Tổng hợp nano cu2o cu alginate và khảo sát khả năng kháng nấm neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu trên cây thanh long

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề	Tổng Hợp Nano Cu2O-Cu/Alginate Và Khảo Sát Khả Năng Kháng Nấm Neoscytalidium Dimidiatum Gây Bệnh Đốm Nâu Trên Cây Thanh Long
Tác giả	Nguyễn Duy Thắng
Người hướng dẫn	TS. Bùi Duy Du
Trường học	Học viện Khoa học và Công nghệ
Chuyên ngành	Hóa vô cơ
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	3,86 MB

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Duy Thắng TỔNG HỢP NANO CU2O-CU/ALGINATE VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM NEOSCYTALIDIUM DIMIDIATUM GÂY BỆNH ĐỐM NÂU TRÊN CÂY THANH LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỌC Thành phố Hồ Chí Minh- 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Duy Thắng TỔNG HỢP NANO CU2O-CU/ALGINATE VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM NEOSCYTALIDIUM DIMIDIATUM GÂY BỆNH ĐỐM NÂU TRÊN CÂY THANH LONG Chuyên ngành: Hóa vô Mã số: 8440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hướng dẫn : TS Bùi Duy Du Thành phố Hồ Chí Minh- 2021 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Bùi Duy Du Các nội dung nghiên cứu, kết quả đề tài là trung thực, chưa được công bố ở các đề tài cùng cấp và các công trình khoa học tương tự Tp Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2021 Học viên cao học Nguyễn Duy Thắng i Lời cảm ơn Để hoàn thành luân văn này, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: TS Bùi Duy Du, thầy đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện cho về sở vật chất, thiết bị và địa điểm để thực hiện và hoàn thành luận văn NCS Lê Nghiêm Anh Tuấn, thầy đã giúp đỡ và hướng dẫn quá trình làm thí nghiệm và hoàn thiện nội dung luận văn Trung tâm sinh học và vật liệu mới – Viện Khoa học Vật Liệu ứng dụng, phòng thí nghiệm trọng điểm về Công nghệ Tế bào Thực vật – Viện Sinh học nhiệt đới, đã cung cấp sở hạ tầng, trang thiết bị giúp thực hiện các thí nghiệm Học viện Khoa học và Công nghệ – Viên Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hỗ trợ tạo mọi điều kiện giúp hoàn thành tốt chương trình đào tạo Thạc sĩ và hoàn thành luận văn này Các bạn học viên lớp cao học Hóa vô và Hóa phân tích khóa 2017A và 2017B đã động viên giúp đỡ suốt hóa trình học tập cũng thực hiện luận văn ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/ từ viết tắt Thuật ngữ đầy đủ PDA Potato dextrose agar TEM Transmission electron microscopy Môi trường ni cấy vi sinh vật, nấm meo Kính hiển vi điện tử truyền qua XRD X-Ray diffraction Nhiễu xạ tia X FT-IR UV-Vis Fourier transform infrared spectroscopy Ultraviolet-visible spectroscopy Quang phổ hồng ngoại biến đổi fourier Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến EDX Energy-dispersive X-ray Phổ tán xạ lượng tia X EDTA CTAB PAAM Polymer Allylamine Chất ổn định 10 AAM Allylamine Chất ổn định 11 DMF Dimethyl formamide Dung môi hữu 12 FA Formamide Dung môi hữu Ethylenediaminetetraacetic acid Cetyltrimethylammonium bromid Ý nghĩa Chất ổn định Chất ổn định iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các công nghệ khác sử dụng cho việc điều chế hạt nano Cu2O 14 Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ alginate đến kích thước hạt nano Cu2O-Cu 41 Bảng 3.2 Độc tính cấp LD50 qua đường miệng chuột của chế phẩm nano Cu2O Cu/alginate 47 Bảng 3.3 Tỷ lệ nhạy cảm của chuột với chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate 48 Bảng 3.4 Sự thay đổi khối lượng thể và phản ứng nhạy cảm da 48 Bảng 3.5 Hiệu lực ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum của chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate 51 Bảng 3.6 Tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh đốm nâu long thí nghiệm điều kiện nhà lưới 53 Bảng 3.7 Hiệu lực phòng trừ bệnh đốm nâu cành long ở thí nghiệm điều kiện nhà kính 54 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Đặc trưng cấu trúc của alginate Hình 1.2 Mơ hình tạo gel của alginate với ion hóa trị Hình 1.3 Triệu chứng bệnh đớm nâu dây, quả long nấm Neoscytalidium dimidiatum gây Hình 1.4 Hình ảnh chụp hạt nano đờng tương tác lên tế bào vi khuẩn, phá vỡ cấu trúc màng của tế bào vi khuẩn tiêu diệt chúng .9 Hình 1.5 Cơ chế phịng trừ vi sinh vật của CuO Cu2O (Surapaneni Meghana et al, 2013) 10 Hình 1.6 Đợc tính của chất hợp chất kim loại nano so với ḿi kim loại của (Nguồn: Olesja Bondarenko cs, 2013) 17 Hình 2.1 Quy trình điều chế vật liệu Cu2O-Cu/alginate 21 Hình 2.2 Thiết bị kính hiển vi điện tử truyền qua JEM 1400; JEOL - Nhật Bản 22 Hình 2.3 Sơ đờ nhiễu xạ của tia X tinh thể 23 Hình 2.4 Góc đỉnh phản xạ của tía X phụ thuộc kích thước hạt 24 Hình 2.5 Nhiễu xạ tia X (D8-ADVANCE, Brucker – Đức) 24 Hình 2.6 Thiết bị hồng ngoại FT–IR 8400S (Shimadzu - Nhật Bản) 25 Hình 2.7 Thiết bị UV- Vis Model V630, Jasco - Nhật Bản 27 Hình 2.8 Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao với hệ tán xạ lượng tia X (JSM-7610 - JEOL JED 2300 - Nhật Bản .27 Hình 2.9 Sự đổi màu dung dịch xanh của phức [Cu(NH3)4]2+ thành nâu đỏ quá trình khử Cu2+ thành Cu 30 Hình 3.1 Phổ UV-vis của alginate (a) phức [Cu(NH3)4]2+ dung dịch alginate (b) 37 Hình 3.2 Ảnh TEM phân bớ kích thước hạt của nano Cu2O-Cu phụ thuộc vào nồng độ Cu2+ 38 Hình 3.3 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của nano Cu2O-Cu phụ thuộc vào nồng độ chất khử .40 Hình 3.4 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt của nano Cu2O-Cu phụ thuộc vào nồng độ chất ổn định alginate 41 Hình 3.5 Phổ FT-IR của alginate nano Cu2O-Cu/alginate .43 v Hình 3.6 Giản đờ XRD của Alginate nano Cu2O-Cu/Alginate 40 44 Hình 3.7 Phổ EDX của chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate 44 Hình 3.8 Phổ UV-vis của phức alginate-Cu2+, nano Cu2O-Cu/Alginate .45 Hình 3.9 Sơ đờ mơ mô phản ứng tạo cấu trúc nano nhân-vỏ Cu@Cu2O 46 Hình 3.10 Sự thay đổi kích thước hạt nano Cu2O-Cu và phổ UV-vis của vật liệu theo thời gian 47 Hình 3.11 Sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum sau ngày 51 Hình 3.12 Đờ thị tương quan giữa nờng độ Cu của nano Cu2O-Cu/alginate đến hiệu lực ức chế nấm Neoscytalidium dimidiatum 52 Hình 3.13 Triệu chứng bệnh đớm nâu dây long thí nghiệm xử lý Cu2O-Cu/alginate 55 vi MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỤC LỤC vii MỞ ĐAU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .3 1.1 Vật liệu nano đồng, nano oxit đồng hiệu ứng kháng vi sinh vật gây bệnh thực vật 1.2 Rong nâu ứng dụng của axit alginic rong nâu làm chất điều hòa sinh trưởng thực vật ổn định dung dịch keo nano 1.3 Bệnh đốm nâu long 1.4 Cơ chế kháng vi sinh vật của nano Cu Cu2O .7 1.5 Tình hình nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Cu2O-Cu .11 1.6 Đợc tính của nano đờng và oxit đồng 14 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .18 2.2 Nội dung nghiên cứu 18 2.3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Vật liệu 19 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.2.1 Phương pháp tổng hợp nano Cu2O-Cu/alginate .19 2.3.2.2 Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .20 2.3.2.3 Phương pháp đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 22 2.3.2.4 Phương pháp đo phổ hồng ngoại (FT-IR) 24 2.3.2.5 Phương pháp đo phổ tử ngoại – khả kiến (UV-vis) 24 2.3.2.6 Phương pháp đo phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 26 Phương pháp xác định hàm lượng Cu nông sản phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử .26 2.3.2.7 2.3.3 Phương pháp thống kê xử lý số liệu .28 2.4 Thực nghiệm 28 2.4.1 Nghiên cứu tổng hợp nano Cu2O-Cu/alginate 28 vi 2.4.1.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của nờng đợ ion Cu2+ ban đầu đến kích thước hạt nano Cu2OCu/alginate 28 Thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ chất khử hydrazine đến kích thước hạt nano Cu2OCu/alginate 29 2.4.1.2 Thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ chất ổn định alginate đến kích thước hạt nano Cu2OCu/alginate 30 2.4.1.3 2.4.1.4 Đánh giá đợc tính cấp LD50 của nano Cu2O-Cu/alginate .30 2.4.2 Khảo sát in vitro hiệu lực kháng nấm Neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu long theo nồng độ của nano Cu2O-Cu/alginate 31 Khảo nghiệm hiệu lực phịng trừ bệnh đớm nâu long của chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate phương pháp khuếch tán đĩa thạch 31 2.4.2.1 Khảo nghiệm hiệu lực phịng trừ bệnh đớm nâu long của chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate nhà kính 32 2.4.2.2 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Tổng hợp nano Cu2O-Cu/ALGINATE 36 3.1.1 Ảnh hưởng nồng độ ion Cu2+ đến kích thước hạt nano Cu2O-Cu/alginate 36 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ chất khử hydrazine đến kích thước hạt nano Cu2O-Cu/alginate 38 3.1.3 Ảnh hưởng nồng độ alginate đến kích thước hạt nano Cu2O-Cu/alginate 39 3.2 Nghiên cứu tính chất đặc trưng của nano Cu2O-Cu/ALGINATE 41 3.2.1 Phổ FT-IR của nano Cu2O-Cu/alginate .41 3.2.2 Phổ XRD của nano Cu2O-Cu/alginate .42 3.2.3 Phổ tán xạ lượng tia X (EDX) của chế phẩm nano Cu2O-Cu/alginate .43 3.2.4 Phổ UV-vis của vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 44 3.2.5 Nghiên cứu sự thay đổi kích thước hạt của dung dịch keo nano Cu2O-Cu/Alginate 45 3.2.6 Đợc tính của nano Cu2O-Cu/alginate 46 3.2.6.1 Độc tính qua đường miệng .46 3.2.6.2 Độc tính qua đường tiếp xúc da 47 Hoạt tính kháng nấm neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu long của nano Cu2O-Cu/ALGINATE 49 3.3 Thí nghiệm khuếch tán đĩa thạch xác định hiệu lực kháng nấm phụ thuộc nồng độ Cu vật liệu nano Cu2O-Cu/alginate 49 3.3.1 3.3.2 Thí nghiệm điều kiện nhà lưới 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 4.1 Kết luận 55 4.2 Kiến nghị 55 vi

Ngày đăng: 12/06/2023, 14:18

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo

Loại

Chi tiết

1. Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) (2007) No Title.Fachinformation szentrum Karlsruhe, Ger. U.S. Dep. Commer. behalf United States

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Inorganic Crystal Structure Database (ICSD)

2. Sachin, S. Sawant, D. Bhagwat Ashok, and M. Mahajan Chandrashekhar."Synthesis of cuprous oxide (Cu 2 O) nanoparticles–a review." Журнал нано-та електронної фізики 8,№ 1 , 2016, : 01035-1

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Synthesis of cuprous oxide (Cu2O) nanoparticles–a review

3. LIU, Yingchi, et al. Minority carrier transport length of electrodeposited Cu2O in ZnO/Cu 2 O heterojunction solar cells. Applied physics letters, 2011, 98.16: 162105

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Minority carrier transport length of electrodepositedCu2O in ZnO/Cu"2"O heterojunction solar cells

5. Qian, Yong, et al. Synthesis of cuprous oxide (Cu 2 O) nanoparticles/graphene composite with an excellent electrocatalytic activity towards glucose. Int. J. Electrochem. Sci, 2012, 7.10: 10063- 10073

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Synthesis of cuprous oxide (Cu"2"O)nanoparticles/graphene composite with an excellent electrocatalyticactivity towards glucose

6. Poizot, P. L. S. G., et al. Nano-sized transition-metal oxides as negative- electrode materials for lithium-ion batteries. Nature, 2000, 407.6803: 496- 499

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Nano-sized transition-metal oxides as negative-electrode materials for lithium-ion batteries

7. Kondo, JunkoáN, et al. Cu 2 O as a photocatalyst for overall water splitting under visible light irradiation. Chemical Communications, 1998, 3: 357- 358

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Cu"2"O as a photocatalyst for overall water splittingunder visible light irradiation

8. Lefez, B.; lenglet, M. Photoluminescence of thin oxide layers on metallic substrates (Cu 2 O/Cu and ZnO/Zn). Chemical physics letters, 1991, 179.3:223-226

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Photoluminescence of thin oxide layers on metallicsubstrates (Cu"2"O/Cu and ZnO/Zn)

9. Mancier, Valérie; daltin, Anne-Lise; leclercq, Didier. Synthesis and characterization of copper oxide (I) nanoparticles produced by pulsed sonoelectrochemistry. Ultrasonics Sonochemistry, 2008, 15.3: 157-163

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Synthesis andcharacterization of copper oxide (I) nanoparticles produced by pulsedsonoelectrochemistry

10. Zhang, J., Liu, J., Peng, Q., Wang, X., & Li, Y.. Nearly monodisperse Cu2O and CuO nanospheres: preparation and applications for sensitive gas sensors. Chemistry of materials, 2006, 18(4), 867-871

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Nearly monodisperseCu2O and CuO nanospheres: preparation and applications for sensitivegas sensors. Chemistry of materials", 2006, "18

11. D. Rusjan, Copper in horticulture, In “Fungicides for Plant and Animal Diseases” (Eds. by D. Dhanasekaran, N. Thajuddin and A.Panneerselvam), published by Intech, Rijecka, Croatia, 2012, 257-278

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Copper in horticulture, In “Fungicides for Plant and AnimalDiseases”

12. K. Giannousi, G. Sarafidis, S. Mourdikoudis, A. Pantazaki, and C.Dendrinou-Samara, Selective synthesis of Cu 2 O and Cu/Cu 2 O NPs:antifungal activity to yeast saccharomyces cerevisiae and DNA interaction, Inorganic Chemistry, 2014, 53 (18), pp. 9657–9666

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Selective synthesis of Cu"2"O and Cu/Cu"2"O NPs:"antifungal activity to yeast saccharomyces cerevisiae and DNA interaction

13. L. Xiong, Z.-H. Tong, J.-J. Chen, L.-L. Li, and H.-Q. Yu, Morphology- dependent antimicrobial activity of Cu/Cu 𝑥 O nanoparticles, Ecotoxicology, 2015, 24 (10), pp. 2067–2072

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Morphology-dependent antimicrobial activity of Cu/Cu"𝑥"O nanoparticles

14. Bondarenko O, Juganson K, Ivask A, Kasemets K, Mortimer M, Kahru A, Toxicity of Ag, CuO and ZnO nanoparticles to selected environmentally relevant test organisms and mammalian cells in vitro: a critical review, Arch Toxicol, 2013, 87(7):1181-200, 2013

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Toxicity of Ag, CuO and ZnO nanoparticles to selected environmentallyrelevant test organisms and mammalian cells in vitro: a critical review

15. Cesar, G. G., Maria, V., Perez, L., Jorge, E. L., Marguerite, R., Marcelo, A.V., Influence of the extraction–purification conditions on final properties of alginates obtained from brown algae (Macrocystis pyrifera), International Journal of Biological Macromolecules, 2009, 44(4), 365–371

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Influence of the extraction–purification conditions on final propertiesof alginates obtained from brown algae (Macrocystis pyrifera

16. Dawczynski, C., Schubert, R., Jahreis, G., Amino acids, fatty acids, a dietary fibre in edible seaweed products, Food Chemistry, 2007, 103(3), 891–899

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Amino acids, fatty acids, adietary fibre in edible seaweed products

17. N. Sari-Chmayssem, S. Taha, H. Mawlawi, J. P. Guégan, J. Jeftić, T.Benvegnu, Extracted and depolymerized alginates from brown algae Sargassum vulgare of Lebanese origin: chemical, rheological, and antioxidant properties, J. Appl. Phyco. 28 (2016) 1915–1929

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Extracted and depolymerized alginates from brown algaeSargassum vulgare of Lebanese origin: chemical, rheological, andantioxidant properties

18. M. Sen, Effects of molecular weight and ratio of guluronic acid to mannuronic acid on the antioxidant properties of sodium alginate fractions prepared by radiation-induced degradation. Appl. Radiat. Isotopes. 69 (2011) 126–129

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Effects of molecular weight and ratio of guluronic acid tomannuronic acid on the antioxidant properties of sodium alginate fractionsprepared by radiation-induced degradation

19. L. H. Thanh, N. K. B. Tam, V. T. Nga, H. T. Thuy, T. V. Hai, H. T. Son, N. N. Quynh, N. T. H. Nga, Study on the possibility of using microorganisms as biological agents to control fungal pathogens Neoscytalidium dimidiatum causing disease of brown spots on the dragon fruit, J. Viet. Env. 2016, 8 (1), 41-44

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Study on the possibility of usingmicroorganisms as biological agents to control fungal pathogensNeoscytalidium dimidiatum causing disease of brown spots on the dragonfruit

20. H. Y. Run, L. L. Qiao, J. M. Jun, F. W. Feng, C. Jing. Fruit internal brown rot caused by Neoscytalidium dimidiatum on pitahaya in Guangdong province, China, Australasian Plant Dis. Notes, 2015, 10-13

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Fruit internal brownrot caused by Neoscytalidium dimidiatum on pitahaya in Guangdongprovince, China

21. Bui Duy Du, Lai Thi Kim Dung, Vo Nguyen Dang Khoa, Nguyen Duy Thang, Le Nghiem Anh Tuan, Chitinase-induced resistance against neoscytalidium dimidiatum on dragon trees: the effect of oligochitosan prepared by the heterogeneous degradation of chitosan with H 2 O 2 under hydrothermal conditions, Vietnam Journal of Chemistry, 2015, 53(2), 161- 165

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Chitinase-induced resistance againstneoscytalidium dimidiatum on dragon trees: the effect of oligochitosanprepared by the heterogeneous degradation of chitosan with H"2"O"2" underhydrothermal conditions