Chế tạo vật liệu tổ hợp hạt nano bạc trên nền than hoạt tính và khả năng ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM THỊ THANH NHAN CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP HẠT NANO BẠC TRÊN NỀN THAN HOẠT TÍNH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM THỊ THANH NHAN CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP HẠT NANO BẠC TRÊN NỀN THAN HOẠT TÍNH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Hoá Học LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HUỲNH ĐĂNG CHÍNH Hà Nội – Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Huỳnh Đăng Chính, TS Lê Anh Tuấn Ths Trần Vĩnh Hoàng người Thày tận tình hướng dẫn truyền cho kiến thức, kinh nghiệm nghiên cứu khoa học suốt trình hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS Lê Thị Tâm – Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ, Trường ĐHBK Hà Nội hướng dẫn giúp phần thí nghiệm vi sinh toàn thể thầy giáo, cô giáo môn Hóa Vô - Đại cương, Thầy, Cô Viện Kỹ thuật Hóa học, Viện sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Cho gửi lời cảm ơn tới hai quan: Trường Đại học công nghiệp ViệtHung Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện cho học tập, nghiên cứu khoa học dạy dỗ nhiệt tình tâm huyết Thầy giáo, Cô giáo trường Đại học Bách khoa Hà Nội suốt khóa học nghiên cứu Trong suốt trình học tập nghiên cứu khoa học, nhận quan tâm giúp đỡ cổ vũ động viên gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành quan tâm giúp đỡ Xin chân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 04 năm 2012 Phạm Thị Thanh Nhan LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết sử dụng luận văn trích dẫn từ báo, luận văn đồng ý đồng tác giả Các số liệu, kết trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Phạm Thị Thanh Nhan DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT Kí hiệu Viết đầy đủ AC Activated Carbon TSC TriSodium Citrate SDS Sodium Dodecyl Sunfate ESR Electron Spin Resonance EELS Electron Energy Loss Spectroscopy PVP Polyvinylpyrrolidone EG Ethylenglycol CTAB Cetyl trimethyl ammonium bromide CM Cell Membrane PL PhodphoLipid BET Brunaur-Elemmett-Teller XRD Nhiễu xạ tia X UV - Vis Máy quang phổ hấp phụ tử ngoại khả kiến EDX Phổ phân tán lượng tia X FT-IR Phổ hấp thụ hồng ngoại TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua SEM Kính hiển vi điện tử quét LB Luvia Berhani MIC Nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật than hoạt tính Bảng 1.2 Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano bạc Bảng 1.3 So sánh cấu trúc thành tế bào vi khuẩn Gram âm Gram dương Bảng 3.1 Ký hiệu mẫu Bảng.3.2 Kết phân tích EDX mẫu nano Ag/AC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các dạng than hoạt tính Hình 1.2 Cấu trúc lỗ xốp than hoạt tính Hình 1.3 Đồ thị xác định thông số phương trình BET Hình 1.4 Cấu trúc lập phương tâm mặt Hình 1.5.Giản đồ nhiễu xạ tia X hạt bạc có cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt Hình 1.6 Các kiểu xếp khác hạt bạc Hình 1.7 Sự chuyển hóa hình dạng hạt bạc từ hình cầu sang hình tam giác Hình 1.8 Hiện tượng cộng hưởng plasmon hạt hình cầu Hình 1.9 Hiện tượng cộng hưởng plasmon nano Hình 1.10 Tế bào vi khuẩn gram dương Hình 1.11 Tế bào vi khuẩn gram âm Hình 1.12 Ảnh TEM tế bào vi khuẩn E.Coli Hình 2.1 Sơ đồ hệ điện hóa siêu âm Hình 2.2 Hiện tượng nhiễu xạ tinh thể Hình 2.3 Sơ đồ hệ đo phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến Hình 3.1 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt BET N2 than hoạt tính Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn theo tọa độ BET than hoạt tính hấp phụ N2 Hình 3.3 Phổ XRD mẫu than hoạt tính Hình Phổ XRD hạt nano bạc chế tạo phương pháp điện hóa siêu âm Hình 3.5 Phổ hấp thụ hạt nano bạc chế tạo phương pháp điện hóa siêu âm Hình 3.6 Phổ XRD mẫu nano Ag/AC với nồng độ phức bạc khác Hình 3.7 Phổ FT- IR mẫu AC nano Ag/AC Hình 3.8 Ảnh SEM mẫu AC nano Ag/AC Hình 3.9 Phổ tán sắc lượng mẫu A4 Hình 3.10 Phổ tán sắc lượng mẫu A5 Hình 3.11 Ảnh TEM mẫu A4 Hình 3.12 Ảnh chụp xác định đường kính vòng vô khuẩn Hình 3.13 Ảnh chụp kết nuôi cấy vi khuẩn ống nghiệm MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ Trang Mở đầu………………………………………………………………………… Chương 1: Tổng Quan……………………………………………………… 1.1 Than hoạt tính…………………………………………………………… 1.1.1 Định nghĩa………………………………………………………… 1.1.2 Phương pháp chế tạo than hoạt tính………………………………… 10 1.1.3 Tính chất hấp phụ ứng dụng than hoạt tính………………… 11 1.1.3.1 Tính chất hấp phụ………………………………………………… 11 1.1.3.2 Ứng dụng than hoạt tính……………………………………… 14 1.2 Hạt nano bạc……………………………………………………………… 15 1.2.1 Tính chất hạt nano bạc………………………………… 15 1.2.1.1 Cấu trúc tinh thể……………………………………………… 15 1.2.1.2 Hình dạng hạt ……………………………………………… 16 1.2.1.3 Tính chất quang……………………………………………… 18 1.2.1.4 Tính chất điện……………………………………………… 19 1.2.1.5 Tính chất nhiệt……………………………………………… 20 1.2.1.6 Hiệu ứng bề mặt……………………………………………… 20 1.2.1.7 Tính diệt khuẩn……………………………………………… 21 1.2.2 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc……………………………… 24 1.2.2.1 Sự phát triển công nghệ nano kim loại năm gần 1.2.2.2 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc………………………… 24 25 1.2.3 Ứng dụng nano bạc…………………………….…………………… 27 1.3 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc than hoạt tính………… 29 1.3.1 Chế tạo nano bạc than hoạt tính (nano Ag/AC) …………… 30 1.3.2 Điều chế nano Ag tải lên than hoạt tính (nano Ag-AC) ……… 30 Chương 2: Thực nghiệm phương pháp nghiên cứu……………………… 31 2.1 Chế tạo mẫu…………………………….………………………………… 31 2.1.1 Xử lý than hoạt tính (activated carbon – AC) ……………………… 31 2.1.2 Điều chế phức Ag…………………………….…………………… 31 2.1.3 Chế tạo hạt nano bạc phương pháp điện hoá siêu âm điện cực tan 31 2.1.4 Các phương pháp chế tạo nano Ag than hoạt tính………… 32 2.2 Các phương pháp nghiên cứu…………………………….……………… 33 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X……………………….………………… 33 2.2.2 Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) 34 2.2.3 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại (FT-IR) 35 2.2.4 Phương pháp phổ phân tán lượng tia X (EDX)………………… 36 2.2.5 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) ……………………….…… 37 2.2.6 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua……………………….…… 38 2.2.7 Phương pháp BET để xác định bề mặt riêng……………………….… 39 2.2.8 Khả diệt khuẩn dung dịch nano Ag dung dịch nano Ag 40 than hoạt tính……………………….………………………….………… Chương 3: Kết thảo luận……………………….…………………… 42 3.1 Mẫu than hoạt tính……………………….………………………….…… 42 3.2 Mẫu nano Ag chế tạo theo phương pháp điện hóa siêu âm 44 3.3 Mẫu nano Ag than hoạt tính 46 3.4 Ứng dụng vật liệu nano Ag/AC 55 Kết luận 58 Định hướng nghiên cứu 59 Tài liệu tham khảo 60 MỞ ĐẦU Những năm gần đây, công nghệ nano đời tạo nên bước nhảy đột phá ngành điện tử, tin học, y sinh học mà ứng dụng rộng rãi đời sống Trong lĩnh vực công nghệ nano, công nghệ nano bạc (nano-silver technology) trọng quan tâm nghiên cứu phát triển phòng thí nghiệm trọng điểm, viện nghiên cứu, trường Đại học tập đoàn sản xuất công nghiệp ưu điểm độ dẫn điện nhiệt cao, độ phản quang cao, hiệu suất khử khuẩn nấm mạnh Khi chuyển sang kích thước nano, kim loại bạc biểu tính chất chức bên cạnh việc tăng cường tính vốn có, đặc biệt tính diệt khuẩn nâng cao đáng kể nhiều nhóm nghiên cứu, nhà sản xuất công nghiệp tập trung đầu tư nghiên cứu phát triển công nghệ nhằm ứng dụng chúng tạo lớp bảo vệ kháng khuẩn môi trường, vật chất khác Công nghệ nano giúp tạo phân tử bạc kích thước nhỏ, dàn mỏng thành lớp tráng siêu mỏng đồ dùng, làm tăng tính sát khuẩn bạc Các nghiên cứu thực tế chứng minh, hạt bạc kích thước nano mét (nAg) có khả tiêu diệt 650 loại vi khuẩn đem lại môi trường xanh, sạch, an toàn sức khỏe cho người [7] Tuy việc sản xuất sản phẩm tiêu dùng kim loại bạc nguyên chất phủ chúng bạc đắt Để khắc phục điều đó, nhiều nghiên cứu gần cách tiếp cận pha, trộn hạt nano bạc với nguyên liệu khác phương pháp thích hợp để tăng cường tính chất bạc Công nghệ nano bạc kỹ thuật đại giúp chống kết dính phân tử bạc cách bao phủ bề mặt phân tử, qua giúp cho phân tử bạc dạng nano ổn định Khi bạc dạng hạt nano, cho phép chúng tương tác dễ dàng với đối tượng khác tăng hiệu kháng khuẩn Hiệu lớn tới mức gam hạt nano bạc tạo tính chất kháng khuẩn tới hàng trăm mét vuông chất Hiện nay, vi khuẩn ngày có khả kháng thuốc Vì vậy, bên cạnh việc tìm kiếm kháng sinh đặc hiệu việc tìm tác nhân có khả ức chế phát triển vi khuẩn cần thiết Hạt nano bạc ức chế phát triển vi khuẩn nồng độ thấp so với kháng sinh tác dụng phụ Bởi vậy, bạc sử dụng nhiều ứng dụng kháng khuẩn [18-19] Hiện giới sản xuất nhiều sản phẩm tiêu dùng có chứa nano bạc thiết bị gia đình có tác dụng diệt khuẩn, trừ nấm, khử mùi hôi Trong than hoạt tính, sản phẩm phổ biến rác thải nông nghiệp sọ dừa, than tre, sử dụng rộng rãi Do thực tế than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn, khả hấp phụ cao, không gây ô nhiễm môi trường thải loại dùng nhiều đời sống làm trang chống độc, dùng sản phẩm lọc nước [13-14] Do đó, tạo vật liệu có khả giải vấn đề vi sinh vấn đề vật lý hóa học nhu cầu cần thiết Than hoạt tính có khả kháng khuẩn sau tẩm với bạc ôxit kim loại Kết hợp tính diệt khuẩn hạt nano Ag khả hấp phụ lớn than hoạt tính tạo vật liệu đa chức Trên sở thấy rõ khả ứng dụng to lớn loại vật liệu phù hợp với điều kiện nước, tiến hành nghiên cứu ’’chế tạo vật liệu tổ hợp hạt nano bạc than hoạt tính’’ hoạt hóa axít điều kiện phương pháp khác bước đầu khảo sát đặc trưng hóa lý diệt khuẩn loại vật liệu tổ hợp Luận văn chia làm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Thực nghiệm phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận A5 Hình 3.8 Ảnh SEM mẫu A0 (than hoạt tính hoạt hóa axit); mẫu A2 đến A4: nano Ag/AC chế tạo với nồng độ phức [Ag(NH3)2]OH khác là: 5.10-3M; 10-2M; 10-1M; Mẫu A5: nano Ag ngâm tẩm lên than hoạt tính (nano Ag-AC) Kết phân tích ảnh SEM (hình 3.8) mẫu cho thấy hạt nano Ag tạo thành theo phương pháp khử [Ag(NH3)2OH] bề mặt AC có dạng hình cầu, kích thước cỡ 20 – 40 nm Sự tăng nồng độ Ag+ ban đầu mẫu làm tăng mật độ hạt nano Ag bám than hoạt tính quan sát ảnh SEM từ giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu thấy cường độ pic tăng lên chứng tỏ tăng lên hàm lượng nano Ag mẫu + Mẫu A4 với nồng độ Ag+ ban đầu lớn (0,1M) có hàm lượng hạt Ag bám than hoạt tính nhiều mẫu lại quan sát rõ tượng hạt Ag bị kết tụ thành đám to kích thước hạt lớn + Mẫu A3 với nồng độ Ag+ ban đầu nhỏ (0,01M) hạt Ag bị kết tụ số lượng kích thước nhỏ so với hạt Ag kết tụ mẫu A4 + Mẫu A2 với nồng độ Ag+ ban đầu nhỏ (0,005 M) cho thấy mật độ hạt Ag bám than hoạt tính nhiều so với mẫu + Mẫu A1 với nồng độ Ag+ ban đầu 0,001 M cho thấy cường độ pic Ag yếu tương ứng với hàm lượng nano Ag nhỏ, khó quan sát nên không chụp ảnh SEM mẫu 50 Theo phương pháp khử muốn tăng hàm lượng Ag mẫu cách tăng nồng độ Ag+ ban đầu gây tượng kết tụ hạt Ag dẫn đến kích thước hạt lớn Do để ngăn cản trình hạt Ag bị kết tụ trường hợp nồng độ Ag+ ban đầu lớn ta kết hợp trình khử với sử dụng chiếu xạ UV Đây phương pháp tối ưu khuôn khổ luận chưa có điều kiện để thực Như kết luận phương pháp khử nồng độ Ag+ ban đầu khoảng 10-1 M đến 10-2 M tối ưu Hàm lượng nano Ag mẫu xác định phổ tán sắc lượng EDX chọn hai mẫu đại diện có hàm lượng nano Ag cao theo hai phương pháp khử gián tiếp phức [Ag(NH3)2OH] phương pháp trực tiếp ngâm tẩm dung dịch nano Ag lên than hoạt tính Bảng 3.2 Kết phân tích EDX mẫu nano Ag/AC Hàm lượng nguyên tố Mẫu C O Ag Các nguyên tố khác Tổng A4 60,33 % 23,25 % 15,34 % 1,08 % 100 % A5 77,19 % 19,39 % 0,54 % 2,88 % 100 % 51 Hình 3.9 Phổ tán sắc lượng mẫu A4 52 Hình 3.10 Phổ tán sắc lượng mẫu A5 Phổ tán sắc lượng EDX (hình 3.9 hình 3.10) mẫu A4 A5 cho thấy xuất hai tín hiệu bạc cácbon Hàm lượng nano Ag mẫu A3 (phương pháp khử trực tiếp phức [Ag(NH3)2OH] bề mặt AC) xác định 53 phổ tán sắc lượng EDX 15,6 % khối lượng mẫu A4 (phương pháp ngâm tẩm) 0,54 % khối lượng (trong hai mẫu tính toán để có tỷ lệ nano Ag so với AC), hàm lượng nano Ag mẫu chế tạo theo phương pháp nhiều so với mẫu chế tạo theo phương pháp 2, phần kết bám ion phức [Ag(NH)3]+ với bề mặt than hoạt tính hoạt hóa bề mặt axit chứa nhiều nhóm chức – COOH tốt so với hạt nano Ag không mang điện tích với nhóm chức –COOH bề mặt AC Từ kết EDX ta thấy có mặt C, Ag O nguyên tố Sự tăng hàm lượng Ag mẫu A4 A5 với tăng số lượng ôxy Sự có mặt hạt nano bạc than hoạt tính quan sát rõ ràng ảnh TEM Kết phân tích ảnh TEM mẫu A4 (hình 3.11), kích thước hạt thấy đốm đen ảnh khoảng 20 – 40 nm chủ yếu, nhiên phân bố kích thước hạt chưa thật đồng A4 Hình 3.11 Ảnh TEM mẫu A4 Qua phân tích ảnh SEM TEM mẫu ta thấy hạt nano Ag tạo thành bám bề mặt than hoạt tính Như để hạt nano Ag tạo thành nằm cấu trúc lỗ xốp than hoạt tính làm tăng giá trị vật liệu chế tạo kích thước hạt nano phải nhỏ kích thước lỗ xốp 23 A0 Điều khó để chế tạo hạt nano Ag có kích thước nhỏ 54 3.4 Ứng dụng vật liệu nano Ag/AC Với vật liệu tổ hợp nano Ag than hoạt tính đặc trưng bật vật liệu tính hấp phụ diệt khuẩn tốt nên bước đầu khảo sát tính diệt khuẩn loại vật liệu Căn vào lượng nano bạc ức chế vi khuẩn khoảng từ – µg/ml phụ thuộc vào kích thước hạt nano Ag điều chế được, ta tính lượng nano Ag tương ứng có lượng mẫu than hoạt tính chứa nano Ag chuẩn bị dãy mẫu để xác định nồng độ ức chế vi khuẩn tối thiểu (MIC: Min Inhibit Concentration) Thử hoạt tính kháng khuẩn dung dịch nano Ag nano Ag/AC với mẫu có hàm lượng nano Ag cao (15,6 % khối lượng) nồng độ pha loãng khác (từ - 10 µg nano Ag/ml) cho vào môi trường LB thử với chủng vi khuẩn Vibrio cholerae môi trường lỏng thử với chủng vi khuẩn E.coli Staphylococcus aureus môi trường thạch để xác định đường kính vòng vô khuẩn hình thành đĩa thạch sau 24h Xác định vòng kháng khuẩn môi trường thạch mẫu kí hiệu sau: Mẫu 1: AC 1mg cho ml dung dịch Mẫu 2: 0,5 mg nano Ag/AC cho ml dung dịch Mẫu 3: mg nano Ag/AC cho ml dung dịch Mẫu 4: mg nano Ag/AC cho ml dung dịch Mẫu mẫu H2O Hình 3.12 Ảnh chụp xác định đường kính vòng vô khuẩn môi trường thạch sau 24 h 55 Trên hình 3.12 ta quan sát thấy vi khuẩn phát triển bình thường, đồng mặt đĩa thạch chưa tạo đường kính vòng vô khuẩn mặt đĩa thạch chủng vi khuẩn E.coli Staphylococcus aureus Điều chứng tỏ than hoạt tính hàm lượng nano Ag nồng độ thấp chưa tiêu diệt vi khuẩn, môi trường rắn khả tiếp xúc hạt nano Ag với vi khuẩn Vì để diệt vi khuẩn môi trường rắn hàm lượng nano Ag cần cao (> 500 ppm) Trong môi trường lỏng thử hoạt tính kháng khuẩn vật liệu nano Ag/AC việc nuôi cấy vi khuẩn ống nghiệm Các mẫu thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn (hình 3.13) mẫu đối chứng ký hiệu sau: ống 0: đối chứng môi trường + vi khuẩn ống 1: môi trường + than hoạt tính (AC: ) + vi khuẩn ống 2: môi trường + 0,5 mg nano Ag/AC cho ml dung dịch + vi khuẩn ống 3: môi trường + mg nano Ag/AC cho ml dung dịch + vi khuẩn ống 4: môi trường + mg nano Ag/AC cho ml dung dịch + vi khuẩn ống 5: môi trường + 100 ppm nano Ag + vi khuẩn ống 6: môi trường + 200 ppm nano Ag + vi khuẩn ống 7: môi trường + 500 ppm nano Ag + vi khuẩn ống số 8: môi trường + 1000ppm nanoAg + vi khuẩn Kết thực nghiệm quan sát sau nuôi cấy vi khuẩn sau 24h để lắc qua đêm cho thấy: ống 0; ống 1; ống 2; ống 3; ống 5và ống vi khuẩn phát triển, dung dịch đục Như than hoạt tính dung dịch nano Ag nồng độ thấp không tiêu diệt vi khuẩn Còn ống 4; ống ống vi khuẩn mọc, dung dịch suốt Kết chứng tỏ nano Ag hàm lượng 500 ppm nano Ag/AC hàm lượng mg/ml cho hoạt tính kháng khuẩn tương đương Hoạt tính định hàm lượng nano Ag mẫu, với mẫu tương ứng chứa 0,48 mg nano Ag/ml (hay 480 ppm nanoAg) Như với nồng độ nano Ag thấp ≈ 480 ppm tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn, ta thử môi trường lỏng có khuấy trộn nên xâm nhập hạt nano Ag với vi 56 khuẩn tốt nhiều so với môi trường thạch, nồng độ nano Ag cần so với môi trường thạch để đạt mức tiêu diệt vi khuẩn Như với vật liệu tổng hợp nano Ag than hoạt tính dung dịch nano Ag cho khả diệt khuẩn với hàm lượng nano Ag Hình 3.13 Ảnh chụp kết nuôi cấy vi khuẩn ống nghiệm môi trường LB sau 24 h 57 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu lý thuyết thực hành chế tạo thành công hạt nano Ag bề mặt than hoạt tính cách gắn phức [Ag(NH3)2OH] lên bề mặt than hoạt tính có nhóm chức axit sau khử chúng thành hạt nano Ag phương pháp ngâm tẩm dung dịch nano Ag với than hoạt tính hoạt hóa bề mặt axit để thu vật liệu tổ hợp hạt nano Ag than hoạt tính thực để so sánh với phương pháp khử Các kết phân tích ảnh SEM, TEM, EDX, XRD FT- IR cho thấy hạt nano Ag chế tạo theo phương pháp khử cho kích thước trung bình khoảng từ 2040 nm bám bề mặt than hoạt tính chế tạo nano Ag phương pháp điện hóa siêu âm cho kích thước hạt nano Ag tương đương (khoảng 27nm) Hàm lượng nano Ag vật liệu chế tạo theo phương pháp khử phức [Ag(NH3)2OH] cao hẳn so với phương pháp tẩm nano Ag lên AC (15,6% so với 0,54 % khối lượng) chứng tỏ phương pháp có ưu điểm Bước đầu khảo sát ứng dụng cho thấy, vật liệu có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nano Ag Khảo sát tính diệt khuẩn vật liệu tổ hợp môi trường lỏng với vi khuẩn Vibrio cholerae, cho thấy nano Ag/AC có khả tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn nồng độ Ag quy đổi thấp (≈ 500 ppm) Kết mở khả ứng dụng chúng sản xuất sản phẩm chăm sóc y tế bảo vệ sức khỏe người tạo lọc kháng khuẩn đa chức 58 ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Chế tạo vật liệu nano Ag than hoạt tính làm từ sọ dừa Việt Nam phương pháp khử trực tiếp phức [Ag(NH3)2OH] kết hợp với chiếu xạ UV Chứng minh chế diệt khuẩn hạt nano bạc qua phép phân tích như: đo phổ hấp thụ - truyền qua, chụp ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua Đưa vật liệu chế tạo lên vải để chế tạo đồ dùng cá nhân có khả diệt khuẩn thiết bị y tế dùng lần Ứng dụng vật liệu chế tạo để tạo sản phẩm đa chức làm mặt nạ phòng độc quốc phòng 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Tạ Ngọc Đôn (2008), Rây phân tử vật liệu hấp phụ, Bài giảng chuyên đề dùng cho học viên cao học nghiên cứu sinh ngành Hóa học công nghệ Hóa học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hoàng Thị Kim Dung (2010), Ứng dụng hạt nano bạc chế tạo phương pháp điện hóa siêu âm phân tán than hoạt tính để xử lý môi trường, Khoá luận tốt nghiệp Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2009), Vi sinh vật học, Nhà xuất giáo dục Nguyễn Văn Hùng (2005), Giáo trình Vật lí tia X, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Hữu Mình (1992.), Giáo trình Vật lí chất rắn, Nhà xuất giáo dục Từ Văn Mặc (2003), Phân tích hóa lý phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB Khoa học kĩ thuật Nguyễn Đức Nghĩa (2009), Polymer chức vật liệu cấu trúc nano, NXB Khoa học công nghệ Hà Nội Nguyễn Hữu Phú (2005), Hóa lí & Hóa keo, NXB Khoa học kĩ thuật Hồ Viết Quý (2006), Phân tích lí hoá, Nhà xuất Giáo dục Tiếng Anh 10 AngshumanPal, SunilShah, SurekhaDevi (2009), Microwave-assisted synthesis of silver nanoparticles using ethanol as a reducing agent, Material chemistry and physics (114) tr 530–532 11 C Chen, L Wang, G Jiang, H Yu – Rev Adv (2006) Mater Sci 111 – 18 12 Chang Chen, Li Wang, Guohua Jiang and Haojie Yu (2006), Chemical preparation of special – shaped metal nanomaterials through encasulation or inducement in soft solution, Rev Adv Mater Sci (11) tr – 18 60 13 D K Tiwari, J Behari, P Sen (2008) Current Science 95 No (5), tr 647 – 655 14 D Jain, H Kumar Daima, S Kachhwaha, S L Kothari (2009), Synthesis of plant – mediated silver nanoparticles using papaya fruit extract and evaluation of their antimicrobial activities, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures No 3, tr 557 – 563 15 David Bl´azquez S´anchez (2007), The Surface Plasmon Resonance of Supported Noble Metal Nanoparticles: Characterization, Laser Tailoring, and SERS Application, PhD Thesis, Department of Chemistry, University of the Kassel von 16 Dhermendra K Tiwari1, J Behari, P Sen (2008), Time and dose-dependent antimicrobial potential of Ag nanoparticles synthesized by top-down approach; CURRENT SCIENCE 95 No (5), tr 647 – 655 17 Emmanuel Fort and Samuel Gr´esillon (2008), Surface enhanced fluorescence; J Phys D: Appl Phys (41) 013001 (31pp) 18 H V Tran, L D Tran, C T Ba, H D Vu, T N Nguyen, D G Pham, P X Nguyen (2010), Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 360, 3240 19 H Liang, Z Li, W Wang, Y Wu, H Xu – Adv Mater 21 (2009) tr 4614 – 4618 20 Hongyan Liang, Zhipeng Li, Wenzhong Wang, Youshi Wu, and Hongxing Xu (2009), Highly Surface-roughened ‘‘Flower-like’’ Silver Nanoparticles for Extremely Sensitive Substrates of Surface-enhanced Raman Scattering; Adv Mater (21) tr 4614–4618 21 H Hofmeister, G.L Tan, M Dubiel (2005), Shape and internal structure of silver nanoparticles embedded in glass; J Mater Res Vol 20, No 22 Hongyan Liang, Huaixin Yang, Wenzhong Wang, Jianqi Li, Hongxing Xu (2009), High-Yield Uniform Synthesis and Microstructure Determination of Rice-Shaped Silver Nanocrystals; J Am Chem Soc.131 (17), tr 6068-6069 61 23 Ilana Perelshtein, Guy Applerot, Nina Perkas, Geoffrey Guibert, Serguei Mikhailov, Aharon Gedanken (2008), Sonochemical coating of silver nanoparticles on textile fabrics (nylon, polyester and cotton) and their antibacterial activity, Nanotechnology (19) 245705 (6pp) 24 J S Kim, E Kuk, K N Yu, J H Kim, S J Park, H J Lee, S H Kim, Y K Park, Y H Park, C Y Hwang, Y K Kim, Y Lee, D H Jeong, M H Cho – (2007) Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine (3) tr 95 – 101 25 JianXu, XiaHan, HonglaiLiu,YingHu (2006), Synthesis and optical properties of silver nanoparticles stabilized by gemini surfactant, Sciencedirect 273 tr 179–183 26 Jun Sung Kim, Eunye Kuk, Kyeong Nam Yu, Jong-Ho Kim, Sung Jin Park, Hu Jang Lee, So Hyun Kim, Young Kyung Park, Yong Ho Park, Cheol-Yong Hwang, Yong-Kwon Kim, Yoon-Sik Lee, Dae Hong Jeong, Myung-Haing Cho (2007), Antimicrobial effects of silver nanoparticles, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine (3) tr 95– 101 27 Jorge Pérez – Juste, Isabel Pastoriza – Santos, Luis M.Liz – Marzán, Paul Mulvaney (2005), Gold nanorods: Synthesis, characterization and applications, Coordination Chemistry Reviews (249) tr 1870 – 1901 28 Maribel G Guzmán, Jean Dille, Stephan Godet (2008) Synthesis of silver nanoparticles by chemical reduction method and their antibacterial activity, World academic of science, engineering and technology 29 Murali Sastry, Absar Ahmad, M Islam Khan and Rajiv Kumar (2003), Biosynthesis of metal nanoparticles using fungi and actinomycete, Current Science (85) tr 162 – 170 30 Matínez, Moiraghi, Agnese, Guzman (2003), Making some properties of activated carbon produced from agricultural industrial residues from Argentina; The Journal of the Argentina Chemical Society (91) tr 103 – 108 31 N R R Panyala, E M P Mindez, T Havel – J Appl (2008), Biomed 117 – 129 62 32 Nelson Durán, Priscyla D Marcato, Roseli De Conti, Oswaldo L Alves, Fabio T M Costa, Marcelo Brocchi (2010), Potential use of Silver Nanoparticles on pathogenic bacteria, their toxicity and possible mechanisms of action; J Braz Chem Soc 21, No (6), tr 949-959 33 Nagender Redly Panyala, Eladia Maria Pena – Mindez, Tosef Havel (2008), Silver or silver nanoparticles: a hazardous threat to the environment and human health J.Appl, Biomed (6) tr 117 – 129 34 Noppadon Nuntawong, Mati Horprathum, Pitak Eiamchai, Krongkamol Wong, Viyapol Patthanasettakul, Pongpan Chindaudom (2010), Surface-enhanced Raman scattering substrate of silver nanoparticles depositing on AAO template fabricated by magnetron sputtering, Vacuum tr 1–4 35 Nguyen Hoang Luong, Nguyen Dang Phu, Luu Manh Kien, Nguyen Chau, Nguyen Ngoc Long, Nguyen Hoang Hai (2008), Effects of the preparation temperatures on the properties of iron oxide nanoparticles produced by sonochemistry, Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology tr 15 – 21 36 Pavel Dibrov, Judith Dzioba, Khoosheh K Gosink, Claudia C Hase (2002), Chemiosmotic Mechanism of Antimicrobial Activity of Ag+ in Vibrio cholerae; Antimicrobial Agents and Chemotherapy 46 No.8, tr 2668 – 2670 37 Prashant Jain,T Pradeep (2005), Potential of Silver Nanoparticle-coated polyurethane foam as an antibacterial water filter, Biotechnology and bioengineering 90 38 P Gupta, M Bajpai, and S K Bajpai (2008), Investigation of Antibacterial Properties of Silver Nanoparticle-loaded Poly (acrylamide-co-itaconic acid)Grafted Cotton Fabric, T he Journal of Cotton Science (12) tr 280–286 39 Sougata Sarkar, Atish Dipankar Jana, Samir Kumar Samanta, Golam Mostafa (2007), Facile synthesis of silver nano particles with highly efficient anti – microbial property, Sciencedirect (26) tr 4419–4426 63 40 SukdebPal, YuKyungTak, JoonMyongSong (2007), Does the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Depend on the Shape of the Nanoparticle? Astudy of the Gram-Negative, Bacterium Escherichiacoli, Applied and environmental microbiology (73) tr 1712–1720 41 Zheng Min, Ang Zuo-shan, Zhu Ya-we (2006), Preparation of silver nanoparticles via active template under ultrasonic; Trans Nonferrous Met SOC China (16) tr 1348-1352 42 Zhiliang Jiang, Weien Yuan, Hongcheng Pan (2005), Luminescence effect of silver nanoparticle in water phase; Spectrochimica Acta Part A (61) tr 2488– 2494 64 ... hạt nano bạc than hoạt tính Hạt nano bạc chế tạo phương pháp điện hóa siêu âm đưa lên than hoạt tính chế tạo để so sánh Vật liệu tổ hợp tính diệt khuẩn hạt nano Ag khả hấp phụ lớn than hoạt tính. .. trung nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng ứng dụng vật liệu than hoạt tính nano Ag theo phương pháp khác chủ yếu chế tạo nano Ag phân tán vào than hoạt tính để vật liệu tổng hợp ứng dụng lĩnh vực kháng... nguyên liệu không khó kiếm, công nghệ chế tạo không phức tạp, bạc cấu trúc nano ứng dụng rộng rãi sống 1.3 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc than hoạt tính Vật liệu tổ hợp nano Ag than hoạt tính