Hiện nay, công nghệ và vật liệu nano đang được giới khoa học chú ý bởi các tính chất đặc biệt của chúng (Masuo et al., 2007). Đã có nhiều nghiên cứu về hạt nano bạc, nano vàng với những tính chất dẫn điện, sát khuẩn đặc biệt. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của 2 loại vật liệu trên là giá thành cao do vàng và bạc là 2 kim loại hiếm. Chính vì vậy, các nhà khoa học hiện nay đang có xu hướng nghiên cứu giải pháp thay thế cho nano vàng và bạc. Nano đồng hoặc nano đồng oxide đều cho thấy khả năng kháng khuẩn một cách hiệu quả trên 1 khoảng lớn vi sinh vật (Nguyen et al., 2020); (Rezaie et al., 2017); (Ruparelia et al., 2008). Chi phí vật liệu rẻ, dễ gia công và dễ dàng kết hợp với vật liệu polymer khác là các nguyên nhân chính để lựa chọn nano đồng làm đối tượng chính trong bài nghiên cứu này.
Phương pháp tổng hợp hạt nano đồng hiện nay rất đa dạng. Trong đó, phương pháp khử hoá học được xem là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất (Tamilvanan et al., 2014). Đã có nhiều nghiên cứu về việc tổng hợp nano đồng từ nhiều chất khử khác nhau như ascorbic acid, sodium borohydrate (NaBH4).Tuy nhiên, nhược điểm của sodium borohydrate là chất khử mạnh, chỉ được sử dụng ở nồng độ thấp (0,016 g/ml theo nghiên cứu của Eljamal et al., 2018) và ion BH4‾ là một ion có độc tính. Ascorbic acid cũng có khả năng khử muối đồng (> 80°C) đồng thời đóng vai trò làm chất ổn định hạt (Dankovich et al., 2014) nhưng lại có giá thành cao. Tương tự như ascorbic acid, sodium hypophosphite (SHP) là một chất khử phản ứng ở nhiệt độ 100°C, không có tính độc và giá thành rẻ (Kumari et al., 2019).
Một số chất bao polymer như polyethylene glycol (PEG), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), polyvinyl pyrrolidone (PVP) và polyvinyl alcohol (PVA) có thể được sử dụng để ổn định cấu trúc hạt nano (Ajitha et al. 2016). Theo nghiên cứu của các tác giả trên, các hạt nano được bao bọc bởi PVP và PVA cho kết quả kháng khuẩn cao nhất và kích thước hạt nano nhỏ nhất. Tuy nhiên, PVA là một polymer khó tan trong nước so với PVP và chỉ hoàn tan hoàn toàn ở nhiệt độ cao hơn 80°C (Fan, 2008). Mặt khác, khả năng kháng khuẩn và kích thước hạt nano bọc bởi PVP và PVA không có sự khác biệt quá lớn (Ajitha et al. 2016) nên PVP sẽ được lựa chọn làm chất bao trong nghiên cứu này.
Polyethylene terephthalate (PET) về bản chất là một polyester có khả năng bị thuỷ phân trong môi trường kiềm để tạo các gốc COO‾ và tăng cường khả năng bám dính của nano đồng lên bề mặt sợi. Màng lọc PET có khả năng ứng dụng vào công nghệ lọc nước uống, với đường kính lỗ lọc lớn hơn, khả năng chịu mài mòn và hiệu quả lọc cao hơn so với màng lọc giấy trong nghiên cứu của Dankovich et al. (2014). Do đó, màng lọc polyethylene
22 terephthalate (PET) với các đặc tính ưu việt hơn sẽ được sử dụng để tổng hợp hạt nano đồng bám dính lên sợi màng.
Với tất cả lí do đã đề cập trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu với nội dung: “Đánh giá khả năng kháng Escherichia coli,Staphylococcus aureus và các tính chất hoá học của hạt nano đồng bám dính trên màng lọc polyethylene terephthalate (PET) sử dụng sodium hypophosphite là chất khử và polyvinyl pyrrolidone (PVP) làm chất bao” nhằm ứng dụng vào công nghệ lọc nước uống hay nước sinh hoạt.