Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu các phương pháp tổng hợp hạt nano bạc và các ứng dụng của hạt nano bạc. Luận văn giới thiệu một cách tổng quát các phương pháp chế tạo hạt nano Ag từ các phương pháp hóa học, sinh học, vật lý...Đồng thời, trình bày các loại polymer để ổn định hạt nano Ag trong thời gian dài. Và sử sung các phương pháp thông kê để xác định mật độ phân bố hạt nano.
Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hạt nano (nanoparticles) 1.1.1 Khái niệm Theo Viện Tiêu Chuẩn Anh, định nghĩa hạt nano (nanopartilces) kích thước nano (nanoscales) [1] sau: Hạt nano (nanoparticles) hạt với hay nhiều kích thước dạng kích cỡ nano (particle with one or more dimensions at the nanoscale) Kích thước nano (nanoscales) có hay nhiều kích cỡ nhỏ 100 nm (having one or more dimensions of the order of 100 nm or less) Mặc dù có vài điểm chưa rõ ràng giới hạn kích cỡ phải nhỏ 100nm, định nghĩa cộng đồng khoa học giới công nhận Hình 1.1 trình bày mối quan hệ kích thước nanomet với vật thể thông thường Hình 1.1 Mối quan hệ kích thước dạng nanomet cấu trúc vật chất[2] 1.1.2 Phân loại hạt nano Trong phần này, trình bày cách tổng quát phân loại loại hạt nano ứng dụng đời sống theo nhóm như: nano vô cơ, nano polymer, nanotube, tinh thể nano, hạt nano rắn lipid Tất loại hạt nano mô tả cấu trúc hình vẽ 1.2 Hình 1.2 Các loại hạt nano [3] a Hạt nano vô [4, 5, 6] Các hạt vô với cấu trúc nano với kích thước, hình dạng lỗ xốp khác tạo từ kim loại, oxit kim loại Đặc điểm bật hạt nano vô khả dễ chế tạo tính ứng dụng cao Hạt nano vô có hai tính chất khác với vật liệu khối bao gồm: hiệu ứng bề mặt hiệu ứng kích thước Bên cạnh hạt nano có tính kim loại tức mật độ diện tử tự lớn tính chất tính chất quang, tính chất điện, từ, nhiệt có khác biệt lớn so với hạt có điện tử tự lớn Hiện nay, nhiều nghiên cứu hạt nano kim loại, điển hình kể sau: nano Ag với đặc tính kháng khuẩn dẫn điện tốt nên ứng dụng nhiều việc bảo vệ môi trường lĩnh vực vi mạch Tương tự hạt nano TiO pha anatas với đặc tính xúc tác quang tốt nên ứng dụng để phủ lên gạch men, kính, nhằm ứng dụng diệt khuẩn chống mờ b Hạt nano polymer [3, 7] Các hạt nano polymer hình thành từ trình cắt đứt phân hủy mạch polymer dạng dài dạng kích thước nano Chủ yếu ứng dụng polymer nano làm chất cho trình dẫn truyền thuốc Một vài loại nano polymer như: chitosan, glelatin, poly(lactic-co-glycolic acid) c Nanotube [3, 8] Nanotube xem tự gắn kết, xuất phát từ nguyên tử xếp ống (tube) Chúng vô cơ, hữu thành phần cấu tạo tạo cấu trúc đơn đa vách Một nanotube thông thường bao gồm dẫn xuất fullerence C 60 Hai đặc điểm bật cấu trúc nanotube bao gồm: thể tích bên lớn bề mặt bên dễ dàng tạo gắn kết Hiện lĩnh vực thuốc y tế, nhiều nhà khoa học nghiên cứu khả ứng dụng nanotube trình dẫn truyền thuốc Tuy nhiên nghiên cứu cho rằng: nanotube có tính độc tố nguyên nhân giết tế bào đường oxy hóa Chính điều này, nghiên cứu mở rộng tập trung vào vấn đề độc tố nanotube d Tinh thể nano (nanocrystals)[3] Tinh thể nano kết hợp phân tử lại để hình thành tinh thể dạng nano Các tinh thể nano ứng dụng rộng rãi ngành vật liệu, kỹ thuật hóa học, chấm lượng tử (quantum dot) hình ảnh sinh học Các tinh thể nano ứng dụng việc dẫn truyền thuốc Một thí dụ khả ứng dụng tinh thể nano dẫn truyền tổng hợp tinh thể nano từ hợp chất hydrophobic với lớp phủ màng mỏng hydrophilic Những phản ứng sinh hóa tinh thể nano loại phụ thuộc mạnh mẽ vào lớp màng hydrophilic Mục đích lớp màng giúp ngăn ngừa khả kết tụ tinh thể làm tăng khả dẫn truyền thuốc Các tính lớp màng giúp tăng hiệu trình dẫn truyền thuốc Các kết nghiên cứu cho thấy khả dẫn truyền thuốc tinh thể nano theo đường miệng đường chích có kết tốt, đồng thời không xày biến chứng Tuy nhiên, độ ổn dịnh tinh thể nano có giới hạn, bên cạnh kỹ thuật việc tổng hợp yêu cầu cao mức độ dễ dàng thực e Hạt nano rắn lipid (solid liqid nanoparticles)[9, 10] Các hạt lipid rắn lipid- tảng cấu thành từ chấtdẫn truyền dạng keo.Chúng tạo năm đầu 1900, nhằm thay các hạt mỡ (liposomes) nhũ tương (emulsion) ngành dược Ưu điểm hạt nano lipid dạng rắn chúng có độ ổn định cao so với liposome hệ thống sinh học, độ cứng lõi hạt nano rắn lipid chứa đựng hydrophobic lipid-dạng rắn ổn định nhiệt độ phòng Bên cạnh đó, chúng dễ dàng phân hủy sinh học, độc so với hạt vô polymer kiểm soát thông số động học dược Các nhà nghiên cứu tổng hợp ba loại hạt nano rắn hydrophobic sau: đồng (homogonous matrix), lõi hydrophobic- thuốc vỏ bọc (drug enrich shell), lõi thuốc-vỏ bọc hydrophobic (drug enrich core) Để chế tạo hạt nano lipid dạng rắn, có hai công nghệ ứng dụng rộng rãi là: kỹ thuật đồng áp suất cao phát minh bời Muller Luck kỹ thuất nhủ tương phát minh Gasco Ứng dụng hạt nano rắn dạng lipid dùng để dẫn truyền thuốc, làm làm chất mang cho thuốc đắp chỗ 1.2 Giới thiệu hạt nano Ag Trong phần này, giới thiệu cách tổng quát phương pháp chế tạo hạt nano Ag từ phương pháp hóa học, sinh học, vật lý Đồng thời, trình bày loại polymer để ổn định hạt nano Ag thời gian dài Và sử sung phương pháp thông kê để xác định mật độ phân bố hạt nano 1.2.1 Hai phương pháp tổng quát tổng hợp hạt nano kim loại a Phương pháp từ xuống (top-down) [11] Trong phương pháp sử dụng kỹ thuật nghiền biến dạng để biến vật liệu ( khối kim loại) có kích thước lớn để tạo vật liệu có kích thước nm Ưu điểm phương pháp này: đơn giản, rẻ tiền hiệu quản, chế tạo lượng lớn vật liệu nano cần Tuy nhiên phương pháp tạo vật liệu có tính đồng không cao tốn nhiều lượng, trang thiết bị phức tạp, tính linh động thấp, phương pháp sử dụng thực tế b.Phương pháp tử lên (bottom-up)[11] Phương pháp phổ biến để chế tạo hạt nano kim loại Nguyên lý phương pháp dựa việc hình thành hạt nano kim loại từ nguyên tử hay ion, nguyên tử hay ion xử lý tác nhân vật lý, hóa học kết hợp với tạo hạt kim loại có kích thước nanomet Ưu điểm phương pháp này: tiện lợi, kích thước hạt nano tạo tương đối nhỏ đồng đều, đồng thời tính linh động thiết bị phục vụ cho phương pháp cao Tuy nhược điểm phương pháp có yêu cầu việc điều chế lượng lớn vật liệu nano khó khăn tốn [33] 1.2.2 Các phương pháp tổng hợp hạt nano Ag a Phương pháp khử hóa học Trong phương pháp này, sử dụng tác nhân hóa học để khử ion bạc tạo thành bạc kim loại sau chúng kết tụ lại tạo thành hạt nano bạc kim loại Nguyên lý phương pháp khử hóa học thể theo sơ đồ 1.1 biểu thức 1.1 trình bày cách tổng quát trình hình thành dung dịch nano Ag phương pháp khử muối bạc: Ag + + X → Ag → nano Ag (1.1) Trong phương pháp này, ion Ag + tác dụng chất khử X tạo nguyên tử Ag 0, sau nguyên tử kết hợp với tạo thành hạt bạc có kích thước nano [12] Các tác nhân khử hóa học (X) NaBH4, sodium citrate tạo ổn định cho trình chế tạo nano bạc Bên cạnh tác nhân khác như: hydrogen, hydrogen peroxide, hydroxy lammine, hydrazine, formaldehyde, axít ascrobic dẫn xuất nó, EDTA , monosacharide [13] có khả khử Ag + đến Ag0, nhiên độ ổn định không tốt so với hai tác nhân Hình 1.3 Trình bày kết hạt keo nano Ag sử dụng chất khử ascrobic axit nồng độ khác Kết cho thấy nồng độ muối bạc tăng kích thước hạt tăng Mẫu A với độ hấp thụ cao có kích thước bạc khoảng 38 nm, mẫu F với độ hấp thu thấp có kích thước khoảng 173nm Hình 1.3 Trình bày hạt nano Ag điều chế từ chất khử ascrobic axit nồng độ khác với bước sóng đo khác nhau[14] Ứng với hóa chất có phương pháp khử để điều chế hạt nano bạc, ví dụ phương pháp khử citrate ứng với tác nhân citrate, phương pháp khử EDTA ứng với tác nhân EDTA phương pháp có chế cụ thể phương pháp tương ứng với tác nhân khử cụ thể Cơ chế phương pháp cụ thể có nhiều điểm khác nhau.có nhiều chế để giải thích Ví dụ phương pháp khử NaBH4 có hai chế để mô tả trình: Cơ chế 1: Ag+ + BH4- +3H2O → Ag + H2BO3- + 4H+ +2H2 Cơ chế 2: Ag++ BH4- +3H2O → Ag + H2BO3- +8 H+ (1.2) (1.3) Việc lựa chọn hóa chất phù hợp tùy thuộc vào tính kinh tế, yêu cầu trình điều chế chất lượng hạt nano loại hóa chất tạo cỡ hạt khác ví dụ khử NaBH4 cho cỡ hạt từ 5nm đến 20 nm, khử citrate cho cỡ hạt khoảng 30nm đến 120nm [15] Đồng thời loại hóa chất cho tính bền vững dung dịch hạt nano Ag khác khả đưa nano bạc từ dung dịch nano tạo hóa chất tùy thuộc vào sản phẩm ta cần ứng dụng, tiến hành điều chế hạt nano bạc phương pháp hóa học cần lựa chọn thật kỹ lưỡng hóa chất sử dụng Hình 1.4 Tổng quát trình hình thành dung dich nano Ag [6] b Phương pháp vật lý Đây phương pháp sử dụng tác nhân vật lý điện tử, sóng điện từ tia UV, tia laser, gamma[16], để khử ion bạc tạo thành hạt nano bạc Cân 1.4 thể qui trình tạo hạt nano Ag phương pháp vật lý ħ٧ Ag + → Ag (1.4) Dưới tác dụng tác nhân vật lý, có nhiều trình biến đổi dung môi chất phụ gia dung môi để sinh gốc hóa học có tác dụng khử ion bạc thành bạc kim loại để chúng kết tụ tạo hạt bạc nano Một thí dụ sử dụng phương pháp vật lý để chế tạo hạt nano bạc dùng tia laser xung có bước sóng 500 nm, độ dài xung 6sn, tần số 10 hz công suất 12-14 mJ [6] chiếu vào dung dịch AgNO3 nguồn kim loại sodium dodecyl sulfate (SDS) chất hoạt hóa bề mặt để thu hạt nano bạc Kích thước hạt nano Ag tạo phương pháp laser phụ thuộc vào chiều dài bước sóng cường độ laser (hình 1.5) [6] Phương pháp vật lý có nhiều ưu điểm như: đơn giản phương pháp hóa học, nhiên để tạo tác nhân vật lý cần thiết bị đại mắc tiền Hình 1.5 Hình TEM phân bố kích thước hạt nano Ag chế tạo xung laser 120 fs ns [6] Phương pháp vật lý tổng hợp hạt nano Ag có nhiều ưu điểm như: tổng hợp dung dịch keo nano Ag với số lượng lớn, hạt nano Ag tạo có kích thước nhỏ từ 4-10 nm Tuy nhiên phương pháp đòi hỏi thiết bị đắt tiền Một thí dụ cho việc tổng hợp hạt nano Ag phương pháp vật lý sử dụng tia gamma để tổng hợp hạt nano Ag từ muối AgNO3 sử dụng chất ổn định chitosan Kết quà cho thấy rằng: hạt nano Ag tạo có kích thước từ 4-5 nm, phân bố hạt tương đối đồng trình bày hình 1.6 [16] Hình 1.6 Hình TEM hạt nano Ag với chất ổn định chitosan (Mw = 100 kGy)[16] c.Phương pháp sinh học Phương pháp sinh học sử dụng tác nhân vi khuẩn, vi rút có khả khử ion bạc tạo nguyên tử bạc kim loại [17] Dưới tác dụng vi khuẩn, vi rút ion bạc bị chuyển thành hạt nano bạc biological ` Ag+ → Ag (1.5) Các tác nhân kể đến như: loại nấm Verticillium, Fusarium oxysporum Phương pháp sử dụng đơn giản thân thiện với môi trường Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp hạt nano Ag tạo với kích thước tương đối lớn so với phương pháp khác Hình 1.7 trình bày hình TEM hạt nano Ag tổng hợp phương pháp sinh học sử dụng vi khuẩn Fusarium oxysporum PTCC 5115 Kết cho thấy kích thước hạt nano Ag tạo có đường kính khoảng 50 nm hình 1.7 [18] Hình 1.7 Hình TEM hạt nano Ag chế tạo từ vi khuẩn Fusarium oxysporum PTCC 5115[18] d.Phương pháp sử dụng lò vi sóng Lò vi sóng thiết bị gia nhiệt, cung cấp nhiệt lượng ổn định gia nhiệt đồng Sử dụng lò vi sóng tiến hành khử ion Ag + thành Ag0 theo qui trình polyol để tạo thành hạt nano bạc [19] Trong phương pháp muối bạc chất khử êm dịu có tác dụng trợ giúp cho trình khử Ag+ Ag0 như: C2H5OH, C2H5(OH)2 , C3H5(OH)3, HCHO chất ổn định hạt nano bạc tạo thành Dưới tác dụng vi sóng phân tử có cực phân tử Ag + chất trợ khử nóng lên nhanh, nhiệt cung cấp cho toàn dung dịch mà trình khử bạc diễn cách nhanh chóng êm dịu phương pháp khác [20] Gia nhiệt lò vi sóng phương pháp có ưu nhiều so với phương pháp khác Bởi gia nhiệt diện tích phẳng có vị trí mà nhiệt độ bề mặt khác xa so với lòng dung dịch, đồng thời gia nhiệt bề mặt dễ dẫn đến nhiệt độ thành thiết bị gia nhiệt cao nhiều so với nhiệt độ trung 10 bình dung dịch Ngược lại, gia nhiệt vi sóng nhiệt cung cấp toàn thiết bị gia nhiệt, nhiệt độ dung dịch thành thiết bị yếu tố tới hạn để tạo hạt nano bạc có kích thước đồng nhỏ bé nhiều so với phương pháp gia nhiệt thông thường Bên cạnh đó, ưu điểm phương pháp thiết bị đơn giản dễ sử dụng Trong phương pháp vi sóng tạo hạt nano bạc có kích thước khoảng 10 nm [19] Hình 1.8 trình bày phổ UV-Vis phương pháp gia nhiệt vi sóng gia nhiệt thông thường Hình 1.8 Trình bày phổ UV-Vis phương pháp gia nhiệt lò vi sóng phương pháp gia nhiệt thông thường [19] 1.2.3 Các loại polymer ổn định hạt nano Ag Để giải vấn đề kết tụ nhanh hạt nano Ag theo thời gian, để tạo hạt nano với kích thước nhỏ để tăng tính hiệu trình chế tạo Hiện nay, phương pháp thông thường sử dụng chất ổn định bao bên hạt nano bạc nhằm tránh tiếp xúc hạt nano tránh liên kết kết tụ hạt nano Ag với để đảm bảo hạt nano Ag tạo [11] 11 Chất ổn định thông thường bao gồm loại polymer (a) polymer nhân tạo: PVA, PVP, PEG (b) polymer tự nhiên như: Chitosan… Hoặc chất hoạt động bề mặt, có chức bao phủ bề mặt cho hạt nano mà tạo [21] Việc lựa chọn chất ổn định phụ thuộc vào yếu tố: tính bền vững, tính ổn định theo thời gian chất ổn định bao gồm: polymer hay chất hoạt động bề mặt Đồng thời việc lựa chọn phụ thuộc vào tương tác ảnh hưởng chất ổn định với dung dịch hoà tan hạt nano bạc, hai yếu tố định đến việc lựa chọn chất ổn định cho hạt nano bạc [21] Tác giả G Carotenuto cộng kết luận khối lượng phân tử PVP cao khả ổn định hạt nano Ag dài[22] Lựa chọn chất ổn định cho hạt nano bạc chất ổn định khác cho hạt nano bạc với kích thước khác nhau, điều lý giải khác đặc tính lý, hóa chất ổn định nên đặc tính ổn định việc bảo vệ hạt nano bạc khác Đồng thời chất ổn định khối lượng phân tử chất ổn định khác tạo nên đặc tính ổn định khác việc lựa chọn chất ổn định phụ thuộc theo yêu cầu cụ thể việc chế tạo hạt nano bạc [11] Trong việc lựa chọn dung môi hoà tan hạt nano bạc để tạo dung dịch bạc nano cần xét ảnh hưởng dung môi với chất ổn định, tương tác dung môi chất ổn định, dung môi lựa chọn cho phép chất ổn định bám hoàn toàn bề mặt hạt nano bạc tốt dung môi tốt Ngược lại dung môi không cho chất ổn định bám hoàn toàn lên hạt nano bạc dung môi dung môi Khi dung môi dung môi polymer bị gãy rời khỏi bề mặt phân tử nano bạc hạt nano bạc không bị bao phủ hoàn toàn có tượng dây polymer cuộn lại với tạo cuộn lớn kèm theo va chạm hạt nano có kết tụ tạo hạt bạc lớn Do thấy rõ việc lựa chọn dung môi thích hợp giúp cho chất ổn định hạt nano bạc bao phủ toàn bề mặt hạt nano kích thước hạt nano bạc tạo bảo đảm [11] 12 Lựa chọn dung môi tốt cho việc tạo dung dịch nano bạc đạt yêu cầu cần vào loại chất ổn định mà ta sử dung việc điều chế hạt nano bạc Dung môi gồm có hai loại: dung môi phân cực dung môi không phân cực, thông thường polymer chất có tính kỵ nước hay có phần kỵ nước lớn so với phần ưa nước polymer chúng thật có tính ổn định cao dung môi không phân cực chất ổn định bao phủ hoàn toàn hạt nano bạc tạo Trong dung môi phân cực nước dung môi đặc tính ổn định polymer chất ổn định khả bao bọc hạt nano bạc chất ổn định không hoàn toàn, dung môi phân cực không đảm bảo tính ưu việt cho dung dịch nano bạc tạo [11] Từ vấn đề cho thấy để tạo hạt bạc đạt yêu cầu, tạo dung dịch hoà tan hạt nano bạc cần lựa chọn chất ổn định phù hợp chất ổn định nêu Đồng thời cần lựa chọn dung môi tốt dung môi không phân cực như: methanol, ethanol, ethylen glycol, glyceryl [21] 1.2.4 Các phương pháp toán học thông thường để xác định độ phân bố hạt nano Ag Để xác định độ phân bố hạt nano Ag, người ta thường sử dụng hai hàm thông kê để xác định sau: a.Hàm phân bố số học thông thường (Arithmetic-normal distribution)[23] Đồ thị biểu diễn hàm phân bố này, trình bày hình 1.9, kích thước hạt khác lặp lặp lại với tần số khác Mô hình toán học hàm phân bố biểu diễn bằngcông thức toán học sau: 1.6 Trong đó: σ: độ lệch chuẩn (standard deviation) Để kiểm tra xác hàm phân bố này, liệu kích thước hạt nhập vào phần mền thông kê SPSS, Excel để tiến hành phân tích Để áp dụng phương pháp phải sử dụng 30 hạt cho trình xử lý số liệu Đỉnh cao xác suất kích thước hạt nano đạt cực đại 13 Hình 1.9 Đồ thị biểu diễn hàm phân bố số học thông thường b.Hàm phân bố số học thông thường dạng Log (Log-normal distribution)[23] Do liệu để phân tích có số nhỏ, để thuận tiện việc tính toán phân tích liệu Người ta thường thay x (kích thước hạt) log(x) Chính phương trình toán học đổ thị 1.9 biểu diễn thành dạng hình 1.10: 1.7 Trong z = log(x), z: giá trị toán học logx, σx: độ lệch chuẩn theo logx Hình1.10 Đồ thị biểu diễn độ phân bố số học thông thường dạng log 1.3 Tạo vải kháng khuẩn Phương pháp chung cho việc chế tạo vải kháng khuẩn hút bám (adsorbing) hay “ghép” (grafting) Hình 1.11 trình bày sơ đồ bám dính nano Ag vải cotton Một vài vật liệu kháng khuẩn bạc, hỗn hợp kim loại, nhóm ammonium bậc bốn bề mặt s ợi vải [23, 24] Dưới số tác nhân kháng khuẩn thông thường đặc tính nó: • Hợp chất ammonium bậc bốn, biguanide, amine, glucoprotamine có đặc tính xốp hút nước Vải xử lý với chất gắn với vi sinh vật màng 14 chúng, phá vỡ cấu trúc lipopolysaccharide dẫn đến phá vỡ tế bào Loại vải có mặt hạn chế giảm hoạt tính sau giặt bị ố vàng • Tác nhân oxy hóa aldehyde, halogen công màng tế bào, vào tế bào chất ảnh tác động đến hệ enzyme vi sinh vật • Chất chống đông (coagulant), alcohol làm biến tính không thuận nghịch cấu trúc protein • Dẫn xuất diphenyl eter 2, 4, 4'-tricholoro-2' hydroxyl diphenyl eter hay 5chloro-2-(2, 4-dichloro phenoxyl) phenol có hoạt tính bền Những sản phẩm triclosan sử dụng 25 năm bệnh viện sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà kháng khuẩn, kem đánh răng, chất khử mùi) Triclosan ức chế phát triển vi sinh vật cách xuyên qua phá vỡ vách tế bào vi khuẩn Khi chúng xuyên qua vách, trao đổi chất tế bào bị trì trệ, chức khác không thực được, ngăn chặn vi sinh vật hoạt động tái sản xuất • Chitosan tác nhân kháng khuẩn tự nhiên chiết xuất từ Chitin - thành phần vỏ giáp xác Sự bao phủ Chitosan vải có triển vọng thực tế, không gây đáp ứng miễn dịch Vải kháng khuẩn từ Chitosan có sẵn thị trường • Các hợp chất thơm có chứa clo trichlorocarbanilide tác nhân kháng khuẩn ứng dụng vải Trichlorocarbanilide có dãy kháng khuẩn hẹp, hoạt tính kháng khuẩn yếu vi khuẩn gram âm E coli có kháng vi khuẩn gram dương 15 Hình 1.11 Các hạt nano Ag bám dính vải[24] Một mô hình cụ thể sử dụng phương pháp ngâm tẩm vải cotton dung dịch keo nano Ag nhóm tác giả Hoon Joo Lee[23] công sụ cho thấy khả bám dính hạt nano Ag lên vải cotton có độ bám dính tốt kích thước hạt nano Ag vải khoảng 2-5nm, khả kháng khuẩn đạt 99,9% Hình 1.12 trình bày sơ đồ qui trình chế tạo vải cotton ngâm dung dịch keo nano Ag hình SEM vải cotton tẩm nano Ag Hình 1.12 (a) Trình bày qui trình ngâm tẩm vải cotton dung dịch keo nano Ag (b) hình SEM mẫu vải tẩm dung dịch keo nano Ag[23] 1.4 Ứng dụng nano Ag a Xúc tác Nano bạc với diện tích bề mặt lớn lượng bề mặt cao hữu ích việc sử dụng làm xúc tác Khi sử dụng làm xúc tác hạt nano bạc thường phủ lên chất mang silica phẳng ,alumina …chúng có tác dụng làm giữ cho hạt nano bạc bám chất mang đồng thời làm tăng độ bền, tăng tính chất xúc tác, bảo vệ chất xúc tác khỏi nhiệt kết khối cục giúp thời gian sử dụng 16 chất xúc tác lâu hơn.ngoài hoạt tính xúc tác điều khiển kích thước hạt nano bạc dùng làm xúc tác [25] Xúc tác nano bạc ứng dụng việc oxi hóa hợp chất hữu cơ, chuyển hóa ethylen thành ethylen oxit dùng cho phản ứng khử hợp chất nitro [26], làm chất phụ gia tiến khả xử lý khí NO khí CO xúc tác FCC xúc tác nano bạc dùng làm xúc tác khử thuốc nhuộm NaBH4 … [27] b Xử lý nước uống Với đời sống ngày nâng cao nay, đồng thời yêu cầu nước uống người ngày thay đổi: nước uống phải đảm bảo diệt trùng Việc ứng dụng nano bạc phủ lên PU dùng xử lý nước uống đặt hứa hẹn hướng ứng dụng mang nhiều lợi ích thật thiết thực đời sống Trong xử lý nước tác nhân hóa học,vật lý như: clo chất dẫn xuất nó,AgNO3, tia UV, xạ… dạng màng zeolit, polymer, ion kim loại có khả diệt khuẩn việc sử dụng hạt nano kim loại làm nước hướng hứa hẹn nhiều tiềm năng.trong loại hạt nano kim loại nano bạc loại hạt có tính sát khuẩn cao sử dụng hạt nano bạc xử lý nước uống có lẽ hướng tốt kể đến việc sử dụng PU có bao phủ bạc giúp tạo màng lọc nước cho ta nước uống tinh khiết bảo đảm tính an toàn vệ sinh cao [28] Tấm PU bao phủ hạt nano bạc làm màng lọc xử lý nước nước qua lọc vi khuẩn nước bị tiêu diệt nước uống đảm bào diệt trùng c Ngành dệt may Trong suốt thời gian dài ngành dệt may sử dụng hợp chất tác nhân kháng khuẩn dung dịch muối CuSO hay ZnSO4, kẽm pyrithione để đưa vào sơ sợi thiên nhiên hay tổng hợp nhằm tạo sản phẩm sợi dệt may dùng bệnh 17 viện hộ gia đình Tuy tác nhân đạt yêu cầu việc tiêu diệt vi khuẩn đạt mức độ cho phép mà việc tìm tác nhân vấn đề cần thiết [29] Nano bạc với tính diệt khuẩn cao từ 98-99% đưa vào sơ sợi, khả phân tán bám bề mặt sơ sợi tốt, không độc hại cho tác nhân ý lựa chọn ứng dụng để sử dụng ngành dệt may giúp tạo loại vải có chức sát khuẩn [30] Các sản phẩm dệt may có ứng dụng nano bạc sử dụng dụng cụ cần phải có tính sát trùng cao găng tay, quần áo dùng y tế, sản phẩm cần khử mùi hôi tránh khó chịu… 18 Tài Liệu Tham Khảo [1] D Hughes, British Standards Institute, www.bsi-global.com, 2005 [2] J Grunes, J Zhu and G A Somorjai, Chemical Communications, 2003, 2510-2510 [3] Amir H Faraji, Peter Wipf, Nanoparticles in cellular drug delivery, Bioorganic & Medicinal Chemistry 17 (2009) 2950–2962 [4] Attard G.S., Edgar M., and Göltner C.G., Inorganic nanostructures from lyotropic liquid crystalline phases, Acta Materialia, 46, (1998), 751-758 [5] Chih-Wei Su, A Study on the Preparation of Photocatalytic Titanium Dioxide Thin Film by Arc Ion Plating, Master's Thesis, Feng Chia University, 2003 [6] Libor Kvítek, Robert Prucek Review the preparation and application of silver nanoparticles, Journal of Materials Science, 2005 [7] Waree Tiyaboonchai, Chitosan Nanoparticles : A Promising System for Drug Delivery, Naresuan University Journal 2003; 11(3): 51-66 [8] Porter, A E.; Gass, M.; Muller, K.; Skepper, J N.; Midgley, P A.; Welland, Direct imaging of single-walled carbon nanotubes in cells, Nanotechnol 2007, 2, 713 [9] Müller, R H.; Mehnert, W.; Lucks, J S.; Schwarz, C.; zur Mühlen, A.; Weyhers,H.; Freitas, C.; Rühl, D Eur J Pharm Biopharm 1995, 41, 62 [10] Müller, R H.; Mäder, K.; Gohla, S Eur J Pharm Biopharm 2000, 50, 161 [11] Det Teknisk- Naturvidenskabelige Fakultet (2006), Projet N344 Silver Nanoparticles, Institute for Physics and Nanotechnology - Aalborg University [12] NGUYỄN ĐỨC NGHĨA, Hóa Học Nano, NXB khoa học tự nhiên công nghệ, HÀ NỘI, 2007 [13] H Bönnemann *, R M Richards, Nanoscopic Metal Particles - Synthetic Methods and Potential Applications, European Journal of Inorganic Chemistry, 10, p 24552480, 2001 [14] S SCHNEIDER, P HALBIG, H GRAU andU NICKEL,Photochem Photobiol 60 605, 1994 19 [15] M Maase, Ph.D Thesis, Verlag Mainz, Aachen, 1999 [16] P Chen, L Song, Y Liu, Y Fang, Synthesis of silver nanoparticles by γ-ray irradiation in acetic water solution containing chitosan, Radiation Physics and Chemistry, 76(7) , p 1165-1168, (2007) [17] S Shrivastava, T Bera, A Roy,G Singh, P Ramachandrarao and D Dash, Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles, Nanotechnology, 18, 103-205 (2007) [18] Karbasian M, Atyabi SM, Siadat SD, Momen SB and Norouzian D, Optimizing Nano-silver Formation by Fusarium oxysporum PTCC 5115 Employing Response Surface Methodology, American Journal of Agricultural and Biological Science 3(1): 433-437, 2008 [19] H Jiang, K.S Moon, Z Zhang, S Pothukuchi and C.P Wong,Variable frequency microwave synthesis of silver nanoparticles, Journal of Nanoparticle Research, 8, 117–124, 2006 [20] D Bogdal, A Prociak, Microwave-Enhanced Polymer Chemistry and Technology, Blackwell, chapter 1, 2007 [21] M Popa, T Pradell, D Drespo, J M C Moreno, Stable silver colloidal dispersions using short chain polyethylene glycol, Colloids and Surfaces A, 303, 184-190, 2007 [22] G Carotenuto, G.P Pepe, and L Nicolais, Preparation and characterization of nano-sized Ag/PVP composites for optical applications, The European Physical Journal B, 16, 11-17, 2000 [23] H J Lee and S H Jeong, Bacteriostasis and Skin innoxiousness of nanosize silver colloids on textile fabrics Textile Research Journal, 75, 551, 2005 [24] S Y Yeo, H J Lee, and S H Jeong, Preparation of nanocomposite fibres for permanent antibacterial effect, Journal of Material Sience, 38, 2199-2203, 2003 20 [25] B.Deepak A Suresh, K Bhargava and G Foran (November 2006), EXAFS studies on gold and silver nanoparticles over novel catalytic materials, Radiation Physics and Chemistry Volume 75, Issue 11 , Pages 1948-1952, Proceedings of the 20th International Conference on X-ray and Inner-Shell Processes - 4-8 July 2005, Melbourne, Australia, Proceedings of the 20th International Conference on X-ray and Inner-Shell Processes [26] L Sun, Z.J Zhang, Z.S Wu and H.X Dang, Synthesis and characterization of DDP coated Ag nanoparticles, material science and engineering, 379(1,2), 378-383, 2004 [27] S.H Choi, Y.P Zhang, A Gopalan, K.P Lee, H.D Kang, Preparation of catalytically efficient precious metallic colloids by γ-irradiation and characterization, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects, 256, pp.165-170, 2005 [28] P Jain, T Pradeep, Potential of silver nanoparticles - coated polyurethane foam as an antibacterial water filter, Biotechnol Bioeng., 90 (1), pp.59-63, 2005 [29] B Fei, Z Deng, J.H Xin, Y Zhang, G Pang, Room temperature synthesis of rutile nanorods and their applications on cloth, Nanotechnology, 17, 1927-1931, 2006 [30] M Gorensek and P Recel, Nanosilver Functional Cotton Fabric, Textile Research Journal, 77, 138-141, 2007 21 22 ... dung dịch nano Ag phương pháp khử muối bạc: Ag + + X → Ag → nano Ag (1.1) Trong phương pháp này, ion Ag + tác dụng chất khử X tạo nguyên tử Ag 0, sau nguyên tử kết hợp với tạo thành hạt bạc có kích... fs ns [6] Phương pháp vật lý tổng hợp hạt nano Ag có nhiều ưu điểm như: tổng hợp dung dịch keo nano Ag với số lượng lớn, hạt nano Ag tạo có kích thước nhỏ từ 4-10 nm Tuy nhiên phương pháp đòi... Tuy nhược điểm phương pháp có yêu cầu việc điều chế lượng lớn vật liệu nano khó khăn tốn [33] 1.2.2 Các phương pháp tổng hợp hạt nano Ag a Phương pháp khử hóa học Trong phương pháp này, sử dụng