lý thuyết để đưa vấn đề cần thực trình thực nghiệm - Phương pháp chiết tách - Phương pháp xác định thông số hóa lý - Phương pháp phân tích cơng cụ: phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis), phương pháp phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR), phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS - Phương pháp đo TEM, EDX, XRD Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Nghiên cứu giúp hiểu biết rõ phương pháp điều chế hạt nano bạc phương pháp hóa học, lành tính, độc hại - Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có nhiều nước ta bàng, để tổng hợp hạt nano bạc Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu (4 trang), kết luận kiến nghị (2 trang) 38 tài liệu tham khảo, luận văn gồm có bảng, 34 hình chương sau: Chương – Tổng quan (22 trang) Chương – Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu (16 trang) Chương – Kết thảo luận (26 trang) CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NANO 1.1.1 Khái niệm nguồn gốc công nghệ nano 1.1.2 Vật liệu nano 1.1.3 Cơ sở khoa học công nghệ nano 1.1.4 Ứng dụng vật liệu nano 1.1.5 Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano a Phương pháp từ xuống (top-down) b Phương pháp từ lên (bottom-up) 1.2 HẠT NANO BẠC 1.2.1 Giới thiệu bạc kim loại 1.2.2 Đặc tính kháng khuẩn bạc 1.2.3 Giới thiệu hạt nano bạc 1.2.4 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc a Phương pháp vật lý b Các phương pháp hóa học c Các phương pháp sinh học 1.2.5 Ứng dụng nano bạc 1.3 TỔNG QUAN VỀ CÂY BÀNG 1.3.1 Đặc điểm bàng 1.3.2 Phân bố, sinh học sinh thái 1.3.3 Thành phần hóa học 1.3.4 Tác dụng dược lý - công dụng CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 2.1.1 Nguyên liệu Lá bàng tươi, thu hái thành phố Đà Nẵng Cách lấy mẫu: Hái bàng tươi, xanh, không bị sâu mọt, không bị đỏ Làm lá, để khô cắt nhỏ 2.1.2 Dụng cụ hóa chất a Dụng cụ thiết bị b Hóa chất 2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HĨA LÝ 2.2.1 Xác định độ ẩm 2.2.2 Xác định hàm lượng tro 2.2.3 Xác định hàm lượng kim loại 2.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT LÁ BÀNG 2.3.1 Khảo sát thời gian chiết 2.3.2 Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng 2.4 ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ NHĨM CHẤT CHÍNH TRONG DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG 2.4.1 Xác định định tính nhóm hợp chất có bàng a Định tính nhóm chất tanin b Định tính nhóm chất flavonoid c Định tính nhóm chất saponin d Định tính nhóm chất alkaloid 2.4.2 Đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR) 2.5 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC 2.5.1 Khảo sát nồng độ dung dịch bạc nitrat 2.5.2 Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết 2.5.3 Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc 2.5.4 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc 2.5.5 Khảo sát thời gian tạo nano bạc 2.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HẠT NANO BẠC 2.6.1 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 2.6.2 Phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS) 2.6.3 Phổ tán sắc lượng tia X (XRD) 2.6.4 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 2.7 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM Tồn quy trình thực nghiệm nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nước bàng thể hình 2.5 Lá bàng tươi Xử lý Xác định thơng số hóa lý Độ Hàm Hàm ẩm lượng lượng kim loại tro Mẫu nguyên liệu Chiết Khảo sát tỉ lệ R/L Dịch chiết tối ưu + dd AgNO3 Nghiên cứu hạt nano bạc Khảo sát thời gian chiết Tổng hợp hạt nano bạc Định danh thành phần hóa học Khảo sát nồng độ dung dịch AgNO3 Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết Khảo sát pH môi Đo Đo XRD Đo TEM EDX trường tạo nano Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc Khảo sát thời gian tạo nano bạc Hình 2.5 Sơ đồ trình thực nghiệm CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HĨA LÍ 3.1.1 Xác định độ ẩm Độ ẩm trung bình mẫu bàng tươi 72,302 % Với độ ẩm này, không bảo quản nguyên liệu thời gian dài mà thu hái xử lý mẫu buổi thí nghiệm 3.1.2 Xác định hàm lượng tro Hàm lượng tro trung bình mẫu bàng thấp, chiếm 3,19 % khối lượng 3.1.3 Khảo sát hàm lượng kim loại Kết đo trình bày bảng 3.3 Bảng 3.3 Kết xác định hàm lượng kim loại bàng Tên Đơn Kết Quyết định Phương số 867/1998/ TT vị thử pháp QĐ-BYT tiêu tính nghiệm (mg/kg) Fe TCVN 6177: 1996 mg/L 1,702 (-) Pb TCVN 6193: 1996 mg/L 0,0691 Cu TCVN 6193: 1996 mg/L 0,4393 30 Ni TCVN 6193: 1996 mg/L 0,0617 5 Al TCVN 6657: 2000 mg/L 0,0847 (-) Ghi chú: (-): không quy định 11 Mật độ 0,14 0,12 0,1 quang 0,08 A 0,0 0,0 0,0 10 15 20 Khối lượng bàng (gam) Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ rắn/lỏng đến trình tạo nano bạc  Nhận xét: Từ hình 3.2 cho thấy tỉ lệ rắn/lỏng khoảng 10g/200 ml mật độ quang đo cao (A max = 0,1215), nghĩa lượng nano bạc tạo thành tốt tiếp tục tăng khối lượng mẫu bàng giá trị mật độ quang giảm Có thể giải thích sau: khối lượng mẫu bàng vượt 10 gam chất chiết nhiều làm hạt nano bạc tạo nhanh, dễ keo tụ lại, hạt tạo thành có kích thước lớn gây giảm mật độ quang Vì vậy, tỉ lệ rắn lỏng thích hợp khoảng 10g/200ml 3.3 KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ NHĨM CHẤT CHÍNH TRONG DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG Tiến hành chưng ninh mẫu bàng với thông số cố định: - Thời gian chiết: 10 phút - Tỉ lệ rắn/lỏng: 10,00 gam mẫu bàng /200ml nước cất Lọc lấy dịch chiết, tiến hành định danh thành phần hóa học dịch chiết bàng 3.3.1 Xác định định tính nhóm hợp chất bàng a Định tính nhóm chất tanin * Cách tiến hành: Chuẩn bị ống nghiệm - Ống nghiệm : lấy ml dịch chiết, thêm giọt dung dịch FeCl3 12 - Ống nghiệm 2: lấy ml dịch chiết, thêm giọt dung dịch chì axetat Pb(CH3COO)2 10% - Ống nghiệm 3: lấy 10 ml dịch chiết, thêm ml fomon ml HCl đậm đặc Nếu thấy xuất kết tủa lọc bỏ kết tủa, thêm vào dịch lọc natri axetat dư, thêm giọt dung dịch FeCl3 * Kết quả: - Ống nghiệm 1: xuất tủa màu xanh đen Như dịch chiết chứa nhóm chất tanin flavonoid hai, nhóm chất flavonoid có phản ứng với dung dịch muối sắt - Ống nghiệm 2: xuất kết tủa - Ống nghiệm 3: không thấy xuất kết tủa Như qua thí nghiệm kết luận: dịch chiết bàng chứa nhóm chất tanin thủy phân b Định tính nhóm chất flavonoid * Cách tiến hành: Chuẩn bị ống nghiệm lọ chứa dung dịch amoniac đặc - Ống nghiệm: lấy ml dịch chiết, thêm bột Mg kim loại, nhỏ giọt dung dịch HCl đặc, để yên 1- phút - Nhỏ giọt dịch chiết lên giấy lọc, hơ khô để lên miệng lọ amoiac đặc mở nút Quan sát màu vết dịch chiết * Kết quả: - Ống nghiệm: dung dịch chuyển từ màu vàng sang đỏ - Vết dịch chiết có màu vàng đậm Như vậy, qua thí nghiệm, kết luận dịch chiết bàng có nhóm chất flavonoid c Định tính nhóm chất saponin * Cách tiến hành: chuẩn bị ống nghiệm 13 - Ống nghiệm 1: lấy ống nghiệm ml dịch chiết, lắc mạnh phút Để yên quan sát tượng tạo bọt - Ống nghiệm 2: lấy ml dịch chiết, nhỏ thêm giọt H2SO4 đặc * Kết quả: - Ống nghiệm 1: dịch chiết tạo bọt cột bọt cao, bền vững 14 phút, sơ kết luận dịch chiết bàng có chứa saponin - Ống nghiệm 2: xuất màu đỏ-tím Như vậy, dịch chiết bàng có chứa saponin d Định tính nhóm chất alkaloid * Cách tiến hành: chuẩn bị ống nghiệm Lấy ml dịch chiết, thêm vào thuốc thử Bouchardat, quan sát ống nghiệm * Kết quả: Sau thêm thuốc thử Bouchardat, không thấy xuất kết tủa (màu nâu đỏ nâu) Như vậy, bàng khơng chứa nhóm chất alkaloid 3.3.2 Đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR) Tiến hành dịch chiết máy cô quay chân không Phần cao bàng thu sau cô, đem đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier FTIR Trung tâm phân tích Hải quan Đà Nẵng (hình 3.4) Hình 3.4 Phổ FTIR dịch chiết bàng 14  Nhận xét: Từ phổ FTIR ta thấy xuất hiện: Pic: 1640 cm-1 : dao động hóa trị nhóm cacbonyl C=O Pic: 667 cm-1: dao động biến dạng C-H vòng thơm Pic: 3459 cm-1: dao động hố trị nhóm OH Pic: 1083 cm-1: dao động hóa trị C-O nhóm -C-OH Pic: 1383 cm-1: dao động biến dạng nhóm OH Như dịch chiết bàng có chứa nhóm chức hydroxyl – OH, vịng thơm, nhóm cacbonyl (C=O) phù hợp với kết định tính: dịch chiết bàng có nhóm chất saponin, tanin, flavonoid 3.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC 3.4.1 Khảo sát nồng độ dung dịch bạc nitrat Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thông số sau: - Thời gian tạo nano bạc: 30 phút - Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phịng - Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 : ml / 30 ml - Môi trường pH = 4,9 - Nồng độ dung dịch AgNO3: C = 0,5mM, 1mM, 2mM, 3mM, 4mM, 5mM Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc vào nồng độ dung dịch AgNO3 biểu diễn hình 3.6 15 0.400 0,3766 0.35 0,3725 0.30 0,3390 0.25 0,2289 0.20 A 0.15 0,1302 0.10 0,1085 0.05 0.000 384.0 400 420 440 460 480 500.0 nm Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch AgNO3 đến q trình tạo nano bạc : mẫu có nồng độ 0,5 mM, : mẫu có nồng độ 2,0 mM, : mẫu có nồng độ 1,0 mM : mẫu có nồng độ 3,0 mM : mẫu có nồng độ 4,0 mM, : mẫu có nồng độ 5,0 mM Nhận xét: Từ hình 3.6 cho thấy nồng độ dung dịch AgNO3 tăng dần từ 0,5 mM đến mM giá trị mật độ quang tăng dần, nghĩa lượng nano bạc tổng hợp tăng, đạt giá trị lớn với nồng độ 4mM Ở nồng độ 5mM, giá trị mật độ quang giảm giải thích: nồng độ này, hạt nano bạc tạo có kích thước lớn, dễ bị keo tụ Trong q trình bảo quản dung dịch hạt nano bạc, chúng tơi thấy xuất tụ bạc mẫu 3, 4, 5, 6, nghĩa hạt nano bạc  tạo thành nồng độ dung dịch AgNO3 2mM, 3mM, 4mM, 5mM không bền Như vậy, chọn giá trị nồng độ dung dịch AgNO3 tối ưu C = 1mM, đảm bảo giá trị mật độ quang cao (Amax = 0,1302) dung dịch hạt nano bạc tổng hợp bền, không bị keo tụ 16 3.4.2 Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết bàng Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thơng số sau: - Thời gian tạo nano bạc: 30 phút - Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng - Nồng độ dung dịch AgNO3: mM - Thể tích dung dịch AgNO3 mM: 30ml - Mơi trường pH = 4,9 - Tỉ lệ thể tích dịch chiết: x = ml, 2ml, ml, ml, ml Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc vào tỉ lệ thể tích dịch chiết biểu diễn hình 3.8 0.150 0.14 0.12 0,1302 0,1243 0.10 0,1153 0.08 A 0,0647 0,0508 0.06 0.04 0.02 0.000 384.0 400 420 440 nm 460 480 500.0 Hình 3.8 Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích dịch chiết đến trình tạo nano bạc : mẫu ml dịch chiết, : mẫu ml dịch chiết, : mẫu ml dịch chiết : mẫu ml dịch chiết : mẫu ml dịch chiết  Nhận xét: Từ hình 3.8 cho thấy tỉ lệ thể tích dịch chiết bàng tăng dần từ 1ml đến 2ml giá trị mật độ quang đo có giá trị cao V = ml, nghĩa lượng nano bạc tổng hợp tốt Nếu tiếp tục tăng thể tích dịch chiết giá trị mật độ quang giảm, giải thích ngun nhân tăng thể tích dịch chiết 17 tăng dẫn đến tăng kích thước hạt tăng độ tụ hạt nano bạc làm giảm mật độ quang.Trong trình bảo quản dung dịch hạt nano bạc, chúng tơi không thấy xuất tụ bạc mẫu Như vậy, chúng tơi chọn giá trị thể tích dịch chiết bàng tối ưu V = ml, đảm bảo giá trị mật độ quang cao (Amax = 0,1302) dung dịch hạt nano bạc tổng hợp không bị keo tụ 3.4.3 Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thông số sau: - Thời gian tạo nano bạc: 30 phút - Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng - Nồng độ dung dịch AgNO3: mM - Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = ml / 30ml - Đối với thông số pH môi trường, biến thiên: a = 4, 5, 6, 7, 8, Kết khảo sát phụ thuộc q trình tạo nano bạc vào pH mơi trường biểu diễn hình 3.10 1.00 0.8970 0.8 0.8964 0.8202 0.7606 0.6 A 0.4 0.2 0.1302 0.00 384.5 0.0116 400 420 440 460 480 500.0 nm Hình 3.10 Ảnh hưởng pH đến trình tạo nano bạc : mẫu pH = 4, : mẫu pH = 5, : mẫu pH = : mẫu pH = 4, : mẫu pH = 5, : mẫu pH = 18  Nhận xét: Từ hình 3.10 cho thấy pH tăng dần từ đến giá trị mật độ quang đo tăng dần đạt giá trị cao pH = 7, nghĩa lượng nano bạc tổng hợp tốt Nếu tiếp tục tăng giá trị pH giá trị mật độ quang giảm dần, giải thích: mơi trường có pH lớn 7, lượng bạc tạo thành nhanh, dẫn đến tượng bị keo tụ, hạt nano bạc tổng hợp có kích thước lớn, làm giảm mật độ quang Như vậy, chọn giá trị pH môi trường 7, đảm bảo giá trị mật độ quang cao (A max = 0,8970) dung dịch hạt nano bạc tổng hợp bền, không bị keo tụ 3.4.4 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc Chúng tiến hành thí nghiệm với thơng số cố định sau: - Thời gian tạo nano bạc: 30 phút - Nồng độ dung dịch AgNO3: - Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = ml / 30ml - pH môi trường : - Nhiệt độ,T = 30oC, 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc vào nhiệt độ biểu diễn hình 3.12 1.00 0.9519 0.9382 0.9 70 0.8 0.9263 0.9158 0.8785 0.8291 80 0.7 60 0.6 50 40 A 30 0.5 0.4 0.3 0.2 0.13 384.0 390 400 410 420 430 440 nm 450 460 470 480 490 500.0 Hình 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tạo nano bạc : mẫu có nhiệt độ 30oC, : mẫu có nhiệt độ 40oC : mẫu có nhiệt độ 50oC, : mẫu có nhiệt độ 60oC 19 : mẫu có nhiệt độ 70oC, : mẫu có nhiệt độ 80oC  Nhận xét: Từ hình 3.12 cho thấy nhiệt độ tăng dần từ 30oC đến 70oC giá trị mật độ quang đo tăng dần, nghĩa lượng nano bạc tổng hợp tăng, đạt giá trị lớn với nhiệt độ 70oC Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ, giá trị mật độ quang giảm Có thể giải thích, nhiệt độ lớn 70 oC lượng nano bạc tạo nhanh, dễ bị keo tụ, hạt có kích thước lớn, làm giảm mật độ quang Như vậy, chọn giá trị nhiệt độ tạo nano bạc 70 oC, đảm bảo giá trị mật độ quang cao (Amax = 0,9519) dung dịch hạt nano bạc tổng hợp bền, không bị keo tụ 3.4.5 Khảo sát thời gian tạo nano bạc Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thơng số sau: - Nồng độ dung dịch AgNO3: mM - Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = ml / 30ml - pH môi trường: Nhiệt độ tạo nano bạc: 70oC -Thời gian tạo nano bạc: t = 30, 60, 120, 180, 240, 300, 360 (phút) Kết khảo sát phụ thuộc trình tạo nano bạc vào thời gian biểu diễn hình 3.14 0.96 0.9336 0.9 0.8972 0.8903 0.9195 0.8562 0.8514 0.8383 0.8 360 0.7 60 300 120 180 30 0.6 A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.12 384.5 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500.0 nm Hình 3.14 Ảnh hưởng thời gian đến trình tạo nano bạc 20 : mẫu 30 phút, : mẫu 60 phút, : mẫu 120 phút : mẫu 180 phút, : mẫu 240 phút, : mẫu 300 phút : mẫu 360 phút  Nhận xét: Từ hình 3.14 cho thấy thời gian tạo nano bạc tăng dần giá trị mật độ quang đo tăng dần Có thể giải thích thời gian lâu chất dịch chiết khử lượng ion Ag+ với mức độ lớn mà khơng làm tăng kích thước hạt để tạo lượng nano bạc nhiều, dẫn đến giá trị mật độ quang tăng 3.5 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA HẠT NANO BẠC Keo nano bạc tổng hợp từ dung dịch AgNO với tác nhân khử dịch chiết nước bàng điều kiện tối ưu khảo sát đặc tính hóa lý TEM, EDX Viện vệ sinh dịch tễ - Số Yersin – Hai Bà Trưng – Hà Nội FTIR, XRD Trung tâm phân tích Hải quan Đà Nẵng Kết khảo sát trình bày hình 3.15, 3.16, 3.17, 3.18 Hình 3.15 Ảnh TEM mẫu nano bạc tổng hợp 21 Hình 3.16 Phổ FTIR hạt nano bạc tổng hợp Hình 3.17 Phổ EDX mẫu nano bạc tổng hợp Hình 3.18 Phổ XRD mẫu nano bạc tổng hợp 22  Nhận xét: Từ hình 3.15 cho thấy, hạt nano bạc tổng hợp từ dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết nước bàng có dạng hình cầu với kích thước từ 9,25 nm đến 26 nm Phổ FTIR hạt nano bạc có pic tương ứng với pic phổ FTIR dịch chiết bàng Như vậy, bề mặt hạt nano bạc phủ lớp màng chất hữu có tác dụng bảo vệ hạt nano bạc khơng cho kết tụ Ngồi ra, phổ phân tích ngun tố EDX cho thấy, thành phần hạt nano bạc thu bạc Phân tích phổ nhiễu xạ tia X - XRD hạt nano bạc cho thấy, có xuất pic đặc trưng với góc 38,14; 44,49; 64,57 tương ứng với mạng 111, 200, 220 tinh thể bạc Như vậy, kết phân tích hóa lý khẳng định q trình tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết nước bàng 3.5 CƠ CHẾ TẠO NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG Dựa kết phân tích định tính: bàng có chứa nhóm chất saponin, tanin, flavonoid ( chẳng hạn chất: kamferol, quercetin, punicalin, tercatin,…) chất khử chứa nhóm chức –OH, C=O Trên sở đó, chúng tơi đề nghị chế có cho q trình khử ion bạc từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nước bàng hình 3.19 Cơ chế cho thấy hợp chất nhóm phenol (dạng enol) đóng vai trị oxi hóa để chuyển thành dạng keto: Dạng enol Ag+ + e dạng keto + 2e + 2H+ Ag (1) (2) Vì pH thấp, nồng độ H+ lớn, (1) chuyển sang trái, nên khả phản ứng oxi hóa Ag+ Ag giảm Khi pH tăng (1) chuyển sang phải, tốc độ phản ứng oxi hóa Ag+ Ag tăng, lượng 23 nano bạc tổng hợp nhiều Cơ chế phản ứng phù hợp với kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình tạo nano bạc Hình 3.19: Cơ chế tạo nano bạc từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nước bàng [22] KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Xác định số tiêu hóa lí bàng * Độ ẩm bàng: 72,302% Không thể bảo quản bàng tươi thời gian dài mà phải sử dụng sau thu hái * Hàm lượng tro bàng: 3,19% * Hàm lượng kim loại bàng: thấp, nằm khoảng cho phép Định danh thành phần hóa học dịch chiết bàng - Dịch chiết bàng chứa nhóm chất saponin, flavonoid, tanin thủy phân Các điều kiên tối ưu để chiết bàng * Thời gian chưng ninh : 10 phút 24 * Tỉ lệ khối lượng bàng / thể tích nước : 10 gam / 200 ml Các yếu tố tối ưu để tổng hợp hạt nano bạc * Nồng độ dung dịch AgNO3: 1mM * Tỉ lệ thể tích dịch chiết so với thể tích dung dịch AgNO3 mM: ml / 30 ml * pH môi trường tạo nano bạc: * Nhiệt độ tạo nano bạc: 70oC * Thời gian tạo nano bạc: thời gian dài khả tạo nano bạc tốt Kết khảo sát đặc tính hạt nano bạc Từ kết đo TEM, FTIR, EDX, XRD, khẳng định hạt nano bạc tổng hợp từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết nước bàng có dạng hình cầu với kích thước từ 9,25 nm đến 26 nm, hạt nano bạc tổng hợp tinh khiết Kiến nghị: Cây bàng loại thực vật có hầu hết địa bàn nước ta, chúng dễ trồng phát triển tốt, có nhiều ứng dụng y học dân gian Chúng mong muốn tạo điều kiện để tiếp tục mở rộng nghiên cứu cách toàn diện: nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết phận khác bàng vỏ, rễ, nhằm phát triển hướng mới, tổng hợp vật liệu nano vốn đa ứng dụng đời sống phương pháp hóa học lành tính, khơng gây độc hại người môi trường