Hạt nano bạc được xếp vào nhỏm hạt nano kim loại, đã và đang được điều chế bằng các phương pháp khác nhau như: Khử hóa học.. Một số ứng dụng của hạt nano bạc Hạt nano bạc đã và đang được
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH
KHOA HOA HOC
eo(Lìcqcq
CHUYEN NGANH HÓA VÔ CƠ
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP
Tén dé tai
DIEU CHE DUNG DỊCH NANO BAC
BANG TAC NHÂN KHU VITAMIN C VÀ
DỊCH CHIET ÔI CO CHUA VITAMIN C
Nguời thực hiện : Nguyễn Duy Khôi Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Phan Thị Hoàng Oanh
TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015
Trang 2Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
CHƯƠNG 1: TONG QUAN LÍ THUYẾT ccc-czeczerErme.ereerreruie 13
1.1 Khái quát về khoa học nano, công nghệ nano, vật liệu nano 13
1.1.2 Lich sử hình thành công nghệ nano gì11900946g0318E14V22v38x Sook (433/432 4s6seas4) 13
| }.1:3:Cơ sở khoa học của công: ngh@ nano 72.22020002 6c4001/206462060112224.4161416316Á42sssả3assi7 l3
1.2 Khái quát về kim loại bạc và hạt nano kim loại -<ss5sscssesvxe 15
[12], IRR git WE ia TR GN cesserkdetigiicoaineektissaeiidtibaseiiisi0a80áa6 15
1.2:2 Khải quát về hạt nano kim logis.icissscscccssisssosseessses evessneesnvieassnvceosesavensesordeeesbvcess 17
1.3 Phương pháp điều chế vật liệu nano nói chung và các phương pháp điều
chế bại Re850 ĐB ác 6 00LA0GcGGou Ai dio6625))00à6tcggg046440ã664G.06866036u056631gxố16 17
12/1: Phoong pPHÁp an moe Wee (0222020222001 062206016262 aa 18
TT 0 HN oncenancs 0p pascexeoneonveensepnnceszsasaepepmemeparremvegetrsepaitepenesetyeerat 18
12:3 Pe pháo RA VÀ TY seiciirassiicemanincmewn; came niniemningesent 18
J.321:Phương phân NHỦẲ hoe Wis ec lie Si “ti 19 1.3.5 Phương pháp khử sinh học - UEUSIEISIESGS1/4U5ISI0081500E1I7 19
1.4 Tính chất của hat nano bạc 5-SGS<cseSsegrsseesersksesessemeesoooee 191.4.1 Tinh chat quang học wWAGäxtliigSWfW d4 xsawagiseeudÐ
SL ee 19DRS DA CH NHÍ Nuueeiedeeieeoeesknooeneaoseaseeesesseoxesessoo 20
Ï:4:3::Tình Chất tinssccce nee en ees arene eee 20
1.4.5 Tinh chat điệt khudn (tinh chat đặc trưng của nano bạc) - s s 20
Trang 3Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
1:S21: Mông loosefilN'KRÔNG AL sca ie teeta a ee Na 22
mm a va NỈ oc KH _Uïn,- “an xẶ.“ýi 23
1253; Tíane Tinks vực Nàng AY HN Go ácccko 22220 cccntoacouiaoiooeaosie 23 BS: VêN:dụng trong BÌN QMÊN:2⁄264/466012601106GG5500 008062000 6Aci00Ga066Á46 241.5.5 Trong một số lĩnh vực khác: Sơn sản phẩm vé sinh, loc nước - ««= 241.6 Tim hiếu khái quát về vitamin C (ascorbic a€id) ss«sssscssseesss 26
1.6.1 Tên gọi công thức hóa học vả cầu trúc -22-2222c72zc222zz2E2ZZCrzrccrreerrze 26 1.6.3 Một số tính chất vật lý đặc trưng - c0 2 2 0312111521 1111112 21
1.7 Tim hiểu khái quát về quả ổi - Xá sexy: Ti SA vác „ 28
NHI NH ee 281.7.2 Giả trị dinh đường - 00š00WIEES55/716)/53954645/4464001750/485614454)1013640/5/401 29
1.7.3 Tìm hiểu sơ lược vẻ tanin va fÏavonoid - s11 E1 zzrrke 301.8 Cơ chế phản ứng tạo nano bạc 25©ss+xeeresrrsssrrsssrsserseerseeiee SỔ
1.8.2, Với tác nhân khử hóa chat vitamin C - s22 31
UBF: Với táo nhần khô: định cHÍẾt Oa iiss ist aaa Caan aaa nace 31
1 X8 SỬ Cohan đồng d6 BE xe coeqrenn oes ecseeremncern op reeomonentrese A riprenqee ven ieepeneoeeves ia 31
1.9 Những nội dung lý thuyết khác s se iesksrsssesssssesssssaee D2
| 1.9.1 Chiết tách vitamin C trong quả ôi - o5 eo cocctcn0HucrHa g1 021eeergiei 32
1.9.2 Sự nâu hóa do enzyme polyphenoloxidase (PPO) - 5-5 S255 33
CHƯƠNG 2: NOI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 34
KEM me nen etaxcce.=.< vs ee sẽ j⁄e‹‹ 34
2 1.1 Khảo sat các yêu 16 ảnh hưởng đến quá trình điều chế dung dich nano bạc bằng
hóa CHẤN VIRPTẨN Gácct 1C tema acer hae asad easel orem aoc plan att 34
bã 1.2 Xác định định tinh các chất cỏ tinh khử trong dịch chiết ôi từ đỏ xác định ham
lượng Vi) C cö tròng ði (WML Lia ¡se ccngcniecnidickecniucdeecciooseaaie 34
2
Trang 4Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
2.1.3 Khao sat anh hướng tinh khứ của axit oxalic đến quả trình điều chế dung dịch
BRUTY DI Gv1261:022026/021402221305056681565662/012461) 6108568054115 V2164u6744Y9896246325ãvWiiS3tZSEita3iA%8388540468k44 34
2.1.4 Khao sát các yêu tô anh hướng đến qua trình điều chế dung dịch nano bạc bang
KHICH:CHEEE ENN cw yup vsmnanaie toyvvssveieA4364040n50id41ka38095621419980/10v6 ea fasspanpsn 0g Y4168/.n68244.64)44.1a4.6862 700) st 34
2.1.5 Xác định hoạt tính khang khuẩn của dung dịch nano bạc .5 : 34
2.2 Phương pháp nghiên cứu co Ăn 1100461401006 34
2.2.1 Phương pháp chuân độ oxi hóa-khử H00: si li
2.2.2 Phương pháp quang phô hap thụ phân tử (LIV-Vis) - 22 c5ccScSse set 35
2.2.3 Phương pháp kinh hiển vi điện tứ quét (SEM! 5 S25 225cc 362.2.4 Phương pháp kinh hiển vi điện tứ truyền qua (TEM) -5 55552 362.2.5 Phương pháp đo vòng kháng khuẩn và phương pháp đếm khuân lạc 37
2.3 Hóa chat, dụng cụ và thiết bị thí Wa G eae nA “ 38
2205.) [= | 38
JA EG yo), a re 40
CHƯNG 3: THC oe 40
3.1 Quy trình điều chế dung dịch nano bạc 2 5< 552 SSs< ve everserrrevse 40
'3.1.1 Sơ dé điều chế dung dịch nano bạc với tác nhân khử hóa chất vitamin C 40
3.1.2 Sơ dé điều chế dung dich nano bạc với tác nhân khử dịch chiết ổi 40
3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế dung dịch nano bạc
es Mãn GÀ ed, | ey 41
3.2.1 Anh hướng của nòng độ dung dịch bạc nitrat -5c 52 22c5cccccccvzeg 4]
3.2.2 Anh hướng của lượng chất bảo vệ (ÍPV.A) -ssecssocesessorssreseresrrserg 42
3.2.3 Anh hương cua lượng vitamin C Sieg ihc NORRIE RECT 42
8.24 Anh hướng cua nhiệt độ phản ứng tạo nano bạc 2-222 22222252 42
pas Anh hưởng của thời gian phan ứng tạo nano bạc — 43
i“ Xác định định tinh các chất có tính khử trong dịch chiết ôi, từ đó xác định
m lượng vitamin C có trong ôi (mg/10E) Series 43
3.3 | Xác định định tinh các chất có tính khư trong dịch chiét ỏi - - 43
Trang 5Khoa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
3.3.2 Chuân độ xác định ham lượng vitamin C có trong ôi (mg/100g) - 45
3.4 Khao sát ánh hưởng tính khử của axit oxalic đến quá trình điều chế dung
dịch: ng ĐẸP c6 c2 0sdbb»»c Ghi si veessesenacssstscoveosteees xi6 xsssei 48
3.5 Khao sát các yếu tố ảnh hướng đến quá trình điều chế dung dịch nano bạcĐằng dịch ch ÂÂ «c0 ScŸcŸeeae shanna sean eae 493.5.1 Anh hưởng của ti lệ thê tích dich chiét/dd AgNOS cccscesssesssessssessseesnesnnnnenens 49
3.52 Anh:hirðn6g 606 nhiệ độ phản WG oo sss cess ve sncosencosedsecevenssncenaxassaysensasecnssansonensgnecé 49
3.6 Kiểm tra hoạt tinh kháng khuẩn của dung dịch nano bac bằng phương pháp
3.6.1 Giai đoạn nâu môi trường hap vô trùng va đồ mỗi trường, ¿ 503.6.2, Giai đoạn thử hoạt tinh kháng khuẩn Ăằ ii 50CHUONG 4: KET QUA VA THẢO LUẬN s2 5555 5< ceocosecse $2
4.1 Các yếu tố anh hưởng đến quá trình điều chế dung dịch nano bạc bằng hóa
| S24(G244021(46-2G5a0142GQ4006486220i046326 đà»: kg „52
4.1.1 Anh huong của nông độ dung dich bạc nitraL 6-25 552255 S3 cse $2
4.1.2 Ảnh hướng của lượng chất bảo vệ (PVA) 25-222 2sccScvSrkrrrerrserrsree 54
4.1.3 Ảnh hướng của lượng vitamin C 2s<-s-csccscfuzcoZerceeokEgEepssrecreesscre $7
4.1.4, Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng tạo nano bac 00-ses0sssesvernneenersnssennerens 59
4.1.5 Anh hưởng của thời gian phan ứng tạo nano bạc -scszccczercxz 61
4.2 Xác định định tính các chất cỏ tính khử trong dịch chiết di, từ đó xác định
'hàm lượng vitamin C có trong Gi (mg/ 1Ö) 2 < « 2sEseceSx g4 ycxe xe vzggs 624.2.1, Két quả xác định định tinh các chat có tỉnh khử trong dịch chiết ỏi 62 4.2.2 Kết quả chuân độ xác định ham lượng vitamin C có trong i (mg/100g) 6S
4.3 Anh hưởng tính khử của axit oxalic đến quá trình điều chế dung dịch nano
bạc xi4 462016ả4066i00aSS46aGtsassxesd@xaaxsssatistg 66
4.3.1, Các mẫu dung dịch trước và sau khi cho chất khử vảo 555555562 66
432 Ket quả do pho UV-Vis và chụp SEM -5S5025c25-SsS-ccrkerrrsreeersrcez 68
4.4 Các yêu tô anh hướng đến qua trình điều chế dung địch nano bạc bằng dịch
KH nh ca 6x sccgsez9056400206156666066665 72
Trang 6Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
4.4.1 Anh hưởng của tỉ lệ thé tích dich chiét’dd AgNÓ: -2-252225z2cc-scccee 72
4.4.2 Anh hưởng cua nhiệt độ phản ứng tạo nano hạc 74
4.5 Anh TEM của các dung dịch nano bạc -.2-cstee+reecvccverecrreccrerosz 774.6 Kết qua thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn 55-55 S2s 22s 78
4.6.1 Phương pháp vòng kháng khuân 22 22c 2£ s2 g2 czzersi 78
àé2 Phương páo DR tis Right l(a«ovseasueionaoakiiioecbiosinseaaccei: 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: ee 81
TÀI LIEU THAM KHAO ccssssscssssssssseessssscssesssssussssesenensenssesssssseceessssens sama 83
Trang 7Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
DANH MỤC CÁC BANG
Bang 1 1: Độ dai tới hạn của một số tinh chất của vật liệu -5 5552 15
Bảng 1 2: Một số hằng số vật lý của Ag ccscccscseecccesscsesecsseeceonnsseeseeeccnnsesesenseeesneeeeens 16
Bang 1 3: Một số tinh chat vat lý đặc trưng của vitamin C s-sc-xre 27
Bang | 4: Giá trị dinh đưỡng trong 100 g ôi tính theo khẩu phan ãn được 29
Bang 3 1- Điều kiện thí nghiệm điều chế dung dich nano bạc với nông độ dung dịch
bạc nitrat thay đôi (0089017111915034608708880109G 6860008897806 00g6gEs6 42
Bảng 3 2: Điều kiện thí nghiệm điều chế dung dịch nano bạc với lượng chất bảo vệ
BVA whine QA 246500066629 0066260006( 01865 L00AS0LA46422A0ÄNCGG5 A0028 42
Bang 3 3: Điều kiện thi nghiệm điều chế dung dịch nano bạc với lượng vitamin C
TY ỒN các: gu c6c60042:246x622G2353E56695c5566446566G633655630239684g3đ<536ÿ-G2 Q3604209ag8G6Gc32ECLid42ze23ã2,c002 42
Bang 3 4: Điều kiện thí nghiệm điêu chế dung dịch nano bạc với nhiệt độ phản ứng
(TìIháV đỖÌ:cö2360006620120SGXGAGASEGSSHb2SE4(46:©AtL4046/X/20GIAa86j04 43Bang 3 5: Điều kiện thí nghiệm điều chế dung dich nano bạc với thời gian phan ứng
IV“ ỒÁ ïtopuccgi0 i0 274001)0120262000166003206k/0i2081ả5660612100928855.4664 Su 14000854060171459060kgờg say 43
Bang 3 6: Mau bang số liệu biểu thị kết quả chuẩn độ 252-555 5555 48 Bang 3 7: Điều kiện thí nghiệm khao sát ảnh hưởng của axit oxalic khi có PVA 49
Bang 3 8: Điều kiện thi nghiệm khảo sát ánh hưởng của axit oxalic khí không có
E` xe nxnnennnewrtarseSstccoyWSEGESStSGEESESIEGTERDESIEEEHERSSEESETETGTRISGEEESITTGSEESEERG 49
Bảng 3 9: Điều kiện thí nghiệm điều chế dung dịch nano bạc bằng dịch chiết ôi với tỉ
lệ thé tích địch chiévdung địch AgNOs thay đổi 2S SSctrrsrrkcree 49
Bảng 3 10: Điều kiện thí nghiệm điều chế dung dịch nano bạc bang địch chiết ôi với
CHỦ any nbn) CNR CF AUIS ‹ TẾ NANO NOOANIANAIDANEOIEAAAAAIRNSIENE 50
Bang 4 1: Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nông độ dung địch bạc nitrat
đến quả trình điều chế dung dịch nano bạc bằng hóa chat vitamin C 52
Bang 4 2: Số liệu thực nghiệm khảo sát anh hướng của lượng chất bảo vệ dén quá
trình điều chế dung dịch nano bạc bảng hóa chất vitamin € so ccssscse0 54
Bang 4 3: Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của lượng vitamin C đến quá trinh
điều chẻ dung dịch nano bạc bằng hóa Chat vitamin C c4 10222 x2 57
Bang 4 4: Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng tạo nano
bac (1) đến quả trình điều chẻ dung dich nano bac bằng hỏa chất vitamin C 59
‘Bang 4, §: Số liệu thực nghiệm khảo sát anh hưởng của thời gian phan ứng tạo nano
[ove đến qua trình điều chế dung địch nano bạc bằng hóa chat vitamin C mgs
Bang 4 6: Bang sỏ liệu biểu thị kết quả chuân độ 5 5220 0222222226 65
Bang 4 7: Số liệu thực nghiệm khảo sát ảnh hướng của ti lệ thé tích dich chiếudd
AgNO) đến quá trình điều ché dung dich nano bạc bằng dịch chiết ôi T2
6
Trang 8Khoa luận Tat nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
Bang 4 8: Số liệu thực nghiệm khảo sát anh hưởng cua nhiệt độ phan ứng tạo nano
bạc (L ) đến qua trình điều chế dung dịch nano bạc bằng dịch chiết ôi 75
Trang 9Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
DANH MỤC HINH ANH
Hinh 1 1: Dac tinh kháng khuân của nano bạc tiêu điệt đến 99.9% vị khuân 21
Hình 1 2: lon bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuắn - 21
Hình I 3: lon bạc liên kết với các base của DNA -.csssessssseeeesnesssssnecssnececsteseenneessene 21
Hình | 4: Mang lọc sử dung nano bạc dé điệt khuân 522625555522 22
Hình | 5: Sản phẩm cho em bẻ sử dụng công nghệ nano bạc -.- 23
Hình | 7: Trước va sau khi sử dụng vớ nano AC 6.:ceseeseeseseneeeeeeeneerennnrenvennvonvene 24
Hinh | &: Vật dụng trong gia đình ứng dụng nano bạc 5-52 24 Ninih'f;9= Sac Sar dùng TARO DGEis6istcg0xcgtsgyudxi@ai60ï(88Giii0,yxx84 25
Hinh | 10: Xa phòng và san pham vé sinh su dung CUNO DBGX((04236G(6i20400 25
Hinh | 11: Su phát triên của khuan lạc trên mau nước trước khi loc (trai) và sau khi
TL kvreeeiiiienssnnnoasesesseeoeeeieooeoosesnnssrrknienesoscseassayprrvtrgiA0MMA0I 26Hinh | 12: Công thức cầu tạo của vitamin C pains 5602456538 puna eit monet 26
Hinh 1: I3: Ol: ciống Dil LoAN:2120125002222600226GG63 5 a eee 29
Hình 4 |: Phé UV-Vis của các mẫu nano bạc với nòng độ dung dịch AgNO: thay đồi
iA aaa ASN PRR sO LEIS MESSE em esas acca 52
Hình 4 2: Anh SEM của mẫu A3 (trải) và AS (phaii) — - 0. -ceeccecoeececseeroereenneeenees 53
Hình 4 3: Các mẫu dung dich nano bạc với nông độ dung dich AgNO; thay đỏi 54
Hinh 4 4: Phê UV-Vis của các mẫu nano bạc với lượng PVA thay đỏi 55
Hình 4 5: Anh SEM của mẫu P3 (trái) và PS (phải) 55-55550222 56
Hình 4 6: Các mẫu dung dịch nano bạc với lượng chat bảo vệ thay đổi 56
Hình 4 7: Phổ UV-Vis của các mẫu nano bạc với lượng vitamin C thay đồi 57
Te eel fet | ee 58
Hình 4 9: Các mẫu dung dich nano bac với lượng hoa chat vitamin C thay đỏi 58Hình 4 10: Phổ UV-Vis của các mẫu nano bạc với nhiệt độ phản ứng (T) thay đổi 59
Hình 4 11: Các mẫu dung dịch nano bạc với nhiệt độ phan ứng (T) thay đôi 60
Hình 4 12: Phê UV-Vis của các mau nano bạc với thời gian phản ứng thay đôi 6l
Hình 4 13: Các mẫu dung dich nano bạc với thời gian phản ứng thay đỏi 62
Hình 4 14: Phản ứng của vitamin C va K:{Fe(CN)¿] 27 SSxccsz~eceeeecx 62
Hình 4 15; Phản ứng của vitamin C va xanh metilen 2s Ssesss 63
Hình 3 16: Phan ứng của vitamin C va l2/KL .c cscxsĂ Set sec 63
Hình 4 17: Phan img của vitamin C vả KMnO: 63
Hình 4 18: Kết quả định tinh tanin (ống nghiệm l) 5-5522 555cc 64Hình 4 19: Kết quả định tính tanin (ống nghiệm 2) -.- 222-22222<2225zv2c5czcc 64
Hình 4 20: Kết qua định tính tanin (ống nghiệm 3) co 64
Hình 4 21: Kết quả định tính Navonoid (ống nghiệm) c.csccccccve 65Hình 4 22: Kết qua định tinh flavonoid (lọ amoniac) - 5-2225 5ccscccccscceceee 6Š
Trang 10Khoa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
Hinh 4 23: Các mẫu khảo sat ảnh hướng cua axit oxalic khi có chất bao vệ 67Hình 4 24: Các mau khảo sát ảnh hưởng cúa axit oxalic khí không có chat bảo vệ 67
Hinh 4 25: PhO UV-Vis của các mẫu I.I 2.1 3.Ì cocccSooiiiesei 68
Hinh 4 26: PhO UV-Vis của các mẫu 1.2 2.2, 3.2 ái 68Pin S75: Ari SEM của mầu 3Ì 1G ¿aiáiccáciiatcccc006AAG1La)0A00.20A0A20d,26 69
Hinh 4 29: Các mẫu dung dich đổi chứng nước cat + dich chiết ôi 3.2.0 (trái) va dung
đi 0A) ERD 32 THẢ Ìkheaipit0ávý694040624000000460)12022400001022105/(yaasgjb 71
Hinh 4 30: PhO UV-Vis của các mẫu 3.2.0 vả 3.2 ccccsssscsssesessvereseessorsrearsnsonserenseres 7IHinh 4 31: Pho UV-Vis của các mẫu nano bạc với ti lệ thê tích dịch chiêdd AgNO:TLL 73H6Wi4.32:.Arti SEM oie mẦU D2 cac cuc a ncbensestsesvnaiwvvecpe sensi ecsoaeseeies 74
Hình 4 33: Các mẫu dung dịch nano bạc với ti lệ thê tích dịch chiév'dd AgNO; thay
EEO caer POE SO TR a a a ene: 74
Hình 4 34: PhO UV-Vis cua các mẫu nano bạc với nhiệt độ phan img (1) thay đôi 75 Hình 4 35: Anh SEM của các mẫu 14 (trái) và t5 (pha) oo 56-55-525c20 76
Hình 4 36: Các mẫu dung dich nano bạc với nhiệt độ phan ứng (t) thay đỏi 17
Hình 4 37: Anh TEM của mau Tg3 (trái) va t2 (phải) ở thang đo 200 nm T7
Hình 4 38: Anh TEM của mẫu g3 (trải) va t2 (phải) ở thang đo 100 nm 78
Hình 4 39: Vòng kháng khuẩn mẫu 12 (trái) và mẫu đối chiếu (phải) 78
Hinh 4 40: Vòng khang khuân mau Tg3 (trai) va mẫu đổi chiều (phải) 78
Hình 4 41: Vòng kháng khuân mẫu Tg3 (trái) và t2 (phải) - - 555 : 79
'Hình 4 42; Kết quả diệt khuẩn mẫu Tg3 (trái) và (2 (phải) thu nghiệm tại Viện
ID EUE cessneannseneaerroeen0set66rrt6ax2/00860016x20050000/660000408000)0000)1206/00808038030310216506000116116416530801004 80
Trang 11Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
LỜI CÁM ƠN
Lâu tiên em xin bay tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Phan Thị Hoàng Oanh (Bộ
môn Hóa lí - Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm thành phê Hỗ Chi Minh) đã
dong ¥ làm cán bộ hướng dân Khóa luận Tốt nghiệp định hướng giúp em chọn dé tài
va cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em phát huy tinh tự lực trong quá trình lam
Khóa luận Tốt nghiệp giúp đỡ em trong những lúc khó khăn cũng như chỉ bảo em
nhiều điều thật sự bỏ ich trong suốt một năm qua kẻ từ khi bước chân vào con đườngNghiên cưu Khoa học.
Bên cạnh đó em cùng xin bảy tỏ lòng biết ơn đến quỷ thay cô là Ban Giám
Hiệu cua trường toàn thé quý thay cô là cán bộ giảng dạy cán bộ văn phòng khoa củaKhoa Hóa học trường Đại học Sư phạm thành phỏ Hé Chi Minh, đặc biệt là thay Bá
Vũ thay Anh Tiển cô Trúc Linh (Bộ môn Đại cương-Vô cơ) cô Anh Tuyết thay
Tiến Công (Bộ môn Hữu cơ), thay Hoàng Vũ thầy Quốc Phú (Bộ mỏn Hóa lí), cô
Tuyết Nhung (Bộ môn Phân tích) và cô Định (Trường phỏng thí nghiệm Vi sinh-Sinh
hóa Khoa Sinh học trường ĐHSP Tp.HCM) đã tận tinh giúp đỡ động viên em trong
suốt quả trình thực hiện khóa luận nảy.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè và các anhchị sinh viên khóa 36 các bạn khóa 37 các em khóa 38 39 40 nhimg người luôn ủng
hộ và động viên em trong suốt thời gian vừa qua,
Thanh phỏ Hồ Chi Minh ngày 26/1/2015
Nguyễn Duy Khôi
10
Trang 12Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
MO BAU
Khoa hoc ngay cảng phát triển, cuộc sống ngày càng tiện nghỉ cũng là lúc nay
sinh trong con người nhiều khao khát nhằm thỏa man cuộc sống của chính mình Rat
nhiều san pham thuộc các lĩnh vực khác nhau như: Điện tử vật dụng gia đình san
phẩm vệ sinh đòi hoi không chi chất lượng phù hợp túi tiền mà còn phải diệt sạch
vi khuẩn khử mùi hôi Hiện tượng tôm chết hàng loạt trên điện rộng nước sinh hoạt
nhiễm khuân nặng vượt quá các chi tiêu sinh học đã khiến không ít người lo lãng viphải mat trang hàng ti đồng hay sức khóe con người ngây càng xấu đi Trước tinh
trạng đỏ các nhà khoa học đã nghiên cứu áp dụng công nghệ nano dé tìm hiểu về hạt nano bạc dựa trên đặc tinh vốn có cua bạc 1a tinh chất diệt khuẩn nhằm mang lại hiệu
quả diệt khuân cao đem lại cho con người cuộc sông tiện nghi khỏe mạnh hon.
Hạt nano bạc được xếp vào nhỏm hạt nano kim loại, đã và đang được điều chế
bằng các phương pháp khác nhau như: Khử hóa học khử vật lí khứ sinh học [9
11] Trong các phương pháp hiện có phương pháp đi từ con đường hóa học được sử
dung chu yếu bởi vi đây là phương pháp rẻ tiên, ít rủi ro, đơn giản và điều khiển được
quá trình điều chế [7 26 27] Những khám phá trong thập ki qua đã chừng minh rằng
các tính chat của hạt nano bạc chịu ảnh hường mạnh mẽ bởi hình dáng va sự phân bố
kích thước hạt Các yếu tô đỏ lại chịu ảnh hưởng mạnh của phương pháp tông hợp.
chất khử va chất ôn định | 19]
Qua tìm hiểu tôi thấy rằng có rất ít nghiên cứu vẻ tác nhân khử vitamin C và
hiện nay các nha khoa học đang hướng đến những tác nhân khử chiết từ thực vật như:
địch chiết nước lá bang |7] dịch chiết nha đam kết quả nhận được rất tốt Vitamin
C là một chất khử mạnh dé tổng hợp giá thành rẻ mặt khác để dàng tìm thấy trong
nhiều loại rau quả đặc biệt la trong qua ôi một loại quả được trồng rat phô biến tại
nước ta Ngoài vitamin C trong di còn có nhiều loại hợp chất có tính khử mạnh vì vậy
việc chọn dịch chiết 6i làm tác nhân khử la một hướng đi mới hứa hẹn sẽ có nhiều
điều thủ vị và cả những khó khăn o trước mat Như vậy, nêu như khỏa luận nay thành
công không chi góp phan vao sự phát triển của công nghệ nano trong lĩnh vực nano
bạc má con mang lại một giá trị mới cho qua di một loại qua rat phd biển ở vùng
nhiệt đới như Việt Nam mang lại cho tôi nhiều kiến thức mới kết nôi khoa học va đời
Trang 13Khóa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
sông góp phản hoàn thiện chuyên môn đủ ban lĩnh tham gia các công trình Nghiêncứu Khoa học Với ý nghĩa thực tiễn nói trên tôi chọn đề tài Khóa luận Tốt nghiệp
như sau: “Điều chế dung dịch nano bạc bằng tác nhân khử vitamin C va dich
chiết ôi có chứa vitamin C".
12
Trang 14Khóa luận Tit nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
CHUONG 1: TONG QUAN LÍ THUYET
1.1 Khái quát về khoa học nano, công nghệ nano, vật liệu nano
1.1.1 Một số khái niệm
®© Khoa học nano
Là ngành khoa học nghiên cứu vẻ các hiện tượng vả vận dụng vào vật liệu ởquy mô nguyên tử phân tử va đại phan tử Tại các quy mô đó tinh chất của vật liệukhác hãn với tinh chat của chúng tại các quy mô lớn hơn
e Công nghệ nano
Lá ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế chế tạo xác định tinh chat và
sư dụng vật liệu nano.
e Vật liệu nano
Là các cầu trúc thiết bị, hệ thống có kích thước nano (khoảng từ 1 đến vài
trăm nanomẻt tức cỡ nguyên tử phân tử hay đại phân từ).
1.1.2 Lịch sử hình thành công nghệ nano
Tiên tổ nano xuất hiện trong tài liệu khoa học lần đâu tiền vào năm 1908, khiLohman sử dụng nó dé chỉ các sinh vật rat nhỏ với đường kính 200 nm [8] Ý tưởng
cơ bản vẻ công nghệ nano được đưa ra bởi nha vật lý học người Mỹ Richard Feynman
vào năm 1959, ông cho ring khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử nguyên tử vảo sâu hơn nữa [17] Năm 1974, Tanigushi lan dau tiên sửdụng thuật ngữ công nghệ nano ham ý sự liên kết các vật liệu cho kỹ thuật chỉnh xác
trong tương lai Hiện tại trong khoa học tiền tổ nano biểu thị con số 10° tức kịchthước | phần tỷ mét {8}
1.1.3 Cơ sở khoa học của công nghệ nano
Công nghệ nano dựa trên ba cơ sớ khoa học chính:
Chuyên tiếp từ tính chất cỗ điển đến tính chat lượng tử [18]:
Trong công nghệ vi điện tử bài toán là ơ thang micromet Gia sử một khôi lập
phương mỗi cạnh bang Iam thị trong nó có khoảng 10"? nguyên từ, nghĩa là bài toán ớđây trở thánh cô điển, do các hiệu ứng lượng tử của các nguyên tử đã được trung bình
Trang 15Khoa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
hóa trên một số rat lớn (10') nguyên tử và có thê bo qua thăng giáng ngẫu nhiên Boi
vậy trong công nghệ vi điện tử cơ sở phân tích khoa học va thiết kế được thực hiệntheo các công thức cô điền
Các cấu trúc nano chứa | tập hợp các nguyễn tử it hơn nhiều so với cấu trúcmicro thậm chí có thé chi là một nguyên tử một phân tử Bởi vậy ở đây việc img
dung quy luật vật lý và thiết kế bắt buộc phải vận dụng các nguyên lý lượng tử Ví dụ
một hạt nano được coi như một cham lượng tử (quantum dot) sẽ được mô phỏng thànhmột hé thé lượng tử và do đó cả tập hợp cũng có các mức năng lượng gián đoạn
Hiệu ứng bề mặt:
Khi vật liệu có kich thước nanomet số nguyên tử năm trên bẻ mat sẽ chiếm ti
lệ dang kẻ so với tổng số nguyên tử Chính vi vậy các hiệu ứng có liên quan đến bẻ
mat, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tinh chat của vật liệu có
kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khôi
Cùng một khối lượng nhưng khi ở kích thước nano chúng có điện tích bẻ mặt lớn hơn rat nhiều so với khi chúng ở dạng khỏi Diéu này có ý nghĩa rat quan trọng trong các ứng dụng của vật liệu nano có liên quan tới khả năng tiếp xúc bẻ mặt của vật liệu như trong các img dụng vật liệu nano làm chất diệt khuẩn.
Hiệu ứng kích thước:
Các vật liệu thường được đặc trưng bảng một số đại lượng vật lý không đôi vi
dụ như độ dẫn điện của kim loại, nhiệt độ nóng chảy Nhưng các đại lượng đặc
trưng nảy chỉ không đổi khi kích thước của vật đủ lớn và ở trên thang nano Khi giảmkích thước của vật xuống đến thang nano tức là vật tro thành cầu trúc nano thi các đạilượng đặc trưng nói trên không còn là bat biên nữa ngược lại chúng sẽ thay đổi theokích thước gọi là hiệu ứng kích thước [18] Giới hạn về kich thước ma ở đó, tính chat
vật lý hóa học của vật liệu không đôi được gọi lả kích thước tới hạn.
14
Trang 16Khoa luận lỏt nghiên SVTH: Nguyễn Duy Khôi
Bảng ! 1: Dé dài tới hạn cua một số tinh chất cua vat liệu {21}
nm
Tinh chat điện | Bước sóng điện tr
uãng đường tự do trune hình không dan hoi
1.2 Khái quát về kim loại bạc và hạt nano kim loại
1.2.1 Khái quát về kim loại bac [5]
- Cầu tạo vỏ electron nguyên tử:
Bac (Ag) có z - 47 thuộc phản nhóm IB cau hình electron hóa trị là 4d!95s!,
trạng thái oxi hóa đặc trưng là ~ 1 Là kim loại rất kém hoạt động trong hợp chat cha
yêu tạo liên kết cộng hóa trị
- Tinh chất vật lý:
Ag kết tinh ở dạng tỉnh thẻ lập phương tâm diện La kim loại nặng mẻm có
ảnh kim mau trang và mau vàng chói Trong thiên nhiền bạc có 2 đồng vị bên la
| Ag (51.9%) và Ag (48.1%).
Trang 17Khoa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
- Tinh chất hóa học:
Vẻ mặt hóa học Ag là kim loại rắt kém hoạt động
Với oxi không khi Ag không tac dụng ké ca khi dun nóng Nhưng néu trong
không khi có một ít khí HạŠ thi màu trắng của bạc dẫn dan trở nên xám xịt vì tạo nền
Ag tan trong axit nitric loằng và axit sunfuric đặc:
34g +4HNO,„, >» 3AgNO, + NO † +2H.O
2A + 2H.SƠ,„ => Ae.,SO, + SỐ † + 3H,O2
Ag có thẻ tan trong dung dịch xianua kim loại kiểm:
44g +8KCN +2H,O+O, + 4K|4g(CN),|+4KOH
16
Trang 18Khoa luận Tat nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
1,2,2 Khái quát về hạt nano kim loại [9]
| Hat nano kim loại là một khải niệm để chi các hạt có kích thước nano được tạo
.thành từ các kim loại Người ta biết răng hạt nano kim loại như hạt nano vàng nano
'bạc được sử dụng từ hàng nghìn nam nay Nồi tiếng nhất cỏ thé là chiếc cốc Lycurgus
được người La Ma chế tạo vao khoang thé ki thử tư trước Công nguyên và hiện nay
được trưng bảy ở Bao tang Anh Chiếc cốc đó đôi mau tùy thuộc vảo cách người ta
'nhin nó Nó có mau xanh lục khi nhin anh sảng phan xạ trên cốc vả có mau đó khi
‘nhin ảnh sang đi tử trong cốc và xuyên qua thánh cdc Các phép phân tích ngây naycho thay trong chiếc cốc đó có các hạt nano vàng va bạc có kích thước 70 nm và với tiphan mol là 14:1 Tuy nhiên phai đến năm 1857 khi Michael Faraday nghiên cứu
một cách hệ thống các hạt nano vàng thi các nghiên cứu vẻ phương pháp ché tạo tinh chất và ứng dụng cua các hạt nano kim loại mới thực sự được bắt đầu.
Khi nghiên cứu các nhà khoa học đã thiết lập các phương pháp chế tạo va hiểu được các tính chat thú vị cua hạt nano Một trong những tinh chat đỏ là mau sắc của
hạt nano phụ thuộc rat nhiều vào kích thước va hình dạng của chúng Ví dụ ánh sáng
'phản xa lên bề mặt vàng ở dạng khôi có mau vàng Tuy nhiên anh sáng truyền qua lại
Ícỏ màu xanh nước biển hoặc chuyển sang mau da cam khi kích thước của hạt thay đổi.
Hiện tượng thay doi màu sắc như vậy là do một hiệu ứng gọi là cộng hướng plasmon
(bề mật Chỉ có các hạt nano kim loại trong đó các điện tử tự đo mới có hắp thụ ở vùng
‘anh sáng kha kiến làm cho chúng có hiện tượng quang học thú vị như trên
Ngoài tính chất trẻn các hạt nano bạc còn được biết đến với khả năng diệt
khuân hiệu quả Hàng ngân năm trước người ta thay sữa dé trong các bình bạc thi dé
được lâu hơn Ngày nay người ta biết đó là do bạc đã tác động lên enzym liên quanđến quá trình hô hap của các sinh vật đơn bảo
1.3 Phương pháp điều chế vật liệu nano nói chung và các phương pháp điều
chế hạt nano bạc
Có 2 phương pháp dé chẻ tạo vật liệu nano phương pháp tử dudi lên và
phương pháp từ trẻn xuống Phương pháp từ đưới lên “bottom-up” là phương pháp taocác hat nano từ các nguyễn tử hoặc ion kết hợp lại với nhau Phương pháp từ trên
xuống “top-down ” là phương pháp tạo các hạt nano từ vật liệu khỏi ban đầu [9] Hiện
Trang 19Khỏa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
đường như: hỏa học vật lý sinh học mỗi phương pháp có ưu, nhược điểm riêng
Trong các phương pháp hiện có phương pháp đi từ con đường hóa học da được sử
dụng chu yêu dé điều chế hat nano bạc [27]
1.3.1 Phương pháp ăn mòn laser |25|
Đây là phương pháp từ trên xuống Vật liệu ban đầu là một tâm bạc được đặt trong một dung địch có chữa chất hoạt hỏa bẻ mặt Một chùm laser dạng xung có buớc
sóng 532 nm, độ rộng xung là 10 ns tan số 10 Hz năng lượng mỗi xung là 90 mJ.
đường kinh vùng kim loại bị tác dụng từ 1 nm - 3 nm Dưới tac dụng cua chum laser
xung các hạt nano có kích thước khoảng 10 nm được hình thánh vả được bao phú bởi
chất hoạt hỏa bề mật CaH;s-;SOaNa (với n = 8 10 ) nồng độ từ 0,001 đến 0.1 M.
1.3.2 Phương pháp khư hóa học
Thỏng thường điều chế hạt nano bạc bảng con đường hóa học ở trong dungdich thường sử dụng 3 thành phan chính sau: tiền chat kim loại chất khử vả chat énđịnh hoặc chất bảo vệ Sự hình thành dung dich keo bang cách khử muối bạc liên quan
đến 2 giai đoạn: tạo mam va phát triển mam Chúng ta biết rằng hình dạng vả kích
thước hạt nano bạc tổng hợp được phụ thuộc mạnh vào những giai đoạn nay Hơn
nữa, dé tang hợp hạt nano bạc có sự phân bỏ đều về kích thước tất cá mim được yêu
cầu phải hình thành cùng một lúc Trong trường hợp này tất cả các mim hạt nhân
phải có kích thước tương tự nhau sau đó sẽ được phát triển như nhau Mâm hạt nhân ban đầu và sự phát triển mầm có thể được kiểm soát bằng cách điều chính các thông
số phản ứng như: nhiệt độ phản ứng pH precursor chat khử (như sodium
borohydride etylen glycol glucose) va chất ôn định như (PVA, PVP sodium oleate)
(37 Các hạt nano Ag, Au Pt, Pd, Rh với kích thước từ 10 đến 100 am có thé được
chẻ tạo tir phương pháp nay [9]
Trang 20Khoa luận Tot nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
1.3.4 Phương pháp khứ hóa lý |9|
Day là phương pháp trung gian giữa hoa học và vật li, Nguyẻn lí la dùng
phương pháp điện phan kết hợp với siêu âm dé tao hạt nano Phương pháp điện phân thông thường chỉ cỏ thẻ tạo được mang mong kim loại Trước khi xay ra sự hình thành
mảng các nguyễn tử kim loại sau khi được điện hóa sé tạo các hạt nano bám lên điện
cực âm Lúc nảy người ta tac dụng một xung siêu âm dong bộ với xung điện phân thi
hạt nano kim loại sẽ rời khói điện cực và đi vào dung dich.
Kim loại có nhiều điện tư tự do các điện tử tự do nay sẽ dao động đưởi tác
dung của điện từ trường bẻn ngoài như anh sang Thông thường các dao động bị dập
tắt nhanh chóng bởi các sai hong mạng hay bởi chính các nút mạng tinh thẻ trong kim
loại khi quảng đường tự do trung bình của điện tử nhỏ hơn kích thước Nhưng khi
kích thước kim loại nhỏ hơn quảng đường tự do trung bình thì hiện tượng đập tắt
không còn nữa mà điện tử sẽ dao động cộng hưởng với ảnh sáng kích thích Do vậy.
tính chat quang của hat nano bac vàng có được do sự dao động tập thé của các điện tử dẫn đến tir quá trình tương tác với bức xạ sóng điện từ Có nhiều yếu tế ảnh hưởng
đến tính chất quang của nano bac vàng trong các yếu tô hình dang, kích thước mật độ
hạt và môi trưởng xung quanh có anh hưởng nhiều nhất
1.4.2 Tinh chất điện [9]
Tính dẫn điện của kim loại tốt hay điện trở của kim loại nhó là nhờ vào mật độđiện tử tự do cao Đôi với vat liệu khối điện trở của kim loại tuân theo định luật Ohm
va theo dé | - U là một đường tuyển tinh Tuy nhién, đối với hạt nano bạc thì định luật
Ohm không còn đúng nữa do kích thước hạt nhỏ hơn quang đường tự do trung bìnhcủa điện tư trong kim loại dan đến hiệu ứng giam cảm lượng tứ làm rời rac hóa cautrúc vùng nâng lượng Hệ qua của qua trình lượng tư hóa nảy là | ~ U không con tuyến
[ T141 6 VIEN i
Trang 21Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
tinh nữa ma xuất hiện một hiệu ứng chan gọi la hiệu img Coulomb làm cho đường |
-U bị nhảy bậc.
1.4.3 Tinh chất nhiệt {9|
Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các
nguyên tử trong mạng tinh thể Trong tỉnh thể mỗi một nguyên tử có một số cácnguyên tử lân cận có liên kết mạnh gọi là số phối trí Các nguyên tử trên bể mật vật
liệu sẽ có số phối trí nhỏ hơn số phối trí của các nguyên tử bén trong nên chúng có the
dé dang tai sắp xếp dé tạo thành trạng thái khác hơn Như vậy nếu kích thước của hạt
nano giảm nhiệt độ nóng chay sẽ giảm, Vi du hạt vắng 2 nm cỏ nhiệt độ nóng chảy là
$00°C, kích thước 6 nm có nhiệt độ nỏng chảy là 950°C.
1.4.4 Tính chất từ |9|
Các kim loại quý như vàng bạc có tính nghịch từ ở trạng thải khối do sự bi
trừ cặp điện tử Khi vật liệu thu nhó kích thước thì sự bủ trừ trên sẽ không toản diện
nữa va vật liệu cỏ tử tính tương đối mạnh Các kim loại có tính sắt tử ở trạng thái khối
như các kim loại chuyên tiếp: sắt côban niken thi khi kích thước nho sẽ pha vỡ trật tự
sắt từ làm cho chúng chuyến sang trạng thái siêu thuận từ Vật liệu ở trạng thái siêu
thuận từ có từ tính mạnh khi có từ trường va không có từ tinh khi từ trường bị ngắt đi.
tức là từ dư và lực kháng từ hoàn toàn bằng không.
1.4.5 Tính chất diệt khuẩn (tinh chất đặc trưng của nano bạc)
Hạt nano bạc đã được chứng minh là một chất diét khuân hiệu quả, phô kháng
'khuẩn rộng bao gồm Gram dương vả Gram âm, trong đó có những vi khuân có khả nang gây bệnh cao Năm 2004 Sondi và Salopeck-Sondi đã báo cáo vẻ hoạt tính
kháng khuẩn của hạt nano bạc chông lại sự phát triển của Ecoli trên những dia thạch
Trong nghiên cứu này chủng vi khuẩn Ecoli như 1a đại diện của ching vi khuân Gram
‘am Két qua cho thay khả nang ức ché sự phát triển cúa Ecoli phụ thuộc vào nông độ
hat nano bạc và nông độ ban đầu của vì khuẩn [27].
Sơ di nano bạc được nghiên cửu img dụng vao việc khang khuan vi bạc la
kháng sinh tự nhiên và không gay tác dụng phụ Nano bạc không gây phan ứng phụ.
20
Trang 22Khca luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
khong gay độc cho người và vật nuôi khi nhiễm lượng nano bạc bằng nòng độ diệt
khuân (khoảng nông độ < 100 ppm) [27]
Hình | 1: Đặc tính kháng khuẩn của nano bạc tiêu diệt đến 99.9% vị khuan
Tuy nhiên cho tới nay, cơ chế kháng vị sinh vật của nano bạc vẫn chưa được
hiểu biết rõ ràng Bang các kỹ thuật chụp anh kính hiển vi điện từ có độ phóng đại cao
(FE-SEM, FE-TEM ), kết quả nghiên cứu cho thay, hạt nano bạc bám dính với cácthành phần điện tích âm trên bề mặt tế bào vi khuẩn, virut làm thay đổi tính thẩm va
sự hô hấp của mang tế bào Đồng thời các hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế
| bào, kết hợp với các enzym hay DNA có chứa nhóm sulfur hoặc phosphate gây bat
hoạt enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào [24]
-SH sal
Meu bơ + 2A," C— +: aa động + 2H"
-SH -SAg”
Hình 1 2: lon bạc vô hiệu hóa enzym chuyên hóa oxy của vi khuân
Hình 1 3: lon bạc liên kết với các base cua DNA
Trong một bảo cáo chỉ ra rằng hoạt động kháng khuẩn của hạt nano bạc chống
lại vi khuân Gram âm chia thành 3 bước: Dau tiên, chủ yêu những hat có kích thước
Trang 23Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
1-10 nm tan cong bề mặt của mang tế bào và cản trở mạnh mẽ mot số chức nang của
nó như thâm thấu va hô hap; tiếp đó, các hạt nano bạc xâm nhập (thấm) vào sâu bên
trong vi khuẩn gây ra tổn thương hơn cho chúng bằng cách cách tương tác với nhóm
sulfua hoặc phosphate trong DNA hoặc enzyme; cuối cùng các hạt nano giải phóng
ion bạc, những ion mà góp phản vào hoạt tính kháng khuẩn của hat nano bạc [27]
Hoạt tính kháng khuẩn của hạt nano bạc có liên quan mật thiết tới kích thước
của chúng, những hạt nano bạc có kích thước càng nhỏ, hoạt tính kháng khuắn của
chúng cảng cao [19].
1.5 Một số ứng dụng của hạt nano bạc
Hạt nano bạc đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác
nhau của cuộc sống chủ yếu dựa vào tính chất kháng khuẩn đặc trưng của nó, trong đó
nôi bật có thé kẻ đến một số ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
1.5.1 Màng lọc xử lý không khí [20]
Nhiều hãng sản xuất đã đưa tính năng kháng khuẩn của nano bạc vào img dụng
trong các thiết bị gia dụng được như: máy giặt, máy lạnh, tủ lạnh, bình lọc nước
Tính năng diệt khuẩn bằng công nghệ nano bạc này không ảnh hưởng tới thực phẩm
cũng như sức khỏe người tiêu dùng Các loại máy sử dụng bộ lọc nano bạc cải tiến (Samsung) tiêu điệt nắm mốc và loại bỏ mùi hôi khó chịu lên đến 99,9%.
Và như để nhắn mạnh khả năng ưu việt của các sản phẩm nano bạc, theo đại
diện của hãng điện tử Samsung Vina cho biết: “silver nano là công nghệ then chốt
giúp Samsung đạt được vị trí dẫn đầu vẻ thiết bị kỹ thuật số trong khu vực So với các
máy điều hòa thông thường, máy điều hòa công nghệ silver nano có nhiều tinh nang
vượt trội và ưu việt hon”.
eee ne
NaNO SE re Oe AIR CO OETIONER
Hình | 4: Mang loc sử dung nano bạc dé diệt khuẩn
22
Trang 24Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
1.5.2 Sản phẩm cho em bé [20]
Công nghệ nano bạc không chỉ được ứng dụng trong tủ lạnh, máy điều hoà,
binh lọc nước ma gan đây còn được ứng dụng vào sản xuất khăn ướt, bình sữa va
dụng cụ đựng thức ăn cho trẻ Những sản phẩm này đều được tráng phủ bạc tiệt trùng
ứng dụng công nghệ nano, vì vậy các bà mẹ không những tiết kiệm được thời gian súc
rửa các dụng cụ mà còn bảo quản được thực phẩm lâu dài Bình sữa có ưu điểm khử
mùi, trướng bụng khi trẻ bú, diệt gan 100% khuẩn Staphyloccoci (gây ung thư) và E.Coli Theo kết quả cuộc nghiên cứu của viện FITI (Hàn Quốc) khi so sánh sự sinh
trưởng của khuẩn E Coli gây tiêu chảy và Staphyloccoci gây bệnh ung thư trong bình
sữa silver nano cho thay sau 5 giờ lượng khuẩn trong bình sữa thường tăng lên 84,6%
còn bình silver nano giảm 44,6%.
Pat "
ˆ te H Là
ae) FERDING Ber TEs
MI tt oes NEPAL RABY PLAY TRING
Hình | 5: San phẩm cho em bé sử dụng công nghệ nano bạc
1.5.3 Trong lĩnh vực hàng may mặc |20|
Các loại vải sợi, chủ yếu là sợi cotton được ngâm tâm trong dung dịch nanobạc có tác dụng diệt khuẩn và khử mùi Nhiều bài báo vẻ miếng lót mũ bảo hiểm tắmnano bạc, hay vớ nano bạc đã được kiểm chứng mang lại tác dụng diệt khuẩn mạnh,
Trang 25Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
Hình 1 7: Trước và sau khi sử dụng vớ nano bac
Trước: Những hồng câu kết thảnh khối
Sau: Những hồng cầu được hỏa tan vào mau va máu trở nên sạch (tăng hệ thống miễn dịch trong cơ thé).
1.5.4 Vật dụng trong gia đình [20]
ANTI-MK #OWMAL RACK
Hình | 8: Vat dung trong gia đình ứng dung nano bạc
1.5.5 Trong một số lĩnh vực khác: Sơn, sản phẩm vệ sinh, lọc nước
Sơn kháng khuẩn: Bột nano bạc được trộn với sơn và phủ lên các phim điện
thoại di động, tường nha và các bề mat cin được bảo vệ Với khả năng kháng khuẩn
tuyệt vời nano bạc sẽ giữ cho bề mặt không bị nhiễm khuẩn cũng như tiêu diệt nắm
moc làm tăng tính thẩm mỹ và tuôi thọ công trình.
24
Trang 26Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
TOA
——_—=
kGIAA + ?ý
Hình 1 9: Sơn có sử dụng nano bac
Các sản phẩm vệ sinh: Sư dụng những vật liệu không chứa độc tố (nano bạcđược kiêm tra bởi Food & Drug Administration (FDA), an toàn với cơ thê con người,
có thé sử dụng cho da và trẻ có da nhạy cảm) (20).
=== 7 om
l# ANTS Oe! Ne Nr tr 8 (OLE Teen
Hình 1 10: Xà phòng và sản phẩm vệ sinh sử dung nano bạc
Xử lý nước thải, lọc nước: Trong một dé tải Nghiên cứu Khoa học gan đây,
một nhóm tác giả đã hướng đến loại vật liệu lọc mới "hạt bạc nano phản tán trên ôngnano cacbon trên nên vải cotton” nhằm kết hợp đặc tính diệt khuân tuyệt vời của bạcnano với khả năng dẫn điện và bẻ mặt riêng lớn của dng nano cacbon đẻ chế tạo ra vậtliệu có hiệu quả kháng khuẩn tốt, có tinh ứng dụng cao [2] Hình 1.11 cho thấy hiệuquả diệt khuẩn của vật liệu khi ứng dụng dé lọc mẫu nước nhiễm khuẩn
Trang 27Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
Hình 1 11: Sự phát triển của khuẩn lạc trên mẫu nước trước khi lọc (trái) và sau khi
lọc (phải)
1.6 Tìm hiểu khái quát về vitamin C (ascorbic acid)
1.6.1 Tên gọi, công thức hóa học và cấu trúc
- Tên gọi
Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono- Ì ,4-lactone-2,3-endiol
Tên thông thường: Axit ascorbic, vitamin C lên gọi khác: L.-ascorbic
Trang 28Khoa luận Tỏt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
Cau oxyd giữa cacbon sô | và số 4 (cacbon số | tính từ cacbon nồi đôi với oxi
Tan tot trong các dung môi phân cực như nước etanol Không
tan trong clorofom benzen, ete dầu va các dung môi béo
1.6.3 Tinh chất hóa học đặc trưng
- Tinh acid
Dũ trong công thức câu tao không có nhóm -COOH nhưng vitamin C vẫn có
tinh acid bởi vi trong phan tứ có hé liên hợp p-g-w và m-gø-r của O (nhóm -OH) đến O
(nhóm ~C=O) lam cho H của nhóm —OH gãn trên C nồi đôi rất lính động có kha năng
tách ra vi thé có tính acid Một cách dé hiểu hơn người ta giải thích rằng: vitamin C
là hợp chat không no trong phan tử có 2 nhóm enol có khả nang phân ly cho ion HÍ'.
do vay có tỉnh axit và có tén là ascorbic acid.
Trang 29Khas luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
- Tinh oxi hóa
Tinh chat này rat quan trọng đổi với tác dụng sinh học của ascorbic acid nó có
thẻ cho hai nguyên tư H dé trở thanh dehydroascorbic acid O dang nay nó cỏ thé
nhận lại hai nguyên tử H để trở lại ascorbic acid Nhờ vậy ma ascorbic acid có kha
nang tham gia vận chuyên H tức là tham gia vào quá trình oxi hóa khử xảy ra trong
cơ thé Qua trình oxi hóa-khử thuận nghịch tạo ra axit 2.3-diacetogulonic, furfurol.
CÓ: nước.
- Tính khử
Ascorbic acid có thé khử bạc nitrat 3.6-dichlorophenol indophenol làm mắt
mau dung dich iot dung dịch KMnO: nhạt mau dung dich xanh metylen trong môi
trường kiểm va phan ing với phức chat Ks{Fe(CN)s] khi có mặt FeCl; cho mau xanh
Cây di có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ Hiện nay được tròng và mọc
hoang ở các vùng xứ nóng của các nước Ôi không chỉ phát triển ở các nước nhiệt đới
ma con được trong nhiều ở các vùng 4 nhiệt đới Oi phát triển nhanh nhân gidng dé.
- Đặc điểm
Ôi thuộc loại cây nhờ cao khoảng 3 — 10 m đường kính thân tôi đa 10 cm các
giòng mới cay nhỏ và thập hơn Than nhẫn nhụi vo giả tróc ra từng mang cảnh non 4
cạnh khí giả mới tròn dan, lá đếi xứng, Hoa ổi mau trắng thơm dịu Qua nặng từ 30
-40 g đến 500 - 600 g tuỳ theo gidéng mà ôi nhiều hay it hat ruột qua mẫu tring hoặchồng
Có nhiều loại ôi như: Ôi Bo Thai Binh ôi dao ôi Đài Loan ôi xả li
28
Trang 30Khia luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
1.7.2 Giá trị dinh dưỡng
Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỷ, trong quả ôi, tính theo 100 gam khẩu phan ăn được có chứa các chất với hàm lượng cho trong bảng sau:
Bảng | 4: Giá trị dinh dưỡng trong 100 g ối, tính theo khâu phan ăn được
Ôi là một nguồn thực phẩm it calori nhưng giàu chất dinh dưỡng và có nhiều
chat chống oxy hoá thuộc 2 nhóm carotenoids và polyphenols, Vị chua và chát trong
lá ôi, quả ôi là do độ đậm đặc của những loại tanin có tính chống oxy hoá gây ra.
Ngoài ra quả ôi còn có quercetin (là một flavonoid), một chất có tính chéng
oxy hoá cực mạnh có tác dụng kháng viêm, chống dị ứng.
Trang 31Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khoi
1.7.3 Tim hiểu sơ lược về tanin va flavonoid
Tanin
Fanin là những hợp chat hữu cơ thuộc loại polyphenol rat phô biến ở thực vật
có vị chat Tat cả các tanin đã biết cho đến nay là các phenol đa phan tử Công thức
thực nghiệm là C;aH‹‡Ou phân tử khối từ 600-2000, Eminlophichse và
K.Phoraydangbe chia tanin thành hai nhóm chỉnh: nhóm | (tanin thủy phân được) va
nhóm 3 (tanin không thủy phân được).
- Flavonoid
Flavonoid là một nhóm chat tự nhiên lớn thường gap trong thực vật phan lớn
có mau vàng Vẻ cau trúc hóa học, flavonoid có khung cơ bán kiểu CạC›Cs (hai vòng
benzene nồi với nhau qua một mạch ba cacbon) va được chia làm nhiều nhóm khác
nhau Hau hết flavonoid là các chat polyphenol Tùy thuộc vào cấu tạo của mạch
cacbon trong bộ khung C¿€;Ca, flavonoid được phân thành các nhóm sau:
Eucoflavonoid (Flavon flavonon chalcon ) isoflavonoid (isoflavon.
isoflavanon ) neoflavonoid (calophylloic).
Tanin va flavonoid thuộc loại polyphenol va sự biến đổi hàm lượng polyphenoltrong suốt quá trình chin của quả ôi đã được nghiên cứu từ lâu Với ôi Đông Dư (HàNội) hàm lượng polyphenol (PP) giảm trong suốt quá trình chín ở độ chín 1 hàm
lượng PP là $45.61 mg/100 g CT), sau đó giảm mạnh tại độ chin 2 Từ độ chín 2 đến
độ chín 3 thì sự biến đổi hàm lượng PP là không đáng kê Sau đỏ hàm lượng PP tiếp
tục giảm chậm cho tới độ chín 4 (254.46 mg/ 100 g CT) Điều này có thé giải thích là
do PP bị oxi hóa boi enzyme như polyphenol oxidase [10].
1.8 Cơ chế phan ứng tạo nano bạc
1.8.1 Phần chung trong cơ chế
- Khi mới cho dung địch NaOH 0,1M
Một phan Ag’ có trong dung dịch sẽ phản ứng với dung dich NaOH
Ag' + OH’ + AgOHI trang Sau đó AgOH nhanh chóng chuyén thành kết tua bạc (1) oxit
Trang 32Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
2AgOH — Ag›Ol! den + HO
- Khi cho dung dịch NH; 0.25%
Toản bộ bạc (1) oxit phản ứng với dung dịch amoniac tạo ra phức bạc-amoniac
Ag3O + 4NH: + HạO = 2Ag(NH:)OH
Khi do toản hộ lượng Ag’ còn dư trong dung dịch sẽ phan ứng với dung dịch
amoniac, cùng lúc tạo phức bac-amoniac theo phan ứng sau [23]:
Ag’ + 2NHa.H:O — [Ag(NH;)2]}° + 2H20
1.8.2 Với tac nhân khử hóa chất vitamin C
[oán hộ lượng phức [Ag(NHh);]' sẽ phan ứng với vitamin C tạo ra các hatnano bạc khi đó các hạt sẽ được bao phủ bởi chất bảo vệ (PVA) phân tán déu trong
dung dịch thu được dung dịch nano bạc, phản ứng được cho như sau [23]:
2[Ag(NH:}]ˆ + CoHsOs + 2HzO > 2Ag + CoHsOs + 2NHs” + 2NH3.H2O
1.8.3 Với tác nhân khử dịch chiết ối
Trong dịch chiết quả ôi ngoải phản ứng của vitamin C với phức [Ag(NHh)›]'
con có phản ứng giữa phức [Ag€NHh)›]' với các chất thuộc nhóm polyphenol, đó là những chất khử chứa các nhóm chức OH, C=O Trên cơ sở đó, kết hợp với tài liệu tham khảo [7] tôi dé nghị cơ chế có thé cho quá trình khử ion bạc từ dung dich bạc nitrat bang tác nhân khử dich chiết ôi như sau:
Các hợp chất nhóm polyphenol (đạng cnol) đóng vai trò oxi hóa để chuyển
phải tốc độ phan ứng oxi hóa Ag” tạo ra Ag tăng lượng nano bạc tông hợp nhiều hơn
1.8.4 Vai trò của dung dịch amoniac
Xét sự chuyên hóa thuận nghịch của vitamin C (dang khư CoHsOs):
Trang 33Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
CaHuÓ, + 2H" + 2e S CaHrOs Phương trình Nernst của cặp oxi hỏa-khử trên như sau:
0.0592 ( [0)
z ” 0g [Kh]”
Earn = E® + (Hy)
Gia sử nòng độ dạng khư (Cin) = nông độ dang oxi hóa (C,) khi đó:
00592
2
Eoan = E®+ log[H"}
© Ea» = E! - 0.0592.pH
Khi tang pH thẻ khu của cập C¿H¿O¿/C¿HsOx¿ giảm tinh khử của vitamin C
tăng phản ứng xảy ra nhanh hon Với khả nang khử cao nhiều hạt nhân được tạo
thành ngay khi bat đầu phan ứng vi vậy thu được hạt có kích thước nhỏ Khi giảm
pH, the khử tang tính khư của vitamin C giảm khi đó phản ứng xảy ra chậm [23]
Trong cơ chế khử bảng địch chiết ổi cùng đã trình bày vai trỏ cua pH trong
việc tăng tinh khử của các dạng khứ có trong dịch chiết giúp phản ứng xảy ra nhanh
tạo ra số hạt nano bạc nhiều hơn
Ngoài việc làm tang khả nang khử của vitamin C cùng như của các dạng khử
khác có trong địch chiết di giúp cho phản ứng xảy ra nhanh thì theo một nghiên cứu,
dung địch amoniac ở nông độ từ 2.9% đến 5,7% còn kết hợp với Ag' trong dung dịch
tạo ra phức [Ag(NH›)›]ˆ giữ cho kích thước hạt nhỏ và không đổi Thể khử của cặp
[Ag(NH:);]'/Ag = 0.373V < thé khử của cặp Ag’/Ag = 0,7996V Thẻ khử nhỏ tức
dang khử mạnh va dạng oxi hóa yếu từ đó dẫn đến tỉ lệ hạt nhân tạo thanh thấp, trong
khi thêm dung dich amoniac lại lam tăng khả năng khử cua vitamin C [23].
Cũng theo nhận định cua nghiên cứu, “hai anh hưởng trai ngược cua dung
dịch amoniac lên vitamin C và precursor bạc đã dan đến sự cân bằng trong điều kiện phản ứng trên” duy trì kích thước hạt nhỏ và không đói trong khoảng nông độ dung
dịch amoniac từ 2.9% dén 5.7%
1.9 Những nội dung lý thuyết khác
1.9.1 Chiết tách vitamin C trong quả ôi
32
Trang 34Khóa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
Lựa trên tải liệu vé tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): TCVN 6427-2:1998 ISO6557/2:1984 vitamin C trong quả ôi được chiết bằng axit oxalic 2% Oi chỉ lây phan
thịt sát vỏ ngoài vi vitamin C giảm dan tử vỏ vào trong ruột, ta cũng không sử dụng
phản ruột vì có nhiều hạt cửng gây khó khăn cho việc trích ly Quá trình trích ly đơngián nhanh chóng bằng cách cho một lượng chính xác a (gam) ổi được cân trên cân
điện tử 4 số vào trong côi sử chira sẵn b (ml) dung dich axit oxalic 2% (b > a giá trị n lan, với n € Z và n < 5) Sau khi nghiền nat ôi trong cối sit, phẩn địch chứa vitamin C
được ly tâm bó xác lay phân dich lọc trong suôt bên trên sau đó lọc băng phéu lọc
thường quả trình lọc được che chan bằng túi nilon đen dé tránh sự oxi hóa vitamin C
bơi anh sang.
1.9.2 Sự nâu hóa do enzyme polyphenoloxidase (PPO)
Trong qua trình chiết tach vitamin từ các sản phẩm thiên nhiên rat dé có sự
hiện điện của enzyme polyphenoloxidase (PPO), nêu trong sản phim có chứa hợp chat
polyphenol (phenolic) enzyme nảy có khả năng xúc tác quá trình oxi hóa phenolic đẻ
tạo thành melanin, gây hiện tượng sim mau.
Phản ứng nâu hóa không chỉ phụ thuộc vào sự hiện điện của không khí ma còn
vẻ độ pH Phản ứng không xảy ra tại acid (pH < 5) hay kiểm (pH > 8) và xáy ra mạnh
tại pH khoảng 6.8 Như vay, dựa vao gia trị pH đo được sau khi điều chế dung dich
nano bạc có thể suy ra nguyên nhân nâu hóa của dung dịch nano bạc dưới tac dụngcủa anh sáng khi ta thay doi giá trị pH trước khi phản ứng tạo nano xảy ra đảm baosao cho pH của dung dịch nano bạc sau khi điều chế có pH > 8 hiện tượng nâu hóa
nói trên không còn nữa ta thu được dung địch nano bạc [1].
Trang 35Khoa luận Tót nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
2.1.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hướng đến quá trình điều chế dung dịch nano
bạc bằng hóa chất vitamin C
Các yếu tế ảnh hướng dén qua trình điều chế dung địch nano bạc bing hóa chat
vitamin C được khao sát nhằm lây số liệu định hướng cho quá trình điều chế dungdich nano bạc từ dich chiết ôi Các yêu tổ được khảo sat là:
: Nong do dung dich bac nitrat
- Luong chất báo vệ PVA
- lượng vitamin C
Nhiệt độ phan ứng tao nano bac
- Thi gian phản ứng tạo nano bạc
2.1.2 Xác định định tính các chất có tính khử trong dich chiết ôi, từ đó xác
định hàm lượng vitamin € có trong ôi (mg/100g)
2.1.3 Khao sát anh hưởng tính khử của axit oxalic đến quá trình điều chế
- Nhiệt độ phản ứng tạo nano bạc
2.1.5 Xác định hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch nano bạc
2.2 Phương pháp nghiên cửu
2.2.1 Phương pháp chuẩn độ oxi hóa-khử [14]
Trong phương pháp chuân độ oxi hóa-khử ta dùng các phản ứng oxi hoa khử
với sự chuyén dich các điện tử (có sự cho và nhận điện tử) Néu ding chat chuẩn là chat oxi hóa ta có thẻ định lượng các chất khử như hợp chất sắt (11), mangan (II).
Trang 36Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
oxalat và nhiều chat khác Nếu dùng chất chuẩn là chất khử ta có thẻ định lượng các
chat oxi hỏa như hợp chất sắt (111), đồng (11) và nhiều chất khác
Có thé biểu điển phản ứng chuẩn độ chất khử Khi bang chat oxi hóa Ox; dưới
dang tông quát:
2.2.2 Phương pháp quang phế hấp thụ phân tử (UV-Vis)
Ban chất của phé hấp thụ 1a do hiện tượng cộng hưởng plasmon bé mặt Khi
tin số của sóng anh sáng tới cộng hưởng với tin số dao động plasmon của các điện tử
trên bể mat hạt vàng, bạc được gọi là hiện tượng cộng hưởng plasmon bé mặt (surface
plasmon resonance, SPR) Do hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt, phd hap thụ
của các kim loại quý hiểm (Au Ag ) xuất hiện các đỉnh hắp thụ Hiện tượng cộng
hưởng plasmon bẻ mặt phụ thuộc vào hình dang, kích thước bản chat vật liệu [28].
Kết quả một nghiên cứu thực nghiệm cho thấy: Phỏ hấp thụ của các mẫu hạt
bạc chí xuất hiện một đỉnh hap thụ SPR duy nhat trong vùng kha kiến cho thay hạt bạc
trong các mẫu cỏ hinh dang đổi xửng cầu hoặc tựa cầu có kich thước nm, va khi sosánh moi quan hệ giữa kích thước hạt tạo ra với đình hấp thụ plasmon khi điều chế hạt
nano bạc bảng những chất khứ khác nhau (Sodium borohydride sodium citrate) cho
thay kích thước hạt càng nhỏ khi đỉnh hap thụ cảng dich chuyên về phía bước sóng
ngắn {6}
Cùng với quá trình nghiên cứu vẻ các định luật cơ ban vẻ hap thy ánh sáng
năm 1952 định luật Beer ra đời va được phát biểu như sau “sy hap thy dong quang
Trang 37Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
năng ti lệ bậc nhất với số phản tử của chat hắp thụ mà dong quang năng đi qua”, cónghĩa la nòng độ dung dịch chất màu càng cao cảng hap thụ nhiều năng lượng ánh
sảng Va trong công thức tính mật độ quang (A © elC) ta thay mật độ quang (đặc trưng
cho sự hap thụ anh sáng của chất mau) phụ thuộc vào nòng độ chat mau Như vậy nêugiá trị mật độ quang A cảng lớn nòng độ hạt nano bạc trong dung dịch cảng cao,lượng quang năng vì vậy được hap thụ cũng nhiều hon [13]
Do đỏ ta có thể dựa vào giả trị mật độ quang va cường độ đỉnh hap thụ
plasmon dé kết luận vẻ mật độ hạt cũng như kích thước hạt đồng thời dựa trên hinh
dạng phỏ hấp thụ cũng dy đoán được hình dạng cua hat nano bạc tạo ra
Trong Khoa luận này phé UV-Vis của các mẫu chất được đo trên may Lambda
25 Spectrometer — Perkin Elmer tại phòng Phan tích trung tâm 2 Khoa Hóa hoc, Trường DHSP Tp.HCM.
2.2.3 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) [18]
Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) là một thiết bị dùng
dé chụp anh cấu trúc bẻ mặt Nguyên lí hoạt động của kính hiền vi điện tử quét là tạo
một chùm điện tử đi qua các thấu kính điện tử để hội tụ thành một điểm rat nhỏ chiếu
lên bé mat của mẫu nghiên cừu Nhiều hiệu ứng xảy ra khi các hạt điện tử cua chùmtỉa va chạm với bẻ mật của mẫu và bị tán xạ tạo thành các hạt, tia phát ra (tín hiệu)
Mỗi loại tín hiệu phản ánh một đặc điểm của mẫu tại điểm được điện từ chiếu vào
Tay theo cấu trúc vật chất của mẫu mà sự tán xạ sẽ khác nhau, do đó sẽ cho các tin
hiệu khác nhau và vì vậy ta sẽ có những hình ảnh bề mặt vật chất khác nhau Dựa vào
hinh ảnh thu được có thé xác định được hình dang của hạt độ đồng đều của hat thông
qua thang đo chuẩn trên ảnh có thé xác định tương đối kích thước hạt
Trong Khóa luận nay, các ảnh SEM được chụp trên máy S-4800 tại Ban Quan
lý khu Công nghệ cao Tp.HCM (35 Nguyễn Thong phường 7 quan 3 Tp.HCM).
2.2.4 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) [18]
Từ khi biết điện tử có tinh chất sóng va bước sóng cua điện tư rất nho so với
bước song của anh sáng người ta đã bat chước cấu tạo của kính hiển vi quang học délàm kính hiển vi điện tứ bảng cách: Thay nguồn sáng quang học bằng các chùm điện
36
Trang 38Khoa luận Tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
tử hẹp được tang toc dưới hiệu điện thé tử vài chục kV đến vài tram kV; thay thấu kính thuy tỉnh băng các thâu kính từ đề hội tụ chùm điện tứ toàn bộ hệ được đặt trong
buông chân không cao
Với điện thé tăng tốc khoảng 100 kV bước sóng của điện tử nhỏ hơn 0.004
nm nén vẻ mặt ly thuyết kính hiển vi điện tử dé dang thay được nguyên tử Dé quansat bang TEM cân chuân bị mẫu móng dé hạn chế sự hap thụ điện tử trong vật liệu.Nếu lam được mẫu mỏng mà không sai lệch cấu trúc thì kính hiển vi điện tử truyền
cho biết được nhiều chỉ tiết nano của mẫu nghiên cứu như hình dạng kích thước hat
Ironp Khóa luận nảy các anh TEM được chụp trên máy JEM-1400 tại Ban
Quản lý khu Công nghệ cao Tp.HCM (35 Nguyễn Thông phường 7 quận 3.
Tp.HCM!.
2.2.5 Phương pháp đo vòng kháng khuẩn và phương pháp đếm khuẩn lạc
Hai phương pháp này được sử dụng đẻ xác định hoạt tính kháng khuẩn của
dung dịch nano bạc,
- Phương pháp đo vòng kháng khuẩn
Trong phương pháp đo vỏng kháng khuẩn người ta chuẩn bị một dia môi
trường thạch co cay ví khuân thử nghiệm sau đó nhỏ dung địch mẫu vào lỗ thạch giữa
đĩa Dung dịch mẫu sé nhanh chóng khuếch tán trên môi trường thạch ức chế sự sinh
trưởng và phát triển của vi khuẩn tạo vòng vô khuẩn U'u điểm của phương pháp này
là đơn giản, để thực hiện [4],
- Phuong pháp đếm khuẩn lạc |12]
Phương pháp dém khuẩn lạc trên dia được sử dụng rộng rai để định lượng vi
sinh vật đặc biệt là vi khuân Phương pháp nảy sử dụng nhiều loại môi trường và cácđiều kiến nuôi cấy khác nhau agar là chat thường ding dé làm đặc các môi trườngnuôi cây vi hau hét các vi sinh vật đều mat các gen tong hợp enzyme phân giải agarCác mẫu được pha loằng đẻ trải lên bẻ mặt mẫu (phương pháp trai) hay khuéch tán
vao môi trường trước khi lam đặc (phương pháp đô đĩa) Các đĩa sau khi cây trải vi
khuẩn được ở điều kiện nhiệt độ thời gian phú hợp dé cho vi sinh vật có thé phát triển
thành các khuan lạc có thé thay bằng mắt thường số lượng khuân lạc xuất hiện trên
Trang 39Khoa luận Lót nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khôi
đĩa sẽ được đếm Sỏ lượng khuan lạc sẽ được gan cho số tế bảo dam lẻ ban dau Dé số
lượng khuẩn lạc phan ánh được số lượng tê bào vi khuân mẫu phải được phân tán đều
trên bẻ mật môi trường rắn Những đĩa có quả nhiều khuẩn lạc thi không thé cho số
lượng đêm chính xác bơi vi chủng có thé chông lap lén nhau.
Môi trường Eosin methy! blue (EMB) là môi trường được sử dụng rộng rai
trong viée phân tích vi sinh vật trong nước Môi trưởng này bao gồm tính chọn lọc vàtinh phan biệt chon lọc cho sự phát triển của chúng vi khuẩn Gram âm bởi trong đỏ
có thẻm vao các tác nhân ức chế các vi khuẩn Gram dương Trên môi trường EMB., vi
khuẩn thuộc nhóm Gram 4m tạo nén những khuẩn lạc có mau tim ánh kim Như vậy
người ta định lượng E.Coli bang cách đếm số lượng khuẩn lạc có các đặc điểm nay,
[rong Khóa luận nay khả nang kháng khuẩn của các mẫu nano bạc được kiểmtra bằng cả 2 phương pháp: phương pháp vòng kháng khuẩn (thực hiện tại Khoa Sinh.Trường ĐHSP Tp.HCM với mỗi trường MPA, phương pháp đếm khuân lạc (thực hiện
tai Viện Pasteur Tp.HCM với mô: trường EMB).
2.3 Hóa chất, dung cụ và thiết bị thí nghiệm
2.3.1 Hóa chất
Bạc nitrat (Việt Nam) Kali ferixianua (Trung Quốc)
Natri hydroxit (Trung Quốc} Sất (111) clorua (Trung Quốc)
Amoniac (Trung Quốc) Kali hidroxit (Trung Quốc)Polyvinylaleohol (An Độ) Axit clohidric (Trung Quốc)Axit oxalic (Trung Quốc) Metilen xanh (Trung Quoc)lot (Trung Quốc) Kali permanganate (Trung Quéc)
Kali iotdua (Đức) Chỉ axetat (Đức)
Eormon (Trung Quốc) Natri axctat (Trung Quoc)
HO tinh bot Bột magic (Trung Quốc)
Vitamin € (Trung Quốc) Nước cat
38
Trang 40Khoa luận Tôt nghiệp SVTH: Nguyễn Duy Khỏi
2.3.2 Dụng cụ và thiết bị
Sử dụng các dụng cụ thiết bị sẵn có tại các phòng thí nghiệm: Hóa li Hóa Vô
cơ, Hóa Đại cương phòng Hợp chat thiên nhiên phòng Phan tích trung tâm 2 thuộc
Khoa Hoa học va phòng Vi sinh-Sinh hóa thuộc Khoa Sinh, trường DHSP Tp.HCM
như sau:
- Cc thủy tinh các loại (ml): S0 100 250, 500 1000: pipet các loại (ml): 0.1 1
2 5, 10, 25 50; ông đong các loại (ml): 5 10, 25: bình định mức các loại (ml):
50 100 200 500 1000: erlen loại 250 mi buret ông nhỏ giọt đầu bóp cao su.
dia thuy tính nhiệt kẻ 140°C ông nghiệm các loại bình nước cat, phểu thủytinh giấy lọc bao tay mặt kinh dong hồ côi sử và chảy sử thiết bị li tâm bangtay, bếp điện, cân phản tích 4 số giấy chi thị pH, tủ sấy, phéu lọc chân không
dia petri may do pH máy khuấy từ có gia nhiệt và con từ may đo quang pho
hap thụ UV-Vis (Lambda 25 Spectrometer - Perkin Elmer) ndi hắp vô trùng
tu cay va một số dụng cụ khác.
Một số thiết bị gửi do mẫu tại các Viện nghiên cứu:
- Ban Quan lý khu công nghệ cao Thành phố Hồ Chi Minh (35 Nguyễn Thông
phường 7 quận 3 Tp.HCM): Máy do SEM S-4800, may do TEM JEM-1400.