MỞ ĐẦU Vật liệu nano là loại vật liệu mới, có những tính chất đặc trƣng và có ứng dụng cao trong nhiều mặt của cuộc sống. Đặc biệt, nano vàng có nhiều tính chất đặc biệt đáng quan tâm. Nano vàng có tính tƣơng thích sinh học cao và tính quang học, do đó nano vàng là một lĩnh vực tiềm năng cho ngành y học, việc nghiên cứu về nano vàng góp phần mở ra các phƣơng pháp mới trong chuẩn đoán và chữa trị nhiều bệnh – đặc biệt là bệnh ung thƣ. Nano kim loại và nano vàng nói riêng có nhiều hình dạng nhƣ dạng thanh, dạng cầu, dạng cầu gai,… Tuỳ vào kích thƣớc và hình dạng mà có các ứng dụng phù hợp.
Có nhiều phƣơng pháp tổng hợp nano, tuy nhiên nhóm nghiên cứu chọn phƣơng pháp tạo mầm trung gian vì phƣơng pháp này tƣơng đối đơn giản lại có thể điều khiển đƣợc kích thƣớc, hình dạng và độ đồng đều của hạt nano. Đó là lý do chúng em chọn phƣơng pháp tạo mầm trung gian cho đề tài này. Tìm hiểu về vàng. Tìm hiểu về vật liệu nano.
Tìm hiểu về nano vàng. Các dạng nano vàng. Nano vàng dạng cầu. Nano vàng dạng tam giác.
Nano vàng dạng thanh. Nano vàng dạng cầu gai. Các phƣơng pháp chế tạo nano vàng. Phƣơng pháp từ trên xuống.
Phƣơng pháp từ dƣới lên. Ứng dụng của nano vàng. Trong lĩnh vực y sinh. Trong ngành pháp y.
Trong lĩnh vực xúc tác. Trong lĩnh vực mỹ phẩm. Hóa chất và dụng cụ. Phƣơng pháp thực nghiệm.
Giai đoạn tạo mầm. Giai đoạn phát triển. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất, kích thƣớc hạt cầu. Ảnh hƣởng của lƣợng mầm.
Ảnh hƣởng của lƣợng CA 1%. Khảo sát ảnh hƣởng khi thay đổi thể tích HQ. Ảnh hƣởng của thể thích HAuCl4. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất, kích thƣớc hạt cầu gai.
Ảnh hƣởng của loại mầm. Ảnh hƣởng của Hidro quinone. Ảnh hƣởng của Tri-sodium citrat-dihydrat. Ảnh hƣởng của HAuCl4.
Ảnh hƣởng của lƣợng mầm. Các phƣơng pháp nghiên cứu tính chất hóa lý. Phƣơng pháp đo độ hấp thu quang (UV – vis). Phƣơng pháp Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM: Transmission Electron Microscopy).
Phƣơng pháp FE - SEM. Kết quả và thảo luận. Tạo mầm và khảo sát mầm. Điều chế mầm sử dụng cho dạng hình cầu.
Khảo sát ảnh hƣởng của loại mầm đến quá trình tổng hợp nano dạng cầu gai. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích HAuCl4. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích HAuCl4 đến quá trình phát triển nano vàng dạng cầu. Khảo sát ảnh hƣởng của HAuCl4 đến quá trình phát triển nano ở cầu gai:.
Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mầm đến quá trình tổng hợp nano. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mầm đến quá trình tổng hợp nano dạng cầu. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mầm đến quá trình phát triển nano dạng cầu gai. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích acid citric đến quá trình phát triển nano dạng cầu.
Khảo sát ảnh hƣởng của Tri-sodium citrat-dihydrat đến quá trình phát triển nano dạng cầu gai. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích Hidro quinone. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích Hidro quinone đến quá trình phát triển nano dạng cầu. Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích Hidro quinone đến quá trình phát triển nano dạng cầu gai.
Kết luận và kiến nghị. 54 10 DANH MỤC HÌNH Ảnh 1.1 Vàng kim lo ại có ô mạng tinh thể lập phƣơng tâm diện .2 Minh họa một số mẫu vật và kích thƣớc của chúng theo nanomet .3 Màu sắc đặc trƣng của hạt vàng nano ở các kích thƣớc khác nhau.4 Màu sắc và bƣớc sóng cụ thể của nano vàng ở từng kích thƣớc, hình dạng khác nhau .5 Ảnh chụp TEM nano vàng.6 Ảnh TEM và UV-Vis nano vàng dạng cầu [4] .7 Ảnh TEM và UV-Vis nano vàng dạng tam giác [5].8 Màu sắc dung dịch và ảnh TEM nano vàng dạng thanh [6] .9 Ảnh chụp TEM nano vàng ở dạng cầu gai [7] .10 Ảnh chụp TEM và UV – Vis nano vàng [9] .Máy UV-Vis quang học .12 Hệ thống kính hiển vi điện tử truyền qua TEM JEM-1400.13 Máy FE-SEM JSM 740F, Nhật.14 Phổ UV-vis và màu dung dịch mầm tạo nano vàng dạng cầu .15 Ảnh SEM mầm dùng để tạo nano dạng cầu .16 Giản đồ phân bố kích thƣớc của mầm .17 Phổ UV-Vis của các mẫu M1T, M2T, M3T, M4T, M5T .18 Phổ UV-Vis của các mẫu TM1, TM2, TM3, TM4, TM5 .19 Phổ UV-Vis mẫu mầm đƣợc chọn M3T.20 Ảnh TEM mẫu nano cầu gai TM3.21 Giản đồ phân bố kích thƣớc hạt mẫu TM3.22 Phổ UV-Vis của các mẫu U1, U2, U3, U4, U5 .23 Phổ hấp phụ của UV1, UV2, UV3, UV4, UV5 .24 Phổ UV-Vis các mẫu G1’, G2’, G3’, G4’,G5’ .25 Ảnh SEM của mẫu G2’.26 Giản đồ phân bố kích thƣớc mẫu G2’ .27 Phổ hấp phụ của UM1’, UM2’, UM3’, UM4’, UM5’ .28 Phổ UV-Vis của các mẫu Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 .29 Phổ UV-Vis của các mẫu UN1, UN2, UN3, UN4, UN5 .30 Ảnh TEM mẫu UN3 .31 Sơ đồ phân bố kích thƣớc của mẫu UN3 .32 Phổ UV-Vis của các mẫu Y1, Y2, Y3, Y4, Y5. 52 12 DANH MỤC BẢNG Hóa chất. 30 Thành phần dung dịch mầm trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng mầm.
32 Thành phần dung dịch nano vàng trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng mầm. 32 Thành phần dung dịch nano vàng trong TN khảo sát sự ảnh hƣởng của lƣợng CA. 33 Thành phần dung dịch nano vàng trong TN khảo sát sự ảnh hƣởng của lƣợng HQ. 33 Thành phần dung dịch nano vàng trong TN khảo sát sự ảnh hƣởng của HAuCl4 34 Thành phần dung dịch mầm.
34 Thành phần dung dịch nano. 35 Các mẫu trong khảo sát ảnh hƣởng của Hidroquinone. 35 Các mẫu trong khảo sát ảnh hƣởng của Tri-natrium citrate-dihydrat. 36 Các mẫu trong khảo sát ảnh hƣởng của HAuCl4.
36 Các mẫu trong khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng mầm. 37 Thành phần dung dịch mầm tạo nano dạng cầu. 40 Kết quả thí nghiệm khi thay đổi loại mầm ở khảo sát tạo nano dạng cầu gai. 42 Kết quả thí nghiệm khi thay đổi thể tích HAuCl4 ở khảo sát tạo nano dạng cầu gai.
45 Kết quả thí nghiệm thay đổi thể tích mầm trong khảo sát tổng hợp nano dạng cầu46 Kết quả thí nghiệm khi thay đổi thể tích mầm ở khảo sát tạo nano dạng cầu gai 48 Kết quả thí nghiệm thay đổi thể tích acid citric trong khảo sát tổng hợp nano dạng cầu. 49 Kết quả thí nghiệm khi thay đổi thể tích mầm ở khảo sát tạo nano dạng cầu gai 50 Kết quả thí nghiệm thay đổi thể tích hidro quinone trong khảo sát tổng hợp nano dạng cầu. 51 Kết quả thí nghiệm khi thay đổi thể tích Hidro quinone ở khảo sát tạo nano dạng cầu gai. 52 Phổ UV-Vis của các mẫu UH1’’, UH2’’, UH3’’, UH4’’, UH5’’.
53 13 DANH MỤC VIẾT TẮT HQ: Hydroquinone TSC: Tri- sodium citrat-dihydrat CA: Acid citric TEM: Kính hiển vi điện tử truyền qua. ( Transmission electron microscopy) UV – vis: Phổ tử ngoại – khả kiến. Tìm hiểu về vàng. Vàng là nguyên tố hóa học có kí hiệu là Au.
Trong bảng tuần hoàn hóa học, vàng đứng thứ 79, là nguyên tố nhóm d, thuộc phân nhóm IB, là nguyên tố chuyển tiếp có hóa trị từ 1 – 3. Vàng kim loại có ô mạng tinh thể lập phƣơng tâm diện.1 Vàng kim loại có ô mạng tinh thể lập phương tâm diện Vàng là kim loại có độ dẻo lớn, dễ cán đến mức thu đƣợc là vàng có kích thƣớc hơn 0.0002 mm, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao, trơ về phƣơng diện hóa học nên thƣờng dùng làm tiếp điểm, các thiết bị chống ăn mòn hóa học. Vàng nguyên chất không độc và không bị kích thích khi ăn vào, do tính tƣơng thích sinh học cao nhƣ vậy mà từ thời xa xƣa, vàng đã đƣợc sử dụng nhƣ một liệu pháp chữa bệnh. Trong y học Trung Quốc, vàng đƣợc dùng để rút mủ trên da thịt non, chữa chứng co giật ở trẻ em.
Trong Tây y, vàng cyanua đã từng đƣợc dùng để điều trị bệnh lao, muối vàng đƣợc dùng để chữa bệnh đau xƣơng khớp, viêm đa khớp dạng thấp. Một giáo sƣ thuộc trƣờng đại học Thần Hộ (Nhật Bản) đã dùng laser hơi vàng để chữa trị ung thƣ thực quản và mang lại kết quả khả quan. Bên cạnh đó, với tính chất kéo dài đặc biệt tốt, trong phẫu thuật, các bác sĩ còn sử dụng sợi vàng để khâu các mảnh xƣơng bị vỡ mà không gây đau đớn hoặc các tác dụng không mong muốn nào khác. Ngƣời ta còn dùng những tấm vàng 15 dát thật mỏng để chữa viêm loét dạ dày hoặc xử lý các vết bỏng một cách an toàn và hiệu quả.
[1] Ngày nay, với nền y học phát triển, chúng ta càng có những phát minh ứng dụng những công dụng độc đáo của vàng vào trong chữa trị bệnh, đặc biệt là chữa bệnh ung thƣ với nano vàng. Tìm hiểu về vật liệu nano Để hiểu rõ khái niệm vật liệu nano, chúng ta cần biết khái niệm có liên quan là nano-science (khoa học nano) và nano-technology (công nghệ nano). Trƣớc hết, kích thƣớc nano là đơn vị đo lƣờng quốc tế để chỉ đơn vị nhỏ gấp 1.000 lần mét (1nanomet = 1/1. Độ lớn này đƣợc công nhận từ năm 1960, bằng 1 phần tỉ của mét, tức là có kích cỡ khoảng 10 nguyên tử hydro.2 Minh họa một số mẫu vật và kích thước của chúng theo nanomet Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu các hiện tƣợng và sự can thiệp vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử.
Tại các quy mô đó, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng tại quy mô lớn hơn. 16 Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trƣng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thƣớc trên quy mô nano mét. Vật liệu nano là đối tƣợng của cả hai lĩnh vực khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Kích thƣớc của vật liệu nano từ 0.
Về phân loại, dựa vào trạng thái ngƣời ta phân chia thành: rắn, lỏng, khí. Về hình dáng vật liệu, ngƣời ta chia thành: vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thƣớc nano), vật liệu nano một chiều (có hai chiều kích thƣớc nano) và vật liệu nano hai chiều (có một chiều kích thƣớc nano).