MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài. Mục đích của đề tài. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu:. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Cấu trúc của đề tài. Error! Bookmark not defined.
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .1 Giới thiệu về công nghệ nano. Nguồn gốc và khái niệm của công nghệ nano. Cơ sở khoa học của công nghệ nano. Vật liệu nano .2 Tổng quan về nano bạc.
Giới thiệu về hạt nano bạc. Một số tính chất của Ag nano .1 Tính chất quang học. Tính chất điện. Tính chất từ.
Tính chất nhiệt. Ứng dụng của nano Ag. Ứng dụng của nano Ag đối với sức khoẻ và y học. Ứng dụng của nano Ag trong công nghiệp điện tử.
Ứng dụng của nano bạc trong lĩnh vực may mặc. Tổng quan về nano đồng. Giới thiệu về nano đồng. Cơ chế diệt khuẩn của đồng nano.
Ứng dụng của nano Cu. Ứng dụng của nano Cu nano trong nông nghiệp. Ứng dụng của nano Cu trong công nghiệp điện tử. Các phương pháp điều chế nano Ag, Cu.
Phương pháp ăn mòn laser. Phương pháp vi sóng. Phương pháp khử hóa. Phương pháp tổng hợp Bạc nano theo hướng tổng hợp xanh.
Tình hình nghiên cứu nano Ag, Cu bằng phương pháp tổng hợp xanh. Tình hình nghiên cứu nano Ag, Cu trên thế giới. Tình hình nghiên cứu nano Ag trong nước. Tổng quan về cây lá vối.
Giới thiệu về cây lá vối. Công dụng của lá vối. Thành phần hóa học của lá vối. 25 CHƯƠNG 2: KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM.
Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị thí nghiệm. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm. Quy trình tổng hợp dịch chiết lá vối.
Tổng hợp dung dịch nano bạc. Tổng hợp dung dịch nano đồng. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn. Đặc trưng vật liệu.
Nhiễu xạ tia X. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). Hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Phổ hấp thụ tử ngoại-khả kiến (UV-Vis).
Phương pháp khuếch tán qua giếng thạch (well diffusion agar). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Đặc tính thành phần các nhóm của dịch chiết lá vối. Đặc trưng keo Ag nano chế tạo từ dịch chiết lá vối.
Đặc trưng cấu trúc. Phổ IR keo Ag nano. Phổ UV-Vis keo Ag Nano. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua của keo Ag nano.
Đặc trưng keo Cu nano chế tạo từ dịch chiết lá vối. Đặc trưng cấu trúc. Phổ IR keo Cu nano. Phổ UV-Vis keo Cu Nano.
Ảnh hiển vi điện tử truyền qua của keo Cu nano. Cơ chế quá trình khử trong phản ứng. Kết quả thử hoạt tính sinh của keo Ag và Cu nano. 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
51 QUYẾT ĐỊNH GIAO TÊN ĐỀ TÀI (BẢN SAO) vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên tiếng Anh Diễn giải Scanning Electron SEM Kính hiển vi điện tử quét Microscopy Transmission Electron TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua Microscope XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X UV-Vis Ultra violet - Visible Phương pháp hấp thụ tử ngoại- khả kiến Abs Absorbance Khả năng hấp thụ trực khuẩn, vi khuẩn gram B.Subtilis Bacillus Subtilis dương E.Coli Escherichia Coli vi khuẩn coliform Gram âm Cu Copper Đồng Ag Silver Bạc hợp chất hữu cơ lưu huỳnh với DMSO Dimethyl sulfoxide công thức (CH₃)₂SO Tên của những người đề xuất De M ann JD, R ogosa, MRS môi trường này để nuôi cấy và S harpe. lactobacilli vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Các tính chất lý – hóa của Ag. Tính chất Lý – hóa của Cu (Nguồn wikipedia.
Một số các chất điển hình trong các bộ phận của cây vối. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học của keo Ag nano. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học của keo Cu nano. 48 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.
Các dạng cấu trúc của Ag nano [10]. Một số sản phẩm ứng dụng Ag nano đối với sức khỏe. Cơ chế diệt khuẩn của Cu nano. Một số sản phẩm ứng dụng Cu nano trong nông nghiệp.
Mực in nano Cu. 6 Quá trình chế tạo hạt nano Ag bằng phương pháp hóa khử [16]. Các thiết bị thí nghiệm từ trái qua phải: máy khuấy từ, lò vi sóng và máy rung siêu âm. Dịch chiết lá vối.
Keo Ag lần lượt từ trái qua phải từ trên xuống: dung dịch chưa vi sóng, vi sóng thời gian 3 phút, 4 phút, 5 phút và 6 phút. Keo Cu lần lượt từ trái qua phải từ trên xuống: dung dịch chưa vi sóng, vi sóng thời gian 3 phút, 4 phút, 5 phút và 6 phút. Phổ hồng ngoại dịch chiết lá vối. Giản đồ XRD keo Ag nano chiết suất từ lá vối.
Phổ hồng ngoại keo Ag nano. Phổ hồng ngoại keo Ag nano( 5min )(trái) và dịch chiết lá vối (phải). Phổ UV-vis keo Ag nano với các thời gian chiếu xạ vi sóng khác nhau. Ảnh TEM keo Ag nano tại thời gian chiếu xạ 5 phút.
Giản đồ XRD keo Cu nano chiết suất từ lá vối. Phổ hồng ngoại keo Cu nano thời gian chiếu xạ 5 phút. Phổ hồng ngoại keo Cu nano( 5min )(trái) và dịch chiết lá vối (phải). Phổ UV-vis keo Cu nano với các thời gian chiếu xạ vi sóng khác nhau 44 Hình 3.
Ảnh TEM keo Ag nano tại thời gian chiếu xạ 5 phút. Cơ chế hình thành keo Ag nano từ dịch chiết thực vật. Kết quả hoạt tính sinh học keo Ag nano. Kết quả hoạt tính sinh học keo Ag nano trên hai chủng khuẩn Candida A.
Lý do chọn đề tài Cách đây hàng trăm năm, các nhà khoa học thế giới đã chứng minh được bạc có tính năng diệt khuẩn. Các đồ dùng ăn uống làm bằng bạc được sử dụng trong giới hoàng tộc, vua chúa để khử độc và chống bệnh ung thư. Nhà sinh vật học Robert O.Becker, tác giả của cuốn The Body Electric (năm 1970) cho rằng nếu hàm lượng bạc trong cơ thể người thấp hơn mức chuẩn sẽ làm giảm khả năng miễn dịch. Tổ chức FDA của Mỹ công nhận rằng bạc là kháng sinh tự nhiên và không có tác dụng phụ.
Bạc hạn chế sự trao đổi chất và sự sinh sản của vi khuẩn cũng như phá vỡ màng tế bào của gần 650 loại vi khuẩn gây hại. Trong những năm gần đây, vật liệu nano đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng dân dụng và thương mại. Những vật liệu này có các tính chất hóa học và vật lý vượt trội so với những vật liệu thông thường do kích thước của chúng rất nhỏ và diện tích bề mặt rất lớn. Trong số những vật liệu nanô đó, kim loại quí nanô như Ag, Au,.
đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu do những ứng dụng tuyệt vời của nó trong các lĩnh vực như: diệt khuẩn và khử trùng, chất khử mùi, mĩ phẩm, dệt, chất xúc tác, cảm biến, vật liệu phức hợp nano [1]. Các nghiên cứu gần đây cho thấy, các hạt nano đồng một kim loại đầy hứa hẹn vì có độ dẫn điện cao, giá thành rẻ và cũng mang những tính năng ưu việt không kém gì các hạt nano bạc về tính kháng khuẩn, có khả năng kháng và diệt được nhiều loại nấm. Nano đồng với các tính chất đặc biệt của vật liệu nano có thể kháng nấm bệnh và vi khuẩn chỉ với liều lượng rất nhỏ so với thuốc bảo vệ thực vật hóa học thông thường và các thuốc gốc đồng. Cơ chế diệt khuẩn của hạt nano đồng là: khuếch tán trực tiếp vào màng tế bào vi khuẩn thông qua các vi lỗ hiện diện trong màng tế bào do kích thước vô cùng nhỏ của chúng, hoặc các hạt nano đồng xâm nhập qua kênh vận chuyển ion và protein có mặt trên màng plasma.
Ngoài ra, một số hạt nano có thể xâm nhập vào tế bào thông qua endocytosis (các túi bao bọc và vận chuyển các hạt nano đồng oxit vào trong màng tế bào). Sau khi xâm nhập vào màng tế bào, hạt nano đồng sẽ giải phóng ion Cu2+ gây ra nhiều phản ứng sinh 2 hóa. Các phản ứng này sẽ phá hủy cấu trúc bên trong tế bào của nấm và vi khuẩn, dẫn đến chết tế bào và tiêu diệt được nấm và vi khuẩn. Chính vì vậy, hạt nano đồng đang nhận được sự quan tâm lớn của các nhà nghiên cứu.
Tuy nhiên, để chế tạo các hạt nano Cu nguyên chất cho hiệu suất rất thấp vì Cu thường dễ chuyển sang các dạng oxit của nó như Cu2O, CuO [2]. Việc tổng hợp nano bạc, đồng có thể thực hiện theo nhiều phương pháp như: phương pháp khử hóa học [3][4], phương pháp plasma [5], phương pháp khử nhiệt có sự hỗ trợ của vi sóng vi sóng [6], [7]… Tuy nhiên, phương pháp tổng hợp xanh với chất khử và chất ổn định từ dịch chiết thực vật là một phương pháp thay thế cho nhiều phương pháp vật lý và hóa học hiện có. Phương pháp này vừa góp phần tiết kiệm chi phí vừa bảo vệ sức khỏe con người, giảm tác động đến môi trường [8]. Cây vối có tên khoa học là Cleistocalyx Operculatus, là loại cây thân gỗ với chiều cao trung bình từ 5 - 6m.
Cây vối được trồng hay mọc tự nhiên ở các vùng nhiệt đới, ở nước ta mọc chủ yếu ở vùng trung du Bắc Bộ và vùng đồng bằng. Cây có nụ, lá và cành non có mùi hương đặc trưng, mùi thơm dễ chịu. Ngoài tác dụng tạo bóng mát, lá và nụ của cây còn được ủ để nấu nước uống, cây vối có tác dụng chữa bệnh nên được dân gian sử dụng từ lâu.Trong lá và nụ cây vối có chứa các thành phần như tanin, chất khoáng, vitamin và tinh dầu. Các chất kháng sinh trong lá vối giúp chống lại vi khuẩn.
Ngoài ra có chứa các hợp chất Flavonoid, Alkaloid, các Polyphenol,… chứa các nhóm chức -OH, -C=O là những tác nhân khử và bảo vệ các hạt kim loại nano một cách hiệu quả. Cùng với việc gia tăng không ngừng của các loại vi khuẩn gây bệnh đang đe dọa cuộc sống của con người và các sinh vật khác thì việc nghiên cứu chế tạo sản phẩm có thể kháng khuẩn như nano bạc, đồng bằng phương pháp tổng hợp xanh là hướng đi mới, tiết kiệm và cấp thiết. Với tính ứng dụng cao của vật liệu nano bạc và đồng trong việc diệt khuẩn trong môi trường nước, và điều kiện tại Trường đại học Quy Nhơn, tôi chọn đề tài : “Tổng hợp nano kim loại Ag và Cu định hướng ứng dụng diệt khuẩn” 3 2.