Luận văn thạc sĩ về tổng hợp nano bạc bằng phương pháp vi nhũ tương và ứng dụng kháng khuẩn

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Vật Liệu Nano
• Đề tài: Tổng Hợp Nano Bạc Từ Vi Nhũ Tương Và Ứng Dụng Kháng Khuẩn
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về vật liệu nano
• 1.2. Các khái niệm cơ bản
• 1.3. Tính chất vật liệu nano
• 1.4. Phân loại vật liệu nano
• 1.5. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano
• 1.6. Tổng quan về hạt nano bạc và hợp chất TiO2
• 1.6.1. Hạt nano bạc
• 1.6.2. Hợp chất TiO2
• 1.7. Giới thiệu về phương pháp tổng hợp nano bạc và hợp chất TiO2
• 1.7.1. Phương pháp vi nhũ tương
• 1.7.2. Phương pháp Sol-gel
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Chuẩn bị hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
• 2.2. Dụng cụ và thiết bị được sử dụng để tiến hành thí nghiệm
• 2.3. Các thiết bị được sử dụng trong việc phân tích mẫu
• 2.4. Quy trình thí nghiệm
• 2.4.1. Quy trình tổng hợp dung dịch nano bạc
• 2.4.2. Quy trình tổng hợp sol TiO2:Ag
• 2.4.3. Quy trình tạo mẫu màng và bột TiO2:Ag
• 2.5. Các phương pháp phân tích mẫu
• 2.5.1. Phổ tử ngoại và khả kiến UV-Vis (Ultraviolet – Visible)
• 2.5.2. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.5.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
• 2.5.4. Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch nano bạc
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Tổng hợp dung dịch nano bạc
• 3.2. Kết quả phân tích UV-Vis
• 3.3. Kết quả phân tích TEM
• 3.4. Kết quả kiểm tra hàm lượng bạc thực tế trong mẫu
• 3.5. Kết quả phân tích khả năng diệt khuẩn
• 3.6. Kết quả tạo màng và bột TiO2:Ag
• 3.6.1. Kết quả phân tích mẫu màng
• 3.6.2. Kết quả phân tích mẫu bột
• 3.7. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nano bạc

Nano bạc là một trong những vật liệu nano được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong y học và công nghệ kháng khuẩn. Tổng hợp nano bạc từ vi nhũ tương là một phương pháp hiệu quả, cho phép tạo ra các hạt nano với kích thước đồng nhất và tính chất kháng khuẩn vượt trội. Các hạt nano bạc có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, nấm và virus, nhờ vào tính chất kháng khuẩn tự nhiên của chúng. Theo nghiên cứu, nano bạc có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn bằng cách phá hủy màng tế bào và can thiệp vào quá trình trao đổi chất của chúng. Điều này làm cho nano bạc trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong y học, như trong việc chế tạo băng gạc kháng khuẩn và các thiết bị y tế.

1.1. Tính chất kháng khuẩn của nano bạc

Tính chất kháng khuẩn của nano bạc được xác định bởi kích thước và hình dạng của các hạt. Các nghiên cứu cho thấy rằng hạt nano bạc có kích thước nhỏ hơn 100 nm có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả hơn so với các hạt lớn hơn. Cơ chế hoạt động của nano bạc liên quan đến việc giải phóng ion bạc, ion này có khả năng liên kết với protein và DNA của vi khuẩn, dẫn đến sự chết tế bào. Hơn nữa, nano bạc có độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác động của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa, điều này giúp tăng cường hiệu quả kháng khuẩn trong thời gian dài.

II. Phương pháp tổng hợp nano bạc

Phương pháp tổng hợp nano bạc từ vi nhũ tương được coi là một trong những phương pháp tiên tiến nhất hiện nay. Phương pháp này cho phép kiểm soát kích thước và hình dạng của hạt nano một cách chính xác. Vi nhũ tương là một hệ thống phân tán, trong đó các giọt chất lỏng nhỏ được phân tán trong một chất lỏng khác. Khi sử dụng vi nhũ tương để tổng hợp nano bạc, các ion bạc được khử thành các hạt bạc thông qua các phản ứng hóa học diễn ra trong môi trường vi nhũ tương. Điều này không chỉ giúp tạo ra các hạt nano bạc đồng nhất mà còn cải thiện tính ổn định của chúng trong các dung môi khác nhau.

2.1. Quy trình tổng hợp

Quy trình tổng hợp nano bạc từ vi nhũ tương bao gồm các bước chính như chuẩn bị dung dịch, tạo vi nhũ tương và khử ion bạc. Đầu tiên, các hóa chất cần thiết được hòa tan trong dung môi để tạo thành dung dịch. Sau đó, dung dịch này được khuấy trộn để tạo ra vi nhũ tương. Cuối cùng, ion bạc được thêm vào và quá trình khử diễn ra, tạo ra các hạt nano bạc. Kết quả thu được là các hạt nano bạc có kích thước nhỏ và đồng nhất, có khả năng kháng khuẩn cao. Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường, do không sử dụng các hóa chất độc hại.

III. Ứng dụng của nano bạc trong kháng khuẩn

Ứng dụng của nano bạc trong kháng khuẩn rất đa dạng, từ y học đến công nghiệp thực phẩm. Trong y học, nano bạc được sử dụng để chế tạo các băng gạc kháng khuẩn, giúp ngăn ngừa nhiễm trùng trong các vết thương. Hơn nữa, nano bạc còn được ứng dụng trong các thiết bị y tế như ống thông, catheters, và các dụng cụ phẫu thuật, nhờ vào khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ của nó. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, nano bạc được sử dụng để bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, từ đó kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.

3.1. Tính năng kháng khuẩn trong thực phẩm

Tính năng kháng khuẩn của nano bạc trong thực phẩm được thể hiện qua khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng nano bạc trong bao bì thực phẩm có thể giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn như E. coli và Salmonella. Điều này không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Hơn nữa, việc sử dụng nano bạc trong thực phẩm còn giúp giảm thiểu việc sử dụng các hóa chất bảo quản độc hại, từ đó tạo ra sản phẩm an toàn hơn cho người tiêu dùng.