Nghiên cứu chế tạo bạc nano gắn trên silica dùng làm chất kháng khuẩn bằng phương pháp chiếu xạ gamma co 60

iii TỪ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ KHOA HỌC : Hiệu diệt khuẩn, % Co-60: Bức xạ gamma Cobalt-60 max: Bước sóng hấp thụ quang phổ UV-Vis cực đại Ag+: Bạc ion Ag0: Bạc nguyên tử CFU/ml: Số lượng tế bào sống có khả hình thành khuẩn lạc/ml Cluster: Tập hợp khối nguyên tử bạc dạng cụm CNBX: Công nghệ xạ d: Kích thước hạt (nm) Dbh: Liều xạ chuyển hóa bão hòa (Ag+  Ag0), kGy E.coli: Vi khuẩn gram (-) Escherichia coli KH&CNNN: Khoa học công nghệ nano LB: Luria-Bertani, môi trường nuôi cấy vi khuẩn nm: Nano mét = 10-9 mét OD: Mật độ quang phổ UV-Vis ppm: Nồng độ phần triệu (part per million) S.aureus: Vi khuẩn gram (+) Staphylococcus aureus SiO2: Silica t (nm): Kích thước tinh thể trung bình hạt bạc nano VLNN: Vật liệu nano iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II TỪ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ KHOA HỌC III MỤC LỤC IV MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu nano: 1.1.1 Tính chất chung vật liệu nano 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 1.2 Hạt nano kim loại 1.2.1 Tính chất hạt nano kim loại 1.2.2 Chế tạo hạt nano kim loại 11 1.2.2.1 Phương pháp ăn mòn laser 12 1.2.2.2 Phương pháp khử hóa học 13 1.2.2.4 Phương pháp khử hóa lý 13 1.2.2.5 Phương pháp khử vật lý 14 1.3 Ứng dụng vật liệu nano 14 1.3.1 Ứng dụng vật liệu nano nói chung 14 1.3.2 Ứng dụng bạc nano tính chất kháng khuấn 16 1.3.2.1 Ứng dụng bạc nano 16 1.3.3.2 Tính chất kháng khuấn 17 1.4 Giới thiệu sơ lược công nghệ xạ 29 1.4.1 Một số khái niệm định nghĩa 29 1.4.2 Công nghệ xạ lĩnh vực xạ 30 1.4.3 Nguồn xạ 31 1.4.4 Các điều kiện ảnh hưởng đến trình biến tính xạ 31 1.4.4.1 Thuyết tự phân ly xạ nước 31 1.4.4.2 Các sản phẩm phân ly xạ nước tính chất chúng 33 1.4.4.3 Cơ chế 34 1.5 Silica (Silic dioxide - SiO2) 38 1.5.1 Giới thiệu chung SiO2 38 1.5.2 Cấu trúc tinh thể SiO2 38 1.5.3 Tính chất SiO2 39 1.5.4 Ứng dụng SiO2 40 CHƢƠNG 42 v NGHIÊN CỨU - THỰC NGHIỆM 42 2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất, thiết bị dụng cụ 42 2.1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất 42 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 42 2.2 Phương pháp 43 2.2.1 Chế tạo Ag nano/SiO2 phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 43 2.2.2 Xác định đặc trưng tính chất Ag nano/SiO2 44 2.2.2.1 Đo phổ UV-Vis 44 2.2.2.2 Tạo mẫu Ag nano/SiO2 dạng bột 45 2.2.2.3 Chụp ảnh TEM 45 2.2.2.4 Đo phổ XRD 45 2.2.2.5 Xác định hàm lượng bạc mẫu 45 2.2.2.6 Khảo sát độ ổn định kích thước Ag nano/SiO2 phối trộn sơn 46 2.2.2.7 Khảo sát hoạt tính kháng nấm Ag nano/SiO2 46 2.2.2.8 Đánh giá khả kháng nấm Aspergillus niger var Tieghn sơn pha trộn với Ag nano/SiO2 48 CHƢƠNG 50 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 50 3.1 Đặc trưng phổ hấp thụ UV-Vis Ag nano/SiO2 sau chiếu xạ 50 3.2 Ảnh hưởng nồng độ Ag+ đến kích thước hạt Ag nano 53 3.3 Khảo sát kích thước hạt cấu trúc đặc trưng Ag nano 55 3.4 Hoạt tính kháng nấm Ag nano/SiO2 59 3.5 Độ ổn định kích thước Ag nano/SiO2 phối trộn sơn 62 3.6 Hoạt tính kháng nấm Aspergillus niger var Tieghn sơn pha trộn với Ag nano/SiO2 64 3.6.1 Khảo sát điều kiện nhiệt độ thường nhiều ẩm 64 3.6.2 Khảo sát điều kiện phịng thí nghiệm 65 KẾT LUẬN 67 MỘT SỐ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 DANH MỤC BÀI BÁO, BÁO CÁO KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN VĂN 74 MỞ ĐẦU Khoa học công nghệ nano lĩnh vực phát triển nhanh chóng Những thành tựu nghiên cứu công nghệ nano ứng dụng nhiều lĩnh vực điện tử, lý, hóa, sinh học, y dược, môi trường, [36,31] Ý tưởng công nghệ nano đưa nhà vật lý học người Mỹ Richard Feynman vào năm 1959, ông cho khoa học vào chiều sâu cấu trúc vật chất đến phân tử, nguyên tử Tuy nhiên, thuật ngữ “công nghệ nano” bắt đầu sử dụng vào năm 1974 Nario Taniguchi nhà nghiên cứu trường đại học Tokyo sử dụng đề cập khả chế tạo cấu trúc vi hình vi mạch điện tử [35] Vật liệu thang đo nano bao gồm nano, sợi, ống nano hạt nano có tính chất đặc biệt thu nhỏ kích thước tăng diện tích bề mặt Một số đó, bạc kim loại kích thước nano thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu Bạc nano có vai trị quan trọng quy trình sản xuất thủy tinh, gốm sứ, xúc tác xử lý vấn đề nhiễm khuẩn bạc nano có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm cao [30, 47] Trên giới có nhiều nghiên cứu chế tạo ứng dụng bạc nano thực Một số phương pháp áp dụng để chế tạo bạc nano khử hóa học, khử quang học, sol-gel, chiếu xạ, [16-18, 21, 26] Phương pháp chiếu xạ sử dụng phổ biến sản phẩm trình phân ly xạ nước electron solvat (eaq) gốc tự hydro (H) tác nhân khử mạnh, khử bạc ion thành bạc nguyên tử [39] Trong trình chế tạo cần sử dụng chất ổn định để bạc tạo thành kích thước nano hạn chế q trình kết tụ Nhiều nghiên cứu sử dụng polyme polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidon (PVP), chitosan (CTS), alginat, polyacrylate, [6, 13, 32, 39] làm chất ổn định hạt bạc nano Sản phẩm tạo thành dung dịch keo bạc nano ứng dụng làm nước rửa vết thương, trang y tế, dung dịch khử mùi thể [35] Mặt khác, số cơng trình nghiên cứu sử dụng vật liệu vơ silica (SiO2), zeolit, titannia (TiO2), alumina (Al2O3), [31, 17, 50] để chế tạo bạc nano ứng dụng lĩnh vực xúc tác, cảm biến, tán xạ Raman, xử lý nước [17, 18, 28, 44] Trong SiO2 sử dụng phổ biến để gắn bạc nano SiO2 có tính bền nhiệt, bền hóa học, tạo hệ phân tán suốt, kháng kết khối [31, 15, 50] Nghiên cứu chế tạo bạc nano kim loại gắn hạt SiO2 Việt nam Xuất phát từ vấn đề trình bày trên, với mong muốn tạo sản phẩm Ag nano gắn SiO2 pha vào sơn nước ứng dụng mơi trường có nhiều vi khuẩn, vi nấm gây bệnh bệnh viện, trường học, trạm xe công cộng, tiến hành thực đề tài “ Nghiên cứu chế tạo bạc nano gắn silica dùng làm chất kháng khuẩn phương pháp chiếu xạ gamma Co-60” MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu: Ứng dụng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 để chế tạo bạc nano gắn SiO2 (Ag nano/SiO2) để làm hoạt chất kháng nấm vi khuẩn dùng sơn nước Nội dung nghiên cứu: - Chế tạo mẫu Ag nano/SiO2 - Khảo sát liều xạ chuyển hóa bão hịa Ag+ → Ag0 cấu trúc đặc trưng Ag nano phương pháp phổ UV-Vis, TEM XRD - Đánh giá hoạt tính kháng nấm Ag nano/SiO2 - Khảo sát độ ổn định kích thước Ag nano/SiO2 phối trộn sơn nước chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) theo thời gian - Đánh giá hoạt tính kháng nấm sơn pha trộn với Ag nano/SiO2 phương pháp gây độc môi trường nuôi cấy phun dịch sinh khối nấm lên màng sơn CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu nano: 1.1.1 Tính chất chung vật liệu nano Thuật ngữ nano (có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, nano nghĩa bé nhỏ) dùng để phần tỷ vật Chẳng hạn nanomét phần tỷ mét, xấp xỉ kích cỡ 10 nguyên tử hydro [8] Công nghệ nano (nano technology) kỹ thuật khoa học thao tác, phân bố lại nguyên tử, phân tử để tạo nên vật liệu, thiết bị, hệ thống hữu ích [9] Khoa học nano (nano science) ngành khoa học nghiên cứu tượng can thiệp (manipulation) vào vật liệu quy mô nguyên tử, phân tử đại phân tử Tại quy mơ đó, tính chất vật liệu khác hẳn với tính chất chúng quy mô lớn [9] Vật liệu nano: đối tượng nghiên cứu hai lĩnh vực khoa học nano cơng nghệ nano, liên kết hai lĩnh vực với [9] Ngày nay, khoa học công nghệ nano thuật ngữ sử dụng rộng rãi đối tượng nghiên cứu vật liệu có kích thước khoảng 0,1100 nm tính chất khác hẳn với tính chất vật liệu khối nghiên cứu trước Sự khác biệt tính chất vật liệu nano so với vật liệu khối hai hiệu ứng sau đây: 1.1.1.1 Hiệu ứng bề mặt Khi vật liệu có kích thước nanomet tỉ số số ngun tử bề mặt tổng số nguyên tử vật liệu gia tăng đáng kể, nghĩa số nguyên tử nằm bề mặt chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử Chính điều mà hiệu ứng liên quan đến bề mặt vật liệu trở nên quan trọng, làm cho tính chất vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu dạng khối Ta xét ví dụ sau : Nếu gọi ns số nguyên tử nằm bề mặt vật liệu tạo thành từ hạt nano hình cầu, n tổng số ngun tử ta có mối liên hệ sau ns=4n(2/3) Gọi f tỉ số số nguyên tử bề mặt tổng số nguyên tử f = ns/n =4n(2/3)/n = 4n-1/3 = r0/r, r0 bán kính nguyên tử r bán kính hạt nano Như kích thước vật liệu giảm (r giảm) tỉ số bề mặt tăng lên (f tăng) Do ngun tử bề mặt có nhiều tính chất khác biệt so với tính chất nguyên tử bên lịng vật liệu nên kích thước vật liệu giảm hiệu ứng có liên quan đến nguyên tử bề mặt, hay gọi hiệu ứng bề mặt tăng lên tỉ số f tăng Khi kích thước vật liệu giảm đến nm giá trị f tăng lên đáng kể Sự thay đổi tính chất có liên quan đến hiệu ứng bề mặt khơng có tính đột biến theo thay đổi kích thước f tỉ lệ nghịch với r theo hàm liên tục Bảng cho biết số giá trị điển hình hạt nano hình cầu Với hạt nano hình cầu có đường kính nm số ngun tử tương ứng 4.000 nguyên tử, tỉ số f 40%, lượng bề mặt 8,16 x1011 tỉ số lượng bề mặt lượng tổng 14,3%, nhiên giá trị vật lý giảm nửa đường kính hạt nano tăng gấp hai lần, nghĩa đường kính hạt nano 10 nm [9] Bảng 1.1 : Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano hình cầu [9] Đường kính Số Tỷ số nguyên tử Năng lượng bề hạt nano nguyên (nm) tử 10 30.000 20 4,08×1011 7,6 4.000 40 8,16×1011 14,3 250 80 2,04×1012 35,2 30 90 9,23×1012 82,2 bề mặt (%) mặt (erg/mol) Năng lượng bề mặt/ Năng lượng tổng (%) 1.1.1.2 Hiệu ứng kích thƣớc Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước vật liệu nano làm cho vật liệu nano có tính chất đặc biệt nhiều so với vật liệu truyền thống Đối với vật liệu có độ dài đặc trưng, tính chất nhiều vật liệu rơi vào kích thước nm Chính điều làm nên từ “vật liệu nano” mà thường nghe đến ngày Ở vật liệu khối, kích thước vật liệu lớn nhiều lần độ dài đặc trưng vật liệu, điều qui định tính chất vật lý vật liệu biết Nhưng kích thước vật liệu so sánh với độ dài đặc trưng vật liệu tính chất vật lý vật liệu có thay đổi đột ngột chúng khác hẳn so với tính chất mà biết trước Trong trường hợp khơng có chuyển tiếp từ vật liệu khối đến vật liệu nano Ví dụ, vật liệu sắt từ hình thành từ men, lịng men, ngun tử có từ tính xếp song song không thiết phải song song với mô men từ nguyên tử đô men khác Giữa hai đô men có vùng chuyển tiếp gọi vách đô men Độ dày vách đô men phụ thuộc vào chất vật liệu mà dày từ 10-100 nm Nếu vật liệu tạo thành từ hạt có kích thước độ dày vách men có tính chất khác hẳn với tính chất vật liệu khối ảnh hưởng nguyên tử đô men tác động lên nguyên tử đô men khác Theo nhiều nhà khoa học, thuật ngữ nano áp dụng cho vật có kích thước khoảng từ 0,1 (kích thước ngun tử hydro) đến 100 nm (kích thước virus) Bảng cho thấy giá trị độ dài đặc trưng số tính chất vật liệu [9, 3] Bảng 1.2: Độ dài đặc trưng số tính chất vật liệu [9] Tính chất Thơng số Thơng số Điện Hiệu ứng đường ngầm 1-10 Từ Giới hạn siêu thuận từ 5-100 Xúc tác Hình học topo bề mặt 1-10 Miễn dịch Nhận biết phân tử 1-10 1.1.2 Phân loại vật liệu nano Có nhiều cách phân loại vật liệu nano, cách phân loại cho nhiều loại nhỏ nên thường hay làm lẫn lộn khái niệm Sau vài cách phân loại thường dùng 1.1.2.1 Phân loại theo hình dáng vật liệu: Người ta đặt tên số chiều không bị giới hạn kích thước nano  Vật liệu nano khơng chiều (cả ba chiều có kích thước nano), ví dụ đám nano, hạt nano  Vật liệu nano chiều vật liệu chiều có kích thước nano, ví dụ dây nano, ống nano 64 3.6 Hoạt tính kháng nấm Aspergillus niger var Tieghn sơn nƣớc đƣợc pha trộn với Ag nano/SiO2 3.6.1 Khảo sát điều kiện nhiệt độ thƣờng nhiều ẩm a/ ĐC (sơn) b/ Agnano/SiO2/sơn Hình 3.12: Nấm Aspergillus sơn sau tháng, a/ ĐC (chỉ có sơn), b/ Sơn chứa Ag nano/SiO2 với nồng độ Ag nano 30 ppm Các mẫu sơn nước có khơng có Ag nano/SiO2 sơn lên đan, cấy nấm Aspergillus niger var Tieghn lên màng sơn Sau tháng mẫu đối chứng cho thấy có phát triển nấm bề mặt màng sơn (hình 3.12 a) màng sơn có chứa Ag nano hàm lượng 30 ppm (hình 3.12 b) khơng thấy có phát triển nấm 65 3.6.2 Khảo sát điều kiện phịng thí nghiệm a) ĐC (vải PE) b) ĐC (Vải PE + sơn) c) Vải PE + sơn + d) Vải + sơn + Ag nano/SiO2 (paste) Ag nano/SiO2 (bột) Hình 3.13: Hoạt tính kháng nấm màng sơn có Ag nano/SiO2 với nồng độ Ag nano 100 ppm điều kiện phịng thí nghiệm 66 Kết hình 3.13 cho thấy nấm mộc bao phủ bề mặt mẫu ĐC (hình 3.13 a) ĐC (hình 3.13 b), nấm khơng mọc bề mặt mẫu vải PE có sơn pha Ag nano 100 ppm/SiO2 dạng paste (hình 3.13 c) Ag nano 100 ppm/SiO2 dạng bột (hình 3.13 d) Chứng tỏ sơn nước có chứa Ag nano/SiO2 thể hiệu kháng nấm Aspergillus niger var Tieghn tốt so với mẫu sơn khơng có Ag nano/SiO2 Y Lv et al [28] nghiên cứu gắn Ag nano sứ xốp ứng dụng xử lý nước Kết nghiên cứu cho thấy số khuẩn E coli nước ban đầu ~ 105 CFU/ml, sau cho nước nhiễm khuẩn chảy qua sứ có Ag nano với tốc độ 0,01 L/phút số khuẩn lạc nước CFU/ml Như vậy, Ag nano/SiO2 cho thấy hoạt tính kháng nấm Aspergillus, Penicillium hiệu điều kiện nghiên cứu mở khả ứng dụng phối trộn vào sơn nước tạo sơn kháng khuẩn, nấm mốc mơi trường có nhiều vi khuẩn gây bệnh trường học, trạm xe công cộng 67 KẾT LUẬN Đã nghiên cứu chế tạo bạc nano gắn bề mặt silica (Ag nano/SiO2) phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 Liều xạ chuyển hóa bão hịa mẫu có nồng độ Ag+ 5, 10 20 mM tương ứng 12, 24 36 kGy Ag nano/SiO2 có kích thước hạt bạc khoảng 5-40 nm với nồng độ bạc ion sử dụng ban đầu 5-20 mM Hạt Ag nano tạo thành có cấu trúc lập phương tâm mặt, kích thước tinh thể trung bình Ag nano 23 nm nồng độ Ag+ ban đầu 10 mM Số tế bào nấm Aspergillus giảm bậc log CFU/ml (96%) nồng độ Ag nano 150 ppm số tế bào nấm Penicillium giảm bậc log CFU/ml (91%) nồng độ Ag nano 100 ppm từ dung dịch nấm có nồng độ ban đầu tương ứng ~  106 CFU/ml ~  104 CFU/ml Độ ổn định kích thước Ag nano/SiO2 phối trộn sơn chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) theo thời gian khơng thấy có khác biệt đáng kể Trong điều kiện phịng thí nghiệm sơn nước có chứa Ag nano/SiO2 với hàm lượng Ag nano 100 ppm cho hiệu kháng nấm Aspergillus cao so với mẫu sơn khơng có Ag nano/SiO2 Trong điều kiện nhiệt độ thường nhiều ẩm, màng sơn có chứa Ag nano/SiO2 cho thấy có hiệu ứng kháng nấm Aspergillus so với mẫu khơng có Ag nano/SiO2 tiếp tục theo dõi theo thời gian Sản phẩm dạng bột Ag nano/SiO2 có triển vọng để ứng dụng làm chất kháng khuẩn, kháng nấm sản phẩm sơn, kem đánh răng, bao bì thực phẩm 68 MỘT SỐ KIẾN NGHỊ Tác giả thực đề tài xin có số kiến nghị sau: - Khảo sát thêm hiệu ứng kháng nấm màng sơn có Ag nano/SiO2 điều kiện môi trường tự nhiên theo thời gian - Khảo sát khả phối trộn Ag nano/SiO2 với loại nhựa để sản xuất sản phẩm nhựa kháng khuẩn 69 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 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 Nguyễn Thị Kim Lan (2007), “Nghiên cứu chế tạo bạc nano phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 sử dụng PVA, Alginat làm chất ổn định” Luận văn Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp HCM, tr.7-8 Đặng Văn Phú cộng (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 TCVN - 5165 - 90 - Phương pháp xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí, tr 1/73/7, 1990 J Udrich, D New berry (2006), Công nghệ nano-Đầu tư mạo hiểm (sách dịch), NXB Trẻ, TP.HCM http://vietsciences.free.fr/ Nguyễn Hoàng Hải, Hạt nano kim lọai, 2007 Tiếng Anh 10 J Belloni, M Mostafavi (1998), “Radiation-induced synthesis of mono-and multi-metallic clusters and nanocolloids”, New Journal of Chemistry, 22, pp 1239-1255 11 K.H Cho, J.E Park, T Osaka, S.G Park (2005), “The study of antimicrobial activity and preservative effects of nanosilver ingredient”, Electrochimica Acta, 51, pp 956-960 12 S.H Choi, S.H Lee (2003), “Interaction between the surface of the silver nanoparticles prepared by -irradiation and organic molecules containing thiol group”, Radiation Physics and Chemistry, 67, pp 517-522 70 13 B.D Du, D.V Phu, B.D Cam, N.Q Hien (2007), “Synthesis of silver nanoparticles by -ray irradiation using PVA as stabilizer”, Journal of Chemistry, 45, pp 136-140 14 A Gautam, P Tripathy, S Ram (2006), “Microstructure, topology and X-ray diffraction in Ag-metal reinforced polymer of polyvinyl alcohol of thin laminates”, Journal of Materials Science, 41, pp 3007-3016 15 V Hornebecq, M Antonietti, T Cardinal, M Treguer-Delapierre (2003), “Stable silver nanoparticles immobilized in mesoporous silica”, Chemistry of Materials, 15, pp 1993-1999 16 F Hund, F Bertino, G Zhang, C Sotiriou-Leventis, N Leventis, T Tokuhiro, J Farmer (2003), “Formation and entrapment of noble metal clusters in silica aerogel monoliths by -radiolysis”, Journal of Physical Chemistry B, 107, pp 465-469 17 J Husheng, H Wensheng, W Liqiao, X Bingshe, L Xuguang (2008), “The structures and antibacterial properties of nano-SiO2 supported silver/zincsilver materials”, Dental Materials, 24, pp 244-249 18 L Jiang, Z Wu, D Wu, W Yang, R Jin (2007), “Controllable embedding of silver nanoparticles on silica nanospheres using poly (acrylic acid) as a soft template”, Nanotechnology, 18, 185603 (6pp) 19 S Kapoor, C Gopinathan (1998), “Reduction and aggregation of silver, copper and cadmium ions in aqueous, solutions of gelatin and carboxymethyl cellulose”, Radiation Physics and Chemistry, 53, pp 165-170 20 J.S Kim, et al (2007), “Antimicrobial effects of silver nanoparticles”, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 3, pp 95-101 21 G Krylova, A Eremenko, N Smirnova, S Eustis (2005), “Structure and spectra of photochemically obtained nanosized silver particles in presence of modified porous silica”, International Journal of Photoenergy, 7, pp 193-198 22 A Kumar, P K Vemula, P M Ajayan, G John (2008), “Silver-nanoparticlesembedded antimicrobial paints based on vegetable oil”, Nature Materials, 7, pp 236-241 23 D Lawless, S Kapoor, P Kennepohl, D Meisel, N Serpone (1994), “Reduction and aggregation of silver ions at the surface of colloidal silica”, Journal of Physical Chemistry, 98, pp 9619-9625 24 H.J Lee, S.H Jeong (2005), “Bacteriostasis and skin innoxiousness of nanosize silver colloids on textile fabrics”, Textile Research Journal, 75, pp 551-556 71 25 Q Li, S Mahendra, Y Lyon, L Brunet, V Liga, D Li, J Alvarez (2008), “Antimicrobial nanomaterials for water disinfection and microbial control: Potential applications and implications”, Water Research, 42, pp 4591-4602 26 T Li, J Moon, A Morrone, J Mecholsky, R Talham, H Adair (1999), “Preparation of Ag/SiO2 nanosize composites by a reverse micelle and sol-gel technique”, Langmuir, 15, pp 4328-4334 27 D Long, G Wua, S Chen (2007), “Preparation of oligochitosan stabilized silver nanoparticles by gamma irradiation”, Radiation Physics and Chemistry, 76 , pp 1126-1131 28 Y Lv, H Liu, Z Wang, S Liu, L Hao, Y Sang, D Liu, J Wang, R I Boughton (2009), “Silver nanoparticles-decorated porous ceramic composite for water treatment”, Journal of Membrane Science, 331, pp 50-56 29 J.R Morones, J.L Elechiguerra, A Camacho, K Holt, J.B Kouri, J.T Ramírez, M.J Yacaman (2005), “The bactericidal effect of silver nanoparticles”, Nanotechnology, 16, pp 2346-2353 30 M Muniz-Miranda (2003), “Silver-doped silica colloidal nanoparticles Characterization and optical measurements”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 217, pp 185-189 31 M Muniz-Miranda (2004), “SERS-active Ag/SiO2 colloids: photoreduction mechanism of the silver ions and catalytic activity of the colloidal nanoparticles”, Journal of Raman Spectroscopy, 35, pp 839-842 32 Y Murali Mohan, K Lee (2007), “Hydrogel networks as nanoreactors: A novel approach to silver nanoparticles for antibacterial applications”, Polymer, 48, pp 158-164 33 S Oh, S Lee, S Choi, I Lee, Y.Lee, J Chun, H Park (2006), “Synthesis of Ag and Ag/SiO2 nanoparticles by -irradiation and their antibacterial and antifungal efficiency against Salmonella enterica serovar Typhimurium and Botrytis cinerea”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 275, pp 228-233 34 S Pal, Y.K Tak, J.M Song (2007), “Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gramnegative bacterium escherichia coli”, Applied and Environmental Microbiology, 73, pp 1712-1720 35 M Rai, A Yadav, A Gade (2009), “Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials”, Biotechnology Advances, 27, pp 76-83 72 36 S.P Ramnani, J Biswal, S Sabharwal (2007), “Synthesis of silver nanoparticles supported on silica aerogel using gamma radiolysis”, Radiation Physics and Chemistry, 76, pp 1290-1294 37 S Remita, P Fontaine, C Rochas, F Muller and M Goldmanm (2005), “Radiation induced synthesis of silver nanoshells formed onto organic micelles”, European Physical Joural D, 34, pp 231-233 38 J.P Ruparelia, A.K Chatterjee, S.P Duttagupta, S Mukherji (2008), “Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles”, Acta Biomaterialia, 4, pp 707 - 716 39 A Sárkány, I Sajó, P Hargittai, Z Papp, E Tombácz (2005), “Styrene oxide transformation on SiO2-stabilised Ag nanoparticles prepared by gammaradiolysis”, Applied Catalysis A: General, 293, pp 41-48 40 S Shrivastava, T Bera, A Roy, G Singh, P Ramachandrarao , D Dash, (2007), “Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles”, Nanotechnology, 18, 225103 (9pp) 41 S Silver, L.T Phung, G Sivel, (2006), “Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds”, Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 33, pp 627-634 42 I Sondi, B Salopek-Sondi (2004), “Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E coli as a model for Gram-negative bacteria”, Journal of Colloid and Interface Science, 275, pp 177-182 43 J.W.T Spinks, R.J Woods (2008), “An introduction to radiaction chemistry”, University of Saskatchewan Saskatoon, Saskatchewan Canada, pp 178-184, 243-307 44 S Tang, Y Tang, F Gao, Z Liu, X Meng (2007), “Ultrasonic electrodeposition of silver nanoparticles on dielectric silica spheres”, Nanotechnology, 18, 295607 (6pp) 45 S Tang, Y Tang, S Zhu, H Lu, X Meng (2007), “Synthesis and characterization of silica-silver core-shell composite particles with uniform thin silver layers”, Journal of Solid State Chemistry, 180, pp 2871-2876 46 M.K Temgire and S.S Joshi (2004), “Optical and structural studies of silver nanoparticles”, Radiation Physics and Chemistry, 71(5), pp 1039-1044 47 T Tuval, A Gedanken (2007), “A microwave-assisted polyol method for the deposition of silver nanoparticles on silica spheres”, Nanotechnology, 18, 255601 (7pp) 73 48 H Yu, X Xu, X Chen (2007), “Preparation and antibacterial effects of PVAPVP hydrogels containing silver Nanoparticles”, Journal of Applied Polymer Science, 103, pp 125-133 49 Z Zhang, B Zhao (1995), “PVP protective mechanism of ultrafine silver powder synthesized by chemical reduction processes”, Journal of Solid State Chemistry, 121, pp 105-110 50 M Zhu, G Qian, Z Wang, M Wang (2006), “Fabrication of nanoscaled silica layer on the surfaces of submicron SiO2-Ag core-shell spheres”, Materials Chemistry and Physics, 100, pp 333-336 51 http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_dioxide 52 http:// www Alibaba.com/catalog/11513467/Micro_Silica_Powder.html 74 DANH MỤC BÀI BÁO, BÁO CÁO KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN VĂN Nghiên cứu chế tạo bạc nano gắn silica phương pháp chiếu xạ gamma Co-60, Tạp chí Hóa học, 2011 (đã gửi đăng) Nghiên cứu chế tạo bạc nano gắn silica dùng làm chất kháng nấm phương pháp chiếu xạ gamma Co-60, Tr 793-798, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị KH&CN Hạt nhân Toàn quốc lần 9, Phan Rang, 8/2011 Synthesis of silver nanoparticles deposited on silica by -irradiation and preparation of PE/Ag nano compound masterbatchs, pp 262-266, Proceeding of The 3rd International Workshop on Nanotechnology and Application 2011, Vung Tau, 11/2011 vi PHỤ LỤC KẾT QUẢ Phụ lục Kết phân tích hàm lượng bạc mẫu bột Ag nano/SiO2 chế tạo từ mẫu Ag+ ban đầu 10 mM vii Phụ lục Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) Mẫu Ag nano/SiO2 với nồng độ Ag+ ban đầu mM Mẫu Ag nano/SiO2 với nồng độ Ag+ ban đầu 20 mM viii Phụ lục Hiệu ứng kháng nấm Ag nano/SiO2 theo nồng độ Ag ĐC 30ppm 50ppm 70ppm 100ppm 150ppm Đối với nấm Aspergillus ĐC 30ppm 50 ppm 70 ppm Đối với nấm Penicillium 100 ppm 150 ppm ix Phụ lục Kết định danh nấm ... bạc nano gắn silica dùng làm chất kháng khuẩn phương pháp chiếu xạ gamma Co- 60? ?? 3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu: Ứng dụng phương pháp chiếu xạ gamma Co- 60 để chế tạo bạc nano gắn. .. vấn đề nhiễm khuẩn bạc nano có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm cao [30, 47] Trên giới có nhiều nghiên cứu chế tạo ứng dụng bạc nano thực Một số phương pháp áp dụng để chế tạo bạc nano khử hóa... nghiên cứu cách hệ thống hạt nano vàng nghiên cứu phương pháp chế tạo, tính chất ứng dụng hạt nano kim loại thực bắt đầu Khi nghiên cứu, nhà khoa học thiết lập phương pháp chế tạo hiểu tính chất