CHƢƠNG 2 : THỰC NGHIỆM
2.3. Các phƣơng pháp phân tích mẫu
2.3.1. Phổ tử ngoại và khả kiến UV-Vis (Ultraviolet – Visible)
Chúng tôi sử dụng phổ UV – Vis để kiểm tra phổ hấp thụ của các mẫu dung dịch và mẫu màng.
Phổ UV – Vis là loại phổ electron, ứng với mỗi elctron chuyển mức năng lƣợng ta thu đƣợc một vân phổ rộng. Phƣơng pháp đo phổ UV – Vis (phƣơng pháp trắc quang) là một phƣơng pháp định lƣợng xác định nồng độ của các chất thông qua độ hấp thu của dung dịch.
Gel hóa, co thành khối Phủ nhúng
Để ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ Ủ ở 60o, trong 2 ngày Ủ ở 120o, trong 1 ngày Mẫu bột Nung lên 250o Nung lên 350o Nung lên 500o/600o
Ủ nhiệt trong 3 giờ
Mẫu màng Sol TiO2:Ag
Gia nhiệt: 3o/phút Gia nhiệt: 1o/phút
Nghiền nhỏ Gia nhiệt: 0,25o/phút
Gia nhiệt: 2o/phút
Giữ ổn định 2 ngày, ở nhiệt độ phòng Ủ 2 tuần ở nhiệt độ phòng
Cho chùm ánh sáng có độ dài sóng xác định có thể thấy đƣợc (Vis) hay không thấy đƣợc (UV - IR) đi qua vật thể hấp thu (thƣờng ở dạng dung dịch). Dựa vào lƣợng ánh sáng đã bị hấp thu bởi dung dịch mà suy ra nồng độ (hàm lƣợng) của dung dịch đó.
I0 = IA + Ir + I (2.2) Trong đó:
+ Io : Cƣờng độ ban đầu của nguồn sáng.
+ I : Cƣờng độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch. + IA: Cƣờng độ ánh sáng bị hấp thu bởi dung dịch.
+ Ir : Cƣờng độ ánh sáng phản xạ bởi thành cuvet và dung dịch, giá trị này đƣợc loại bỏ bằng cách lặp lại 2 lần đo.
+ C : Nồng độ mol chất ban đầu.
+ l : Chiều dày lớp dung dịch mà ánh sáng đi qua.
Hình 2.8: Cường độ tia sáng trong phương pháp đo UV-VIS
Hình 2.9 : Máy đo phổ hấp thu UV-Vis tại PTN. Quang – Quang Phổ, BM. Vật lý Ứng dụng, Khoa Vật lý-Vật lý kỹ thuật, Trường ĐH. Khoa học Tự nhiên TP.HCM. Ứng dụng, Khoa Vật lý-Vật lý kỹ thuật, Trường ĐH. Khoa học Tự nhiên TP.HCM.
2.3.2. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
Có thể xem nhiễu xạ là sự thay đổi tính chất ánh sáng hoặc sóng do sự xuyên sâu vào vật thể, xem xét sự nhiễu xạ tia X để xác định cấu trúc tinh thể.
Io I
C
Nếu chiếu một chùm tia X tới nguyên tử, thì các electron trong nguyên tử sẽ dao động quanh vị trí cân bằng của nó. Ta nhận thấy một photon tia X bị hấp thụ bởi nguyên tử thì có một photon khác phát ra với cùng mức năng lƣợng. Khi không có sự thay đổi năng lƣợng giữa photon tới và photon phát ra, ta nói bức xạ là tán xạ đàn hồi. Nếu photon bị mất năng lƣợng thì tán xạ không đàn hồi.
Hình 2.10: Sơ đồ nhiễu xạ tia X bởi tinh thể.
Hiệu quang lộ xuất phát từ hai mặt liên tiếp trong họ mặt biểu diễn đƣợc tính theo công thức 2.3:
2d.sin( )=n (2.3) + n= 1, 2, 3, ... ( Định luật Bragg ) là bậc cực đại cƣờng độ của phản xạ.
+ d: khoảng cách giữa các mặt mạng. + : là góc nhiễu xạ tƣơng ứng.
2.3.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy – TEM)
Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy – TEM) là một công cụ rất mạnh trong việc nghiên cứu cấu trúc ở cấp độ nano. Nó cho phép quan sát chính xác cấu trúc nano với độ phân giải lên đến 0.2 nm. Do đó, phƣơng pháp này ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trong việc nghiên cứu vật liệu nano.
Kính hiển vi điện tử truyền qua TEM hoạt động dựa trên nguyên lý tƣơng tự nhƣ kính hiển vi quang học. Nguồn chiếu sáng trong TEM là chùm các electron có năng lƣợng cao đƣợc phát ra từ súng điện tử.
Bƣớc sóng của chùm tia electron là , nó là một hàm của điện thế đƣợc biểu diễn nhƣ phƣơng trình: 2 1 0 6 0(1 0,9788 10 U ) U 1,226 λ (2.4) Với U0 là điện thế của chùm tia electron
Các chùm electron này sẽ di chuyển xuyên qua thân máy đƣợc hút chân không và tập trung chùm tia rất hẹp nhờ vào các thấu kính điện từ và chiếu xuyên qua mẫu cần đo. Ở đây chúng đƣợc hội tụ lại nhờ các vật kính là thấu kính điện từ, sau đó ảnh đƣợc phóng đại qua một số thấu kính từ trung gian với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần), ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang, hay trên film quang học, hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số.
Hình 2.12: Máy đo TEM, JEM – 1400
2.3.4. Phƣơng pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch nano bạc bạc
Quá trình khảo sát hoạt tính kháng khuẩn đƣợc tiến hành tại Công ty cổ phần dịch vụ Khoa học công nghệ Sắc ký Hải Đăng.
Hình 2.13: Vi khuẩn Escherichia coli
Phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc đếm khuẩn lạc để xác định số lƣợng tế bào vi sinh vật còn sống hiện diện trong mẫu. Tế bào sống là tế bào có khả năng phân chia và tạo thành khuẩn lạc trên môi trƣờng chọn lọc. Trong phƣơng pháp này cần phải pha loãng mẫu thành nhiều độ pha loãng bậc 10 liên tiếp sao cho có độ pha loãng với mật độ tế bào thích hợp để xuất hiện các khuẩn lạc riêng rẽ trên bề mặt thạch với số lƣợng đủ lớn hạn chế sai số khi đếm và tính toán. Đếm số khuẩn lạc mọc trên môi trƣờng thạch dinh dƣỡng từ các nồng độ pha loãng sau khi nuôi cấy ở 37oC trong 48 giờ. Từ đó tính mật độ tế bào và hiệu suất kháng khuẩn theo công thức (2.5) và (2.6).
Mật độ tế bào:
(2.5) Trong đó Ai là khuẩn lạc trung bình trong dĩa
Di là độ pha loãng
V là dung tích huyền phù tế bào cho vào mỗi dĩa (ml)
Hiệu suất kháng khuẩn:
(2.6) Trong đó N1 là số khuẩn lạc trong dĩa đối chứng