Thuy t minh quy trình: 600 mg NCs (5 mg/mL) đ c phân tán trong n c và siêu âm trong vịng 30 phút. Sau đó, nh t t NCs vào 600 mg CTAB có b sung NaOH
n ng đ 1 M và ti n hành cho h n h p khu y trên b p khu y t 60 oC trong 180 phút. Sau đó, h n h p đ c ti p t c khu y qua đêm nhi t đ phòng. Huy n phù
thu đ c ti n hành l c chân không đ đ t pH 7. S n ph m cu i cùng đ c phân tán vào
n c cho các thí nghi m ti p theo. Phơnătíchăđ cătr ng
c tr ng c a bã mía, cellulose, NCs và NCC đ c phân tích b ng các ph ng phápμ
Gi n đ XRD, ph FTIR và nh SEM.
XRD: M u đ c đo t i Trung tâm Công ngh Vi t c, i h c Công nghi p Th c ph m Thành ph H Chí Minh v i máy XRD D8 Advance c a hãng Bruker– c. Ngu n b c x Cu–K v i b c sóng = 1,5406 nm; góc quét 2 = 5–80 o. M u d ng b t đ c nghi n m n.
FTIR: M u v t li u đ c chu n b và đo t i Phịng thí nghi m PTN Tr ng đi m
50
Bách Khoa– i h c Qu c gia Thành ph H Chí Minh. M u v t li u đ c tr n v i b t KBr r i đ c nén thành d ng mi ng tr c khi đo. Các thông s c a máy: phân gi i t t 0,2 cm–1; đ chính xác d i ph là 0,1% T; dãy ph t 4000–400 cm–1.
SEM: M u đ c đo t i Trung tâm Công ngh Vi t c, i h c Công nghi p th c ph m TP.HCM, s d ng máy JMS–IT 200, Jeol, Nh t B n. i u ki n đoμ i n áp gia t c 10 kV, đ phóng đ i x 10000, đ phân gi i 512 384, th i gian d ng 0,20 ms.
2.2.3. Ti n x lý PE v i NCC t o v i NCC–PE, kh o sát nh h ng đi u ki n ph nhúng Ag/GO đ n kh n ng kháng khu n và phân tích đ c tr ng c a Ag/GO/v i NCC–PE
Ti n x lý PE v i NCC t o v i NCCậPE
Quy trình ti n x lý v i đ c th hi n nh hình 2.7 [56].
Hình 2.7: Quy trình ti n x lý v i PE b ng NCC
Thuy t minh quy trình: Chu n b m u v i PE đ c c t t ng m nh v i kích th c 10 10 cm2. Sau đó, các m u đ c nhúng vào dung d ch NCC 60 oC trong vòng
1 gi . Cu i cùng, các m u đ c r a l i b ng n c c t và s y khô đ thu đ c v i NCC–PE.
Ph nhúng NCCậPE v i huy n phù Ag/GO
Quy trình ph nhúng Ag/GO/v i NCC–PE đ c th c hi n nh hình 2.8 [57].
51
Thuy t minh quy trình: V i sau khi đ c ti n x lý b m t s đ c nhúng nhanh vào huy n phù Ag/GO nhi t đ phòng v i n ng đ xác đnh. Sau đó, m nh v i đ c l y ra và s y 60 oC đ n khi kh i l ng không đ i. V i đ c ti p t c nhúng vào huy n phù Ag/GO r i s y. Quy trình l p l i nhi u l n đ n khi kh i l ng v i không
thay đ i.
Y u t nh h ng đ n quá trình ph Ag/GO lên b m t v i đ c kh o sát nh μ
N ng đ Ag/GO và s l n nhúng. Quá trình ph nhúng đ c c đnh nhi t đ phòng. N ng đ c a huy n phù đ c thay đ i l n l t là 520, 640, 760, 880 và 1000 mg/L.
i v i t ng n ng đ , kh o sát s l n nhúng t 1–10 đ m u v i thu đ c có kh n ng
kháng khu n cao đ ng th i đ bám dính t t.
V i nhúng huy n phù Ag/GO sau khi t ng h p đ c th nghi m kh n ng
kháng khu n b ng ph ng pháp đo đ ng kính vịng kháng khu n. M u đ c g i th nghi m t i Phịng thí nghi m Hóa sinh ng d ng phòng 601, nhà A18, s 18 Hoàng Qu c Vi t, C u Gi y, Hà N i. Quy trình th nghi m kh n ng kháng khu n đ c th hi n 2.9.
Hình 2.9: Quy trình th nghi m kh n ng kháng khu n c a Ag/GO/v i NCC–PE
Thuy t minh quy trình: Vi khu n đ c c y tr i trên môi tr ng th ch Mueller Hinton Agar (MHA). Ti p đ n, m u v i v i kích th c 1 1 cm2 đ c đ t trên b m t
đ a th ch và 37 oC. Sau 24 gi , đ a th ch đ c l y ra và đo đ ng kính vùng vi khu n không phát tri n xung quanh t m v i, t đó xác đ nh đ ng kính vịng kháng khu n.
52 Phơnătíchăđ cătr ng
M u Ag/GO/v i NCC–PE có kh n ng kháng khu n t t nh t s đ c phân tích hình thái b ng nh SEM.
SEM: M u đ c đo t i Trung tâm Công ngh Vi t c, i h c Công nghi p th c ph m TP.HCM, s d ng máy JMS–IT 200, Jeol, Nh t B n. i u ki n đoμ i n áp gia t c 10 kV, đ phóng đ i x 10000, đ phân gi i 512 384, th i gian d ng 0,20 ms.
2.2.4. Kh o sát đi u ki n bi n tính Ag/GO/v i NCC–PE đ n kh n ng kháng khu n và phân tích đ c tr ng c a Ag/rGO/v i NCC–PE và phân tích đ c tr ng c a Ag/rGO/v i NCC–PE
Bi n tính Ag/GO/v i NCCậPE
Ag/GO/v i NCC–PE đ c bi n tính b m t thành Ag/rGO/v i NCC–PE b ng
ph ng pháp kh hóa h c nh trình bày hình 2.10 [57].
Hình 2.10: Quy trình bi n tính Ag/rGO/v i NCC–PE
Thuy t minh quy trình: Cho m u Ag/GO/v i NCC–PE vào 50 mL dung d ch ch a ch t kh VC và th c hi n ph n ng đi u ki n nhi t đ và th i gian c đ nh. Sau đó,
s n ph m đ c r a l i v i n c c t và s y khô. S n ph m thu đ c sau cùng là Ag/rGO/v i NCC–PE.
Các y u t nh h ng đ n đi u ki n kh g m: Nhi t đ , t l Ag/GO:VC và th i gian ph n ng.
2.2.4.1. Nhi t đ ph n ng
Quy trình thí nghi m đ c th c hi n nh trình bày hình 2.10. Trong đó, t l Ag/GO:VC và th i gian đ c gi c đnh l n l t 1:1 và 120 phút, nhi t đ ph n ng đ c thay đ i v i các giá tr 100, 120, 140, 160 và 180 oC.
Sau khi kh o sát nhi t đ ph n ng, các m u đ c mang đi th nghi m kh n ng
53 2.2.4.2. T l Ag/GO:VC
Quy trình thí nghi m đ c th c hi n nh trình bày hình 2.10. Trong đó, c đnh nhi t đ phù h p v a tìm đ c và th i gian ph n ng là 120 phút, thay đ i t l Ag/GO:VC v i các giá tr 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 và 1:5.
Sau khi kh o sát đi u ki n t l Ag/GO:VC, các m u đ c th nghi m kh n ng
kháng khu n theo quy trình hình 2.9 đ tìm đ c t l Ag/GO:VC phù h p. 2.2.4.3. Th i gian ph n ng
Quy trình thí nghi m đ c th c hi n nh trình bày hình 2.10. Trong đó, c đnh
đi u ki n nhi t đ phù h p tìm đ c m c 2.2.3.1 và t l Ag/GO:VC phù h p tìm
đ c m c 2.2.3.2, thay đ i th i gian ph n ng v i các giá tr 40, 60, 80, 100 và 120 phút.
Sau khi kh o sát th i gian ph n ng, các m u đ c th nghi m kh n ng
kháng khu n theo quy trình hình 2.9 đ tìm đ c th i gian ph n ng phù h p. Phơnătíchăđ cătr ng
M u Ag/rGO/v i NCC–PE có hi u qu kháng khu n t t nh t đ c mang đi
phân tích đ c tr ngthơng qua các ph ng phápμ Ph EDS, nh SEM, ph FTIR và góc th m t.
SEM–EDS: M u đ c đo t i Trung tâm Công ngh Vi t c, i h c Công nghi p th c ph m TP.HCM, s d ng máy JMS–IT 200, Jeol, Nh t B n.
i u ki n đoμ i n áp gia t c 10 kV, đ phóng đ i x 10000, đ phân gi i 512 384, th i gian d ng 0,20 ms.
FTIR: M u v t li u đ c chu n b và đo t i Phịng thí nghi m PTN Tr ng đi m
HQG–HCM Cơng ngh Hóa h c và D u khí (Key CEPP Lab), Tr ng i h c Bách Khoa– i h c Qu c gia TP. H Chí Minh. M u v t li u đ c tr n v i b t KBr r i
đ c nén thành d ng mi ng tr c khi đo. Các thông s c a máyμ phân gi i t t 0,2 cm–1; đ chính xác d i ph là 0,1% T; dãy ph t 4000–400 cm–1.
Góc th mă t: M u đ c ki m tra góc th m t t i Phịng thí nghi m Tr ng đi m qu c gia V t li u Polymer và Composite, Tr ng i h c Bách Khoa– i h c Qu c gia TP. H Chí Minh. M u đ c đo góc th m t b ng máy OCA–20 s n xu t b i hãng DATAPHYSICS– c. phóng đ i 0,7–4,5 l n.
54
2.2.5. ánh giáđ b n và th nghi m kh n ng kháng khu n c a Ag/GO/v i NCC–
PE và Ag/rGO/v i NCC–PE sau th nghi m đ b n
2.2.5.1. ánh giáđ b n gi i phóng ion Ag+
M u Ag/rGO/v i NCC–PE th nghi m đ gi i phóng ion b c b ng cách ngâm vào 50 mL dung dch đ m phosphate–buffered saline (PBS) t i pH 7 trong vòng 24, 48, 72, 96 và 120 gi . C sau 24 gi , hút 5 mL d ch l ng cho ng đ ng m u. Các m u s đ c
đo đ gi i phóng ion b c b ng thi t b 7700 ICP–MS, Agilent Technologies t i
Phịng phân tích tr ng i h c Khoa h c T nhiên. b n nhi t
Các m u v i PE, Ag/GO/v i NCC–PE, Ag/rGO/v i NCC–PE đ c th nghi m
đ b n nhi t thông qua phân tích ph TGA t i tr ng i h c S ph m TP.HCM, s d ng máy SETARAM TGA DSC 1600 LabSys EVO. i u ki n đoμ T c đ gia nhi t 10 oC/phút v i kho ng nhi t đ t 0–800 oC trong môi tr ng khơng khí.
b n hóa h c và c h c
Các th nghi m đ b n hóa h c và c h c c a Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE đ c ti n hành t i Chi nhánh CTCP–Vi n nghiên c u d t may t i TP. HCM (VTRSI), Trung tâm Thí nghi m d t may (TTC) 345/128A Tr n H ng o,
ph ng C u Kho, qu n 1, TP.HCM.
2.2.5.2. Kh n ng kháng khu n c a Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE sau khi th nghi m đ b n gi t 40 oC v i ch t t y r a, môi tr ng m hôi axit và ki m s ti n hành đánh giá l i kh n ng kháng khu n đ i v i vi khu n E. coli. M u đ c g i th nghi m t i Phịng thí nghi m Hóa sinh ng d ng phịng 601, nhà A18, s 18 Hồng Qu c Vi t, C u Gi y, Hà N i.
55
N i dung tóm t t c a lu n v n nh th hi n hình 2.11.
56
CH NGă3:ăK T QU VÀ BÀN LU N
3.1. cătr ng c a v t li u Ag/GO 3.1.1. Ph FTIR
Hình 3.1 th hi n ph FTIR c a GO và Ag/GO. Ph FTIR c a GO cho th y các đnh
dao đ ng kéo dài đ c tr ng t ng ng v i các nhóm ch c ch a oxy nh hydroxyl, cacbonyl và cacboxyl. c bi t, đnh hydroxyl –OH kho ng 3427 cm–1 là dao đ ng kéo dài c a nhóm axit cacboxylic h p ph trong phân t n c. Dao đ ng c a các đ nh 2913 và 2848 cm–1 đ c tr ng cho kéo dài –CH2 đ i x ng và không đ i x ng. Ngoài ra, dao đ ng c a liên k t t i 1730 và 1072 cm–1 liên quan đ n nhóm C=O trong
khi đ giãn O=C=O và C–O–C c ng đ c xác đnh 2354 và 1372 cm–1 trong c u trúc c a GO. nh 1637 cm–1 là dao đ ng u n cong c a liên k t đơi cacbon khơng bưo hịa
C=C c a mi n Gi khơng b oxy hóa, đ c xác đnh là c a vòng th m [58]. Ph FTIR c a Ag/GO t ng t nh GO nh ng c ng đ c a các đnh nhi u x gi m do liên k t gi a các t m AgNPs và GO [59].
57
3.1.2. Gi n đ XRD
Hình 3.2 th hi n gi n đ XRD c a GO và Ag/GO. T gi n đ XRD c a GO và Ag/GO có th th y m t đ nh đ c tr ng c a GO kho ng 2 = 10,1 ° ch ra r ng GO
đ c t ng h p t Gi có đ tinh khi t cao [60]. M u XRD c a Ag/GO cho th y các đnh nhi u x 2 = 78,4, 65,2, 44,5 và 38,7 o đ c gán cho các m t ph ng tinh th (311), (220), (200) và (111) c a AgNPs, xác nh n đư đính thành cơng AgNPs lên t m GO [61]. K t qu phù h p v i d li u XRD (JCPDS s 04–0783) chu n c a kim lo i Ag cho th y AgNPs có c u trúc l p ph ng tâm m t đ c tr ng. Ngoài ra, nghiên c u khác c ng
ch ra vi c đính AgNPs trên t m GO đư làm t ng kho ng cách xen k gi a các t m GO,
đi u này t ng quan v i s tách l p c a GO [62].
Hình 3.2: Gi n đ XRD c a GO và Ag/GO
3.1.3. Ph Raman
Ph Raman c a Ag/GO và GO đ c th hi n hình 3.3 cho th y s t n t i c a hai đnh c c đ i D và G t i 1341,62 và 1590,52 cm–1 [63]. Ph Raman c a Ag/GO và GO có các đ nh t ng t nhau nh ng t l c ng đ ID/IG cho th y s khác bi t. Vi c đánh giá các khuy t t t c u trúc trên b m t GO đ c xác đnh thông qua t s ID/IG. Ag/GO th hi n giá tr ID/IG=1,126 cao h n so v i GO là 0,997, cho th y khi
58
c đnh AgNPs trên b m t GO làm gia t ng r i lo n c a m ng cacbon sp2. Ngoài ra, s d ch chuy n các đnh D và G c a Ag /GO, nh đ c trình bày hình 3.3 (b), cho th y s liên k t gi a AgNPs và t m GO. S khác bi t v c ng đ c a Ag/GO và GO có th liên quan đ n vi c làm gia t ng kh n ng lai hóa trong c u trúc v t li u [64].
Hình 3.3: Ph Raman c a GO và Ag/GO
3.1.4. nh SEM
Hình 3.4 (a, b) cho th y hình thái b m t c a GO và Ag/GO. Có th th y r ng,
trái ng c v i GO có c u trúc t m m ng thì Ag/GO có nhi u n p g p v i b m t nhám
h n so v i GO. i u này đ c gi i thích là do các AgNPs phân b đ u trên t m GO. nh SEM cho th y m t l p b m t m n, l p này t o thành c u trúc gi ng nh t ng l p sóng khi chúng đ c x p ch ng lên nhau đ c tr ng cho hình thái c a t m GO [65].
Do đó, k t qu kh ng đ nh s phân b đ ng đ u c a AgNPs trong c u trúc GO. Bên c nh đó, ph EDS th hi n trong hình 3.4 (c) v i k t qu ch ra ph n tr m
kh i l ng C và O c a v t li u l n l t là 23,06 và 23,40 % kh i l ng, trong khi ph n tr m c a Ag là 54,54 % kh i l ng. Hàm l ng các nguyên t đ c tính tốn t k t qu EDS cho th y không khác bi t v i t l ti n ch t ban đ u (t l kh i l ng AgNO3:GO là 1:1). Các đnh c a Ag 2 đ n 4 keV ch ng minh s có m t c a Ag và hai đnh 1 và 2,1 keV có th t ng ng v i Na và Au trong thi t b phân tích [66].
59
Hình 3.4: nh SEM c a (a) GO, (b) Ag/GO và (c) EDS c a Ag/GO
3.1.5. nh TEM
nh TEM và phân b kích th c h t Ag/GO đ c th hi n hình 3.5. K t qu cho th y các AgNPs có d ng hình c u phân b đ ng đ u trên các t m GO v i
kích th c trung bình là 16,66 nm. Qua đó cho th y vi c b sung GO nh ch t n đ nh là quan tr ng vì t m GO đóng m t vai trò nh t đ nh trong vi c n đnh quá trình hình thành AgNPs, ng n ch n s k t t c a các h t.
60
Hình 3.5: (a) nh TEM và (b) phân b kích th c h t c a Ag/GO
3.2. cătr ngăc a v t li u NCC 3.2.1. Gi n đ XRD
Gi n đ XRD c a bã mía, cellulose, NCs và NCC đ c th hi n trong hình 3.6. C b n m u đ u cho th y c u trúc I cellulose đi n hình v i đnh nhi u x m nh nh t