Khóa luận nghiên cứu hạt đồng (I) oxide và màng PVA/Cu2O tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện điều chế đến hạt nano Cu2O và khảo sát cấu trúc, độ bền, độ hút nước cùng tính kháng mốc của màng PVA/Cu2O.

• Tác giả: Phạm Thị Thúy Vân
• Người hướng dẫn: TS. 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 hạt đồng (I) oxide và tính chất màng polyvinyl alcohol/đồng (I) oxide
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hạt Cu2O và màng PVA Cu2O tại HCMUTE

Nghiên cứu hạt Cu2O và màng PVA/Cu2O được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM mở ra hướng đi mới cho vật liệu nano polymer. Đề tài tập trung chế tạo hạt đồng (I) oxide kích thước nanomet bằng phương pháp hóa học xanh. Quá trình tổng hợp sử dụng tiền chất đồng (II) sulfate kết hợp tác nhân khử glucose lành tính. Dung dịch polyvinyl alcohol đóng vai trò chất phân tán và chất ổn định bề mặt. Hạt nano sau điều chế được phân tán đồng nhất vào nền polymer PVA để tạo màng mỏng composite. Kỹ thuật đổ màng dung môi đơn giản giúp định hình cấu trúc màng mỏng đồng đều. Vật liệu composite PVA/Cu2O thể hiện nhiều đặc tính ưu việt về cơ lý và sinh học. Màng có độ bền kéo tốt, độ mềm dẻo cao và khả năng ức chế vi sinh vật gây hại. Công trình này đóng góp dữ liệu quan trọng cho ngành công nghệ vật liệu silicate và polyme màng bảo quản.

1.1. Bối cảnh nghiên cứu hạt Cu2O trong khoa học vật liệu

Hạt nano đồng (I) oxide thu hút sự chú ý lớn nhờ tính chất quang điện độc đáo. Vật liệu bán dẫn vùng cấm hẹp này có hoạt tính xúc tác quang cao. Cu2O sở hữu khả năng kháng khuẩn và diệt nấm mốc tự nhiên vượt trội. Chi phí sản xuất hạt đồng oxide thấp hơn nhiều so với nano bạc hoặc vàng. Tuy nhiên, hạt nano kim loại rất dễ bị oxy hóa ngoài không khí. Hiện tượng kết tụ hạt cũng làm giảm đáng kể hiệu quả sử dụng thực tế. Do đó, việc gắn kết hạt Cu2O vào khung màng polymer tương thích sinh học là giải pháp cấp thiết. Nghiên cứu tại HCMUTE giải quyết trọn vẹn bài toán bảo vệ và nâng cao hoạt tính hạt nano.

1.2. Vai trò của polymer polyvinyl alcohol trong tạo màng

Polyvinyl alcohol là một polymer bán kết tinh tổng hợp có khả năng tự phân hủy sinh học. Hợp chất này sở hữu chuỗi mạch linh hoạt cùng mật độ nhóm hydroxyl dày đặc. Nhờ vậy, PVA có khả năng hòa tan tốt trong nước và tạo màng film trong suốt. Các liên kết hydro nội phân tử mang lại độ bền cơ học cao cho màng PVA nguyên chất. Tuy nhiên, màng PVA thuần túy có nhược điểm là độ hút nước lớn và độ tan cao trong môi trường ẩm. Màng cũng thiếu hoạt tính kháng khuẩn tự nhiên đối với các vi sinh vật ngoài môi trường. Việc gia cường hạt nano Cu2O vào mạng lưới PVA giúp khắc phục triệt để các hạn chế trên.

II. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hạt Cu2O

Sự hình thành hạt nano Cu2O phụ thuộc chặt chẽ vào các thông số công nghệ của phản ứng khử. Nồng độ tiền chất đồng (II) sulfate quyết định mật độ ion kim loại trong dung dịch. Tỷ lệ kiềm sodium hydroxide điều chỉnh trực tiếp độ pH và tốc độ kết tủa trung gian Cu(OH)2. Lượng glucose tham gia phản ứng chi phối tốc độ khử ion Cu2+ về dạng Cu+. Nếu phản ứng diễn ra quá nhanh, các mầm tinh thể sẽ phát triển mất kiểm soát. Hiện tượng này dẫn đến kích thước hạt không đồng đều và gây sa lắng kết tủa. Ngược lại, phản ứng quá chậm sẽ kéo dài thời gian tổng hợp và dễ dẫn đến quá trình oxy hóa thứ cấp. Sự hiện diện của PVA trong quá trình khử ngăn ngừa hiện tượng hạt vón cục. Nồng độ PVA thích hợp tạo lớp bao bọc bảo vệ quanh từng hạt nano. Việc kiểm soát chính xác nồng độ các chất giúp tạo ra hạt Cu2O có kích thước hạt đồng đều dưới 50 nanomet.

2.1. Thách thức kiểm soát kích thước hạt và chống vón tụ

Hạt nano đồng oxide có năng lượng bề mặt rất lớn. Lực hút tĩnh điện và tương tác Van der Waals khiến các hạt có xu hướng tự gom cụm lại. Khi các hạt kết tụ thành đám lớn, diện tích tiếp xúc riêng giảm mạnh. Hoạt tính quang học và tính kháng khuẩn của hạt bị suy giảm đáng kể. Các phương pháp vật lý như siêu âm cao tần hay vi sóng đòi hỏi thiết bị đắt tiền. Kỹ thuật này cũng tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn lao động trong sản xuất. Do đó, kiểm soát quá trình tạo mầm bằng hóa chất bao phủ bề mặt là thách thức then chốt. Nồng độ PVA phải được tính toán chính xác để hình thành lớp ngăn cản không gian lập thể bền vững.

2.2. Vấn đề biến đổi tính chất cơ lý của màng nanocomposite

Khi phối trộn hạt nano vô cơ vào chất nền polymer, tính tương thích pha luôn là vấn đề cốt lõi. Sự phân tán kém đồng đều của nano Cu2O dễ tạo ra các điểm tập trung ứng suất bên trong màng. Khi chịu lực kéo cơ học, các vết nứt tế vi sẽ xuất hiện sớm tại các vị trí tập trung hạt. Điều này làm giảm độ bền kéo đứt và độ giãn dài tương đối của màng composite. Ngoài ra, hàm lượng nano quá cao làm tăng độ đục quang học và làm giảm độ mềm dẻo. Tỷ lệ hạt Cu2O phải được cân bằng để vừa duy trì tính kháng khuẩn, vừa bảo đảm độ trong suốt và độ dai cơ lý của màng hoàn thiện.

III. Phương pháp điều chế hạt Cu2O và kỹ thuật chế tạo màng PVA

Nghiên cứu tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM áp dụng phương pháp khử hóa học xanh kết hợp kỹ thuật đổ màng dung môi. Tác nhân khử glucose được sử dụng thay thế các hóa chất độc hại như hydrazine hay sodium borohydride. Quy trình tổng hợp bắt đầu bằng việc hòa tan dung dịch CuSO4 và PVA trong môi trường nước cất. Tiếp theo, dung dịch NaOH được bổ sung để tạo kết tủa Cu(OH)2 dạng keo xanh lam. Glucose được đưa vào hệ phản ứng ở nhiệt độ thích hợp để khử Cu2+ về hạt Cu2O màu đỏ gạch. Hỗn hợp huyền phù sau phản ứng được phân tán cơ học kỹ lưỡng cùng dung dịch PVA bổ sung. Hỗn hợp keo màng được khử bọt khí chân không hoàn toàn trước khi gia công. Kỹ thuật solvent casting trên đĩa petri phẳng đảm bảo màng có độ dày đồng nhất. Màng sau đó được sấy khô chậm ở nhiệt độ phòng và sấy ổn nhiệt để hoàn thiện cấu trúc mạng lưới.

3.1. Quy trình tổng hợp nano Cu2O bằng tác nhân xanh glucose

Tổng hợp hóa học xanh sử dụng glucose mang lại tính an toàn vượt trội cho phòng thí nghiệm. Glucose đóng vai trò chất khử chọn lọc yếu, chuyển hóa ion Cu(II) thành Cu(I) một cách êm dịu. Phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm nhẹ nhờ sự có mặt của NaOH với nồng độ kiểm soát. PVA được đưa vào ngay từ giai đoạn đầu nhằm bao bọc mầm tinh thể Cu2O mới sinh. Mạng lưới polymer ngăn chặn quá trình khử sâu về đồng kim loại nguyên chất. Sự tương tác phối trí giữa ion đồng và các nhóm OH của PVA giúp kích thước hạt ổn định trong dải nanomet. Sản phẩm Cu2O tạo thành có độ tinh khiết pha cao và màu đỏ đặc trưng.

3.2. Kỹ thuật đổ màng solvent casting và khảo sát thông số

Kỹ thuật đổ màng dung môi solvent casting là phương pháp tối ưu để gia công màng mỏng polymer tại quy mô phòng thí nghiệm. Dung dịch hỗn hợp PVA và nano Cu2O được rót đều lên khuôn phẳng chịu nhiệt. Tốc độ bay hơi dung môi nước được kiểm soát chặt chẽ nhằm tránh biến dạng bề mặt màng. Màng sau khi khô được khảo sát các thông số lý hóa bằng phương pháp chuẩn hóa. Khối lượng mẫu được cân định kỳ trước và sau khi ngâm nước để tính độ ẩm, độ tan và độ trương nở. Thiết bị đo quang phổ UV-Vis Hitachi quét vùng bước sóng 380-760 nm để xác định độ truyền sáng. Màu sắc màng được chuẩn hóa trên không gian màu CIE Lab*.

IV. Kết luận tính chất màng PVA Cu2O và triển vọng ứng dụng mới

Kết quả nghiên cứu tại HCMUTE khẳng định tính khả thi cao của quy trình chế tạo màng nanocomposite PVA/Cu2O. Hạt nano Cu2O phân tán đồng đều trong nền polyvinyl alcohol tạo nên liên kết liên pha vững chắc. Sự kết hợp này mang lại những cải thiện đáng kể cho các đặc tính hóa lý của vật liệu composite. Độ tan trong nước và độ trương nở của màng PVA giảm rõ rệt khi bổ sung nano Cu2O. Mạng lưới tinh thể nano hoạt động như các nút giao cản trở sự xâm nhập tự do của phân tử nước. Độ bền cơ học của màng đạt mức tối ưu cho các ứng dụng đóng gói bao bì sinh học. Đặc biệt, màng thể hiện khả năng ức chế nấm mốc và vi khuẩn gây thối rữa vượt trội. Màng vẫn duy trì được độ mềm dẻo cần thiết cùng độ truyền quang thích hợp trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Nghiên cứu mở ra tiềm năng lớn trong sản xuất vật liệu đóng gói thực phẩm chức năng và màng y tế kháng khuẩn.

4.1. Đánh giá tính kháng khuẩn và cải thiện tính chống thấm nước

Sự bổ sung hạt nano Cu2O mang lại hoạt tính kháng khuẩn tự nhiên mạnh mẽ cho màng PVA. Các hạt nano giải phóng từ từ các ion đồng hoạt tính, ức chế enzyme và phá hủy màng tế bào vi khuẩn. Màng PVA/Cu2O cho thấy hiệu quả chống lại nhiều chủng nấm mốc gây hư hỏng nông sản. Đồng thời, cấu trúc mạng lưới liên kết hydro giữa Cu2O và chuỗi PVA làm giảm mật độ nhóm OH tự do. Nhờ đó, độ tan trong nước giảm đáng kể và độ trương nở nước được kiểm soát chặt chẽ. Màng không bị bở nát hay phân rã nhanh khi tiếp xúc với độ ẩm không khí cao. Đây là bước tiến vượt trội so với màng PVA tinh khiết ban đầu.

4.2. Triển vọng ứng dụng trong bao bì thực phẩm và màng y sinh

Màng nanocomposite PVA/Cu2O mở ra hướng đi bền vững cho ngành bao bì đóng gói bảo quản nông sản và thực phẩm tươi sống. Khả năng kháng nấm giúp kéo dài thời hạn sử dụng của rau củ quả sau thu hoạch một cách an toàn. Màng có độ trong suốt chấp nhận được, thuận lợi cho việc kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng mắt thường. Trong lĩnh vực y sinh, vật liệu này thích hợp làm màng băng gạc vết thương nhờ đặc tính diệt khuẩn và duy trì độ ẩm ổn định. Nguồn nguyên liệu glucose và polymer PVA thân thiện môi trường giúp giảm áp lực rác thải nhựa công nghiệp. Kết quả đề tài tại HCMUTE khẳng định tính ứng dụng thực tiễn cao của công nghệ nano xanh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu công nghệ và vật liệu nano 1.1 Công nghệ nano Công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet. Các hạt nano có kích cỡ từ 1-100 nm. Khái niệm về một “nanometer’’ lần đầu tiên được đề xuất bởi Richard Zsigmondy, công nghệ nano hiện đại là đứa con tinh thần của Richard Zsigmondy, năm 1925 ông đạt giải Nobel trong lĩnh vực hóa học và năm 1965 ông đạt giải Nobel trong lĩnh vực vật lý. Công nghệ nano đã trở thành nền tảng cho các ứng dụng công nghiệp và tăng trưởng theo cấp số nhân.

Nó có tác động sâu sắc đến thiết bị y tế, thực phẩm,…[2].2 Vật liệu nano Vật liệu nano là một loại vật liệu mới có cấu trúc các hạt, sợi, ống, tấm mỏng,… có khả năng ứng dụng trong sinh học vì kích thước của chúng được so sánh với kích thước tế bào. Vật liệu nano tồn tại ở dạng rắn, lỏng, khí. Cấu trúc vật liệu nano: nano không chiều (đám nano, hạt nano), nano một chiều (dây nano, ống nano), nano hai chiều (màng mỏng). Ngoài ra còn có vật liệu mang cấu trúc nano hay nanocomposite.3 Các tính chất của vật liệu nano 1.1 Hiệu ứng bề mặt Khi vật liệu có kích thước nhỏ thì tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên tử của vật liệu gia tăng.

Năng lượng bề mặt chiếm ưu thế do liên kết bên trong lõi nhỏ. Do nguyên tử trên bề mặt có nhiều tính chất khác biệt so với tính chất của các nguyên tử ở bên 1 trong lòng vật liệu nên khi kích thước vật liệu giảm đi thì hiệu ứng có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, hay còn gọi là hiệu ứng bề mặt tăng lên. Khi kích thước của vật liệu giảm đến nm thì hiệu ứng này tăng lên đáng kể, hạt càng bé thì hiệu ứng càng lớn và ngược lại [3, 4].2 Hiệu ứng kích thước ( hiệu ứng giam hãm lượng tử) Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước của vật liệu nano đã làm cho vật liệu này trở nên kì lạ hơn nhiều so với các vật liệu truyền thống. Đối với một vật liệu, mỗi một tính chất của vật liệu này (điện, quang, từ, siêu dẫn, cơ, xúc tác,…) đều có một độ dài đặc trưng.

Độ dài đặc trưng của rất nhiều các tính chất của vật liệu đều rơi vào kích thước nm. Ở vật liệu khối, kích thước vật liệu lớn hơn nhiều lần độ dài đặc trưng này dẫn đến các tính chất vật lí đã biết. Nhưng khi kích thước của vật liệu có thể so sánh được với độ dài đặc trưng đó thì tính chất có liên quan đến độ dài đặc trưng bị thay đổi đột ngột, khác hẳn so với tính chất đã biết trước đó. Chính vì vậy, khi nói đến vật liệu nano, chúng ta phải nhắc đến tính chất đi kèm của vật liệu đó.

Cùng một vật liệu, cùng một kích thước, khi xem xét tính chất này thì thấy khác lạ so với vật liệu khối nhưng cũng có thể xem xét tính chất khác thì lại không có gì khác biệt cả. Tuy nhiên, hiệu ứng bề mặt luôn luôn thể hiện dù ở bất cứ kích thước nào [3, 4].4 Các phương pháp tổng hợp nano kim loại Hầu hết các hạt nano kim loại được tổng hợp bằng phương pháp hóa ướt bao gồm phương pháp nhiệt phân, phương pháp điện hóa, phương pháp sinh hóa, phương pháp khử hóa học, phương pháp vi sinh, phương pháp sol-gel. Trong phương pháp hóa ướt, các dung dịch chứa các ion khác nhau được trộn với nhau theo một thành phần thích hợp, dưới tác dụng của nhiệt độ áp suất, các vật liệu nano được kết tủa từ dung dịch. Sau quá trình lọc, sấy khô, thu được các vật liệu nano.

Ưu điểm của phương pháp này là các vật liệu chế tạo được rất đa dạng, có thể là vật liệu vô cơ, hữu cơ, kim loại. Đồng thời phương pháp này có chi phí thấp và có thể chế tạo được một lượng lớn vật liệu. 2 Nhược điểm là tương tác của các hợp chất với các phân tử nước gây một số khó khăn và phương phá sol-gel có hiệu suất không cao. Để tổng hợp hạt nano Cu2O thường sử dụng phương pháp khử hóa học vì phương pháp này thuận tiện khi có các thông số thí nghiệm khác nhau như nhiệt độ, nồng độ, pH,…[5].1 Phương pháp nhiệt phân Phương pháp nhiệt phân là sự phân hủy hóa học gây ra bởi nhiệt, nhiệt độ phân hủy cao hơn 100 oC trong điều kiện khí trơ để tránh sự oxi hóa bề mặt của hạt nano.

Phương pháp này không yêu cầu sử dụng chất khử và đây là một trong những lợi thế của phương pháp này. Trong một số trường hợp, dung môi hoạt động như một chất khử và chất hoạt động bề mặt được thêm vào dung môi để giảm sự kết tụ giữa các hạt bằng cách tăng lực đẩy lẫn nhau của chúng [6].2 Phương pháp điện hóa Năm 2012, các hạt nano oxit đồng (I) có kích thước khoảng 32 nm đươc tổng hợp thông qua phương pháp điện hóa trong dung dịch NaCl với điện cực bằng đồng và K2Cr2O7 là chất phụ gia. Sự điện phân dung dịch natri clorua bão hòa thực hiện với hai điện cực đồng (một điện cực âm và một điện cực dương) tại mật độ dòng điện 0,2A/sm2. Khi dòng điện chạy qua, sự hòa tan điện cực đồng xảy ra, Cu2O tạo thành [7, 8].

Phương pháp điện hóa này khá nổi tiếng do hoạt động đơn giản và dễ kiểm soát trên mỗi điện cực. Nhưng hiện nay ít được quan tâm hơn trước do kỹ thuật điều chỉnh hình dáng và kích thước phức tạp [6, 8].3 Phương pháp sinh hóa Nhiều chất hoạt động bề mặt được chứng minh là độc hại cho con người và nguy hiểm cho môi trường. Nhiều nghiên cứu hiện nay chú trọng vào việc tìm ra quy trình xanh, ít gây hại hơn. Thực vật, tảo, nấm men, vi khuẩn, thậm chí là vi rút được đề xuất trong quá trình sinh học của các hạt nano.

Quá trình tăng trưởng diễn ra trong môi trường nội bào hoặc ngoại bào và dựa trên sự khử enzyme hoặc không enzyme. Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng như 3 một thông số điều khiển quá trình, do đó đòi hỏi sự cẩn thận và tối ưu nhất của nhà máy. Vì vậy phương pháp này hiện nay vẫn chưa được quan tâm nhiều [6].4 Phương pháp vi sóng Phương pháp hóa học vi sóng dựa trên sử dụng một nguồn siêu âm tạo ra một lỗ hổng trong dung dịch chứa tiền chất kim loại trộn với một chất khử và một chất hoạt động bề mặt làm chất ổn định. Sự hình thành và bùng nổ các lỗ hổng vi mô trong chất lỏng giai đoạn sản xuất với nhiệt độ cực kì cao ( về mặt lý thuyết là cao hơn 3000 oC) để có thể kích hoạt phản ứng hóa học.

Phương pháp hóa học vi sóng đối với một số kim loại như Ag, Au, Cu,… đang là vạt liệu hấp dẫn trong công nghệ nano y học và điện phân, chúng thu được nhanh hơn so với các phương pháp hóa ướt khác. Tuy nhiên phương pháp vi sóng là một phương pháp rất tốn kém cho chi phí thiết bị, đồng thời đặt ra các vấn đề về sức khỏe và các bệnh liên quan đến sóng siêu âm cao tần [6].5 Phương pháp khử hóa học Phương pháp khử hóa học là một trong những kỹ thuật được áp dụng nhiều nhất vì không yêu cầu hóa chất tốt. trong công nghệ này, tiền chất được sử dụng là muối chứa kim loại để tạo thành nano (CuSO4) và chất khử là glucose. Để các hạt phân tán tốt trong dung môi mà không bị kết tủa thành đám, người ta sử dụng phương pháp tĩnh điện để bề mặt các hạt nano có cùng điện tích và đẩy nhau hoặc dùng phương pháp bao bọc chất hoạt hóa bề mặt.

Phương pháp tĩnh điện đơn giản nhưng bị giới hạn bởi một số chất khử. Phương pháp bao bọc phức tạp hơn nhưng vạn năng hơn và phương pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có nhiều tính chất cần thiết. Chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong quá trình tổng hợp hạt nano Cu2O là PVA [6].2 Tổng quan về Cu2O 1.1 Giới thiệu về Cu2O Cu2O trong tự nhiên là dạng bột oxit có màu đỏ nâu, không tan trong nước, tan nhẹ trong kiềm đặc hoặc NH3 đặc, tan tốt trong axit HCl, H2SO4, HNO3. 4 Tinh thể có cấu trúc lập phương với nguyên tử oxi được gói kiểu lập phương tấm khối, các nguyên tử đồng sắp xếp vào 4 trong 8 hốc tứ diện của tế bào, mỗi nguyên tử đồng liên kết với hai nguyên tử oxi bằng một liên kết cộng hóa trị và một liên kết cho nhận.

1 Cấu trúc tinh thể của Cu2O.2 Tính chất và ứng dụng của Cu2O ở kích cỡ nano Hạt Cu2O là chất bán dẫn loại p và có độ rộng vùng cấm thích hợp (1.9-2,2 eV) nên dễ bị kích thích bởi ánh sáng nhìn thấy nên nó sẽ là vật liệu đầy hứa hẹn cho quá trình chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng điện và năng lượng hóa học. Cu2O có hệ số hấp thụ ánh sáng nhìn thấy tương đối cao và tính chất quang điện tốt nên Cu2O được sử dụng trong các thiết bị quang điện với chi phí điện năng thấp [9]. Cu2O thu hút được sự chú ý lớn vì chi phí tương đối thấp và không độc hại với môi trường, nó được sử dụng để xử lý phẩm nhuộm và các chất thải công nghiệp. Ví dụ Cu2O/chitosan có khả năng làm mất màu phẩm nhuộm X-3B từ nồng độ 50 mg/L xuống còn 1,545 mg/L – 0,337 mg/L (phù hợp với tiêu chuẩn nước uống WHO) [9].

Cu2O có hoạt tính xúc tác oxi hóa – khử do số oxi hóa trung gian (+1). Ví dụ Cu2O/C xúc tác cho phản ứng phân hủy methanol thành H2 và CO, Cu2O làm xúc tác chuyển hóa CO thành CO2, NOx thành N2 và O2. Đây là các phản ứng có ý nghĩa với môi trường. Cu2O nano có hoạt tính xúc tác tốt hơn Cu2O khối do diện tích bề mặt lớn.

Khi kích thước hạt giảm thì diện tích bề mặt tăng, mà các phản ứng dị thể diễn ra trên bề mặt nên khi sử dụng xúc tác nano thì phản ứng xảy ra nhanh hơn so với xúc tác là vật liệu khối [9]. Đặc biệt, nano Cu2O có khả năng kháng khuẩn nổi trội hơn CuO và có chi phí rẻ hơn các kim loại khác [10-12].1 Giới thiệu về chất khử xanh glucose Glucose còn gọi là dextrose, đường huyết hay đường nho,… là một loại monosaccarit phổ biến nhất, có công thức phân tử là C6H12O6.