Nghiên Cứu Chế Tạo Nano Lưỡng Kim Bạc - Đồng Bằng Phương Pháp Chiếu Xạ Chùm Tia Điện Tử

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Đạt
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Duy
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Nano Lưỡng Kim Bạc - Đồng Bằng Phương Pháp Chiếu Xạ Chùm Tia Điện Tử
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về vật liệu nano và một số phương pháp chế tạo
• 1.1.1. Một số khái niệm về nano
• 1.1.2. Phân loại vật liệu nano
• 1.1.2.1. Phân loại dựa vào hình dáng vật liệu
• 1.1.2.2. Phân loại theo tính chất vật liệu thể hiện sự khác biệt ở kích thước nano
• 1.1.3. Phương pháp chế tạo nano
• 1.1.3.1. Phương pháp top-down
• 1.1.3.2. Phương pháp Bottom – up
• 1.1.4. Một số kiểu tạo hạt nano lưỡng kim
• 1.1.5. Giới thiệu sơ lược về công nghệ chiếu xạ
• 1.1.5.1. Công nghệ bức xạ và các lĩnh vực bức xạ
• 1.1.5.2. Một số khái niệm trong công nghệ bức xạ
• 1.1.5.3. Nguồn bức xạ
• 1.1.6. Cơ chế tổng hợp nano lưỡng kim bạc-đồng bằng chiếu xạ chùm tia điện tử
• 1.1.7. Tổng quan về nguyên tố bạc
• 1.1.7.1. Nguyên tố bạc
• 1.1.7.2. Hạt nano bạc
• 1.1.7.3. Hoạt tính kháng khuẩn của AgNP
• 1.1.7.4. Tình hình nghiên cứu nano bạc
• 1.1.8. Tổng quan về nguyên tố đồng
• 1.1.8.1. Nguyên tố đồng
• 1.1.8.2. Hạt nano đồng
• 1.1.8.3. Hoạt tính kháng vi sinh vật của nano đồng
• 1.1.8.4. Tình hình nghiên cứu về nano đồng
• 1.1.9. Tổng quan về chất ổn định
• 1.1.9.1. Một số chất ổn định
• 1.1.9.2. Cơ chế ổn định hạt nano
• 1.1.10. Tổng quan về Chitosan
• 1.1.11. Tình hình nghiên cứu của đề tài trong và ngoài nước
• 1.1.11.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.1.11.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
• 2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất
• 2.1.2. Dụng cụ, thiết bị
• 2.2. Chế tạo dung dịch chitosan (CTS) 2%
• 2.3. Nghiên cứu tạo chế phẩm nano lưỡng kim bạc-đồng bằng chiếu xạ chùm tia điện
• 2.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều chuyển hóa đến đặc trưng tính chất của nano bạc-đồng
• 2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tổng nồng độ ion Ag+/Cu2+ tới đặc trưng tính chất của dung dịch bạc-đồng nano
• 2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định CTS tới đặc trưng tính chất của dung dịch bạc-đồng nano
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp đo quang phổ UV-Vis
• 2.4.2. Phương pháp đo tán xạ ánh sáng động (DLS)
• 2.4.3. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.4.4. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 2.4.5. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Đặc trưng của dung dịch nano bạc-đồng được chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện
• 3.1.1. Phổ UV-Vis của dung dịch Ag+/CTS, Cu2+/CTS và dung dịch Ag+/Cu2+ trong CTS
• 3.1.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu Ag-CuNPs dùng CTS làm chất ổn định
• 3.1.3. Phổ FTIR của mẫu Ag-CuNPs dùng CTS làm chất ổn định
• 3.1.4. Phổ SEM-EDX của dung dịch bạc-đồng nano dùng CTS làm chất ổn định
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của liều xạ đến đặc trưng tính chất của dung dịch bạc-đồng nano
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của tổng nồng độ ion Ag+/Cu2+ đến đặc trưng tính chất của dung dịch bạc-đồng nano
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ổn định đến đặc trưng tính chất của dung dịch bạc-đồng nano
• 3.5. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch bạc-đồng nano chế tạo được
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu nano lưỡng kim bạc đồng

Nghiên cứu chế tạo nano lưỡng kim bạc - đồng đang thu hút sự chú ý lớn trong lĩnh vực công nghệ nano. Vật liệu này không chỉ có tính chất kháng khuẩn mà còn có khả năng ứng dụng rộng rãi trong y học và nông nghiệp. Việc hiểu rõ về vật liệu nano và các phương pháp chế tạo là rất quan trọng để phát triển các ứng dụng thực tiễn.

1.1. Khái niệm về nano và lưỡng kim

Nano là vật liệu có kích thước từ dưới 1 nanomet đến vài trăm nanomet. Nano lưỡng kim là sự kết hợp của hai kim loại, mang lại tính chất vượt trội so với các hạt đơn kim.

1.2. Tính chất và ứng dụng của nano lưỡng kim

Hạt nano bạc - đồng có tính chất kháng khuẩn mạnh mẽ, được ứng dụng trong y học để điều trị nhiễm trùng và trong nông nghiệp để bảo vệ cây trồng khỏi vi khuẩn.

II. Thách thức trong nghiên cứu chế tạo nano lưỡng kim

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc chế tạo nano lưỡng kim bạc - đồng cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như kiểm soát kích thước hạt, độ tinh khiết và tính ổn định của sản phẩm là những yếu tố cần được giải quyết.

2.1. Vấn đề kiểm soát kích thước hạt

Kích thước hạt nano ảnh hưởng lớn đến tính chất vật lý và hóa học. Việc kiểm soát kích thước hạt trong quá trình chế tạo là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả ứng dụng.

2.2. Độ tinh khiết và tính ổn định của sản phẩm

Độ tinh khiết của vật liệu nano ảnh hưởng đến tính năng kháng khuẩn. Sản phẩm cần được ổn định để tránh hiện tượng kết tụ, làm giảm hiệu quả sử dụng.

III. Phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử trong chế tạo nano

Phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử (EB) là một trong những phương pháp hiệu quả để chế tạo nano lưỡng kim bạc - đồng. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt kích thước và hình dạng của hạt nano.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp chiếu xạ

Phương pháp chiếu xạ sử dụng chùm tia điện tử để kích thích phản ứng hóa học, tạo ra các hạt nano với kích thước đồng đều và độ tinh khiết cao.

3.2. Ưu điểm của phương pháp chiếu xạ

Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn tiết kiệm chi phí, cho phép sản xuất hàng loạt với chất lượng ổn định.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy nano lưỡng kim bạc - đồng có hoạt tính kháng khuẩn cao. Các ứng dụng thực tiễn của vật liệu này đang được mở rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

4.1. Hoạt tính kháng khuẩn của nano bạc đồng

Nghiên cứu cho thấy hạt nano bạc - đồng có khả năng tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh trong nông nghiệp và y học.

4.2. Ứng dụng trong y học và nông nghiệp

Vật liệu này có thể được sử dụng trong các sản phẩm y tế như băng gạc kháng khuẩn và trong nông nghiệp để bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh.

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

Nghiên cứu chế tạo nano lưỡng kim bạc - đồng bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử đã mở ra nhiều cơ hội mới. Tương lai của vật liệu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực khác nhau.

5.1. Tương lai của nghiên cứu nano lưỡng kim

Nghiên cứu sẽ tiếp tục mở rộng để khám phá thêm nhiều ứng dụng mới, đồng thời cải thiện quy trình chế tạo để nâng cao hiệu quả và độ an toàn.

5.2. Định hướng phát triển công nghệ nano

Công nghệ nano sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ, với nhiều nghiên cứu mới nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng của vật liệu nano trong thực tiễn.