NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA Co60 VÀ THIẾT BỊ GẮN BẠC NANO LÊN GIẤY DÙNG LÀM GIẤY KHÁNG KHUẨN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** NGUYỄN XUÂN DANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA Co-60 VÀ THIẾT BỊ GẮN BẠC NANO LÊN GIẤY DÙNG LÀM GIẤY KHÁNG KHUẨN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY Thành phố Hồ Chí Minh Tháng năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** NGUYỄN XUÂN DANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA Co-60 VÀ THIẾT BỊ GẮN BẠC NANO LÊN GIẤY DÙNG LÀM GIẤY KHÁNG KHUẨN Ngành: Công Nghệ Sản Xuất Giấy Và Bột Giấy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn: Th.s NGUYỄN NGỌC DUY Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 7/2011 i LỜI CẢM ƠN Với tất lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin chân thành cảm ơn: Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Duy Thạc sĩ Võ Thị Kim Lăng Thầy tận tình giúp đỡ nhiều để chúng em hồn thành luận văn Với lòng kính yêu thương mến, xin gửi đến Cha Mẹ gia đình động viên ủng hộ Chúng em xin cảm ơn tất thầy cô khoa Lâm Nghiệp, ngành Công Nghệ Sản Xuất Giấy Bột Giấy trường Đại Học Nông Lâm truyền đạt cho em vốn kiến thức quí báo bốn năm học vừa qua Chúng em xin cảm ơn Tiến Sĩ Nguyễn Quốc Hiến, chị Khanh, chị Lan Trung Tâm Nghiên Cứu Triển Khai Công Nghệ Bức xạ, cảm ơn chị Quỳnh Viện Sinh Học Nhiệt Đới, Hưng, anh Hải sở gia cơng khí giúp đỡ tạo điều kiện tốt để chúng em thực luận văn Xin cảm ơn Khánh, anh Vũ tất anh em công nhân công ty cổ phần giấy An Bình tận tình hướng dẫn chúng em Xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè chúng tôi, bạn chia sẽ, giúp đỡ nhiều thời gian qua Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 NGUYỄN XN DANH ii TĨM TẮT Khóa luận tốt nghiệp “ Nghiên cứu chế tạo bạc nano phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 thiết bị gắn bạc nano lên giấy dùng làm giấy kháng khuẩn” thực Trung Tâm Nghiên Cứu Và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ VINAGAMMA TP HCM Công ty Cổ Phần Giấy An Bình Thời gian thực khóa luận từ 02/2011 đến 06/2011 Nội dung thực hiện: Nghiên cứu chế tạo dung dịch bạc nano phương pháp chiếu xạ Co-60 dùng chitosan làm chất ổn định: ¾ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ bạc nitrat Ag+ đến đặc trưng keo bạc nano ¾ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chitosan đến đặc trưng keo bạc nano ¾ Khảo sát ảnh hưởng suất liều xạ đến đặc trưng keo bạc nano Nghiên cứu chế tạo máy gắn bạc nano lên giấy bao bì carton Kết đạt được: - Chế tạo keo bạc nano phương pháp chiếu xạ Co-60 dùng chitosan 1%, axít lactic 1% nồng độ bạc 5mM, 10mM, 15mM - Chế tạo máy gắn bạc nano lên giấy dựa vào cấu máy gia công vàng iii MỤC LỤC TRANG TRANG TỰA i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC PHỤ LỤC xii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu vật liệu nano 2.1.1 Khái niệm khoa học, công nghệ vật liệu nano 2.1.2 Tính chất vật liệu nano 2.1.2.1 Hiệu ứng bề mặt 2.1.2.2 Hiệu ứng kích thước 2.1.3 Phân loại vật liệu nano 2.1.3.1 Phân loại theo hình dáng vật liệu: người ta đặt tên số chiều không bị giới hạn kích thước nano 2.1.3.2 Phân loại theo tính chất vật liệu thể khác biệt kích thước nano iv 2.2 Hạt nano kim loại 2.2.1 Tính chất hạt nano kim loại 2.2.1.1 Tính chất quang 2.2.1.2 Tính chất điện 2.2.1.3 Tính chất từ 10 2.2.1.4 Tính chất nhiệt 10 2.2.2 Phương pháp chế tạo hạt nano kim loại 10 2.2.2.1 Phương pháp ăn mòn laser 11 2.2.2.2 Phương pháp khử hóa học 11 2.2.2.3 Phương pháp khử vật lí 12 2.2.2.4 2.2.2.5 Phương pháp khử sinh học 13 2.3 Ứng dụng vật liệu nano 13 2.3.1 Ứng dụng vật liệu nano nói chung 13 2.3.2 Bạc số ứng dụng nano bạc 15 2.4 Chitosan 16 2.4.1 Giới thiệu sơ lược chitin chitosan 16 2.4.2 Tính chất vật lý tính chất hóa học chitosan 19 2.4.2.1 Tính chất vật lý chitosan 19 2.4.2.2 Tính chất hóa học chitosan 20 2.4.3 Dẫn xuất chitin chitosan 21 2.5 Giới thiệu sơ lược công nghệ xạ 22 2.5.1 Một số khái niệm định nghĩa 22 2.5.2 Công nghệ xạ lĩnh vực xạ 23 2.5.3 Nguồn xạ 24 2.5.4 Các điều kiện ảnh hưởng đến q trình biến tính xạ 24 2.5.4.1 Thuyết tự phân ly phóng xạ nước 24 2.5.4.2 Các sản phẩm phân ly xạ nước tính chất chúng 25 2.5.4.3 Cơ chế 27 v Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 Hóa chất thiết bị 30 3.1.1 Hóa chất 30 3.1.2 Dụng cụ thiết bị 30 3.2 Phương pháp nghiên cứu 31 3.2.1 Điều chế chitosan 31 3.2.2 Chế tạo keo bạc nano 31 3.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ bạc đến đặc trưng keo bạc nano 32 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chitosan đến đặc trưng keo bạc nano 32 3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng suất liều xạ đến đặc trưng keo bạc nano 33 3.2.3 Xác định đặc trưng keo bạc 33 3.2.3.1 Đo phổ UV-Vis 33 3.2.3.2 Đo TEM 35 3.2.3.3 Thuật ngữ thống kê sử dụng đề tài 35 3.2.4 Chế tạo thiết bị gắn bạc nano lên giấy 37 3.2.4.1 Chi tiết máy, dụng cụ thiết bị 37 3.2.4.2 Tiến hành 39 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .42 4.1 Đặc trưng keo bạc nano điều chế phương pháp chiếu xạ dùng chitosan làm chất ổn định 42 4.1.1 Ảnh TEM Sự phân bố kích thuớc hạt keo bạc nano dùng chitosan làm chất ổn định 42 4.1.2 Phổ Uv-vis dung dịch chitosan (CTS), CTS/Ag+ keo bạc nano/CTS chế tạo phương pháp chiếu xạ gamma 43 4.1.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) keo bạc nano dùng chitosan làm chất ổn định 45 4.2 Ảnh hưởng nồng độ bạc nitrat Ag+ đến đặc trưng keo bạc nano 46 vi 4.3 Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến đặc trưng keo bạc nano 50 4.4 Ảnh hưởng suất liều xạ đến đặc trưng keo bạc nano 54 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .57 5.1 Kết Luận 57 5.2 Đề Nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Chú thích CNNN Công nghệ nano KH&CNNN Khoa học công nghệ nano VLNN Vật liệu nano TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua CFU Đơn vị hình thành khuẩn lạc nm Nanomet VINAGAMMA Trung tâm nghiên cứu triển khai công nghệ xạ TP.HCM Dbh Liều xạ bão hòa dtb Đường kính trung bình hạt nano bạc λ Bước sóng (nm) E Mật độ quang (độ hấp thụ) viii DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo chitin chitosan 16 Hình 2.2: Mơ hình cấu trúc mạng tinh thể chitin 17 Hình 2.3: Cơng thức cấu tạo chitosan 18 Hình 2.4: Hình dẫn xuất chitin chitosan 22 Hình 3.1 Mơ hình tóm tắt sản xuất chitosan 31 Hình 3.2: Mơ hình tóm tắt q trình chế tạo keo bạc nano 32 Hình 3.3 Một số chi tiết máy 37 Hình 3.4 Thiết bị sử dụng 38 Hình 3.5 Khung máy 39 Hình 3.6 Lắp bạc thao, trục sắt, bánh 5cm bulon vào khung máy 39 Hình 3.7 Lắp motor, trục tráng vào khung máy 40 Hình 3.8 Lắp vòng chữ U giữ trục lại vào khung máy 40 Hình 3.9 - Lắp bánh xéo (12cm) vào khung máy 40 Hình 3.10 Lắp ti sắt chữ U bảng sắt để giữ trục 41 Hình 3.11 Lắp bánh 10cm, chi tiết điều chỉnh vào khung máy 41 Hình 3.12 Lắp buli 20cm, bulon dây đay vào khung máy 41 Hình 4.1 Màu keo bạc nano trước (a) sau (b) chiếu xạ 42 Hình 4.2 Ãnh TEM phân bố kích thước hạt dung dịch keo bạc nano mẫu chitosan 1%/Ag+ 5mM 42 Hình 4.3: Phổ Uv-vis dung dịch pha lỗng nước 1/50 (v/v) 43 Hình 4.4: Phổ Uv-vis mẫu CTS 1%/Ag+ 5mM theo liều xạ 43 Hình 4.5: Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) CTS Ag-nano/CTS 45 Hình 4.6: Bạc nano bảo vệ chitosan phương pháp chiếu xạ tia γ 46 ix Kích thước hạt bạc thu thay đổi nồng Ag+ ban đầu 5,1nm, 7,3nm, 9,5nm, 10,8nm 12,2nm 21,3nm tương ứng với nồng độ Ag+ 1mM, 2mM, 5mM, 10mM, 20mM, 50mM 4.3 Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến đặc trưng keo bạc nano Bảng 4.3 E, λmax, Dbh dtb keo bạc nano mẫu Ag+ 5mM/CTS với nồng độ khác (dung dịch điều chỉnh pH = 5,5 NaOH 2M trước chiếu xạ) Mẫu E λmax nm Dbh kGy CTS 0,5% 0,94 414,0 16 11,3 ± 2,0 CTS 1,0% 1,06 403,5 16 7,3 ± 1,4 CTS 2,0% 1,12 408,5 16 7,2 ± 1,3 CTS 3,0% 1,25 405,5 16 6,6 ± 3,0 STT dtb nm 12 dtb, nm 10 4 [Nồng độ CTS], % Hình 4.11 Sự phụ thuộc dtb keo bạc nano mẫu Ag+ 5mM/CTS theo nồng độ CTS khác 50 - CTS 3,0% CTS 2,0% CTS 1,0% CTS 0,5% Hình 4.12 Phổ Uv-vis keo bạc nano mẫu Ag+ 5mM/CTS theo nồng độ CTS khác 36 dtb: 11,3 ± 2,0 Tần số, % 30 24 18 12 10 0,5% 18 26 34 dtb, nm CTS 0,5%/Ag+ 5mM Tần số, % 60 50 dtb: 7,3 ± 1,4 40 30 20 10 10 14 18 22 26 dtb, nm 1% CTS 1%/Ag+ 5mM 51 42 Tần số, % 50 dtb: 7,2 ± 1,3 40 30 20 10 10 18 26 34 42 dtb, nm 2,0% CTS 2,0%/Ag+ 5mM Tần số, % 50 dtb: 6,6 ± 3,0 40 30 20 10 10 3,0% 18 26 34 42 dtb, nm CTS 3,0%/Ag+ 5mM Hình 4.13 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt keo bạc nano mẫu Ag+ 5mM/CTS theo nồng độ CTS khác Kết từ bảng 4.4 hình 4.12, 4.13, 4.14 cho thấy thay đổi nồng độ chất ổn định (chitosan) ảnh hưởng đáng kể tới đặc trưng keo bạc nano Cụ thể mẫu CTS có nồng độ 0,5% có mật độ quang nhỏ E = 0,94, λmax lớn 414nm đường kính hạt bạc trung bình cao 11nm Trong mẫu chitosan có nồng độ khoảng từ 1% đến 3% mật độ quang kích thước hạt trung bình mẫu keo bạc nano đạt (dtb ~7nm) không khác biệt ý nghĩa thống kê Sự khác biệt đặc trưng keo bạc hai nhóm mẫu 52 chitosan 0,5% chitosan 1%, chitosan 2% chitosan 3% giải thích nồng độ chitosan thấp (0,5%) không đủ để bảo vệ hạt bạc nguyên tử tạo từ trình khử ion Ag+ khỏi trình keo tụ gây trình chuyển động nhiệt Dẫn đến kết hạt bạc tạo thành dễ kết hợp với tồn kích thước hạt lớn (11nm) Khi tăng nồng độ chitosan lên 1% hiệu ứng bảo vệ tăng lên số lượng mạch chitosan tăng kết kích thước hạt keo bạc giảm đáng kể khoảng 7nm Tiếp tục tăng nồng độ chitosan lên 2% 3% đặc trưng keo bạc mật độ quang (E), λmax kích thước hạt trung bình khơng thay đổi Điều chứng tỏ nồng độ chitosan 1% nồng độ tới hạn sử dụng chitosan làm chất ổn định keo bạc nano Kết tương tự nghiên cứu nhóm tác giả Xu, Z., Peng, Y., Wantai, Y., Jinchun, C., (2008) [38] Họ nhận định kích thước keo bạc nano giảm theo tăng nồng độ chitosan từ 0,01% đến 0,1% Bảng 4.3 cho thấy nồng độ chitosan khoảng 0,5-3,0% không làm thay đồi liều xạ chuyển hóa bão hòa keo bạc nano Dbh (16kGy) Trong cơng trình nghiên cứu Đặng Văn Phú cộng sư [10] thu kết tương tự bên cạnh so sánh với chất ổn định PVP cho thấy chitosan có hiệu ứng làm giảm liều xạ (ở PVP 1% liều xạ chuyển hóa bão hòa 20kGy) hiệu ứng bảo vệ keo bạc tốt hẳn cụ thể mẫu PVP1%/AgNO3 10mM kích thước hạt keo bạc đạt khoảng 16nm mẫu chitosan 0,5%/AgNO310mM kích thước hạt keo bạc đạt khoảng 5,5nm Kết cho thấy việc sử dụng chitosan làm chất ổn định triển vọng 53 4.4 Ảnh hưởng suất liều xạ đến đặc trưng keo bạc nano Bảng 4.4 Sự thay đổi giá trị E, λmax, dtb keo bạc nano Dbh (16kGy) mẫu Ag+ 5mM/CTS 1%/etanol 5% theo suất liều khác Stt Suất liều xạ E (kGy/giờ) λmax dtb (nm) (nm) 0,7 1,02 400,5 7,6 ± 0,5 1,3 1,17 400,5 6,9 ± 1,5 3,5 1,03 400,0 7,2 ± 0,6 7,0 1,06 396,5 5,9 ± 0,8 60 dtb: 7,6 ± 0,5 Tần số, % 50 40 30 20 10 13 17 21 dtb, nm 0,7 kGy/h CTS 1%/etanol 5%/ Ag+ 5mM – (0,7 kGy/giờ) 60 dtb: 6,9 ± 1,5 Tần số, % 50 40 30 20 10 10 18 26 dtb, nm 1,3 kGy/h 54 42 50 Tần số, % CTS 1%/etanol 5%/ Ag+ 5mM – (1,3 kGy/giờ) 60 50 40 30 20 10 dtb: 7,2 ± 0,6 13 17 21 dtb, nm 3,5 kGy/h CTS 1%/etanol 5%/ Ag+ 5mM – (3,5 kGy/giờ) 60 dtb: 5,9 ± 0,8 Tần số, % 50 40 30 20 10 7,0 kGy/h 13 17 21 dtb, nm CTS 1%/etanol 5%/ Ag+ 5mM – (7,0 kGy/giờ) Hình 4.14 Ảnh TEM phân bố kích thước hạt keo bạc nano mẫu Ag+ 5mM/CTS 1%/etanol 5% theo suất liều xạ khác Kết từ bảng 4.5 ảnh TEM cho thấy keo bạc nano/chitosan, suất liều xạ khoảng 0,7 đến 3,5kGy/giờ làm thay đổi khơng đáng kể mật độ quang E, λmax kích thước hạt keo bạc nano Khi chiếu xạ chế tạo keo bạc nano/chitosan với suất liều cao (7kGy/giờ), kết cho thấy hiệu ứng dịch chuyển λmax keo bạc sang bước sóng hấp thụ cực đại nhỏ (vùng 397nm) làm giảm kích thước hạt trung bình xuống khoảng 6nm khác biệt nhỏ có ý 55 nghĩa thống kê so với mẫu keo bạc chiếu xạ suất liều thấp Như suất liều cao cho hạt bạc nano nhỏ suất liều thấp Điều giải thích sở hóa lý q trình ngưng tụ [8] Thực chất trình ngưng tụ tạo hệ keo trình kết tinh từ dung dịch q bão hòa Q trình gồm hai giai đoạn: giai đoạn tạo mầm tinh thể giai đoạn phát triển mầm Gọi V1là tốc độ tạo mầm, V1 tỷ lệ với độ bão hòa tương đối V1 = k1 Cq − Cb 4.4 Cb Trong đó: Cq: tốc độ bão hòa (mol/l) Cb: nồng độ bão hòa (mol/l) k1: hệ số tỷ lệ Gọi V2 tốc độ phát triển mầm : V2 = DS δ (Cq − Cb ) 4.5 Trong đó: D: hệ số khuyếch tán S: bề mặt tinh thể (mm2) δ : chiều dày lớp dung dịch qua khuyếch tán xảy (mm) Khi V1 > V2: hệ tạo có hạt nhỏ đồng (đơn phân tán) Khi V2 > V1 : hệ tạo có kích thước hạt lớn không đồng (đa phân tán) Như vậy, chiếu xạ suất liều cao làm tăng vận tốc trình khử ion Ag+ thành ngun tử Ag vận tốc q trình tạo mầm lớn vận tốc trình phát triển mầm Kết hạt bạc tạo có kích thước nhỏ độ phân tán hẹp so với kích thước độ phân tán mẫu chiếu suất liều thấp Điều quan sát rõ ảnh TEM hình 4.15 Để đánh giá ảnh hưởng suất liều lên kích thước hạt độ phân tán keo bạc nano Hornebecq, V., et al [20] Temgire, M.K., et al [36] công trình nghiên cứu thu kết tương tự 56 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết Luận Trong thời gian thực đề tài thu kết sau: ™ Đã nghiên cứu chế tạo thành công keo bạc nano phương pháp chiếu xạ Gamma Co-60 sử dụng chitosan làm chất ổn định Keo bạc nano thu có kích thước hạt bạc nằm khoảng 4nm đến 16nm, liều xạ chuyển hố bão hồ 16kGy, hạt bạc nano dung dịch chitosan có độ ổn định tốt Những nghiên cứu keo bạc nano thu kết sau: ¾ Chitosan vừa chất ổn định đồng thời vừa chất bắt gốc tự ¾ Nồng độ ion Ag+ ban đầu có ảnh hưởng đáng kể đến đặc trưng keo bạc nano Nồng độ ion Ag+ ban đầu thấp tạo keo bạc nano có kích thước nhỏ sử dụng nồng độ ion Ag+ ban đầu cao với nồng độ chất bảo vệ ¾ pH ≈3 kích thước hạt bạc tạo thành lớn (~ 13nm), pH ≈ 5.5 kích thước hạt bạc nhỏ (~ 7nm) ¾ Chitosan với nồng độ lớn 1% coi nồng độ tới hạn để dùng làm chất ổn định chế tạo keo bạc nano nồng độ Ag+ 5mM ¾ Suất liều chiếu xạ cao tạo dung dịch keo bạc nano có kích thước hạt nhỏ độ phân tán hẹp dung dịch keo bạc chiếu xạ suất liều thấp Từ kết thu kết luận chitosan chất ổn định tốt cho keo bạc nano Đặc biệt với đặc tính đáng q chitosan có khả tương hợp sinh học, khả tự phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường khả tạo phức với kim loại chuyển tiếp triển vọng cho 57 ứng dụng khác không vai trò chất ổn định mà nhiều lĩnh vực khác ™ Đã chế tạo máy gắn bạc nano lên giấy Có thể sử dụng máy gắn bạc nano thiết bị máy tráng phấn phòng thí nghiệm Đã ứng dụng để tráng chất phụ gia lên giấy dùng làm giấy chống cháy 5.2 Đề Nghị ¾ Nghiên cứu mở rộng thêm khả ổn định chitosan với hệ keo kim loại khác Au, Pt, ¾ Nghiên cứu kết hợp khả ổn định chitosan với chất ổn định khác PVP,PVA để tăng khả ổn định hệ keo kim loại nano ¾ Cần nghiên cứu thêm để hoàn thiện phận chứa dung dịch tráng ¾ Cần sửa đổi lại cấu trục tì thành ổ bi để máy chạy êm 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Bùi Duy Du cộng (2007), “ Nghiên cứu chế tạo bạc nano phương pháp chiếu xạ”, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, 63(3), Tr 40-42 Phạm Lê Dũng cộng (2001) “Nghiên cứu chế tạo màng sinh học VINACHITIN”, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, 39(2), Tr 21-27 Phạm Lê Dũng cộng (1997) “ Nghiên cứu điều chế chitosan từ Beta – chitin”, Tạp chí Hóa học, 35(3b), Tr 81- 84 Nguyễn Ngọc Duy (2004), Nghiên cứu xử lý biến tính chitin tạo chitosan vật liệu hấp phụ kim loại, Khóa luận cử nhân khoa học ngành hóa lý, Trường ĐH KHTN ĐHQG Tp HCM Nguyễn Hoàng Hải (2007), “Hạt nano kim lọai”, http://vietsciences.free.fr/ Nguyễn Quốc Hiến (2006), Giáo trình Cơng Nghệ Bức Xạ Biến Tính Vật Liệu Polyme, Tp.HCM Trương Kim Hiếu, (2006), Giáo trình cơng nghệ nano, Bộ môn Vật Lý Ứng Dụng, Trường ĐHKHTN, ĐHQG Tp.HCM, Tr 125-128 Hà Thúc Huy (2000), Giáo trình hóa keo, Nhà xuất ĐHQG Tp.HCM, Tr 108-109 Cù Thành Long (2007), Giáo trình phương pháp thống kê thực nghiệm hóa học, Khoa Hóa, Trường ĐHKHTN, ĐHQG Tp.HCM, Tr 28-37 10 Đặng Văn Phú cs (2008), “Chế tạo keo bạc nano phương pháp chiếu xạ sử dụng polyvinyl pyrolidon/chitosan làm chất ổn định”, Tạp chí Khoa học Công Nghệ, 46(3), tr 81-86 11 Lê Hữu Tư (2002), Khảo sát hiệu ứng chiếu xạ Co-60 lên chitin trình thủy phân chitin tạo glucozamin hydroclorua, Khóa luận cử nhân khoa học, Đại học Đà Lạt 12 Hồ Thị Mai Xuân, (2000), Chế tạo vật liệu tổng hợp từ chiotsan PVA, Khóa luận cử nhân khoa học ngành hóa lý, Trường ĐHKHTN, ĐHQG Tp.HCM 59 Tiếng anh 13 Abhilash, S and Joydeep (2004), “ Nanoparticles for nanotechnology”, Journal of physics science and Idea, pp 50-57 14 Belloni, J., Mostafavi, M., Remita, H., Marinier J.L., Delcourt, M., (1998), “Radiation-induced synthesis of mono-and multi-metallic clusters and nanocolloids”, New Journal of Chemistry 22(11), pp 1239-1255 15 Brugnerotto, J., Lizardi, J., Goycoolea, F.M., Arguelles-Monal, W., Desbrieres, J., Rinaudo, M., (2001), “An infrared investigation in relation with chitin and chitosan characteration”, Polymer, 42(8), pp 3569-3580 16 Chen, P., Song, L., Liu, Y., Fang, Y., (2007), “Synthesis of silver nanoparticles by γ-ray irradiation in acetic water solution containing chitosan”, Radiation Physics and Chemistry, 76(7), pp 1165-1168 17 Choi, S.H., Lee, S.H., Hwang, Y.M., Lee, K.P., Kang, D.K., (2003), “Interaction between the surface of the silver nanoparticles prepared by γirradiation and organic molecules containing thiol group”, Radiation Physics and Chemistry, 67(3), pp 517-521 18 Long, D., Wua, G., Chen, S., (2007), “Preparation of oligochitosan stabilized silver nanoparticles by gamma irradiation”, Radiation Physics and Chemistry 76 , pp 1126–1131 19 Gautam, G.P., Singh, S., (2006), “A simple polyol synthesis of silver metal nanopowder of uniform particles”, Synthetic Metals, 157(1) , pp - 10 20 Hornebecq, V., Antonietti, M., Cardinal, T., Delapierre, M.T., (2003), ‘‘Stable silver nanoparticles immobilized in mesoporus silica’’, Chem Mater., 15(10), pp 1993-1999 21 Huang, H.H., Ni, X.P., Loy, G.L., Chew, C.H., Tan, K.L., Loh, F.C., Deng, J.F., Xu, G.Q., (1996), “ Photochemical formation of silver nanoparticles in poly(N – vinylpyrrolidone)”, Langmuir, 12, pp 909 – 919 22 Kapoor, S., (1998), “Preparation, characterization, and surface modification of silver particles”, Langmuir, 14(5), pp 1021-1025 60 23 Kapoor, S., Gopinathan, C., (1998), “Reduction and aggregation of silver, copper and cadmium ions in aqueous, solutions of gelatin and carboxymethyl cellulose”, Radiation Physics and Chemistry, 53(2), pp 165-170 24 Li, T., Park, H.G., Choi, S.H., (2007), “ γ- Iradiation – in duced preparation of Ag and Au nanoparticles and their characterizations”, Material Chemistry and Physics, 105(2-3), pp 325-330 25 Mohan, M., Lee, K., Premkumar, T., Kurt, E., (2007), “Hydrogel networks as nanoreactors: A novel approach to silver nanoparticles for antibacterial applications”, Polymer, 48, pp 158-164 26 Patakfalvi, R., Papp, S and Dékány, I., (2006), “The kinetics of homogeneous nucleation of silver nanoparticles stabilized by polymers”, Journal of Nanoparticle Research, 9(3), pp 353-364 27 Ramnani, S.P., Biswal, J., Sabharwal, S., (2007) ‘‘Synthesis of silver nano particles suppoted on sillica aerogel using gamma radiolysis’’, Radiation Physics and Chemistry, 76(8-9), pp 1290-1294 28 Remita, P., Fontaine, C., Rochas, F., Muller and M Goldmanm (2005), “Radiation induced synthesis of silver nanochells formed onto organic micelles”, Eur Phys J D 34, pp 231-233 29 Royal Society & Royal Academy of Engineering (2004), Nanoscience and Nanotechnologies: Opportunities and Uncertainties, The Royal Society,London, www.nanotec.org.uk/finalReport.htm 30 Sande, A., Cuna, M., López, R., (2006), “Formation of new glucomannan – chitosan nanoparticles and study of their ability to associate and deliver protein, Macromolecules, 39, pp 4152 – 4158 31 Shchkin, D.G., Radtchenko, I.L., Sukhorukov, G.B., (2003), “Photoinduced reduction of silver inside microscale polyelectrolyte capsules”, chemphyschem, (10), pp 1101-1103 32 Siddhartha, S., Bera, T., Roy, A., Singh, G., Ramachandrarao, P., and Dash, D., (2007), “ Characterization of enhanced antibacterial effect of novel silver nanoparticles”, Nanotechnology, 18(22), pp 1-9 33 Silver,S., Phung, L.T., Sivel, G., (2006), “Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds”, Journal of Industry Microbiology and Biotechnol, 33(7), pp 627-634 61 34 Spinks, J.W.T., and Woods, R.J., (2003), “An Introduction to Radiaction chemistry”, University of Saskatchewan Saskatoon, Saskatchewan Canada, pp 178-184, 243-307 35 Sun, C., Chen, H., Ji, C., Wang, C., Sun, Y., Wang, B., (2000) ‘‘degradation behavior of Chitosan in ‘green’ synthesis of gold nano particles’’, Cabohydrate Reseach, 343(15), pp 2595 -2599 36 Temgire, M.K., and Joshi, S.S., (2004), “Optical and structural studies of silver nanoparticles, Radiation Physics and Chemistry”, 71(5), pp 1039-1044 37 Urben, P., Bretherick , L., (1999), Handbook of Reactive Chemiscal Hazards, Sixth Edition-Vol.1, pp 833-839 38 Xu, Z., Peng, Y., Wantai, Y., Jinchun, C., (2008), “The bio-inspired approach to controllable biomimetic synthesis of silver nanoparticles in organic matrix of chitosan and silver-binding peptide (NPSSLFRYLPSD)”, Materials Science and Engineering C 28(2), pp 237–242 39 Yu, D., Sun, X., Bian, J., Tong, Z., Qian, Y., (2004), “Gamma-radiation synthesis, characterization and nonlinear optical properties of highly stable colloidal silver nanoparticles in suspensions”, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 23(1-2), pp 50-55 40 Yu, H., Xu, X., Chen, X., Lu, T., Zhang, P., Jing, X., (2007), “Preparation and antibacterial effects of PVA- PVA hydrogels containing silver Nanoparticles”, Journal of Applied Polymer Science, 103(1), pp 125-133 41 Zhang, Z., Zhao, B., Hu, L., (1996), “PVP Protective mechanism of ultrafine silver powder synthesized by chemical reduction processes”, Journal of Solid State Chemistry, 121(1), pp 105-110 62 PHỤ LỤC Phụ lục Cách pha hóa chất điều chế bạc nano Hóa chất Cách pha Chitosan Chitosan 2% dạng rắn pha thành 500ml chitosan 2% Ta có: 100ml Æ 2g 500ml Æ 10g Chú ý: Sau tính kết ta cộng thêm 0,3g để bù trừ độ ẩm Tiếp tục pha thành chitosan 1%: C1V1 = C2V2 Ỉ V2 = C1V1/C2 = 300/2 = 150ml Vậy cần rút 150ml từ dung dịch chitosan 2% Axít lactic Từ dung dịch axít lactic ban đầu pha thành axít lactic 1%: Ta có: 500ml Ỉ 5g Mà: m = DV Ỉ V = m/D = 5/1,21 = 4,13ml Vậy cần rút 4,13ml từ dung dịch ban đầu AgNO3 Từ bạc nitrat nguyên chất pha thành 300ml dung dịch có nồng độ 5, 10, 15mM CM = n/V Æ n = CMV Æ m = nM 5mM: m = (5x0,3)x170 = 0,255 g 10mM: m = (10x0,3)x170 = 0,51 g 15mM: m = (15x0,3)x170 = 0,765 g 63 Phụ lục Thông số chi tiết thiết bị gắn bạc nano lên giấy Tên chi tiết máy Thông số Bánh lớn D = 12cm, d = 5mm Bánh nhỏ D = 5cm, d = 5mm Bánh tăng chỉnh D = 10cm, d = 4mm Buli lớn D = 20cm, d = 7,5mm Buli nhỏ D = 2cm, d = 5mm Trục ép D = 6cm, chiều dài 12cm Đế máy 17x20cm Khung máy 17,5x12,5cm Tốc độ chạy máy n = 120 v/phút 64 ... nghiệp “ Nghiên cứu chế tạo bạc nano phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 thiết bị gắn bạc nano lên giấy dùng làm giấy kháng khuẩn thực Trung Tâm Nghiên Cứu Và Triển Khai Công Nghệ Bức Xạ VINAGAMMA... thực khóa luận “ Nghiên cứu chế tạo bạc nano phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 thiết bị gắn bạc nano lên giấy dùng làm giấy kháng khuẩn Do kiến thức hạn chế thời gian nghiên cứu hạn hẹp nên đề... DỤC VÀ ĐẠO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** NGUYỄN XUÂN DANH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA Co-60 VÀ THIẾT BỊ GẮN BẠC NANO LÊN GIẤY DÙNG LÀM GIẤY