Khóa luận tốt nghiệp Hóa vô cơ: Điều chế dung dịch nano bạc với tác nhân khử glucose

Công nghệ nano là một bước tiễn vượt bậc trong khoa học, nó cho phép con người tạo ra những vật liệu mới với những tính năng “phi thường” của tính điện.. Xuất phát từ những ưu điểm của n

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA HÓA HỌC

eo(1)cacq

CHUYÊN NGÀNH: HOÁ VÔ CƠ

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

» VỚI TÁC NHÂN KHU GLUCOSE

Người thực hiện : Nguyễn Thị Thanh Lan Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Phan Thị Hoàng Canh

THU VIỆN

[ TP HO-CHI-MINH

TP Hồ Chi Minh, 5/2015

Trang 2

RIM TA Q60 terse en toate a Renee neon nO ENCE Sa RE ne SOR eae ne ee rE 8

IE TONG- QUAN VE VAT LIBU NANO iiss 9

Ne i a ee eT 9

PD TNR GIÁ GÀ ÔN UNIS c6 hat a0 666142464046, 10

1.3 Một số phương pháp chế tạo hat nano 20 221020211 10

Il TONG QUAN VE KIM LOẠI BẠC 22-25622222 31 222221112 12

II.1 Cấu tạo vỏ electron nguyên th sccsecseseesssessssesecersecseeesseesnessnesenneetepesneess 12

ETI Ba lass m s 55 12

T2: Re eed RAEN 22240206À022200020012600G0/(0G03/036 12

1 TINK CHAT CA HAT THANG BAG xe kkkeadieeiiieeeesseeen 13

ONT: TDR ON ON isis ins easter cscccetcceapi saat eam sansa vans apt 13

III.3 Tính chất mhiét , ccsescosssersvessessorsseeesvesseseerssnneansenavsnsarssvmennneeeneennnneenevenseess 14

IV CO CHE KHANG KHUAN VA UNG DUNG CUA NANO BẠC on 14

IV.1 Cơ chế kháng khuắn của nano bạc - 500cc 14IV.2 Ứng dụng của hạt nano bac: c2:css:csscescscsecssocecsssnsesaesssconesecsesnesonsessecsnnecee 1s

1

Trang 3

CHƯƠNG II NOI DUNG VA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

MS GTO SOR Sly hl CƯ | A en ae cnn ee ee 18

II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU -c-ccseccoescooeesscseecersssececneeecesneceesonuscennnveseeeny 18

11.1 Phương pháp quang phé hap thy phân tử (UV - Vis) 5 - 18

11.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 255555565562 19

11.3 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 5222-252- 19

I8, PHƯƠNG IND EDODyuueeaweoaeebieoriosegtoneidiaedideerrieeeesoososeo: 20

11.5 Phương pháp đếm khuẩn lạc - ¿55c vccevervsrrtveerrser 20

II DA CHẤT - THẾ HE xe bkeiGieeneiebaaesokcekioed601666460162s806) 21

HS 5 ẽ-ẽê.ẽ.= -.-ẽ = 21

111.2 Dụng cụ và thiết bị thiết nghiệm - cccssecs-escseescseesevessorsssvercnuntsnseseveeeees 21

CHUONG II QUY TRINH THỰC NGHIỆM 22

I DIEU CHE DUNG DỊCH NANO BẠC -2222S2222Z 2ZZZeerccredcecccccee 22

1.1 Sơ đồ tổng hợp dung địch nano bạc 56 5555 S5scccsecvsecsve 22

bi Cơ đệ plies fap scan sae ee ee ee aa 22

ll KHAO SAT MOT SO YEU TO ANH HUONG DEN SỰ HÌNH THÀNH NANO

I1 Khảo sát ảnh hướng CỦA nhiệt GG cocd các (0n eeoic 06oC 23 II.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH s cSSSSeoceerkeeegesrrrrrrede 24

II.3 Khảo sát ảnh hưởng của PVA 2222222222 CCCZZZCEZEEEECvcZrzeccvvzeeccccccee 25

[I.4 Khảo sát anh hưởng của gÌucose ii 25

lll KIEM TRA KHẢ NANG KHANG KHUAN CUA NANO BẠC 25

CHƯƠNG IV KET QUA VA THẢO LUAN -5-©-c<casecscceesree 27

1 CÁC YEU TỔ ANH HƯỚNG DEN SỰ HÌNH THÀNH NANO BẠC 27

Trang 4

1.2 Anh hướng của pH đến sự hình thành nano bạc 555555525 32

I.3 Anh hưởng của PVA đến sự hình thành nano bạc an 38

1.4 Anh hưởng của glucose đến sự hình thành nano bạc 55-¿ 42

ll KHẢ NANG KHANG KHUAN CUA DUNG DỊCH NANO BẠC 45 KET LUẬN VA KIÊN NGHI] ccccsssccosssssssosscseccessveecnvecenveersneceensscensesssnnscenenecsseessneceonse 48

ES)“ 2 I LUẬN Premera 412GG0Gtai(GGI2GVSGii5380/G20ã(A.18G030GSaGSgibSoactiz2c2s) 48 TAAL |: | oc ee: 48

TÀI LIỆU THAM NHÀ O0 2e Saas eS a aad 49

Trang 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hinh 1.1 lon bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuân - - l§ Hinh 1.2 lon bạc liên kết với các base của AIDN s5sscvsprxerrreerrkeerrexre l§

Hình 1.3 Khẩu trang có tắm nano bạc scscesssscseroesssstescrserssssnerecsesdessonersesreseecnsetverseess 16

Hinh 1.4 San phẩm khử trùng chuồng trai 0 0:csesssesessessssesssneenneennenesnssennnansnsesennees l6

Hình 1.5 Sản phẩm khử trùng trong trồng trỌt 65-6 vn 16

Hình 1.6 Máy giặt có thanh lọc bằng bac c ccssessssessescssvesesstecssessssssessnnesesneecennassesnseees 17

Hình.1-7: Lõi lọc trong bình lọc nies iste aes 17

Hinh: 18 Sơn cathe gen ĐỒ (cua sy 22240 teoxains sccnnctin ns sacepnsens rasmsenees ipesescedanmmeepeosiivverecte 17Hinh 4.1 Phé UV — Vis của dung dich chứa hỗn hợp [Ag(NH›)›;]' và PVA 28

Hình 4.2 Phổ UV —Vis của dung dich glucose Hee 28

Hinh 4.3 Phổ UV — Vis của các mẫu nano bạc khi nhiệt độ thay đổi 29 Hinh 4.4 Các mẫu nano bạc với nhiệt độ thay đổi - 22 szCCzzZcxzc22zzzee 30 Hình 4.5 Ảnh SEM của các mẫu nano bạc với nhiệt độ thay đồi - 31 Hinh 4.6 Phổ UV - Vis của các mẫu nano bạc khi pH thay đổi ở nhiệt độ phản img 50°C9s Nh lg ka At Le le i a RON RR Us RR NINN 33Hinh 4.7 Các mẫu nano bạc với pH thay đôi ở nhiệt độ phản ứng S0°C 33

Hình 4.8 Anh SEM của các mẫu nano bạc với pH thay đổi ở nhiệt độ phản img 50°C 34

Hình 4.9 Phổ UV — Vis của các mẫu nano bạc khi pH thay đổi ở nhiệt độ phản ứng 80°C

Hình 4.10 Các mẫu nano bạc với pH thay đổi ở nhiệt độ phản ứng 80%C 36

Hình 4.11 Anh SEM cua các mau nano bạc với pH thay đôi ở 8@%C 37

Trang 6

Hình 4.12 Đồ thị biểu điển sự ảnh hưởng của pH đến cường độ đỉnh hap thụ ở nhiệt độ

phẩn ng T VÀ aa asa a TS aS 37

Hình 4.13 Phổ UV — Vis của các mẫu nano bạc khi hàm lượng PVA thay déi 40

Hình 4.14 Các mẫu nano bạc với hàm lượng PVA thay đối - 5555525556: 40

Hình 4.15 Ảnh SEM của các mẫu nano bạc với lượng PVA thay đỗi 41

Hình 4.16 Pho UV-Vis của các mẫu nano bạc với ham lượng glucose thay đổi 4

Hinh 4.17 Mẫu nano bạc với hàm lượng glucose thay đồi 5- 555555555552 44Hinh 4.18 Anh SEM của các mẫu nano bạc với hàm lượng glucose thay đôi 44Hinh 4:19; Ảnh TEM của mẫu TẾ á-co6á2<64006222022424010126s00062.0086ảd6d0 45

Hình 4.20 Kết qua đo kháng khuan mẫu dung dich nano bạc T4 theo phương pháp đo

a NI I Geeeereedder event sicesedgsesenof 46

Hình 4.21 Kết quả do kháng khuẩn mẫu dung địch nano bạc T4 theo phương pháp đếm

Trang 7

DANH MỤC BANG

Bang 1.1 Một số hằng số vật lý của bạc - - 5-24 L.<S.2.211422122144114141 2e c0, 12

Bang 3.1 Điều kiện thi nghiệm tông hợp nano bạc với nhiệt độ thay đồi 24

Bang 3.2 Điều kiện thí nghiệm tổng hợp nano bạc với pH thay đối ở nhiệt độ 509C 24

Bang 3.3 Điều kiện thi nghiệm tông hợp nano bạc với pH thay đổi ở nhiệt độ 809C 24

Bang 3.4 Điều kiện thí nghiệm tổng hợp nano bạc với lượng PVA thay đổi 25

Bang 3.5 Điều kiện thí nghiệm tổng hợp nano bạc với lượng glucose thay déi 25

Bang 4.1 Số liệu thực nghiệm của dãy mẫu điều chế nano bạc với nhiệt độ thay ddi 27

Bảng 4.2 Số liệu thực nghiệm của dãy mẫu điều chế nano bạc với pH thay đôi ở nhiệt độ

Trang 8

LOI MỞ DAU

Ngày nay, thuật ngữ “Nano” đã không con xa lạ với cuộc sống con người Công

nghệ nano là một bước tiễn vượt bậc trong khoa học, nó cho phép con người tạo ra những

vật liệu mới với những tính năng “phi thường” của tính điện tinh quang tính từ Điều này mo ra những khả năng không giới hạn trong việc phát triển các ứng dụng của ngành

công nghệ nano.

Irén thé giới công nghệ nano nói chung va nano bạc nói riêng đã được nghiên cửu

chế tạo va ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống như: y tế, mỹ phẩm dượcphâm sản xuất các thiết bị gia dung Ở nước ta hiện nay việc nghiên cửu về nano bạc

vẫn còn khá mới mẻ so với nhiều nước tiên tiến trên thế giới và mới được tiến hành vào

những năm gan đây Sở di nano bạc được các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm là vi nó

có nhiêu tính chất khác hắn so với bạc khối và đặc trưng nhất là khả năng kháng khuẩn

mà không gây độc hại cho con người vả môi trường [3] Các nghiên cứu đã chỉ ra rằngkhi ở kích thước nano (từ | — 100 nm), hoạt tinh sát khuân của bạc tăng lên khoảng 50000lần so với bạc dạng khối Điều này sẽ giúp cho khối lượng bạc sử dụng trong các sảnphẩm sẽ giảm rất mạnh nên ty trọng của bạc trong giá thành trở nên không đáng kể [1, 3]

Có rất nhiều cách tổng hợp nano bạc như: phương pháp vật lý phương pháp hóa

học phương pháp sinh học, phương pháp ăn mòn laser [4] Tùy thuộc vào phương pháp

tông hợp chất khử va chat ôn định khác nhau mà các hạt nano bạc tạo thành cỏ kíchthước, hình dang khả năng kháng khuẩn khác nhau [10, 12] Do đó tùy thuộc vào điều

kiện kinh tế điều kiện phỏng thí nghiệm cũng như mục đích ứng dụng sản phẩm mà có

thé lựa chọn phương pháp điều chế phù hợp Trong đó, phương pháp khử bạc nitrat với

tác nhân khử glucose la phương pháp để thực hiện ít tốn kém và thân thiện với mỗi

trường [11].

Xuất phát từ những ưu điểm của nano bạc cũng như tính hữu ích của phương pháp

khư hoa học đã nêu trên đã thúc day chúng tôi chọn dé tài “Diéu chế dung dịch nano bạc

với tác nhân khử glucose”.

Trang 9

Là các cấu trúc, thiết bị, hệ thống có kích thước nano (khoảng tir 1 đến vài

trăm nanomét tức cỡ nguyên tử, phân tử hay đại phân tứ) thường được phân loại như sau:

~_ Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano), vi

du: dam nano hat nano.

— Vật liệu nano một chiêu là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano,

vi dụ: dây nano, ống nano.

~_ Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiêu có kích thước nano,

hai chiều tự do, ví dụ: màng móng

~ Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó

chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có

nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

1.1.2 Khoa học nano

La ngành khoa học nghiên cứu vẻ các hiện tượng va vận dụng vao vật liệu ở

quy mô nguyễn tử, phân tử và đại phân tứ Tại các quy mô đó, tính chất của vật liệu khác han với tính chat của chúng tại các quy mô lớn hơn.

1.1.3 Công nghệ nano

La ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế chế tạo xác định tính chat va

sử dụng vật liệu nano.

Trang 10

1.2 Tính chất của vật liệu nano

Sự khác biệt của vật liệu nano so với vật liệu khối bắt nguồn từ hai hiện tượng:

hiệu img bẻ mat và hiệu ứng kích thước.

1.2.1 Hiệu ứng bê mặt

Khi vật liệu có kích thước nanomét số nguyên tử nằm trên bề mat chiếm tỉ lệ

đáng kê so với tang số nguyên tử của vật liệu gia tăng Do đỏ các hiệu img có liên

quan đến bẻ mat (gọi tắt là hiệu ứng bẻ mặt) sẽ trở nên quan trọng làm cho tính

chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối

1.2.2 Hiệu ứng kích thước

Các tinh chất vật lý hóa học của các vật liệu đều cỏ một giới hạn vẻ kích

thước Nếu vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị

thay đôi Người ta gọi đó là kích thước tới hạn Vật liệu nano có tinh chất đặc biệt

là đo kích thước của nó có thé so sánh được với kích thước tới hạn của các tính

chất của vật liệu

1.3 Một số phương pháp chế tạo hạt nano

Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp top-down vả

phương pháp bottom-up.

1.3.1 Phương pháp top-down

Nguyên lý của phương pháp này là dùng kỳ thuật nghiền và biển dang đẻ biến

vật liệu thé khỏi với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano Đây là các

phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rat hiệu quả, có thé tiến hành cho nhiều loại

vật liệu với kích thước khá lớn.

l.3.2 Phuong pháp bottom-up

Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion Phương pháp

bottom-up được phát triển rat mạnh mẽ vi tinh linh động va chất lượng của sản

pham cudi củng Phan lớn các vật liệu nano ma chúng ta dùng hiện nay được chế

10

Trang 11

tạo từ phương pháp này Phương pháp từ đưới lên có thé là phương pháp vật lý,

phương pháp hóa học hoặc kết hợp cả hai

1.3.2.1 Phương pháp vật lý

Là phương pháp dùng các tác nhân vật lý như điện tử, sóng điện từ năng

lượng cao (tia gamma, tia tử ngoại tia laser) khử ion kim loại thành kim loại.Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý có nhiều qua trình biến đổi của dung

môi va các phụ gia trong dung môi dé sinh ra các gốc hóa học có tác dung khử

ion thành kim loại.

1.3.2.2 Phương pháp hỏa học

Là phương pháp dùng các tác nhân hóa học dé khử ion kim loại thành

kim loại Dung địch ban đầu chứa muối của ion kim loại (AgNOs, HAuCla);tác nhân khử ion kim loại thành kim loại là các chất như: natribohydrua

(NaBH,) hydrazine (N;Ha) glucose Dé các hạt kim loại vừa tạo thành phân

tán tốt trong dung môi mà không bị kết tụ thành đám người ta sử dụng phương

pháp tĩnh điện để làm cho bể mặt các hạt nano có cùng điện tích đẩy nhau hoặc

dùng phương pháp bao bọc bảng các chất hoạt động bẻ mặt hoặc các polymer.

L3.2.3 Phương pháp hóa lý

Là phương pháp trung gian giữa hóa hoc và vật lý Nguyên ly là ding

phương pháp điện phân kết hợp với siêu âm dé tạo hạt nano Phương pháp điện

phân thông thưởng chi tạo được mảng mỏng kim loại Trước khi xay ra sự hình thành mang, các nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo ra hạt nano

bám lên điện cực âm Sau đó người ta tác dụng một xung điện siêu âm đồng bộ

với xung điện điện phân thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào

dung địch.

Trang 12

13.2.4 Phương pháp khử sinh học

La phương pháp dùng vi khuẩn là tác nhãn khử ion kim loại Phươngpháp nay đơn gián thân thiện với môi trường và có thé tạo hạt với số lượnglớn.

Il TONG QUAN VE KIM LOẠI BAC [2]

11.1 Cau tạo võ electron nguyên tử

Bạc (Ag) có số thứ tự nguyên tử là 47 trong bảng tuần hoan Thuộc phân nhóm

phụ nhóm IB, có cấu hình electron hóa trị là 4d'25s!, trạng thái oxi hóa đặc trưng của bạc

là +l.

Bạc là kim loại rất kém hoạt động, trong hợp chất chủ yếu tạo liên kết cộng hóa trị.

H.2 Tính chất lý học

Ag kết tinh ở dang tỉnh thé lập phương tâm điện La kim loại nặng mềm, có ánh

kim màu trắng va màu vàng chói Trong thiên nhiên, bạc có 2 đồng vị bén là "Ag

(51.9%) và Ag (48, I9)

Bang 1.1 Một số hang số vật lý của bạc

“eos ee

—-ằ—-11.3 Tinh chất hóa học

Vẻ mat hóa học Ag là kim loại rất kém hoạt động

Với oxi không khi Ag không tác dụng kể ca khi đun nóng Nhưng nếu trong

không khí có một ít khí HyS thi mau trắng của bạc dần dan trở nên xám xịt vi tạo nên

mang AgaS theo phan ứng:

12

Trang 13

Khi đun nóng Ag tác dụng với S.C P, As

Ag tan trong axit nitric va axit sunfuric đặc:

3Ag +4HNO,, > 3AgNO, + NO+2H,O

Ma)

2Ág + 2H:SO,¿ — AgaSO, + SO› + 2H20

Ag có thé tan trong dung địch xianua kim loại kiểm:

4Ag +8KCN +2H,O+0O, — 4K[Ag(CN), |+ 4KOH

Ill TINH CHAT CUA HAT NANO BAC

IIL.1 Tinh chất quang học

Kim loại có nhiều điện tử tự do, các điện tử tự do nay sẽ dao động đưới tác dụng của điện từ trường bên ngoài như ánh sáng Thông thường các dao động bị dap tắt nhanh

chóng bởi các sai hỏng mạng hay bởi chính các nút mạng tỉnh thể trong kim loại khí

quãng đường tự do trung bình của điện tử nhỏ hơn kích thước Nhưng khi kích thước kim

loại nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình thì hiện tượng dap tắt không còn nữa mà điện

tử sẽ đao động cộng hướng với ánh sảng kích thích Do vậy, tính chất quang của hạt nano

bạc có được do sự dao động tập thể của các điện tử dẫn đến từ quá trình tương tác với bức

xa sóng điện từ, Có nhiều yếu tế ảnh hưởng đến tính chất quang của nano bạc trong đó

các yêu tô hình đạng kich thước mật độ hạt vả môi trường xung quanh có ảnh hưởng

nhiều nhất

111.2 Tính chất điện

Tinh dan điện của kim loại tốt hay điện trở của kim loại nhỏ là nhờ vào mật độ

điện tử tự đo cao Đổi với vật liệu khỏi, điện trở của kim loại tuân theo định luật Ohm va

theo đó ] - U là một đường tuyến tính Tuy nhiên, đổi với hạt nano bạc thì định luật Ohm

Trang 14

khong còn đúng nữa, do kích thước hạt nhỏ hơn quing đường tự do trung bình của điện tử

trong kim loại dẫn đến hiệu img giam cầm lượng tử làm rời rac hỏa cau trúc vùng năng

lượng Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này là | - L không còn tuyến tinh nữa ma xuấthiện một hiệu ứng chắn gọi là hiệu ứng Coulomb làm cho đường | - L bị nhảy bậc

111.3 Tính chất nhiệt

Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các nguyên tử

trong mạng tinh thé Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các nguyên tử lan cận

có liên kết mạnh gọi là số phối trí Các nguyên tử trên bẻ mat vật liệu sẽ có số phôi trí nhỏ

hơn số phối trí của các nguyên tử bên trong nén chúng có thé dé dang tái sắp xếp dé tạothành trạng thái khác Như vay, nêu kích thước của hạt nano bạc giảm nhiệt độ nóng chảy

Sẽ giảm,

IV CƠ CHE KHANG KHUAN VÀ UNG DỤNG CUA NANO BAC

IV.1, Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc

e Hiện nay, cơ chế kháng khuẩn của nano bạc vẫn chưa được hiểu biết rd rang Tuynhiên các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hạt nano bạc bám vào các thành phần mang điệntích âm trên bẻ mặt tế bào vi khuẩn, ảnh hưởng đến sự hô hấp của màng tế bao [1, 10]

nhóm sunfuahydrin (- SH) của enzym chuyển hóa oxi, vô hiệu hóa enzym này dẫn đến ức

chế quá trình hô hắp của tế bào vi khuân Các ion bạc cũng có khả năng liên kết với các

base của DNA va trung hòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trinh sao

chép DNA {[I 14].

14

Trang 15

* Kích thước hat và nơng độ dung địch cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến kha ậng kháng

khuan của keo nano bạc [3, 8].

> Hạt nano bạc cĩ kích thước càng nhỏ thi khả năng kháng khuản cla chúng

cảng mạnh.

> Dung địch keo nano bạc cĩ nồng độ càng cao thi kha năng diệt khuẩn cảng

tat.

iV.2 Ứng dụng của hạt nano bạc

Do thể hiện tính kháng khuẩn tốt nên nano bạc thường được sử dụng dé lam chấtkhử trang, sat khuẩn va được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

Trang 16

‘i L.3 Khauwh r Q fan iane om

1b.2.2 Trong nông nghiệp

Nano bạc được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp nhãm ticu diệt các vi

Khuan năm bệnh: thường có trén cây trong, khử trùng chuông trại, các ao ho nuôi

trong thuy san

Hình 1.4 San pham klue tring chuồng trai Hình 1.5 San phẩm kine trừng trong trong trot

IV.2.3 Trong san xuất thiết bị gia dung

e Nhicu hãng sản xuất da đưa tinh nắng khang khuan của nano bạc vào ứng dụng trong các thiết bị gia dụng dược như: máy giật, máy lạnh, tủ lạnh, bình lọc

nước Tinh nâng điệt khuẩn băng công nghệ nano bạc nảy không ảnh hướng tới

thực pham cũng như sức khoe người Liêu ding

16

Trang 17

r /

Hình 1.6 May giat có thanh lọc bang bac Hình 1,7 Lôi lọc trong binh lọc nước

® Ngoài ra hiện nay còn có nit nhi¢u công ty sản xuat ve hạt nano dùng cho

sơn, kính che năng và cúc ông cacbon dùng trong ngành điện ty,

Hình 1.8 Sơn chứa nano bạc

LƯ.2.4 Trong vử lý nước thai

Dé xứ lý những 6 nhiềm nguồn nước do nước thải sinh hoạt và các khu công

nghiệp gây ra, hiện nay trên the giới cũng như trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu vẻ việc ứng dụng công nghệ nano bạc cho việc xử lý nước thải.

Trang 18

CHƯƠNG II

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I NỌI DUNG NGHIÊN CỨU:

e Điều chế dung dịch nano bạc bằng phương pháp khử hóa học.

e Khao sát các yếu tô ảnh hưởng đến sự hình thành hạt nano bạc: nhiệt độ phản ứng,

pH dung dich, khối lượng PVA, khối lượng glucose

II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

11.1 Phương pháp quang phế hấp thy phân tir (UV — Vis)

vật chất thi sự hắp thụ bức xạ của khối vật chất đó phụ thuộc vao bản chất của nó đo vậy

đo lượng tia bức xạ bị hắp thụ ta có thé xác định được tính chất của vật liệu

dạng một đường cong cho thấy sự phụ thuộc độ hấp thụ của chất vào bước sóng của ánh

sáng chiếu tới Phổ hap thụ của một chất được đặc trưng bởi bước sóng Awe ma tại đó sự hấp thụ là lớn nhất.

e Phổ UV - Vis của dung dich nano bạc có bước sóng hấp thụ cực đại trong khoảng

400 - 500 nm Kịch thước hạt cảng nhỏ thi Ams cảng dich chuyển vẻ phía sóng ngắn [13]

Cường độ định hap thụ của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ của chat trong dung dịch

[6] sô lượng hạt nano bạc cảng nhiều thi cường độ đỉnh hắp thụ càng tăng.

Spectrometer — Perkin Elmer tại Khoa Hóa học Trường DHSP Tp Hé Chi Minh

18

Trang 19

11.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM)

anh cấu trúc bề mặt Nguyên lí hoạt động của kính hiến vi điện tử quét là tạo một chùm

điện tử đi qua các thâu kính điện tử dé hội tụ thành một điểm rat nhỏ chiều lên bẻ mat củamẫu nghiên cứu Nhiều hiệu img xảy ra khi các hạt điện tử của chim tia va chạm với bề

mật của mẫu Các bức xạ điện từ tương tác với vật chât của mẫu vả 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 tử chiếu vào Tùy theo câu trúc vật chat của mau mà sự tan xạ sẽ khác nhau, do đó sẽcho các tín hiệu khác nhau va vi vậy ta sẽ có những hình ảnh bề mặt vật chất khác nhau

hiên vi quang học chỉ có thé đạt cỡ 10! ym), do đó dựa vảo hình anh thu được có thé xác

định được hình dạng của hat, độ đồng đều của hạt, thông qua thang đo chuẩn trên anh cóthé xác định tương đôi kích thước hạt

công nghệ cao Tp Hồ Chí Minh (35 Nguyễn Thông phường 7 quận 3 Tp Hồ Chi

Minh).

11.3 Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

nghiên cửu ví cấu trúc vật rắn Nguyên lý hoạt động của kính hiển điện từ truyền qua là sửdụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật ran mỏng và sử dụng cácthấu kính hội từ dé tạo ra ảnh có độ phóng đại lớn (có thé đến hàng triệu lần), ảnh có thé

tạo ra trên man huỳnh quang, trên phim quang học hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ

thuật so.

¢ Độ phân giải của kính hiện ví điện tử truyền khoảng 0,1 nm, với độ phân giải đó

cho phép quan sát các chỉ tiết kích cỡ nanomet

e Trong dé tài này, các ảnh TEM được chụp trên máy JEM-1400 tại Ban Quản lý

khu công nghệ cao Tp Hỗ Chi Minh (35 Nguyễn Thông phường 7 quận 3 Tp H6 Chi

Trang 20

H4 Phương pháp Egorov

thử nghiệm sau đó nhỏ dung dịch mẫu vào lỗ thạch giữa đĩa Dung dịch mẫu sẽ nhanh

chóng khuếch tán trên môi trường thạch ức chế sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn

tạo vòng vô khuẩn Tinh kháng khuẩn mạnh hay yếu của mẫu tuỷ thuộc vào đường kính

vòng vô khuân lớn hay nhỏ Uu điểm của phương pháp này là đơn giản dé thực hiện.

e Trong dé tài này, khả năng kháng khuẩn của các mẫu nano bạc được kiếm tra theo

phương pháp đo vòng kháng khuẩn tại Phòng vi sinh, Khoa Sinh học Trường DHSP

có thể phát triển thành các khuẩn lạc, số lượng khuẩn lạc xuất hiện trên đĩa sẽ được đếm.

Số lượng khuẩn lạc sẽ được gan cho số tế bào đơn lẻ ban đâu Dé số lượng khuẩn lạc phản

ánh được số lượng tế bào vi khuẩn, mẫu phải được phân tán đều trên bể mặt môi trường

rắn Những đĩa cỏ quá nhiều khuẩn lạc thi không thé cho số lượng đếm chính xác bởi vi

chủng có thể chồng lắp lên nhau Môi trường Eosin methyl blue (EMB) là môi trường

được sử dụng rộng rãi trong việc phân tích vi sinh vật trong nước Môi trường này bao

gồm tính chọn lọc va tinh phân biệt, chọn lọc cho sự phát triển của chủng vi khuẩn Gram

âm bởi trong đó có thêm vào các tác nhân ức chế các vi khuan Gram dương Trên môi

trường EMB vi khudn thuộc nhóm Gram âm tạo nên những khuẩn lạc có màu tim ánh

kim Như vậy người ta định lượng E.Coli bằng cách đêm số lượng khuẩn lạc có các đặc

Trang 21

II, HOA CHAT - THIẾT BỊ

Trang 22

CHUONG III

QUY TRINH THUC NGHIEM

I DIEU CHE DUNG DICH NANO BAC

1.1 Sơ đồ tng hợp dung dich nano bạc

Sau đó tiếp tục khuấy từ và đun nóng dung dịch đến 70°C rồi thêm 0,2 g glucose

Khuấy từ 30 phút, dung địch sẽ đổi mau từ trong suốt sang mau vàng bên vững ta thu

được dung dịch keo nano bạc.

1.2 Cơ chế phản ứng

AgNO; + NH: + HO ——* AgOH ¢ (tring) + NHỊNO›

2AgOH ———> Ag:O ở (đen) + H:O

22

Trang 23

AgoO + 4NH› + HXO——* 2[Ag(NH:);]OH (dd)

NH: không chỉ tạo phức với bạc ma còn có vai trò tạo môi trường cho phản ứng

oxi hóa nhóm andehit (-CHO) trong glucose tạo thành axit gluconic Các quá trình oxi

hóa khử diễn ra như sau:

Trang 24

Bảng 3.1 Diéu kiện thí nghiệm tổng hợp nano bạc với nhiệt độ thay đổi

AgNO; Glucose | PVA 10°M (g) (g)

11.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH

Bảng 3.2 Điều kiện thí nghiệm tông hợp nano bạc với pH thay đổi ở nhiệt độ 5C

a Ie weve | 16041 [awe | ez |1! | we] sức |

Bảng 3.3 Điều kiện thi nghiệm tong hợp nano bạc với pH thay đổi ở nhiệt độ 80°C

Trang 25

11.3 Khảo sát anh hưởng của PVA

Bảng 3.4 Dieu kiện thí nghiêm tong hợp nano bạc với lượng PVA thay đổi

H.4 Khao sát ảnh hưởng của glucose

Bảng 3.5 Diéu kiện thi nghiệm tông hợp nano bạc với lượng glucose thay đồi

Ill KIEM TRA KHẢ NANG KHANG KHUAN CUA NANO BAC

Hoạt tính kháng khuẩn của các mẫu chat được thực hiện bằng phương pháp Egorov [9] Các thí nghiệm kiểm tra tính kháng khuẩn với loại khuẩn Echerichia coli được tiễn

hành như sau:

e Nau môi trường MPA với thành phan như sau: Š.0 g cao thịt 5,0 g peptone, 5,0 g

NaCl khan, 20,0 g Agar, 1000 ml nước cất Khuấy đều hỗn hợp đến khí hoà tan hoàn toàn, hap vô trùng hỗn hợp trong nỏi hap áp suất Dé hỗn hợp lân lượt lên các dia petri

trong tu cấy vô tring, dé yên trong 24 giờ

Tiêu đề	Khóa Luận Tốt Nghiệp: Điều Chế Dung Dịch Nano Bạc Với Tác Nhân Khử Glucose
Tác giả	Nguyễn Thị Thanh Lan
Người hướng dẫn	TS. Phan Thị Hoàng Canh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Hóa Vô Cơ
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2015
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	60,99 MB