Nghiên cứu tổng hợp nano đồng oxit đồng từ dung dịch CuSO4 bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá cây húng quế

Nhờ những phát hiện và phát biểu to lớn ấy,các nhà khoa học đã ứng dụng nghiên cứu và đưa ra nhiều phát kiến như phát minhthiết bị kính hiển vi quét đường hầm có thể “nhìn” nguyên tử, vi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA HỌC

-o0o -VÕ THỊ DUYÊN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ĐỒNG/ OXIT

KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ CÂY HÚNG QUẾ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA HỌC

-o0o -NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ĐỒNG/ OXIT

KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ CÂY HÚNG QUẾ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC

Sinh viên thực hiện : Võ Thị DuyênGiáo viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Tự Hải

Đà Nẵng – Năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ

PHẠM KHOA HÓA HỌC

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Võ Thị Duyên

1 Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp nano đồng- oxit đồng từ dung dịch

CuSO4 bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá húng quế

2 Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị

a Nguyên liệu: Lá cây húng quế

b Dụng cụ: Bình cầu 250 ml, bình tam giác 100 ml; cốc thủy tinh 100 ml;bình định mức 1000 ml; bình định mức 100ml; pipet 2 ml, 5 ml, 10ml; giấy lọc, đĩapetri và các loại dụng cụ thủy tinh khác

c Các thiết bị: Bếp điện, bếp cách thủy cân phân tích, máy khuấy từ gianhiệt, máy đo pH, máy đo UV-VIS, máy đo EDX, XRD, TEM, máy quay li tâm, tủsấy, nồi hấp

- Xây dựng quy trình tổng hợp nano đồng- oxit đồng từ dung dịch CuSO4

bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá húng quế

- Nghiên cứu khả năng diệt khuẩn của dung dịch keo nano đồng

4 Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Lê Tự Hải

5 Ngày giao đề tài: 27/10/2017

6 Ngày hoàn thành đề tài: 20/4/2018

Chủ nhiệm khoa

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Kết quả điểm đánh giá

Đà nẵng, ngày … tháng…… năm 2018

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG(Ký và ghi rõ họ tên)

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo nhà trường, quý Thầy Cô của Khoa Hóa Học trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng, PGS.TS Lê Tự Hải – người trực tiếp hướng dẫn để tôi hoàn thành Báo Cáo Khóa luận Tốt nghiệp và cùng toàn thể bạn bè, người thân của tôi đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực hiện Khóa luận này.

Trong quá trình thực hiện Khóa luận Tốt nghiệp, không thể không có sai sót, kính mong Thầy Cô, cùng toàn thể các bạn đọc và góp thêm ý kiến để tôi hoàn thành Khóa luận này tốt nhất và rút kinh nghiệm cho các công tác báo cáo sau Tôi xin chân thành cảm ơn!!!

Sinh viên thực hiện

Võ Thị Duyên

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi, với sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Tự Hải Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.Những nội dung khóa luận có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và các trang web được liệt kê trong danh mục tài liệu tham khảo của khóa luận.

Sinh viên thực hiện khóa luận

Võ Thị Duyên

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 1

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

6 Cấu trúc của luận văn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1.Giới thiệu về công nghệ nano 3

1.1.1.Nguồn gốc công nghệ nano 3

1.1.2.Khái niệm công nghệ nano 3

1.1.2.1.Khái niệm vật liệu nano 4

1.1.2.2.Phân loại vật liệu nano 4

1.1.3 Cơ sở khoa học của công nghệ nano 5

1.1.4.Ý nghĩa khoa học của công nghệ nano 6

1.1.5 Chế tạo vật liệu nano 6

1.1.6.Ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống 8

1.2.Nano đồng 9

1.2.1.Giới thiệu sơ lược về đồng kim loại 9

1.2.3.Khả năng diệt khuẩn của nano đồng 10

1.2.3.1.Vi khuẩn 10

1.2.3.2.Đặc tính kháng khuẩn của nano đồng 11

1.2.3.3.Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng 11

1.2.4.Các phương pháp điều chế nano đồng 12

1.2.4.1 Phương pháp hóa ướt 12

1.2.4.2 Phương pháp phân hủy nhiệt 13

1.2.4.3 Phương pháp vi nhũ 13

1.2.4.4 Phương pháp có hỗ trợ nhiệt vi sóng 13

1.3.Ứng dụng của nano đồng 14

1.3.1 Ứng dụng của nano đồng trong nông nghiệp 14

1.3.3 Ứng dụng của nano đồng trong công nghiệp 14

1.4.Giới thiệu về cây húng quế 14

1.4.1.Đặc điểm chung của cây húng quế 14

1.5 Khái quát về vi khuẩn 15

1.5.1 Vi khuẩn Salmonella 15

1.5.2 Vi khuẩn Escherichia coli 17

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 19

2.1.Hóa chất và dụng cụ 19

2.1.1.Hóa chất 19

2.1.2 Dụng cụ và thiết bị 19

2.2 Phương pháp nghiên cứu 19

2.2.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá húng quế 19

2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng 19

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu hạt nano đồng 20

2.2.3.1 Phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS) 20

2.2.3.2 Kính hiển vi điện tử truyền (TEM) 21

2.2.3.3 Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) 23

2.2.3.4 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 24

2.2.4.Ứng dụng diệt khuẩn của nano đồng trên vỏ tôm 26

2.2.5 Phương pháp thăm dò khả năng kháng vi sinh vật 26

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá húng quế 28

3.1.1 Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng 28

3.1.2 Khảo sát thời gian chiết 29

3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng 30

3.2.1 Khảo sát nhiệt độ tạo nano đồng 31

3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ dịch chiết và môi trường pH đến quá trình tạo nano đồng ở những nồng độ khác nhau của dung dịch CuSO4 32

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ dịch chiết lá húng quế đến quá trình tạo nano đồng ở những nồng độ khác nhau 32

3.3.1.1.Đối với dung dịch CuSO 4 100ppm 32

3.3.1.3 Đối với dung dịch CuSO 4 500ppm 35

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng môi trường pH đến quá trình tạo nano đồng ở những nồng độ khác nhau 36

3.3.2.1.Đối với dung dịch CuSO 4 100ppm 36

3.3.2.2 Đối với dung dịch CuSO 4 200ppm 37

3.3.2.3.Đối với dung dịch CuSO 4 500ppm 39

3.4 Kết quả khảo sát đặc tính của hạt nano đồng 40

3.5.Thử khả năng kháng khuẩn của nano đồng trên vỏ tôm 42

3.6 Kết quả thăm dò hoạt tính kháng khuẩn vi sinh vật của dung dịch keo nano đồng 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

KẾT LUẬN 46

KIẾN NGHỊ 46

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Số hiệu Tên bảng Trang

1.1 Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu 53.1 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo tỉ lệ rắn /lỏng 283.2 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo thời gian chiết 30

3.3 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo nhiệt độ tạo 31

nano đồng

3.4 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo tỉ lệ dịch chiết 33

tại dung dịch CuSO4 100ppm

3.5 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo tỉ lệ dịch chiết 34

tại dung dịch CuSO4200ppm

3.6 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo tỉ lệ dịch chiết 35

tại dung dịch CuSO4 500ppm

3.7 Giá trị mật độ quang đo được ở các mẫu theo pH tại dung 37

Số hiệu Tên hình Trang

Hình ảnh chụp các hạt nano đồng tương tác lên tế bào vi

1.1 khuẩn, phá vỡ cấu trúc màng ngoài của tế bào vi khuẩn và 12

tiêu diệt chúng

1.4 Vi khuẩn Escherichia coli 17

2.2 Máy UV-VIS LAMBDA 25 của hãng PerkinElmer 212.3 Kính hiển vi điện tử truyền 222.4 Cấu tạo của súng phóng điện tử 222.5 Thiết bị sử dụng kĩ thuật EDX tạiViện dịch tể Trung Ương 24

Hiện tượng các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất

trình tạo nano đồng tại dung dịch CuSO4 100ppm

3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết đến quá 34

trình tạo nano đồngtại dung dịch CuSO4200ppm

3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ dịch chiết đến quá 35

trình tạo nano đồng tại dung dịch CuSO4 500ppm

3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo nano 37

đồng tại dung dịch CuSO4 100ppm

3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo nano 38

đồng tại dung dịch CuSO4 200ppm

3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo nano 39

đồng tại dung dịch CuSO4 500ppm

3.10 Ảnh TEM của mẫu nano đồng tổng hợp 413.11 Phổ EDX của mẫu nano đồng tổng hợp 413.12 Phổ XRD của mẫu nano đồng tổng hợp 423.13 Ảnh mẫu vỏ tôm sau 1 ngày lưu mẫu 43

3.15 Kháng sinh Escherichia coli 443.16 Dịch chiết lá húng quế không thể hiện hoạt tính kháng sinh 44

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay ngành khoa học công nghệ đang trên đà phát triển không chỉ ở trên Thếgiới nói chung mà còn cả Việt Nam nói riêng Trong đó, Khoa học và công nghệ nanotrên cơ sở kết hợp đa ngành đã tạo nên cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật.Đồngthời công nghệ nano đang là ngành công nghiệp mũi nhọn, đang phát triển với tốc độchóng mặt và làm thay đổi diện mạo của ngành khoa học Việc phát triển ngành khoahọc này đang là bước tiến khởi đầu mang lại nhiều ứng dụng hữu ích cho các ngànhnhư y học, điện tử, năng lượng

Trong công nghệ nano thì hạt nano là một vật liệu quan trọng Một trong những hạtnano được sử dụng sớm và rộng rãi nhất là nano bạc, ngoài ra vật liệu nano còn được biếtđến với nhiều loại nano như nano vàng, nano đồng Nano đồng có nhiều tính chất vượttrội trong việc ứng dụng công nghiệp điện, điện tử, xúc tác, Với tình hình thực tế trên,nghiên cứu chiết tách, ứng dụng các phương pháp hiện đại để xác định tìm hiểu hạt nanođồng và ứng dụng của nó có nhiều triển vọng, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn Vì vậy

tôi chọn đề tài: “Nghiêncứu tổng hợp nano đồng- oxit đồng từ

dung dịch CuSO 4 bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá húng quế” làm đề tài luận

văn tốt nghiệp của mình

2 Mục tiêu nghiên cứu

-Xây dựng quy trình điều chế hạt nano đồng từ dịch chiết lá húng quế

-Nghiên cứu khả năng diệt khuẩn của nano đồng

-Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về lá húng quế và phươngpháp điều chế nano đồng từ dịch chiết lá húng quế tạo sơ sở khoa học cho các nghiêncứu sâu hơn về điều chế và ứng dụng của nano đồng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Lá húng quế thu mua trên địa bàn tại thành phố Đà Nẵng

4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết:

-Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu về nguồn nguyên liệu, phương pháp nghiên cứu và ứng dụng của lá húng quế

-Tìm hiểu thông tin tư liệu về nano đồng, công nghệ nano đồng và các vấn đề liên quan đến đề tài.

-Xử lý thông tin tư liệu, đề ra các bước, xây dựng quy trình thực hiện trong quátrình thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm:

-Phương pháp chiết tách: phương pháp chưng ninh với dung môi là nước

-Các phương pháp phân tích công cụ: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tửUV-VIS

-Dùng phương pháp đo TEM, EDX, XRD để nghiên cứu hạt nano đồng

-Phương pháp cảm quan thăm dò hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết trên vỏtôm

- Phương pháp đục lỗ để khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch keo nanođồng

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

-Đem lại ứng dụng từ tính kháng khuẩn của dịch chiết lá trên vỏ tôm

6 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Những nghiên cứu thực nghiệm

Chương 3: Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1.Giới thiệu về công nghệ nano

1.1.1.Nguồn gốc công nghệ nano

Công nghệ nano được biết đến lần đầu tiên với sự hiểu biết của kỹ thuật thunhỏ qua câu chuyện được kể bởi Tiến sĩ Richard Feynman (1918-1988) từng đoạtgiải Nobel Vật lý năm 1965 Mục đích bài nói chuyện của Feynman không phải chỉdừng lại ở kỹ thuật thu nhỏ (miniaturization) mà còn phác họa khả năng hình thànhmột nền công nghệ mới trong đó con người có thể di chuyển, chồng chất các loạinguyên tử, phân tử để thiết kế một dung cụ cực kỳ nhỏ ở thang vi mô (microscopic)hay thiết kế một dụng cụ to ngay từ cấu trúc phân tử của nó Phương pháp đó ở thế

kỷ 21 được gọi là “ công nghệ nano” với cách thiết kế từng nguyên tử một “ từ dướilên” (bottom-up-method) Đến 15 năm sau đó, giáo sư Norio Tanuguchi mới đưa rađịnh nghĩa rõ ràng hơn về công nghệ nano Ông định nghĩa như sau: “Công nghệnano chủ yếu bao gồm việc xử lý, tách, hợp nhất và làm biến dạng vật liệu chỉ bằngmột nguyên tử hoặc một phân tử”[1] Nhờ những phát hiện và phát biểu to lớn ấy,các nhà khoa học đã ứng dụng nghiên cứu và đưa ra nhiều phát kiến như phát minhthiết bị kính hiển vi quét đường hầm có thể “nhìn” nguyên tử, việc tạo ống thannano với cấu trúc nano và chấm lượng tử silicon là những cấu trúc nano được phátminh cơ sở cho công nghệ nano để phát triển hơn nữa, phục vụ ứng dụng cho cuộcsống.[6]

1.1.2.Khái niệm công nghệ nano

Công nghệ nano (tiếng Anh: nanotechnology) là ngành công nghệ liên quanđến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thốngbằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet(nm,1nm=10-9).Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiênchúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano Công nghệ nano bao gồm các vấn đềchính sau đây: cơ sở khoa học nano, phương pháp quan sát và can thiệp ở quy mônanomet, chế tạo vật liệu nano, ứng dụng vật liệu nano.[2]

1.1.2.1.Khái niệm vật liệu nano

Vật liệu nano là loại vật liệu có cấu trúc các hạt, các sợi, các ống, các tấmmỏng, có kích thước đặc trưng khoảng từ 1 nanomet đến 100 nanomet Vật liệunano là đối tượng nghiên cứu của khoa học nano và công nghệ nano, có liên kết hailĩnh vực trên với nhau Tính chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước củachúng, vào cỡ nanomet, đạt tới kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vậtliệu thông thường.[3] Đây là lý do mang lại tên gọi cho vật liệu Kích thước vật liệunano nằm khoảng từ vài nm đến vài trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tínhchất cần nghiên cứu

1.1.2.2.Phân loại vật liệu nano

Phân loại theo trạng thái vật liệu, người ta chia thành ba trạng thái: rắn, lỏng,khí Vật liệu nano tập trung nghiên cứu nay chủ yếu là vật liệu rắn, sau đến chấtlỏng, khí Về hình dáng vật liệu người ta phân thành loại sau:

Vật liệu nano một chiều: là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano,điện tử được tự do trên một chiều, ví dụ: dây nano, ống nano,…

Vật liệu nano hai chiều: là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, haichiều tự do, ví dụ: màng mỏng,

Vật liệu nano không chiều: là vật liệu trong đó cả ba chiều có kích thước nano,không còn chiều tự do nào cho điện tử, ví dụ: đám nano, hạt nano,…

Ngoài ra có vật liệu có cấu trúc nano hay nano composite có phần vật liệu cókích thước nm, cấu trúc có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau

ví dụ: sợi nano, ống nano, hạt nano,

Ngoài những cách phân loại trên, người ta còn có thể phân loại dựa trên tínhchất của vật liệu nano bao gồm[7]:

-Vật liệu nano kim loại

-Vật liệu nano bán dẫn

-Vật liệu nano sinh học

-Vật liệu nano từ tính

1.1.3 Cơ sở khoa học của công nghệ nano

Có ba cơ sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano:

-Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử

Đối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử đượctrung bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1µm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể

bỏ qua các thăng giáng ngẫu nhiên Nhưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thìcác tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn Ví dụ một chấm lượng tử có thể đượccoi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử.[7]-Hiệu ứng bề mặt

Khi vật liệu có kích thước nm(nanomet), các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽchiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử Chính vì vậy, các hiệu ứng có liênquan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chấtcủa vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối.[7]

-Kích thước tới hạn

Các tính chất vật lý, hóa học của các vật liệu đều có một giới hạn về kíchthước Nếu vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bịthay đổi Người ta gọi đó là kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu Ví dụđiện trở của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ mô mà ta thấyhàng ngày Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự dotrung bình của điện tử trong kim loại mà thường có giá trị từ vài trăm nm, thì địnhluật Ohm không còn đúng nữa Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuântheo các quy tắc lượng tử Không phải bất cứ vật liệu nào có kích thước nano đều cótính chất khác biệt mà nó phụ thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu.[7]

Các tính chất khác nhau như tính chất điện, tính chất vật lý, tính chất quang vàcác tính chất hóa học khác đều có độ dài tới hạn trong khoảng nm Vì thế mà người

ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên quan là khoa học nano và công nghệ nano

Bảng 1.1: Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu

Lĩnh vực Tính chất Độ dài tới hạn (nm)Tính chất điện Bước sóng điện tử 10-100

Quãng đường tự do trung 1-100

bình không đàn hồiHiệu ứng đường ngầm 1-10Tính chất từ Độ dày vách đômen 10-100

Quãng đường ngầm 1-100Tính chất quang Hố lượng tử 1-100

Độ dài suy giảm 10-100

Độ sâu bề mặt kim loại 10-100Tính siêu dẫn Độ dài liên kết cặp Copper 0,1-100

Độ thẩm thấu Meisner 1-100Tính chất cơ Tương tác bất định xứ 1-1000

Bán kính khởi động đứt 1-100vỡ

Sai hỏng mầm 0,1-10

Độ nhăn bề mặt 1-10Xúc tác Hình học topo bề mặt 1-10

Siêu phân tử Độ dài Kuhn 1-100

Cấu trúc nhị cấp 1-10Cấu trúc tam cấp 10-1000Miễn dịch Nhận biết phân tử 1-10

1.1.4.Ýnghĩa khoa học của công nghệ nano

Khoa học và công nghệ nano là lĩnh vực khoa học và công nghệ mới, hiện đại

và liên ngành Khoa học và công nghệ nano hình thành trong quá trình tích lũynhiều thành tựu khoa học công nghệ như kĩ thuật đầu dò quét nano mà điển hình làhiển vi lực nguyên tủ (AFM), hiển vi quét xuyên hầm (STM), hiển vi quang họctrường gần (NOM), các kĩ thuật điện tử,… Tóm lại, Khoa học và công nghệ nanođem lại nhiều ứng dụng cho ngành công nghiệp nghiên cứu.[1]

1.1.5 Chế tạo vật liệu nano

Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống

(top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up) Phương pháp từ trên xuống làphương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn, phương pháp

từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử

1.1.5.1.Phương pháp từ trên xuống

Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổchức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano Đây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiềnnhưng rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn(ứng dụng làm vật liệu kết cấu) Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bộtđược trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong mộtcái cối Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay (còn gọi lànghiền kiểu hành tinh) Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kíchthước nano Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano) Phươngpháp biến dạng được sử dụng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sự biến dạng cựclớn (có thể >10) mà không làm phá hủy vật liệu, nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùytheo từng trường hợp cụ thể, nếu nhiệt độ gia công lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thìđược gọi là biến dạng nóng, còn ngược lại thì được gọi biến dạng nguội Kết quả thuđược là các vật liệu nano một chiều (dây nano) hoặc hai chiều (lớp có chiều dàynm) Ngoài ra hiện nay người ta thường dùng các phương pháp quang khắc để tạocác cấu trúc nano.[7]

1.1.5.2.Phương pháp từ dưới lên

Nguyên lý: Vật liệu nano được hình thành từ các nguyên tử hoặc ion Phươngpháp từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng củasản phẩm cuối cùng Hiện nay, đa phần các vật liệu nano đều được chế tạo từphương pháp này Phương pháp từ dưới lên bao gồm: phương pháp vật lí, phươngpháp hóa học, phương pháp kết hợp, phương pháp vi sinh và phương pháp vi nhũ.a) Phương pháp vật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặcchuyển pha Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý:bốc bay nhiệt ( đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang) Phương pháp chuyển pha: vật liệuđược nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô

định hình, xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình- tinh thể (kết tinh)(phương

pháp nguội nhanh) Phương pháp vật lý thường được dùng để tạo các hạt nano, màng nano, ví dụ: ổ cứng máy tính.[7]

b) Phương pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion Phươngpháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà người taphải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phânloại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng(phương pháp kết tủa, sol-gel,…) và từ pha khí (nhiệt phân,…) Phương pháp này

có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,…[7]

c) Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyêntắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí,… Phương pháp này có

thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano,bột nano,…[7]

d) Phương pháp sinh học: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật như nấm, vikhuẩn, vi rút có khả năng khử để khử ion về dạng kim loại Dưới tác dụng của những tácnhân này, ion sẽ chuyển thành hạt nano.[7]

1.1.6.Ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống

Trong ngành công nghiệp điện tử hiện nay, những bộ vi xử lý được làm từ vậtliệu nano khá phổ biến trên trị thường, một số sản phẩm như chuột, bàn phím cũngđược phủ một lớp nano kháng khuẩn Công nghệ nano cũng đóng góp không nhỏtrong lĩnh vực điện tử, đặc biệt là công nghệ năng lượng như việc chế tạo pin nanotrong tương lai có thể có diện tích bề mặt lớn hơn nhiều lần và lưu trữ được nhiềuđiện năng hơn

Bên cạnh đó, công nghệ nano còn ứng dụng trong may mặc với ý tưởng quần

áo có khả năng diệt vi khuẩn gây mùi hôi nhờ áp dụng nano bạc Một ứng dụngkhác của công nghệ nano là tận dụng các nguồn năng lượng như gió, năng lượngmặt trời và công nghệ nano có thể biến chiếc áo trở nên sạc điện cho chiếc điệnthoại thông minh, đây thực sự là ý tưởng đang trong quá trình thử nghiệm này chắchẳn sẽ là bước đánh dấu bước phát triển to lớn của công nghệ nano.Công nghệ nanocòn giúp lưu trữ, bảo quản thức ăn tốt hơn nhờ việc tạo các vật liệu thực phẩm cókhả năng diệt khuẩn

Những ứng dụng tiêu biểu của công nghệ nano hiện nay cho thấy việc phát

triển ứng dụng nano trong tương lai đem lại nhiều lợi ích trong rất nhiều lĩnh vựckhác nhau, đồng thời nhận định ứng dụng công nghệ nano là vô hạn.[8]

1.2.Nano đồng

1.2.1.Giới thiệu sơ lược về đồng kim loại

Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và

số hiệu nguyên tử bằng 29 Đồng là kim loại dẻo có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao.[12] Đồng nguyên chất mềm và dễ uốn, bề mặt đồng tươi có màu cam đỏ Nó được

sử dụng làm chất dẫn nhiệt và điện, vật liệu xây dựng, và thành phần của các hợpkim của nhiều kim loại khác nhau

Đồng là một trong số ít các kim loại xuất hiện trong tự nhiên ở dạng kim loại

có thể sử dụng trực tiếp thay vì khai thác từ quặng của nó khoảng 5000 năm TCN,kim loại đầu tiên được đúc thành khối vào khoảng 4000 năm TCN và kim loại đầutiên được tạo thành hợp kim với các loại khác, là thiếc để tạo ra đồng đỏ vào khoảng

3500 năm TCN

Kim loại và các hợp kim của nó đã được sử dụng cách đây hàng ngàn năm.Trong thời kỳ La Mã, đồng chủ yếu được khai thác ở Síp, vì thế tên gọi ban đầu củakim loại này là cyprium (kim loại Síp), sau đó được gọi tắt là cuprum Các hợp chấtcủa nó thường tồn tại ở dạng muối đồng(II), chúng thường có màu xanh lam hoặcxanh lục của các loại khoáng như ngọc lam và trong lịch sử đã được sử dụng rộngrãi làm chất nhuộm Các công trình kiến trúc được xây dựng có đồng bị ăn mòn tạo

ra màu xanh lục

Các ion đồng (II) tan trong nước với nồng độ thấp có thể dùng làm chất diệtkhuẩn, diệt nấm và làm chất bảo quản gỗ Với số lượng đủ lớn, các ion này là chấtđộc đối với các sinh vật bậc cao hơn, với nồng độ thấp hơn, nó là một vị chất dinhdưỡng đối với hầu hết các thực vật và động vật bậc cao hơn Nơi tập trung đồng chủyếu trong cơ thể động vật là gan, cơ và xương Cơ thể người trưởng thành chứakhoảng 1,4 đến 2,1mg đồng trên mỗi kg cân nặng

Đồng nằm trong nhóm I của bảng tuần hoàn: chúng có 1 electron trong phânlớp s1 nằm sau d10 và được đặc trưng bởi tính dẻo và dẫn điện cao Các orbital đượclấp đầy các electron trong các nguyên tố này không đóng góp nhiều vào các tương

tác nội nguyên tử, chủ yếu ảnh hưởng bởi các electron phân lớp s thông qua các liênkết kim loại Trái ngược với các kim loại mà phân lớp d không được lấp đầy bởi cácelectron, các liên kết kim loại trong đồng thiếu các đặc điểm của liên kết cộng hóatrị và chúng tương đối yếu Điều này giải thích tại sao các tinh thể như ranh giới hạt,

sẽ làm cản trở dòng vật liệu dưới áp lực nén từ đó làm tăng độ cứng của nó Ví dụ,đồng thường được đưa ra thị trường ở dạng hạt mịn Độ cứng thấp của đồng giúpgiải thích một phần tính dẫn điện cao của nó và cũng như tính dẫn nhiệt cao, cáctính chất này được xếp hạng thứ 2 trong số những kim loại nguyên chất có tính chấttương tự ở nhiệt độ phòng (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ

có bạc có độ dẫn điện cao hơn) Đặc điểm này là do điện trở suất đối với sự vậnchuyển electron trong các kim loại ở nhiệt độ phòng chủ yếu bắt nguồn từ sự tán xạcủa electron đối với dao động nhiệt của mạng tinh thể, mà điện trở suất này tươngđối yếu đối với cho một kim loại mềm Đồng tinh khiết có màu đỏ cam và tạo ramàu lam ngọc khi tiếp xúc với không khí

Đồng tạo nhiều hợp chất khác nhau với các trạng thái oxy hóa +1,+2 Nókhông phản ứng với nước, nhưng phản ứng chậm với oxy trong không khí tạo thànhmột lớp oxit đồng màu nâu đen Ngược lại với sự oxy hóa của sắt trong không khí

ẩm, lớp oxit này sau đó sẽ ngăn cản sự ăn mòn Trong trường hợp phản ứng vớisulfua, ăn mòn đồng diễn ra khi đồng tiếp xúc vớikhông khí có chứa các hợp chấtsulfua Các dung dịch amoni chứa oxy có thể tạo ra một phức chất hòa tan trongnước với đồng, khi phản ứng với oxy và axit clohydric để tạo thành đồng clorua vàhydro peroxit bị axit hóa để tạo thành các muối đồng (II) Đồng(II) clorua và đồngphản ứng với nhau tạo thành đồng(I) clorua.[12]

1.2.3.Khả năng diệt khuẩn của nano đồng

khuẩn là sinh vật nhân sơ, khác với các sinh vật có cấu trúc tế bào phức tạp hơn gọi

là sinh vật nhân chuẩn Vi khuẩn là nhóm hiện diện đông đảo nhất trong sinh giới.Chúng hiện diện khắp nơi trong đất, nước, chất thải phóng xạ, suối nước nóng, và ởdạng cộng sinh và ký sinh với các sinh vật khác, và được biết là phát triển mạnh mẽtrong các tàu không gian có người lái.[5]

1.2.3.2.Đặc tính kháng khuẩn của nano đồng

Theo nghiên cứu, dung dịch diệt khuẩn nano đồng là dung dịch chứa các ionđồng ( Cu2+) được nghiên cứu và sản xuất bằng công nghệ nano, một trong các côngnghệ tiên tiến nhất hiện nay mang nguyên lý kháng khuẩn, tiệt trùng siêu mạnh.Dưới tác dụng của các hạt nano (kích thước 10-9m), các tế bào của hơn 650 loại vikhuẩn bị phá hủy và tiêu diệt, ngoài ra dung dịch diệt khuẩn nano đồng còn có tínhnăng ngăn mùi hôi Dung dịch diệt khuẩn nano đồng có đặc tính kháng khuẩn vàngăn ngừa vi khuẩn phát sinh tới 99 %, có ích lợi hơn gấp nhiều lần so với các sảnphẩm kháng khuẩn khác Khi cho tiếp xúc với dung dịch diệt khuẩn nano đồngtrong 3-24 giờ thì hầu hết những vi khuẩn sống, nấm đều bị tiêu diệt

Cơ chế diệt khuẩn của nano đồng: dung dịch diệt khuẩn nano đồng với kích cỡnanomet, tác dụng trực tiếp với vi khuẩn gây hại Nó bao lấy trực tiếp tế bào của vikhuẩn, nấm và phá vỡ cấu trúc tế bào, vô hiệu hóa sự phát triển và sinh trưởng củachúng Dung dịch diệt khuẩn nano đồng tiêu diệt virut bằng cách chuyển động cắtđứt DNA, RNA của virus Dung dịch diệt khuẩn nano đồng sở hữu khả năng tuyệtvời để tiêu diệt vi khuẩn gấp hàng trăm lần so với đồng kim loại thông qua côngnghệ nano.[9]

1.2.3.3.Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng

Các hạt nano đồng giải phóng liên tục các ion đồng, chính các ion đồng nàytác động trực tiếp lên tế bào vi khuẩn theo các cơ chế đặc thù Hoạt động giải phóngcác ion đồng này được tăng cường hơn khi các hạt nano đồng ở kích thước nhỏ vàdiện tích bề mặt lớn cho phép nó tương tác gần với các màng tế bào vi khuẩn Hoạtđộng kháng khuẩn của nano đồng là do xu hướng của nó thay thế giữa dạng Cu(I)

và dạng Cu(II) Sự khác nhau giữa Cu với các kim loại dạng vết khác là tạo nên cácgốc hydroxyl liên kết với các phân tử DNA và tạo thành sự mất trật tự của cấu trúc

xoắn ốc nhờ các liên kết ngang trong và giữa các axit nucleic và làm hỏng cácproteins quan trọng nhờ liên kết với các nhóm carboxyl và amino sulfhydryl của cácaxit amin Điều này làm cho protein tạo enzymes không hiệu quả Nó làm cho cácproteins bề mặt tế bào không hoạt động, các protein này cần cho việc chuyển các vậtchất đi qua màng tế bào, do đó ảnh hưởng lên sự bền vững của màng tế bào và cáclipids màng tế bào Các ion đồng bên trong tế bào vi khuẩn cũng ảnh hưởng đến cácquá trình sinh học Dựa trên tất cả những nghiên cứu này, có thể thấy ion Cu có ảnhhưởng lên proteins và các enzymes trong các vi khuẩn và tạo cho Cu đặc tính khángkhuẩn.[9]

Hình 1.1.Hình ảnh chụp các hạt nano đồng tương tác lên tế bào vi khuẩn, phá vỡ

cấu trúc màng ngoài của tế bào vi khuẩn và tiêu diệt chúng

Như vậy có thể nói các nano đồng xâm nhập qua thành tế bào và tương tác vớicác cấu trúc nội bào nhờ kích thước hạt nhỏ và độ hoạt động bề mặt lớn, các hạtnano đồng tác động trực tiếp lên màng tế bào vi khuẩn và phá vỡ cấu trúc di truyềncủa tế bào vi khuẩn từ đó làm cho vi khuẩn mất sức sống

1.2.4.Các phương pháp điều chế nano đồng

Nano đồng được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phân hủynhiệt, khử muối kim loại, nhiệt vi sóng, phương pháp bức xạ, kỹ thuật vi nhũ, kỹthuật siêu tới hạn, dùng lase, phương pháp polyol, phương pháp solvothermal,phóng điện hồ quang, phương pháp khử nhiệt và khử bằng sóng siêu âm Hiện naycác phương pháp chế tạo nano đồng được nghiên cứu như sau:

1.2.4.1 Phương pháp hóa ướt

Phương pháp này dùng các tác nhân khử để khử ion Cu2+ thành Cu0 trong môitrường lỏng Con đường tổng hợp này rất thích hợp bởi vì nó có thể được tạo trongnhiều pha phân tán khác nhau với việc kiểm soát tính chất của hạt bằng cách thay

đổi các thông số thí nghiệm Những thông số chính là loại tác chất và nồng độ tácchất, khả năng oxy hóa khử và tốc độ cho vào của tác chất, loại và nồng độ của chấtbảo vệ, nhiệt độ, pH.[13]

1.2.4.2 Phương pháp phân hủy nhiệt

Phân hủy nhiệt là một trong những phương pháp phổ biến để chế tạo ra trạngthái huyền phù đơn phân tán ổn định với khả năng tự kết hợp cao Trên thế giới chỉ

có duy nhất công trình của Masoud Salavati- Niasari trình bày quá trình phân hủynhiệt hỗn hợp đồng oxalate/oleylamin Nhiệt độ phân hủy là 2400C Kích thước hạtnano đồng chế tạo được 28nm.[14]

1.2.4.3 Phương pháp vi nhũ

Phương pháp vi nhũ là một trong những phương pháp hứa hẹn vì có khả năngkiểm soát các phản ứng hóa học xảy ra Tỉ lệ phản ứng khử kim loại được điềuchỉnh bằng tiến trình phân bố kích thước hạt nano tạo thành Tuy nhiên kết quả củaphương pháp micelle đảo cho hạt nano kim loại có kích thước trong khoảng 2-20nm, có thể thể hiện những đặc tính của kích thước nano

Dung dịch micelle đảo rất sạch, nhiệt động học ổn định, bao gồm pha nước,chất hoạt động bề mặt và pha dầu, cũng có thể gọi là vi nhũ Trong những vi nhũnày, những giọt nước kích thước nano được bao bởi những đầu ưa nước của chấthoạt động bề mặt trong khi đuôi kị nước được solvate hóa bởi pha dầu Nước chứatrong những micelle đảo có chức năng như những thiết bị phản ứng rất nhỏ chonhững phản ứng có liên quan đến phân hủy ion Kích thước của những giọt nướcqua thí nghiệm cho thấy là hàm của tỉ lệ khối lượng của nước và chất hoạt động bềmặt, chứng tỏ với cùng tỉ lệ có thể định tính kích thước của những hạt nano tổnghợp được.[15]

1.2.4.4 Phương pháp có hỗ trợ nhiệt vi sóng

Vi sóng là những sóng có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại nhưng ngắn hơnsóng radio, bước sóng tử 1-10-3 m (tần số 0,3GHz tới 300GHz) Sự đốt nóng điệnmôi vi sóng là một kỹ thuật hứa hẹn cho việc tổng hợp những cấu trúc nano kim loại

có thể điều khiển kích thước vì tốc độ đun nóng và xuyên thấu nhanh của nó.[16]

1.3.Ứng dụng của nano đồng

1.3.1 Ứng dụng của nano đồng trong nông nghiệp

Trong lĩnh vực nông nghiệp, nano đồng có khả năng diệt nấm khuẩn gây bệnhhại cây trồng Việc ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực nông nghiệp có nhiều

ưu điểm nổi trội trên cả phương diện lý thuyết và thực tế Những khả năng chốngkhuẩn, chống nấm mốc có hiệu quả của hạt nano đồng trong nông nghiệp đã thu hútcác nhà nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học nano Đồng thời, hiệu quả của đồngnano đã được nghiên cứu trên một số loại cây trồng ở những thời ký sinh trưởngkhác nhau và đã đem lại hiệu quả khác biệt, vượt trội hơn so với các loại thuốcBVTV hóa học truyền thống

Nano đồng có ứng dụng cao trong việc diệt hầu hết các loại nấm bệnh gây hạicây trồng, nó được xem như một loại thuốc bảo vệ thực vật trị nấm.[10]

1.3.2 Ứng dụng của nano đồng trong y học

Nano đồng được nghiên cứu trong ứng dụng làm mất ổn định khối u và tế bàoung thư Các hạt nano đồng có thể đóng vai trò như các tác nhân sàng lọc các bệnh

về hồng cầu, như β-thalassemia, vì các nhóm này kết tụ với một đột biếnhemoglobin ở người.[17]

1.3.3 Ứng dụng của nano đồng trong công nghiệp

Mực dẫn và bột nhão có chứa hạt nano đồng có thể được sử dụng để thay thếcác kim loại quý, giá thành cao và được sử dụng trong các thiết bị điện tử in, mànhình

Các hạt nano đồng còn được ứng dụng trong thiết bị cảm biến, hạt nano đồng

có kích thước từ 10-20 nm được phủ lên một tấm cacbon mỏng tạo nên hỗn hợpnanocomposite Hỗn hợp nanocomposite này được dùng làm cảm biến độ ẩm

1.4.Giới thiệu về cây húng quế

1.4.1.Đặc điểm chung của cây húng quế

Ngành: Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta)

Lớp: Lớp Ngọc Lan ( Maganoliopsida)

Phân lớp: Phân lớp Hoa Môi (Lamiidae)

Bộ: Bộ Hoa môi ( Lamiales)

Hình 1.2.Cây húng quế

Họ: Họ Hoa Môi (Lamiaceae)

Chi:Chi Ocimum

Tên khác: Húng chó, Húng giồi, Rau é, É quế

Tên khoa học: Ocimum basilicum L

Húng quế là cây mọc hàng năm, thân thảo, cao khoảng 40 – 50cm, có khi caohơn tùy chất đất và khoảng cách trồng

Lá hình xoan, mọc đối, các chồi thường hay đâm ra từ các nách lá nên cànhhúng quế thường xum xuê Lúc xanh lá có loại màu tím đen nhạt Hoa nhỏ màutrắng hay tía, mọc thành chùm đơn hay phân nhánh với những hoa mọc thành vòng

có từ 5 đến 6 hoa

Quả chứa hạt đen nhánh khi ngâm vào nước có chất ngầy màu trắng baoquanh Rễ mọc nông, ăn lan trên mặt đất.[11]

Công dụng: Húng quế là loại rau có mùi thơm, cùng với húng dũi, húng láng,

… dùng làm gia vị trong các bữa ăn hàng ngày, thường dùng để ăn sống Húng quếchứa nhiều đạm, có khoảng 6% lượng protein, trong đó có chứa nhiều axit aminquan trọng như: Tryptophan, methionine, leucine Húng quế, từ năm 1975, ở miềnBắc có nhiều vùng đã trồng trên quy mô lớn để cất tinh dầu dùng trong công nghiệpchất thơm ở trong và ngoài nước

Do trong húng quế có khoảng 0,4- 0,8% tinh dầu màu vàng nhạt, thơm nhẹ, dễchịu nên nhân dân thường dùng trong các bài thuốc Nam trị một vài bệnh thôngthường như viêm họng, ho gà, chống táo bón,… Các nước khác còn dùng cây húngquế sắc uống chữa sốt, làm cho ra mồ hôi, chữa đau dạ dày, ăn uống không tiêu,thông tiểu, nấu nước súc miệng và ngậm chữa đau sâu răng.[4]

1.5 Khái quát về vi khuẩn

1.5.1 Vi khuẩn Salmonella

Vi khuẩn Salmonella được nhóm nghiên cứu dưới quyền bác sĩ thú y DanielElmer Salmon tìm thấy vi khuẩn gây ra bệnh “dịch tả cho heo” và tên vi khuẩn đượcđặt theo tên của ông năm 1889

Giới: Bacteria

Ngành: Proteobacteria

Hình 1.3 Vi khuẩn Salmonella

từ 2µm đến 5µm và có vành long rung hình roi.

b Đặc điểm nuôi cấy

Vi khuẩn Samonela là vi khuẩn hiếu khí tùy nghi, nhưng có thể sinh trưởng ởđiều kiện hiếu khí, chúng có thể sống ở nhiệt độ khá rộng (từ 5 - 46oC), nhiệt độthích hợp nhất là 37oC và phổ pH rộng từ 3.5 – 9,5[5]

Vi khuẩn Salmonella phát triển dễ dàng trên các môi trường dinh dưỡng thôngthường trong khoảng 24 giờ, nhưng trên môi trường thạch BSA (Bismuth SulfiteAgar) thì phải nuôi cấy trong 48 giờ Khi nuôi cấy trên các môi trường, để trong tủ

ấm ở 37oC và sau 24 giờ vi khuẩn sẽ phát triển:

Môi trường thạch thường: Hình thành những khuẩn lạc dạng S tròn, lồi, trơnláng, thường không màu hay màu trắng xám, đường kính từ 2-4 mm

Môi trường thạch SS (Shigella Salmonella Agar) : Salmonella hình thànhnhững khuẩn lạc tròn, bóng không màu hay có màu hồng và có tâm đen ở giữa.Môi trường MacConkey: Vi khuẩn Salmonella mọc thành những khuẩn lạctròn, đường kính 2-3mm, trong suốt, không màu, sáng, nhẵn bóng và hơi lồi ở giữa.Môi trường thạch XLD (Xylose Lysine Desoxycholate Agar): Salmonella chokhuẩn lạc trong suốt, không màu hay có màu hơi nhuốm đỏ đôi khi có tâm đen,thường xuất hiện vùng đỏ hồng xung quanh khi khuẩn lạc Salmonella phát triểnmạnh ướt[19]

Môi trường thạch BLPS (Brilliant Green Phenol Red Lactose Agar):

Salmonella cho khuẩn lạc tròn, màu trắng hồng, môi trường xung quanh đỏ hồng

c Khả năng gây bệnh của vi khuẩn Salmonella

Tùy theo từng loài, Salmonella có thể chỉ gây bệnh cho người, chỉ gây bệnhcho động vật, nhưng cũng có thể vừa gây bệnh cho người vừa gây bệnh cho vật.Nhiều loài Salmonella có khả năng gây bệnh cho người được quan tâm nhiều hơn cảlà: Salmonella typhi là loài chỉ gây bệnh cho người, vi khuẩn quan trọng nhất trongcác nguyên nhân gây bệnh thương hàn Salmonella paratyphi A là loài chủ yếu gâybệnh ở người, cũng là căn nguyên của bệnh thương hàn Salmonella paratyphi B chủyếu gây bệnh ở người nhưng cũng có thể gây bệnh cho vật Salmonella C là loài vừa

có khả năng gây bệnh thuiwng hàn nhưng có thể gây bệnh viêm dạ dày – ruột vànhiểm khuẩn huyết Thường gặp ở các nước Đông Nam Châu Á[5]

1.5.2 Vi khuẩn Escherichia coli

Escherichia coli (E.coli) được tìm thấy bởi bác sĩ nhi khoa Theodor Escherichqua những thí nghiệm lâm sàng về bệnh tiêu chảy năm 1885 Escherichia coli thuộcphân loại khoa học sau:

Vi khuẩn E.coli là một trực khuẩn hình gậy ngắn, bắt màu gram âm, có kíchthước 2-3 µm x 0.3-0.6 µm; ở môi trường nuôi cấy, trong canh khẩn giả, xuất hiệnnhững trực khuẩn dài 4-8 µm Trong cơ thể người và động vật, vi khuẩn thường cóhình cầu trực khuẩn, đứng riêng lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn Phần lớn vi khuẩnE.coli có khả năng di động do có lông ở xung quanh thân, không sinh nha bào, cóthể có giáp mô Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn nhầy để nhuộm, có thể thấy giáp mô,nhưng khi soi tươi thường không nhìn thấy được

b Đặc điểm nuôi cấy

Vi khuẩn E.coli là trực khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện, có thể sinh trưởng

ở phổ nhiệt độ khá rộng (từ 5 - 40oC), nhiệt độ thích hợp nhất là 37oC và phổ pH rộng từ 5.5 - 8.0

Vi khuẩn E.coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường.Khi nuôi cấy trên các môi trường, để trong tủ ấm ở 37oC và sau 24 giờ vi khuẩn sẽ phát triển:

Môi trường thạch thường: Hình thành những khuẩn lạc tròn, ướt, bóng láng,không trong suốt, màu tro trắng nhạt, hơi lồi, đường kính từ 2-3 mm, nuôi lâu, lạckhuẩn có màu nâu nhạt và mọc rộng ra

Môi trường nước thịt: Phát triển rất nhanh, tốt, môi trường đục, để có lắng cặnmàu tro nhạt ở dưới đáy, đôi khi có màu xám nhạt, canh trùng có mùi phân thối.Môi trường MacConkey: Khuẩn lạc có màu hồng cánh sen, tròn nhỏ, hơi lồi,không nhầy, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trường

Môi trường thạch máu: Khuẩn lạc to, ướt, lồi, viền không gọn, màu xám nhạt c Khả năng gây bệnh của E.coli

E.coli là thành viên thuộc nhóm vi khuẩn hệ bình thường của đường tiêu hóa,chiếm tỷ lệ cao nhất trong số các vi khuẩn hiếu khí ( khoảng 80%) Trong điều kiệnbình thường, E.coli cư trú thường xuyên ở phần sau của ruột, khi có trong dạ dàyhay đoạn đầu ruột non của động vật Khi gặp điều kiện thuận lợi, chúng phát triểnnhanh về số lượng, độc lực, gây loạn khuẩn, bội nhiễm đường tiêu hóa và nguyênnhân gây bệnh tiêu chảy E.coli cũng là 1 vi khuẩn gây một số bệnh như: viêmđường tiết niệu, viêm đường mật; đứng hàng đầu trong các căn nguyên gây nhiễmkhuẩn huyết E.coli là căn nguyên thường gặp trong viêm màng não, viêm phổi ở trẻ

em mới sinh E.coli còn gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong bỏng.[5]

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 2.1.Hóa chất và dụng cụ

2.1.1.Hóa chất

- Đồng Sunfat pentahydrat ( CuSO4.5H2O)

- Natri hydroxit (NaOH)

Máy đo quang phổ hấp thụ UV-VIS, máy đo pH, máy đo EDX, XRD, TEM

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá húng quế

- Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng

- Khảo sát thời gian chiết

2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng

Sau khi đã thu được dịch chiết lá húng quế tối ưu,tiến hành khảo sát lần lượt các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng

- Khảo sát nhiệt độ tạo nano đồng

- Khảo sát tỉ lệ dịch chiết với những nồng độ khác nhau

- Khảo sát môi trường pH tạo hạt nano