Luận án tiến sĩ Công nghệ hóa học các chất hữu cơ: Nghiên cứu chế tạo bạc Nano gắn lên vật liệu sứ xốp bằng phương pháp chiếu xạ Gamma Co-60 ứng dụng xử lý E.coli trong môi trường nước

Có rҩt nhiӅu công trình nghiên cӭu chӃ tҥo vұt liӋu bҥc nano kháng khuҭn trên nӅn vұt liӋX SRO\PH QKѭ Yҧi kháng khuҭn [13], nhӵa nhiӋt dҿo kháng khuҭn [14], màng lӑc kháng khuҭn [15].. ¾

Ӭ1*'Ө1*;Ӱ/éE Coli 7521*0Ð,75ѬӠ1*1ѬӞC

/8Ұ1 È17,ӂ16Ƭ.Ӻ7+8Ұ7

Tp Hӗ &Kt0LQKQăP

ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73 +Ӗ&+Ë0,1+

75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+KHOA

1*8<ӈ17+Ө<È,75,1+

1*+,Ç1&Ӭ8&+ӂ7Ҥ2%Ҥ&1$12*Ҳ1/Ç19Ұ7/,ӊ8 6Ӭ;Ӕ3%Ҵ1*3+ѬѪ1*3+È3&+,ӂ8;Ҥ*$00$&o ± 60

Ӭ1*'Ө1*;Ӱ/éE Coli 7521*0Ð,75ѬӠ1*1ѬӞC

&KX\rQQJjQK&{QJQJKӋ+yDKӑFFiFFKҩW9{Fѫ 0mVӕFKX\rQQJjQK

3KҧQELӋQÿӝFOұS TS 1JX\ӉQ+ӳX&KtQK 3KҧQELӋQÿӝFOұS TS 1JX\ӉQĈӭFFKtQK

3KҧQELӋQ PGS.TS 1JX\ӉQ7Kӏ3KѭѫQJ3KRQJ 3KҧQ ELӋQ PGS.TS 1JX\ӉQĈuQK7KjQK

i

&$0Ĉ2$1

Tôi [LQFDPÿRDQÿk\ OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭXFӫDEҧQWKkQWôi&iFNӃWTXҧQJKLrQFӭXYjFiFNӃWOXұQWURQJOXұQiQQj\OjWUXQJWKӵF YjNK{QJVDRFKpSWӯEҩWNǤPӝWQJXӗQQjRYjGѭӟLEҩWNǤKuQKWKӭFQjR9LӋFWKDPNKҧRFiFQJXӗQWjLOLӋXÿmÿѭӧFWKӵFKLӋQWUtFKGүQYjJKLQJXӗQWjLOLӋXWKDPNKҧRÿ~QJTX\ ÿӏQK

và SKѭѫQJSKiS WKLrXNӃW

Keo Ag QDQRәQÿӏQKWURQJGXQJGӏFK393$JQDQR393 YӟLNtFKWKѭӟF-15 nm và KjPOѭӧQJEҥFaPM ÿѭӧFVӱGөQJÿӇQJkPWҭm lên YұWOLӋX Vӭ[ӕS &iFFӝWOӑFVӭ [ӕSÿѭӧFELӃQWtQKEӅPһWEҵQJGXQJGӏFKDPLQRSURS\OWULHWKR[\VLODQH (AS) VDXÿyngâm trong keo Ag nano/PVP ÿӇJҳQ FiFQJX\rQWӱ Ag nano lên Vӭ[ӕS WK{QJTXDFҫXQӕL-NH2 FӫD AS 6ҧQ SKҭP FӝW OӑF 6;$J QDQR393 FKӃ WҥR ÿѭӧF Fy KjP OѭӧQJ EҥF

WURQJNKRҧQJa-250 mg/kg và KLӋXVXҩWGLӋW NKXҭQE.coli ÿҥWKѫQ90%1ѭӟFVDXNKL OӑFFy ÿӝQKLӉP E.coli ÿҥWWLrXFKXҭQ QѭӟF XӕQJÿyQJFKDLWKHR 7&91-2010 và

KjPOѭӧQJEҥFO\JLҧLYjRQѭӟFOӑFÿҥWWLrXFKXҭQFKRSKpSFӫD WHO (<100 µg/L)

Ag nano WUrQQӅQFKҩWPDQJZeolit 4A (Ag nano/Z) YӟLKjPOѭӧQJa.PJNJÿѭӧFSKӕLWUӝQYӟLQJX\rQOLӋX6LOLFD WURWUҩXVDXÿyWKLrXNӃW ӣQKLӋWÿӝƒ&- 1100°C ÿӇFKӃWҥRFӝWOӑF6;$JQDQR=6ҧQSKҭPFӝWOӑFFKӃWҥRÿѭӧFFyKjPOѭӧQJEҥFWURQJ

NKRҧQJa-350 mg/kg, KLӋXVXҩW GLӋWNKXҭQE.coli ÿҥW~100%1ѭӟFVDXNKLOӑFFyÿӝ

EҥFO\JLҧLÿҥWWLrXFKXҭQFKRSKpSFӫD WHO (<100 µg/L)

0ҿ VҧQ SKҭP 200 cӝW OӑF QѭӟF WKѭѫQJPҥLSX/Ag nano/Z ÿѭӧFVҧQ[XҩWEҵQJSKѭѫQJSKiSWKLrXNӃWWҥLF{QJW\VҧQ[XҩWVӭ7KӏQK9LӋWWӍQK+ҧL'ѭѫQJ9LӋW1DP7KLrXNӃWYұWOLӋXOjSKѭѫQJSKiS NKҧWKL, JLiWKjQKFҥQKWUDQKQrQWKXұQOӧL FKRYLӋF SKiWWULӇQVҧQ

[XҩWӣTX\ P{F{QJQJKLӋS9ӟLKRҥWWtQKGLӋWNKXҭQ E.coli ~100 % Yj ÿӝO\ JLҧL EҥF

WURQJQѭӟFOӑF WKҩS KѫQPӭFWLrXFKXҭQFKRSKpSFӫD:+2FӝWOӑFQѭӟFSX/Ag nano

iii

WKѭѫQJPҥLÿѭӧFӭQJGөQJÿӇ[ӱOêQѭӟF{QKLӉPYLVLQKYұWQKҵPPөFÿtFKKҥQFKӃKLӋQWѭӧQJWҳF QJKӁQ VLQK KӑF trong YұWOLӋXOӑFYj QJX\FѫOk\QKLӉPGӏFKEӋQK phát sinh GRQJXӗQQѭӟF Eӏ{QKLӉP6ҧQSKҭP này UҩWFyWLӅPQăQJSKiWWULӇQVҧQ[XҩWÿiSӭQJFKRQKXFҫX[ӱOêQѭӟFXӕQJWUӵF WLӃSÿһFELӋWOjӣFiFYùng nông thôn và PLӅQnúi FӫD9LӋW1DP

iv

ABSTRACT

This thesis researches and manufactures porous ceramic/silver nanocomposite materials

to treat water contaminated with microorganisms (E coli) for improving the quality of

water, particularly drinking water for ensuring consumer-health and bringing economic benefits

Firstly, gamma Co-60 radiation technology is used to produce silver nanoparticles (AgNPs) stabilized by polyvinyl pyrrolidone (PVP) solution and AgNPs in 4A Zeolit carrier (AgNPs/Z) powder After that, AgNPs were attached to porous ceramic candle filter (PCCF) made from rice husk ash silica Antibacterial PCCF/AgNPs are manufactured by impregnating and sintering methods

The colloidal AgNPs/PVP solution with AgNPs size of 10-15 nm and silver content of

500 mM is used to impregnate porous ceramic material PCCFs are previously treated with 2% aminopropyltriethoxysilane (AS) solution, then impregnated in colloidal

silver atoms The manufactured PCCFs/AgNPs/PVP product has a silver content of

~200-250 mg/kg and bactericidal efficiency against E.coli reaches more than 90% Water after

the treatment meets the standard of bottled drinking water according to TCVN 6096-2010 and the silver content released in water was smaller than 100 µg/L adapting the WHO standards

The AgNPs/Z powder with AgNPs size of about 30 nm and silver content of 10,000 mg/kg is mixed with silica material, then sintered at temperatures of 1000°C - 1100°C The manufactured PCCF/AgNPs/Z product has a silver content of ~300-350 mg/kg and

bactericidal efficiency against E.coli reachs ~100 % Water after the treatment meets the

standard of bottled drinking water according to TCVN 6096-2010 and the silver content released in water was smaller than 100 µg/L adapting the WHO standards

at Thinh Viet company, Hai Duong province, Vietnam Sintering for porous ceramic

v

production is a favorable and low-cost method that can be suitably set up a large scale

production With the bactericidal efficiency of E.coli ~100% and the silver content

released in the filtered water is lower than WHO standards, commercial FCCӝng sӵ/AgNPs/Z products are applied to treat bacterial contaminated water The objective of this thesis researches is to overcome the biofouling of the porous ceramic filter material and the risk of waterborne disease outbreaks This product has a great potential to meet the needs of direct drinking water treatment, especially in the rural and mountain regions

of Vietnam

vi

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1

Luұn án TiӃQVƭOjWKjQKTXҧ cӫa mӝt quá trình làm viӋFOkXGjLĈӇ Fyÿѭӧc thành quҧ ÿyW{LÿmQKұQÿѭӧc sӵ TXDQWkPJL~Sÿӥ cӫa rҩt nhiӅu thҫy cô nhӳQJQJѭӡi mà tôi luôn muӕn gӱLÿӃn lӡi tri ân sâu sҳc

7Uѭӟc tiên, tôi gӱi lӡi tri ân sâu sҳc ÿӃn thҫ\Kѭӟng dүn PGS.TS NguyӉn Quӕc HiӃn, PGS.TS Ngô Mҥnh ThҳQJ QJѭӡL ÿm OX{Q WLQ Wѭӣng, quan tâm và tҥo mӑL ÿLӅu kiӋn JL~Sÿӥ tôi trong suӕt quá trình thӵc hiӋn Luұn án TiӃQVƭ

Tôi trân trӑng gӱi lӡi cҧPѫQVkXVҳFÿӃn thҫy GS.763KDQĈuQK7Xҩn, thҫy PGS.TS HuǤnh KǤ 3KѭѫQJ +ҥ, thҫ\ 3*676 Ĉӛ Quang Minh và toàn thӇ Quý thҫy cô khoa

Kӻ thuұt Hóa hӑc cӫDWUѭӡQJĈҥi hӑF%iFKNKRD7S+&0ÿmWUX\ӅQÿҥt cho tôi nhiӅu kiӃn thӭc quý giá trong suӕt quá trình hӑc tұp và nghiên cӭu

Tôi chân thành cҧPѫQÿӃn các bҥn trong nhóm nghiên cӭu khoa hӑc cӫa Trung tâm Nghiên cӭu và TriӇn khai công nghӋ Bӭc xҥ TP Hӗ &Kt0LQKÿmOX{QKӛ trӧ tôi trong suӕt thӡi gian nghiên cӭu và làm thӵc nghiӋP &iP ѫQ 76 1JX\Ӊn Ngӑc Duy, ThS ĈһQJ9ăQ3K~7KS NguyӉn Anh Quӕc, ThS NguyӉn Thӏ LP/DQÿmJL~Sÿӥ cho tôi

có mӝWP{LWUѭӡng nghiên cӭu khoa hӑc thuұn lӧi

CҧPѫQFiF4XêWKҫy cô cӫa Sӣ Giáo dөFYjĈjRWҥo tӍQK3K~<rQFiFÿӗng nghiӋp WUѭӡQJ377+FKX\rQ/ѭѫQJ9ăQ&KiQKWӍQK3K~<rQÿmOX{Qӫng hӝ và khích lӋ tôi trong suӕt quá trình hӑc tұp

Sau cùng, tôi xin gӱi lӡi biӃWѫQÿӃn nhӳQJQJѭӡLWKkQ\rXWURQJJLDÿuQKYjEҥQEqÿmluôn ӣ bên cҥnh tiӃp thêm cho tôi nguӗQ ÿӝng lӵc, sӭc mҥQK Yj ê FKt ÿӇ tôi có thӇ hoàn thành tӕt Luұn án

NguyӉn Thөy Ái Trinh

vii

0Ө&/Ө&

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1 vi

0Ө&/Ө& vii

'$1+0Ө&+Î1+ xi

'$1+0Ө&%Ҧ1* xv

'$1+0Ө&7Ӯ9,ӂ77Ҳ7 xvii

3+Ҫ10Ӣ'Ҫ8 xx

&+ѬѪ1*7Ә1*48$1 1

1.1 Ag nanocomposit gӕm sӭ 1

1.1.1 Khái niӋm vӅ vұt liӋu nano và vұt liӋu nanocomposit 1

1.1.2 Vұt liӋu gӕm sӭ xӕp và ӭng dөQJWURQJOƭQKYӵc xӱ OêQѭӟc 2

1.1.2.1 Ӭng dөng vұt liӋu gӕm sӭ xӕp xӱ OêQѭӟc 5

1.1.2.2 Tiêu chí cӫa công nghӋ xӱ OêQѭӟc dùng trӵc tiӃp 6

1.1.3 Vұt liӋu nano bҥc và công nghӋ biӃn tính 7

1.1.3.1 Giӟi thiӋu vӅ vұt liӋu nano bҥc 7

1.1.3.2 Công nghӋ biӃn tính vұt liӋu nanocomposite SX/Ag 8

1.2 Tәng quan hoҥt tính kháng khuҭn E coli cӫa vұt liӋu Ag nano 10

1.2.1 Hoҥt tính kháng khuҭn E coli cӫa Ag nano 10

1.2.2 Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣng ÿӃn hoҥt tính kháng khuҭn E coli cӫa Ag nano 13

1.2.2.1 ҦQKKѭӣng cӫDNtFKWKѭӟc hҥt 13

1.2.2.2 ҦQKKѭӣng cӫa nӗQJÿӝ và thӡi gian tiӃp xúc 14

viii

1.2.2.3 ҦQKKѭӣng cӫDP{LWUѭӡng tiӃp xúc 14

1.2.2.4 ҦQKKѭӣng cӫa các chҩt әQÿӏnh 15

ĈiQKJLiÿӝc tính cӫa bҥc nano 16

1.3 ChӃ tҥo vұt liӋu bҥc nano 17

3KѭѫQJSKiSWLӃp cұn chӫ yӃu chӃ tҥo vұt liӋu nano 17

&iFSKѭѫQJSKiSFKӃ tҥo hҥt bҥc nano 17

1.3.1.2 ѬX ÿLӇm cӫD SKѭѫQJSKiS NKӱ hóa bӭc xҥ LRQ KyD ÿӇ chӃ tҥo vұt liӋu nano kim loҥi 19

1.3.2 ChӃ tҥo Ag nano bҵQJSKѭѫQJSKiSNKӱ hoá bӭc xҥ 19

1.3.2.1 Nguӗn Cobalt 60 20

1.3.2.2 Công suҩt xӱ lý cӫa nguӗn xҥ 20

1.3.2.3 Quá trình khӱ hóa bӭc xҥ chӃ tҥo Ag nano 20

1.3.2.4 Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝng hӑc phҧn ӭQJYjNtFKWKѭӟc hҥt Ag nano 23

1.4 Tình hình nghiên cӭu ӭng dөng vұt liӋu Ag nanocomposit trong xӱ OêQѭӟc trên thӃ giӟi và tҥi ViӋt Nam 23

&+ѬѪ1*7+Ӵ&1*+,ӊ0 28

2.1 Hóa chҩt và thiӃt bӏ 28

2.1.1 Hoá chҩt 28

2.1.2 ThiӃt bӏ, dөng cө 28

2.2 Thӵc nghiӋm 30

2.2.1 ChӃ tҥo Ag nano bҵQJSKѭѫQJSKiSFKLӃu xҥ gamma Co-60 30

2.2.1.1 ChӃ tҥo dung dӏch keo Ag nano dùng Polyvinylpyrrolidone làm chҩt әQÿӏnh 30

ix

2.2.1.2 ChӃ tҥo bӝt Ag nano trên nӅn Zeolit 31

2.2.2 ChӃ tҥo cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 33

2.2.2.1 Ngâm tҭm gҳn Ag nano lên cӝt lӑc sӭ xӕSÿmELӃn tính Aminosilan 33

2.2.2.2 ChiӃu xҥ gamma Co-60 gҳn Ag nano trӵc tiӃp lên cӝt lӑc sӭ xӕp 334 2.2.2.3 Thiêu kӃt Ag nano/zeolit vӟi SiO2 cӫa nguyên vұt liӋu sӭ xӕp 35

2.2.3 Khҧo sát hiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 37

2.2.3.1 Mô hình thiӃt bӏ cӫa phích lӑc gҳn cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 37

2.2.3.2 Khҧo sát hiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa bӝt Ag nano/zeolit 38

2.2.3.3 Khҧo sát hiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/PVP 39

2.2.3.4 Khҧo sát hiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/Z 39

2.2.4 Khҧo sát hiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 40

;iFÿӏnh thӇ WtFKQѭӟc lӑc qua cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 40

3KkQWtFKOѭӧng vӃt Ag+ bҵQJSKѭѫQJSKiSNtFKKRҥWQѫWURQ 40

2.2.4.3 Khҧo sát hiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/PVP 41

2.2.4.4 Khҧo sát hiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/Z 41

&+ѬѪ1* ӂ748Ҧ9¬7+Ҧ2/8Ұ1 42

ĈһFWUѭQJYұt liӋu Ag nano chӃ tҥo bҵQJSKѭѫQJSKiSFKLӃu xҥ gamma Co-60 42

ĈһFWUѭQJWtQKFKҩt dung dӏch Ag nano/ PVP 42

3.1.1.1 ChӃ tҥo dung dӏch Ag nano/PVP qui mô thí nghiӋm 42

3.1.1.2 ChӃ tҥo dung dӏch Ag nano/PVP qui mô công nghiӋp 47

Ĉһc WUѭQJWtQKFKҩt bӝt Ag nano/Z 48

Ĉһc WUѭQJWtQKFKҩt cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 54

x

ĈһFWUѭQJFӝt lӑFQѭӟc sӭ xӕp/Ag nano/PVP ngâm tҭm 54

3.2.1.1 Khҧo sát nӗQJÿӝ xӱ lý Aminosilan ҧQKKѭӣQJÿӃQKjPOѭӧng Ag nano 55

3.2.1.2 KhҧRViWÿLӅu kiӋn ngâm Ag nano ҧQKKѭӣQJÿӃQKjPOѭӧng Ag nano 57

3.2.1.3 ĈһFWUѭQJFӝt lӑc sӭ xӕp biӃn tính AS ngâm tҭm gҳn Ag nano/PVP 58

ĈһFWUѭQJFӝt lӑFQѭӟc sӭ xӕp/Ag nano/CX gamma Co-60 65

ĈһFWUѭQJFӝt lӑFQѭӟc sӭ xӕp/Ag nano/Z thiêu kӃt 68

3.3 HiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑc nanocoposit sӭ xӕp/bҥc 72

3.3.1 HiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa bӝt Ag nano/Z chiӃu xҥ 72

3.3.2 HiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑc sӭ xӕp/Ag nano/PVP ngâm tҭm 74

3.3.3 HiӋu ӭng kháng khuҭn E coli cӫa cӝt lӑc sӭ xӕp/Ag nano/Z thiêu kӃt 76

3.4 HiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 77

3.4.1 HiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑc sӭ xӕp/Ag nano/PVP ngâm tҭm 77

3.4.2 HiӋu ӭng bҥc ly giҧi tӯ cӝt lӑc sӭ xӕp/Ag nano/Z thiêu kӃt 78

&+ѬѪ1*.ӂ7/8Ұ19¬.,ӂ11*+ӎ 82

4.1 KӃt luұn 82

4.2 KiӃn nghӏ 84 '$1+0Ө&&Ð1*75Î1+Ĉ­&Ð1*%Ӕ

7¬,/,ӊ87+$0.+Ҧ2

PHӨ LӨC

xi

'$1+0Ө&+Î1+

Hình 1.1 Khái niӋm nanocomposit gӕm kim loҥi dҥng giӳa và bên trong hҥt 1

Hình 1.2 GiҧQÿӗ XRD cӫa vӓ trҩXNKLÿӕt ӣ các nhiӋWÿӝ khác nhau 3

Hình 1.3 GiҧQÿӗ XRD cӫa silica thiêu kӃt ӣ nhiӋWÿӝ 900qC và 1000qC 3

Hình 1.4 Mӝt sӕ hình dҥng cӫa gӕm sӭ xӕp lӑFQѭӟc (dҥng tҩm, ӕng, chұu) 5

Hình 1.5 Các loҥi biӃn tính trên bӅ mһt vұt liӋu 8

Hình 1.6 Hoҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano 11

Hình 1.7 Ҧnh SEM cӫa tӃ bào E coli (a) và tӃ bào E coli xӱ lý vӟi Ag nano (b) 12

Hình 1.8 Sӵ WiFÿӝng cӫa ion bҥc lên vi khuҭn 13

Hình 1.9 Hoҥt tính kháng khuҭn E coli cӫa Ag nano theo thӡi gian, nӗQJÿӝ 14

Hình 1.10 ҦQKKѭӣng sӵ phát triӇn E coli cӫa Ag nano trong các chҩt әQÿӏnh khác nhau 15

Hình 1.11 &ѫFKӃ әQÿӏnh hӋ keo Ag nano vӟi Vinyl pyrolidol 22

Hình 1.12 Bӝ lӑFQѭӟc sӱ dөng chұu sӭ xӕp gҳn Ag nano 24

Hình 2.1.Mô hình máy chiӃu xҥ tҥi Trung tâm Vinagamma TP HCM 30

Hình 2.2 &iFEѭӟc chӃ tҥo dung dӏch Ag nano/PVP bҵng chiӃu xҥ gamma 31

Hình 2.3 &iFEѭӟc chӃ tҥo bӝt Ag nano/Z bҵng chiӃu xҥ gamma 32

+uQK&iFEѭӟc ngâm tҭm chӃ tҥo cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/PVP 33

+uQK&iFEѭӟc chӃ tҥo cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano CX bҵng chiӃu xҥ gamma 35

Hình 2.6 Nguyên vұt liӋu SiO2 sҧn xuҩt tӯ tro trҩu 36

Hình 2.7&iFEѭӟc chӃ tҥo cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/Z bҵng thiêu kӃt 37

xii

Hình 2.8 Mô hình thiӃt bӏ phích lӑFQѭӟc gҳn cӝt lӑc xӭ sӕp 38

Hình 2.9 Mô hình lӑFQѭӟc gҳn cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc 38

Hình 3.1 Màu sҳc cӫa các dung dӏFKNHR$JQDQR393FyKjPOѭӧng bҥc là 1, 5, 10, 20, 50 mM sau khi chiӃu xҥ gamma 42

Hình 3.2 MұW ÿӝ quang theo liӅu xҥ chuyӇn hóa bão hòa cӫa các dung dӏch Ag nano/PVP ӣ các nӗQJÿӝ khác nhau 43

Hình 3.3 Phә UV-Vis tҥi liӅu xҥ chuyӇn hóa bão hòa cӫa các dung dӏch keo Ag nano/PVP ӣ các nӗQJÿӝ khác nhau 43

Hình 3.4 Ҧnh TEM cho NtFKWKѭӟc và phân bӕ NtFKWKѭӟc cӫa các dung dӏch keo Ag nano/PVP vӟi nӗQJÿӝ khác nhau sau khi chiӃu xҥ gamma 46

Hình 3.5 Dung dӏch Ag nano/PVP sҧn xuҩt 100 lít/mҿ chiӃu xҥ gamma 47

+uQK6ѫÿӗ minh hӑa tәng hӧp Ag nano vào zeolit bҵng chiӃu xҥ gamma 48

Hình 3.7 Bӝt zeolit và Ag nano/Z sau khi chiӃu xҥ gamma 49

Hình 3.8 Hình ҧnh chiӃu xҥ gamma mүu Ag+/Z tҥi ViӋn HҥW1KkQĈj/ҥt 50

Hình 3.9 Phә UV-Vis mүu Ag+/Z chiӃu xҥ gamma ӣ các liӅu hҩp thu khác nhau 51

Hình 3.10 GiҧQÿӗ phә XRD cӫa zeolit và Ag nano/Z 51

Hình 3.11.Ҧnh chөp SEM cӫa vұt liӋu Ag nano/Z chiӃu xҥ gamma 52

Hình 3.12 Ҧnh chөp TEM cӫa vұt liӋu Ag nano/Z chiӃu xҥ gamma 52

Hình 3.13 Phә EDX cӫa zeolit và Ag nano/Z chiӃu xҥ gamma 54

+uQK&ѫFKӃ gҳn Ag nano lên sӭ xӕp biӃn tính AS 55

+uQKĈӗ thӏ biӇu diӉQKjPOѭӧng bҥc gҳn lên SX theo nӗQJÿӝ AS 56

+uQKĈӗ thӏ biӇu diӉQKjPOѭӧng bҥc gҳn SX theo thӡi gian ngâm AS 56

Hình 3Ĉӗ thӏ biӇu diӉn KjPOѭӧng bҥc theo nӗQJÿӝ dung dӏch Ag nano/PVP 57

xiii

+uQKĈӗ thӏ biӇu diӉn KjPOѭӧng bҥc JҳQtrên cӝt lӑc SX/Ag nano/PVP 500mg/L

theo thӡi gian ngâm 58

Hình 3.19 Cӝt lӑFQѭӟc sӭ xӕp biӃn tính vӟi AS gҳn Ag nano/PVP 59

Hình 3.20 Mô hình lӑFQѭӟc qui mô hӝ JLDÿuQK sҧn xuҩt ӣ Campuchia 59

Hình 3.21 Phә UV-Vis cӫa vұt liӋu Ag nano và SX/Ag nano/PVP 60

Hình 3.22 Ҧnh TEM cӫa sӭ xӕp và sӭ xӕp biӃn tính AS gҳn Ag nano/PVP 60

Hình 3.23 Phә FTIR cӫa sӭ xӕpxӱ lý H2SO4 không ngâm AS 61

Hình 3.24 Phә FTIR cӫa sӭ xӕp xӱ lý H2SO4 ÿmELӃn tính AS 62

Hình 3.25 Phә FTIR cӫa sӭ xӕp xӱ lý H2SO4 ÿmELӃn tính AS ngâm trong dung dӏch Ag nano/PVP 62

Hình 3.26 GiҧQÿӗ EDX cӫa vұt liӋu cӝt lӑc SX/Ag nano/PVP 63

+uQKĈѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp thө NKtQLWѫVӭ xӕSWKѭѫQJPҥi cӫa cӝt lӑc SX/Ag nano/PVP 64

Hình 3.28 Gҳn trӵc tiӃp Ag nano lên cӝt lӑc sӭ xӕp bҵng chiӃu xҥ gamma 66

Hình 3.29 Ҧnh TEM và phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt Ag nano cӫa Ag nano/SX CX 67

Hình 3.30 Sӵ phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥt cӫa SiO2 theo quy trình sҧn xuҩt cӫa nhà máy gӕm sӭ Thӏnh ViӋt, tӍnh HҧL'ѭѫQJ9LӋt Nam 68

Hình 3.31 Nguyên vұt liӋu Silic cӫa sӭ xӕp phӕi trӝn bӝt Ag nano/Z và cӝt lӑc nanocomposit sau khi thiêu kӃt ӣ 1050°C 69

Hình 3.32 GiҧQÿӗ EDX cӫa sӭ xӕp và SX/Ag nano/Z thiêu kӃt 70

Hình 3.33 Ҧnh TEM cӫa vұt liӋu SX/Ag nano/Z thiêu kӃt (A) mүu SX/Ag nano/Z WUѭӟc thiêu kӃt và (B) mүu SX/Ag nano/Z sau khi thiêu kӃt 71

Hình 3.34 Thӱ nghiӋm vòng vô khuҭn cӫa zeolit và Ag nano/Z 73

Hình 3.35 HiӋu quҧ diӋt khuҭn E coli cӫa Ag nano/Z so vӟi zeolit 74

xiv

Hình 3.36 HiӋu quҧ diӋt khuҭn E coli cӫa Ag nano/Z ӣ FiFKjPOѭӧng khác nhau 74

Hình 3.37 Sӵ phát triӇn cӫa vi sinh vұt trên bӅ mһt cӝt SX/Ag nano/PVP sau khi lӑc 75Hình 3.38 Sӵ phát triӇn vi sinh vұt trên bӅ mһt cӝt SX và cӝt lӑFQѭӟc SX/Ag nano/Z sau khi lӑc 77Hình 3.39 +jPOѭӧng bҥc ly giҧLWURQJQѭӟc sau khi lӑc qua các cӝt lӑc Qѭӟc XS/Ag nano/PVP ngâm tҭm và cӝt lӑFQѭӟc XS/Ag nano/Z thiêu kӃt 80Hình 3.40 Các sҧn phҭm Ag nano chiӃu xҥ và cӝt lӑFQѭӟc nanocomposit SX/Ag 81

xv

DANH 0Ө&%Ҧ1*

Bҧng 1.1 Ĉӝ xӕp cӫa sӭ ÿѭӧFÿLӅu chӍnh bҵng cách trӝn PMMA/250 và PP/250 4

Bҧng 1.2 NӗQJÿӝ ӭc chӃ tӕi thiӇu vi khuҭn cӫa Ag nano ӣ NtFKWKѭӟc khác nhau 13

Bҧng 1.3 NӗQJÿӝ Ag nano ӭc chӃ ,& ÿӕi vӟi mӝt sӕ loài vi sinh vұt 15

Bҧng 3.1 MұW ÿӝ quang theo các liӅu xҥ chuyӇn hóa bão hòa cӫa dung dӏch PVP/EtOH/Ag+ ӣ nӗQJÿӝ EDQÿҫu khác nhau 44

Bҧng 3.2 .tFKWKѭӟc trung bình cӫa hҥt Ag nano/PVP ӣ các liӅu xҥ chuyӇn hóa bão hòa qui mô thí nghӋm 45

BҧQJ.tFKWKѭӟc trung bình cӫa hҥt Ag nano/PVP ӣ các liӅu xҥ chuyӇn hóa bão hòa qui mô công nghiӋp 47

Bҧng 3.4 KtFKWKѭӟc hҥt cӫD$JQDQR=&;NKLWKD\ÿәi nӗQJÿӝ Ag+ EDQÿҫu 51

BҧQJ+jPOѭӧng bҥc gҳn trên mүu sӭ xӕp sau xӱ lý theo nӗQJÿӝ AS 55

BҧQJ+jPOѭӧng bҥc gҳn trên mүu SX/AS 2% theo thӡi gian 56

Bҧng 3.7 +jPOѭӧng bҥc gҳn trên SX/AS 2%, ~120 phút và ngâm trong dung dӏch Ag nano/PVP có nӗQJÿӝ khác nhau 57

Bҧng 3.8 +jP Oѭӧng bҥc trên mүu SX/AS 2%, ~120 phút và ngâm trong dung dӏch Ag nano/PVP 500 mg/L theo thӡi gian khác nhau 57

Bҧng 3.9 Hàm lѭӧQJ EҥF WUrQ PүX 6;$J QDQR393 VDX NKL [ӱ Oê 6;$6  và QJkPWURQJGG$JQDQR393PJ/WKӡLJLDQJLӡӣÿLӅXNLӋQWKѭӡQJ 59

BҧQJĈһFWUѭQJWtQKFKҩt cӫa cӝt lӑc sӭ xӕp và cӝt lӑc SX/Ag nano/PVP 64

Bҧng 3.11 +jP Oѭӧng Ag nano có trong vұt liӋu SX/Ag nano CX chӃ tҥo bҵng SKѭѫQJSKiSFKLӃu xҥ 65

Bҧng 3.12 Ĉһc WUѭQJKjPOѭӧng bҥc cӫa cӝt lӑc SX/Ag nano CX gamma 67

Bҧng 3.16 MұWÿӝ E coli WURQJQѭӟc lӑc qua cӝt SX và SX/Ag nano/Z theo thӇ tích 76

Bҧng 3.17 +jP Oѭӧng bҥc ly giҧL WURQJ Qѭӟc sau khi lӑc qua cӝt SX/Ag nano/PVP theo thӇ tích 78Bҧng 3.18 +jPOѭӧng bҥc ly giҧLWURQJQѭӟc sau khi lӑc qua cӝt SX/Ag nano/Z theo thӇ tích 78Bҧng +jPOѭӧng bҥFYjÿӝ dүQÿLӋn cӫDQѭӟc máy lӑc qua cӝt SX/Ag nano 79

xvii

'$1+0Ө&7Ӯ9,ӂ77Ҳ7

xviii

nano әQÿӏnh trong polyvinyl pyrrolidone

gamma

E.coli Vi khuҭn Escherichia coli

xix

Bӭc xҥ TP HCM

xx

3+Ҫ10Ӣ'Ҫ8

Trên thӃ giӟi, công nghӋ nano là mӝWOƭQKYӵFÿѭӧFѭXWLrQKjQJÿҫu, là nӅn tҧng cho

sӵ phát triӇn cӫa tҩt cҧ các ngành kinh tӃ FyKjPOѭӧng khoa hӑc cao cӫa xã hӝi Cùng vӟL [X Kѭӟng phát triӇn nhanh chóng cӫa khoa hӑc và công nghӋ trên thӃ giӟi, công nghӋ QDQRÿmWҥo tiӅQÿӅ cho mӝt thӃ giӟL³QKӓ KѫQYjWK{QJPLQKKѫQ´1KLӅu vҩQÿӅ then chӕWQKѭDQWRjQQăQJOѭӧQJDQQLQKOѭѫQJWKӵFP{LWUѭӡng sinh thái và nâng cao sӭc khoҿ FRQQJѭӡLYYÿmÿѭӧc giҧi quyӃt thuұn lӧLKѫQQKӡ vào công nghӋ nano [1, 2] HiӋn nay, viӋc nghiên cӭu phát triӇn khoa hӑc công nghӋ tiên tiӃn bao gӗm công nghӋ chӃ tҥo hҥt nano kim loҥi và vұt liӋu nanocomposit là rҩt cҫn thiӃWÿӇ góp phҫn kiӇm soát, giҧm thiӇu ô nhiӉm và nâng cao chҩW Oѭӧng nguӗQ Qѭӟc sҥch cho QJѭӡLGkQWUѭӟc áp lӵFJLDWăQJQKDQKGkQ sӕ và biӃQÿәi khí hұu [3, 4]

Trong nhӳQJ QăP JҫQ ÿk\ F{QJ QJKӋ QDQR ÿDQJ QJj\ FjQJ ÿѭӧc nghiên cӭu ӭng dөng trong cuӝc sӕng [5-9] Bӝ Y tӃ ViӋW1DPÿmFKRSKpSÿăQJNêGXQJGӏch keo Ag nano sӱ dөng làm chҩt sát khuҭQWURQJOƭQKYӵc y tӃ và gia dөng [10] Dӵa tUrQFѫVӣ hoҥt tính kháng khuҭn, kháng nҩm cao và phә rӝng kӇ cҧ kháng virus, các loài vi khuҭn kháng kháng sinh, nguyên sinh vұt và rêu [11, 12] NhiӅu kӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy bҥc nano có khҧ QăQJNKiQJNKXҭn rҩt tӕWKѫQKҷn bҥc ion do ÿӝc tính tӃ bào cӫa vұt liӋu Ag nano FNJQJ thҩSKѫQQKLӅu so vӟi bҥc ion [12] Vì thӃ bҥc nano ÿѭӧc nghiên cӭX ÿLӅu chӃ và ӭng dөng trong nhiӅX OƭQK YӵF QKѭ \ WӃ, thӵc phҭm, xӱ lý QѭӟFQyLFKXQJYjÿһc biӋt cө thӇ trong xӱ lý vi sinh vұt ô nhiӉPWURQJP{LWUѭӡng Qѭӟc Có rҩt nhiӅu công trình nghiên cӭu chӃ tҥo vұt liӋu bҥc nano kháng khuҭn trên nӅn vұt liӋX SRO\PH QKѭ Yҧi kháng khuҭn [13], nhӵa nhiӋt dҿo kháng khuҭn [14], màng lӑc kháng khuҭn [15] Ngoài ra, trên nӅn các loҥi vұt liӋXY{FѫNKiFQKѭVLOLFDzeolit, titan, zin.v.v bҥc nanoFRPSRVLWFNJQJÿmÿѭӧc chӃ tҥo sӱ dөng cho FiFOƭQKYӵc xúc tác, cҧm biӃn, xӱ OêQѭӟc, xӱ lí khí [16-19] Bҥc nano ÿѭӧc chӃ tҥo bҵng rҩt nhiӅu SKѭѫQJSKiSNKiFQKDXQKѭVRO-el, khӱ hoá hӑc, chiӃu xҥ [20].v.v Tuy nhiên, viӋc ӭng dөQJSKѭѫQJSKiS nghiên cӭu chiӃu xҥ gamma Co-ÿӇ chӃ tҥo vұt liӋu nano còn rҩt ít tҥi ViӋt Nam HiӋn tҥi, các công trình nghiên cӭu chӃ tҥo vұt liӋu bҥc nano và vұt liӋu nanocomposit sӭ xӕp/bҥc bҵQJ SKѭѫQJ SKiS FKLӃu xҥ gama Co-60 chӫ yӃu

xxi

ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi nhóm nghiên cӭu cӫa PGS TS NguyӉn Quӕc HiӃn tҥi Trung tâm Nghiên cӭu, TriӇn khai và Ӭng dөng công nghӋ Bӭc xҥ TP HCM

¾ 7rQÿ͉ WjLQJKLrQFͱX

³1JKLrQFӭXFKӃWҥREҥc nano JҳQOrQYұWOLӋXVӭ[ӕSEҵQJSKѭѫQJSKiSFKLӃX[ҥ

gamma Co-ӭQJGөQJ[ӱOêE.coli WURQJP{LWUѭӡQJQѭӟF´

ĈӅWjLKѭӟQJÿӃQYLӋF ӭQJGөQJF{QJQJKӋFKLӃX[ҥgamma Co-60 ÿӇFKӃWҥRFiFORҥLVҧQSKҭPlàm WӯYұWOLӋu EҥF nano và QDQRFRPSRVLWVӭ[ӕSEҥc dùQJWURQJOƭQKYӵF[ӱ

lý P{LWUѭӡQJQѭӟF, QKҵPÿiSӭQJFKRQKXFҫXFҩSWKLӃWOjNKӱWUQJQѭӟFXӕQJ ĈӅWjLQJKLrQFӭXFKӃWҥRVҧQSKҭm O}LOӑFQѭӟFNKiQJNKXҭQWӯYұWOLӋXEҥF nano là PӝWWURQJFiF[XKѭӟQJÿѭӧFUҩWQKLӅXQKjNKRDKӑFTXDQWkP KLӋQQDy /}LOӑFQѭӟFVӭ[ӕSJҳQEҥF nano NKiQJNKXҭQOjPWӯYұWOLӋXQDQRFRPSRVLWVӭ[ӕSEҥFGLӋWYLVLQKYұW JLҧLTX\ӃW ÿѭӧF KLӋQ WѭӧQJWҳF QJKӁQ VLQKKӑF WURQJYұWOLӋX OӑF Yj SKzQJ tránh

QJX\FѫOk\QKLӉPYLVLQKYұW(E.coli) FKRQѭӟFVLQKKRҥWYjQѭӟFXӕQJ *LҧLSKiSJóp

SKҫQJLҧLTX\ӃWYҩQÿӅYӅQѭӟFVҥFKÿҧPEҧRVӭFNKӓHYjPDQJOҥLOӧLtFKNLQKWӃ FKӫ

\ӃXcho QJѭӡL GkQQ{QJWK{QPLӅQQ~L

'ӵD WUrQ FiF WLrX FKt FӫD F{QJ QJKӋ [ӱ Oê QѭӟF dùng WUӵF WLӃS [16] và tính kháng NKXҭQFӫDEҥF nano ÿӅWjLQJKLrQFӭXFKӃWҥRFӝWOӑFQѭӟFVӭ[ӕSJҳQEҥFQDQRkháng NKXҭQFyKjPOѭӧQJEҥF nano JҳQәQÿӏQK OrQYұWOLӋXVӭ[ӕS ӣTXL P{VҧQ[XҩW

¾ 0ͭFWLrXQJKLrQFͱX

+ 'QJ SKѭѫQJ SKiS FKLӃu xҥ gamma Co-60 chӃ tҥo vұt liӋu bҥc nano qui mô sҧn xuҩt và cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc kháng khuҭn ӭng dөng thӵc tiӉQ WURQJ OƭQKvӵc xӱ OêQѭӟc

&ӝW OӑFQѭӟFQDQRFRPSRVLWVӭ[ӕSEҥFVDXNKLFKӃWҥRFҫQFyKjPOѭӧQJEҥF nano

әQÿӏQKFDRNKLJҳQWURQJYұWOLӋX Vӭ[ӕS, FKӍWLrXE.coli Jk\KҥLWURQJQѭӟFVDXNKLOӑF

ÿҥWWLrXFKXҭQTCVN 6096-2010 YӅFKҩWOѭӧQJYLVLQKFKRQѭӟc uӕng và ÿӝ ly giҧi bҥc trong Qѭӟc sau khi lӑFÿҥt tiêu chuҭn cӫa WHO

¾ Nhi͏m vͭ nghiên cͱu cͯDÿ͉ tài

3KѭѫQJSKiSFKӃ tҥo cӝt lӑFQѭӟc nanocomposit sӭ xӕp/bҥc phҧLÿѫQJLҧn, dӉ thӵc hiӋn, có giá thành cҥnh tranh và khҧ QăQJӭng dөng thӵc tiӉn cao tӯ ÿyÿӏQKKѭӟng cho viӋc sҧn xuҩt cӝt lӑFQѭӟc sӭ xӕp kháng khuҭn trên qui mô công nghiӋp

YұWOLӋXQDQRFRPSRVLWVӭ[ӕSEҥF EҵQJSKѭѫQJSKiS QJkPWҭPYj thiêu NӃWVҧQSKҭP

ÿiSӭQJFiFtiêu chí FӫDF{QJQJKӋ[ӱOêQѭӟFXӕQJ dùng WUӵFWLӃSnên FyWKӇWULӇQ

NKDLӭQJGөQJ cho YLӋF FXQJ FҩS QѭӟFVҥFK ӣ các vùng nông thôn, PLӅQ núi và các

YQJEmRONJFӫD9LӋW1DP

+ LuұQ iQ ÿm NKҧo sát khҧ QăQJ GLӋt khuҭn E.coli và hiӋu ӭng ly giҧi bҥc vào trong

Qѭӟc sau khi lӑc cӫa hai loҥi cӝt lӑc nanocomposit sӭ xӕp/bҥF ÿiS ӭng tiêu chuҭn

Qѭӟc uӕQJÿyQJFKDL7&91-2010 và tiêu chuҭn WHO

+ DӵD WUrQ Fѫ Vӣ các kӃt quҧ nghiên cӭX ÿҥW ÿѭӧc, cӝt lӑF Qѭӟc nanocomposit sӭ

xӕp/bҥc chӃ tҥo bҵQJSKѭѫQJSKiSWKLrXNӃWÿiSӭQJÿѭӧc các tiêu chí cӫa công nghӋ

xӱ Oê Qѭӟc uӕng dùng trӵc tiӃp (POUt); ѭӟc tính khҧ QăQJ OӑF ÿѭӧc 10 m3 Qѭӟc/cӝt Qѭӟc uӕng trӵc tiӃp vӟi thӡi hҥn sӱ dөQJWUXQJEuQKaQăPcho quy mô hӝ JLDÿuQK(4

QJѭӡi/ngày vӟLKѫQOLWQJѭӡi) giá thành sҧn phҭPWăQJ- 10% so vӟi sҧn phҭm cӝt

lӑFQѭӟc sӭ xӕSWK{QJWKѭӡQJÿiSӭng rӝng rãi cho nhu cҫu cung cҩSQѭӟc sҥch và

SKzQJWUiQKQJX\FѫOk\QKLӉm do dӏch bӋnh phát sinh tӯ nguӗQQѭӟc

CiFSKѭѫQJSKiSOX\ӋQNLPEӝWWK{QJWKѭӡQJYjFiFSKѭѫQJSKiSKyDKӑFGXQJGӏFKQKѭVRO-JHOYjSKѭѫQJSKiSÿӗQJNӃWWӫDÿmÿѭӧFVӱGөQJÿӇÿLӅXFKӃEӝWFRPSRVLWFKR FiF QDQRFRPSRVLWFHUDPLFNLPORҥLQKѭ$O2O3:0R1L&X&R)H«FiF EӝWÿѭӧFQXQJNӃWWURQJP{LWUѭӡQJNKt NKӱWҥRUDVӵSKkQWiQÿӗQJQKҩWFӫDFiFKҥWNLPORҥLErQWURQJFiFPDWUL[FHUDPLF

Hình 1.1 Khái niӋm nanocomposit gӕm kim loҥi dҥng giӳa và bên trong hҥt [21]

2

1.1.2 9̵WOL͏XJ͙PVͱ[͙SYjͱQJGͭQJWURQJOƭQKY͹F[͵OêQ˱ͣF

Gӕm sӭ vӅ mһt cҩu trúc vi mô là các vұt liӋu rҳQY{FѫYӟi cҩu trúc dӏ thӇ, thành phҫn khoáng và hóa khác nhau Thành phҫn pha cӫa vұt liӋu gӕm sӭ gӗPSKDÿDWLQKWKӇ, pha thӫy tinh và có thӇ cҧ pha khí Các sҧn phҭm gӕm sӭ ÿѭӧc sҧn xuҩt tӯ các nguyên liӋu dҥng bӝt mӏn, tҥo hình rӗLÿHPQXQJÿӃn kӃt khӕi ӣ nhiӋWÿӝ cao [22]

Thành phҫn và cҩu trúc cӫa các loҥi gӕm sӭ khác nhau phө thuӝc vào nhӳng yӃu tӕ sau: thành phҫn hóa và khoáng cӫa nguyên liӋu; bài cҩp khӕi; tính chҩt vұt lý cӫa nguyên liӋX ÿһc biӋt là thành phҫn cӥ hҥW SKѭѫQJ SKiS JLD F{QJ Yj FKXҭn bӏ phӕi liӋXSKѭѫQJSKiSWҥRKuQKTXiWUuQKQXQJSKѭѫQJSKiS[ӱ lý bӅ mһWQKѭWUiQJ men, PjLKD\ÿiQKEyQJ[3]

Gӕm sӭ xӕp ÿѭӧc sҧn xuҩt tùy theo yêu cҫX ÿһF WUѭQJ Fӫa tӯng loҥi sҧn phҭm Tuy nhiên, thành phҫn chӫ yӃX WKѭӡng có là các oxít kim loҥL QKѭ 6L22, Fe2O3, Al2O3,

FDRKѫQWURQJNKRҧng 8 giӡ [23] Sҧn phҭm sau nung kӃt là khӕi sӭ xӕp có hӋ thӕng lӛ trong phҥP YL NtFK WKѭӟc nhӓ KѫQ PLFURPpW W\ WKXӝc vào công thӭc, quy trình và ÿLӅu kiӋn chӃ tҥo [24]

Sӭ xӕp chӃ tҥo tӯ Silica cӫa vӓ trҩu: gӕm sӭ xӕS ÿѭӧc chӃ tҥo tӯ Silica cӫa vӓ trҩu bҵQJSKѭѫQJSKiSWKLrXNӃt ӣ nhiӋWÿӝ tӯ 700o&ÿӃn 1400oC [25] Vӓ trҩu gҥo chӭa 75

± 90 % chҩt hӳXFѫOLJQLQYjFiFNKRiQJ6LOLFD kiӅm và các nguyên tӕ YLOѭӧng [26] Thành phҫn vӓ trҩu phө thuӝc vào sӵ khác nhau cӫa gҥo, tính chҩt hóa hӑc cӫD ÿҩt, ÿLӅu kiӋn khí hұu và nông nghiӋp [27] Tro cӫa trҩu gҥo chӭDKjPOѭӧng silica tӯ 87% ÿӃn 97% Fyÿӝ xӕp cao, trӑQJOѭӧng nhҽ và tính chҩt bӅ mһt cao [28]

Hình 1.2 cho thҩy sӵ chuyӇQÿәLFѫFҩu cӫa silica phө thuӝFYjRÿLӅu kiӋn nhiӋWÿӝ và

thӡLJLDQÿӕt vӓ trҩu [26] .KLÿӕt vӓ trҩu ӣ nhiӋWÿӝ cao, trên 900°C có sӵ chuyӇQÿәi SKDÿӇ hình thành ba dҥng thù hình chính là: thҥch anh, tridymite, cristobalite GiҧQÿӗ

XRD ӣ hình 1.2 cho thҩy khi thiêu kӃt vӓ trҩu ӣ 1000°C, dҥng cristobalit hình thành

rõ Gӕm sӭ có cҩu trúc xӕp cao khi dҥng hình thù cӫa Silica chuyӇn tӯ dҥng ȕ -

3

cristobaliteÆĮ - cristobalite Hình 1.3 khi thiêu kӃt sӭ xӕp ӣ 1000°&ÿӝ hҩp thө Qѭӟc

WăQJVRYӟi sӭ xӕp thiêu kӃt ӣ 900°C [25]

Hình 1.2 GiҧQÿӗ XRD cӫa vӓ trҩXNKLÿӕt ӣ các nhiӋWÿӝ khác nhau [29]

Hình 1.3 Phә XRD cӫa silica thiêu kӃt ӣ nhiӋWÿӝ 900°C và 1000°C [28]

+ Cҩu trúc xӕSÿѭӧF[iFÿӏnh bҵng các thông sӕ VDXÿk\[30]:

- Sӕ Oѭӧng lӛ xӕp: thӇ hiӋQTXDÿӝ xӕp, bӅ mһt riêng

Ĉӝ xӕp tәng XT ÿѭӧc tính bҵng công thӭc: XT = 1 ± ȡv/ ȡ WURQJÿyȡOjNKӕLOѭӧng

riêng (là khӕLOѭӧng cӫa mӝWÿѫQYӏ thӇ tích, vұt liӋu không có lӛ xӕp lӟQKѫQQP 

ȡv là khӕLOѭӧng thӇ tích cӫa vұt liӋu xӕp, tӭc là kӇ cҧ lӛ xӕp

ÿӃn 2.10-9m) Ĉӝ xӕp kín: XK = XT - Xo

khác vӟLÿӝ xӕp mӣ, vì khi K~WQѭӟc bên trong các lӛ mӣ luôn còn mӝWOѭӧng không khí nhҩWÿӏnh Vұt liӋu gӕm sӭ ÿLWӯ WK{ÿӃn mӏQFyÿӝ xӕp giҧm dҫn GҥFKQJyLFyÿӝ xӕp cao nhҩt, sӭ Fyÿӝ xӕp thҩp nhҩW7K{QJTXDÿӝ xӕp cӫD[ѭѫQJJӕm có thӇ ÿiQKgiá vi cҩu trúc và mӝt sӕ tính chҩt kӻ thuұt cӫDQyQKѭFѭӡQJÿӝÿӝ K~WQѭӟc

5

Ĉӝ xӕp và ktFKWKѭӟc lӛ xӕSÿѭӧFÿLӅu chӍnh bҵng cách pha trӝn các chҩt hӳXFѫQKѭthan, glXF{]ѫKD\FKҩWY{FѫQKѭ1+4CO3 theo các tӍ lӋ thích hӧp [31] và bҧng 1.1

Hình 1.4 Mӝt sӕ hình dҥng cӫa gӕm sӭ xӕp lӑFQѭӟc (dҥng tҩm, ӕng, chұu) [33] Ngoài ra, trong công nghӋ dùng màng vi lӑc nói chung (chiӅu dày lӟp mһt lӑc và kích WKѭӟc lӛ nhӓ KѫQPLFU{PHW GѭӟLÿLӅu kiӋn áp lӵc cao thì sҧn phҭm màng vi lӑc tӯ sӭ xӕSFNJQJÿѭӧFÿiQKJLiOjKLӋu quҧ FDRKѫQVRYӟi các loҥi màng vi lӑc khác do tính WUѫYӟi thành phҫn cӫa dӏch lӑc và bӅn vӳQJGѭӟi các yӃu tӕ QKѭQKLӋWÿӝ, áp lӵc cao trong quá trình lӑc [34, 35]1ѭӟc sau khi lӑc không ly giҧi bҩt kǤ thành phҫn nào tӯ vұt liӋu lӑc hay không tҥo sҧn phҭm phө ÿӝc hҥi gây ҧQKKѭӣng xҩXÿӃn chҩWOѭӧng Qѭӟc và sӭc khӓHFRQQJѭӡi nên nhu cҫu sӱ dөng loҥi vұt liӋu này ngày càng cao [23] Tuy nhiên, màng vi lӑc sӭ xӕS FNJQJ NK{QJ Fy WtQK QăQJ GLӋt khuҭn mà chӍ có tính QăQJJLӳ lҥi các vi sinh vұt trên bӅ mһt màng lӑc

7URQJOƭQKYӵc xӱ OêQѭӟc, hҫXQKѭQKӳQJSKѭѫQJSKiSNKӱ WUQJQѭӟc hiӋQFyQKѭdùng tia cӵc tím, màng lӑFFѫchҩt hҩp thө, các chҩt hóa hӑc không chӭa clo, chlorin, R]RQÿӅu thӇ hiӋn khҧ QăQJNLӇm soát hiӋu quҧ các vi sinh vұt có hҥi ô nhiӉm trong Qѭӟc Tuy nhiên, phҫn lӟn hҥn chӃ cӫDFiFSKѭѫQJSKiSWUrQOjJLiWKjQK[ӱ lý, qui

6

mô áp dөQJYjÿһc biӋt là sҧn phҭm phө gây nguy hҥi tҥRUDWURQJQѭӟc sau khi xӱ lý [19] Cө thӇ, theRÿiQKJLiFӫa các nghiên cӭu gҫQÿk\FKRWKҩy khoҧQJKѫQVҧn phҭm phө gây nguy hiӇm tҥo ra do xӱ OêQѭӟc bҵQJSKѭѫQJSKiSGQJFiFFKҩt hóa hӑc [3] Nghiêm trӑQJKѫQÿmFyVӵ JLDWăQJFiFGzQJYLVLQKYұt gây bӋnh kháng các

chҩt hóa hӑc xӱ Oê Qѭӟc truyӅn thӕQJ ÿLӇQ KuQK QKѭ YL NKXҭn Cryptosporidium,

Giardia [36].Vì vұ\ ÿzL Kӓi phҧL WăQJ OLӅX Oѭӧng hóa chҩt xӱ Oê Pj ÿLӅX Qj\ ÿӗng

QJKƭDYӟi sӵ JLDWăQJVҧn phҭm phө gây tәn hҥLÿӃn chҩWOѭӧQJQѭӟc

1.1.2.2 7LrXFKtFͯDF{QJQJK͏[͵OêQ˱ͣFGQJWU͹FWL͇S

Theo tLrXFKtFӫDF{QJQJKӋ[ӱOêQѭӟF POUt [16] QKѭVDX

a) Có khҧ QăQJWҥo ra mӝWOѭӧQJQѭӟc әQÿӏQKÿҧm bҧo chӍ tiêu an toàn vi sinh vұt và

ÿӫ ÿӇ cung cҩp cho nhu cҫu hҵng ngày cӫa hӝ gia ÿuQK

b) Có thӇ xӱ lý hiӋu quҧ nhiӅu nguӗQQѭӟc khác nhau kӇ cҧ nguӗQQѭӟFFyÿӝ ÿөc và FyKjPOѭӧng chҩt hӳXFѫ cao

c) Thӡi gian xӱ OêQѭӟc phҧLWѭѫQJÿӕi ngҳn;

d) Thӡi hҥn sӱ dөQJWѭѫQJÿӕi dài;

e) Giá cҧ phù hӧp, không ҧQKKѭӣng nhiӅXÿӃn mӭc thu nhұp cӫDQJѭӡi sӱ dөng; f) Linh kiӋn, phө kiӋn dӉ dàng lҳp ráp, thay thӃ;

g) Ĉҧm bҧo chӃ ÿӝ vұn hành, hұu mãi và bҧo trì cho hӋ thӕng xӱ lý Qѭӟc;

h) Thân thiӋn môi WUѭӡng;

i) TiӃt kiӋPQăQJ Oѭӧng

ĈӇJLҧLTX\ӃWYҩQÿӅÿyQJVLQKNKӕLJk\{QKLӉPYLVLQKYұWWUrQEӅPһWYұWOLӋXOӑFQѭӟFF{QJQJKӋ[ӱOêQѭӟFGQJWUӵFWLӃSEҵQJVӭ[ӕSFyQKLӅXѭXÿLӇPKѫQVRYӟLFiFGҥQJYұWOLӋXYjSKѭѫQJSKiS[ӱOêQѭӟFWK{QJWKѭӡQJQKѭGQJSKѭѫQJSKiSWҭ\EҭQ QѭӟF EҵQJ K\SRFKORULQ WURQJ EӇ FKӭD VөF R]RQ, SKѭѫQJ SKiS WӫD OҳQJ NӃW KӧS chlorin, FӝWOӑFEҵQJFiWVLQKKӑFWKDQKRҥWWtQKVӓLQKӵDLRQ

'ӵDWKHRQJX\rQWҳFORҥLWUӯWKHRNtFKWKѭӟFVL]HH[FOXVLRQ QJKƭDOjFiFWKjQKSKҫQQKLӉPEҭQWURQJQѭӟFFyNtFKWKѭӟFOӟQKѫQNtFKWKѭӟFFӫDOӛ[ӕSWKuEӏJLӳOҥLWUrQEӅ

7

PһWOӑF+LӋXTXҧOӑFQѭӟFFӫDFӝWOӑFVӭ[ӕSSKөWKXӝFFKӫ\ӃXYjRNtFKWKѭӟFWUXQJEuQKYjÿӝSKkQEӕNtFKWKѭӟFFӫDOӛ[ӕSӢSKҥPYLNtFKWKѭӟFQj\Vӭ[ӕSFyWKӇORҥLWUӯÿѭӧFSKҫQOӟQFiFYLVLQKYұW, FKҩWQKLӉPEҭQOѫOӱQJFiFGүQ[XҩWKӳXFѫSKkQKXӹWӯ[iFWKӵFYұWFiFFKҩWKӳXFѫWӵQKLrQQKѭKXPLFIXOYLF«WURQJQѭӟFÿҫXvào 7X\QKLrQYҩQÿӅÿyQJVLQKNKӕLJk\WҳFQJKӁQYұWOLӋXOӑFVDXPӝWWKӡLJLDQVӱGөQJKD\KLӋQWѭӧQJWҳFQJKӁQVLQKKӑFFӫDPjQJOӑFVӁOjPJLDWăQJJLiWKjQK[ӱOêQѭӟFҧQKKѭӣQJÿӃQFKҩWOѭӧQJQѭӟFYj FKLSKtFӫDQJѭӡLWLrXGQJFyWKXQKұSWKҩSÿDQJOjYҩQÿӅÿѭӧFTXDQWkPFҧLWLӃQ'RÿyYұWOLӋXVӭ[ӕS có Ag nano NKiQJNKXҭQÿѭӧFÿiQKJLiFyWULӇQYӑQJ ÿӇӭQJGөQJFKRF{QJQJKӋ [ӱOêQѭӟFPOUtÿһFELӋWOjӣFiFQѭӟFÿDQJSKiWWULӇQ [37, 38]

1.1.3 9̵WOL͏XQDQRE̩FYjF{QJQJK͏EL͇QWtQK

1.1.3.1 *LͣLWKL͏XY͉Y̵WOL͏XQDQR E̩F

¾ Mӝt sӕ khái niӋm vӅ hҥt nano bҥc và vұt liӋu nano

+ Hҥt nano bҥFFyNtFKWKѭӟc tӯ QPÿӃn 100 nm

+ Ag nano có tính chҩt cӫa vұt liӋu nano

Vұt liӋu nano có nhӳng tính chҩt rҩWÿһc biӋt khác hҷn vӟi tính chҩt cӫa các nguyên tӕ cùng loҥi ӣ NtFKWKѭӟc khӕLWURQJÿyQәi bұWOrQOjFiFÿһFWtQKOLrQTXDQÿӃn hiӋu ӭng

bӅ mһt và hiӋu ӭQJNtFKWKѭӟc Nhóm kim loҥLTXêQKѭYjQJEҥFÿӗng, platin còn có mӝt hiӋu ӭng rҩWÿһc biӋt gӑi là hiӋu ӭng Plasmon bӅ mһt

Khi vұt liӋX Fy NtFK WKѭӟc nhӓ thì tӍ sӕ giӳa sӕ nguyên tӱ trên bӅ mһt và tәng sӕ nguyên tӱ cӫa vұt liӋXJLDWăQJ&KtQKYuYұy mà các hiӋu ӭQJOLrQTXDQÿӃn bӅ mһt sӁ làm cho tính chҩt cӫa vұt liӋu nano trӣ nên khác biӋt so vӟi vұt liӋu khӕi HiӋu ӭng bӅ mһt luôn có tác dөng vӟi tҩc cҧ các giá trӏ cӫa kícK WKѭӟc, hҥt càng bé thì hiӋu ӭng càng lӟQ Yj QJѭӧc lҥi Ӣ ÿk\ NK{QJ Fy JLӟi hҥn, ngay cҧ vұt liӋu khӕi truyӅn thӕng FNJQJFyEӅ mһt, chӍ FyÿLӅu hiӋu ӭng này nhӓ QrQWKѭӡng bӏ bӓ qua Vì vұy, viӋc ӭng dөng hiӋu ӭng bӅ mһt cӫa vұt liӋXQDQRWѭѫQJÿӕi dӉ dàng

Mӛi mӝt tính chҩt cӫa mӝt loҥi vұt liӋXÿӅXÿѭӧFTX\ÿӏnh bӣi mӝWÿӝ GjLÿһFWUѭQJhay còn gӑLOjNtFKWKѭӟc tӟi hҥQĈӝ GjLÿһFWUѭQJFӫa rҩt nhiӅu các tính chҩt cӫa vұt liӋXÿӅXUѫLYjRNtFKWKѭӟc nm Ӣ vұt liӋu khӕi ktFKWKѭӟc vұt liӋu lӟQKѫQUҩt nhiӅu

8

lҫQÿӝ GjLÿһFWUѭQJÿLӅu này dүQÿӃn các tính chҩt vұWOêÿmELӃW1KѭQJNKLYұt liӋu ӣ NtFKWKѭӟc có thӇ VRViQKÿѭӧc vӟLÿӝ GjLÿһFWUѭQJWKuWtQKFKҩWFyOLrQTXDQÿӃQÿӝ GjLÿһFWUѭQJEӏ WKD\ÿәLÿӝt ngӝt, khác hҷn so vӟi tính chҩWÿmELӃWWUѭӟFÿyӢ ÿk\không có sӵ chuyӇn tiӃp mӝt cách liên tөc vӅ tính chҩWNKLÿLWӯ vұt liӋu khӕLÿӃn vұt liӋu nano Chính vì vұ\NKLQyLÿӃn vұt liӋu nano chúng ta phҧi nhҳFÿӃn tính chҩWÿLkèm cӫDÿy

Các vұt liӋu ceramic khӕi tiên tiӃn có thӇ chӏXÿѭӧc nhiӋWÿӝ cao (>1500oC) mà không

bӏ thoái tiӃn là cҫn thiӃt cho các ӭng dөQJQKѭcác chi tiӃt cҩu trúc cӫDÿӝQJFѫPRWRUturbin khí, bӝ WUDRÿәi nhiӋt xúc tác, hӋ thӕQJÿӕt cháy Các lӟp phӫ và các composit ceramic cӭng, әQÿӏnh ӣ nhiӋWÿӝ cao và chӕng R[LKyDFNJQJOjQKXFҫu cӫa các ӭng dөQJWURQJPi\ED\YjWjXYNJWUө [39]

1.1.3.2 &{QJQJK͏EL͇Q WtQKY̵WOL͏Xnanocomposit SX/Ag

Hình 1.5 Các loҥi biӃn tính trên bӅ mһt vұt liӋu [40]

BӅ mһt vұt liӋXÿѭӧc biӃn tính (hình 1.5) bҵng các tác nhân: vұt lý, hóa hӑFY{FѫKyDhӑc hӳXFѫSKkQWӱ sinh hӑFÿӇ chӭFQăQJKyDEӅ mһt vұt liӋu Vӟi mөFÿtFKJLDWăQJ

9

diӋn tích bӅ mһWQăQJOѭӧng bӅ mһt, hình thái bӅ mһt, khҧ QăQJSKҧn ӭng, khҧ QăQJWѭѫQJKӧp sinh hӑc, hoҥt tính sinh hӑc, hoҥt tính xúc tác [41]

Mӝt sӕ công nghӋ cӕ ÿtQKAg nano trên vұt liӋu gӕm sӭ xӕSQKѭVDX

- Trӝn nóng Ag nano vӟi polyme nhiӋt dҿo hoһc trӝn Ag nano vӟi dung dӏch SRO\PHVDXÿyWҥo màng xӕp lӑFQѭӟc [21, 42]3KѭѫQJSKiSFKӃ tҥo vұt liӋXÿѫQJLҧn QKѭQJKLӋu quҧ diӋt khuҭn cӫa vұt liӋu thҩp do hҥn chӃ sӵ tiӃp xúc cӫa Ag nano phân tán trong khӕi polyme vӟi vi sinh vұt [43]

- Ngâm tҭm vұt liӋu lӑFQѭӟc vӟi dung dӏch Ag nano rӗi xӱ lý nhiӋWÿӝ cao [38, 44, 45] Ag nano hҫXQKѭFKӍ liên kӃt yӃu và bӏ giӳ trong các lӛ xӕp cӫa vұt liӋu, vì vұy dӉ

bӏ rӱa trôi trong quá trình lӑFQѭӟc

- Tҥo vұt liӋu màng lӑc nanocomposit bҵQJ SKѭѫQJ SKiS NKӱ bҥc ion chӭa trong

hӛn hӧp polyme (khӱ in-situ) [46, 47] Ag nano SKkQ WiQ ÿӗQJ ÿӅu trên bӅ mһt vұt liӋu, hiӋu quҧ diӋt khuҭn cao, tuy nhiên SK˱˯QJ pháp này khó kiӇPVRiWNtFKWKѭӟc hҥt

Ag nano YjJk\OmQJSKtOѭӧng Ag nano do mӝt phҫn Ag nano tҥRUDQKѭQJNK{QJhҩp thө trên màng sau khi khӱ

hoһc gҳn vӟi các chҩt chӭa nhóm chӭc thích hӧSÿӇ tҥo liên kӃt hóa hӑc әQÿӏnh vӟi

-N(H)COO- Nên mӝt sӕ chҩt chӭa nhóm chӭF QKѭ WUrQ ÿm ÿѭӧc sӱ dөng chӭF QăQJhóa bӅ mһt vұt liӋu vӟi vai trò là cҫu nӕi hóa hӑc giӳa vұt liӋu nӅn và Ag nano [17, 23]ĈLӇQKuQKQKѭVLOLFRQELӃn tính bӅ mһt vӟi polyvinyl pyridin gҳn Ag nano[48], sӧi polypropylen ghép GMA-iminodiacetic gҳn Ag nano [49] ÿm Fҧi thiӋn khҧ QăQJ әn ÿӏnh Ag nano trên vұt liӋXÿӗng thӡLJLDWăQJKLӋu lӵc kháng vi sinh vұt cӫa vұt liӋu lӑFQѭӟFGRÿҧm bҧo bӅ mһt tiӃp xúc

- MӝWSKѭѫQJSKiSPӟi nӳa là sӱ dөng Ag nano phӕi trӝn vào thành phҫn phӕi liӋu cӫa sӭ xӕSWUѭӟFNKLQXQJ+ѭӟng nghiên cӭu này hiӋn tҥLFNJQJTXDQWkPQJKLrQFӭu

tӯ QăPÿӃn nay

10

1.2 7әQJTXDQKRҥWWtQKNKiQJNKXҭQE coli FӫDYұWOLӋXAg nano

1.2.1 +R̩WWtQKNKiQJNKX̱Q(FROLFͯDAg nano

Vào cuӕi nhӳQJQăP5REHW2%HFNHUÿmSKiWKLӋn ra rҵng các ion bҥFWK~Fÿҭy

sӵ phát triӇn cӫD [ѭѫQJ Yj WLrX GLӋt vi khuҭn xung quanh Bҥc giӃt chӃt khoҧng 650 sinh vұt gây bӋQKNKiFQKDXYjÿѭӧc sӱ dөng rӝQJUmQKѭPӝWSKѭѫQJSKiSÿLӅu trӏ nhiӉm trùng ӣ vӃWWKѭѫQJEӓng, vӃWWKѭѫQJKӣ và loét mãn tính [50] Ag nano có hoҥt tính kháng khuҭn, kháng nҩm và kháng virus cao, phә rӝng, có khҧ QăQJGLӋt khoҧng

650 loài vi sinh vұt [51] Hoҥt tính diӋt khuҭn cao cӫa các thành phҫn bҥFÿmÿѭӧc ghi nhұn tӯ [D[ѭDYjӭng dөng rӝng rãi FKRKѫQFiFVҧn phҭPWKѭѫQJPҥi vӅ thiӃt bӏ VLQK\ÿӗ gia dөng và xӱ OêQѭӟc vӟi vai trò là chҩt sát khuҭn [3]

¾ &ѫFKӃ kháng khuҭn cӫa Ag nano: ciFÿһc tính kháng khuҭn cӫa bҥc, bҥc ion và

các hӧp chҩt cӫa bҥFÿmÿѭӧc biӃt và ӭng dөng tӯ rҩt lâu [3]

Mӝt sӕ giҧ thuyӃt vӅ FѫFKӃ kháng khuҭn cӫa Ag nano QKѭVDX

tӃ bào Ag nano làm phân hӫy các lipopolysaccharide (nӝL ÿӝc tӕ), tích tө vào bên trong màng tӃ bào tҥRUDFiFÿLӇm rӛ (pits) và gây ra sӵ WăQJWtQKWKҩm qua màng [52]

[53] Ag nano sӁ WѭѫQJ WiF Yӟi các nhóm thiol (-SH) trong protein, làm bҩt hoҥt enzyme hô hҩp, tҥo ra các tác nhân oxi hóa mҥnh[54] BҥFLRQFNJQJQJăQFҧn quá trình sao chép ADN do khҧ QăQJWUXQJKzDÿLӋn tích cӫa gӕc phosphate gây ҧQKKѭӣQJÿӃn cҩu trúc và tính thҩm cӫa màng tӃ bào [55]

Các nghiên cӭu ҧQK Kѭӣng có thӇ có cӫa hҥW QDQR ÿӕi vӟi truyӅn tín hiӋu vi khuҭn, bҵng cách kiӇPWUDKjPOѭӧng phosphotyrosine cӫa protein có nguӗn gӕc tӯ vi khuҭn JUDPGѭѫQJYjJUDPkP[56, 57] CRQÿѭӡng truyӅn tín hiӋXSKRVSKRFNJQJÿmÿѭӧc chӭng minh là rҩt quan trӑng cho sӵ tiӃn triӇn chu kǤ tӃ bào vi khuҭn [58] .KLÿLӅu trӏ tiӃp xúc vӟi hҥt nano bҥc; có sӵ khӱ phosphoryl cӫa hai peptit khӕLOѭӧng 150 và 110

kDa ӣ E coli và S typhi [59] Vì tyrosine phosphoryl hóa ӣ vi khuҭn sӁ dүQÿӃn kích

hoҥWFѫFKҩWSURWHLQNKiFQKDXQKѭFiF\Ӄu tӕ sigma RNA polymerase và UDPglucose

11

dehydrogenase [60], giҧm phosphoryl hóa có thӇ phҧn ánh sӵ ӭc chӃ hoҥW ÿӝng cӫa các enzyme này gây ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ phát triӇn cӫa vi khuҭn [61, 62] [58]

¾ Hoҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano: Li và cӝng sӵ hoҥt tính kháng khuҭn cӫa

vұt liӋXQDQRQKѭKuQK+Rҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano bao gӗPJLDLÿRҥn: i) Phá vӥ màng tӃ bào;

Ӭc chӃ sӵ WăQJWUѭӣng cӫa vi sinh vұt [3]

Ҧnh SEM ӣ hình 1.7 cho thҩy mӭFÿӝ phân bӕ hҥt Ag nano vào tӃ bào E coli sau khi

xӱ lý Ag nano vӟi dung dӏch Ag nano [3] Ag nano ÿѭӧc xem là an toàn, không hoһc rҩW tW Jk\ ÿӝF FKR QJѭӡi khi tiӃp xúc ӣ nӗQJ ÿӝ diӋt khuҭn Lý do có thӇ ÿѭӧc giҧi WKtFKWUrQFѫVӣ sӵ khác nhau vӅ mӭFÿӝ tә chӭc cӫa tӃ EjRYjFѫFKӃ khӱ ÿӝc ӣ FѫWKӇ sinh vұt bұc cao [63, 64]

Hình 1.6 Hoҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano [15]

Theo bình luұn cӫa Alt và cӝng sӵ [66] cho rҵng tӃ bào bұFFDRFyNtFKWKѭӟc lӟQKѫQnhiӅu so vӟi tӃ bào bұc thҩp nên khoҧng cách giӳDFiFÿLӇm mөc tiêu bӏ tác kích vӟi bҥF WKѭӡQJ [D KѫQ VR Yӟi tӃ bào vi khuҭn, tӃ bào bұc cao có cҩu trúc và nhiӅu chӭc QăQJKRjQKҧRKѫQVRYӟi tӃ bào bұc thҩp, chuӛi hô hҩp cӫa tӃ bào bұc cao nҵm trên màng cӫa ti thӇ, trong khi chuӛi hô hҩp cӫa tӃ bào bұc thҩp nҵm trên màng tӃ bào do

12

ÿyWӃ bào bұc thҩp dӉ bӏ WiFÿӝng bӣi bҥFKѫQVRYӟi tӃ bào bұFFDR+ѫQQӳa, trong tӃ bào bұFFDRÿLӇQKuQKQKѭWӃ bào gan chӭa hàng ngàn ti thӇ là mӝt bào quan chuyӇn KyD QăQJ Oѭӧng cung cҩp cho tӃ bào, trong khi tӃ bào bұc thҩp không có ti thӇ nên không thӇ duy trì mӭFQăQJOѭӧng cҫn thiӃt cho hoҥWÿӝng sӕng cӫa tӃ bào khi bӏ bҥc tác kích Vì các lý do khác biӋWFѫEҧQÿyPjWKjQKShҫn bҥFNK{QJJk\ÿӝc cho tӃ bào bұc cao (vұWQX{LQJѭӡi) khi xӱ lý vӟi nӗQJÿӝ bҥc gây diӋt khuҭn

Hình 1.7 Ҧnh SEM cӫa tӃ bào E coli (a) và tӃ bào E coli xӱ lý vӟi Ag nano (b) [65]

Sӵ WiF ÿӝng cӫa ion Ag+ vào tӃ bào vi khuҭQ FNJQJ ÿѭӧc Holt và Bard (2005) mô tҧ QKѭKuQK [67]

13

Hình 1.8 Sӵ WiFÿӝng cӫa ion bҥc lên vi khuҭn [17]

1.2.2 &iF\͇XW͙̫QKK˱ͧQJÿ͇QKR̩WWtQKNKiQJNKX̱QE coli FͯDAg nano

14

1.2.2.2 ̪QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡YjWKͥLJLDQWL͇S[~F

Tawari và cӝng sӵ khҧo sát hiӋu ӭng kháng khuҭn E coli theo nӗQJÿӝ Ag nano (d~6

QP ÿӕi chӭng), 10, 25 và 35 µg/mL cho thҩy nӗQJÿӝ Ag nano càng cao, thӡi gian tiӃp xúc càng dài thì hoҥt tính kháng khuҭn càng hiӋu quҧ và khҧ QăQJӭc chӃ vi khuҭn trong thӡLJLDQGjLKѫQ.Ӄt quҧ trình bày trên hình 1.9 [15] Phú và cӝng sӵ cho biӃt

hiӋu quҧ ÿӃQWUzQJYzQJÿӃn 5 phút, nӃXWăQJKjPOѭӧng bҥc lên càng cao thì hiӋu quҧ diӋt khuҭn càng nhanh [71]

Hình 1.9 Hoҥt tính kháng khuҭn E coli cӫa Ag nano theo thӡi gian, nӗQJÿӝ [23]

1.2.2.3 ̪QKK˱ͧQJFͯDP{LWU˱ͥQJWL͇S[~F

Hoҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano không chӍ phө thuӝc vào nӗQJÿӝ và thӡi gian, mà còn phө thuӝFYjRP{LWUѭӡng tiӃp xúc cӫa Ag nano vӟi vi sinh vұt Ngay cҧ ÿӕi vӟi các loài vi sinh vұWNKiFQKDXQKѭYLNKXҭn gram âm, graPGѭѫQJQҩm, virus v.v.[40, 72] Theo bҧng 1.3, Trҫn và cӝng sӵ [64]ÿmWK{QJEiRQӗQJÿӝ Ag nano ӭc chӃ 50% (IC50) Jain và cӝng sӵ [72]FNJQJ QJKLrQ Fӭu vӅ hoҥt tính cӫa Ag nano kháng mӝt sӕ loài vi sinh khác nhau thông qua khҧR ViW ÿѭӡng kính vòng kháng khuҭn cho thҩy cùng nӗQJ ÿӝ Ag nano  PJJ  QKѭQJ ÿѭӡng kính vòng kháng khuҭn rҩt khác

nhau tӯ 3 mm là nhӓ nhҩWÿӕi vӟi E coli ATCC 117 và lӟn nhҩWOjPPÿӕi vӟi P

aeruginosa ATCC 9027 Ngoài ra, tác giҧ FNJQJ[iFQKұn nӗQJÿӝ Ag nano trong gel

15

FjQJ FDR WKu ÿѭӡng kính vòng vô khuҭn càng lӟn, vӟi E coli ÿѭӡng kính vòng vô

khuҭQOjYjPPWѭѫQJӭng vӟi nӗQJÿӝ Ag nano trong gel là 0,02 và 0,1 mg/g Bҧng 1.3 NӗQJÿӝ Ag nano ӭc chӃ ,& ÿӕi vӟi mӝt sӕ loài vi sinh vұt [73]

P aeruginosa

3,46 1,42

16

khuҭn xӃp theo chuӛi sau: Ag nano/sericin (10,2 nm) > Ag nano/alginat (7,6 nm) >

Ag nano/PVA (6,1 nm) > Ag nano/PVP (4,3nm) Ngoài ra, hoҥt tính kháng khuҭn cӫa Ag nano còn phө thuӝc vào loҥi chҩt әQ ÿӏnh sӱ dөng trong quá trình chӃ tҥo dung dӏch keo bҥc

1.2.3 ĈiQKJLiÿ͡FWtQKE̩F nano

HiӋn nay các nghiên cӭu vӅ Ag nano ÿѭӧc phát triӇn trong nhiӅu OƭQKYӵc khác nhau, ÿһc biӋW  WURQJ OƭQK Yӵc y tӃ QKѭ QJKLrQ Fӭu cӫa Maneewattanapinyo và cӝng sӵ, WUѭӡQJĈҥi hӑF &KXODORQJNRUQ7KiL/DQÿmNKҧRViWÿӝc tính cҩp cӫa keo Ag nano WUrQÿӝng vұt là chuӝt và heo KӃt quҧ cho thҩ\ÿӝc tính cҩSTXDÿѭӡng miӋng vӟi liӅu 5.000 mg/kg thӇ trӑng cӫa chuӝt không gây ra triӋu chӭng bҩWWKѭӡQJÿiQJNӇ QjRÿӕi

lӟQ KѫQ PJNJ &ác chҩt mà giá trӏ LD50 lӟQ KѫQ  PJNJ WKӇ trӑQJ ÿѭӧc ÿiQKJLiOjFyÿӝ ÿӝc thҩp Ngoài ra, các tác giҧ FNJQJWK{QJEiROjAg nano không gây kích ӭQJGDFNJQJQKѭÿӝc tính cҩSTXDÿѭӡng da[74] Elle và cӝng sӵ thӱ nghiӋm cho chuӝWăQAg nano 500mg/kg thӇ trӑQJWURQJYzQJQJj\ÿmNӃt luұn vӟi liӅXOѭӧng Qj\ÿmJk\WәQWKѭѫQJJDQFӫa chuӝt thí nghiӋm [75]

Stebounova và cӝng sӵ [76] khҧRViWÿӝc tính bán cҩSWtQKTXDÿѭӡng thӣ cӫa Ag nano vӟi nӗQJ ÿӝ trong không khí là 3,3 ± 0,5 mg/m3, thӡi gian 2 tuҫQ ÿӕi vӟi chuӝt thí nghiӋm KӃt quҧ là Ag nano không gây tәQWKѭѫQJKD\ÿӝFWtQKÿӕi vӟi chuӝt

De Jong et và cӝng sӵ [77] khҧRViWÿӝc tính cӫa Ag nano khi tiêm ven, Ag nano kích WKѭӟc 20 nm và 100 nm vӟLKjPOѭӧng tӯ FKRÿӃn 6mg/kg thӇ trӑng trong 28 QJj\ ÿӕi vӟi chuӝt KӃt quҧ cho thҩy vӟi nӗQJ ÿӝ 0,01 mg/kg thӇ trӑQJ ÿm Fy ҧnh KѭӣQJÿӃn hӋ miӉn dӏch cӫa chuӝt và vӟi nӗQJÿӝ 0,3 mg/kg thӇ trӑQJÿmOjPFKRWөy

to lên

Munger và cӝng sӵ [78] ÿmNKҧRViWÿӝc tính cӫa Ag nano vӟi nӗQJÿӝ 10 và 32 ppm TXDÿѭӡng miӋQJÿӕi vӟLQJѭӡi tình nguyӋn tuәi tӯ 18-80 Vӟi Ag nano 10 nm, liӅu dùng hàng ngày là 100 µg/ngày và Ag nano 32 nm, liӅu dùng hàng ngày là 480 µg/ngày trong thӡi gian 14 ngày KӃt quҧ là Ag nano NK{QJ Jk\ UD ÿӝF WtQK ÿӕi vӟi QJѭӡi tình nguyӋn thӱ nghiӋPGQJTXDÿѭӡng miӋng trong 14 ngày