2.6.1. Phương pháp đo quang phổ tử ngoại khả kiến (UV–Vis)
Đo quang phổ tử ngoại khả kiến của các mẫu ở dạng dung dịch keo bằng máy UV–Vis Jasco V670 để xác định độ hấp thu của hệ nano vàng trong vùng bước sóng từ 400–800 nm. Mẫu trắng là mẫu cùng điều kiện tổng hợp với mẫu thử nhưng không có tiền chất HAuCl4.
Mẫu thử được cho vào một cuvet, và một cuvet còn lại chứa mẫu trắng. Cho 2 cuvet vào đúng vị trí trong buồng đo, đậy kín không để ánh sáng lọt vào và tiến hành đo phổ. Mỗi lần đo mẫu thử khác có rửa sạch cuvet bằng nước cất và tráng lại bằng mẫu thử. Mẫu thử được đo với các thông số: chế độ quét Abs, bước sóng quét từ 400–800 nm, tốc độ quét 400 nm/phút và ở nhiệt độ phòng.
2.6.2. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM (Scaning Electron Microscopy)
Kính hiển vi điển tử quét SEM (Scaning Electron Microscopy) có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao bằng cách sử dụng chùm electron hẹp quét trên bề mặt mẫu. Các tín hiệu điện tử tương tác với bề mặt mẫu, tạo ra các tín hiệu khác nhau, những tín hiệu này sẽ cung cấp những thông tin: hình thái bề mặt, cấu trúc thành phần, cấu trúc tinh thể. Mẫu phân tích có thể ở dạng rắn, lỏng, màng, bột, mẫu dẫn điện hoặc không dẫn điện. Mẫu được chụp bằng máy SEM S–4800 HITACHI, tại trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh.
2.6.3. Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua TEM (Transmission Electron Microscopy)
Kính hiển vi điện tử truyền qua là thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng. Ảnh TEM cho phép quan sát chính xác cấu trúc nano với độ phân giải lên đến 0,2 nm.
Các mẫu được chụp ảnh TEM để xác định hình thái và kích thước hạt nano vàng.
Mẫu được chụp bằng kính hiển vi điện tử truyền qua TEM, JEM–1400, Nhật.
Mẫu phân tích là chất lỏng, được phủ lên lưới đồng, nano vàng sẽ bám lên trên bề mặt lưới và được quan sát bằng kính hiển vi điện tử truyền qua TEM. Độ phân bố kích thước hạt nano vàng được thống kê với phần mềm IMAGE–TOOL 3.0.
2.6.4. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
Phương pháp nhiễu xạ tia X sử dụng các chùm tia X có bước sóng chiếu tới một tinh thể chất rắn dưới góc tới để phân tích cấu trúc tinh thể vật liệu tạo thành, kích thước hạt nano dạng cầu thông qua tính toán dựa trên góc nhiễu xạ 2 và phương trình Scherer. Lam kính được làm sạch bằng acid H2SO4 đậm đặc, sau đó rửa lại nhiều lần bằng nước cất và sấy khô. Mẫu nano vàng được phủ lên miếng lam kính, để khô tự nhiên rồi phủ lặp lại dung dịch nano vàng thêm vài lần nữa. Lam kính được đặt trong môi trường sạch, tránh bụi bẩn và để khô ở nhiệt độ phòng.
Mẫu quét với góc phân tích từ 300–800 và giá trị áp thế đo ở 40 kV với tốc độ thay đổi góc 0,02 0/s. Mẫu được đo trên máy D8 Advance–Bruker, Đức.
2.6.5. Phương pháp phổ hồng ngoại FT–IR (Fourrier Transformation Infrared)
Phương pháp phổ hồng ngoại FT–IR là phương pháp dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại của vật cần nghiên cứu. Phương pháp này giúp ta xác định được các dao động đặc trưng của các liên kết hay các nhóm chức hóa học có trong phân tử.
Trước khi tiến hành phân tích phổ hồng ngoại, thể tích mẫu ban đầu khoảng 5,0 mL sau đó để đông khô làm bay hơi nước đến khi thể tích còn khoảng 3,0 mL thì tiến hành đo mẫu. Mẫu phân tích được trộn với chất nền KBr với tỉ lệ khoảng 2–
5% mẫu/KBr và được ghi phổ hồng ngoại trên máy FT–IR tại phòng thí nghiệm phân tích Trung tâm, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM. Mẫu được quét trong vùng số sóng từ 4000 đến 500 cm -1.
2.6.6. Phương pháp phân tích kích thước hạt (DLS)
Phân tích kích thước hạt thông qua sự phát hiện các ánh sáng tán xạ gây ra bởi các hạt trong mẫu tuân theo nguyên lý tán xạ ánh sáng động học (DLS) hay photon tương quan phổ (PCS). Dựa vào đặc tính vật lý của mẫu mà kích thước hạt đo được trong khoảng 0,3 nm–10 . Các hạt nano chuyển động nhanh như thế nào phụ thuộc vào thời gian của cường độ tán xạ. Từ đó, có thể tính toán kích thước trung bình hoặc sự phân bố kích thước hạt.
Mẫu ở dạng dung dịch được giữ trong cuvet, tia laser quét qua mẫu và đo sự chuyển động của các hạt trong mẫu. Từ sự chuyển động của các hạt, máy có thể xác định được kích thước hạt. Mẫu được đo tại phòng Hóa lý, Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng Tp. HCM. Mẫu được đo 3 lần và lấy giá trị trung bình với góc tán xạ 1730, nhiệt độ buồng đo 24,90, độ nhớt của môi trường 0,897 mPa.s, tốc độ đếm hạt 1192 kCPS.
2.6.7. Phương pháp đo thế zeta
Thế zeta ( ) là đại lượng đặc trưng cho sự ổn định của hệ keo. Thế zeta được đo bằng cách áp một điện trường qua hệ phân tán, dưới tác dụng của điện trường, các hạt di chuyển theo chiều nhất định với vận tốc tỷ lệ với độ lớn của thế zeta. Thế zeta phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH, độ dẫn điện của môi trường và các thành phần có trong hệ. Trong đó, pH là yếu tố ảnh hưởng lớn đến thế zeta. Nếu pH > 5, hệ có thế zeta âm hơn, nếu pH < 5 thì thế zeta sẽ dương. Hệ keo càng ổn định khi thế zeta gần 30 mV.
Mẫu được đo tại phòng Hóa lý, Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng Tp. HCM.
Nhiệt độ buồng đo mẫu 24,90, độ nhớt của môi trường 0,897 mPa.s, độ dẫn 9,245 mS/cm, thế điện cực 2,3 V. Các mẫu được đo 3 lần và lấy giá trị trung bình.
2.6.8. Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel GPC (Gel Permeation Chromatography)
Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel GPC là một kỹ thuật sắc ký để phân tách các phân tử kích thước lớn dựa trên sự rửa giải của chúng trên cột. Phương pháp này có thể xác định trọng lượng trung bình Mw, trọng lượng phân tử trung bình số Mn.
Khối lượng phân tử của chitosan được phân tích trên máy sắc ký thẩm thấu gel AGILENT 1100 Series, Phòng thí nghiệm Phân tích Trung tâm, trường Đại học Khoa học Tự nhiên–ĐHQG TP. HCM.
Chitosan được hòa tan trong acetic acid và natri acetate trước khi xác định khối lượng phân tử của nó bằng phương pháp sắc ký thẩm thấu gel. Mẫu được bơm vào cột chứa nhiều hạt xốp. Trong quá trình di chuyển qua cột, các phân tử nhỏ hơn có thể đi vào lỗ xốp dễ dàng và tăng thời gian lưu của chúng, do đó sẽ rửa giải cuối
cùng. Ngược lại, các phân tử lớn hơn lưu lại các lỗ xốp ít thời gian hơn nên được rửa giải nhanh chóng. Tốc độ dòng dung dịch trong cột được điều chỉnh khoảng 0,8 mL/phút, nhiệt độ khoảng 300C, thể tích mẫu khoảng 100 L.