Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Tổng hợp và khảo sát khả năng kháng khuẩn của vật liệu Cu

ii TÓM TẮT Những năm qua, nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện để tổng hợp và đánh giá về khả năng kháng khuẩn của vật liệu nano.. 3 Janaki và cộng sự vào năm 2015 [4] nghiên

TỔNG QUAN

Vật liệu nano

Vật liệu nano được định nghĩa là vật liệu có kích thước rất nhỏ, có ít nhất một chiều kích thước nanomet (1 – 100 nm) Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay chủ yếu là vật liệu rắn Về hình dáng, vật liệu nano được chia thành các loại sau:

+ Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nanomet) như dạng hạt

+ Vật liệu nano một chiều (hai chiều kích thước nanomet) như dạng sợi, dạng ống

+ Vật liệu nano hai chiều (một chiều kích thước nanomet) như dạng tấm mỏng

Bên cạnh đó cũng có vật liệu nano, trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nanomet hay vật liệu nanocomposite, cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

1.1.2 Tính chất và ứng dụng

Trong khi đa số vật liệu cấu trúc micro có những tính chất tương tự dạng khối thì vật liệu nano lại có những tính chất khác biệt do kích thước nanomet của chúng Tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích rất lớn nên gần như toàn bộ vật liệu đều bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng bề mặt, ví dụ như hạt nano kim loại có thể ứng dụng làm chất xúc tác rất hoạt động Giảm số lượng khuyết tật cũng là một trong những khả năng khác biệt của vật liệu nano, tạp chất và khuyết tật dễ dàng bị đẩy lên bề mặt nên bị loại bỏ trong quá trình nung, điều này làm tăng tính đồng đều và ổn định cho vật liệu Kích thước nanomet còn tác động lên hiệu ứng không gian của vật liệu dẫn đến hiệu ứng lượng tử

Nhờ có kích thước nanomet mà vật liệu nano có các tính chất khác với dạng khối như nhiệt độ nóng chảy thấp, khả năng phản ứng hóa học tốt hơn và đặc biệt màu sắc của hạt nano thay đổi theo kích thước

2 Các hạt nano vô cơ (kích thước, thành phần, hình dạng) cho phép vật liệu đễ thâm nhập vào tế bào vi sinh vật và thời gian sử dụng dài, mang lại nhiều lợi thế có tính kháng khuẩn tốt với chi phí rẻ hơn chất kháng khuẩn hữu cơ thông thường.

Vật liệu nano trong kháng khuẩn

1.2.1.1 Khả năng kháng khuẩn trên hệ ZnO

ZnO có các tính chất đặc trưng như năng lượng band gap lớn (3,37 eV), tính chất điện và nhiệt ổn định, năng lượng liên kết vật lý lớn (60 meV), vận tốc bão hòa lớn (3,2.10 7 cm.s -1 ) Do đó, nano ZnO được ứng dụng trong diode phát quang, diode laser, pin mặt trời, vi điện tử, các thiết bị sóng âm, thiết bị lưu trữ hydro, điện cực trong suốt, transistor màng mỏng, lớp phủ kháng khuẩn, chất bảo vệ chống tia cực tím và cảm biến ZnO là chất kháng khuẩn vô cơ có nhiều ưu điểm như khả năng tương thích sinh học, có thể chống lại vi khuẩn tại điều kiện trung tính (pH=7) và trong bóng tối, không gây độc hại với con người, chịu được điều kiện khắc nghiệt và bền hơn so với các vật liệu hữu cơ thông thường Vì vậy, ZnO được coi như là một tác nhân kháng khuẩn tiềm năng và thích hợp ứng dụng trong công nghiệp [1] ZnO được sử dụng rộng rãi vì có khả năng chống lại vi khuẩn gram âm và vi khuẩn gram dương Hơn nữa ZnO nano ít độc hơn nano Ag trong phạm vi nồng độ rộng 20-100 mg/l nên đây cũng là một trong những lợi thế của nano ZnO khi lựa chọn vật liệu kháng khuẩn trong thực phẩm [2]

Hongbo Ma và cộng sự, năm 2013 [3] đã đánh giá đầy đủ về độc tính của các hạt nano ZnO trên vi khuẩn, tảo và thực vật, động vật không xương sống dưới nước và trên cạn Đồng thời nhóm tác giả này tập trung vào việc làm sáng tỏ các cơ chế kháng khuẩn hoạt động và cách thức các cơ chế này liên quan đến các tính chất hóa lý (ví dụ như sự hòa tan, kích thước hạt, photoreactivity )

Hiện nay, tổng hợp sinh học của các hạt nano đang ngày càng trở nên quan trọng do sự đơn giản, thân thiện với sinh thái và kháng khuẩn tốt Việc sử dụng các nguồn tài nguyên thực vật khác nhau để tổng hợp các hạt nano kim loại đã được nhóm tác giả A Chinnammal

3 Janaki và cộng sự vào năm 2015 [4] nghiên cứu, tổng hợp thành công nano oxide kẽm (ZnO NPs) có khả năng kháng khuẩn với việc sử dụng các chất sinh học của bột chiết xuất gừng khô và kẽm cacbonat Hoạt tính kháng khuẩn của các hạt nano ZnO được thực hiện bằng phương pháp khuếch tán đối với các sinh vật gây bệnh như viêm phổi Klebsiella, Staphylococcus aureus và Candida albicans và Penicillium notatum

Các hạt nano ZnO ngày càng được công nhận vì tính hữu ích của chúng trong các ứng dụng sinh học bao gồm nano học và an toàn thực phẩm Vào năm 2015 Mahboubeh Mirhosseini và Fatemeh B Firouzabadi [5] đã nghiên cứu và tiến hành đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của ZnO khi xét nghiệm đối với vi khuẩn gram (-) Escherichia colis cũng như vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus, và hiệu quả được ghi nhận với gram (+) tốt hơn so với vi khuẩn gram (-) Trong nghiên cứu này, ZnO ở dạng bột đã được điều chế và tiến hành các thí nghiệm kháng khuẩn trong môi trường nuôi cấy và sữa Mục tiêu là đánh giá các cách tiếp cận khác nhau, bổ sung các ứng dụng tiềm năng của ZnO trong việc ức chế mầm bệnh đối với thực phẩm Nghiên cứu này gợi ý rằng việc áp dụng ZnO NPs như là các chất kháng khuẩn trong hệ thống thực phẩm và thuốc hiệu quả trong việc ức chế một số mầm bệnh nhất định

Rashmirekha Pati và cộng sự, năm 2014 [6] đã nghiên cứu cơ chế miễn dịch và kháng khuẩn của các ZnO NPs chống lại các mầm bệnh của con người ZnO NPs cho thấy có hoạt tính kháng tốt Staphylococcus aureus và Mycobacterium bovis-BCG Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết mới về các hoạt động kháng khuẩn của ZnO NPs và đã khẳng định đây là một chất chống nhiễm trùng tại chỗ để điều trị các bệnh nhiễm trùng da, nhiễm trùng đường ruột

Vật liệu nano ZnO có khả năng chống lại MRSA, kháng methicillin, S cholermidis (MRSE), K.pneumoaniae, Listeria monocytogenes, Salmonella enteritidis, Streptococcus mutans, Lactobacillus, E.coli Còn với vật liệu nano từ đồng có hiệu quả chống nhiễm trùng bệnh viện và được sử dụng như nanocompozites để tăng hiệu quả kháng sinh [7]

1.2.1.2 Cơ chế kháng khuẩn của ZnO

Vào năm 2016, Alireza Samavati và cộng sự [1] đã công bố tổng hợp thành công vật liệu hạt nano Zn1-xCuxO bằng phương pháp sol-gel với tiền chất là gelatin và nitrate Tác động của nồng độ Cu lên các đặc tính cấu trúc, quang học và kháng khuẩn của hạt nano đã được nghiên cứu Hình ảnh của vật liệu qua kính hiển vi điện tử quét phát xạ chứng tỏ vật liệu có hình dạng gần như là hình cầu với kích thước trong khoảng 30-52 nm Khi pha tạp Cu tạo ra Cu bổ sung ZnO lên bề mặt làm giảm kích thước tinh thể Các hoạt động kháng khuẩn của các vật liệu nano được kiểm tra đối với Escherichia coli (vi khuẩn gram -) và cho kết quả tính kháng khuẩn của ZnO tăng lên khi pha tạp thêm nano Cu

Tính chất của ZnO sẽ thay đổi khi tạo khuyết tật trong mạng tinh thể như thêm ion kim loại chuyển tiếp (Cu 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Mn 2+ và Fe 2+ ) hay ion đất hiếm Cu là kim loại chuyển tiếp có tính chất vật lý và hóa học gần giống với Zn, vì có bán kính nguyên tử gần bằng nhau nên chúng có thể dễ dàng thay thế nhau trong mạng tinh thể Hơn thế nữa Cu có chi phí thấp hơn các kim loại còn lại nên Cu được chọn để kết hợp với ZnO Neena Prasad 2017 [8], bằng phương pháp đồng kết tủa đã tổng hợp thành công Cu bổ sung ZnO với khoảng band gap nhỏ hơn của ZnO, làm gia tăng hiệu quả xúc tác quang giúp vật liệu có thể phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện ánh sáng trắng Khi so sánh tổng hợp tại điều kiện phòng và tại nhiệt độ nung 600 0 C trong 3 giờ, cho thấy số lượng oxi có tính oxi hóa tăng lên đáng kể sau khi nung

ZnO được cho là một tác nhân kháng khuẩn rất tiềm năng do khả năng chống vi khuẩn và tương thích sinh học tốt ZnO thể hiện khả năng kháng khuẩn tốt với cả vi khuẩn gram (+) và vi khuẩn gram (-) Tuy nhiên cơ chế kháng khuẩn chính xác của ZnO vẫn còn chưa được hiểu rõ ràng, vẫn còn có rất nhiều tranh cãi Cho đến nay cơ chế kháng khuẩn của ZnO chủ yếu được chia thành bốn hướng chính tạo ra ROS (Reactive Oxigen Species), giải phóng ion Zn 2+ , rối loạn chức năng của màng tế bào, sự tấn công vào tế bào của hạt nano

 Cơ chế tạo ra ROS Đa số các nghiên cứu khoa học đều chỉ ra cơ chế gây độc của ZnO lên vi khuẩn là do ROS, ROS chủ yếu bao gồm anion superoxit (  O 2  ), gốc hydroxil (  OH) ROS gây hại đến tế bào bằng cách phá hoại các bộ phận của chúng như DNA, lipid, protein Sản sinh ROS được xem là yếu tố kháng khuẩn chính với các phản ứng quang trên bề mặt ZnO Khi ZnO được chiếu xạ bởi ánh sáng với năng lượng thích hợp, e - kích thích nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn để lại h + Sau đây là phương trình phản ứng để tạo ra ROS

Gốc hydroxil  OH được cho là ROS có tính oxi hóa mạnh nhất bởi vì nó phản ứng mạnh mẽ với các chất hữu cơ, thành phần sinh học của vi khuẩn như nucleic acid, lipid, carbohydrate, protein, DNA và amino acid Oxi singlet ( 1 O 2 ) là một tác nhân oxi hóa được sinh ra do phản ứng trong nước của  O 2  , 1 O 2 có thể oxi hóa phá hủy màng sinh chất tế bào và các mô bên trong vi khuẩn Còn lại  O 2  có thể gây ra các hiệu ứng sinh học đáng kể, mặc dù  O 2  là tiền chất của  OHvà 1 O 2 nhưng tính oxi hóa thì lại không bằng [2,9]

 Cơ chế giải phóng ion Zn 2+

ZnO có thể bị hòa tan một phần, Zn 2+ thường được giải phóng trong dung dịch Nhờ sự tương tác giữa Zn 2+ với màng tế bào vi khuẩn mà nó có thể dễ dàng đi vào bên trong vi khuẩn và tấn công các nhóm chức năng của vi khuẩn như sulfhydryl (-SH), amino (NH2), hydroxyl (-OH) làm thay đổi cấu trúc và chức năng của protein, vi khuẩn không thể trao đổi chất bình thường và chết Theo cơ chế này khả năng kháng khuẩn của ZnO phụ thuộc vào nồng độ Zn 2+ được giải phóng, tuy nhiên nồng độ này rất nhỏ, do đó đây không phải là cơ chế kháng khuẩn chính [10]

 Gây rối loạn chức năng của màng tế bào

Nano ZnO mang điện tích dương sẽ hút tĩnh điện với màng tế bào vi khuẩn tích điện âm, do đó ZnO có thể hấp thụ mạnh mẽ lên màng vi khuẩn Điều này làm thay đổi cân bằng điện tích của vi khuẩn, làm thay đổi cấu trúc và hình dạng tế bào và làm vi khuẩn bị tiêu diệt Do đó, theo cơ chế này, ZnO có thể gây hại cho vi khuẩn là do tương tác của nó với thành tế bào vi khuẩn Tương tác này không những có lực hút tĩnh điện kể trên, mà còn bao gồm các liên kết yếu như lực Val de Waals, tương tác kị nước hay receptor-ligand Ngoài ra, khi hạt nano ZnO hấp thụ lên bề mặt vi khuẩn, chúng bào mòn thành tế bào làm vi khuẩn dần bị tiêu diệt Stoimenov và cộng sự, 2002 cũng đã cho thấy có thể tiêu diệt vi khuẩn bằng cơ chế này Tuy nhiên có nhiều nghiên cứu cho rằng độc tính của ZnO không đến từ sự hấp thụ hạt nano lên bề mặt vi khuẩn mà đến từ các ROS xâm nhập vào vi khuẩn [9,10]

 Sự xâm nhập của hạt nano ZnO

Sau khi ZnO làm rối loạn và gián đoạn chức năng của màng tế bào thì chúng sẽ tấn công vào bên trong vi khuẩn Một khi hạt nano ZnO vào bên trong tế bào vi khuẩn, chúng sẽ ức chế và ngăn chặn sự trao đổi chất và năng lượng với môi trường bên ngoài của vi khuẩn Hơn thế nữa, nano ZnO có diện tích bề mặt riêng, năng lượng bề mặt lớn sẽ hỗ trợ sự hấp thụ của ZnO lên vi khuẩn K.B.Cheng và cộng sự 2017 đã chứng minh rằng có thể ức chế vi khuẩn E.coli và S agalactiae bằng cơ chế này như hình 1.1 [9]

7 Hình 1.1: Các cơ chế kháng khuẩn của ZnO [9]

1.2.2 Cu và các hợp chất của nó

Tính cấp thiết

Vi khuẩn là nhóm sinh vật hiện diện đông đảo nhất trên Trái Đất với tốc độ tăng trưởng là cấp số mũ Bên cạnh những vi khuẩn có lợi thì vi khuẩn có hại luôn hiện diện và có thể gây hại lên sức khỏe và đời sống con người Vi khuẩn là nguyên nhân của những bệnh gây hại đến sức khỏe con người như: nhiễm trùng, bệnh tay chân miệng, bệnh tả, sốt rét, bệnh phong, Mặc dù việc điều trị bằng kháng sinh có thể ngăn chặn những căn bệnh này nhưng vi khuẩn lại luôn tiến hóa và phát triển ức chế lại kháng sinh dẫn đến số người tử vong do vi khuẩn vẫn còn cao và uống kháng sinh quá nhiều thì gây hại lên sức khỏe con người Vậy nên việc tìm ra thế hệ vật liệu mới vừa tiêu diệt được vi khuẩn và không gây hại lên sức khỏe con người là điều cấp thiết Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng kháng khuẩn vượt trội của nano bạc vì thế chúng luôn được quan tâm và ứng dụng ngày càng nhiều, tuy nhiên hạn chế của nano bạc là giá thành cao nên khó đáp ứng hết được nhu cầu kháng khuẩn hiện nay Vì vậy, trong nghiên cứu này đề nghị tổng hợp vật liệu mới có khả năng kháng khuẩn với giá thành thấp hơn từ các hợp chất của đồng và kẽm.

Mục tiêu đề tài

Tổng hợp vật liệu Cu/ZnO ở dạng hạt nano bằng phương pháp sol-gel Khảo sát khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên vi khuẩn gram (-) Escherichia coli ATCC 25922 và vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus ATCC 25923

Tổng hợp vật liệu bằng phương pháp sol-gel với tác chất là đồng nitrate, kẽm nitrate, chất phân tán là axit oxalic và ethylene glycol

Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung, thời gian nung, tỷ lệ nguyên liệu ban đầu, tỷ lệ chất phân tán, giá trị pH đến quá trình tổng hợp vật liệu

Xác định các đặc trưng và tính chất như thành phần pha, hình dạng, kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng và các thông số hóa lý: độ ẩm của vật liệu

Khảo sát, đánh giá khả năng kháng khuẩn lên 2 vi khuẩn: Escherichia coli ATCC

25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923, đánh giá bằng phương pháp MIC và MBC.

Phương pháp giải quyết

Tham khảo và nghiên cứu các tài liệu, bài báo khoa học có liên quan đến vật liệu nano, vi khuẩn, các phương pháp tổng hợp vật liệu hiện có để có thể lựa chọn quy trình tổng hợp vật liệu phù hợp

Thiết kế và lắp đặt hệ thống thiết bị, dụng cụ nghiên cứu tổng hợp vật liệu Cu/ZnO ở dạng hạt nano bằng phương pháp sol-gel

Nghiên cứu và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu

Khảo sát các tính chất hóa lý và cấu trúc của vật liệu bằng phương pháp phân tích để xác định cấu trúc của vật liệu (XRD), điều kiện tổng hợp vật liệu (TGA), hình thái vật liệu (SEM, TEM) và các tính chất hóa lý khác (BET, tỷ trọng…)

Khảo sát ứng dụng kháng khuẩn của vật liệu bằng các phương pháp nồng độ ức chế tối thiểu và nồng độ tiêu diệt kết hợp với Viện CN Hóa học-Viện Hàn Lâm KH&CNVN

Tổng hợp các kết quả, đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu So sánh với các kết quả đã được công bố

PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

Nguyên liệu

Đồng nitrate trihydrate: Cu NO  3  2 3 H O 2 , độ tinh khiết 99%, Guangdong Guanghua Sci- Tech co, Ltd

Oxalic acid dihydrate: C H O 2 2 4 2H O 2 , độ tinh khiết ≥ 99,5%, Guangdong Guanghua Sci- Tech co, Ltd

Ethylen glycol: C H O 2 6 2 , độ tinh khiết ≥ 99%, Xilong chemical co, Ltd

Amoniac: NH3, độ tinh khiết 99%, Xilong chemical co, Ltd Các MSDS của hóa chất sử dụng trong luận văn ở phụ lục.

Dụng cụ và thiết bị

 Thuyền nung Alumina: dụng cụ đựng mẫu khi cho vào lò nung khí trơ

 Tủ sấy Ecocell có điều khiển nhiệt độ (Germany)

 Máy đo pH / mV / Nhiệt độ Schott LAB 850 (Đức)

 Cân phân tích Ohaus PA 214C (USA)

 Lò nung khí trơ (hình 2.1)

Hình 2.1: Thiết bị lò nung khí trơ sử dụng trong thực nghiệm

Quy trình tổng hợp

2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Hình 2.2: Sơ đồ khối quy trình tổng hợp vật liệu Cu/ZnO

Hòa tan 23,76 g Zn NO  3 .6H O 2 trong nước, sau đó thêm vào 37,8 g axit oxalic, khuấy trên bếp từ có gia nhiệt cách thủy cho đến khi tan hết Bên cạnh đó, 4,84 g

Cu NO H O cũng được hòa tan trong 11 ml ethylen glycol Tổng lượng nước thêm vào cho hai quá trình hòa tan là 100 ml Nhỏ từ từ dung dịch đồng nitrate vào dung dịch kẽm nitrate, trong quá trình này dung dịch kẽm nitrate vẫn được khuấy và gia nhiệt cách thủy liên tục dung dịch có màu xanh đặc trưng Dung dịch sol trong 2 giờ, nhiệt độ dung dịch được giữ 80 0 C Sau 2 giờ, dung dịch bắt đầu gel, tăng nhiệt độ lên 85 0 C Trong quá trình sol và gel hóa, dung dịch vẫn được được khuấy và gia nhiệt cách thủy, quá trình gel kết thúc khi dung dịch đặc sệt lại dạng paste Sau đó mẫu được sấy để đuổi bớt dung môi và được nung khí trơ (vì các hạt kim loại Cu có tính oxi hóa rất mạnh, có thể bị oxi hóa thành Cu + và Cu 2+ ) Tiếp đó, nghiền mẫu, mẫu sau khi nghiền được gửi đi phân tích Với các nguyên liệu trên quy trình (hình 2.2) thì sản phẩm thu được sau khi nghiền trong khoảng 3- 5 g

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố ảnh hưởng được khảo sát là tỷ lệ nguyên liệu Cu/ZnO, nhiệt độ nung, thời gian nung, tỷ lệ chất phân tán và pH của dung dịch

2.3.3.1 Tỷ lệ mol nguyên liệu Cu 2+ /Zn 2+

Trong nghiên cứu trước đây, nhiều tỷ lệ nguyên liệu khác nhau được sử dụng Theo

M.N.K Chowdhury năm 2013 [23], N.Prasad năm 2017 [8], H Liu năm 2010 [32]và K.C.L.S Sriram năm 2017 [37] thì sử dụng hàm lượng đồng từ 1-5% khối lượng để tổng hợp vật liệu Cu-ZnO Nhưng khi tổng hợp vật liệu Cu-ZnO bảng mỏng thì hàm lượng đồng ít hơn nhiều, hàm lượng đó trong khoảng 0,5% như M Fu năm 2011 [33], A.Dodwi năm 2017 [38], T.Saidani năm 2014 [8] Trong phạm vi luận văn này không làm vật liệu bảng mỏng, nên các thông số lựa chọn khảo sát theo tỷ lệ mol giữa các tác chất Cu 2+ /Zn 2+ như bảng 2.1

27 Bảng 2.1: Tỷ lệ khảo sát mol nguyên liệu Cu 2+ /Zn 2+

Tỷ lệ Cu(NO 3 ) 2 : Zn(NO 3 ) 2 (mol/mol)

Với các nghiên cứu vào năm 2013 của J.Yang và cộng sự [39], V.Ghaflouri và cộng sự đã cho thấy nhiệt độ nung cao làm tăng tính chất quang và cải thiện độ kết tinh của tinh thể nano ZnO Hơn thế nữa, H.C.Wang và cộng sự đã chứng minh được nhiệt độ nung càng cao khả năng thay thế ZnO bằng một kim loại khác càng lớn T.D Malevu, R.O Ocaya vào năm 2014 [35] đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ nung lên cấu trúc, hình thái, tính chất quang của ZnO và cho kết quả khoảng năng lượng bandgap tăng khi tăng nhiệt độ nung

Với phương pháp tổng hợp là sol-gel, tổng hợp vật liệu Cu-ZnO nanoparticles, Huilian Liu năm 2010 [32], Alireza Samavati năm 2016 [1], Roman Buchheita năm 2016 [36], S

Sriram năm 2017 [37], Min Fu năm 2011 [33], A Modwi năm 2017 [38], Neena Prasad năm 2017 [8] sử dụng nhiệt độ nung nằm trong khoảng từ 300 0 C đến 600 0 C Cũng với phương pháp sol-gel nhưng là tổng hợp vật liệu Cu-ZnO màng mỏng thì Tarek Saidani năm 2014 [34] , P Jongnavakit năm 2012 [40] khảo sát khoảng nhiệt độ nung từ 400 0 C đến 550 0 C

Dựa vào các công trình nghiên cứu đã trình bày và kết quả TGA, khoảng nhiệt độ nung kiến nghị khảo sát là 450 0 C, 500 0 C và 550 0 C

Chọn nung mẫu trong môi trường khí trơ để tránh đồng bị oxi hóa Với phương pháp tổng hợp là sol-gel, tổng hợp vật liệu Cu-ZnO NPs, Huilian Liu năm 2010 [32], Alireza Samavati năm 2016 [1], S Sriram năm 2017 [37], A Modwi năm 2017 [38], Neena Prasad năm 2017 [8] khảo sát thời gian nung trong khoảng từ 1 giờ đến 3 giờ Cũng với phương

28 pháp sol-gel nhưng là tổng hợp vật liệu Cu-ZnO bảng mỏng thì Tarek Saidani năm 2014 [34], Jongnavakit năm 2012 [40] chọn khoảng thời gian là từ 1 giờ đến 2 giờ Dựa vào các nghiên cứu có phương pháp tổng hợp và vật liệu tương tự kể trên, khoảng thời gian được chọn để khảo sát là từ 1 giờ đến 3 giờ

2.3.3.4 Tỷ lệ chất phân tán

Với tiêu chí chất phân tán hàm lượng vừa phải, trơ với vật liệu điều chế, vừa giúp vật liệu phân tán đều, tạo được kích thước nano cho vật liệu Chất phân tán thông thường là hợp chất hữu cơ Năm 2013 M.N.K.Chowdhury [23] sử dụng PVA để tổng hợp nano đồng, còn P Jongnavakit năm 2012 [40] sử dụng iso pronanol để điều chế vật liệu Cu-ZnO màng mỏng Năm 2014 H.Yuan [39] cũng điều chế vật liệu trên với acid acetic, việc sử dụng acid citrate được nhiều tác giả H.Liu 2010 [32], K.Qi 2017 [9], và B.Buchheita 2016 [36] đều cho kết quả khả quan

Việc kết hợp vừa acid oxalic và ethylene glycol đồng thời nhằm cải thiện tính năng cho vật liệu Acid oxalic oxy hóa kẽm và ethylene glycol giúp sự phân tán của đồng tốt hơn Dựa trên các nghiên cứu có phương pháp và vật liệu kể trên, tỷ lệ chất phân tán được chọn để khảo sát ở bảng 2.2

Bảng 2.2: Khảo sát tỷ lệ thể tích chất phân tán so với dung dịch ban đầu

Tỷ lệ Tỷ lệ Tỷ lệ Tỷ lệ Tỷ lệ Tỷ lệ

Trong nhiều nghiên cứu gần đây như H Yuan và cộng sự năm 2014 và S.S Alias và cộng sự năm 2010 [39,41] cho thấy pH dung dịch ảnh hưởng lên sự thủy phân và trùng ngưng trong quá trình sol-gel J.Agrell và cộng sự năm 2003 [42] cho rằng điều kiện dung dịch ban đầu có ảnh hưởng đặc biệt lên kích thước hạt nano ZnO Số lượng ZnO trong ô cơ

29 sở bị thay đổi tại các giá trị pH khác nhau L.C.Wang năm 2007 [43] tổng hợp vật liệu Cu- ZnO bảng mỏng bằng sol-gel cho thấy màng mỏng thể hiện hình thái bề mặt, tính chất điện, tính chất quang kém hơn với môi trường có tính acid hơn (pH6,8), pH tăng trong quá trình sol tạo màng ZnO Nesakumar và cộng sự năm 2012 tổng hợp ZnO tại các môi trường pH khác nhau dưới điều kiện khắc nghiệt, khi pH giảm từ

11 sang 10,7 hình dạng của nano ZnO thay đổi từ hình cầu sang hình ống, tại pH từ 6-11 kích thước hạt nano ZnO là 37 - 50 nm S Ilican và cộng sự, năm 2011, cho thấy tinh thể ZnO tăng khi pH của tiền chất trong quá trình sol tăng từ 5 đến 7 H Yuan và cộng sự, năm 2014 [39] đã nghiên cứu ảnh hưởng của pH và nồng độ Cu-ZnO lên cấu trúc và tính chất quang của vật liệu Cu-ZnO, kết quả lại cho thấy khi pH tăng thì kích thước hạt nano giảm

Sử dụng phương pháp sol-gel để tổng hợp vật liệu Cu-ZnO, theo H Yuan năm 2014 [39], Lei Shi năm 2011 [44], Sriram năm 2017 [37], Heberto Gómez-Pozos năm 2016 [45] có khoảng khảo sát pH từ 6 đến 10 Tham khảo các khoảng pH mà các nhóm nghiên cứu khác đã thực hiện cho cùng hệ vật liệu, cùng phương pháp như trên thì trong phạm vi luận văn kiến nghị khoảng pH khảo sát là 4, 5, 6, 7, 8.

Các phương pháp phân tích

2.4.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)

Xét về bản chất vật lý, nhiễu xạ tia X cũng gần giống với nhiễu xạ điện tử, sự khác nhau trong tính chất phổ nhiễu xạ là do sự khác nhau về tương tác giữa tia X với nguyên tử và sự tương tác giữa điện tử và nguyên tử (hình 2.3) Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể của chất rắn do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể tạo nên các cực đại và cực tiểu nhiễu xạ

Khi tia X chiếu tới bề mặt vật liệu với các góc tới khác nhau được tính theo định luật

Bragg thì sẽ cho các cực đại nhiễu xạ Mỗi giá trị d đặc trưng cho một cấu trúc tinh thể nhất định nên góc nhiễu xạ sẽ đặc trưng cho cấu trúc tinh thể đó Mỗi pha tinh thể sẽ cho cực đại nhiễu xạ tại những 2 khác nhau

30 Việc giải thích hiện tượng của nhiễu xạ tia X được đưa ra bởi W.L Bragg (Bragg, 1913) Định luật Bragg: nl-lhksin

 dlhk: khoảng cách giữa hai mặt phẳng

 l : bước sóng của chùm ánh sáng Ứng dụng phương pháp nhiễu xạ tia X:

 Xác định các vật liệu chưa biết

 Kiểm tra sự hiện diện của các pha, độ tinh khiết

 Xác định cấu trúc tinh thể

 Xác định kích thước tinh thể

 Nghiên cứu sự biết đổi cấu trúc của vật liệu (ví dụ ảnh hưởng của nhiệt độ)

* Mẫu đem đo bằng thiết bị đo phổ nhiễu xạ tia X D2 Advance-Brucker (Đức) với bức xạ có bước sóng  = 1,5406 Å, bước nhảy 2 = 0,020273 o Mẫu được đo tại: Chi cục kiểm định Hải Quan 3 Địa chỉ: 778 Nguyễn Kiệm, F4, Quận Phú Nhuận, TP.HCM

2.4.2 Phương pháp phân tích nhiệt (TGA)

Phương pháp phân tích nhiệt là phương pháp phân tích dựa trên sự thay đổi khối lượng (tăng hay giảm) trong quá trình chuyển pha theo nhiệt độ hay thời gian Khối lượng giảm do các liên kết hóa học bị phá hủy, bay hơi, phản ứng hóa học rồi giải phóng khí, nhả hấp phụ Khối lượng tăng do hấp phụ hay phản ứng với các chất oxi hóa trong không khí

Kỹ thuật phân tích nhiệt trọng dựa trên cơ sở ghi lại liên tục sự thay đổi khối lượng của mẫu trong quá trình gia nhiệt hoặc làm lạnh Từ đó có thể phân tích định lượng các thay đổi vật lý hoặc hóa học về mặt khối lượng

31 Phân tích TGA có thể cho biết: Độ bền nhiệt, bền oxi hóa, tuổi thọ của mẫu, khả năng phân hủy, ảnh hưởng sự ăn mòn và phản ứng của không khí lên vật liệu và độ ẩm Các phép đo được sử dụng chủ yếu để xác định thành phần của vật liệu và dự đoán sự ổn định nhiệt của chúng

* Mẫu được nung bằng máy TGA Q500, Mỹ Phạm vi nhiệt độ: từ nhiệt độ môi trường đến 900 0 C Độ chính xác nhiệt ± 1°C, tốc độ gia nhiệt 10 0 C/phút Nhiệt làm mát từ 900 0 C đến 50 0 C trong 12 phút

2.4.3 Phân tích hình ảnh qua kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Kính hiển vi điện tử là tên gọi chung của nhóm thiết bị quan sát cấu trúc vi mô của vật rắn, hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng sóng điện tử được tăng tốc ở hiệu điện thế cao để quan sát (khác với kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng khả kiến để quan sát)

Kính hiển vi điện tử truyền qua là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần), ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang, hay trên film quang học, hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số

Khả năng tạo ra những bức ảnh thật của các cấu trúc nano với độ phân giải rất cao (tới cấp độ nguyên tử)

Xét trên nguyên lý, ảnh của TEM vẫn được tạo theo các cơ chế quang học, nhưng tính chất ảnh tùy thuộc vào từng chế độ ghi ảnh Điểm khác cơ bản của ảnh TEM so với ảnh quang học là độ tương phản khác so với ảnh trong kính hiển vi quang học và các loại kính hiển vi khác Nếu như ảnh trong kính hiển vi quang học có độ tương phản chủ yếu đem lại do hiệu ứng hấp thụ ánh sáng thì độ tương phản của ảnh TEM lại chủ yếu xuất phát từ khả năng tán xạ điện tử

TEM đem đến cho ta nhiều phép phân tích với độ chính xác cũng như độ phân giải siêu cao, liên quan đến đặc tính, cấu trúc hóa học, hay cấu trúc điện từ của mẫu chất rắn

* Các mẫu vật liệu được phân tích ảnh TEM chụp trên thiết bị TEM JEM 1400 của hãng Jeol USA tại Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nanocomposit thuộc trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh

2.4.4 Phân tích hiển vi điện tử quét (SEM)

Phương pháp kính hiển vi điện tử quét là phương pháp được sử dụng để xác định hình dạng và cấu trúc bề mặt của vật liệu Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để quan sát vi cấu trúc ở trên bề mặt của vật chất với độ phóng đại và độ phân giải lớn gấp hàng nghìn lần so với kính hiển vi quang học Độ phóng đại của SEM nằm trong một dải rộng từ 10 cho tới 1 triệu lần (trong khi kính hiển vi quang học từ 1 tới 1000 lần) Độ phân giải của

SEM khoảng vài nanomet, trong khi của kính hiển vi quang học là vài micromet Ngoài ra SEM còn cho độ sâu trường ảnh lớn hơn so với kính hiển vi quang học Nguyên tắc cơ bản của phương pháp đo SEM là dùng chùm điện tử để tạo ảnh của mẫu nghiên cứu, ảnh đó khi đến màn quang có thể đạt độ phóng đại rất lớn từ hàng nghìn đến hàng chục nghìn lần [47]

Chùm điện tử được tạo ra từ catot qua hai tụ quang sẽ được hội tụ lên mẫu nghiên cứu

Chùm điện tử đập vào mẫu phát ra các điện tử phản xạ thứ cấp Mỗi điện tử phát xạ này qua điện thế gia tốc vào phần thu và biến đổi thành tín hiệu sáng, chúng được khuếch đại đưa vào mạng lưới điều khiển tạo độ sáng trên màn hình Ưu điểm của phương pháp đo SEM là có thể thu được bức ảnh ba chiều rõ nét

Tính chất hóa lý của vật liệu

2.5.1 Xác định độ ẩm (tham khảo theo AASHTO T 265-93 (2004) Độ ẩm hoặc hàm lượng nước trong mẫu – Là tỉ số, được biểu diễn ở dạng phần trăm giữa lượng nước chứa trong đất và khối lượng các hạt rắn Trong thực tế lượng nước trong mẫu được xác định là lượng nước bị bay hơi sau khi sấy khô mẫu đất trong tủ sấy với nhiệt

33 độ duy trì ở 110 ± 5 0 C, và xem giá trị này là khối lượng nước trong mẫu Khối lượng mẫu khô sau khi sấy được xem là khối lượng các hạt rắn

Thiết bị, dụng cụ và vật liệu: Tủ sấy – Tủ sấy phải có bộ điều chỉnh nhiệt , tốt nhất là loại có thông gió, có khả năng duy trì nhiệt độ sấy liên tục ở 110 ± 5 0 C, cân phân tích, hộp đựng mẫu (hộp đựng mẫu thích hợp làm bằng vật liệu không gỉ, không bị ăn mòn và không thay đổi khối lượng khi bị đốt nóng hoặc làm lạnh lặp đi lặp lại nhiều lần, phải có nắp đậy kín để đề phòng mẫu ẩm bị bay hơi nước trước khi cân, hoặc mẫu đất khô sau khi sấy hoặc trước lần cân cuối cùng hút ẩm từ không khi vào, mỗi thí nghiệm xác định độ ẩm cần một hộp đựng mẫu)

Chuẩn bị mẫu: Chọn một mẫu đại diện của mẫu ẩm

Cân hộp đựng mẫu đã lau sạch, khô cùng với nắp Cho mẫu ẩm vào hộp, đậy nắp lại ngay và đem cân Mở nắp hộp và cho hộp chứa mẫu ẩm này vào trong tủ sấy Sấy mẫu liên tục ở nhiệt độ 110 ± 5 0 C cho đến khối lượng không đổi

Lấy hộp mẫu ra khỏi tủ sấy, đậy ngay nắp lại để mẫu vào bình hút ẩm cho mẫu nguội đến nhiệt độ phòng Cân hộp kể cả nắp và mẫu đã sấy khô

 Tính toán kết quả Độ ẩm của mẫu đất: w =khối lượng nước trong mẫu khối lượng mẫu đã sấy khô × 100 = W 1 −W 2

W: Độ ẩm % W1: Khối lượng hộp và mẫu ẩm, g W2: Khối lượng hộp và mẫu sau khi sấy, g Wc: Khối lượng hộp, g

2.5.2 Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (FTIR)

Khi chiếu một chùm bức xạ điện tử có các tần số khác nhau thì các phân tử chỉ hấp thu chọn lọc được các bức xạ điện tử có tần số nhất định để xảy ra các quá trình biển đổi trong phân tử (quay, dao động, kích thích electron) hoặc trong nguyên tử (cộng hưởng spin electron, cộng hưởng từ hạt nhân) Phương pháp FTIR dựa trên cơ sở của sự tương tác giữa chất cần phân tích với các tia đơn sắc có bước sóng nằm trong miền hồng ngoại (700 nm –

1 mm) Mỗi cực đại trong phổ IR đặc trưng cho sự có mặt của một nhóm chức hoặc dao động của một liên kết Vì vậy, có thể sử dụng các tần số đặc trưng này để xác định các loại liên kết có trong mẫu nano Cu/ZnO được tổng hợp

* Mẫu vật liệu được phân tích tại được thực hiện tại Viện Công nghệ Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Địa chỉ: 1 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, TP.HCM

Đánh giá khả năng kháng khuẩn

Sản phẩm được đo MIC và MBC để đánh giá khả năng kháng khuẩn

* Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC-Minimal Inhibitory concentration) là nồng độ thấp nhất của một kháng sinh có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn sau khoảng 24 giờ nuôi cấy

* Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC-minimal bactericidal Concentration) là nồng độ thấp nhất làm giảm 99,9% lượng vi khuẩn Đây là các thông số chủ yếu được sử dụng để xác định hoạt tính kháng khuẩn in vitro đối với các chủng vi khuẩn Khi tỷ lệ MBC/MIC > 4, kháng sinh có tác dụng kìm khuẩn, còn khi tỷ lệ này bằng 1, kháng sinh có tác dụng diệt khuẩn

Sử dụng các qui trình trong sách chuyên khảo tại Việt Nam và các qui trình chuẩn thức hiện đang áp dụng trên thế giới về thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh (Clinical and Laboratory Standard Institute; CLSI, 2010)

 Chuẩn bị các dung dịch kháng khuẩn với các nồng độ khác nhau

 Chuẩn bị các đĩa thạch kháng khuẩn

Cân thạch theo công thức, đun sôi cho tan hết thạch, hấp thạch ở 121 0 C/15 phút Để thạch nguội còn khoảng 40-50 0 C, và đổ vào đĩa petri Các đĩa petri được ủ trong tủ ấm ở 37 0 C trong 24 giờ để kiểm tra độ vô trùng Chuẩn bị mẫu ở các nổng độ khác nhau của vật liệu (N, N/2, N/4, N/8, N/16, N/32, N/128, N/256 và N/512 với N là nồng độ ban đầu N 20 mg/ml) trong nước khử ion Các mẫu pha loãng được trộn với môi trường thạch vô trùng, dùng que vô trùng từng vi khuẩn với 1,5 x 10 7 CFU/ml được cấy vào đĩa thạch có nồng độ từ thấp đến cao Mẫu đối chứng là đĩa thạch không có mẫu Cu/ZnO Mỗi chủng vi khuẩn được tiêm 3 điểm Các đĩa thạch đã cấy vi khuẩn được ủ trong tủ ở 37 0 C trong 24 giờ Nồng độ Cu/ZnO thấp nhất ức chế sự phát triển của vi khuẩn được coi là nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) [48]

 Chuẩn bị chủng vi khuẩn và pha hỗn dịch vi khuẩn (chủng vi khuẩn được chọn là:

Staphylococcus aureus ATCC 25923 CIP 7625 và Escherichia coli ATCC 25922

2.6.4 Ghi nhận và xử lý kết quả phân tích kháng khuẩn Đọc kết quả phân tích sau 24 giờ

Trước tiên đọc kết quả ở các đĩa thạch đối chứng không có kháng sinh để kiểm tra sự thuần khiết của chủng và đảm bảo chủng không bị chết trước khi tiến hành thử nghiệm

Nếu các chủng đảm bảo mọc tốt và thuần khiết cả trước và sau thử nghiệm thí mới tiếp tục đọc kết quả của chủng chuẩn và chủng thử nghiệm

36 Đọc kết quả của các chủng chuẩn Quốc tế trước, so sánh kết quả MIC của các chủng chuẩn, nếu những kết quả này nằm trong giới hạn, sai số cho phép là một bậc nhỏ hơn hoặc một bậc lớn hơn, điều đó nói lên rằng các điều kiện của thí nghiệm đã đạt được pH, nồng độ kháng sinh, nhiệt độ, dinh dưỡng của môi trường, mật độ của vi khuẩn… Như vậy có thể tiếp tục đọc kết quả ở những chủng thử nghiệm Nếu không đạt được như trên, bắt buộc phải làm lại thí nghiệm, đồng thời phải kiểm tra lại các điều kiện của thí nghiệm Đọc kết quả, lần lượt đọc từ đĩa thạch có nồng độ kháng sinh thấp nhất Nồng độ MIC được xác định ở đĩa môi trường mà ở đó các vi khuẩn bị ức chế phát triển Ở nồng độ thấp nhất, không có vi khuẩn mọc thì kết quả được ghi nhận là: nhỏ hơn hoặc bằng nồng độ đó (≤) Trong trường hợp đến nồng độ cao nhất mà vẫn thấy vi khuẩn mọc thì kết quả được ghi nhận là lớn hơn nồng độ đó (≥)

2.6.5 Chủng vi khuẩn được chọn để đánh giá Để có thể đánh giá khả năng kháng khuẩn một cách khách quan và tổng quát nhất, vi khuẩn được chọn phải có cả vi khuẩn gram (+) và vi khuẩn gram (-) Hai chủng vi khuẩn mà nhóm chọn để đánh giá khả năng kháng khuẩn là trên vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus ATCC 25923 và vi khuẩn gram (-) Escherichia coli ATCC 25922 Hai chủng vi khuẩn này khá là đặc trưng cho mỗi loại vi khuẩn vì chúng gây các bệnh quen thuộc như vi khuẩn Escherichia coli là nguyên nhân của một phần ba số trường hợp tiêu chảy,

Staphylococcus aureus có thể gây ra nhiều loại nhiễm trùng khác nhau, chẳng hạn như các sự nhiễm trùng da, làm loét, phỏng da hoặc các sự nhiễm trùng máu, phổi hoặc các mô khác Đa số các công trình nghiên cứu đều chọn hai chủng vi khuẩn này để đánh giá khả năng kháng khuẩn của vật liệu vì đây là vi khuẩn thường gặp trong đời sống

* Mẫu kháng MIC và MBC được thực hiện tại Viện Công nghệ Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Địa chỉ: 1 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, TP.HCM

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Kích thước vật liệu

Hình 3.7: Hình ảnh SEM (a) và TEM (b) của vật liệu Cu/ZnO

Hình thái và kích thước hạt của hỗn hợp Cu/ZnO được xác định bởi SEM và TEM được thể hiện trong hình 3.7 Từ hình ảnh SEM (hình 3.7a) có thể thấy rõ hỗn hợp Cu/ZnO

2 tồn tại dạng hạt nano có đường kính 20-50 nm đã đính trên bề mặt Tinh thể nano Cu/ZnO được hình thành ở điều kiện nhiệt độ cao (500 0 C) nên sự kết dính của các hạt là hiện tượng phổ biến đối với hệ vật liệu này Ngoài ra, kết quả TEM (hình 3.7b) cũng cho thấy sự hiện diện của các hạt hình cầu có đường kính khoảng 15-60 nm

Bảng 3.1: So sánh kích thước hạt nano giữa các nhóm khác nhau [1,10,49,50]

Nhóm thực hiện Vật liệu Kích thước (nm)

Shakeel Ahmad Khan [50] Cu/ZnO 4 nên vật liệu có tác dụng kìm khuẩn

Bảng 3.10: So sánh kết quả thử nghiệm xác định nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MBC của mẫu Cu/ZnO trên vi khuẩn Staphylococcus aureus và Escherichia coli với các nhóm nghiên cứu khác [27]

Vật liệu Nhóm nghiên cứu Vi khuẩn MBC (mg/ml)

Cu/ZnO Nghiên cứu này E.coli 10

Cu/ZnO Nghiên cứu này S.aureus 10

Với vật liệu Cu/ZnO, khi so sánh kết quả của nhóm thực hiện được với một số nhóm nghiên cứu khác cho kết quả khả quan hơn khi nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MBC của vi khuẩn E coli thấp hơn (bảng 3.10)

Với một số vật liệu kháng khuẩn tương tự như TiO2 bổ sung Cu, CuO thì vật liệu ZnO bổ sung Cu cho kết quả khả quan khi MBC của chúng không khác biệt đáng kể

Với vật liệu ZnO đơn thuần thì chỉ cho MBC là 20 mg/ml, trong khi nhóm thực hiện cho kết quả 10 mg/ml Từ đó cho thấy được hiệu quả của việc pha tạp thêm một lượng đồng vào vật liệu

Tóm lại, vật liệu nano ZnO bổ sung Cu tổng hợp trong điều kiện khảo sát nhiệt độ nung 500 0 C, thời gian nung 2 giờ, pH = 2 có khả năng kháng khuẩn với 2 chủng vi khuẩn là S aureus và E.coli

3.5.3 Đánh giá tính bền của vật liệu

Mẫu bột kẽm oxit bổ sung đồng sau khi nung ở 500 0 C, thời gian nung 2 giờ, được đem để ngoài không khí 45 ngày sau đó xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC của mẫu bột kim loại Cu/ZnO trên vi khuẩn Staphylococcus aureus ATCC 25923 (bảng 3.11 và hình 3.12)

Phương pháp thử nghiệm: Pha loãng trên bản thạch

Bảng 3.11: Kết quả thử nghiệm MIC trên vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus sau 45 ngày Đối Chứng

(-): Không có vi khuẩn mọc (+): Có vi khuẩn mọc

Hình 3.12: Hình ảnh thử nghiệm MIC trên vi khuẩn Gram(+) Staphylococcus aureus sau 45 ngày ở các nồng độ N, N/2, N/4, N/8, N/16, N/32, N/64, N/128, N/256 và N/512 tương ứng với các tấm từ 1-10 với N= 20 mg.ml -1

13 Kết quả thử nghiệm MIC của mẫu sau 45 ngày (hình 3.12), với cùng vật liệu là Cu/ZnO, cho kết quả kháng khuẩn là 0,63 mg/ml so với mẫu sau khi tổng hợp đem thử nghiệm MIC ngay trong tuần là 0,16 mg/ml trên vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus