Nghiên cứu tổng hợp xanh keo Nano đồng và khả năng kháng nấm hồng trên cây cao su

1 Header Page of 166 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Trong năm gần đây, hạt nano kim loại thu hút nhiều quan tâm tính chất đặc biệt quang học, điện, từ, hóa học từ hiệu ứng bề mặt kích thước nhỏ chúng [19-26] Trong hạt nano kim loại, Nano Đồng (Cu) ý khả dẫn điện nhiệt [26], tính chất từ, quang học hoạt tính xúc tác [20]… Với tính chất nên nano Cu có nhiều khả ứng dụng lĩnh vực như: sử dụng làm chất gia cường công nghệ polymer [25], keo hay lớp phủ kim loại [20], công nghiệp điện, điện tử [22], xúc tác, quang học [24,25], hay lĩnh vực sinh học - y học hoạt tính diệt khuẩn mạnh [27]… Nhiều phương pháp tổng hợp nano Cu áp dụng công bố như: phương pháp khử muối kim loại có hỗ trợ vi sóng [19], phương pháp hóa ướt [20], phương pháp siêu tới hạn [21], khử sóng siêu âm [23], phương pháp khử nhiệt [28], khử điện hóa [30] Ngoài theo tài liệu tham khảo nano Cu tổng hợp phương pháp: ăn mòn laser, phương pháp polyol, phương pháp bốc bay, khử phóng xạ [19-23] Bệnh nấm hồng gây loài nấm ký sinh có tên khoa học Corticium salmonicolor Bệnh đặt tên theo màu hồng nhạt cành nhánh cao su bị bệnh với lớp vỏ phát triển sợi nấm mạng nhện Đây loại bệnh gây hại nguy hiểm cho thân cao su, hủy hoại nhiều cành nhánh chính, đặc biệt từ đến năm tuổi Polyvinyl pyrrolidone (PVP) sử dụng để tạo nanocompozit tính công nghệ thuận lợi như: dễ gia công, hay hệ số truyền cao (high transmittance) PVP biết tới chất ổn định tốt (good stabilizer) hạt kim loại nhỏ, Footer Page of 166 Header Page of 166 có tác dụng bảo vệ ngăn ngừa kết tụ lắng đọng (agglomeration and precipitation) hạt.[33] Đề tài nhằm tìm quy trình công nghệ ổn định tạo dung dịch nano Cu có khả kháng nấm hồng Kết tảng cho việc nghiên cứu làm thuốc bảo vệ thực vật trị bệnh nấm hồng cao su Cơ sở khoa học đề tài: Đề tài tiến hành dựa kết nghiên cứu tổng hợp nano đồng thử nghiệm hiệu lực diệt vi khuẩn, nấm bệnh chúng công trình công bố Hiện nay, nano đồng chế tạo nhiều phương pháp, tổng hợp môi trường thân thiện hướng có khả ứng dụng cao, không độc hại Mục tiêu đề tài: Bằng phương pháp khử nhiệt CuC2O4 môi trường glycerin, chất bảo vệ polyvinyl pyrrolidon (PVP), nghiên cứu quy trình tổng hợp hạt dung dịch keo nano đồng, tính chất hóa lý đặc thù vật liệu, khả kháng nấm hồng Nội dung nghiên cứu: Nội dung đề tài bao gồm: - Bằng phương pháp khử nhiệt xây dựng quy trình tổng hợp nano Cu môi trường glycerin, chất bảo vệ PVP - Nghiên cứu tính chất hóa lý vật liệu: tính chất quang học, cấu trúc, kích thước phân bố hạt nano đồng, khả kháng nấm hồng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết luận án sở khoa học cho nghiên cứu việc chế tạo hạt nano kim loại phương pháp khử nhiệt Các kết luận án sở cho nghiên cứu ứng dụng nano đồng làm thuốc bảo vệ thực vật trị bệnh nấm hồng cho cao su Footer Page of 166 Header Page of 166 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan công nghệ nano: 1.1.1 Khái niệm đời công nghệ nano: Thuật ngữ công nghệ nano (nanotechnology) xuất từ năm 70 kỷ 20, liên quan đến công nghệ chế tạo cấu trúc vi hình mạch vi điện tử Độ xác đòi hỏi cao từ 0,1nm đến 100 nm, tức phải xác đến lớp nguyên tử, phân tử Mặt khác trình vi hình hóa linh kiện đòi hỏi người ta phải nghiên cứu lớp mỏng có bề dày cỡ nm, sợi mảnh có bề ngang cỡ nm, hạt có đường kính cỡ nm Phát hàng loạt tượng, tính chất mẻ, ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác để hình thành chuyên ngành có gắn thêm chữ nano Hơn nữa, việc nghiên cứu quy trình sống xảy tế bào cho thấy sản xuất chất cho sống protein, thực việc lắp ráp vô tinh vi, đơn vị phân tử với mà thành, tức phạm vi công nghệ nano 1.1.2 Cơ sở khoa học công nghệ nano: Khoa học nano nghiên cứu vấn đề vật lý học, hóa học, sinh học cấu trúc nano Dựa kết khoa học nano đến nghiên cứu ứng dụng cấu trúc nano Công nghệ nano dựa sở khoa học chủ yếu sau: - Hiệu ứng kích thước lượng tử: Các hệ bán dẫn thấp chiều hệ có kích thước theo một, hai, hay ba chiều so sánh với bước sóng De Broglie kích thước tinh thể Trong hệ này, kích thước (như điện tử, lỗ trống, exciton) chịu ảnh hưởng giam giữ lượng tử chuyển động bị giới hạn dọc theo trục giam giữ Hiệu ứng giam giữ lượng tử quan sát thông qua dịch đỉnh phía sóng xanh phổ hấp thụ với giảm kích thước hạt Khi kích thước hạt giảm tới gần bán kính Bohn exciton, có thay đổi mạnh mẽ cấu trúc điện tử tính chất vật lý Footer Page of 166 Header Page of 166 - Hiệu ứng bề mặt: Các cấu trúc nano có kích thước theo chiều nhỏ nên chúng có diện tích bề mặt đơn vị thể tích lớn Hiệu ứng bề mặt thường liên quan đến trình thụ động hóa bề mặt, trạng thái xạ bề mặt sức căng bề mặt vật liệu Một số tính chất đặc biệt vật liệu cấu trúc nano có nguyên nhân tương tác điện – từ chúng qua lớp bề mặt hạt nano cạnh Lực tương tác nhiều trường hợp lớn lực tương tác Van der Waals Bảng 1.1: Diện tích bề mặt hạt cầu thay đổi theo kích thước hạt Ở giả thiết khối lượng riêng hạt cầu g/cm3 Đường kính Diện tích/g (cm2) cm cm2 mm 30 cm2 100 μm 300 cm2 10 μm 3000 cm2 μm m2 100 nm 30 m2 10 nm 300 m2 nm 300 m2 - Hiệu ứng kích thước: Các đại lượng vật lý thường đặc trưng số đại lượng vật lý không đổi, ví dụ độ dẫn điện kim loại, nhiệt độ nóng chảy, từ độ bão hòa vật liệu sắt từ… Nhưng đại lượng đặc trưng không đổi kích thước vật liệu vật liệu đủ lớn thang nano Khi giảm kích thước vật liệu xuống thang nano, tức vật liệu trở thành cấu trúc nano đại lượng đại lượng đặc trưng nói không bất biến nữa, ngược lại chúng thay đổi theo kích thước gọi hiệu ứng kích thước Sự giảm theo kích thước giải thích vai trò tán xạ điện tử bề mặt tăng bề dày lớp nano giảm 1.1.3 Ý nghĩa khoa học nano công nghệ nano: Footer Page of 166 Header Page of 166 Khoa học công nghệ nano có ý nghĩa quan trọng hấp dẫn lý sau đây: - Tương tác nguyên tử điện tử vật liệu bị ảnh hưởng biến đổi phạm vi thang nano Do đó, làm thay đổi cấu hình thang nano vật liệu ta “điều khiển” tính chất vật liệu theo ý muốn mà thay đổi thành phần hóa học Ví dụ thay đổi kích thước hạt nano làm cho chúng đổi màu ánh sáng phát thay đổi hạt nano từ tính để chúng trở thành hạt đomen tính chất từ thay đổi hẳn - Vật liệu nano có diện tích mặt cao nên chúng lý tưởng để dùng vào chức xúc tác cho hệ phản ứng hóa học, hấp phụ, nhả thuốc chữa bệnh từ từ thể, lưu trữ lượng liệu pháp thẩm mỹ - Vật liệu có chứa cấu trúc nano cứng hơn, lại bền so với vật liệu mà không hàm chứa cấu trúc nano Các hạt nano phân tán thích hợp tạo vật liệu compozit siêu cứng - Tốc độ tương tác truyền tín hiệu cấu trúc nano nhanh cấu trúc micro nhiều sử dụng tính chất siêu việt để chế tạo hệ thống nhanh với hiệu sử dụng lượng cao - Vì hệ sinh học có tổ chức vật chất thang nano, nên phận nhân tạo dùng tế bào có tổ chức cấu trúc nano bắt chước tự nhiên chúng dễ tương hợp sinh học Điều quan trọng cho việc bảo vệ sức khỏe 1.2 Giới thiệu hạt nano kim loại – Hệ keo: 1.2.1 Các hạt nano kim loại – Hệ keo: Các hạt nano kim loại biết đến từ lâu Người ta tìm thấy hạt kim loại vàng bạc thủy tinh từ 2000 năm trước dạng hạt nano Chúng sử dụng làm chất tạo mầu, thường dùng cửa kính nhà thờ Năm 1831, Michael Faraday nghiên cứu chứng minh màu sắc đặc biệt Footer Page of 166 Header Page of 166 hạt kim loại kích thước nhỏ chúng trạng thái cấu trúc chúng mang lại Hệ keo hệ phân tán mà pha phân tán bao gồm hạt có kích thước từ 10-9 ÷ 10-7m Hệ keo trạng thi phân tán chất khơng phải chất Như chất tồn trạng thái phân tán keo, tạo điều kiện thích hợp Để phân loại hệ keo, người ta thường dựa vào độ phân tán để phân loại cách quát Ngoài ra, theo trạng thi tập hợp môi trường phân tán người ta phân thành keo lỏng, keo rắn, keo khí Theo tương tác với môi trường, người ta phân thành keo kị lỏng, keo ưa lỏng… Theo nghiên cứu hóa keo người ta phân hệ thành sol, gel Sol hệ phân tán hạt keo tương tác liên hệ chúng với Gel hệ mà hạt có tương tác ràng buộc chúng liên hệ 1.2.2 Hạt nano kim loại:[24] Hạt nano kim loại phân chia theo tiêu chuẩn: - Hạt nano (nanoparticle): vật liệu với hay nhiều chiều kích thước nano mét - Tỉ lệ nano (nanoscale): vật liệu với hay nhiều chiều kích thước 100nm hay nhỏ Đây thống với giới hạn sử dụng hệ thống khoa học, có vài mức độ chưa rõ ràng liên quan tới giới hạn kích thước cao Các hạt vật liệu với mức độ kích cỡ nhỏ 1µm, chí tới vài µm coi “nano”, nhiên điều không phổ biến với gia tăng chuẩn hóa khoa học nano 1.2.2.1 Tính chất: Những tính chất hạt nano xuất hệ nguyên lý giam cầm lượng tử cân xứng cao bề mặt nguyên tử - điều phụ thuộc trực tiếp Footer Page of 166 Header Page of 166 vào kích thước hạt nano Sự điều chỉnh kích thước hạt nano dẫn tới thay đổi tính chất hạt, nguyên nhân chủ đề nhiều nghiên cứu Không giống với vật liệu khối có tính chất vật lý không thay đổi theo khối lượng, hạt nano cho thấy khả thay đổi tính chất điện, từ quang học theo đường kính hạt Sự xuất hiệu ứng mức lượng không giống hạt nhỏ vật liệu khối, riêng rẽ, hiệu ứng giam cầm điện tử Những tính chất vật lý hạt nano xác định kích thước hạt Tỉ lệ Micro Vật liệu khối Tỉ lệ nano Tỉ lệ Nguyên tử/Phân tử Đám hạt Đám hạt nguyên tử Kim loại kim loại cách điện phân tử Hình 1.1: Sự mở rộng khe dải mức lượng nguyên tử với gia tăng kích thước Mức lượng Fermi (EF) mức lượng đầy cao hệ thống trạng thái đáy Khe dải (Eg) hệ thống khe lượng trạng thái lượng cao thấp Trong hệ thống này, từ nguyên tử vật liệu khối, dàn trải lượng định mức độ choàng lên qũy Footer Page of 166 Header Page of 166 đạo (orbital) điện tử Điều kết hợp phân tử để hình thành orbital phân tử, xa để mở rộng cấu trúc dải, kim loại hay bán dẫn Giá trị Eg tương ứng với EF tách số electron tự cấu trúc dải mở rộng Với vật liệu khối, số electron tự cấu trúc dải số nguyên tử khối vật liệu Điều dẫn đến Eg nhỏ, quan sát nhiệt độ thấp Dưới nhiệt độ này, electron tự kim loại dễ dàng nhảy lên trạng thái lượng cao tự di chuyển cấu trúc Trong vật liệu bán dẫn, số electron tự đáng kể so với số nguyên tử Điều dẫn tới Eg cao nhiệt độ thường Như có nghĩa bán dẫn electron không di chuyển tự do, dẫn điện, nguồn lượng kích thích Mức lượng điện tử trung bình (khe Kubo) tính: Trong đó: - δ khe Kubo - EF mức lượng Fermi vật liệu khối - n tổng số electron hóa trị hạt Ví dụ: hạt nano Ag với đường kính 3nm khoảng 1000 nguyên tử (tương ứng với 1000 electron hóa trị) có giá trị δ khoảng ÷ 10meV Nếu lượng nhiệt kT thấp khe Kubo hạt nano giống với kim loại tự nhiên, kT hạ xuống khe Kubo, trở thành phi kim loại Tại nhiệt độ thường, kT có giá trị khoảng 26 meV, hạt nano Ag cỡ 3nm biểu tính chất kim loại Tuy nhiên, kích cỡ hạt nano giảm đi, hay nhiệt độ thấp hạt nano thể tính chất phi kim loại Sử dụng học thuyết này, mức lượng Fermi kim loại Ag 5,5 eV, hạt nano Ag tính chất kim loại có 280 nguyên tử nhiệt độ Footer Page of 166 Header Page of 166 phòng Vì khe Kubo hạt nano, tính chất dẫn điện, nhạy từ (magnetic susceptibility) thể qua hiệu ứng kích thước lượng tử Những hiệu ứng dẫn tới khả ứng dụng hạt nano lĩnh vực xúc tác, quang học hay y học 1.2.2.2 Xúc tác: Sự hiệu vật liệu sử dụng xúc tác mong đợi tốt hạt nano so với chất rắn theo học thuyết thông thường Đây điều đơn giản hạt nano có lượng nguyên tử lớn hoạt động bề mặt so với hạt lớn Hình 1.2: Sự phân bố nguyên tử bề mặt so với tổng nguyên tử có hạt Hạt nano có cấu trúc chặt chẽ kích thước nguyên tử mà lượng lớn khác thường nguyên tử có bề mặt Có thể đánh giá tập trung công thức: Trong đó: Ps tỉ số số nguyên tử bề mặt tổng số nguyên tử (N) hạt vật liệu Footer Page of 166 Header Page 10 of 166 10 Một hạt nano với 13 nguyên tử cấu hình lớp vỏ có tới 12 nguyên tử bề mặt phía Hạt nano Ag 3nm có chứa khoảng 1000 nguyên tử có khoảng 40% tổng số nguyên tử bề mặt Hạt có đường kính 150nm chứa khoảng 107 nguyên tử có khoảng 1% nguyên tử bề mặt Từ hiệu ứng bề mặt này, có thay đổi khả phản ứng hạt nano từ hiệu ứng giam cầm lượng tử Từ thay đổi cấu trúc điện tử làm tăng hoạt tính xúc tác cách đặc biệt hạt nano mà khác nhiều so với hiệu ứng vật liệu khối Phổ quang học cấu trúc điện tử đám kim loại nhỏ khoảng 5nm so với vật liệu khối Một lượng nhỏ nguyên tử kéo theo kết thành lập dải electron với phạm vi electron hóa trị lớn hơn, vùng nhỏ dải hóa trị Sự biến đổi lượng cấu trúc điện tử phát độ cong bề mặt hạt nano kim loại làm tăng độ co bóp hàng rào so với vật liệu khối Thật vậy, số hàng rào nhỏ nguyên nhân làm thay đổi trung tâm dải d tới lượng cao hơn, làm tăng khả phản ứng bề mặt chất bị hút bám Có gia tăng số cạnh góc hàng rào kim loại điều làm cho phản ứng khác so với bề mặt phẳng kim loại Sự gia tăng phản ứng vị trí xếp hụt hạt lớn, định mức độ lớn hoạt tính xúc tác vật liệu, tập trung thấp Những hạt nano dãy lớn chuyển tiếp kim loại oxit kim loại tìm thấy hoạt tính xúc tác phụ thuộc kích thước hạt, điều nghiên cứu mạnh mẽ Hình dạng, ổn định xếp hạt chứng minh có ảnh hưởng tới hoạt tính xúc tác đề tài nhiều nghiên cứu Trong ứng dụng cụ thể hạt nano, hoạt tính xúc tác cần đến chất phù hợp để ổn định, bảo vệ, ngăn ngừa kết tụ thu hồi lại Hiện có nhiều quan tâm việc tìm kiếm phương pháp có hiệu để Footer Page 10 of 166 36 Header Page 36 of 166 2.2.3 Quy trình thử nghiệm kháng nấm hồng: • Chuẩn bị giống gốc Nấm Corticium salmonicolor phân lập từ vỏ cao su bị bệnh nấm hồng để thu đơn nấm môi trường Potato Dextrose Agar (PDA) theo qui trình phân lập, nuôi cấy nấm Thu thập mẫu bệnh Xử lý mẫu bệnh Phân lập Nuôi cấy Giống nấm Từ ống nghiệm giữ thạch nghiêng, chủng nấm bệnh nuôi cấy đĩa petri chứa môi trường PDA Cấy tơ nấm điểm thạch, để nhiệt độ phòng cho nấm mọc lan tỏa đĩa thạch • Chuẩn bị môi trường dung dịch nano đồng để thử nghiệm Dung dịch nano đồng thử nghiệm lọc vô khuẩn qua màng lọc millipore (kích thước lỗ 0,45 μm), sau hút lượng dung dịch nano đồng cần khảo sát vào đĩa petri vô trùng thêm 25 ml môi trường nuôi cấy PDA chưa đông (đã hấp khử trùng thiết bị autoclave để nguội khoảng 40oC) Sau khuyếch tán dung dịch nano đồng vào môi trường nuôi cấy để nguội Footer Page 36 of 166 37 Header Page 37 of 166 • Phương pháp thử in vitro Dùng que cấy hình thước thợ khử trùng đèn cồn lấy tơ nấm sinh trưởng môi trường PDA (giống gốc), đem cấy vào đĩa môi trường chứa dung dịch nano đồng nồng độ cần khảo sát Tất mẫu đối chứng (ĐC) thay dung dịch nano đồng nước cất vô trùng Mỗi thí nghiệm lặp lại lần Ủ đĩa cấy nấm nhiệt độ phòng Theo dõi đường kính sinh trưởng tơ nấm theo dạng tỏa tròn (mm) khoảng thời gian xác định sau ngày, ngày, ngày • Tính kết Từ liệu trung bình đường kính tơ nấm (mm), tính phần trăm ức chế sinh trưởng theo công thức: % ức chế sinh trưởng = DK1 − DK ×100 DK1 Trong đó: DK1 đường kính tơ nấm trung bình lô đối chứng DK2 đường kính tơ nấm trung bình lô thí nghiệm • Xử lý kết rút kết luận 2.3 Các thiết bị phân tích vật liệu: 2.3.1 Máy quang phổ hấp thu (UV – vis): Khi tiến hành đo mẫu máy quang phổ hấp thu cho dạng phổ có chiều cao mũi xác định tương ứng với chất khác Các hạt nano Cu cho dải hấp thu bước sóng ánh sáng khoảng 570 ÷ 650nm, từ kết phổ UV – vis cho phép ta dự đoán khả tổng hợp đuợc nano Cu, từ đưa hiệu chỉnh cần thiết cho quy trình tổng hợp 2.3.2 Nhiễu xạ tia X (XRD): XRD cho ta biết có mặt hay mặt tinh thể nano Cu (định tính pha tinh thể) Mỗi pha gồm loại ô mạng chụp nhiễu xạ tia X cho hệ vạch đặc trưng Từ kết so sánh với phổ chuẩn kết luận thành phần Footer Page 37 of 166 Header Page 38 of 166 38 pha có mẫu Trong đề tài XRD để chứng minh có diện hạt nano Cu sản phẩm chưa 2.3.3 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM): Nguyên tắc truyền sáng thiết bị giống kính hiển vi quang học truyền qua, ngoại trừ việc sử dụng xạ điện tử thay cho xạ khả kiến Kính hiển vi điện tử truyền qua có khả xác định xác kích thước, hình dáng hay phân bố hạt nano Cu tạo thành nhờ có độ phân giải tốt vào khoảng từ 0.1 ÷ 1nm Footer Page 38 of 166 39 Header Page 39 of 166 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết tổng hợp đồng oxalat: Đồng oxalat hình thành theo phản ứng: CuSO4 + H2C2O4 → CuC2O4 + H2SO4 Đồng oxalat phân tích XRD cho kết sau: Hình 3.1 Phổ XRD mẫu đồng oxalat Kết nhận từ giản đồ nhiễu xạ tia X (Hình 3.1) mẫu đồng oxalat chế tạo cho dãy đỉnh phổ hoàn toàn phù hợp với dãy đỉnh phổ mẫu đồng oxalat chuẩn thư viện phổ máy nhiễu xạ tia X D8 Advance Điều cho thấy mẫu đồng oxalat điều chế có độ tinh khiết cao 3.2 Kết chụp phổ UV – vis : Footer Page 39 of 166 40 Header Page 40 of 166 3.2.1 Phổ UV – vis dung dịch nano Cu sau trình tổng hợp theo nhiệt độ: Quá trình tổng hợp nano Cu thực với giá trị nhiệt độ khoảng 240oC Đây giá trị nhiệt nhiệt độ bắt đầu xảy phản ứng phân hủy đồng oxalat [6] Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới trình tổng hợp nano Cu thực theo bảng số liệu sau: Bảng 3.1: Số liệu tổng hợp nano Cu theo nhiệt độ Tên Glycerin CuC2O4 PVP 55000 mẫu (ml) (g) (g) M1 50 0,01 0,01 1:1 235 M2 50 0,01 0,01 1:1 240 M3 50 0,01 0,01 1:1 245 Tỉ lệ Nhiệt độ (oC) Kết UV-vis đo sau trình tổng hợp cho kết hình 3.2 cu thể: - Mẫu M1 cho đỉnh hấp thu bước sóng 606 nm - Mẫu M2 cho đỉnh hấp thu bước sóng 590 nm - Mẫu M3 cho đỉnh hấp thu bước sóng 605 nm Kết khẳng định mẫu có diện hạt nano Cu đỉnh hấp thu kết tượng công hưởng plasmon bề mặt xảy hạt nano Cu Nhiệt độ 240oC nhiệt độ sử dụng để khảo sát ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng Footer Page 40 of 166 41 Header Page 41 of 166 240oC 235oC 245oC Hình 3.2 Phổ UV-vis dung dịch nano Cu theo nhiệt độ 3.2.2 Phổ UV – vis dung dịch theo hàm lượng CuC2O4: Để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng CuC2O4 tới trình tổng hợp hạt nano Cu, trình thực theo bảng số liệu sau: Bảng 3.2: Số liệu tổng hợp nano Cu theo hàm lượng CuC2O4 Mẫu PVP (g) CuC2O4 (g) CuC2O4/PVP Glycerine (ml) M1 0,0500 0,0025 1/20 50 M2 0,0500 0,0033 1/15 50 M3 0,0500 0,0050 1/10 50 M4 0,0500 0,0100 1/5 50 M5 0,0500 0,0250 1/2 50 Dung dịch thu sau trình tổng hợp với số liệu đo máy UV – vis cho kết hình 3.3: Footer Page 41 of 166 Header Page 42 of 166 42 Hình 3.3: Phổ UV – vis dung dịch nano đồng theo hàm lượng CuC2O4 Kết hình 3.3 cho thấy có ảnh hưởng hàm lượng CuC2O4 kích thước hạt nano Cu tạo thành Cụ thể: Khi hàm lượng CuC2O4 tăng, cường độ đỉnh hấp thu UV-vis tăng dần đỉnh hấp thu dịch chuyển bước sóng lớn (từ 588 tới 590, 595, 596, 598 nm) Điều khẳng định hàm lượng CuC2O4 tăng hạt nano Cu tạo nhiều hơn, hàm lượng nhiều hạt dễ dàng tụ hợp lại với tạo thành hạt có kích thước lớn 3.3 Kết chụp XRD: Dung dịch keo nano Cu sau trình tổng hợp cho bay tạo màng đem phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) Kết sau: Footer Page 42 of 166 43 Header Page 43 of 166 Hình 3.4: Phổ XRD mẫu nano Cu Từ kết XRD hình 3.4 cho thấy đỉnh có cường độ cao hoàn toàn trùng hợp với phổ chuẩn kim loại Cu vị trí giá trị góc 2θ = 43,22o (d = 2.09261Å); 50,36o (d = 1.81173Å); 74,19o (d = 1.27950Å); tương ứng với mặt [111], [200], [220] thuộc ô mạng Bravais cấu trúc Fcc kim loại Cu 3.4 Kết chụp TEM: Dung dịch keo nano Cu chụp TEM cho kết hình 3.4 Footer Page 43 of 166 Header Page 44 of 166 44 Hình 3.5: Ảnh TEM mẫu M3 dung dịch keo nano Cu Hình 3.5 cho thấy hạt nano Cu tạo đa số có dạng hình cầu, kích thước nhỏ 10 nm phân bố 3.5 Kết kháng nấm hồng dung dịch keo nano Cu: Kết kháng nấm hồng mô tả mẫu đối chứng hình 3.6 mẫu chứa nano Cu hình 3.7 Footer Page 44 of 166 45 Header Page 45 of 166 Mẫu ĐC (sau ngày cấy) Mẫu ĐC (sau ngày cấy) Mẫu ĐC (sau ngày cấy) Hình 3.6: Hình ảnh nấm hồng phát triển môi trường PDA sau 2, 4, ngày ppm (sau ngày cấy) ppm (sau ngày cấy) ppm (sau ngày cấy) Hình 3.7: Hình ảnh nấm hồng phát triển môi trường PDA sau 2, 4, ngày có nano Cu nồng độ 3,5,7 ppm Tính % ức chế sinh trưởng η: η= DK1 − DK × 100 DK1 Đường kính mẫu đối chứng sau ngày: DK1 = 5cm - Mẫu nano có nồng độ 3ppm DK2 = 0,5 cm Ta có: η = 90% Footer Page 45 of 166 Header Page 46 of 166 46 - Mẫu nano có nồng độ 5ppm DK2 = cm Ta có: η = 100% Mẫu nano đồng có nồng độ 5ppm kháng nấm hồng hoàn toàn - Mẫu nano có nồng độ 7ppm DK2 = cm Ta có: η = 100% Mẫu nano đồng có nồng độ 7ppm kháng nấm hồng hoàn toàn Footer Page 46 of 166 47 Header Page 47 of 166 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ™ Kết luận: Đã tiến hành tổng hợp CuC2O4 tác nhân trung gian cho trình tổng hợp nano Cu Đã tổng hợp thành công dung dịch keo nano Cu trường glycerin với tác nhân bảo vệ PVP Các tính chất hóa lý đặc trung dung dịch keo nano Cu kiểm tra phương pháp phân tích đại UV – vis, XRD, TEM Dung dịch keo nano Cu cho khả kháng nấm hồng tốt với nồng độ 5ppm ™ Kiến nghị: Trên sở nội dung nghiên cứu, tiếp tục hoàn thiện quy trình tổng hợp nano Cu với tác chất CuC2O4 làm tảng định hướng cho việc tổng hợp kim loại khác cho việc tổng hợp nano Cu tác chất khác như: đồng Citrat Nghiên cứu sâu khả ứng dụng trị nấm hồng bệnh khác cao su nông nghiệp bị bệnh nấm Footer Page 47 of 166 48 Header Page 48 of 166 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phan Thanh Bình (2002), Hóa học - Hóa lý polymer, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [2] Phan Đình Châu (2005), Các trình tổng hợp hữu cơ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Văn Dán (2003), Công nghệ vật liệu mới, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [4] Lê Công Dưỡng (2003), Vật liệu học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [5] Bùi Duy Du (2009), “Nghiên cứu chế tạo keo bạc nano xạ Gamma Co-60 số ứng dụng y học nông nghiệp“, Tóm tắt luận án tiến sĩ, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Đến (2002), Quang phổ nguyn tử Ứng dụng, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [7] Nguyễn Hữu Đỉnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Giáo dục [8] Trịnh Hân, Quan Hán Khang, Lê Nguyên Sóc, Nguyễn Tất Trâm (1979), Tinh thể học đại cương, NXB Đại Học Trung Học chuyên nghiệp, Hà Nội [9] Trần Thị Việt Hoa, Phạm Thành Quân, Trần Văn Thạnh (2002), Kỹ thuật thực hành tổng hợp hữu cơ, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [10] Đỗ Quang Minh (2005), Hóa học chất rắn, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [11] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano, Hà Nội [12] Nguyễn Hữu Niếu, Trần Vĩnh Diệu (2004), Hóa lý polymer, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Footer Page 48 of 166 Header Page 49 of 166 49 [13] Phan Minh Tân (2000), Tổng hợp hữu hóa dầu, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [14] Âu Duy Thành (2001), Phân tích nhiệt khoáng vật mẫu địa chất, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [15] Thái Doãn Tĩnh (2006), Hóa học hợp chất cao phân tử, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [16] Nguyễn Đình Triều, Nguyễn Đình Thành (2001), Các phương pháp phân tích Vật lý Hóa lý, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [17] Nguyễn Đình Triều, Nguyễn Đình Thành (2001), Các phương pháp phân tích Vật lý Hóa lý – Câu hỏi tập, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [18] Nguyễn Thị Thu Vân (2004), Phân tích định lượng, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Tiếng Anh [19] M Alexandre and P Dubois (2001), Materials Science and engineering, University of Chunkun [20] R.W.Cahn, P.Haasen, E.J.Kramer (2003), Materials Science and Technology, Department of Material Engineering Auburn University [21] Lon Mathias (2004), Polymers, Department of Polymer Science, University of Southern Missisipi [22] James E Mark (1999), Polymer data handbook, Oxford University Press [23] Raymond B Seymour, Chales E Carasher (1981), Polymer Chemistry [24] R Hull, R.M Osgood, J Parisi, H Warlimont (2005), Metallopolymer Nanocompozit, University of Nottingham [25] Luigi Nicolais Gianfranco Carotenuto (2005), Metal – polymer nanocompozit, Institute of compozit and Biomedical Materials National Research Council Napple, Ytaly Footer Page 49 of 166 Header Page 50 of 166 50 [26] Kendall M Hurst (2006), Characteristics and Applications of Antibacterial nano – Silver, Department of Chemical Engineering Auburn University [27] Tom Hasell (2008), Thesis submitted for the degree of doctor of philosophy “Synthesis of metal–polymernanocomposites”, University of Nottingham [28] D K Bozaníc, V Djo Kovic, J Blanusa, P S Nair, M K Georges, and T Radhakrishnan (2007), Eur Phys J E 22, 51–59 [29] Shuxia Liu, Junhui He, Jianfeng Xue, Wenjun Ding (2007), Nanopart Res, Doi 10.1007/s11051-007-9321-8 [30] A GauTam, P Tripathy, S Ram (2006), J mater SCI 41, 3007–3016 [31] P.K Khanna, Narendra Singh, Shobhit Charan, V.V.V.S Subbarao, R Gokhale, U.P Mulif (2005), Materials Chemistry and Physics 93, 117–121 [32] N V Serebryakova, O Ya Uryupina, and V I Roldughin (2005), Colloid Journal, Vol 67, No 1, pp 79–84 [33] Yuanfang Lin, Jinbo Cao, Jinghui Zeng, Cun Li, Yitai Qian (2002), Journal of materials science letters 21, 1737 – 1741 [34] S Navaladian, B Viswanathan, T K Varadarajan and R P Viswanath (2008), Iop Publishing nanotechnology, Nanotechnology 19, 045603 (7pp) [35] Szilvia Papp, Rita Patakfalvi, and Imre Dékány (2007), Original Scientific Paper 80,493–502 [36] E Jiménez, Kamal Abderrafi, Juan Martínez-Pastor, Rafael Abargues, José Luís Valdés, Rafael Ibãnez (2007), Superlattices and Microstructures [37] Demberelnyamba Dorjnamjin, Maamaa Ariunaa and Young Key Shim (2008), International Journal of Molecular Sciences, 9, 807 – 820 [38] Jun Ping ZHANG, Li Qi SHENG, Ping CHEN (2003), Chinese Chemical Letters Vol 14, No 6, pp 645 – 648 Footer Page 50 of 166 ... dịch nano Cu có khả kháng nấm hồng Kết tảng cho việc nghiên cứu làm thuốc bảo vệ thực vật trị bệnh nấm hồng cao su Cơ sở khoa học đề tài: Đề tài tiến hành dựa kết nghiên cứu tổng hợp nano đồng. .. vệ polyvinyl pyrrolidon (PVP), nghiên cứu quy trình tổng hợp hạt dung dịch keo nano đồng, tính chất hóa lý đặc thù vật liệu, khả kháng nấm hồng Nội dung nghiên cứu: Nội dung đề tài bao gồm: -... quy trình tổng hợp nano Cu môi trường glycerin, chất bảo vệ PVP - Nghiên cứu tính chất hóa lý vật liệu: tính chất quang học, cấu trúc, kích thước phân bố hạt nano đồng, khả kháng nấm hồng Ý nghĩa