Đặt vấn đề Vào năm 2022, Le và ctv cho biết bạc có nhiều tính chất đặc trưng và hữu ích mà con người đã biết đến từ lâu như tính kháng khuẩn, khả năng xúc tác, tính dẫn điện và nhiệt tốt. Về ứng dụng, nếu dùng bạc ở dạng khối sẽ rất tốn kém và hiệu quả chưa cao. Trong những năm gần đây, một lĩnh vực công nghệ mới đã và đang cuốn hút không chỉ các nhà nghiên cứu khoa học mà còn cả các ngành công nghiệp vì tính ứng dụng cao của nó đối với cuộc sống của con người đó là công nghệ nano. Công nghệ nano 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 (nm).
Ở kích thước nano, vật liệu thường thé hiện tinh chất đặc biệt cũng như sự thay đổi đáng kể về những đặc điểm vật lý, hóa sinh và sinh học so với vật liệu truyền thống đo sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích bề mặt. Các sản phẩm của công nghệ nano đã được thương mại hóa và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như điện tử, y học, sinh học, hóa học, môi trường, dệt may, mỹ phẩm. thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác. Một trong những sản phâm được ứng dụng rộng rãi nhât của công nghệ nano đó là hạt nano bạc.
Hạt nano bạc đã được nghiên cứu trong nhiều thập kỉ qua bởi những đặc tính độc đáo cũng như tính ứng dụng cao. Hạt nano bạc (từ 1-100 nm) xâm nhập bên trong tế bào và làm mắt ôn định cấu trúc nội bao và phân tử sinh học. Do đó nó được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y sinh học, dẫn truyền thuốc, kháng khuẩn, xử lý nước và nông nghiệp. Tính kháng khuẩn của bạc còn có tác dụng quan trọng trong chữa bệnh vì hiện nay hiện tượng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn ngày càng trầm trọng (Ho và ctv, 2019).
Các nghiên cứu cho thấy nano bạc có khả năng tiêu diệt đến 650 chủng loại vi khuan khác nhau và hầu hết là các chủng vi khuẩn gây bệnh cho người. Đồng thời không gây tác dụng phụ cho người sử dụng, không gây độc cho con người, vật nuôi và không gây ô nhiễm môi trường (Le và ctv, 2022). Theo Hồ và ctv (2019) Hiện nay, trong nước và trên thế giới có rất nhiều phương pháp khác nhau để tạo ra nano bạc, chăng hạn như: phương pháp ăn mòn laze, khử hóa học, khử vật lý, khử hóa lý, khử sinh học. Trong đó phương pháp hóa học vẫn được sử dụng chủ yếu vì quy trình đơn giản, dé mở rộng quy mô, không đòi hỏi áp suất, năng lượng và nhiệt độ cao.
Tuy nhiên, phương pháp này sử dụng một số chất khử độc hại 1 như hydrazin, sodium borohydride và aniline, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái, con người và động vật. Nhằm khắc phục những hạn chế trên, bằng con đường hóa học “xanh”, một phương pháp mới đang được khá nhiều người quan tâm đó là tổng hợp nano bạc sử dụng các hợp chất tách chiết từ thực vật, phương pháp này có tính ưu việt hơn phương pháp hóa học, quy trình, thao tác thực hiện khá đơn giản, chi phí thấp va giảm được đáng ké các chat thải độc hại ra môi trường. Cây xoài (Mangifera indica) là một loại cây công nghiệp được trồng rất nhiều tai Việt Nam, sản phẩm thu hoạch chủ yếu là quả xoài. Tuy không có lợi ích về mặt kinh tế nhưng lá xoài được xem như là một vị thuốc dân gian vì chứa hàm lượng lớn hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học như: polyphenol, terpene, polyalcohol, acid béo, đường, ligin.thuong được sử dụng trong việc điều trị bệnh như: ho, sốt và trị lành các vết thương, đặc biệt có khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, chống co that,.
Một số nghiên cứu đã cho thấy thành phan hóa học của lá xoài được xác định gồm: saponin, glucoside, sterol không bão hòa, pholyphenol, acid euxanthin, mangiferin, mangin, galic và tannin (Lan va ctv, 2018). Trong đó saponin, tannin va đường là các nhóm chat quan trọng rat thích hợp cho việc sử dung làm tác nhân khử dé tổng hợp nano bạc. Với những lý do đã nêu trên “Nghiên cứu tổng hop hạt nano bạc sử dụng dich chiết lá xoài (Mangifera indica)” đã được thực hiện. Mục tiêu đề tài Tổng hợp thành công hạt nano bạc bằng phương pháp hóa học xanh, sử dụng dịch chiết lá xoài (Mangifera indica) làm tac nhân khử.
Nội dung thực hiện Y Tach chiết và định tính một số nhóm chat quan trọng có trong dịch chiết lá xoài (Mangifera indica) * Tổng hợp hat nano bạc va tối ưu quy trình tổng hop vx Khảo sát kha năng ức chế nắm của dung dịch nano bạc tổng hợp được Chương 2. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Vật liệu nano bạc 2. Giới thiệu vật liệu nano bạc Nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm.
Nano bạc có nhiều ưu điểm vượt trội nhờ vào diện tích bề mặt lớn nên có thé giải phóng được lượng ion Ag” lớn hơn rât nhiêu so với bạc dạng khôi. Các hạt nano kim loại nói chung và nano bạc nói riêng đều xảy ra hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt (Hình 2. Hiện tượng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen tùy vào hình dạng, kích thước và nồng độ của dung dịch nano bạc (Hình 2. Electron Cloud asd kếy sì Electric Field Hinh 2.
Hiện tượng cộng hưởng Hình 2. Sự phụ thuộc của màu sắc plasmon bê mặt của hạt nano bạc dung dịch nano bạc vào hình dạng và (www. kích thước hat (Kevin, 2009). Nano bạc có kha năng kháng khuẩn với phổ rất rộng và không gây hiện tượng kháng thuốc như các loại kháng sinh nhờ một cơ chế rất đặc biệt.
Đầu tiên nano bạc sẽ kết hợp với thành tế bao của vi khuẩn, sau đó sẽ xâm nhập vào bên trong tế bao vi khuẩn, kết hợp với sulphydryl (SH) của enzyme chuyển hóa oxi làm chặn quá trình hô hap va trao đôi chat, cuôi cùng là tiêu diệt vi khuân. Tính chất hạt nano bạc Hat nano kim loại có những tính chat ưu việt hơn so với dang khối của nó, thé hiện rõ nhất ở hai mặt đó là hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng kích thước. Tuy nhiên, do đặc điểm các hạt nano có tính kim loại, tức là có mật độ điện tử tự do lớn thì các tính chất thé hiện có những đặc trưng riêng khác với các hạt không có mật độ điện tử tự do cao. Tính chất quang học Các hạt nano bạc hấp thụ và tán xạ ánh sáng với hiệu quả vượt trội.
Khi các hạt nano bạc tiếp xúc với ánh sáng có bước song cụ thể, tương tác mạnh của chúng với ánh sáng xảy ra, trường điện từ dao động ánh sáng gây ra dao động kết hợp tập thể của các electron dẫn trên bề mặt kim loại, gây ra sự phân tách điện tích đối với mạng tinh thé 1on, tạo thành dao động lưỡng cực dọc theo phương của điện trường ánh sáng. Biên độ của dao động đạt cực đại ở một tần số cụ thể. Dao động này được gọi là cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR), và nó làm cho cường độ hấp thụ va tan xa của các hạt nano bạc cao hơn nhiều so với các hạt nano không plasmon có kích thước giống nhau. Các đặc tính hấp thụ và tán xa của hạt nano bạc có thé được điều chỉnh bằng cách kiểm soát kích thước, hình dạng hạt và chiết suất cục bộ gần bề mặt hạt (Das và ctv, 2010).
Khi kích thước của kim loại nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình thì điện tử sẽ dao động cộng hưởng với ánh sáng kích thích. Khi các điện tử dao động tập thể, các điện tử sẽ phân bồ lại trong hạt nano làm cho hạt nano bị phân cực điện tạo thành một lưỡng cực điện. Do vậy xuất hiện một tần số cộng hưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng các yếu tố về hình dang, độ lớn của hạt nano và môi trường xung quanh là các yếu tô ảnh hưởng nhiều nhất (Klabunde và ctv, 2009). Tính chất điện Tính dẫn điện của kim loại rất tốt.
Đối với vật liệu khối, các lí luận về độ dẫn dựa trên cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn. Điện trở của kim loại đến từ sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh thé và tán xạ với dao động nhiệt của nút mạng (phonon). Tập thể các điện tử chuyên động trong kim loại (dòng điện 7) đưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với nhau thông qua định luật Ohm: U = JR, trong đó R là điện trở của kim loại. Định luật Ohm cho thay đường 7 - là một đường tuyến tính.
Khi kích thước của vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử do giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc vùng năng lượng. Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này đối với hạt nano là 7 - U không còn tuyến tinh nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn Coulomb (Coulomb blockade) làm cho đường 7 - U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc sai khác nhau một lượng e/2C cho U và e/RC cho J, với e là điện tích của điện tử, C và R là điện dung và điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực (Klabunde và ctv, 2009) 2. Tính dẫn từ Theo Klabunde và ctv (2009) các kim loại quý như vàng, bạc,. có tính nghịch từ ở trạng thái khối do sự bù trừ cặp điện tử.
Khi vật liệu thu nhỏ kích thước thì sự bù trừ trên sẽ không toàn diện nữa và vật liệu có từ tính tương đối mạnh. Các kim loại có tính sắt từ ở trang thái khối như các kim loại chuyên tiếp sắt, cô ban, ni ken thì khi kích thước nhỏ sẽ phá vỡ trật tự sắt từ làm cho chúng chuyền sang trạng thái siêu thuận từ. Vật liệu ở trạng thái siêu thuận từ có từ tính mạnh khi có từ trường và không có từ tính khi từ trường bị ngắt di, tức là từ du và lực kháng từ hoàn toàn bằng không. Tính chất nhiệt Nhiệt độ nóng chảy 7„ của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa các nguyên tử trong mạng tinh thé.
Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các nguyên tử lân cận nhất định có liên kết mạnh gọi là số phối vị. Các nguyên tử trên bề mặt vật liệu sẽ có số phối vị nhỏ hơn số phối vị của các nguyên tử ở bên trong nên chúng có thé dé dang tái sắp xếp đề có thê ở trạng thái khác hơn. Như vậy, nếu kích thước của hạt nano giảm, nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm.