tổng hợp nano ag au bằng dịch chiết cây an xoa làm vật liệu xúc tác cho phản ứng chuyển hóa chất hữu cơ và kháng khuẩn

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP NANO AG, AU BẰNG DỊCH CHIẾT CÂY AN XOA LÀM VẬT LIỆU XÚC

TÁC CHO PHẢN ỨNG CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ VÀ KHÁNG KHUẨN

Giảng viên hướng dẫn: TS ĐOÀN VĂN ĐẠT Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH NGÂN Lớp: DHHC14A

MSSV: 18018561 Khóa: 2018 – 2022

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

113Monday, June 10, 20248:57:32 PM8:57:32 PM113Monday, June 10, 20248:57:32 PM8:57:32 PM113Monday, June 10, 20248:57:32 PM8:57:32 PM

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

113Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanMonday, June 10, 2024

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP NANO AG, AU BẰNG DỊCH CHIẾT CÂY AN XOA LÀM VẬT LIỆU XÚC

TÁC CHO PHẢN ỨNG CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ VÀ KHÁNG KHUẨN

Giảng viên hướng dẫn: TS ĐOÀN VĂN ĐẠT Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH NGÂN Lớp: DHHC14A

MSSV: 18018561 Khóa: 2018 – 2022

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 3

− Tổng hợp nano Ag, Au bằng dịch chiết cây An Xoa − Khảo sát các thông số tối ưu của quy trình tổng hợp nano

− Đặc trưng vật liệu thu được từ phương pháp XRD, TEM, SEM, FT – IR, EDX, DLS, ZETA

− Khảo sát khả năng làm xúc tác của phản ứng phân hủy chất hữu cơ − Khảo sát khả năng kháng khuẩn

3 Ngày giao khóa luận tốt nghiệp: 15/10/2021

4 Ngày hoàn thành khóa luận tốt nghiệp: Đợt 1, ngày 31/5/2022 5 Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS ĐOÀN VĂN ĐẠT

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô khoa Công Nghệ Hóa Học Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo điều kiện về cơ sở vật chất giúp em hoàn thành được khóa luận này Thầy cô đã truyền đạt rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm cho em trong suốt thời gian học tại trường Nó không chỉ là những thông tin cơ bản hỗ trợ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này mà còn là hành trang chuẩn bị cho tương lai của em

Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn TS Đoàn Văn Đạt, người đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và hướng dẫn em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này

Trong quá trình thực hiện khóa luận, cũng như hoàn thành báo cáo, vì chuyên môn và kinh nghiệm của em còn thiếu sót và cần cải thiện nên em không thể tránh khỏi những sai sót và còn nhiều hạn chế Kính mong quý thầy cô có những ý kiến đóng góp để em có thể hoàn thiện được tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022

Sinh viên thực hiện

(Ghi họ và tên)

Nguyễn Thanh Ngân

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

• Tổng hợp kết quả: Điểm bằng số: …… … Điểm bằng chữ:

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20.…

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 6

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…

Giảng viên phản biện

(Ký ghi họ và tên)

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 7

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu về công nghệ nano 2

1.1.1 Nguồn gốc hình thành của công nghệ nano 2

1.3.1 Từ trên xuống (Top Down) 5

1.3.2 Từ dưới lên (Bottom Up) 6

1.3.3 Từ dịch chiết thực vật – hóa học xanh 6

1.4 Kim loại Bạc (Ag) 7

1.4.1 Đặc điểm của Bạc 7

1.4.2 Khả năng xúc tác của nano Bạc 7

1.4.3 Khả năng kháng khuẩn của nano Bạc 8

1.4.4 Ứng dụng của nano Bạc 9

1.5 Kim loại Vàng (Au) 10

1.5.1 Đặc điểm của Vàng 10

1.5.2 Khả năng xúc tác của nano Vàng 11

1.5.3 Khả năng kháng khuẩn của nano Vàng 12

1.5.4 Ứng dụng của nano Vàng 12

1.6 Giới thiệu về vi khuẩn 14

1.6.1 Vi khuẩn Gram dương (Gr (+)) 14

1.6.2 Vi khuẩn Gram âm (Gr (-)) 14

1.7 Tổng quan về cây An Xoa 16

1.7.1 Giới thiệu về cây An Xoa 16

1.7.2 Phân bố 16

1.7.3 Phân loại 171132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 8

1.7.4 Thu hái và dùng làm dược liệu 19

1.7.5 Công dụng của cây An Xoa 19

1.9.1 Phương pháp đo quang phổ UV – VIS 20

1.9.2 Phương pháp đo nhiễu xạ tia X (XRD) 25

1.9.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại (FT – IR) 27

1.9.4 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (FE – SEM) 29

1.9.5 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua với độ phân giải cao (HR – TEM) 29

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 31

2.1 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 31

2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 31

2.1.2 Nội dung nghiên cứu 31

2.2 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị 31

2.2.1 Nguyên liệu 31

2.2.2 Hóa chất 31

2.2.3 Tính toán và pha chế hóa chất 32

2.2.4 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 33

2.3 Chuẩn bị dịch chiết cây An Xoa 33

2.4 Khảo sát các thông số tối ưu của quá trình tổng hợp nano Bạc 34

2.4.1 Khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch AgNO3 trong phản ứng tổng hợp nano Bạc 34

2.4.2 Khảo sát nhiệt độ tối ưu cho phản ứng tổng hợp nano Bạc 35

2.4.3 Khảo sát thời gian tối ưu cho phản ứng tổng hợp nano Bạc 35

2.4.4 Khảo sát nồng độ của dung dịch AgNO3 cho phản ứng tổng hợp nano Bạc 36

2.5 Khảo sát các thông số tối ưu của quá trình tổng hợp nano Vàng 37

2.5.1 Khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch HAuCl4.3H2O trong phản ứng tổng hợp nano Vàng 371132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 9

2.5.2 Khảo sát nhiệt độ tối ưu cho phản ứng tổng hợp nano Vàng 38

2.5.3 Khảo sát thời gian tối ưu cho phản ứng tổng hợp nano Vàng 38

2.5.4 Khảo sát nồng độ của dung dịch HAuCl4 cho phản ứng tổng hợp nano Vàng 39

2.6 Quy trình khảo sát tổng quát 40

2.7 Khảo sát khả năng làm xúc tác của các hạt nano Vàng và Bạc 40

2.7.1 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 4-nitrophenol khi có xúc tác nano Bạc, nano Vàng 40

2.7.2 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và methylene blue khi có xúc tác nano Bạc, nano Vàng 41

2.7.3 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và bromocresol green khi có xúc tác nano Bạc, nano Vàng 41

2.8 Ứng dụng kháng khuẩn của nano Bạc và nano Vàng 41

2.8.1 Bước 1: Chọn chủng vi khuẩn 42

2.8.2 Bước 2: Tạo môi trường 42

2.8.3 Bước 3: Tăng sinh vi khuẩn 42

2.8.4 Bước 4: Tiến hành kháng khuẩn với các nano đã được tổng hợp 42

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 44

3.1 Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nano Bạc 44

3.1.1 Khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch AgNO3 trong quá trình tổng hợp nano Bạc 44

3.1.2 Khảo sát nhiệt độ của phản ứng trong quá trình tổng hợp nano Bạc 45

3.1.3 Khảo sát thời gian của phản ứng trong quá trình tổng hợp nano Bạc 46

3.1.4 Khảo sát nồng độ dung dịch AgNO3 trong quá trình tổng hợp nano Bạc 473.1.5 Tổng hợp nano Bạc ở các điều kiện tối ưu đã khảo sát 48

3.2 Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nano Vàng 49

3.2.1 Khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch HAuCl4.3H2O trong quá trình tổng hợp nano Vàng 49

3.2.2 Khảo sát nhiệt độ của phản ứng trong quá trình tổng hợp nano Vàng 50

3.2.3 Khảo sát thời gian của phản ứng trong quá trình tổng hợp nano Vàng 51

3.2.4 Khảo sát nồng độ dung dịch HAuCl4.3H2O trong quá trình tổng hợp nano Vàng 52

3.2.5 Tổng hợp nano Vàng ở các điều kiện tối ưu đã khảo sát 53

3.3 Kết quả đánh giá, phân tích các đặc trưng của nano Bạc và nano Vàng 541132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 10

3.3.1 Kết quả đo nhiễu xạ tia X (XRD) 54

3.3.2 Kết quả đo quang phổ hồng ngoại (FT – IR) 55

3.3.3 Kết quả đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) 55

3.3.4 Kết quả đo với kính hiển vi điện tử quét (FE – SEM) 57

3.3.5 Kết quả đo với kính hiển vi điện tử truyền qua với độ phân giải cao (HR – TEM) 58

3.3.6 Kết quả đo với phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) 59

3.3.7 Kết quả đo thế ZETA 59

3.4 Kết quả ứng dụng hoạt tính xúc tác và năng lượng hoạt hóa của nano Bạc 60

3.4.1 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và 4 – nitrophenol với xúc tác nano Bạc 603.4.2 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và methylene blue với xúc tác nano Bạc 643.4.3 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và bromocresol green với xúc tác nano Bạc 68

3.5 Kết quả ứng dụng hoạt tính xúc tác của nano Vàng 72

3.5.1 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và 4 – nitrophenol với xúc tác nano Vàng 72

3.5.2 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và methylene blue với xúc tác nano Vàng 76

3.5.3 Kết quả phản ứng giữa NaBH4 và bromocresol green với xúc tác nano Vàng 80

3.6 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn của nano Vàng và nano Bạc 84

KẾT LUẬN 89

KIẾN NGHỊ 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 11

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tính chất vật lý của kim loại Bạc 7

Bảng 1.2 Tính chất vật lý của kim loại Vàng 11

Bảng 2.1 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 33

Bảng 2.2 Các thông số của phản ứng khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch AgNO3 34Bảng 2.3 Các thông số của phản ứng khảo sát nhiệt độ 35

Bảng 2.4 Các thông số của phản ứng khảo sát thời gian 36

Bảng 2.5 Các thông số của phản ứng khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch AgNO3 36Bảng 2.6 Các thông số của phản ứng khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch HAuCl4.3H2O 37

Bảng 2.7 Các thông số của phản ứng khảo sát nhiệt độ 38

Bảng 2.8 Các thông số của phản ứng khảo sát thời gian 39

Bảng 2.9 Các thông số của phản ứng khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch HAuCl4 39 Bảng 3.1 Thông số tối ưu tổng hợp HhL_AgNPs 48

Bảng 3.2 Thông số tối ưu tổng hợp HhL_AuNPs 53

Bảng 3.3 Kết quả thành phâng có trong mẫu dung dịch HhL_AuNPs 56

Bảng 3.4 Kết quả thành phâng có trong mẫu dung dịch HhL_AgNPs 57

Bảng 3.5 Giá trị hằng số tốc độ phản ứng tương ứng với các nhiệt độ tăng dần 62

Bảng 3.6 Giá trị của các thông số trong phương trình Arrhenius 63

Bảng 3.17 Kết quả giá trị đường kính của vòng kháng khuẩn đối với nano Bạc 86

Bảng 3.18 Kết quả giá trị đường kính của vòng kháng khuẩn đối với nano Vàng 87

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 12

Bảng 3.19 Khả năng ức chế vi khuẩn của nano Bạc 87Bảng 3.20 Khả năng ức chế vi khuẩn của nano Vàng 88

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 13

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Kích thước các vật thể 2

Hình 1.2 Hình dáng của vật liệu nano 3

Hình 1.3 Hai phương pháp tổng hợp nano 5

Hình 1.4 Kháng khuẩn của nano Bạc 8

Hình 1.5 Liên kết giữa AND và ion Ag+ 9

Hình 1.6 Serum dưỡng da nano Bạc 10

Hình 1.7 Điều trị ung thư bằng nano Vàng 12

Hình 1.8 Linh kiện nhớ với hạt nano hữu cơ mới 13

Hình 1.9 Mỹ phẩm Steblanc sử dụng công nghệ nano Vàng 13

Hình 1.10 Vi khuẩn Staphylococcus aureus 14

Hình 1.11 Vi khuẩn Escherichia coli 15

Hình 1.12 Vi khuẩn Salmonella Enteritidis 15

Hình 1.13 Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa 16

Hình 1.14 Bụi cây An Xoa 16

Hình 1.15 An Xoa trắng 17

Hình 1.16 Cây An Xoa tím 18

Hình 1.17 Cây An Xoa khô 18

Hình 1.18 Vùng bước sóng khả kiến 20

Hình 1.19 Thiết bị đo quang phổ UV – Vis 21

Hình 1.20 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đo UV – Vis 22

Hình 1.21 Đèn Deuterium 23

Hình 1.22 Cấu tạo của thiết bị UV – Vis và đường đi của nguồn sáng 24

Hình 1.23 Sơ đồ thí nghiệm nhiễu xạ tia X đơn giản 26

Hình 1.24 Quang phổ XRD của hạt nano Vàng 26

Hình 1.25 Tia X nhiễu xạ trên mặt phẳng của tinh thể 27

Hình 1.26 Thiết bị đo nhiễu xạ tia X (XRD) 27

Hình 1.27 Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ (FT – IR) 28

Hình 1.28 Thiết bị đo quang phổ hồng ngoại (FT – IR) 28

Hình 1.29 Nguyên tắc hoạt động của kính hiển vi điện tử quét 29

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 14

Hình 2.1 Sơ đồ chiết dịch cây An Xoa 33

Hình 2.2 Dịch chiết cây An Xoa (a), cao dịch chiết cây An Xoa (b) 34

Hình 2.3 Quy trình khảo sát tỉ lệ tối ưu của phản ứng tạo hạt nano 40

Hình 2.4 Quy trình kháng khuẩn tổng quát 41

Hình 2.5 Sơ đồ kháng khuẩn với phương pháp khuếch tán đĩa thạch 43

Hình 3.1 Phổ UV-Vis tỉ khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch AgNO3 trong quá trình tổng hợp HhL_AgNPs 44

Hình 3.2 Hình ảnh HhL_AgNPs với các tỉ lệ khác nhau 44

Hình 3.3 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình hình thành HhL_AgNPs 45

Hình 3.4 Hình ảnh HhL_AgNPs với các nhiệt độ phản ứng khác nhau 45

Hình 3.5 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng của thời giạn phản ứng đến quá trình hình thành HhL_AgNPs 46

Hình 3.6 Hình ảnh HhL_AgNPs với các thời gian phản ứng khác nhau 46

Hình 3.7 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng nồng độ của dung dịch AgNO3 đến quá trình hình thành HhL_AgNPs 47

Hình 3.8 Hình ảnh HhL_AgNPs với các nồng độ dung dịch AgNO3 khác nhau 47

Hình 3.9 Mẫu dung dịch nano Bạc (a) được tổng hợp với các thông số tối ưu và mẫu nano Bạc rắn (b) 48

Hình 3.10 Phổ UV-Vis tỉ khảo sát tỉ lệ giữa dịch chiết và dung dịch HAuCl4.3H2O trong quá trình tổng hợp HhL_AuNPs 49

Hình 3.11 Hình ảnh dung dịch HhL_AuNPs với các tỉ lệ khác nhau 49

Hình 3.12 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình hình thành HhL_AuNPs 50

Hình 3.13 Hình ảnh HhL_AuNPs với các nhiệt độ phản ứng khác nhau 50

Hình 3.14 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng của thời giạn phản ứng đến quá trình hình thành HhL_AuNPs 51

Hình 3.15 Hình ảnh dung dịch HhL_AuNPs với các thời gian phản ứng khác nhau 51

Hình 3.16 Phổ UV-Vis khảo sát sự ảnh hưởng nồng độ của dung dịch HAuCl4.3H2O đến quá trình hình thành HhL_AuNPs 52

Hình 3.17 Hình ảnh HhL_AuNPs với các nồng độ dung dịch HAuCl4.3H2Okhác nhau 52

Hình 3.18 Mẫu dung dịch nano Vàng (a) được tổng hợp với các thông số tối ưu và mẫu nano Vàng rắn (b) 53

Hình 3.19 Kết quả đo XRD 54

Hình 3.20 Kết quả đo FT – IR 55

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 15

Hình 3.21 Kết quả phổ EDX của mẫu HhL_AuNPs 56

Hình 3.22 Kết quả phổ EDX của HhL_AgNPs 56

Hình 3.23 Hình chụp SEM của mẫu HhL_AuNPs 57

Hình 3.24 Hình chụp SEM của mẫu HhL_AgNPs 57

Hình 3.25 Hình chụp TEM của HhL_AuNPs 58

Hình 3.26 Hình chụp TEM của HhL_AgNPs 58

Hình 3.27 Biểu đồ phân bố kích thước hạt của mẫu HhL_AuNPs (a), HhL_AgNPs (b) 59

Hình 3.28 Kết quả đo thế Zeta của mẫu HhL_AuNPs (a), HhL_AgNPs (b) 59

Hình 3.29 Hình ảnh của phản ứng NaBH4 + 4-NP (a) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs (b) 60

Hình 3.30 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng 4-NP phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AgNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 60

Hình 3.31 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng 4-NP trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AgNPs ở các nhiệt độ tăng dần 61

Hình 3.32 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa 4-NP và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs khi tăng dần nhiệt độ 62

Hình 3.33 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa 4-NP và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs 63

Hình 3.34 Hình ảnh của dung dịch MB (a) sau đó cho NaBH4 vào phản ứng (b) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs (c) 64

Hình 3.35 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng MB phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AgNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 64

Hình 3.36 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng MB trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AgNPs ở các nhiệt độ tăng dần 65

Hình 3.37 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa MB và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs khi tăng dần nhiệt độ 66

Hình 3.38 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa MB và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs 67

Hình 3.39 Hình ảnh của dung dịch BCG (a) sau đó cho NaBH4 vào phản ứng (b) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs (c) 68

Hình 3.40 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng BCG phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AgNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 68

Hình 3.41 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng BCG trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AgNPs ở các nhiệt độ tăng dần 69

Hình 3.42 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa BCG và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs khi tăng dần nhiệt độ 701132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 16

Hình 3.43 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa BCG và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AgNPs 71

Hình 3.44 Hình ảnh của phản ứng NaBH4 + 4-NP (a) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs (b) 72

Hình 3.45 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng 4-NP phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AuNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 72

Hình 3.46 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng 4-NP trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AuNPs ở các nhiệt độ tăng dần 73

Hình 3.47 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa 4-NP và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs khi tăng dần nhiệt độ 74

Hình 3.48 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa 4-NP và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs 75

Hình 3.49 Hình ảnh của dung dịch MB (a) sau đó cho NaBH4 vào phản ứng (b) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs (c) 76

Hình 3.50 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng MB phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AuNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 76

Hình 3.51 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng MB trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AuNPs ở các nhiệt độ tăng dần 77

Hình 3.52 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa MB và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs khi tăng dần nhiệt độ 78

Hình 3.53 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa MB và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs 79

Hình 3.54 Hình ảnh của dung dịch BCG (a) sau đó cho NaBH4 vào phản ứng (b) và sau khi phản ứng kết thúc với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs (c) 80

Hình 3.55 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng BCG phản ứng với NaBH4 với xúc tác HhL_AuNPs ở 30 ℃ (a) và động học bậc nhất của phản ứng (b) 80

Hình 3.56 Phổ UV-Vis về suy giảm hàm lượng BCG trong phản ứng với NaBH4 có xúc tác HhL_AuNPs ở các nhiệt độ tăng dần 81

Hình 3.57 Phản ứng động học bậc nhất của phản ứng giữa BCG và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs khi tăng dần nhiệt độ 82

Hình 3.58 Năng lượng hoạt hóa trong phản ứng giữa BCG và NaBH4 với sự có mặt của xúc tác HhL_AuNPs 83

Hình 3.59 Kết quả vòng kháng khuẩn với vi khuẩn S.aureus của mẫu nano Bạc (a) và nano

Vàng (b) 84

Hình 3.60 Kết quả vòng kháng khuẩn với vi khuẩn E.coli của mẫu nano Bạc (a) và nano

Vàng (b) 851132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 17

Hình 3.61 Kết quả vòng kháng khuẩn với vi khuẩn Salmonella của mẫu nano Bạc (a) và

nano Vàng (b) 85

Hình 3.62 Kết quả vòng kháng khuẩn với vi khuẩn P.aeruginosa của mẫu nano Bạc (a) và

nano Vàng (b) 861132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 18

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua

HR-TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao

Trang 19

LỜI MỞ ĐẦU

Một trong những lĩnh vực nghiên cứu tích cực nhất của khoa học vật liệu hiện đại là chủ đề về công nghệ nano Các sản phẩm làm từ vật liệu nano đang trên đà phát triển hàng ngày và có tác động đến mọi mặt của cuộc sống con người Nó đã tạo ra nhiều ứng dụng quan trọng trong tất cả các lĩnh vực mà vật liệu rời thông thường không thể đáp ứng được, thu hút nhiều sự quan tâm của giới nghiên cứu

Vật liệu nano Vàng và Bạc đã được ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống từ thời xa xưa, nổi bật là ứng dụng kháng khuẩn cũng như trong các ngành nông nghiệp, công nghiệp Với trình độ khoa học kỹ thuật hiện đại và tiên tiến, công nghệ nano được ứng dụng có chiều sâu và rộng rãi hơn trong nhiều lĩnh vực bao gồm cả những ứng dụng trong y học, sinh học, cảm biến sinh học, đồ dùng, thiết bị điện tử vi mạch, dệt may và mỹ phẩm, ngoài những phẩm chất đặc biệt của chúng như hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng cộng hưởng Plasmon Đã có rất nhiều nghiên cứu về việc tổng hợp thành công các hạt nano Vàng và Bạc bằng nhiều kỹ thuật khác nhau đã được công bố trong nước và quốc tế Mặc dù hầu hết các nghiên cứu trên đều sử dụng các hóa chất độc hại để khử các ion thành nano kim loại gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người

Để khắc phục vấn đề hiện tại, trong nghiên cứu này, hướng đến việc tổng hợp nano kim loại theo hướng tổng hợp xanh bằng cách xử dụng dịch chiết từ thực vật – cây An Xoa như một chất khử để tổng hợp nano kim loại Dùng nano kim loại làm chất xúc tác để đẩy nhanh quá trình khử các chất màu, chất ô nhiễm có trong nguồn nước thải sản xuất, ao hồ, kênh rạch,… góp phần bảo vệ môi trường sống Cũng như ứng dụng vào hoạt tính kháng khuẩn, kháng lại một số loài vi khuẩn gây hại cho con người, đảm bảo chất lượng cuộc sống hằng ngày

Vì vậy tôi chọn đề tài nghiên cứu với nội dung “Tổng hợp nano Ag, Au bằng dịch chiết cây An Xoa làm vật liệu xúc tác cho phản ứng chuyển hóa chất hữu cơ và kháng khuẩn” Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 20

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về công nghệ nano

Công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học liên quan đến việc chế tạo, phân tích, nghiên cứu và ứng dụng các cấu trúc vật liệu ở kích thước nano Với kích thước nano, vật liệu sẽ có xu hướng tăng diện tích bề mặt do giảm kích thước nên có những khác biệt về đặc tính với các vật liệu ở kích thước thước lớn hơn (vật liệu truyền thống) [1]

Hình 1.1 Kích thước các vật thể

Công nghệ nano là đại diện mang tính ứng dụng thực tế để phát triển công nghệ liên quan đến vật liệu ở quy mô nanomet Công nghệ nano vào thời gian hiện nay được ứng dụng trong đa dạng các ngành như khoa học bề mặt, chế tạo vi mô [2], kỹ thuật phân tử [3],… dựa trên việc sản xuất và sử dụng nhiều cấu trúc và thiết bị với chức năng phù hợp với kích thước nhỏ từ các phân tử đến kích thước hạt nhân Công nghệ nano mang đến sức ảnh hưởng lớn trong việc thay đổi cái nhìn của mọi người và nó có tiềm năng giải quyết nhiều vấn đề trên toàn thế giới [4]

1.1.1 Nguồn gốc hình thành của công nghệ nano

Hiện nay, về nguồn gốc hình thành chính xác của công nghệ nano vẫn còn là một ẩn số Công nghệ nano trong lịch sử đã được nhiều nhà khoa học và vị bác sĩ Theophrastus von Hohenheim người Thụy Sĩ ứng dụng trong y học, sử dụng các hạt nano Vàng để điều trị các bệnh khác nhau

Sau đó, Richard Feynman – nhà vật lí học người Mỹ đã có một bài phát biểu năm 1959 mà vài năm sau đó đã kích thích nền tảng khái niệm của công nghệ nano Feynman đã mô tả một quá trình phát triển khả năng điều khiển các nguyên tử và phân tử riêng lẻ bằng cách sử dụng một bộ công cụ chính xác với kích thước nhỏ

Khái niệm về công nghệ nano sau đó được sử dụng do một nhà nghiên cứu – Nario Taniguchi vào năm 1974 để nghiên cứu khả năng chế tạo ra cấu trúc của vi mạch điện tử dạng vi hình nhưng vẫn còn hạn chế trong việc tiếp cận đến mọi người [5]

Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 21

Từ bài phát biểu của Feynman, G Binning và H Rohrer là hai nhà nghiên cứu tại công ty IBM đã soi thấy được nguyên tử bằng kính hiển vi hay còn gọi là “scanning tunelling microscope, STM” do chính hai ông phát minh vào năm 1981

Dần đến đầu những năm 2000, công nghệ nano đã được chú trọng và đã được các nhà nghiên cứu khoa học chú ý tới Thúc đẩy tiềm năng phát triển, ứng dụng đa dạng trong nhiều các ngành nghề và có nhiều bước tiến vượt trội [6]

1.1.2 Vật liệu nano

Vật liệu nano có kích thước khoảng 1 – 100 nanomet, các tính chất đặc biệt cũng như hoạt tính của vật liệu này có được là do kích thước siêu nhỏ của nó mà tạo nên sự khác biệt mang tính ứng dụng cao mà ở các vật liệu thông thường không có được Vật liệu nano có cấu tạo thường ở dạng cấu trúc hạt, tấm mỏng, ống, sợi,

Được phân loại theo trạng thái của vật liệu, tồn tại ở dạng lỏng, rắn và khí Về hình dáng được chia thành vật liệu nano một chiều (được hiểu đơn giản là loại vật liệu tồn tại kích thước nano ở một chiều như ống nano hoặc dây nano,…), hai chiều (cũng giống như một chiều, đây là loại vật liệu có kích thước nano ở 2 chiều chẳng hạn như màng mỏng,…) và không chiều (là loại vật liệu có kích thước nano ở cả 3 chiều, như hạt nano, hay cao hơn là đám nano,…) bên cạnh đó còn có vật liệu với cấu trúc nano hay cấu trúc nanocomposite [6], [7]

Hình 1.2 Hình dáng của vật liệu nano

Trang 22

1.2 Giới thiệu về hạt nano 1.2.1 Khái niệm

Hạt nano là các hạt có kích thước từ 1 – 100 nanomet Được phân loại dựa trên đường kính mà các hạt này được chia ra thành hạt siêu mịn, hạt mịn và các hạt thô Hạt nano được nghiên cứu ngày càng sâu và rộng do nó mang nhiều tiềm năng để vươn lên cũng như phát triển một cách mạnh mẽ trong tương lai cũng như tính ứng dụng cao trong điện tử, y học và quang học [8]

1.2.2 Tính chất của hạt nano 1.2.2.1 Tính chất quang học

Khi được ánh sáng chiếu vào với các bước sóng cụ thể, các hạt nano sẽ gây ra dao động kết hợp của các trường điện từ của ánh sáng với các electron tự do tạo ra dao động lưỡng cực dọc theo phương của điện trường của ánh sáng gọi là cộng hưởng Plasmon bề mặt Khi kích thước của kim loại lớn hơn quãng đường di chuyển tự do của điện tử thì dao động này sẽ bị ngăn chặn bởi các sai lệch của các mạng tinh thể, nhưng khi quãng đường di chuyển tự do của điện tử lớn hơn kích thước kim loại thì sẽ xuất hiện hiện tượng dao động cộng hưởng giữa điện tử với ánh sáng chiếu vào Do đó có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính chất quang của kim loại như kích thước, mật độ của hạt và cả ảnh hưởng của môi trường xung quanh

1.2.2.2 Tính chất điện

Kim loại có mật độ điện tử tự do cao nên điện trở nhỏ, kim loại có tính dẫn điện tốt Sự tán xạ của điện tử vào các sai lệch của mạng tin thể và tán xạ với dao động nhiệt của nút

mạng tạo ra điện trở của kim loại Dựa vào định luật Ohm, ta thấy được đường I-U tuyến

tính Do cấu trúc của vùng năng lượng bị rời rạc cấu trúc của vùng năng lượng làm giảm dần

kích thước của vật liệu và gây ra hiệu ứng lượng tử làm cho I-U không còn tuyến tính nữa

mà xuất hiện hiệu ứng chắn Coulomb [6-7]

1.2.2.3 Tính chất từ

Do sự bù trừ cặp điện tử nên các kim loại như Vàng, Bạc có tính nghịch từ, khi kích thước giảm từ sự bù trừ trên sẽ bị phá vỡ nên vật liệu trở nên có từ tính tương đối mạnh [7], [9]

1.2.2.4 Tính chất nhiệt

Trong mạng tinh thể của vật liệu, mức độ liên kết giữa các nguyên tử quyết định nhiệt độ nóng chảy của vật liệu Vật liệu có kích thước hạt nano càng nhỏ thì nhiệt độ nóng chảy cũng sẽ càng nhỏ [10]

Trang 23

Kỹ thuật nghiền, đây là phương pháp tiến hành chia nhỏ hay phá vỡ các vật liệu có kích thước lớn về kích thước nano và sản phẩm thu được là vật liệu nano ở dạng không chiều hay còn gọi là các hạt nano

Kỹ thuật biến dạng, người ta dùng phương pháp ép, cán hay đùn thủy lực cũng để chia nhỏ vật liệu về kích thước nano, các phương pháp này được thực hiện tại nhiệt độ thích hợp cho mỗi trường hợp cụ thể khác nhau Nếu thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng thì người ta gọi đây là phương pháp biến dạng nóng, còn ngược lại thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng thì gọi là biến dạng nguội Vật liệu thu được sau biến dạng sẽ ở dạng một chiều là dây nano hoặc hai chiều là màng nano

Phương pháp từ trên xuống khá đơn giản và rẻ tiền, tránh được quá trình bay hơi Tuy nhiên, xét về mặt hạn chế thì khi dùng phương pháp này dễ gây nhiễm tạp chất và kích thước hạt không đồng đều, diện tích bề mặt hạt nhỏ hơn so với phương pháp từ dưới lên

Trang 24

1.3.2 Từ dưới lên (Bottom Up)

Đây là phương pháp tạo thành vật liệu bằng việc kết hợp các nguyên tử hoặc ion với kích thước nhỏ hơn cỡ nanomet Phương pháp này được áp dụng rộng rãi do dễ dàng kiểm soát được sản phẩm cuối Vì vậy ta thu được vật liệu có kích thước hạt, hình dạng sản phẩm có chất lượng cao hơn phương pháp từ trên xuống

Phương pháp này yêu cầu sử dụng các tác chất là phức cơ kim hay muối kim loại thích hợp khi đó các tác chất sẽ bị phân hủy hay khử và áp dụng được ở trạng thái rắn, lỏng, khí

1.3.3 Từ dịch chiết thực vật – hóa học xanh

Đây là phương pháp mới dùng để tổng hợp nano đi theo hướng bền vững thuộc lĩnh vực hóa học xanh, thân thiện với môi trường Phương pháp này sử dụng chiết suất từ các loài thực vật làm tác nhân khử thay vì các hóa chất độc hại Với nhiều ưu điểm mang lại như quy trình thực hiện đơn giản, mang tính kinh tế cao và mang lại hoạt tính hóa học cao [11]

Theo các nghiên cứu trước đó, nhiều loại thực vật được dùng làm tác nhân khử để thu được hạt nano từ ion kim loại như Jatropha curcas [12], Capsicum anuum [13], Argemone mexicana [14], Ocimum sanctum [15], Ficus benghalensis [16] Hơn nữa, trong thực vật có chứa các thành phần làm bền hạt nano mới được tạo ra như protein, saponin, enzyme, polusaccharide

Năm 2016, Logaranjan và cộng sự đã tổng hợp nano Ag có kích thước từ 5 – 50nm bằng dịch chiết gel lá nha đam để ứng dụng trong việc kháng khuẩn [38]

Năm 2016, Edison và cộng sự đã tổng hợp nano bạc có dạng hình cầu, kích thước từ 25 – 50 nm sử dụng dịch chiết từ vỏ cây Chiêu liêu ứng dụng trong việc khử thuốc nhuộm vàng [39]

Năm 2003, Ahmad và cộng sự tổng hợp nano Au có kích thước 30 – 50nm với dịch chiết từ rêu ailen [40]

Năm 2012, L Castro và cộng sự đã sử dụng dịch chiết từ rong biển cava để tổng hợp nano Au [41]

Năm 2017, Abdel-Raouf và nhóm đã tổng hợp nano Vàng có kích thước 50 nm bằng cách dùng chiết xuất từ tảo biển Galaxaura elongata [42]

Năm 2019, Ravichandran và các cộng sự đã tổng hợp nano bạc với kích thước hạt khoảng 35 nm dựa trên chiết xuất lá Parkia speciosa, ứng dụng trong xúc tác, chống oxy hóa và kháng khuẩn [43]

Từ đó, bài nghiên cứu này đã quyết định dùng dịch chiết của cây An Xoa làm tác nhân khử để tổng hợp nano kim loại, ứng dụng làm vật liệu xúc tác phân hủy chất hữu cơ và kháng khuẩn

Trang 25

1.4 Kim loại Bạc (Ag) 1.4.1 Đặc điểm của Bạc

Bạc có nguồn gốc từ tiếng LaTinh với tên nguyên bản là Argentum, được kí hiệu là Ag Trong bảng tuần hoàn hóa học, Bạc thuộc nhóm IB hay còn gọi là nhóm kim loại chuyển tiếp với cấu hình electron [Kr]4d105s1 (chu kì 5, nhóm 11, phân lớp d), với số nguyên tử khối là 107,8682 (g/mol)

Bạc được tìm thấy ở dạng nguyên chất tại các mỏ khoáng vật chloragyrit hay mỏ argentit với hai đồng vị là 109Ag với 48%, 107Ag với 52%, được biết đến tính năng nổi trội nhất trong hầu hết các kim loại là khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện cao Bạc không tan trong nước và không tan cả trong môi trường kiềm, bền với không khí; dễ dàng tan trong HNO3tạo ra AgNO3 [17]

Nano Bạc trong thực tế tồn tại ở dạng rắn hoặc dung dịch Với dung dịch nano Bạc hay còn gọi là keo Bạc thì dung dịch này luôn có màu, tùy theo kích thước của hạt và nồng độ dung dịch mà màu sắc của nó được thể hiện từ đỏ sẫm đến vàng [18]

Bảng 1.1 Tính chất vật lý của kim loại Bạc

Nhiệt bay hơi (K.J.mol-1) 250,58

Nhiệt lượng nóng chảy (K.J.mol-1) 11,28

Nhiệt dung riêng (J.mol-1.K-1) 25,35

1.4.2 Khả năng xúc tác của nano Bạc

Bạc ở dạng nano được sử dụng làm chất xúc tác thay cho các xúc tác hóa học do mang lại hiệu quả cao vì Bạc ở kích thước nano có diện tích bề mặt lớn và tính oxi hóa cao

Theo các nghiên cứu trước đó, nano Bạc được dùng làm chất xúc tác cho các phản ứng: “phản ứng tổng hợp Formandehit” [19], “phản ứng epoxi hóa Ethylene” [20], “phản ứng oxi hóa Styrene” [21], “phản úng khử 4-Ntrophenol” [21] Trong các phản ứng biến đổi chất hữu cơ và một số phản ứng cộng Nucleophin, với khả năng oxi hóa cao, người ta thường dùng muối Bạc làm chất xúc tác trong các tổng hợp hóa học [22]

Hiệu quả của ion Bạc khi làm chất xúc tác phụ thuộc vào các phương pháp tiền xử lí và các tâm hoạt tính, cấu trúc bề mặt của hạt nano [23] Thích hợp phát triển theo hướng hóa Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 26

học xanh, thân thiện với môi trường do nano Bạc có khả năng tái sử dụng, không thải chất độc hại ra môi trường bên ngoài, mang tính chọn lọc xúc tác cao

1.4.3 Khả năng kháng khuẩn của nano Bạc

Bạc từ lâu được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày, dùng làm chất chống vi khuẩn, nấm, vi trùng Khi công nghệ nano phát triển, Bạc thông thường được áp dụng các kỹ thuật tạo thành bạc ở kích thước nano thì khả năng kháng khuẩn này được tăng lên gấp bội lần với khả năng tiêu diệt vi khuẩn ngay khi vừa tiếp xúc với cơ chế ức chế hô hấp nhưng không gây ảnh hưởng đến các tế bào ở dạng mô trong cơ thể con người [24]

Quan điểm về cơ chế kháng khuẩn của các hạt nano Bạc được ủng hộ nhiều nhất được nêu ra như sau: Khi bề mặt của kim loại Bạc giải phóng ra các ion Ag+, các ion này sẽ tương tác trực tiếp với vi khuẩn tại màng tế bào, màng này có cấu trúc gồm các liên kết protein với các cầu nối để tạo độ cứng cho màng bằng axit amin Các protein này gọi là peptidoglycan và các peptidoglycan này làm ức chế khả năng vận chuyển oxi vào trong tế bào [25-26]

Hình 1.4 Kháng khuẩn của nano Bạc

Ion Ag+ tác dụng với nhóm Sunphohydril –SH của men chuyển hóa oxi và vô hiệu hóa phân tử men này gây ức chế sự hô hấp của các tế bào vi khuẩn [27]

Hơn nữa, các ion Bạc hút các nhóm tích điện âm trong các phân tử sinh học bao gồm sulfohydryl, carboxyl và phosphate được tìm thấy trong các tế bào vi khuẩn Quá trình này tạo ra những khoảng trống trong cấu trúc hóa học của các phân tử lớn, làm thay đổi quá trình hô hấp của tế bào Bạc tấn công nhiều nơi trong tế bào cùng một lúc, vô hiệu hóa các hoạt động như tổng hợp màng vận chuyển, thành tế bào, việc tổng hợp axit nucleic, làm bất hoạt enzyme và gây nhiễu cho quá trình sao chép mã ADN Vi sinh vật bị ức chế hoặc bị tiêu diệt nếu không có chức năng này [28]

Trang 27

Hình 1.5 Liên kết giữa AND và ion Ag+

1.4.4 Ứng dụng của nano Bạc

Với công nghệ nano cho phép thực hiện và ứng dụng vật liệu ở cấp độ phân tử, bổ sung và hình thành các tính chất đặc biệt của vật liệu ở kích thước này Do sự đổi mới vượt bật, với tiềm năng ứng dụng rộng rãi, công nghệ nano đã thúc đẩy sự phát triển trong nhiều lĩnh vực đời sống

Các hạt nano Bạc do có cấu trúc nguyên tử đặc biệt, dễ nhường nhận điện tử cho bên ngoài và các điện tử được Bạc nhường ra bên ngoài sẽ tạo nên phản ứng oxi hóa sau đó phá hủy lớp vi khuẩn bao bọc bên ngoài Do đó nano Bạc được ứng dụng trong thực phẩm chủ yếu ở khâu đóng gói, bao bì để bảo quản và khử mùi tanh của thực phẩm do vi khuẩn xâm nhập từ môi trường bên ngoài Để cung cấp thêm nhiều cơ sở lí thuyết cho các nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của polyetheretherketone tráng bạc (PEEK) được tạo ra bằng phương pháp phún xạ từ, nhóm nghiên cứu từ University of Manchester School of Dentistry, Manchester, UK đã cho thấy khả năng kháng khuẩn cao khi phủ lớp màng nano Bạc mà không gây độc tế bào [29]

Về mảng dược, mỹ phẩm, cũng dựa trên đặc tính kháng khuẩn mà nano Bạc được ứng dụng trong các sản phẩm vệ sinh răng miệng như kem đánh răng, nước súc miệng kháng khuẩn Ngoài ra còn được đưa vào dung dịch vệ sinh phụ nữ, xà phòng diệt khuẩn,… Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 28

Hình 1.6 Serum dưỡng da nano Bạc

Về môi trường, nano Bạc được dùng để xử lý ô nhiễm nước trong gia đình và nước thải công nghiệp, nước trong ao nuôi Khi được phân tán trong môi trường nước, nano Bạc sẽ ngăn ngừa và diệt khuẩn, khử mùi, hạn chế các loại bệnh như đốm màu (trắng, đỏ), bào tử nấm,… cải thiện nguồn nước, cải thiện chất lượng sống và tạo môi trường mang tính thuận lợi cho thủy sản phát triển,… [30]

Trong Nông Nghiệp, việc sử dụng nano Bạc trong canh tác sẽ hỗ trợ sự phát triển của nhiều loại cây trồng một cách tốt nhất, cũng như hỗ trợ hạn chế việc lây lan của một số dịch bệnh Nano Bạc sẽ hỗ trợ giảm mùi ở một số loại thực phẩm trồng trọt Ngoài ra, năng suất sẽ được tăng lên Nhằm hỗ trợ tăng thời gian và giá trị của sản phẩm, nano Bạc cũng có thể được đưa vào nước cắm hoa để giữ hoa tươi lâu trong ngành cắm hoa [31]

1.5 Kim loại Vàng (Au) 1.5.1 Đặc điểm của Vàng

Vàng có nguồn gốc từ tiếng LaTinh với tên nguyên bản là Aurum, được kí hiệu là Au Trong bảng tuần hoàn hóa học, Vàng thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp với cấu hình electron [Xe]4f145d106s1 (chu kì 6, nhóm 11, phân lớp d), với số nguyên tử khối là 196,97 (g/mol)

Vàng tồn tại trong tự nhiên ở dạng nguyên chất tinh khiết với dạng đồng vị bền 197Au trong các trầm tích hay mạch đất, có màu vàng ánh đỏ, có tính dẻo, dễ uốn, dễ dát mỏng Vàng không tác dụng với hầu hết các loại axit, nhưng lại bị hòa tan với aqua regia (nước cường toan) thành axit cloroauric, hỗn hợp của axit clohydric và axit nitric tạo thành tetracloroaurat, dung dịch kiềm xyanua được áp dụng trong việc khai thác và mạ điện Vàng có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt

Vàng là kim loại quý hiếm và đắt tiền lại không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, nhiệt độ, oxi và đa số các chất ăn mòn, rất lý tưởng cho việc sản xuất tiền xu và đồ trang sức

Nano Vàng trong thực tế tồn tại ở dạng rắn hoặc dung dịch Với dung dịch nano Vàng hay còn gọi là keo Vàng thì dung dịch này luôn có màu, tùy theo kích thước của hạt và nồng độ dung dịch mà màu sắc của nó được thể hiện thường có màu tím sẫm Nano vàng có diện tích bề mặt lớn và dễ dàng thay đổi các mục tiêu phân tử hoặc các chỉ thị sinh học cụ thể và được ứng dụng trong y - sinh học Đặc tính của nano Vàng phụ thuộc vào hình dáng cũng Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 29

như kích thước của chúng, dựa trên nền tảng này mà nano Vàng được ứng dụng phát triển vào các lĩnh vực nổi trội như xúc tác, năng lượng và sinh học

Bảng 1.2 Tính chất vật lý của kim loại Vàng

Nhiệt bay hơi (K.J.mol-1) 324

Nhiệt lượng nóng chảy (K.J.mol-1) 12,55

Nhiệt dung riêng (J.mol-1.K-1) 25,418

1.5.2 Khả năng xúc tác của nano Vàng

Theo nhà vật lý – Olivier Pluchery tại Viện Khoa học nano tại Pháp, nguyên tố này sở hữu vô số tính năng độc đáo khi được tiến hành chia nhỏ thành phân tử ở trạng thái với kích thước nanomet Đầu tiên chúng sẽ chuyển từ màu vàng sang màu đỏ hoặc màu tím nhạt Sự chuyển màu này xảy ra do các hạt nano vàng, không giống như các thanh vàng hoặc vàng ở dạng miếng thông thường chúng không hấp thụ ánh sáng với các bước sóng trong vùng quang phổ [32]

Bên cạnh những lợi ích về mặt thẩm mỹ, vàng có thể được ứng dụng để thay thế nhiều loại chất xúc tác hiếm và có giá trị trong các phản ứng hóa học bao gồm: Bạch kim, Paradi và Rhodium Vàng là một kim loại cực kỳ phổ biến trên khắp thế giới, mặc dù thực tế là nó hoàn toàn bất động ở trạng thái tự nhiên Các nhà kim hoàn chọn nó vì nó không bị oxy hóa và không bị xỉn màu Tuy nhiên, tính năng này lại lật ngược 180 độ ở dạng phân tử Nano Một nhóm các nhà khoa học từ Nhật Bản đã chứng minh rằng các phân tử vàng có kích thước từ 5 nanomet trở xuống có thể tạo ra khí cacbonic (CO2) bằng việc tham gia phản ứng oxy hóa với oxit cacbon (CO) từ cuối những năm 80 vào thế kỷ XX Vàng cũng có thể tham gia phản ứng ở nhiệt độ thấp (có thể đạt đến -70℃), trong khi một số chất xúc tác, chẳng hạn như bạch kim, chỉ có thể phản ứng ở nhiệt độ trên 100℃ Phản ứng này cực kỳ hữu ích trong việc làm sạch cả không khí trong nhà và ngoài trời, cũng như khí thải ô tô [32]

Các hoạt động quang xúc tác của bạc clorua thường bị giới hạn ở các bước sóng cực tím và xanh lam, nhưng chúng có thể thực hiện quang xúc tác dưới ánh sáng khả kiến bằng cách thêm các hạt nano Vàng Các electron trong các hạt nano Vàng bị kích thích bởi ánh sáng khả kiến, điều này thúc đẩy các phản ứng xảy ra Các dây nano với các hạt nano Vàng được thêm vào chúng đã được phát hiện có thể phá hủy các hợp chất hữu cơ như xanh Methylen xanh trong các thử nghiệm Theo Sun, các phân tử hữu cơ có thể bị phá hủy bởi Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 30

bức xạ nhìn thấy được từ đèn huỳnh quang hoặc ánh sáng mặt trời nếu một màng dây nano được gắn vàng được tạo ra và cho nước ô nhiễm đi qua nó Ông đã tạo ra các dây nano Bạc clorua bằng cách oxy hóa các dây nano bạc thông thường bằng clorua sắt Các hạt nano Vàng được phủ lên dây sau phản ứng với natri tetrachloroaurate Ông tuyên bố rằng kỹ thuật tương tự có thể được sử dụng để lắng nhiều kim loại khác lên các dây nano bạc clorua, chẳng hạn như palladium và bạch kim, đồng thời tạo ra các tính năng mới như khả năng xúc tác quá trình tách nước thành hydro dưới ánh nắng [32]

1.5.3 Khả năng kháng khuẩn của nano Vàng

Các hạt nano vàng thường được sử dụng trong các phương pháp trị liệu y tế, liệu pháp gen cũng như các ứng dụng sinh học và chẩn đoán Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các hạt nano vàng có hoạt tính kháng khuẩn còn hạn chế, với các vùng ức chế chỉ 7mm và 16mm đối với E coli và S aureus tương ứng [33], [34]

1.5.4 Ứng dụng của nano Vàng

Với lĩnh vực y – sinh: Trong lịch sử, vào năm 1449, thợ làm kính John Utynam người Anh đã nhận được bằng chế tạo kính màu kết hợp nano vàng; Sau đó nano vàng được tổng hợp và quản lý để điều trị một số bệnh bởi nhà hóa học và một bác sĩ người Thụy Sỹ Von Hohenheim Các bài phát biểu và bài giảng thuyết của Feynman được phát triển và được mở rộng nghiên cứu mạnh mẽ khắp thế giới [35], [36]

Công nghệ nano được ứng dụng để điều trị bệnh ung thư bằng cách chế tạo ra các thiết bị có kích thước siêu nhỏ vận chuyển thuốc và điều trị trực tiếp lên các tế bào cần thiết (các tế bào bị bệnh), đồng thời bảo vệ các tế bào khỏe mạnh, giúp chuẩn đoán và phát hiện bệnh sớm và dễ dàng hơn Cùng với nhiều phương pháp nghiên cứu, điều trị khác nhau để hạn chế sự phát triển và loại bỏ các tế bào khối u bằng cách kích thích gia nhiệt cho các hạt nano bằng hồng ngoại, laser, siêu âm [36]

Hình 1.7 Điều trị ung thư bằng nano Vàng

Với lĩnh vực xúc tác, nano Vàng được sử dụng như chất xúc tác cho các phản ứng sau: + Phản ứng của NOx – thay thế cạnh tranh chất xúc tác PGM (xúc tác nhóm kim loại bạch kim) để loại bỏ khí NOx độc hại từ động cơ diesel

Trang 31

+ Chất xúc tác quang mới được tạo ra từ các hạt nano vàng – được ứng dụng gây phân hủy các chất hữu cơ ở dạng phân tử trong nước bị ô nhiễm

+ Phản ứng oxi hóa CO – được ứng dụng để làm sạch không khí

Lĩnh vực điện tử: Các hạt nano vàng và các hợp chất hữu cơ bán dẫn pentacene được sử dụng để tạo ra một dạng linh kiện ghi nhớ mới Cách ghép đôi mới này là một bước phát triển quan trọng trong việc chế tạo các bộ nhớ từ chất dẻo hữu cơ, dự kiến sẽ ít tốn kém hơn và ứng dụng rộng rãi hơn các bộ nhớ silicon truyền thống thường được dùng trong máy tính, ổ cứng, đĩa và trong ứng dụng khác

Hình 1.8 Linh kiện nhớ với hạt nano hữu cơ mới

Trong lĩnh vực môi trường: Với phương pháp thẩm thấu ngược để phát hiện và loại bỏ các ion kim loại độc hại chẳng hạn như: Cr2+, Pb2+, Hg2+,… để xử lí nước thải bằng cách sử dụng đầu cảm thụ sắc kế nano vàng, thì đầu cảm thụ này phát hiện ra ra các ion kim loại này một cách nhanh chóng và dễ dàng [37]

Trong lĩnh vực mỹ phẩm: Vàng nano được sử dụng trong mỹ phẩm vì nó có thể thẩm thấu sâu vào đến 99% lớp tế bào đáy, kích thích sự hình thành các tế bào khỏe mạnh và làm chậm quá trình lão hóa của collagen và eslatin Nhờ đó, ngăn ngừa tình trạng chảy xệ cho da, dưỡng trắng da, phục hồi sự tươi trẻ, giúp da duy trì được sự tươi trẻ và rạng rỡ

Hình 1.9 Mỹ phẩm Steblanc sử dụng công nghệ nano Vàng

Trang 32

1.6 Giới thiệu về vi khuẩn

1.6.1 Vi khuẩn Gram dương (Gr (+))

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (với tên viết tắt là S aureus) là vi khuẩn thuộc Gram dương,

tồn tại ở dạng hình cầu thuộc họ Micrococcaceae

S aureus khi gặp các điều kiện môi trường thuận lợi do suy giảm miễn dịch thì chúng sẽ trở thành tác nhân có thể gây ra nhiều loại bệnh nhiễm trùng, thường gặp nhất là ở đường hô hấp và có tiềm ẩn việc gây ra nhiều loại bệnh, bao gồm nhiễm trùng da, viêm màng não, nhiễm khuẩn huyết, viêm xoang, viêm tai, viêm họng, nhiễm trùng tụ cầu mắc phải ở bệnh viện, hội chứng da phồng rộp,…

S aureus cũng có trên cơ thể của chó, mèo và ngựa, và nó gây phù chân ở gia cầm Chúng có thể ở trên mặt đất trong vài giờ và gây kích ứng ở vùng da bị thương Ở trẻ sơ sinh, S aureus tạo ra hội chứng bong da do tụ cầu (SSSS)

Hình 1.10 Vi khuẩn Staphylococcus aureus

1.6.2 Vi khuẩn Gram âm (Gr (-))

Escherichia coli

Escherichia coli (với tên viết tắt là E coli) là vi khuẩn Gram âm hay vi khuẩn đại tràng

thuộc Gram âm, tồn tại rất nhiều trong mọi môi trường sống trên Trái Đất, thường có mặt trong thực phẩm, nguồn nước, hay kí sinh trong ruột già của người và trong đa số các loài thú đẳng nhiệt Mặc dù chúng là loại vi khuẩn ký sinh nhưng phần lớn các chủng E.coli là vô hại; Tuy nhiên, một số chủng gây ngộ độc thực phẩm và rối loạn đường ruột Trong vài trường hợp cụ thể, chúng hỗ trợ sản xuất vitamin K2 và bảo vệ chống lại sự xâm nhập của các bệnh nhiễm trùng khác, tạo thành một mối quan hệ cộng sinh

Trang 33

Hình 1.11 Vi khuẩn Escherichia coli

Salmonella Enteritidis

Với lượng Plasmid khoảng từ 55-60 kbp thường thấy ở Salmonella Enteritidis Những vi khuẩn kỵ khí (Anaerobes facultative) dễ thích nghi này cũng đã phát triển để tồn tại trong điều kiện thiếu oxy, cho phép chúng phát triển, sinh sản mạnh mẽ trong nhiều môi trường khác nhau Mặt khác, Salmonella enteritidis được tìm thấy rộng rãi trong vật chủ, nơi nó có thể dễ dàng lây lan qua chế biến thức ăn hoặc nhân đôi ở những nơi thiếu sạch sẽ

Hình 1.12 Vi khuẩn Salmonella Enteritidis

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa – còn có tên gọi là trực khuẩn mủ xanh, đây là một loại vi khuẩn hiếu khí thuộc Gram âm với kích thước mảnh và nhỏ từ 1,5 – 3 μm Loại vi khuẩn này có thể tồn tại trong cơ thể người, động vật hay ngoài tự nhiên như đất, ven biển hoặc đầm lầy Nhờ mang một khả năng đặc biệt đó là tiết ra các chất nhờn bao bọc bên ngoài, nên loại khuẩn này có thể tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt và kháng hầu hết những chất kháng sinh Khuẩn này còn là một mầm bệnh cơ hội gây nên các bệnh nhiễm trùng như nhiễm khuẩn tiêu hóa, hô hấp, viêm màng não và viêm tai giữa,… đặc biệt có tỉ lệ tử vong cao nhất là nhiễm trùng huyết

Trang 34

Hình 1.13 Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa

1.7 Tổng quan về cây An Xoa 1.7.1 Giới thiệu về cây An Xoa

An Xoa là cây dược liệu thuộc họ Parasolaceae, chi Helicteres với tên khoa học là Helicteres hirsuta Lour Ngoài ra còn được gọi theo cách khác là: Tổ kén cái, dó lông, tổ kén lông

Hình 1.14 Bụi cây An Xoa

An Xoa là một loại thảo dược quý, thường được tìm thấy trong rừng, ở những nơi có đất ẩm ướt và nhiều ánh sáng An Xoa thuộc cây thân gỗ với thân thường thấp khoảng 1,2 mét trở xuống và mọc theo bụi

Lá hình bầu dục và nhọn ở đầu, cây có màu xanh thường dài khoảng 6 – 10cm Lá có một lớp lông mỏng, mịn, màu trắng trên bề mặt rất khó nhận biết bằng mắt thường

Hoa không phát triển thành nhóm mà mọc ở nách lá – nơi mà chúng mọc đơn lẻ Hoa màu tím với 5 cánh thường có kích thước khá nhỏ Hoa khi còn trên cây có màu xanh lục nhưng khi hái xuống, phơi khô sẽ chuyển sang màu nâu sẫm Quả có dạng hình trụ dài khi đậu quả, có lông phát triển xung quanh giống như sâu róm

1.7.2 Phân bố

An xoa được xem là một vị thuốc của người Campuchia có từ rất lâu đời và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay Cây An Xoa phân bố ở các nước Nam Á như Campuchia, Việt Tong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuanTong hop nano Ag Au bang dich chiet cay An Xoa lam vat lieu xuc tac cho phan ung chuyen hoa chat huu co va khang khuan

1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM1132410068:57:31 PM8:57:31 PM

Trang 35

Nam, Thái Lan, Philippin, Malaixia, Ấn Độ và ở Nam Trung Quốc Loại cây này thường mọc hoang trong rừng thường có thể được tìm thấy ở các vùng đồi núi, trên các sườn núi, cây bụi, ven rừng nên chúng ta có thể hái vào bất cứ thời điểm nào trong năm

Ở Việt Nam, loài này có thể được tìm thấy ở tất cả các vùng đồi núi của đất nước và phân bố nhiều nhất là ở Bình Phước và các vùng núi phía Bắc

Ở miền Bắc, cây thường được tìm thấy ở các tỉnh Tuyên Quang, Yên Bái, Bắc Cạn, Lai Châu, Hòa Bình, Quảng Ninh,…

Ở miền Nam, cây xuất hiện phần lớn là ở các tỉnh ở Tây Ninh, Bình Dương, Lâm Đồng, Bình Phước,…

Ở miền Trung là nơi có nhiều cây An Xoa, nhất là ở các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Nghệ An,…

Ngoài ra, còn một số lượng nhỏ cây An Xoa được tìm thấy ở rừng núi ở các tỉnh thành khác Ở vùng đồng bằng, nơi ven sông, ven suối, các vùng đất phù sa hay thậm chí ở các tường rào

+ Màu sắc: Hoa có màu trắng, quả to, dài thường không có lông + Mùi vị: Hơi đắng, chát, mùi hắc nên khó uống

Hình 1.15 An Xoa trắng

Trang 36

Cây An Xoa tím

+ Hình dạng: Cây An Xoa tím với thân gỗ ngắn và nhỏ, quả có lông và hoa mọc gần phiến lá Lá hình thuôn dài, phiến lá chắc, dày dặn có răng cưa ở mép, dưới mặt lá có gân, cũng như có lông tơ ở cả hai mặt

+ Màu sắc: Hoa màu tím với quả dài, nhỏ giống hình con sâu và cực kỳ ngứa rát nếu chạm vào Quả non có màu xanh, nhưng quả già chuyển sang màu nâu sẫm và chứa nhiều hạt

+ Mùi vị: Thuốc sắc có vị ngọt thanh, dễ uống và có mùi thơm nhẹ

Hình 1.16 Cây An Xoa tím

Khi được sử dụng để làm thuốc thì được phân loại thành cây An Xoa tươi và An Xoa khô

Cây An Xoa Tươi

Là cây vẫn còn nguyên lượng nước và vừa được thu hái Đối với loại này, phải sử dụng ngay Nếu muốn bảo quản thì phải sấy khô

Cây An Xoa khô

Người ta sẽ phơi hoặc sấy khô cây tươi, nhằm bảo quản trong thời gian dài và thuận tiện trong việc vận chuyển

Hình 1.17 Cây An Xoa khô

Trang 37

1.7.4 Thu hái và dùng làm dược liệu

Theo dân gian, đa số các bộ phận của cây đều có thể dùng để làm thuốc, trong đó có thân và lá là hai bộ phận được dùng phổ biến nhất để bào chế dược liệu Có thể hái dược liệu quanh năm và thời điểm thu hoạch tốt nhất là từ tháng 9 đến tháng 12 Vì cây An Xoa hiện nay có hàm lượng dược chất lớn nhất nên rất lý tưởng để dùng làm thuốc

Sau khi thu hoạch, việc chuẩn bị có thể được thực hiện theo nhiều cách: Làm sạch và sử dụng tươi

Rửa rồi đem đi lau khô Sau đó đi sấy hoặc phơi khô rồi chia nhỏ (chặt, cắt,…) thành nhiều miếng nhỏ để dành sử dụng

Phương pháp sấy hoặc phơi khô hiện nay được ưa chuộng hơn vì có thể bảo quản được lâu hơn mà không bị mất tác dụng chữa bệnh của thuốc Cần phải bảo quản trong lọ hoặc túi kín, để nơi thoáng mát, tránh ẩm mốc, mối mọt

1.7.5 Công dụng của cây An Xoa

Cây An Xoa từ lâu đã được dùng trong thuốc đông y để chữa nhiều bệnh khác nhau Các công dụng dược liệu của cây An Xoa có thể nói đến như:

Thường dùng cây An Xoa trong Đông y để chữa các bệnh như:

Chữa các bệnh về gan như phòng và hỗ trợ điều trị ung thư gan, viêm gan, men gan cao, xơ gan, tăng cường hỗ trợ chức năng gan, giúp phục hồi các tế bào gan, làm mát và giải độc gan

Hỗ trợ thải độc và giúp giảm cân hiệu quả Dùng rễ cây để xoa dịu cơn đau, chữa các bệnh như sởi, lỵ, cảm mạo, hỗ trợ tiêu độc hiệu quả Dùng lá để trị mụn nhọt, các vết sưng, lở,… ngoài ra, An Xoa còn được dùng để trị các bệnh về xương khớp như đau lưng, nhức mỏi, mất ngủ, da xanh xao

Theo phương pháp chữa bệnh của y học hiện đại:

Cây An Xoa được các nhà nghiên cứu tiến hành phân tích và nhận thấy rằng trong cây có chứa các hoạt tính sinh học bao gồm: phenol, lignan, lupeol, flavonoid, tiliroside, stigmasterol và apigenin mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe

Có khả năng chống oxi hóa: Trong cây có thành phần là các flavonoid với tác dụng chống oxi hóa và hạn chế, ngăn không cho các tế bào xấu phát triển

Có tính kháng viêm: Với các hợp chất như axit betulinic, betulin, tiliroside có tác dụng kháng viêm Vì thế, để trị các bệnh liên quan đến xương, khớp thường sử dụng nước sắc từ cây An Xoa để giảm sưng, viêm và làm giảm tình trạng nhức mỏi các khớp

Có tính kháng khuẩn: Cao được chiết từ rễ cây An Xoa có thể kháng lại 2 loại vi khuẩn Samonella typhi và E.coli

Có khả năng gây độc tế bào và chống ung thư: Trên tế bào ung thư gan HepG2, cao được chiết từ cây An Xoa thể hiện được các hoạt tính ức chế khi thử nghiệm về độc tính tế bào

Trang 38

1.8 Các phương pháp chiết dịch từ thực vật 1.8.1 Phương pháp ngâm – chiết

Phương pháp này sử dụng kỹ thuật ngâm các nguyên liệu thực vật vào dung môi tương ứng ở nhiệt độ thấp, thực hiện tác động vật lí như khuấy, lắc Chất phân tích sẽ được giải phóng khỏi chất nền rắn Tiến hành lọc để lấy dịch chiết cùng với chất phân tích

Tiến hành thực nghiệm: Chuẩn bị các nguyên liệu cần thiết, tiến hành rót dung môi vào bình chiết Sau khi ngâm trong một khoảng thời gian cụ thể, lọc để thu được dịch chiết và dùng dung môi thích hợp để rửa nguyên liệu

Các phương pháp ngâm: sử dụng 2 phương pháp ngâm động hoặc ngâm tĩnh, lạnh hoặc nóng, nhiều lần hoặc một lần

Ưu điểm: Phương pháp này dễ thực hiện và khá đơn giản với các thiết bị đơn giản và rẻ tiền

Nhược điểm: Thực hiện thủ công, năng suất mang lại không cao Cần phải chiết xuất nhiều lần để thu được dịch chiết mong muốn; Nếu không, dịch chiết sẽ bị loãng, lãng phí dung môi và thời gian

1.8.2 Phương pháp ngấm kiệt

Phương pháp này sử dụng một dòng dung môi liên tục đi qua chất cần phân tích trong một khoảng thời gian thích hợp để các chết cần phân tích được chiết ra hoàn toàn ra khỏi mẫu rắn

1.9 Phân tích đặc trưng của dung dịch nano vàng, bạc bằng các phương pháp phân tích hóa lý

1.9.1 Phương pháp đo quang phổ UV – VIS

Phương pháp đo quang phổ UV – VIS là phương pháp được thực hiện dựa trên hiệu ứng hấp thụ gây ra bởi các bức xạ điện từ tương tác với các thành phần phân tử vật chất để định lượng, phân tích, định tính các chất có màu và các dung dịch keo trong dải bức xạ gần cực tím (vùng tử ngoại) hoặc trong vùng ánh sáng trong khoảng nhìn thấy được (vùng khả kiến) tương ứng với khoảng bước sóng từ 200nm – 800nm

Hình 1.18 Vùng bước sóng khả kiến

Trang 39

Hiện tượng hấp thu các bức xạ điện từ này chịu sự chi phối của định luật Bouger Lambert – Beer

𝐴 = 𝑙𝑜𝑔 (𝐼0

𝐼) = 𝜀 × 𝑙 × 𝐶 Với:

𝐼0: Cường độ của tia tới

𝐼: Cường độ của tia phản xạ tương ứng 𝑙: Độ dày truyền quang (𝑐𝑚)

𝐶: Nồng độ của dung dịch cần đo (𝑚𝑜𝑙/𝑙)

𝜀: Hằng số tỉ lệ hay còn gọi là độ hấp thu phân tử gam với thứ nguyên là (𝑙 𝑚𝑜𝑙 𝑐𝑚⁄ ), với mỗi chất khác nhau sẽ cho các hằng số tỉ lệ khác nhau

𝐴: Độ hấp thu quang

Nhờ những tiến bộ đáng kể trong phương pháp phân tích, hiện nay người ta có thể xác định nhiều hợp chất trên một dải nồng độ rất rộng bằng cách sử dụng các phương pháp đo quang phổ

Đây được xem như là một trong những phương pháp phân tích được phát triển tốt nhất vì nó được thực hiện dễ dàng, đáng tin cậy và được sử dụng rộng rãi trong kiểm soát và sản xuất hóa chất, luyện kim, hóa sinh, nghiên cứu môi trường và còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác

Hình 1.19 Thiết bị đo quang phổ UV – Vis

Trang 40

Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo UV – Vis:

Nguồn sáng phát ra từ đèn được chiếu vào hệ thống các thấu kính, tạo nên chùm ánh sáng trắng dẫn qua khe hẹp (nhỏ) và đi vào bộ tán sắc của thiết bị Khi chùm ánh sáng này đi qua lăng kính sẽ bị phân tán thành các tia đơn sắc theo mọi hướng ngay lập tức Các tia phản xạ đi qua các thấu kính phẳng ra khỏi bộ phận phân tán ánh sáng đến bộ phận phân chia chùm tia sáng, ở bộ phận này sẽ hướng chùm sáng tới curvet chứa mẫu cần phân tích

Hình 1.20 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đo UV – Vis Các bước tiến hành đo quang phổ UV – Vis

− BƯỚC 1: Lựa chọn bước sóng thích hợp

Lập đồ thị (hệ tọa độ) 𝐴 − 𝜆 hoặc đồ thị 𝜀 − 𝜆 bằng việc khảo sát về sự thay đổi của mật độ của dung dịch có màu cần phân tích 𝐴 hoặc hệ số hấp thụ phân tử 𝜀 theo bước sóng 𝜆, nghĩa là đo 𝐴 hoặc 𝜀 của dung dịch màu cần phân tích tương ứng các tia sáng có bức xạ điện từ với các bước sóng 𝜆 khác nhau Hệ tọa độ này có hình dạng như một đường cong Gauss Giá trị hấp thu cực đại có mật độ quang là 𝐴𝑚𝑎𝑥 tương ứng với giá trị bước sóng hấp thu cực đại 𝜆𝑚𝑎𝑥 Khi tiến hành thực hiện phân tích, ta chọn đo mật độ quang 𝐴 của dung dịch tại bước sóng cực đại 𝜆𝑚𝑎𝑥 Khi đó, kết quả phân tích là chính xác và có độ nhạy cao nhất

− BƯỚC 2: Chuẩn bị dung dịch mẫu cần phần tích

Chất cần phân tích có thể là chất rắn hoặc chất lỏng, tuy nhiên chúng thường được chuẩn bị dưới dạng chất lỏng hoặc ở dạng là dung dịch Nếu chất cần phân tích được khảo sát là chất rắn không hòa tan, chúng có thể được hòa tan bằng cách sử dụng các dung môi và quy trình thích hợp

Nếu chất cần phân tích không có hiệu ứng quang phổ hấp thụ thì dung dịch phải được hóa chế bằng các phương pháp như thực hiện tạp phức hay tạo ra phản ứng oxi hóa khử,… rồi mới phân tích