Khóa Luận Tốt Nghiệp: Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Điều Chế Đến Tính Chất Hạt Nano Cu2O Ứng Dụng Kháng Khuẩn

• Tác giả: Đỗ Hữu Thắng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Vinh Tiến
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Điều Chế Đến Tính Chất Hạt Nano Cu2O Ứng Dụng Kháng Khuẩn
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về công nghệ nano và vật liệu nano
• 1.1.1. Công nghệ nano
• 1.1.2. Vật liệu nano
• 1.1.3. Tính chất của vật liệu nano
• 1.1.4. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano
• 1.1.5. Ứng dụng của vật liệu nano
• 1.2. Tổng quan về Cu2O
• 1.2.1. Giới thiệu Cu2O
• 1.2.2. Tính chất và ứng dụng của nano Cu2O
• 1.3. Tổng quan về glucose
• 1.3.1. Giới thiệu về glucose
• 1.3.2. Tính chất và ứng dụng của glucose
• 1.4. Tổng quan về PVA
• 1.4.1. Giới thiệu về PVA
• 1.4.2. Tính chất và ứng dụng của PVA
• 1.5. Tổng quan về EDTA
• 1.5.1. Giới thiệu về EDTA
• 1.5.2. Tính chất và ứng dụng của EDTA
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất và thiết bị
• 2.2. Thiết bị thực nghiệm
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Tổng hợp nano Cu2O
• 2.5. Quy trình điều chế hạt nano Cu2O
• 2.6. Khảo sát các điều kiện tổng hợp hạt Cu2O
• 2.7. Điều chế vải cotton – Cu2O
• 2.8. Các phương pháp phân tích tính chất hạt nano
• 2.8.1. Phổ UV-Vis
• 2.8.2. Phổ tán xạ ánh sáng động (DLS)
• 2.8.3. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 2.8.4. Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX)
• 2.8.5. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.8.6. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 2.9. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của vải cotton – Cu2O
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Tổng hợp nano Cu2O
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CuSO4
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
• 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ EDTA
• 3.6. Các tính chất của vải cotton được phủ nano Cu2O
• 3.6.1. Cấu trúc và hình thái của vải cotton-Cu2O
• 3.6.2. Khả năng kháng khuẩn của vải cotton - Cu2O
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu hạt nano Cu2O và ứng dụng kháng khuẩn

Nghiên cứu về hạt nano Cu2O đã thu hút sự chú ý lớn trong lĩnh vực công nghệ nano. Hạt nano này không chỉ có kích thước nhỏ mà còn sở hữu nhiều tính chất đặc biệt, đặc biệt là khả năng kháng khuẩn. Việc hiểu rõ về điều kiện điều chế và ảnh hưởng của chúng đến tính chất của hạt nano Cu2O là rất quan trọng. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và ứng dụng của chúng trong y học.

1.1. Định nghĩa và tính chất của hạt nano Cu2O

Hạt nano Cu2O là một dạng vật liệu nano có cấu trúc tinh thể độc đáo. Chúng có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ, nhờ vào diện tích bề mặt lớn và tính chất quang học đặc biệt. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tính chất hạt nano này có thể được điều chỉnh thông qua các điều kiện tổng hợp khác nhau.

1.2. Ứng dụng của hạt nano Cu2O trong y học

Hạt nano Cu2O được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong việc phát triển các vật liệu kháng khuẩn. Chúng có thể được sử dụng để chế tạo vải kháng khuẩn, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, từ đó nâng cao hiệu quả trong việc bảo vệ sức khỏe con người.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hạt nano Cu2O

Mặc dù hạt nano Cu2O có nhiều tiềm năng, nhưng việc tổng hợp chúng vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ tinh khiết, kích thước và hình thái của hạt nano cần được giải quyết để đảm bảo hiệu quả kháng khuẩn tối ưu. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và tìm ra giải pháp cho những thách thức này.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất hạt nano

Nồng độ các chất tham gia phản ứng, nhiệt độ và thời gian phản ứng là những yếu tố chính ảnh hưởng đến tính chất hạt nano. Việc điều chỉnh các yếu tố này có thể giúp tối ưu hóa kích thước và hình thái của hạt nano Cu2O.

2.2. Thách thức trong việc ứng dụng hạt nano Cu2O

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc ứng dụng hạt nano Cu2O trong thực tế vẫn gặp khó khăn. Các vấn đề về chi phí sản xuất và khả năng tương thích với các vật liệu khác cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi trong ứng dụng.

III. Phương pháp tổng hợp hạt nano Cu2O hiệu quả

Để tổng hợp hạt nano Cu2O, nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu. Phương pháp khử hóa học là một trong những phương pháp phổ biến nhất. Nghiên cứu này sẽ trình bày chi tiết quy trình tổng hợp và các điều kiện tối ưu để đạt được hạt nano với tính chất tốt nhất.

3.1. Quy trình tổng hợp hạt nano Cu2O

Quy trình tổng hợp hạt nano Cu2O bao gồm các bước như chuẩn bị dung dịch, điều chỉnh nồng độ và nhiệt độ phản ứng. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng của hạt nano.

3.2. Các phương pháp phân tích tính chất hạt nano

Sau khi tổng hợp, các hạt nano sẽ được phân tích bằng các phương pháp như quang phổ UV-Vis, SEM và XRD. Những phương pháp này giúp đánh giá kích thước, hình thái và độ tinh khiết của hạt nano Cu2O.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của hạt nano Cu2O

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hạt nano Cu2O có khả năng kháng khuẩn cao, đặc biệt là đối với vi khuẩn Staphylococcus aureus. Việc ứng dụng hạt nano này trong sản xuất vải kháng khuẩn đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn.

4.1. Khả năng kháng khuẩn của hạt nano Cu2O

Các thử nghiệm cho thấy hạt nano Cu2O có hiệu suất kháng khuẩn lên đến 98%. Điều này mở ra cơ hội lớn cho việc ứng dụng trong lĩnh vực y tế và bảo vệ sức khỏe.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất vải kháng khuẩn

Hạt nano Cu2O có thể được sử dụng để phủ lên vải cotton, tạo ra sản phẩm vải kháng khuẩn. Sản phẩm này không chỉ an toàn cho sức khỏe mà còn có chi phí sản xuất thấp, phù hợp với nhu cầu thị trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu hạt nano Cu2O

Nghiên cứu về hạt nano Cu2O đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh các điều kiện tổng hợp có thể tạo ra những hạt nano với tính chất tối ưu. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng mới trong lĩnh vực y tế và công nghệ.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác nhận rằng các điều kiện điều chế ảnh hưởng lớn đến tính chất của hạt nano Cu2O. Việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp là cần thiết để đạt được hiệu quả kháng khuẩn tốt nhất.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các ứng dụng mới cho hạt nano Cu2O, cũng như cải thiện quy trình tổng hợp để giảm chi phí và tăng hiệu quả.