Luận văn tốt nghiệp: Tổng hợp nano đồng oxit đồng từ dung dịch CuSO4 bằng dịch chiết lá húng quế

• Tác giả: Võ Thị Duyên
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Tự Hải
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp Nano Đồng/Oxit Đồng Từ Dung Dịch CuSO4 Bằng Tác Nhân Khử Dịch Chiết Nước Lá Cây Húng Quế
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về công nghệ nano
• 1.2. Nguồn gốc công nghệ nano
• 1.3. Khái niệm công nghệ nano
• 1.4. Khái niệm vật liệu nano
• 1.5. Phân loại vật liệu nano
• 1.6. Cơ sở khoa học của công nghệ nano
• 1.7. Ý nghĩa khoa học của công nghệ nano
• 1.8. Chế tạo vật liệu nano
• 1.9. Ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống
• 1.10. Giới thiệu sơ lược về đồng kim loại
• 1.11. Khả năng diệt khuẩn của nano đồng
• 1.12. Đặc tính kháng khuẩn của nano đồng
• 1.13. Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng
• 1.14. Các phương pháp điều chế nano đồng
• 1.14.1. Phương pháp hóa ướt
• 1.14.2. Phương pháp phân hủy nhiệt
• 1.14.3. Phương pháp vi nhũ
• 1.14.4. Phương pháp có hỗ trợ nhiệt vi sóng
• 1.15. Ứng dụng của nano đồng
• 1.15.1. Ứng dụng của nano đồng trong nông nghiệp
• 1.15.2. Ứng dụng của nano đồng trong y học
• 1.15.3. Ứng dụng của nano đồng trong công nghiệp
• 1.16. Giới thiệu về cây húng quế
• 1.17. Đặc điểm chung của cây húng quế
• 1.18. Khái quát về vi khuẩn
• 1.18.1. Vi khuẩn Salmonella
• 1.18.2. Vi khuẩn Escherichia coli
• 2. CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Hóa chất và dụng cụ
• 2.2. Dụng cụ và thiết bị
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá húng quế
• 2.5. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu hạt nano đồng
• 2.6.1. Phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS)
• 2.6.2. Kính hiển vi điện tử truyền (TEM)
• 2.6.3. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
• 2.6.4. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.7. Ứng dụng diệt khuẩn của nano đồng trên vỏ tôm
• 2.8. Phương pháp thăm dò khả năng kháng vi sinh vật
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá húng quế
• 3.2. Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng
• 3.3. Khảo sát thời gian chiết
• 3.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano đồng
• 3.5. Khảo sát nhiệt độ tạo nano đồng
• 3.6. Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ dịch chiết và môi trường pH đến quá trình tạo nano đồng ở những nồng độ khác nhau của dung dịch CuSO4
• 3.6.1. Đối với dung dịch CuSO4 100ppm
• 3.6.2. Đối với dung dịch CuSO4 200ppm
• 3.6.3. Đối với dung dịch CuSO4 500ppm
• 3.7. Khảo sát ảnh hưởng môi trường pH đến quá trình tạo nano đồng ở những nồng độ khác nhau
• 3.7.1. Đối với dung dịch CuSO4 100ppm
• 3.7.2. Đối với dung dịch CuSO4 200ppm
• 3.7.3. Đối với dung dịch CuSO4 500ppm
• 3.8. Kết quả khảo sát đặc tính của hạt nano đồng
• 3.9. Thử khả năng kháng khuẩn của nano đồng trên vỏ tôm
• 3.10. Kết quả thăm dò hoạt tính kháng khuẩn vi sinh vật của dung dịch keo nano đồng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu tổng hợp nano đồng oxit

Nghiên cứu tổng hợp nano đồng oxit từ dung dịch CuSO4 bằng dịch chiết lá húng quế đã mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng công nghệ nano trong y học và nông nghiệp. Nano đồng oxit được biết đến với nhiều tính chất vượt trội, đặc biệt là khả năng kháng khuẩn. Việc sử dụng dịch chiết từ lá húng quế không chỉ giúp giảm thiểu độc hại mà còn tận dụng nguồn nguyên liệu tự nhiên, dễ kiếm. Quy trình tổng hợp được xây dựng dựa trên các phương pháp hóa học nano, cho phép tạo ra các hạt nano với kích thước và hình dạng đồng nhất. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nano đồng oxit có khả năng diệt khuẩn hiệu quả, mở ra nhiều ứng dụng trong việc bảo vệ thực vật và y học.

1.1. Tính chất và ứng dụng của nano đồng oxit

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nano đồng oxit có tính kháng khuẩn mạnh mẽ đối với nhiều loại vi khuẩn, bao gồm Salmonella và Escherichia coli. Tính chất này làm cho nano đồng oxit trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong y học, đặc biệt trong việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn. Hơn nữa, nano đồng oxit còn được ứng dụng trong nông nghiệp để bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh. Việc sử dụng dịch chiết lá húng quế trong quá trình tổng hợp không chỉ giúp tăng cường tính kháng khuẩn mà còn tạo ra sản phẩm thân thiện với môi trường.

II. Phương pháp tổng hợp nano đồng oxit

Quy trình tổng hợp nano đồng oxit từ CuSO4 bằng dịch chiết lá húng quế được thực hiện qua các bước chính: chiết xuất dịch chiết từ lá húng quế, hòa tan CuSO4 trong nước, và sau đó tiến hành phản ứng khử để tạo ra nano đồng oxit. Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn hiệu quả, cho phép kiểm soát kích thước và hình dạng của hạt nano. Các thiết bị như máy đo UV-VIS, TEM, EDX và XRD được sử dụng để phân tích và xác định đặc tính của nano đồng oxit. Kết quả cho thấy rằng các hạt nano có kích thước đồng nhất và có khả năng kháng khuẩn cao, chứng minh tính khả thi của phương pháp tổng hợp này.

2.1. Quy trình chiết xuất và tổng hợp

Quy trình chiết xuất dịch chiết từ lá húng quế được thực hiện bằng phương pháp chưng ninh với nước. Sau khi thu được dịch chiết, CuSO4 được hòa tan và cho vào dịch chiết. Tác nhân khử trong dịch chiết sẽ giúp chuyển đổi ion đồng thành nano đồng oxit. Các yếu tố như tỉ lệ dịch chiết, nhiệt độ và pH được khảo sát để tối ưu hóa quy trình tổng hợp. Kết quả cho thấy rằng tỉ lệ dịch chiết và pH có ảnh hưởng lớn đến kích thước và hình dạng của hạt nano, từ đó ảnh hưởng đến tính chất kháng khuẩn của sản phẩm cuối cùng.

III. Khả năng diệt khuẩn của nano đồng oxit

Khả năng diệt khuẩn của nano đồng oxit được đánh giá thông qua các thử nghiệm trên vi khuẩn Salmonella và Escherichia coli. Kết quả cho thấy rằng nano đồng oxit có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn này một cách hiệu quả. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cơ chế diệt khuẩn của nano đồng oxit liên quan đến việc phá vỡ cấu trúc màng tế bào vi khuẩn, dẫn đến sự chết của tế bào. Điều này mở ra nhiều triển vọng cho việc ứng dụng nano đồng oxit trong các sản phẩm kháng khuẩn, đặc biệt trong lĩnh vực y học và bảo vệ thực vật.

3.1. Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng oxit

Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng oxit chủ yếu dựa vào việc tạo ra các ion đồng trong môi trường ẩm. Các ion này có khả năng tương tác với các thành phần của màng tế bào vi khuẩn, gây ra sự rối loạn trong cấu trúc và chức năng của tế bào. Hơn nữa, nano đồng oxit còn có khả năng tạo ra các gốc tự do, làm tăng thêm hiệu quả diệt khuẩn. Nghiên cứu này không chỉ khẳng định tính hiệu quả của nano đồng oxit mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn từ nguyên liệu tự nhiên.