Tính cp th it

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của vải polyester được biến tính bề mặt bằng nanocellulose và nano bạc trên cơ sở graphene oxit (Trang 43 - 58)

1.7. Tính cp thi t, mc tiêu, n iădung,ăph ngăphápănghiênăc u, tính mi và

1.7.1. Tính cp th it

Ngày nay, v n đ vi khu n kháng kháng sinh ngày càng tr nên nghiêm tr ng. Vi c s d ng ch t kháng sinh là gi i pháp ph bi n đ đ y lùi các b nh do vi khu n gây ra. Tuy nhiên, vi c l m d ng các lo i kháng sinh có nh c đi m nh tiêu di t các vi khu n có l i, d l ng thu c gây suy nh c c th và gia t ng nguy c kháng thu c.

Vi c xu t hi n ngày càng nhi u các b nh truy n nhi m có kh n ng lây lan r ng đư đe d a đ n s c kh e con ng i. Trong đó, đi n hình là b nh viêm ph i c p do

ch ng m i c a vi rút Corona, gây ra b i virus SARS–CoV–2. Vì v y, xu h ng ch t o v t li u kháng khu n c th là v i kháng khu n đang đ c quan tâm nghiên c u và phát tri n.

Nhi u k t qu nghiên c u cho th y các v t li u nano kim lo i, oxit kim lo i, Gr và GO có kh n ng kháng khu n t t. ng th i, s k t h p gi a các v t li u này có th t o ra v t li u nanocomposite v i kh n ng kháng khu n đ c t ng c ng so v i các

29

v t li u riêng l . V t li u kháng khu n đ c ph lên trên b m t v i PE m r ng kh n ng ng d ng c a s n ph m nh kh u trang kháng khu n, đ b o h , qu n áo th thao, v.v góp ph n vào cơng cu c đ u tranh phòng ch ng d ch b nh ngày càng di n bi n ph c t p.

1.7.2. M c tiêu nghiên c u

1.7.2.1. M c tiêu t ng quát

Ch t o thành công Ag/rGO/v i NCC–PE đ c bi n tính t Ag/GO/v i NCC–PE v i tác nhân liên k t NCC cho kh n ng kháng khu n cao.

1.7.2.2. M c tiêu c th

- T ng h p thành công và đ a ra đ c tr ng c a v t li u Ag/GO; - T ng h p thành công và đ a ra đ c tr ng c a v t li u NCC;

- Ch t o thành công v i NCC–PE đ c ti n x lý v i NCC và tìm ra đi u ki n ph nhúng Ag/GO/v i NCC–PE phù h p cho s n ph m có kh n ng kháng khu n cao;

- Tìm ra đi u ki n bi n tính Ag/GO/v i NCC–PE thành Ag/rGO/v i NCC–PE tr nên k n c mà không nh h ng đ n hi u qu kháng khu n và đ b n c a v i;

- K t lu n v đ b n và nh h ng c a đ b n đ n kh n ng kháng khu n c a Ag/GO/v i NCC–PE, Ag/rGO/v i NCC–PE.

1.7.3. N i dung nghiên c u

N i dung 1: T ng h p và phân tích đ c tr ng c a v t li u Ag/GO;

N i dung 2: T ng h p và phân tích đ c tr ng c a v t li u NCC;

N i dung 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;

N i dung 4: Kh o sát nh h ng 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;

N i dung 5: ánh giá đ b n và kh n ng kháng khu n c a Ag/GO/v i NCC–PE, Ag/rGO/v i NCC–PE sau th nghi m đ b n.

1.7.4. Ph ng pháp nghiên c u

1.7.4.1. Ph ng pháp t ng h p v t li u

- T ng h p GO b ng ph ng pháp Hummers c i ti n. Gi đ c oxy hóa và tách l p thành GO;

30

- T ng h p Ag/GO b ng ph ng pháp in–situ. Ti n ch t s d ng là AgNO3 và glucose s d ng v i vai trò là ch t kh ;

- T ng h p NCs t bã mía b ng ph ng pháp th y phân axit s d ng axit H2SO4 và h tr c a sóng siêu âm;

- T ng h p NCC b ng ph ng pháp cation hóa s d ng NCs và CTAB;

- Ch t o v i NCC–PE b ng ph ng pháp ph nhúng PE vào huy n phù NCC;

- Ch t o Ag/GO/v i NCC–PE b ng ph ng pháp ph nhúng b ng cách nhúng v i NCC–PE vào huy n phù Ag/GO n ng đ xác đ nh và kh o sát nh h ng c a n ng đ và s l n ph nhúng;

- Bi n tính b m t Ag/GO/v i NCC–PE thành Ag/rGO/v i NCC–PE b ng

ph ng pháp kh hóa h c s d ng ch t kh là VC và kh o sát các y u t nh h ng g m nhi t đ , t l Ag/GO:VC và th i gian theo ph ng pháp luân phiên t ng bi n.

1.7.4.2. Ph ng pháp kh o sát đ c tr ng c a v t li u

V t li u t ng h p đ c phân tích đ c tr ng b ng các ph ng pháp nh μ Ph Raman, ph h ng ngo i bi n đ i Fourier (Fourier transform infrared spectroscopy–FTIR), nhi u x tia X (X–ray diffraction–XRD), kính hi n vi đi n t truy n qua (Transmission Electron Microscopy–TEM), kính hi n vi đi n t quét (scanning electron microcope–

SEM), ph tán s c n ng l ng tia X (energy–dispersive X–ray spectroscopy–EDS) và

ph ng pháp đo góc th m t. Ph Raman

Quang ph Raman xu t hi n do t ng tác gi a ánh sáng v i các phân t . Do s

t ng tác này mà l p v electron c a các nguyên t trong phân t b bi n d ng tu n hoàn và s d n đ n làm sai l ch v trí c a các h t nhân nguyên t trong phân t . Tán x Raman cho phép xác đ nh thông tin v m c n ng l ng dao đ ng c a nguyên t , phân t hay m ng tinh th . Các m c n ng l ng đ c tr ng dùng đ phân bi t nguyên t này v i nguyên t khác cho phép phân tích thành ph n c u trúc c a m u. M u th ng

đ c chi u sáng b i m t chùm laze trong vùng t ngo i (UV), kh ki n (Vis) ho c h ng ngo i g n (NIR). Ánh sáng tán x đ c thu vào m t th u kính và đ c đi qua

31

Hình 1.16: Nguyên lý ho t đ ng máy đo ph Raman

ng d ng: Xác đ nh các đ nh đ c tr ng D, G và đ khuy t t t c a GO và Ag/GO.  Ph h ng ngo i bi năđ i Fourier

Chùm tia h ng ngo i t ngu n phát s đi qua b phân chùm tia đ đ n g ng

c đ nh và g ng di chuy n nh m t o ra s khác nhau v đ ng truy n quang h c.

Sau đó, chùm tia này đ c k t h p l i b phân chùm tia đ t o ra nh ng tín hi u nhi u x . Khi chùm tia k t h p qua m u, nh ng tín hi u nhi u x s cho bi t thông tin v các thành ph n m u d a trên nh ng dao đ ng đ c tr ng đ c t o ra b i các liên k t hóa h c trong m u. u dò s ghi l i nh ng tín hi u nhi u x này và máy tính s th c hi n bi n đ i Fourier đ chuy n đ i c ng đ tín hi u theo th i gian thành ph h p thu theo t n s sóng h p thu hay s sóng. M i h p ch t hóa h c s h p thu b c x h ng ngo i t i t n s sóng đ c tr ng. Do đó, c u trúc c b n c a v t li u có th đ c

xác đ nh d a vào v trí các đ nh h p thu đ c tr ng này [50]. Nguyên lý ho t đ ng c a thi t b FTIR đ c trình bày hình 1.17.

ng d ng: Xác đnh s có m t các nhóm ch c hóa h c trong c u trúc v t li u nh

bã mía, cellulose, GO, Ag/GO, NCs, NCC, Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE. M u Kính hi n vi G ng l ng chi t Ngu n phát laser Kính l c Rayleigh Cách t u dị

32

Hình 1.17: Ngun lý ho t đ ng c a thi t b đo ph FTIR

 Ph ngăphápănhi u x tia X

Nhi u x tia X là hi n t ng các chùm tia X nhi u x trên các b m t tinh th c a ch t r n do tính tu n hồn c a c u trúc tinh th t o nên các c c đ i và c c ti u nhi u x . K thu t XRD đ c s d ng đ phân tích c u trúc ch t r n, v t li u, v.v.

C s c a ph ng pháp XRD là d a vào hi n t ng nhi u x c a chùm tia X trên m ng l i tinh th . Khi b c x tia X t ng tác v i v t ch t s t o hi u ng tán x

đàn h i v i các đi n t c a các nguyên t trong v t li u có c u trúc tinh th , s d n đ n hi n t ng nhi u x tia X. Hình 1.18 trình bày nguyên lý thi t b XRD.

Ngu n phát h ng ngo i G ng c đnh G ng di chuy n B phân chùm tia M u u dò B ph n x lý

33

Hình 1.18μ S đ chùm tia t i và chùm tia nhi u x trên tinh th

Cách xác đ nh kích th c c a h t nh th hi n ph ng trình (1.3)μ

K Dcos

(1.1) trong đó: K là y u t hình d ng khơng có th nguyên, th ng l y K = 0,9; là

b c sóng c a tia X (nm); là đ r ng bán ph (rad); là góc ph n x (rad) và D là

kích th c trung bình c a tinh th theo ph ng vng góc v i v t th nhi u x (nm).

ng d ng: Xác đnh các nhi u x đ c tr ng c a bã mía, cellulose, NCs, NCC, GO và Ag/GO.

Kính hi năviăđi n t truy n qua

Kính hi n vi đi n t truy n qua là m t thi t b nghiên c u vi c u trúc v t r n, s d ng chùm đi n t có n ng l ng cao chi u xuyên qua m u v t r n m ng và s d ng các th u kính t đ t o nh có đ phóng đ i l n (có th t i hàng tri u l n), nh có th t o ra trên màn hu nh quang, hay trên màng quang h c, hay ghi nh n b ng các máy ch p k thu t s .

ng d ng: Xác đ nh s phân b kích th c c a GO và Ag/GO. Kính hi năviăđi n t quét

Kính hi n vi đi n t quét là m t lo i kính hi n vi đi n t có th t o ra nh v i đ phân gi i cao c a b m t m u v t b ng cách s d ng m t chùm đi n t (chùm các electron)

34

h p quét trên b m t m u. Vi c t o nh c a m u v t đ c th c hi n thông qua vi c ghi nh n và phân tích các b c x phát ra t t ng tác c a chùm đi n t v i b m t m u v t. Các tín hi u đi n t t ng tác v i b m t m u, c u trúc thành ph n và c u trúc tinh th . C u t o thi t b SEM đ c th hi n hình 1.19.

Hình 1.19: C u t o thi t b SEM

ng d ng: Xác đnh hình thái, c u trúc b m t c a v t li u GO, Ag/GO, NCs, Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE.

Ph tán s căn ngăl ng tia X

Ph tán s c n ng l ng tia X là k thu t phân tích thành ph n hóa h c c a v t r n d a vào vi c ghi l i ph tia X phát ra t v t r n do t ng tác v i các b c x . K thu t EDS ch y u đ c th c hi n trong các kính hi n vi đi n t , nh vi c u trúc v t r n đ c ghi l i thông qua vi c s d ng chùm đi n t có n ng l ng cao t ng tác v i v t r n nh th hi n hình 1.20. Khi chùm đi n t có n ng l ng l n đ c chi u vào v t r n, nó s đâm xuyên sâu vào nguyên t v t r n và t ng tác v i các l p đi n t bên trong c a nguyên t . T n s tia X phát ra là đ c tr ng v i nguyên t c a m i ch t có m t trong ch t r n. Tia X phát ra t v t r n (do t ng tác v i chùm đi n t ) s có

n ng l ng bi n thiên trong d i r ng, s đ c đ a đ n h tán s c và ghi nh n

(n ng l ng) nh máy dò d ch chuy n (th ng là Si, Ge, Li, v.v) đ c làm l nh b ng

35

chuy n t i m t anot nh . Các tia X có b c sóng đ c tr ng t l v i nguyên t s (Z) c a nguyên t theo đ nh lu t Mosley. T n s tia X phát ra là đ c tr ng v i nguyên t c a m i ch t có m t trong ch t r n, cho bi t thông tin v các nguyên t hóa h c có m t trong m u.

Hình 1.20μ S đ nguyên lý c a h ghi nh n tín hi u ph EDX

ng d ng: Dùng đ xác đ nh ph n tr m kh i l ng c a các nguyên t trong GO, Ag/GO, Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE.

 Ph ngăphápăđoăgócăth mă t

Có nhi u k thu t th ng đ c s d ng đ đo góc ti p xúc, bao g m ph ng pháp

th không dây t nh, ph ng pháp th dây chuy n và ph ng pháp th không dây đ ng. Góc ti p xúc c a gi t khơng dây t nh là góc gi a b m t và đ ng ti p tuy n b t đ u t

đi m ba pha. Góc này th hi n kh n ng th m t c a b m t. Góc ti p xúc th ng bao g m hai lo i: Góc ti p xúc t nh và góc ti p xúc đ ng. Góc ti p xúc c a gi t l ng

đ c đo b ng máy đo góc ti p xúc s d ng h th ng ph quang h c đ ch p bi n d ng c a ch t l ng nguyên ch t trên n n r n. Các h th ng c h n s d ng m t h th ng quang h c kính hi n vi có đèn n n. Các h th ng th h hi n t i s d ng camera có

36 Hình 1.21: S đ phân tích góc th m t ng d ng: Dùng đ xác đ nh góc th m t c a Ag/GO/v i NCC–PE và Ag/rGO/v i NCC–PE. 1.7.4.3. Ph ng pháp th nghi m kh n ng kháng khu n c a v t li u  Ph ngăphápăđoăđ ng kính vịng kháng khu n

Vi khu n đ c c y trên đ a th ch ch a môi tr ng dinh d ng. M u v t li u kháng khu n có kích th c xác đ nh đ c đ t lên b m t đ a th ch. N u v t li u có kh n ng kháng khu n thì xung quanh v t li u khơng có s phát tri n c a vi khu n nh

th hi n hình 1.22. ng kính vịng kháng khu n càng l n thì kh n ng

kháng khu n c a v t li u càng cao. ây là ph ng pháp đ n gi n, d th c hi n, giúp

37

Hình 1.22: ng kính vịng kháng khu n 1.7.4.4. Ph ng pháp đánh giá đ b n

a. gi i phóng ion b c

gi i phóng ion b c c a m u Ag/GO/ v i NCC–PE đ c xác đ nh b ng

ph ng pháp quang ph ph i plasma ghép n i c m ng (Inductively coupled plasma mass spectroscopy–ICP–MS) nh đ c trình bày hình 1.23

Ph ng pháp quang ph ph i plasma ghép n i c m ng là m t k thu t phân tích đ xác đnh d u v t n ng đ đa nguyên t và đ ng v trong các m u ch t l ng, r n ho c khí. Nó k t h p ngu n plasma argon t o ion v i gi i h n phát hi n nh y c m c a phát hi n kh i ph . Ngay t khi đ c th ng m i hóa cách đây 20 n m, ICP–MS đư

tr thành m t thi t b đ c s d ng r ng rãi, trong c nh ng phân tích th ng ngày và cho nghiên c u nhi u l nh v c khác nhau. ICP–MS đ c xem là m t k thu t

linh đ ng có nhi u đi m m nh h n so v i các k thu t phân tích nguyên t truy n th ng

nh quang ph phát x nguyên t ngu n c m ng cao t n plasma (ICP–AES) và quang ph h p th nguyên t (AAS). Gi i h n phát hi n t ng đ ng ho c nh h n

gi i h n phát hi n c a AAS lị graphite nh ng có nhi u u đi m h n. ICP–MS là m t k thu t nhanh, đa nguyên t và th ng có cơng su t nh ICP–AES nh ng có kh n ng

phát hi n t t (th p) h n nhi u. H th ng ICP–MS nh đ c trình bày hình 1.22 bao g m m t ngu n ICP (ngu n c m ng cao t n plasma) nhi t đ cao và m t

38

kh i ph k . Ngu n ICP chuy n các nguyên t c a nguyên t trong m u thành các ion.

Sau đó, nh ng ion này đ c phân tách và phát hi n b ng thi t b kh i ph .

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của vải polyester được biến tính bề mặt bằng nanocellulose và nano bạc trên cơ sở graphene oxit (Trang 43 - 58)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(168 trang)