TOÀN văn báo cáo nói ORAL tiểu ban KHOA học vật LIỆU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ISBN: 978-604-82-1375-6 TOÀN VĂN KỶ YẾU HỘI NGHỊ Conference Proceeding Fulltext TP HCM – 21/11/2014 www.hcmus.edu.vn TOÀN VĂN BÁO CÁO NÓI ORAL Tiểu ban KHOA HỌC VẬT LIỆU Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-O-1.1 TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC SỬ DỤNG DỊCH CHIẾT LÁ TRÀ VÀ ỨNG DỤNG DIỆT KHUẨN Nguyễn Lâm Xuân Hƣơng, Trần Văn Phú, Lê Văn Hiếu, Nguyễn Phƣớc Trung Hòa Khoa Khoa Học Vật Liệu – Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQG TPHCM Email: npthoa@hcmus.edu.vn TÓM TẮT Chúng thực việc tổng hợp hạt nano bạc với tiền chất bạc nitrat tác nhân khử dịch chiết trà Chúng khảo sát thời gian phản ứng tỉ lệ chất phản ứng để tìm điều kiện tối ưu Sản phẩm đánh giá qua phổ UV-Vis ảnh TEM Hạt nano bạc tạo thành có kích thước 5-7 nm Sản phẩm tổng hợp đem thử nghiệm diệt khuẩn hai dòng vi khuẩn E.Coli S.Aureus, đồng thời kiểm tra khả diệt nấm Candidas Albicans Từ khóa: nano bạc, chiết lá, trà, diệt khuẩn GIỚI THIỆU Theo công bố Trung tâm Woodrow Wilson [1], có 1600 sản phẩm dân dụng ứng dụng công nghệ nano Trong có khoảng 23% sản phẩm ứng dụng từ nano bạc Các ứng dụng nano bạc bao gồm dược phẩm, mỹ phẩm, đồ chứa thức ăn, dụng cụ y khoa, quần áo, xử lý nước dựa tính chất diệt khuẩn tuyệt vời hạt nano bạc Các đặc tính kháng khuẩn bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học ion Ag+ [2] [3] Ion có khả liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên màng tế bào vi khuẩn ức chế khả vận chuyển oxy vào bên tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn Sau Ag+ tác động lên lớp màng tế bào vi khuẩn, vào bên tế bào phản ứng với nhóm thiol (–SH) phân tử enzym Các enzym bị vô hiệu hóa dẫn đến ức chế trình hô hấp tế bào vi khuẩn Ngoài ra, ion bạc có khả liên kết với base DNA trung hòa điện tích gốc phosphate ngăn chặn trình chép DNA Các hạt bạc tương tác với vi khuẩn chúng kích thước nano Kích thước phụ thuộc vào hợp chất hạt, khả phản ứng, thâm nhập màng tế bào Được biết hạt kim loại nhỏ khoảng 5nm xuất hiệu ứng điện tử, chúng xác định thay đổi vùng cấu trúc điện tử bề mặt Đó hiệu ứng làm tăng khả phản ứng hạt nano bề mặt Qua nghiên cứu cho thấy, tăng lên nguyên tử bề mặt nên so với bạc khối, tác dụng sát khuẩn hạt bạc siêu nhỏ có kích thước nano nhân lên gấp bội, gam nano bạc sát khuẩn cho hàng trăm mét vuông chất Chính từ ứng dụng đề cập trên, nhu cầu nguồn vật liệu nano bạc ngày nhiều Tuy việc tổng hợp hạt nano bạc tương đối dễ không ngừng có nghiên cứu hoàn thiện quy trình tổng hợp Đã có nhiều phương pháp sử dụng thành công bao gồm: khử hóa học [4], khử có hỗ trợ vi sóng, nhiệt, ánh sáng[5] phóng điện hồ quang [6], chiếu xạ [7], phương pháp vi nhũ tương [8] Các phương pháp cho kết sai khác kích thước, hình thái, hiệu suất tạo hạt nano thường có chung khuyết điểm hóa chất tổng hợp độc hại, không thân thiện với thực thể sinh học, thể sống Chính hạt nano bạc tạo thành dù dễ dàng áp dụng vào lĩnh vực điện tử [9] [10] [11], xúc tác [12] ứng dụng vào y sinh, ứng dụng thể sống cần phải có quy trình phụ kèm theo để loại bỏ hóa chất độc hại Để giải vấn đề hóa chất không thân thiện tổng hợp hạt nano bạc, nhà khoa học thời gian gần tìm đến phương pháp tổng hợp xanh, thân thiện môi trường, thân thiện với cá thể sống, có việc tổng hợp hạt nano từ chiết xuất Vào năm 2006 , xuất công trình nghiên cứu việc sử dụng nước chiết để tổng hợp hạt nano bạc Chandran SP cộng Phòng Thí Nghiệm Hóa học Quốc gia Ấn Độ sử dụng nước chiết nha đam để tổng hợp hạt nano bạc hạt nano vàng [13] Họ cho khử ion bạc 24 giờ, kích thước hạt nano bạc vào khoảng 15nm Năm 2010, C Krishnaraj cộng đại học Madras, Ấn Độ công bố nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ Acalypha Indica [14]; họ thực việc tổng hợp nhiệt độ 370C; hạt nano tạo thành có kích thước 2030nm Sau đó, liên tục từ năm 2010 đến 2013, nhà khoa học quốc gia triển khai nghiên cứu việc tổng hợp hạt nano bạc sử dụng nước chiết từ nguồn sẵn có địa phương ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Năm 2010, Asmathunisha Nabikhan cộng Ấn Độ sử dụng Sesuvium portulacastrum [15] Shashi Prabha Dubey cộng Phần Lan sử dụng Sorbus aucuparia [16] Ravichandran Veerasamy cộng Đại học AIMST Malaysia công bố nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ nước chiết măng cụt [17] Năm 2011, M Yilmaz cộng Thổ Nhĩ Kỳ sử dụng Stevia rebaudiana [18] Năm 2012, Ponarulselvam S cộng Ấn Độ sử dụng Catharanthus roseus [19] Trong năm, Pantelis Kouvaris cộng Tây Ban Nha sử dụng dâu tây[20] Năm 2013, Yongqiang Zhang cộng Trung Quốc sử dụng nha đam [21] Lá trà (Camellia sinensis) có chứa nhiều catechin, flavanoid polyphenol [22] Chúng thành phần khử hiệu ion bạc chất ổn định hệ nano bạc tạo thành Hình 1.1 Công thức catechin dẫn xuất catechin Hình 1.2 Công thức glycoside flavonol Trong nghiên cứu này, cho thấy trà xanh tác nhân khử ổn định hệ nano bạc hiệu thông qua việc khảo sát ảnh hưởng nồng độ nước chiết trà, tỉ lệ chất khử tiền chất thời gian phản ứng THỰC NGHIỆM Vật liệu AgNO3 (độ tinh khiết > 99.8%, Guangdong Guanghua Ltd, Trung Quốc), NH3 (nồng độ 25%, Guangdong Guanghua Ltd, Trung Quốc), nước cất lần, trà xanh (cơ sở Đức Nguyên, Bảo Lộc, Lâm Đồng, Việt Nam) ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Qui trình thực nghiệm Khảo sát ảnh hưởng nồng độ nước chiết Dung dịch bạc nitrat cho phản ứng với nước chiết có tỉ lệ khối lượng trà (g) : thể tích nước (mL) khác (1:5; 1:10; 1:15; 1:20) Phản ứng xảy nhiệt độ phòng môi trường kiềm (có NH3), khuấy từ với tốc độ 400 vòng/phút Sản phẩm lưu trữ bình thủy kinh điều kiện bình thường đem đo phổ hấp thụ UV-Vis Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích tiền chất chất khử Dung dịch bạc nitrat nước chiết trộn theo tỉ lệ 2:1; 4:1; 6:1 Phản ứng xảy nhiệt độ phòng môi trường kiềm (có NH3), khuấy từ với tốc độ 400 vòng/phút Sản phẩm lưu trữ bình thủy kinh điều kiện bình thường Khảo sát thời gian phản ứng Thời gian tiền chất chất khử cho phản ứng máy khuấy từ thay đổi từ 10 phút đến 150 phút Đánh giá khả diệt khuẩn: sản phẩm đem kiểm tra khả diệt khuẩn hai dòng khuẩn E.coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923 nấm Candida albicans ATCC 10231 Thời gian tiếp xúc : phút, phút, 10 phút Thời gian nuôi cấy : 24h(E.coli), ngày(Candida albicans), 48h (Staphylococcus aureus) Môi trường nuôi cấy : TBX/ ủ 440C/24h(E.coli), DG18/ ủ 250C/5 ngày(Candida albicans, Baird-packer (48h) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng nồng độ nước chiết trà Ở tỉ lệ 1:20, phổ UV-Vis thấy đỉnh hấp thụ đặc trưng hạt nano bạc (405nm) Tuy nhiên, cường độ đỉnh yếu chưa rõ ràng Lượng chất khử có nước chiết tỉ lệ (loãng nhất) không đủ để khử hết ion bạc điều kiện khảo sát Khi tăng tỉ lệ lên 1:15 1:10, cường độ đỉnh hấp thụ cực đại mạnh bước sóng tương ứng dịch phía phải phổ (phía bước sóng dài) Như vậy, có xu hướng tăng nồng độ chất khử tốc độ phản ứng xảy nhanh hạt nano bạc tạo thành nhiều Ở tỉ lệ cao 1:5, thấy vùng phổ mở rộng, xuất thêm vùng hấp thụ xung quang bước sóng 5601 nm Điều giải thích hạt nano tạo thành có kích thước lớn, phân bố kích thước không đều, đỉnh 560nm tương ứng đỉnh hấp thụ cụm hạt nano Kết hợp với việc quan sắc màu sắc (nâu đen) độ ổn định hệ nano bạc tạo thành (hạt nano kết cục lắng đọng sau giờ), cho tỉ lệ 1:5 giới hạn cho việc tổng hợp hạt nano bạc theo điều kiện khảo sát Hình 3.1 Phổ UV-Vis dung dịch nano bạc với tỉ lệ số g trà/ thể tích nước khác ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 1/20 1/15 1/5b) 1/10a) Hình 3.2 Màu dung dịch nano bạc với tỉ lệ số g trà/ thể tích nước khác Bảng 3.1 Bước sóng hấp thụ dung dịch nano bạc với nồng độ chất khử khác Nồng độ nước chiết trà (g)/nước (mL) 1:20 1:15 1:10 1:5 Bước sóng hấp thụ cực đại (nm) 405 432 445 484 Ảnh hưởng tỉ lệ tiền chất so với chất khử Khi tăng tỉ lệ tiền chất chất khử, xu hướng thú vị xảy cường độ đỉnh hấp thụ cực đại giảm xuống, bước sóng hấp thụ cực đại dịch phía bước sóng ngắn (bảng 3.2) So với kết nhóm Jae Yong Song [23] (thực nghiệm thông, lan) kết có tương đồng Và nhóm Song coi điều không giải thích Chúng cho rằng, tăng nồng độ tiền chất, tốc độ phản ứng chậm lại Các hạt nano bạc hình thành không bảo vệ tốt nên lắng đọng Tuy nhiên giả thiết cần kiểm chứng cách có hệ thống với số lượng thí nghiệm đầy đủ Trong điều kiện khảo sát tại, tỉ lệ 2:1 xem tối ưu Lượng hạt nano bạc tạo thành với tỉ lệ nhiều thể đỉnh hấp thụ cao Đồng thời, độ ổn định mẫu tổng hợp với tỉ lệ 2:1 tốt Hệ nano bạc tạo thành tồn trữ điều kiện bình thường với thời gian tháng Hình 3.3 Phổ UV-Vis dung dịch nano bạc tổng hợp với tỉ lệ thể tích bạc nitrat/ thể tích chiết khác ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 4:1 2:1 6:1 Hình 3.4 Màu dung dịch nano bạc tổng hợp với tỉ lệ thể tích bạc nitrate chiết khác Bảng 3.2 Bước sóng hấp thụ dung dịch nano bạc tổng hợp với tỉ lệ thể tích bạc nitrate chiết khác Tỉ lệ 6:1 4:1 2:1 Bước sóng hấp thụ (nm) 410 422 440 Ảnh hưởng thời gian phản ứng Hình 3.5 Phổ UV-Vis hệ nano bạc với thời gian tổng hợp 30 - 150 phút Bảng 3.3 Bước sóng hấp thụ cực đại hệ nano bạc với thời gian tổng hợp 30 -150 phút Thời gian 30 phút 60 phút 90 phút 120 phút 150 phút Bước sóng hấp thụ nm 443 441 441 440 438 Hình 3.5 cho thấy, tăng thời gian phản ứng, bước sóng cường độ hấp thụ dung dịch có xu hướng giảm nhẹ Tiếp đến, khảo sát khung thời gian thấp để quan sát biến đổi rõ ràng cường độ hấp thụ bước sóng hấp thụ dung dịch trình phản ứng ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình 3.7 Phổ UV-Vis dung dịch với thời gian tổng hợp lúc nhỏ, 10 phút, 15 phút, 16 phút, 18 phút Hình 3.8 Phổ UV-Vis dung dịch nano bạc với thời gian tổng hợp khác Từ phổ UV-Vis hình 3.7 hình 3.8, ứng với khoảng thời gian từ lúc vừa trộn xong hai chất phản ứng đến 15 phút, cường độ đỉnh hấp thụ cực đại dung dịch tăng dần chứng tỏ trình tạo bạc nano tiếp tục diễn Khoảng thời gian 15 phút trở sau, bước sóng hấp thụ dung dịch ổn đinh, cường độ hấp thụ có giảm, nhiên không đáng kể Có thể nói rằng, khoảng thời gian phản ứng sau 15 phút, mẫu nano bạc tạo thành ổn định ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình 3.9 Kết TEM mẫu nano bạc Ảnh TEM cho thấy hạt nano tạo thành có dạng hình cầu, kích thước khoảng 5-10nm Các hạt nano bạc phân bố đều, điều chứng tỏ polyphenol trà đóng vai trò tốt với chức chất khử chất ổn định hạt nano bạc Đây kết tốt đối chiếu với kết nhóm Jae Yong Song [23] hay Yongqiang Zhang [21] hạt nano bạc họ tạo thành có kích thước từ 20nm đến vài trăm nm Kết kiểm tra độ diệt khuẩn dung dich nano bạc Bảng 3.4 Kết độ diệt khuẩn chiết mẫu dung dịch nano bạc Thời gian tiếp xúc phút phút 10 phút Tỉ lệ diệt Tỉ lệ diệt Tỉ lệ diệt Chiết 0% 0% 0,001% Nano bạc 100% 100% 100% Chủng E.coli Mẫu Chiết Nấm Candida albicans Staphylococus aureus 0% Nano bạc 0% 0% 0% Chiết 0% 0% 0% Nano bạc 100% 100% 100% Mẫu chiết trà khả diệt khuẩn E.coli, Staphylococcus aureus nấm Candida albicans khoảng thời gian ngắn phút, phút, 10 phút Trong mẫu nano bạc tạo phương pháp khử hóa học với chất khử từ chiết cho thấy khả diệt khuẩn tốt loại vi khuẩn E.coli Staphylococcus aureus phút, phút, 10 phút Trái lại, mẫu nano bạc lại khả diệt nấm Candida Albicans khoảng thời gian Tuy khả diệt hiệu loại vi khuẩn E.coli Staphylococcus aureus thời gian ngắn (3 phút) hoàn toàn phù hợp với nhiều ứng dụng thực tế dung dịch vệ sinh phụ nữ hay thuốc rửa vết thương Tuy nhiên, để thực hóa ý tưởng cần nhiều thời gian, nhiều thử nghiệm kiểm chứng KẾT LUẬN Chúng tổng hợp thành công hạt nano bạc với chất khử nước chiết trà Lá trà chứng tỏ tác nhân khử hiệu đồng thời chất bảo vệ tốt Kết tối ưu điều kiện khảo sát cho hạt nano bạc với kích thước nhỏ, hình cầu (5-10nm), tương đối Mẫu nano bạc tạo thành bảo quản với thời gian tháng mà không bị lắng đọng Hơn nữa, khả kháng hai dòng vi khuẩn E.coli S.aureus nano bạc tuyệt vời thời gian tiếp xúc ngắn (3 phút) Các thí nghiệm làm rõ ảnh hưởng tỉ lệ tiền chất chất khử đồng thời tìm giải pháp để giữ ổn định hệ nano bạc nồng độ nano bạc khác ISBN: 978-604-82-1375-6 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM SYNTHESIS OF SILVER NANOPARTICLES USING TEA LEAF EXTRACT AND THEIR ANTIBACTERIAL APPLICATIONS Nguyen Lam Xuan Huong, Tran Van Phu, Le Van Hieu, Nguyen Phuoc Trung Hoa University of Science, VNU-HCM ABSTRACT We synthesized silver nanopartiles using silver nitrate as precursor and tea leaf extract as reductant We studied the effects of reacting time and ratio of reactants to find the optimal process The products were analysed with UV-Vis spectra and TEM images The synthesized silver nanoparticles are 5-7nm in diameter The products exhibited excellent antibacterial properties against E.Coli and S.Aureus although they showed no affection against Candidas Albicans fungi within 10 minutes TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Woodrow Wilson Center 2014, địa web http://www.nanotechproject.org/cpi/ [2] Nguyễn Hoàng Hải, ―Các hạt nano kim loại‖, tạp chí Vật lí Việt Nam, tập 1, số 1, trang 10, 2007 [3] Solanki J N., Murthy Z.V.P., ―Highly monodisperse and sub-nano silver particles synthesis via microemulsion technique‖, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects, Vol 359, pp 31 – 38, 2010 [4] Xu Guang-nian, Qiao Xue-liang, Qiu Xiao-lin, Chen Jian-guo, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 320, 222–226, 2008 [5] Takeshi Tsujia, Kenzo Iryob, Norihisa Watanabeb, Masaharu Tsujia, Preparation of silver nanoparticles by laser ablation in solution: influence of laser wavelength on particle size, Applied Surface Science, Volume 202, Issues 1–2, 15, Pages 80–85, 2002 [6] D.V.Phú, B.D.Du, N.Triệu, V.T.K.Lăng, N.Q.Hiển, B.D.Cam, Chế tạo keo bạc nano phương pháp chiếu xạ, Tạp chí Khoa học Công nghệ Tập 46, số 3, 81-86, 2008 [7] Wanzhong Zhanga, Xueliang Qiao, Jianguo Chen, Synthesis of silver nanoparticles—Effects of concerned parameters in water/oil microemulsion, Materials Science and Engineering B 142, 1–15, 2007 [8] Jignasa N Solanki, Highly monodisperse and sub-nano silver particles synthesis via microemulsion technique - Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 359, 31–38, 2010 [9] Wong, C.P.; Moon, Kyoung-Sik; Li, Yi, Nano-Bio-Electronic, Photonic and MEMS Packaging, Chapter 2, Nano-conductive Adhesives for Nano-electronics Interconnection, Springer: New York, 2010 [10] Krishna Balantrapu, Dan V Goia, Silver nanoparticles for printable electronics and biological applications, Journal of Materials Research / Volume 24 / Issue 09 / pp 2828-2836, 2009 [11] Y Watanabe, G Namikawa, T Onuki, K Nishio and T Tsuchiya, Appl Phys Lett 78(15), pp 2125– 2127, 2001 [12] Y Shiraishi, N Toshima, Colloidal silver catalysts for oxidation of ethylene, J.Mol Catal A: Chem 141, 187–192, 1999 [13] Chandran SP et al, Synthesis of gold nanotriangles and silver nanoparticles using Aloe vera plant extract, Biotechnol Prog.;22 (2):577-83, 2006 Mar-Apr [14] C Krishnaraj et al, Synthesis of silver nanoparticles using Acalypha indica leaf extracts and its antibacterial activity against water borne pathogens, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 76 50–56, 2010 [15] Asmathunisha Nabikhan et al, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 79 488–493, 2010 [16] Shashi Prabha Dubey et al, Bioprospective of Sorbus aucuparia leaf extract in development of silver and gold nanocolloids, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 80 26–33, 2010 [17] Ravichandran Veerasamy et al, Biosynthesis of silver nanoparticles using mangosteen leaf extract and evaluation of their antimicrobial activities, Journal of Saudi Chemical Society 15, 113–120, 2010 [18] M Yilmaz et al, Biosynthesis of silver nanoparticles using leaves of Stevia rebaudiana, Materials Chemistry and Physics 130 1195– 1202, 2011 [19] Ponarulselvam S et al, Synthesis of silver nanoparticles using leaves of Catharanthus roseus Linn G Don and their antiplasmodial activities, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 574-580, 2012 [20] Pantelis Kouvaris et al, Green synthesis and characterization of silver nanoparticles produced using Arbutus Unedo leaf extract, Materials Letters; 76: 18, 2012 ISBN: 978-604-82-1375-6 10 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 0.7 P 0.6 ET Chỉ số CO (A1717/A1464) EB 0.5 5ET1 10ET1 0.4 15ET1 0.3 0.2 0.1 0 10 12 14 Tuần Hình Sự thay đổi số CO màng LDPE màng composite sau tháng lão hóa Các mẫu màng quét nhiệt lần từ 250C đến 140oC để xóa lịch sử nhiệt lần quét nhiệt Từ bảng 3, nhận thấy hầu hết mẫu bị lão hóa có nhiệt độ nóng chảy cao so với mẫu không bị lão hóa Chứng tỏ, có thay đổi cấu trúc kết tinh mẫu trước sau lão hóa Bảng Các giá trị nhiệt độ nóng chảy độ kết tinh màng LDPE màng composite Tên mẫu P ET EB 5ET1 10ET1 15ET1 Quét nhiệt lần Ton (oC) Tpeak(oC) 104 111 c (%) 23.56 Quét nhiệt lần Ton(oC) Tpeak(oC) 104 110 c (%) 24.90 90 106 111 27.26 105 112 25.04 90 90 90 90 90 106 105 106 106 106 106 106 105 106 105 109 112 111 112 109 113 109 111 109 112 30.72 43.30 30.16 42.56 36.62 49.54 31.51 46.56 33.96 46.46 104 105 105 106 104 105 104 104 104 104 111 112 112 112 111 112 111 111 110 111 32.87 39.50 34.52 39.12 37.85 43.52 33.38 40.23 35.51 41.18 Thời gian lão hóa (ngày) Đối với mẫu trước lão hóa, độ kết tinh lần quét nhiệt thấp lần quét thứ Ở có thời gian để xảy tái xếp lại mạch trình hạ nhiệt lần thứ làm tăng độ kết tinh lần quét thứ Nhưng mẫu sau lão hóa có biểu ngược lại, độ kết tinh lần quét nhiệt thứ cao lần quét nhiệt Độ kết tinh mẫu bị lão hóa lớn mẫu không bị lão hóa Sở dĩ mẫu sau bị lão hóa,ngoài pha kết tinh LDPE ban đầu, có thêm thành phần kết tinh lại pha vô định hình Ở đây, pha vô định hình xảy tái xếp lại mạch ngắn bị phân hủy để tạo thành cấu trúc kết tinh làm tăng độ kết tinh so với mẫu chưa lão hóa có báo cáo chứng minh kích thước tinh thể tăng sau trình tái xếp [21] Điều cho ta hiểu rõ chế oxi hóa TiO2 BP, trình cắt mạch chủ yếu xảy pha định hình Phần kết tinh mạch ngắn trở thành pha vô định hình trở lại bị quét nhiệt lần làm giảm độ kết tinh lần quét nhiệt thứ Tính chất nhiệt mẫu 5ET1 trước lão hóa xuất bước phân hủy (hình 7) Bước phân hủy nhiệt bắt đầu nhiệt độ 423.0oC cao 27.86oC so với mẫu sau lão hóa Tương ứng, nhiệt độ phân hủy mạnh 483.26oC cao 18.61oC so với mẫu sau lão hóa với khối lượng giảm 98.85% Bước phân hủy nhiệt thứ hai mẫu 5ET1 phân hủy mạnh 523.13% với độ giảm khối lượng 1.199% Trong màng LDPE có chứa 0.25% TiO2 tương tác tốt với EVA Như bước phân hủy thứ hai dự đoán cho phần polyme có TiO2 phân tán bên trong, TiO2 bền nhiệt nên mạch cacbon có lẫn TiO2 có nhiệt phân hủy cao ISBN: 978-604-82-1375-6 170 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM 120 Khối lượng dư (%) 100 80 60 5ET1 - AGE 5ET1 40 20 0 100 200 300 400 500 600 Nhiệt độ (oC) Hình Kết TGA mẫu 5ET1 trước sau bị lão hóa Mẫu sau lão hóa có bước phân hủy nhiệt với nhiệt độ bắt đầu 423oC kết thúc o 500 C, nhiệt độ để mẫu phân hủy mạnh 464.65oC độ giảm khối lượng giai đoạn 100% (hình 7) Có thể hàm lượng TiO2 mẫu bị thất thoát trình khơi mào phảng ứng quang hóa nên kết TGA không ghi nhận bước phân hủy thứ Kết nhiệt độ bắt đầu phân hủy nhiệt độ phân hủy mạnh màng sau lão hóa nhỏ mẫu không bị lão hóa, điều phù hợp với giả thuyết hổn hợp phụ gia quang hóa làm tăng khả phân hủy màng Khi màng bị lão hóa giảm khả bền nhiệt cấu trúc mạch bị cắt ngắn, dễ phân hủy nhiệt độ cao hơn, nên có nhiệt độ phân hủy thấp Hơn nữa, polyme xuất nhóm chức chứa oxy xúc tác mạnh trình phân hủy nhiệt độ cao Bảng Kết tính chất nhiệt mẫu 5ET1 trước sau bị lão hóa t lão hóa (tháng) Ton ( o C) 5ET1 450.87 483.26 98.85 523.13 1.199 Tpeak (oC) Khối lượng giảm (%) Tên mẫu 423.01 464.65 100 Cơ chế khơi mào quang hóa Benzophenon TiO2 thể hình hình Sản phẩm hai trình khơi mào phản ứng tạo gốc tự cacbon mạch (R*) sườn polyethylene Các R* tiếp tục trình phát triển gốc tự toàn mạch polyethylene, chế truyền gốc tự thể hình 10 Hình Cơ chế khơi mào Benzophenon [8] ISBN: 978-604-82-1375-6 Hình Cơ chế khơi mào TiO2 [22] 171 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Cơ chế giảm cấp polyethylene có tham gia chất khơi mào quang hóa đưa Zhongyang Liu [17] Hình 10 Cơ chế giảm cấp polyethylene theo chế gốc tự KẾT LUẬN Việc sử dụng chất trợ quang hóa hay oxi hóa cho trình giảm cấp polyme nghiên cứu thời gian dài Tuy nhiên, hiệu khơi mào phản ứng quang hóa hổn hợp TiO2 Benzophenon kiểm chứng thời gian gần Hổn hợp TiO2 Benzophenon giải vấn đề không sử dụng kim loại nặng hỗ trợ phản ứng giảm cấp polyme hiệu Trong nghiên cứu này, màng LDPE chứa 5% phr hổn hợp phụ gia chứa 90 %wt EVA 10 %wt phụ gia quang hóa ( tỉ lệ TiO2 Benzophenon tối ưu 1:3) cho kết số CO cao hay trình giảm cấp màng LDPE hiệu để tạo nhiều nhóm chức có chứa nhóm C=O (các sản phẩm trình phân hủy) Hơn nữa, kết SEM, DSC, TGA, lý hổ trợ cho kết Kết nghiên cứu mở hướng cho việc chế tạo bao bì polyme có khả phân hủy làm sở cho số nghiên cứu Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cám ơn Trung Tâm Kỹ Thuật nhựa cao su đào tạo quản lý lượng giúp phân tích đo đạc mẫu thí nghiệm ACCELERATING EFFECT OF TITAN DIOXIDE AND BENZOPHENONE ON PHOTOCHEMICAL DEGRADATION OF POLYETHYLENE FILMS ABSTRACT Titan dioxide and Benzophenone are photo initiators in UV-curing application used widely In this paper, we studied photo initiate ability of mixture of Titan dioxide and benzophenone in LDPE film They were prepared masterbatch with Ethylene Vinyl Acetate (EVA) that the component can support photoreaction as the previous investigation The mechanical, thermal, structure and morphological properties of films exposured under sunlight in three months is identified through mechanical test, differential scanning calorimetry (DSC), thermo gravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscope The ratio of titan dioxide and benzophenone always was fixed is 1: (%wt) based on carbonyl index results of the film exposured in the Solarbox 15 e in 72 hours The results showed that the LDPE film containing %phr master batch of EVA and photo additives with ratio 9:1 (%wt) gave the best photo chemical degradation rate The change of carbonyl index of the film containing additives always increase in time and deeply higher than pure LDPE film Beside, the results showed crystallinity (DSC) increase and decomposed temperature (TGA) decrease after exposed under sunlight This support to assessment that photochemical additives can initiate and promote degradated reaction in LDPE film Key words: Titanium dioxide, Benzophenone, degradation polyethylene TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Agustín González , Cecilia I Alvarez Igarzabal , Soy protein – Poly (lactic acid) bilayer films as biodegradable material for active food packaging Food Hydrocolloids 33 (2013) 289–296 [2] Stephanie B Schreiber, Joseph J Bozell, Douglas G Hayes, Svetlana Zivanovic, Introduction of primary antioxidant activity to chitosan for application as a multifunctional food packaging material Carbohydrate Polymers 33 (2013) 207–214 [3] Roberto Solaro, Andrea Corti, Emo Chiellini, Biodegradation of poly(vinyl alcohol) with different molecular weights and degree of hydrolysis Polymers for Advanced Technologies 11 (2000) 873-878 ISBN: 978-604-82-1375-6 172 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [4] Felipe Kesslera, Leticia Marconattob, Roberta da Silva Bussamara Rodriguesb, Gabriela Albara Landoa, Augusto Schrankb, Marilene Henning Vainsteinb, Daniel Eduardo Weibela, Biodegradation improvement of poly(3-hydroxy-butyrate) films by entomopathogenic fungi and UV-assisted surface functionalization Journal of Photochemistry and Photobiology 130 (2014) 57-67 [5] Baldev Raj, Udaya Sankar, K.Siddaramaiah, Low density polyethylene/starch blend films for food packaging applications Advances in Polymer Technology 23 (2004) 32-45 [6] Xuan Cai, Hua Tong, Xinyu Shen, Weixuan Chen, Juan Yan, Jiming Hu, Preparation and characterization of homogeneous chitosan–polylactic acid/hydroxyapatite nanocomposite for bone tissue engineering and evaluation of its mechanical properties Carbohydrate Polymer (2009) 2693–2703 [7] P.K Roy, P Surekha, C Rajagopal V Choudhary, Effect of cobalt carboxylates on the photo-oxidative degradation of low-density polyethylene Part-I Polymer Degradation and Stability 91 (2006) 19801988 [8] P.K Roya, P Surekhaa, C Rajagopal, S.N Chatterjee, V Choudharyc, Effect of benzil and cobalt stearate on the aging of low-density polyethylene films Polymer Degradation and Stability 90 (2005) 577-585 [9] J.L Pablos, C Abrusci, I Marín, J López-Marín, F Catalina, E Espí, T Corrales, Photodegradation of polyethylenes: Comparative effect of Fe and Ca-stearates, Polymer Degradation and Stability 95 (2010) 2057-2064 [10] Stéphane Fontanella, Sylvie Bonhomme, Marek Koutny, Lucie Husarova, Jean-Michel Brusson, JeanPaul Courdavault, Silvio Pitteri, Guy Samuel, Gérard Pichon, Jacques Lemaire, Anne-Marie Delort, Comparison of the biodegradability of various polyethylene films containing pro-oxidant additives Polymer Degradation and Stability 95 (2010) 1011-1021 [11] T Manangan, S Shawaphun, D Sangsansiri1, J Changcharoen, S Wacharawichanant, Nano Sized Titanium Dioxides as Photo-Catalysts in Degradation of Polyethylene and Polypropylene Packagings Science Journal (2010) 14-20 [12] T.O Kumanayaka, R Parthasarathy, M Jollands, Accelerating effect of montmorillonite on oxidative degradationof polyethylene nanocomposites Polymer Degradation and Stability 95 (2010) 672-676 [13] Ling Zan, Wenjun Fa, Songlin Wang, Novel Photodegradable Low Density Polyethylene – TiO2 Nanocomposite Environment ScienceTechnology 40 (2006) 1681-1685 [14] T Manangan1, S Shawaphun, D Sangsansiri, J Changcharoen1, S Wacharawichanant, Nano-Sized Titanium Dioxides as Photo-Catalysts in Degradation of Polyethylene and Polypropylene Packagings Sci J UBU (2010) 14-20 [15] G Colo´n, M.C Hidalgo, G Munuera, I Ferino b,M.G Cutrufello, J.A Navi´o, Structural and surface approach to the enhanced photocatalytic activity of sulfated TiO2 photocatalyst Applied Catalysis B: Environmental 63 (2006) 45–59 [16] Kensuke Miyazaki, Kazuto Shibata, Hisayuki Nakatani, Preparation of degradable polypropylene by an addition of poly (ethylene oxide) microcapsule containing TiO Part III: Effect of existence of calcium phosphate on biodegradation behavior Polymer Degradation and Stability 96 (2011) 1039-1046 [17] Zhongyang Liu, Jing Jin, Shuangjun Chen, Jun Zhang, Effect of crystal form and particle size of titanium dioxide on the photodegradation behaviour of ethylene-vinyl acetate copolymer/low density polyethylene composite Polymer Degradation and Stability 96 (2011) 43-50 [18] Allen NS, Edge M, Ortega A, Sandoval G, Liauw CM, Verran, Degradation and stabilisation of polymers and coatings: nano versus pigmentary titaniaparticles, Polymer Degradation and Stability 85 (2004) 927946 [19] Allen NS, Edge M, Ortega A, Liauw CM, Stratton J, McIntyre RB, Factors affecting the interfacial adsorption of stabilisers on to titanium dioxide particles (flow microcalorimetry, modelling, oxidation and FTIR studies): nanoversus pigmentary grades Dyes Pigm 70 (2006) 192-203 [20] T Manangan, S Shawaphun , K Kasetkulasheep, Study of Carbonyls-TiO2 as Co-Catalysts in PhotoOxidat Degradation of Hydrocarbon Backbone Sci J UBU (2010) 27-34 [21] Tavanai H, Morshed M, Zarebini M, Rezve AS, A study of the nucleation effect of pigment dyes on the microstructure of mass dyed bulked continuousfila-ment polypropylene Iran Polymer J 14 (2005) 267276 [22] Yutaka Tokiwa Æ Buenaventurada P Calabia, Biodegradability and Biodegradation of Polyesters J Polym Environ 15(2007) 259–267 ISBN: 978-604-82-1375-6 173 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-P-45 BIẾN TÍNH CHITOSAN BẰNG GUANIDIN HYDROCHLORIC VÀ ỨNG DỤNG CHẾ TẠO COMPOZIT CHITOSAN KHÂU MẠNG GRAPHEN OXIT Mai Thanh Tâm, Lê Thị Thanh Hồng, Khuất Thị Khánh Vân, Phạm Thị Ngân, Hà Thúc Chí Nhân, Hà Thúc Huy Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: mttam@hcmus.edu.vn TÓM TẮT Khả ứng dụng chitosan (CS) lĩnh vực y sinh nghiên cứu nhiều năm qua Bên cạnh đó, graphen oxit (GO) vật liệu thời đại mang nhiều ứng dụng tiềm vượt trội Composit chitosan/graphen oxit (CS/GO) cải thiện tính chất, cụ thể chitosan giúp tăng hoạt tính sinh học cho GO GO gia tăng tính chất lý cho chitosan Trong nghiên cứu này, tiếp cận theo hướng biến tính chitosan muối guanidine hydrochloride (GuHCl) tạo thành chitosan nước (pH=5-7) Chitosan tan nước có tác dụng đan xen, tách bóc khử phần GO điều chứng minh thông qua giản đồ XRD phổ Raman Dưới tác o dụng nhiệt độ (120 C) nhóm amin chitosan cho phản ứng mở vòng epoxy GO, tạo liên kết ngang GO chitosan chứng minh thông qua phổ FTIR khả kháng thấm nước mẫu khâu mạng Ngoài ra, tính chất nhiệt compozit chitosan/GO trước sau khâu mạng khảo sát thông qua phương pháp nhiệt trọng lượng (TGA) nhiệt vi sai (DSC) Từ khóa: chitosan, chitosan tan nước, graphit, graphen oxit, graphit oxit (GO) khâu mạng chitosan (CS) GIỚI THIỆU Chitosan polysaccarit mạch thẳng, bao gồm liên kết β-(1-4) 2-amino-2-deoxy-D-glucose biết đến vật liệu tương thích sinh học phân hủy sinh học [1] Chitosan sản phẩm trình deacetyl hóa chitin (thành phần vỏ loài động vật giáp sát) Chitosan (CS) có tính chất hóa lý sinh học đặc biệt công nhận loại vật liệu có tiềm ứng dụng hệ dẫn thuốc, công nghệ chuyển gen, thẩm thấu qua da (tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp, tiêm da) cấy ghép Không thế, CS có khả tạo màng, kháng khuẩn, kháng nấm cầm máu [2] Trong tự nhiên, chitin chất rắn, dạng vẩy bột, không mùi, không vị, không tan nước dung môi hữu bình thường ete, aceton… Chitosan có màu trắng ngà màu vàng nhạt, không mùi, không vị Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan nước tan axit loãng tạo thành dung dịch có màu vàng nhạt Trong phân tử chitosan có chứa nhóm chức -OH, -NHCONH2 mắt xích N-acetyl-D-glucozamin nhóm -OH, -NH2 mắt xích D-glucozamin nên chitosan vừa ancol, vừa amin, vừa amit Chitosan tham gia phản ứng hóa học vị trí nhóm chức đặc trưng tạo dẫn xuất Chitosan số dẫn xuất chúng có chứa nhóm chức mà nguyên tử oxy nitơ nhóm chức cặp điện tử chưa sử dụng, chúng có khả tạo phức, phối trí với hầu hết kim loại nặng kim loại chuyển tiếp Hg2+, Cd2+ , Zn2+….[3] Chính khả phản ứng mở vòng nhóm amin chitosan nhóm epoxid GO hoàn toàn xảy Graphit oxit chế tạo thông qua trình oxy hóa graphit tác nhân oxy hóa mạnh NaNO3, KMnO4, KClO3 hay hỗn hợp Một phương pháp thông dụng tổng hợp graphit oxit phương pháp Hummer với hệ oxy hóa NaNO3, H2SO4, KMnO4 [4] Graphit oxit có cấu trúc tương tự graphit, nhiên bề mặt có xuất nhóm phân cực hydroxy, cacboxylic epoxit [6] Chính đặc điểm giúp graphit oxit phân tán tốt nước dung môi phân cực Graphit oxit có nhiều ứng dụng nhiều lĩnh vực khác vật liệu gia cường, y sinh học, quang học, … [5] Đặc biệt, GO quan tâm nhiều đến khả gia cường cho vật liệu compozit polyme nhằm cải thiện tính chất lý, tính chất nhiệt, điện khả chống thấm khí vật liệu Với đặc tính quan trọng, chitosan graphit oxit thu hút nhiều nhà nghiên cứu vật liệu compozit chitosan/graphit oxit [6,7,8] Trong đó, nghiên cứu khả tạo liên kết khâu mạng chitosan GO báo cáo Lu Shao (2013) [7] Tuy nhiên, nghiên cứu này, tác giả phân tán GO vào chitosan môi trường axit Với môi trường này, khả phân tán GO vào chitosan bị hạn chế GO không phân tán tốt môi trường axit Nhằm tăng khả tách bóc GO pha gia tăng tính chất compozit, nhóm nghiên cứu tiến hành biến tính chitosan tạo thành chitosan tan nước tạo môi trường pH=6-7, tăng khả phân tán GO vào chitosan Thông qua phương pháp phân tích kết đạt được, nghiên cứu mở hướng đầy tiềm cho việc chế tạo compozit nanocompozit chitosan gia cường graphit oxit ISBN: 978-604-82-1375-6 174 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM THỰC NGHIỆM Hóa chất dụng cụ Các hóa chất chính: chitin (Chitoworld- khu công nghiệp Tân Tạo), Graphit dạng vảy (Sigma), axit sulfuric đậm đặc, axit clohydric, kalipermanganat, natri hydroxit, guanidin hydrochloric, axit acetic loại dung môi cần thiết khác có xuất xứ từ công ty Trung Quốc Các thiết bị chính: máy siêu âm (UP400S – Đức), máy phân tích phổ hấp thu hồng ngoại (FTIR) Equinox 55 Brucker - Viện phân tích – số Mạc Đĩnh Chi, máy nhiễu xạ tia X – Viện dầu khí Việt Nam, máy TGA Q500 - Trung tâm phân tích cao su chất dẻo thành phố HCM, máy DSC phòng thí nghiệm sở, Khoa Khoa Học Vật Liệu - Trường đại học Khoa Học Tự Nhiên Tổng hợp chitosan từ chitin Đầu tiên, chitin rửa sấy khô để loại bỏ hợp chất vô Tiếp theo, chitin nghiền mịn cho qua rây có kích thước lỗ 20 μm Phản ứng thực cách cân khoảng 30,00 g chitin cho từ từ vào bình cầu cổ (V=1L) chứa sẵn 750 mL NaOH 60%, hệ phối trộn máy khuấy với tốc độ ổn định hoàn lưu suốt trình phản ứng Phản ứng thực 100oC 24 Sản phẩm rửa phễu sứ nước cất đến môi trường nước rửa đạt trung tính Sản phẩm sấy khô 60oC 24 môi trường chân không Biến tính chitosan muối Guanidin hydrocloric (GuHCl) 1,004g chitosan hòa tan 50,0 mL axit HCl 0,15 M Tiếp theo, muối guanidin hydrochloric cho vào dung dịch theo tỷ lệ 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 tương ứng với số mol muối guanidin hydrochloric nhóm NH2 CS (được tính gần thông qua độ đề acetyl hóa) Hệ đun hoàn lưu 100oC Dung dịch sau đông tụ rửa ethanol Sản phẩm sấy chân không 60oC 24 Ta thu mẫu ký hiệu tương ứng CSG11, CSG12, CSG13, CSG14 Tổng hợp graphit oxit Trong nghiên cứu này, graphit oxit tổng hợp từ bột graphit phương pháp biến tính Hummers [4] Theo đó, ta cân xác 10,00 g graphit cho vào bình cầu L với 5,00 g NaNO3 230 mL H2SO4 đậm đặc Hỗn hợp khuấy làm lạnh 0oC 15 phút Sau đó, 35,00 g KMnO cho từ từ vào hệ Sau nhiệt độ hệ nâng lên đến 35oC ± 2oC 60 phút Tiếp theo 460,0 mL nước cất thêm vào từ từ vào hỗn hợp phản ứng Tiếp tục tăng nhiệt độ phản ứng hệ lên 98oC giữ 30 phút Sau kết thúc 30 phút, huyền phù tiếp tục pha loãng với 1,4 L nước cất lần hai với 500 mL H2O2 30% thêm vào Sau xử lý H2O2, hỗn hợp có màu vàng sáng Hỗn hợp chuyển toàn sang bình 10 L để lắng lọc nước cất HCl loãng nhiều lần, sau ly tâm rửa nhiều lần hỗn hợp nước/aceton đến pH~ Cuối sản phẩm sấy tủ sấy chân không 60oC 24 Chế tạo compozit chitosan (CS)/graphit oxit (GO) 1,0007 g CSG11 (sản phẩm biến tính theo tỷ lệ 1:1 chọn để chế tạo compozit) hòa tan 50,0 mL nước cất, tiến hành khuấy tan hoàn toàn Sau đó, GO (lần lượt 3; 5; 10 % khối lượng so với CSG11) thêm vào đánh siêu âm 60 phút (sử dụng siêu âm dạng dạng đường kính 0,5cm) Kế đến, dung dịch tiếp tục đun hoàn lưu, khuấy 24 80oC Tiếp theo, hỗn hợp cho đĩa thủy tinh tạo màng 90oC 24 Cuối cùng, màng CSG11/GO khâu mạng 120oC KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Tổng hợp biến tính chitosan Kết phân tích nhiễu xạ tia X Phân tích nhiễu xạ tia X áp dụng để phát tinh thể chitosan chitin.Thông qua giản đồ XRD chitin chitosan (CS) (Hình 1), ta thấy chitin xuất mũi kết tinh 2θ = 9,2o 2θ = 19,5o Tuy nhiên mũi kết tinh 2θ = 9,2o chitin lại tăng lên 2θ = 10,0o chitosan, điều nước hấp thu vào cấu trúc kết tinh chitosan [15] ISBN: 978-604-82-1375-6 175 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình Giản đồ XRD chitosan (CS) chitin Hình Giản đồ XRD mẫu CS, CSG11, CSG12, CSG13, CSG14 Ta tính độ kết tinh chitin chitosan theo công thức sau: [15] CrI110 = (I110 – Iam/I110) x 100 (1) Trong đó: CrI110: độ kết tinh theo mặt 110 I110: Cường độ lớn 2θ=20o Iam: Nhiễu xạ vô định hình 2θ=16o Và: CrI020 = (I020 - Iam) x 100/I020 Trong đó: (2) CrI020: độ kết tinh theo mặt 020 I020: Cường độ lớn 2θ=13o Iam: Nhiễu xạ vô định hình 2θ =16o Thông trình tính toán ta có bảng số liệu sau (Bảng 1): Bảng 1: Dữ liệu cường độ mũi phân tích giản đồ XRD chitin chitosan 2θ = 10o 2θ = 16o 2θ = 20o (110) (020) Chitin 99,88 17,74 156 CrI=88,62% CrI=82,24% Chitosan 65,71 21,83 95,49 CrI=77,14% CrI=66,77% Mẫu *Cường độ mũi tính phần mềm Origin 8.0 Thông qua Bảng 1, ta thấy chitosan chitin có độ kết tinh tương đối cao Tuy nhiên, độ kết tinh chitosan thấp chitin Chứng tỏ trình deacetyl hóa làm giảm độ kết tinh sản phẩm, điều khiến cho khả hòa tan chitosan tốt so với chitin Giản đồ XRD (Hình 2) cho thấy sau biến tính chitosan GuHCl cường độ mũi giảm mạnh so với CS Chứng tỏ muối GuHCl ảnh hưởng đến trình kết tinh làm cấu trúc kết tinh ban đầu CS Điều nguyên nhân nhân dẫn đến khả hòa tan hoàn toàn nước CS sau biến tính Hiện tượng giải thích thông qua nhiệt động học trình hòa tan chất vào dung môi Hiện tượng xảy GuHCl tham gia phản ứng với nhóm -NH2 chitosan tương tự biguanidin hay đơn giản trình tương tác vật lý, giúp hạn chế khả kết tinh chitosan Quá trình làm rõ thông qua trình phân tích phổ FTIR Kết phân tích phổ hồng ngoại ISBN: 978-604-82-1375-6 176 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (A) (B) Hình Phổ IR (A) cách xác định cường độ mũi xác định độ đề acetyl hóa chitosan chitin (B) Thông qua phổ FTIR (Hình 3) chitin chitosan ta thấy hai phổ xuất mũi đặc trưng tương tự Cụ thể khoảng 3600-3300 cm-1 xuất mũi rộng kéo dãn nhóm -OH, nước hấp phụ (có liên kết hydrogen) nhóm -NH Tiếp đến, mũi xuất khoảng 3000-2800 cm-1 tương ứng với dao động kéo dãn nhóm ankyl Một mũi hấp thu nằm khoảng 1663-1654 cm-1 tương ứng với dao động kéo dãn C=O (trong -NH-CO-) mũi nằm khoảng 1595-1571 cm-1 gán cho dao động biến dạng -NH nhóm amin Các mũi quan sát 1422-1417 cm-1 cho dao dộng nhóm -CH vòng chitosan mũi 1324-1316 cm-1 tương ứng với biến dạng C-N -CO-NH- Các mũi quan sát 1073 1034 cm-1 tương ứng với dao động C-O Bên cạnh mũi hấp thu 1158 cm-1 895 cm-1 dao động cầu nối C-O-C [10] Theo nghiên cứu trước đó, trình deacetyl hóa xảy ra, số lượng nhóm amit giảm tương ứng với nhóm amin tăng Điều chứng minh thông qua phổ FTIR, cường độ mũi 1595 cm-1 đặc trưng cho dao động -NH nhóm amin tăng lên, đó, mũi 1654 cm-1 đặc trưng cho dao động -C=O amit giảm (Hình 3) Bên cạnh độ hấp thu amin tăng lên khoảng 3500-3300 cm-1 Tuy nhiên trùng lắp với nhóm -OH nên không rõ phổ IR Đặc biệt, trình chuyển hóa từ chitin sang chitosan thể rõ tỉ lệ cường độ mũi nằm khoảng 1422 cm-1 1324 cm-1 Cường độ 1324 cm-1 đặc trưng cho dao động C-N nhóm amid giảm mạnh phổ FTIR chitosan Dựa vào hai mũi này, ta tính độ acetyl hóa (DA) thông qua phương trình sau: [10] A1320/A1420 = 0,3822 + 0,03133 * DA (R =0,99042) DA = (A1320/A1420 - 0,3822)/ 0,03133 DD = 100 – DA (DD: Độ deacetyl hóa) Ta tính độ deacetyl hóa (DD) chitosan khoảng 95% chitin gần 24% ISBN: 978-604-82-1375-6 177 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình Phổ FTIR mẫu GuHCl, CS, CSG11, CSG12, CSG13, CSG14 Hình Hình ảnh sau hòa tan CS CSG11 nước pH=5-6 Khi so sánh phổ FTIR mẫu chitosan biến tính (CSG) chitosan (CS) thông qua Hình 4, ta thấy bên cạnh mũi đặc trưng chitosan, mẫu CSG xuất mũi C=O amit dời 1635 cm-1 cho có trùng lặp với mũi C=NH đặc trưng cho muối Guanidin hydrochloric (GuHCl) Điều chứng tỏ phần muối GuHCl lại đan xen vào cấu trúc chitosan không loại trình rửa sản phẩm Như phương pháp dùng muối Guanidin xem phương pháp vật lý giúp giảm độ kết tinh chitosan từ tăng pH hòa tan chitosan lên Từ chitosan ban đầu tan môi trường pH=2-3, chế tạo chitosan tan môi trường pH=5-6, mở khả biến tính chitosan GO Một giả thiết đặt chitosan tan dung dịch muối GuHCl Tuy nhiên, tiến hành thí nghiệm kiểm chứng chitosan hoàn toàn không tan dung dịch muối Như vậy, trình biến tính giúp phân tử muối đan xen tương tác mạnh với mạch chitosan, dẫn đến giảm mạnh độ kết tinh chitosan gia tăng khả tan nước chitosan Điều bổ trợ thêm cho kết XRD mục 3.1.1 Chế tạo compozit chitosan/ graphit oxit (GO_CS) Kết phân tích nhiễu xạ tia X phổ hồng ngoại Theo Hình 6, ta thấy GO có mũi đặc trưng theta = 11,2o Tuy nhiên mũi biến mẫu compozite Điều chứng tỏ cấu trúc GO không dạng kết tinh mà bị tách bóc hay đan xen chitosan, làm cấu trúc kết tinh nên không xuất mũi giản đồ XRD Điều khẳng định chitosan tan nước có khả biến tính đan xen tách bóc graphit oxit Hình phổ FTIR GO, CSG11 mẫu compozit trước sau nung với tỉ lệ GO tương ứng (3, 5, 10% khối lượng so với CSG11) Theo đó, ta thấy GO xuất mũi đặc trưng sau: mũi rộng nằm khoảng 3300-3725 cm-1 dao động nhóm -OH nước hấp phụ (có liên kết hidro), ~1720 cm1 mũi dao động -C=O (trong COOH), mũi 1624 cm-1 nhận định C=C (trên khung sườn cacbon) nước hấp phụ chồng chập lên Các nhóm C-O-C C-OH xuất với mũi dao động xung quanh 1100 cm-1 Bên cạnh đó, mũi hấp thu nhỏ 2350 cm-1 chứng tỏ có khí CO2 hấp phụ khoang GO ISBN: 978-604-82-1375-6 178 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình Giản đồ XRD GO, CSG11 mẫu compozit trước sau khâu mạng Hình Giản đồ FTIR GO, CSG11 mẫu compozit Khi đối sánh với phổ FTIR mẫu compozit MCS-GO trước nung cho kết tương tự Điều chứng tỏ GO CSG11 trước nung không xảy phản ứng với nhau, không hình thành liên kết Một khác biệt rõ ràng so sánh mẫu compozit compozit TCS-GO sau nung trước nung xuất mũi 1535 cm-1 dao động C-N nhóm -(OH)CH-NH- Nhóm hình thành trình mở vòng epoxy GO nhóm amin chitosan Bên cạnh đó, trình phản ứng chitosan GO diễn nhóm -COOH GO -NH2 chitosan Tuy nhiên, rõ phổ IR trùng lắp với nhóm amid ban đầu chitosan Kết phân tích phổ Raman Bảng Dữ liệu phân tích phổ Raman graphit, GO, MCS-GO10% TCS-GO10% Vị trí mũi D Vị trí mũi G Vị trí mũi 2D Tỷ lệ cường độ (cm-1) (cm-1) (cm-1) ID/IG(*) Graphit 1324,41 1568,21 2666,01 0,102 Graphit oxit 1325,77 1586,20 2628,86 1,235 MCS-GO10% 1338,56 1611,76 2657,37 1,035 TCS-GO10% 1337,25 1590,85 2645,75 0,995 Loại mẫu *Cường độ mũi tính phần mềm Origin 8.0, xác định đường sau xác định cường độ đỉnh mũi ISBN: 978-604-82-1375-6 179 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình Phổ Raman graphit, Graphit oxit , CSG11, MCS-GO 10%, TCS-GO 10% Phổ Raman graphit GO thông thường cho mũi đặc trưng như: D, G, D’, tổ hợp D+D‖ D+D’ [11,12] Trong G mũi đặc trưng dẫn xuất từ graphit, đặc trưng cho dao động E2g Bên cạnh đó, xuất mũi D chứng tỏ có khuyết tật cấu trúc C-sp2 hay biết đến dao động A1g hay gọi ―dao động thở‖ graphit, GO graphen Mũi 2D xuất trường hợp graphit với tần số gấp đôi mũi D có cường độ cao trường hợp graphen đơn lớp tinh khiết Trên thực tế, nguyên nhân hình thành mũi phổ Raman graphit GO phức tạp kèm theo ảnh hưởng khuyết tật Khi quan sát phổ Raman graphit GO Hình 8, ta thấy rõ mũi đặc trưng D, G 2D mũi tổ hợp khác Đặc biệt, xem xét đến phổ Raman mẫu compozite trước (MCS_GO 10%) sau nung (TCS_GO 10%) cho thấy mũi xuất graphit oxit D, G, phổ Raman CSG11 gần không xuất mũi rõ ràng Chính mà ta nghiên cứu phổ Raman GO mẫu compozit mà không cần phải tách GO khỏi chitosan Trên tinh thần đó, phân tích phổ Raman GO MCSGO10% (gọi GOM) GO TCS-GO10% (gọi GOT) ta dễ dàng thấy cường độ mũi D giảm so với GO ban đầu Một cách rõ ràng tỉ lệ ID/G GOT nhỏ nhất, GOM lớn GO (Bảng 2) Đây phát đặc biệt chứng tỏ chitosan có khả khử phần GO cấu trúc chitosan có tâm khử C-OH C-NH2 [13] Kết phân tích nhiệt vi sai (DSC) Dựa vào giản đồ DSC chitosan (Hình 9) cho thấy mũi thu nhiệt rộng quét nhiệt lần mũi nhỏ khoảng 216oC Trong giản đồ DSC quét nhiệt lần xuất mũi nhỏ 216oC Điều chứng tỏ mũi hấp thu lần thứ trình giải hấp nước cấu trúc chitosan mũi nhỏ hấp thu lần trình tái xếp lại cấu trúc chitosan Do chitosan một polyme có độ kết tinh cao (được chứng minh thông qua giản đồ XRD), nên Tg chitosan khó phát giản đồ DSC Như biết chitosan polysaccharide nên Tg phụ thuộc lớn vào hàm lượng ẩm mẫu nên quét lần xuất mũi giải hấp nước cấu trúc điều hợp lý ISBN: 978-604-82-1375-6 180 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Hình Giản đồ DSC chitosan thô (CS1- quét nhiệt lần 1, CS2- quét nhiệt lần 2) Hình 10 Giản đồ DSC CSG11 (CSG11-1- quét nhiệt lần 1, CSG11-2- quét nhiệt lần 2) Hình 11 Giản đồ DSC MCS_GO 10% (MCS_GO 10% 1- quét nhiệt lần 1, MCS_GO 10% - quét nhiệt lần 2) Hình 12 Giản đồ DSC TCS_GO 10% (TCS_GO 10% 1quét nhiệt lần 1, TCS_GO 10% 2- quét nhiệt lần 2) Theo trình phân tích giản đồ XRD chitosan (CS) có cấu trúc kết tinh mẫu chitosan tan nước (CSG11) lại dạng vô định hình nên cấu trúc mềm dẻo, ta dễ dàng nhận biết Tg CSG11 (Tg=1880C) (Hình 10) Ngoài ra, giản đồ DSC CSG11 quét lần xuất mũi rộng thu nhiệt, giải thích trình giải hấp nước cấu trúc Tiếp theo xuất mũi tỏa nhiệt mũi thu nhiệt lân cận Mũi tỏa nhiêt giải thích trình tái xếp cấu trúc tạo liên kết hydrogen cấu trúc liền sau trình thu nhiệt nhằm giải phóng ứng suất nội, duỗi mạch chuẩn bị cho trình phân hủy khoảng 250oC Hiện tượng ghi nhận rõ nghiên cứu tác giả Danxia Bi thông qua kết hợp DSC DMTA Ngoài ra, lần quét thứ xuất mũi Tg mà hoàn toàn không xuất mũi thu nhiệt khác [14] Nguyên nhân nước loại bỏ lần quét đầu tiên, nên mũi hấp thu giải phóng nước không xuất lần quét thứ Sau quét lần mẫu hạ nhiệt nhanh (100oC/phút) nhiệt độ ban đầu nên mạch polyme không kịp xếp lại, lúc mạch trạng thái ―thoải mái, tự do‖ hoàn toàn, mà không xuất lại mũi thu nhiệt khoảng 220oC lần quét thứ Tương tự, giản đồ DSC MCS-GO10% có dấu hiệu tương tự Tg lần quét thứ cao so với CSG11 khoảng 2oC Ở lần quét thứ ta thấy trình tỏa nhiệt xảy ra, từ cho thấy trình tái xếp cấu trúc sau Tg gần không thực được, nguyên nhân GO ―chèn‖ vào mạch chitosan Đối với mẫu TCS-GO 10% (đã nung) thấy giản đồ quét lần tương tự Điều chứng tỏ sau nung, có trình khâu mạng xảy làm cho cấu trúc compozite trở nên chặt chẽ nước hấp phụ vào cấu trúc trình tái xếp lại sau Tg Ta nhận thấy Tg không tăng so với trước nung Điều chứng tỏ có trình khâu mạng xảy trình tạo liên kết thưa thớt, không dày đặc nhựa nhiệt rắn thông thường ISBN: 978-604-82-1375-6 181 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Kết phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) Hình 13 Giản đồ TGA GO, CSG11 mẫu compozit Hình 14 Giản đồ DTG GO, CSG11 mẫu compozit Nhìn vào giản đồ DTG (Hình 14) ta chia giản đồ thành vùng Khoảng nhiệt độ từ 50-200oC, vùng giải phóng nước hấp thu vào mẫu Từ 200-300oC vùng phân hủy thứ chitosan, khối lượng giảm khoảng 30-40% Theo nghiên cứu trước vùng phân hủy nhóm chức amin, acetamit nhóm hydroxyl mạch chitosan Nhiệt độ nằm khoảng 300-400oC vùng phân hủy thứ chitosan, giảm khoảng 10% khối lượng, trình phân hủy nhóm chức sót lại Và vùng cuối nằm khoảng 400-700oC vùng cắt mạch chính, trình giảm cấp chitosan Hình 13 cho thấy mẫu compozite trước nung sau nung có khả chịu nhiệt tốt so với mẫu CSG11 ban đầu Tuy nhiên hầu hết mẫu compozite khác biệt rõ rệt khả chịu nhiệt Khi xét lượng tro lại mẫu compozite trước nung sau nung gần không thay đổi nhiều theo quy luật Như ta thấy giản đồ TGA CSG11 có hàm lượng tro lại lớn (khoảng 30%) thân GO bị phân hủy nhiệt phần trình phân tích TGA, lý kiểm soát hàm lượng tro cuối mẫu (vì hàm lượng tro cuối 700oC phụ thuộc vào lượng tro chitosan GO mẫu compozite có tính đến tương tác hai pha) Đặc biệt mẫu GO sau nung (TCS-GO 10%) có khả chịu nhiệt vượt trội Kết khảo sát sơ trình phân rã dung môi Hình 15 Hình ảnh sau ngày khảo sát phân rã mẫu compozite trước sau nung: a/ HCl b/ H2O Thông qua Hình 15 ta thấy trình phân rã mẫu sau nung hoàn toàn không xảy Điều lần khẳng định lại có trình tạo liên kết ngang với epoxy xay sau nung Đồng thời khẳng định khả ứng dụng vật liệu compozit chitosan/GO tương lai KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu biến tính thành công chitosan tan nước với môi trường sau hòa tan có pH=6-7 Đồng thời chế tạo vật liệu compozit chitosan/GO với tương tác hóa học hai pha Quá trình chứng minh thông qua phương pháp phân tích XRD, TGA, FTIR, DSC, Raman phương pháp kiểm ISBN: 978-604-82-1375-6 182 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM tra sơ khả phân rã dung môi Kết cho thấy trình biến tính chuyển chitosan từ dạng kết tinh sang dạng vô định hình, chitosan tan nước có khả biến tính tách bóc GO, có khả mở vòng epoxy GO tạo liên kết ngang, khả chịu nhiệt mẫu compozit 10% GO sau khâu mạng tăng vượt trội Mẫu compozit sau nung chịu ảnh hưởng trình hút ẩm lên Tg Sản phẩm tạo thành có khả ứng dụng rộng so với chitosan ban đầu, đáp ứng yêu cầu lý, chịu nhiệt, chống hút ẩm Lời cảm ơn: Nhóm nghiên cứu gởi lời cám ơn đến phòng thí nghiệm Hóa Lý Ứng Dụng, Khoa Hóa phòng thí nghiệm sở, Khoa Khoa Học Vật Liệu tạo điều kiện tốt cho việc thực phân tích mẫu MODIFIED CHITOSAN BY GUANIDINE HYDROCHLORIDE AND FABRICATION GRAPHENE OXIDE CROSS-LINKED CHITOSAN COMPOSITE ABSTRACT Applicability of chitosan (CS) in the biomedical field has been multiple attention in recent years Besides, graphene oxide (GO) was the new age material with more potential applications Chitosan/graphene oxid (CS / GO) composite was created to improve on characteristics, specifically chitosan to increase biological activity for GO and GO increased mechanical properties for chitosan In this study, we approach towards modified chitosan by Guanidine hydrochloride (GuHCl) formed watersoluble chitosan (pH = 5-7) Water-soluble chitosan influenced intercalation and part of reduction GO This was proven by X-ray diffractometry (XRD) and Raman spectroscopy Under the effect of o temperature (120 C), amino groups on chitosan performed epoxy ring-opening reaction on GO, which the cross-linking between GO and chitosan been demonstrated by Fourier transform infrared (FTIR) and water-resistant In addition, the thermal properties of chitosan / GO composite network also surveyed through Thermal gravity analysis (TGA) and Differential scanning calorimeter (DSC) Keywords: graphene, chitosan/GO, graphite oxide TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Majeti N.V Ravi Kumar (2000), A review of chitin and chitosan applications Reactive and Functional Polymer, 46(1), 1-27 [2] Marguerite Rinaudo (2006), Chitin and chitosan: Properties and application Progress in Polymer Science, 31(7), 603-632 [3] C.K.S Pillai, Willi Paul, Chandra P Sharma (2009), Chitin and chitosan polymers: Chemistry, solubility and fiber formation Progress in Polymer Science, 34(7), 641-678 [4] Hummers W and R Offeman (1958), Preparation of Graphitic Oxit J Am Chem Soc., 80(6), 13391339 [5] Yanwu Zhu , S.M., Weiwei Cai , Xuesong Li , Ji Won Suk , Jeffrey R Potts , and R.S Ruoff (2010), Graphen and Graphen Oxit: Synthesis, Properties, and Applications Advanced Materials, 22(35), 3906– 3924 [6] Daniel R Dreyer, Christopher W Bielawski and Rodney S Ruoff (2010), The chemistry of graphen oxit, Chem Soc Rev, 39, 228–240 [7] Lu Shao, Xiaojing Chang, Yongling Zhang, Yifeng Huang, Yuhuan Yao, Zhanhu Guoc (2013), Graphen oxit cross-linked chitosan nanocompozit membrane Applied Surface Science, 280(1), 989– 992 [8] Qiang Yang,Xuejun Pan, Kimmy Clarke and Kecheng Li (2012), Covalent Functionalization of Graphen with Polysaccharides, Ind Eng Chem Res 2012, 51, 310–317 [9] Karina Bustos-Ramírez, Ana L Martínez-Hernández, Gonzalo Martínez-Barrera 1, Miguel de Icaza, Víctor M Castaño and Carlos Velasco-Santos (2013), Covalently Bonded Chitosan on Graphen Oxit via Redox Reaction, Materials, 6(3), 911-926 [10] J Brugnerotto, J Lizardi, F.M Goycoolea, W ArguÈelles-Monal, J DesbrieÁres,M Rinaudo (2001), An infrared investigation in relation with chitin and chitosan characterization Polyme, 42(8), 3569-3580 [11] Ferrari, A.C (2007), Raman spectroscopy of graphen and graphit: Disorder, electron–phonon coupling, doping and nonadiabatic effects Solid State Communications, 143(1-2), 47-57 [12] A C Ferrari, J C Meyer, V Scardaci, C Casiraghi, M Lazzeri, F Mauri, S Piscanec, D Jiang, K S Novoselov, S Roth, and A K Geim (2006), Raman Spectrum of Graphen and Graphen Layers Physical Review Letters, 97, 187401 [13] Daniel R Dreyer, Shanthi Murali, Yanwu Zhu, Rodney S Ruoff and Christopher W Bielaw (2011), Reduction of graphit oxit using alcohols J Mater Chem, 21, 3443-3447 ISBN: 978-604-82-1375-6 183 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM [14] Yanming Dong, Yonghong Ruan, Hulwu Wang, Yaging Zhao, Danxia Bi (2011), Studies on Glas Transition Temperature of Chitosan with Four Techniques, Inc J Appl Polym Sci, 93, 1553-1558 [15] Judson Hwang Wong Shyh Long (2013), Synthesis and characterisation of chitosan from shrimp shells A project report submitted in partial fulfilment of the requirements for the award of Bachelor of Engineering (Hons.) Materials and Manufacturing Engineering, 27-30 ISBN: 978-604-82-1375-6 184 [...]... 978-604-82-1375-6 11 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-O-1.3 TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO AG VÀ TIO2:AG NHẰM ỨNG DỤNG DIỆT KHUẨN Huỳnh Nguyễn Thanh Luận(1), Huỳnh Chí Cƣờng(2), Lâm Quang Vinh(2), Hà Thúc Chí Nhân(1), Lê Văn Hiếu(1) (1) Khoa Khoa học vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (2) Khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học tự... 31 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-O-1.6 CHẾ TẠO SỨ ZIRCONIA PHA TẠP YTTRIA BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PHA RẮN NHẰM ỨNG DỤNG TRONG NHA KHOA Nguyễn Bá Ngọc Linh(1), Nguyễn Thái Bình(1), Hồng Văn Dũng(2), Lê Văn Hiếu(1), Trần Thị Thanh Vân(1) (1) Khoa Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG- HCM (2) Phòng Thí nghiệm Vật liệu. .. 646-664 ISBN: 978-604-82-1375-6 19 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-O-1.4 CHẾ TẠO MÀNG MỎNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT ƠXÍT KẼM CĨ ĐỘ LINH ĐỘNG ĐIỆN TỬ CAO BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC TRONG HỖN HỢP KHÍ ARGON VÀ HYĐRƠ Đinh Thị Đức Hạnh, Hồng Văn Dũng, Trần Cao Vinh PTN Vật Liệu Kỹ Thuật Cao, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: dtdhanh@hcmus.edu.vn... tăng sinh trên bề mặt vật liệu tạo thành màng sinh học Màng sinh học này cũng có chức năng ni dưỡng và bảo vệ các vi khuẩn hay nấm mốc [1,2] Để loại bỏ màng sinh học nhiễm khuẩn trên bề mặt vật liệu, phương pháp thường dùng là tẩy rửa vật lý, nhưng khơng có hiệu quả tốt Sau khi tẩy rửa vài giờ, các chất bẩn lại bám trên vật liệu Nhằm khắc phục điều này, chúng ta cần chế tạo vật liệu có khả năng tự kháng... tetragonal sang monoclinic Kết quả này cho thấy vật liệu tạo được có khả năng giảm được sự lão hóa Độ cứng của vật liệu có giá trị khoảng 10-12GPa Các kết quả bước đầu cho thấy đây là vật liệu triển vọng có thể ứng dụng vào nha khoa Lời cám ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của cán bộ Phòng Thí nghiệm Vật liệu kỹ thuật cao, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM ISBN: 978-604-82-1375-6... ngun khối lượng Kết quả này cho phép kết luận vật liệu chế tạo được gần như khơng thấm nước Khảo sát đặc tính cơ học: độ cứng Vickers Độ cứng Vickers của các khối ceramic được đo trên hệ Vickers hardness tester VHT 2 Kết quả đo độ cứng được thể hiện ở bảng và hình 6 ISBN: 978-604-82-1375-6 35 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Bảng 3.8 Kết quả độ... dụng vào các lĩnh vực y học, cơng nghệ mơi trường cũng như trong đời sống với vai trò là các tác nhân kháng khuẩn, thì cần phải thực hiện thêm trong các nghiên cứu tiếp theo về việc khảo sát thời hạn diệt khuẩn cũng như khả năng bị giải ly của hỗn hợp TiO2:Ag ra khỏi vật liệu nền ISBN: 978-604-82-1375-6 18 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM SYNTHESIS... and 100 ISBN: 978-604-82-1375-6 27 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM ppm, respectively Additionally, the change in the concentration of RB198 was confirmed by UV–vis spectra Figure 4 showed the adsorption band of RB198 at 625 nm was decreased with increase in illumination time and the disappearance of adsorption band was observed after 15 min Figure... RB198 was confirmed by UV–vis spectra Figure 6 showed the adsorption band of RB198 at 625 nm was decreased with increase in illumination time and the disappearance of adsorption band was observed after 15 min at concentration of 50 ppm and pH 5.5 ISBN: 978-604-82-1375-6 28 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Figure 6 The change in absorption spectra... cho thấy hiệu ứng quang xúc tác (diệt khuẩn, tự làm sạch) của TiO2 trong vùng ánh sáng khả kiến sẽ được nâng cao khi có mặt của nano Ag trong cấu trúc vật liệu ISBN: 978-604-82-1375-6 15 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Ag:TiO2 (1.0%) TiO2 10 TiO2 0,5 1,0 1,5 2,0 8 h  6 8 % % % % 4 2 Eg=3.12 eV 0 1.5 2.5 3.0 Eg=3.32 eV 3.5 4.0 4.5 h  h  2.0 ...TỒN VĂN BÁO CÁO NĨI ORAL Tiểu ban KHOA HỌC VẬT LIỆU Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM IX-O-1.1 TỔNG HỢP... Vinh(2), Hà Thúc Chí Nhân(1), Lê Văn Hiếu(1) (1) Khoa Khoa học vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (2) Khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM Email:... Phòng Thí nghiệm Vật liệu kỹ thuật cao, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM ISBN: 978-604-82-1375-6 36 Báo cáo tồn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM