Ảnh hưởng của điều kiện xử lý đến kích thước hạt nano đồng và khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên màng lọc PETE

• Tác giả: Đặng Thị Lâm Hà
• Người hướng dẫn: PGS. Trịnh Khánh Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Tác Động Của Điều Kiện Xử Lý Đến Kích Thước Hạt Nano Đồng Và Khả Năng Tiêu Diệt Vi Sinh Vật Trên Màng Lọc PETE
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Giới hạn và phạm vi của nghiện cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.5. Bố cục của báo cáo
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về công nghệ nano
• 2.2. Phân loại vật liệu nano
• 2.3. Ứng dụng công nghệ nano trong thực phẩm trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.4. Tổng quan về nano đồng
• 2.4.1. Giới thiệu về nano đồng
• 2.4.2. Cơ chế kháng khuẩn của hạt nano đồng kết hợp vật liệu polymer
• 2.4.3. Các phương pháp tổng hợp nano đồng
• 2.5. Màng lọc polyethylene terephthalate (PETE)
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. Màng lọc polyethylene terephthalate (PETE)
• 3.2. Vi sinh vật
• 3.3. Thiết bị và dụng cụ
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp tổng hợp nano đồng trên màng PETE
• 3.4.2. Đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng PETE – nano đồng
• 3.4.3. Xác định tỷ lệ hao hụt khối lượng sau khi xử lý kiềm màng PETE so với ban đầu
• 3.4.4. Xác định hàm lượng nano đồng bám lên mang PETE – nano đồng
• 3.4.5. Xác định kích thước và sự phân bố của nano đồng trên màng PET
• 3.4.6. Hình thái và sự tổn thương của vi khuẩn trước và sau khi xử lý nano
• 3.4.7. Xác định lượng đồng bị rửa trôi trong dung dịch
• 3.4.8. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 4.1. Ảnh hưởng của điều kiện xử lý kiềm đến khối lượng và cấu trúc của màng PETE
• 4.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến khối lượng và cấu trúc của màng PETE
• 4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến khối lượng và cấu trúc màng PETE
• 4.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hàm lượng nano đồng bán trên màng PETE
• 4.2.1. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng với CuSO4 đến màu sắc và hàm lượng nano đồng bám trên màng PETE
• 4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý TEA đến màu sắc và hàm lượng nano đồng bám trên màng PETE
• 4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến khả năng kháng khuẩn của màng PETE
• 4.2.3.1. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng với CuSO4 đến khả năng kháng Escherichia coli
• 4.2.3.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý TEA đến khả năng kháng khuẩn của màng
• 4.3. Hình thái, kích thước và phân bố hạt nano đồng trên màng lọc
• 4.4. Hình thái tế bào vi khuẩn sau khi bị xử lý qua màng lọc PETE gắn đồng
• 4.5. Đánh giá mức độ rửa trôi nano đồng của màng PETE – nano đồng
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về tác động của điều kiện xử lý đến kích thước hạt nano đồng

Nghiên cứu về kích thước hạt nano đồng và khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên màng lọc PETE đang thu hút sự chú ý lớn trong lĩnh vực công nghệ nano. Việc điều chỉnh kích thước hạt nano đồng không chỉ ảnh hưởng đến tính chất vật lý mà còn đến khả năng kháng khuẩn của chúng. Các yếu tố như nồng độ, thời gian xử lý và pH đều có tác động đáng kể đến quá trình tổng hợp và tính chất của hạt nano đồng.

1.1. Ảnh hưởng của điều kiện xử lý đến kích thước hạt nano đồng

Điều kiện xử lý như nồng độ NaOH và thời gian xử lý có thể làm thay đổi kích thước hạt nano đồng. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tăng nồng độ NaOH có thể dẫn đến sự gia tăng kích thước hạt, từ đó ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của màng lọc.

1.2. Tác động của pH đến kích thước hạt nano đồng

pH của dung dịch cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh kích thước hạt nano đồng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng pH tối ưu giúp tạo ra hạt nano đồng có kích thước đồng đều và khả năng kháng khuẩn tốt hơn.

II. Vấn đề và thách thức trong việc điều chỉnh kích thước hạt nano đồng

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hạt nano đồng, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc điều chỉnh kích thước và tính chất của chúng. Việc kiểm soát kích thước hạt nano đồng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả kháng khuẩn. Các vấn đề như sự không đồng nhất trong kích thước và hình dạng của hạt nano có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kháng khuẩn của màng lọc.

2.1. Thách thức trong việc kiểm soát kích thước hạt nano

Việc kiểm soát kích thước hạt nano đồng gặp khó khăn do nhiều yếu tố tác động như nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ chất khử. Điều này có thể dẫn đến sự không đồng nhất trong kích thước và hình dạng của hạt.

2.2. Vấn đề về khả năng kháng khuẩn của hạt nano đồng

Khả năng kháng khuẩn của hạt nano đồng phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của chúng. Hạt nano quá lớn có thể không có khả năng thẩm thấu vào tế bào vi sinh vật, dẫn đến hiệu quả kháng khuẩn thấp.

III. Phương pháp tổng hợp hạt nano đồng trên màng lọc PETE

Phương pháp tổng hợp hạt nano đồng trên màng lọc PETE sử dụng sodium hypophosphite làm chất khử và polyvinyl pyrrolidone làm chất bao. Phương pháp này cho phép tạo ra hạt nano đồng với kích thước và hình dạng mong muốn, từ đó nâng cao khả năng kháng khuẩn của màng lọc.

3.1. Quy trình tổng hợp hạt nano đồng

Quy trình tổng hợp bao gồm các bước như hòa tan chất khử, thêm chất bao và điều chỉnh điều kiện phản ứng. Kết quả cho thấy hạt nano đồng được tổng hợp có kích thước từ 50 đến 350 nm, phù hợp với yêu cầu kháng khuẩn.

3.2. Đánh giá hình thái và kích thước hạt nano đồng

Hình thái và kích thước của hạt nano đồng được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ tán sắc năng lượng (EDX). Kết quả cho thấy hạt nano đồng có hình dạng đồng nhất và kích thước phù hợp với yêu cầu kháng khuẩn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hạt nano đồng trong kháng khuẩn

Hạt nano đồng có khả năng kháng khuẩn cao, đặc biệt là đối với vi sinh vật như Escherichia coli. Việc ứng dụng hạt nano đồng trên màng lọc PETE có thể giúp cải thiện chất lượng nước uống và nước sinh hoạt, đồng thời giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn.

4.1. Khả năng tiêu diệt vi sinh vật của màng lọc PETE nano đồng

Nghiên cứu cho thấy màng lọc PETE gắn hạt nano đồng có khả năng tiêu diệt vi sinh vật lên đến 99%. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng trong công nghệ xử lý nước và thực phẩm.

4.2. Ứng dụng trong công nghệ xử lý nước

Hạt nano đồng có thể được ứng dụng trong các hệ thống lọc nước, giúp loại bỏ vi sinh vật gây bệnh và cải thiện chất lượng nước. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh ô nhiễm nguồn nước hiện nay.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về hạt nano đồng

Nghiên cứu về hạt nano đồng và khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên màng lọc PETE đã chỉ ra rằng điều kiện xử lý có ảnh hưởng lớn đến kích thước và tính chất của hạt. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm và xử lý nước.

5.1. Tương lai của nghiên cứu hạt nano đồng

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp hạt nano đồng để nâng cao hiệu quả kháng khuẩn và giảm thiểu chi phí sản xuất.

5.2. Ứng dụng trong các lĩnh vực khác

Ngoài ứng dụng trong xử lý nước, hạt nano đồng còn có thể được nghiên cứu để ứng dụng trong y học, nông nghiệp và các lĩnh vực khác, mở rộng khả năng ứng dụng của công nghệ nano.