NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH BẠC NITRAT BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

HUỲNH THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC TỪ
DUNG DỊCH BẠC NITRAT BẰNG TÁC NHÂN KHỬ
DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số

:604427

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2013


Cơng trình được hồn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ TỰ HẢI

Phản biện 1: TS. Trần Mạnh Lục
Phản biện 2: PGS. TS. Lê Thị Liên Thanh

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 21 tháng
5 năm 2013.

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thơng tin- Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Từ lâu loài người đã biết đến tác dụng sát khuẩn mạnh của bạc,
những chén bát, thìa nĩa, nồi niêu của người La Mã cổ, của các vua
chúa phong kiến,.. đã chứng minh điều đó. Trong chiến tranh thế giới
thứ nhất, người ta thậm chí cịn sử dụng các sản phẩm từ bạc để điều
trị nhiễm trùng trước khi thuốc kháng sinh ra đời. Tuy nhiên, tác dụng
này của bạc không được ứng dụng rộng rãi do giá thành cao. Những
năm gần đây, công nghệ nano ra đời, con người đã chế tạo được bạc ở
kích thước nano, và ứng dụng của bạc cũng được đưa lên một tầm cao
mới. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi ở kích thước nano (từ 1 đến 100
nm), hoạt tính sát khuẩn của bạc tăng lên khoảng 50000 lần so với bạc
dạng khối, như vậy 1 gam bạc nano có thể sát khuẩn cho hàng trăm
mét vng chất nền [23]. Điều này sẽ giúp cho khối lượng bạc sử
dụng trong các sản phẩm sẽ giảm rất mạnh, nên tỷ trọng của bạc trong
giá thành trở nên không đáng kể. Sở dĩ nano bạc được nghiên cứu ứng
dụng vào việc kháng khuẩn vì bạc có tính kháng khuẩn mạnh và
không gây tác dụng phụ, không gây độc cho người và vật nuôi khi
nhiễm lượng nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ nhỏ
hơn 100 ppm), không gây ơ nhiễm mơi trường. Chính vì vậy, giới
khoa học đang đầu tư nghiên cứu tổng hợp nano bạc để phục vụ cho
các ứng dụng trong y học, nhất là khi hiện tượng vi khuẩn kháng
kháng sinh ngày càng phổ biến như ngày nay.

Bằng cách nào mà chúng lại có thể diệt được vi khuẩn? Cho tới
nay, cơ chế kháng vi sinh vật của nano bạc thực sự vẫn chưa được
hiểu biết rõ ràng. Tuy nhiên các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tất cả vi
khuẩn sử dụng enzyme như một lớp “phổi hóa học” để chuyển hóa
oxy. Các ion bạc phân hủy enzyme và ngăn chặn quá trình hút oxy.


2

Tác động này làm chết tất cả các vi khuẩn, tiêu diệt chúng trong vịng
vài phút. Ngồi ra, các hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế
bào, kết hợp với các enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua hoặc
phosphate gây bất hoạt enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào.
Điều chế bạc nano có rất nhiều phương pháp khác nhau, nhưng
phương pháp hóa học được xem là rẻ tiền và ít rủi ro nhất. Tăng
cường mối quan tâm đến vấn đề môi trường, trong đề tài này, chúng
tôi hướng đến phương pháp tổng hợp hạt nano bạc bằng cách sử dụng
các chất chiết xuất từ thực vật. Q trình điều chế hạt nano là lành
tính, khơng sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại nào.
Cây bàng – tên khoa học là Terminalia catappa L, thuộc họ Bàng
Combretaceae. Trên thế giới việc nghiên cứu cây bàng đã dần được
chú trọng. Tính đến nay, đã có hàng trăm cơng trình nghiên cứu về cây
bàng bao gồm các lĩnh vực chiết tách, xác định thành phần hóa học
các hợp chất hữu cơ, ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và công
nghệ dược phẩm. Cây bàng được biết đến từ lâu bởi các giá trị điều trị
của nó và đã được nghiên cứu nhiều như chống ung thư, điều trị lão
hóa da, kích ứng, tăng sắc tố và dị ứng, và hen phế quản ở trẻ em,
giảm đau chống viêm, và chúng có hoạt tính kháng khuẩn chống lại
lồi corynebacteria, tụ cầu, liên cầu khuẩn,
vi khuẩn ruột, Escherichia, Salmonela và Shigela.

Ở Việt Nam, cây bàng dễ trồng, phát triển tốt và có mặt ở hầu hết
các địa bàn trong cả nước. Người dân từ xưa đã dùng lá bàng để chữa
cảm sốt, làm ra mồ hôi, chữa tê thấp và lỵ. Dùng búp lá non phơi khô,
tán bột rắc trị ghẻ, và sắc đặc ngậm trị sâu răng. Bên cạnh đó, dùng vỏ
thân bàng dạng thuốc sắc uống trị lỵ và tiêu chảy, rửa vết loét, vết
thương. Đặc biệt, nhựa lá non trộn với dầu hạt bơng và nấu chín là
một thứ thuốc để chữa bệnh hủi. Hạt nấu chín uống dùng để chữa đi


3

cầu ra máu [3]. Đây là những vấn đề rất đáng được quan tâm nghiên
cứu nhằm góp phần quy hoạch, khai thác, chế biến và ứng dụng các
sản phẩm của cây bàng một cách có hiệu quả, khoa học hơn.
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu với nội
dung "Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ dung dịch bạc nitrat
bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá Bàng"
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng quy trình tổng hợp hạt nano bạc từ dịch chiết nước lá
bàng.
- Đưa ra phương pháp tổng hợp nano bạc bằng phương pháp hóa
học xanh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Lá bàng (Leaves of Terminalia catappa L) thu hái tại thành phố
Đà Nẵng.
4. Phương pháp nghiên
cứu Nghiên cứu lý
thuyết
- Thu thập các thông tin tài liệu liên quan đến đề tài.
- Xử lý các thông tin về lý thuyết để đưa ra các vấn đề cần thực

hiện trong quá trình thực nghiệm.
- Phương pháp chiết tách
- Phương pháp xác định các thơng số hóa lý
- Phương pháp phân tích cơng cụ: phương pháp quang phổ hấp thụ
phân tử (UV-Vis), phương pháp phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier
(FTIR), phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
- Phương pháp đo TEM, EDX, XRD.


4

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu này giúp hiểu biết rõ hơn về phương pháp điều chế
hạt nano bạc bằng phương pháp hóa học, lành tính, ít độc hại.
- Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có rất nhiều ở nước ta là lá
bàng, để tổng hợp hạt nano bạc
6. Bố cục của luận văn
Ngoài phần mở đầu (4 trang), kết luận và kiến nghị (2 trang) và 38
tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 5 bảng, 34 hình và 3 chương như
sau:
Chương 1 – Tổng quan (22 trang)
Chương 2 – Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (16 trang)
Chương 3 – Kết quả và thảo luận (26 trang)

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NANO
1.1.1. Khái niệm và nguồn gốc của công nghệ nano
1.1.2. Vật liệu nano
1.1.3. Cơ sở khoa học của công nghệ nano

1.1.4. Ứng dụng của vật liệu nano
1.1.5. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano
a. Phương pháp đi từ trên xuống (top-down) b.
Phương pháp đi từ dưới lên (bottom-up)

1.2. HẠT NANO BẠC
1.2.1. Giới thiệu về bạc kim loại
1.2.2. Đặc tính kháng khuẩn của bạc
1.2.3. Giới thiệu về hạt nano bạc
1.2.4. Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc


5

a. Phương pháp vật lý
b. Các phương pháp hóa học
c. Các phương pháp sinh học
1.2.5. Ứng dụng của nano bạc
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÂY BÀNG
1.3.1. Đặc điểm cây bàng
1.3.2. Phân bố, sinh học và sinh thái
1.3.3. Thành phần hóa học
1.3.4. Tác dụng dược lý - công dụng

CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
2.1.1. Nguyên liệu
Lá bàng tươi, thu hái tại thành phố Đà Nẵng.
Cách lấy mẫu: Hái lá bàng tươi, xanh, không bị sâu mọt, không

bị đỏ lá. Làm sạch lá, để khơ rồi cắt nhỏ.
2.1.2. Dụng cụ và hóa chất
a. Dụng cụ và thiết bị
b. Hóa chất
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HÓA LÝ
2.2.1. Xác định độ ẩm
2.2.2. Xác định hàm lượng tro
2.2.3. Xác định hàm lượng kim loại
2.3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
CHIẾT LÁ BÀNG
2.3.1. Khảo sát thời gian chiết
2.3.2. Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng


6

2.4. ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ NHĨM CHẤT CHÍNH TRONG
DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG
2.4.1. Xác định định tính các nhóm hợp chất có trong lá
bàng
a. Định tính nhóm chất tanin
b. Định tính nhóm chất flavonoid
c. Định tính nhóm chất saponin
d. Định tính nhóm chất alkaloid
2.4.2. Đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR)
2.5. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
TẠO NANO BẠC
2.5.1. Khảo sát nồng độ dung dịch bạc nitrat
2.5.2. Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết
2.5.3. Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc

2.5.4. Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc
2.5.5. Khảo sát thời gian tạo nano bạc
2.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HẠT NANO BẠC
2.6.1. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
2.6.2. Phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS)
2.6.3. Phổ tán sắc năng lượng tia X (XRD)
2.6.4. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
2.7. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
Tồn bộ quy trình thực nghiệm nghiên cứu tổng hợp hạt nano
bạc từ dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng
được thể hiện ở hình 2.5.


7

Lá bàng tươi
Xử lý
Xác định thơng
số hóa lý

Độ Hàm

Hàm

ẩm lượng

lượng
kim
loại

tro

Mẫu nguyên liệu

Chiết

Khảo sát tỉ lệ R/L
Dịch chiết tối
ưu
+ dd AgNO3

Nghiên cứu hạt
nano bạc

Khảo sát thời gian
chiết

Tổng hợp
hạt
nano bạc

Định danh thành
phần hóa học

Khảo sát nồng độ
dung dịch AgNO3

Khảo sát tỉ lệ
thể tích dịch
chiết

Khảo sát pH mơi

Đo
Đo
XRD

Đo
TEM

EDX

trường tạo nano

Khảo sát nhiệt
độ tạo nano bạc
Khảo sát thời gian
tạo nano bạc

Hình 2.5. Sơ đồ quá trình thực nghiệm


8

CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ HĨA LÍ
3.1.1. Xác định độ ẩm
Độ ẩm trung bình trong mẫu lá bàng tươi là 72,302 %. Với độ ẩm
này, chúng tôi không bảo quản nguyên liệu trong thời gian dài mà thu
hái và xử lý mẫu trong từng buổi thí nghiệm.

3.1.2. Xác định hàm lượng tro
Hàm lượng tro trung bình trong mẫu lá bàng là rất thấp,
chiếm 3,19 % khối lượng lá.
3.1.3. Khảo sát hàm lượng kim loại
Kết quả đo được trình bày ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng kim loại trong lá bàng
Tên
Đơn Kết quả
Quyết định
Phương
số 867/1998/
TT
chỉ
vị
thử
pháp
QĐ-BYT
tiêu
tính nghiệm
(mg/kg)
1

Fe

TCVN
6177: 1996

mg/L

1,702

(-)

2

Pb

TCVN
6193: 1996

mg/L

0,0691

2

3

Cu

TCVN
6193: 1996

mg/L

0,4393

30

4

Ni

TCVN
6193: 1996

mg/L

0,0617

5

5

Al

TCVN
6657: 2000

mg/L

0,0847

(-)

Ghi chú: (-): không quy định.


9

 Nhận xét: Thành phần kim loại có trong lá bàng thấp. Kết quả
so sánh với Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT của Bộ Y Tế ngày 4
tháng 4 năm 1998 (về việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh đối
với lương thực, thực phẩm) thì các hàm lượng kim loại nặng nằm
trong khoảng cho phép.
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH CHIẾT LÁ BÀNG
3.2.1. Khảo sát theo thời gian chiết
Để khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo dịch chiết lá bàng tối
ưu (tức dịch chiết có khả năng tạo nano bạc tốt nhất) vào thời gian
chiết, chúng tơi đã tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Tỉ lệ rắn/lỏng: 15,00 g lá bàng /200 ml nước cất.
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 0,5 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml/30 ml
- Môi trường pH = 4,9 (pH đo được của dung dịch mẫu)
*Cách tiến hành: Cân 15,00 g mẫu lá bàng, chưng ninh với 200
ml nước cất, trong khoảng thời gian t phút. Lọc lấy dịch chiết. Lấy 2
ml dịch chiết nhỏ vào bình tam giác chứa sẵn 30 ml dung dịch
AgNO3, lắc đều, để thời gian tạo nano bạc trong 30 phút. Sau đó đem
dung dịch chứa hạt nano bạc vừa tạo ra pha loãng 10 lần rồi đo UVVis. Chọn thời gian tối ưu ứng với giá trị mật độ quang cao nhất.
Đối với thông số thời gian chiết, các giá trị biến thiên: t = 5 phút,
10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo dịch chiết lá bàng
tối ưu vào thời gian chiết được biểu diễn ở hình 3.1


10

Mật độ 0,11
quang

0,105

0,1
A

0,095
0,085

0,09

0,08
5

10

15

20

25

Thời gian t

(phút)

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian
chiết đến quá trình tạo nano bạc

 Nhận xét: Từ hình 3.1 cho thấy khi tăng thời gian chiết thì mật
độ quang tăng lên và đạt kết quả cao nhất sau 10 phút (A max =
0,1075). Nếu tiếp tục tăng thời gian chiết thì mật độ quang giảm. Có
thể giải thích ở thời gian chiết là 10 phút đã tạo ra lượng chất khử
thích hợp để khử lượng ion bạc lớn nhất thành bạc nano. Khi tăng thời
gian chiết có thể đã tách ra các chất khơng có lợi cho q trình tạo
nano bạc. Vì vậy chúng tơi chọn thời gian chiết thích hợp là 10 phút.
3.2.2. Khảo sát theo tỉ lệ rắn/lỏng
Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm với các thơng số như sau:
- Thời gian chiết: 10 phút
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút.
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 0,5 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml/30 ml.
- Môi trường pH = 4,9
- Tỉ lệ rắn lỏng: chúng tơi cố định thể tích nước VH2O = 200ml,
cịn khối lượng mẫu lá bàng: m = 5 gam, 10 gam, 15 gam, 20 gam.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo nano bạc vào tỉ lệ
rắn lỏng được biểu diễn ở hình 3.2.


11

Mật
độ

0,14
0,12
0,1

quang

0,08

A

0,0
6
0,0
4
0,0
2

0

5

10

15

20 Khối lượng lá bàng (gam)

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng đến quá trình
tạo nano bạc
 Nhận xét: Từ hình 3.2 cho thấy khi tỉ lệ rắn/lỏng là khoảng
10g/200 ml thì mật độ quang đo được là cao nhất (A max = 0,1215),
nghĩa là lượng nano bạc tạo thành là tốt nhất và nếu tiếp tục tăng khối
lượng mẫu lá bàng thì giá trị mật độ quang giảm. Có thể giải thích như
sau: khi khối lượng mẫu lá bàng vượt quá 10 gam thì các chất chiết ra

nhiều đã làm các hạt nano bạc tạo ra nhanh, dễ keo tụ lại, hạt tạo thành
có kích thước lớn gây giảm mật độ quang. Vì vậy, tỉ lệ rắn lỏng thích
hợp là khoảng 10g/200ml.
3.3. KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ NHĨM CHẤT CHÍNH
TRONG DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG
Tiến hành chưng ninh mẫu lá bàng với các thông số cố định:
- Thời gian chiết: 10 phút
- Tỉ lệ rắn/lỏng: 10,00 gam mẫu lá bàng /200ml nước cất
Lọc lấy dịch chiết, tiến hành định danh thành phần hóa học trong
dịch chiết lá bàng.
3.3.1. Xác định định tính các nhóm hợp chất trong lá bàng
a. Định tính nhóm chất tanin
* Cách tiến hành: Chuẩn bị 3 ống nghiệm sạch.


- Ống nghiệm : lấy 2 ml dịch chiết, thêm 2 giọt dung dịch FeCl3.


12

- Ống nghiệm 2: lấy 2 ml dịch chiết, thêm 2 giọt dung dịch chì
axetat Pb(CH3COO)2 10%.
- Ống nghiệm 3: lấy 10 ml dịch chiết, thêm 2 ml fomon và 1 ml
HCl đậm đặc. Nếu thấy xuất hiện kết tủa thì lọc bỏ kết tủa, thêm vào
dịch lọc natri axetat dư, rồi thêm 2 giọt dung dịch FeCl3.
* Kết quả:
- Ống nghiệm 1: xuất hiện tủa màu xanh đen. Như vậy dịch
chiết có thể chứa nhóm chất tanin hoặc flavonoid hoặc cả hai, vì nhóm
chất flavonoid cũng có phản ứng với dung dịch muối sắt.
- Ống nghiệm 2: xuất hiện kết tủa bông.

- Ống nghiệm 3: không thấy xuất hiện kết tủa.
Như vậy qua 3 thí nghiệm có thể kết luận: dịch chiết lá bàng
chứa nhóm chất tanin thủy phân.
b. Định tính nhóm chất flavonoid
* Cách tiến hành: Chuẩn bị 1 ống nghiệm sạch và 1 lọ chứa
dung dịch amoniac đặc.
- Ống nghiệm: lấy 2 ml dịch chiết, thêm một ít bột Mg kim loại,
nhỏ từng giọt dung dịch HCl đặc, để yên 1- 2 phút.
- Nhỏ 1 giọt dịch chiết lên giấy lọc, hơ khô rồi để lên miệng lọ
amoiac đặc đã được mở nút. Quan sát màu vết dịch chiết.
* Kết quả:
- Ống nghiệm: dung dịch chuyển từ màu vàng sang đỏ.
- Vết dịch chiết có màu vàng đậm hơn.
Như vậy, qua 2 thí nghiệm, có thể kết luận trong dịch chiết lá
bàng có nhóm chất flavonoid.
c. Định tính nhóm chất saponin
* Cách tiến hành: chuẩn bị 2 ống nghiệm sạch.


13

- Ống nghiệm 1: lấy ống nghiệm 3 ml dịch chiết, lắc mạnh trong
2 phút. Để yên và quan sát hiện tượng tạo bọt.
- Ống nghiệm 2: lấy 2 ml dịch chiết, nhỏ thêm 3 giọt H2SO4
đặc. * Kết quả:
- Ống nghiệm 1: dịch chiết tạo bọt và cột bọt cao, khá bền vững
trong 14 phút, sơ bộ có thể kết luận trong dịch chiết lá bàng có chứa
saponin.
- Ống nghiệm 2: xuất hiện màu đỏ-tím. Như vậy, trong dịch
chiết lá bàng có chứa saponin.

d. Định tính nhóm chất alkaloid
* Cách tiến hành: chuẩn bị 1 ống nghiệm sạch. Lấy 2 ml dịch
chiết, thêm vào thuốc thử Bouchardat, quan sát ống nghiệm
* Kết quả: Sau khi thêm thuốc thử Bouchardat, không thấy xuất
hiện kết tủa (màu nâu hoặc đỏ nâu). Như vậy, trong lá bàng khơng
chứa nhóm chất alkaloid.
3.3.2. Đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR)
Tiến hành cơ dịch chiết trong máy cô quay chân không. Phần
cao lá bàng thu được sau khi cô, đem đo phổ hồng ngoại chuyển hóa
Fourier FTIR tại Trung tâm phân tích Hải quan Đà Nẵng (hình 3.4)

Hình 3.4. Phổ FTIR của dịch chiết lá bàng


14

 Nhận xét: Từ phổ FTIR ta thấy xuất hiện:
Pic: 1640 cm-1 : dao động hóa trị nhóm cacbonyl C=O
Pic: 667 cm-1: dao động biến dạng C-H của vòng thơm
Pic: 3459 cm-1: dao động hố trị nhóm OH
Pic: 1083 cm-1: dao động hóa trị của C-O trong nhóm -C-OH
Pic: 1383 cm-1: dao động biến dạng nhóm OH
Như vậy dịch chiết lá bàng có chứa các nhóm chức hydroxyl –
OH, vịng thơm, nhóm cacbonyl (C=O) phù hợp với kết quả định tính:
trong dịch chiết lá bàng có các nhóm chất saponin, tanin, flavonoid.
3.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH TẠO NANO BẠC
3.4.1. Khảo sát nồng độ dung dịch bạc nitrat
Chúng tơi đã tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút

- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phịng.
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 : 2 ml / 30 ml
- Môi trường pH = 4,9
- Nồng độ dung dịch AgNO3: C = 0,5mM, 1mM, 2mM, 3mM,
4mM, 5mM.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào
nồng độ dung dịch AgNO3 được biểu diễn ở hình 3.6.


15
0.400

0,3766

0.35

0,3725

0.30

0,3390

0.25

0,2289

0.20
A

0.15

0,1302

0.10

0,1085

0.05
0.000
384.0

400

420

440

460

480

500.0

nm

Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch AgNO3
đến q trình tạo nano bạc
: mẫu có nồng độ 0,5 mM,
: mẫu có nồng độ 2,0 mM,

: mẫu có nồng độ 1,0 mM
: mẫu có nồng độ 3,0 mM

: mẫu có nồng độ 4,0 mM,

: mẫu có nồng độ 5,0 mM

Nhận xét: Từ hình 3.6 cho thấy khi nồng độ dung dịch AgNO3
tăng dần từ 0,5 mM đến 4 mM thì giá trị mật độ quang cũng tăng dần,
nghĩa là lượng nano bạc tổng hợp được cũng tăng, và đạt giá trị lớn
nhất với nồng độ 4mM. Ở nồng độ 5mM, giá trị mật độ quang giảm
có thể giải thích: ở nồng độ này, hạt nano bạc tạo ra có kích thước lớn,
dễ bị keo tụ. Trong q trình bảo quản dung dịch hạt nano bạc, chúng
tôi thấy xuất hiện sự tụ bạc ở các mẫu 3, 4, 5, 6, nghĩa là hạt nano bạc


được tạo thành khi nồng độ dung dịch AgNO3 là 2mM, 3mM, 4mM,
5mM không bền. Như vậy, chúng tôi chọn giá trị nồng độ dung dịch
AgNO3 tối ưu C = 1mM, đảm bảo giá trị mật độ quang khá cao (Amax
= 0,1302) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp được bền, không bị keo
tụ.


16

3.4.2. Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết lá bàng
Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với các thơng số như sau:
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1 mM

- Thể tích dung dịch AgNO3 1 mM: 30ml
- Môi trường pH = 4,9
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết: x = 1 ml, 2ml, 3 ml, 4 ml, 5 ml.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của q trình tạo nano bạc vào tỉ lệ
thể tích dịch chiết được biểu diễn ở hình 3.8.
0.150
0.14
0.12

0,1302
0,1243

0.10

0,1153

0.08
A

0,0647
0,0508

0.06
0.04
0.02
0.000
384.0

400

420

440
nm

460

480

500.0

Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết đến quá trình tạo
nano bạc
: mẫu 1 ml dịch chiết,
: mẫu 3 ml dịch chiết,

: mẫu 2 ml dịch chiết
: mẫu 4 ml dịch chiết

: mẫu 5 ml dịch chiết
 Nhận xét: Từ hình 3.8 cho thấy khi tỉ lệ thể tích dịch chiết lá
bàng tăng dần từ 1ml đến 2ml thì giá trị mật độ quang đo được có giá
trị cao nhất khi V = 2 ml, nghĩa là lượng nano bạc tổng hợp được cũng
là tốt nhất. Nếu tiếp tục tăng thể tích dịch chiết thì giá trị mật độ
quang giảm, có thể giải thích ngun nhân do khi tăng thể tích dịch
chiết


17

tăng dẫn đến sự tăng kích thước hạt và tăng độ tụ hạt nano bạc làm
giảm mật độ quang.Trong quá trình bảo quản dung dịch hạt nano bạc,
chúng tơi khơng thấy xuất hiện sự tụ bạc ở mẫu 2. Như vậy, chúng tơi
chọn giá trị thể tích dịch chiết lá bàng tối ưu V = 2 ml, đảm bảo giá trị
mật độ quang cao (Amax = 0,1302) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp
được không bị keo tụ.
3.4.3. Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các thơng số như sau:
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml / 30ml
- Đối với thông số pH môi trường, biến thiên: a = 4, 5, 6, 7, 8, 9
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào pH
mơi trường được biểu diễn ở hình 3.10.
1.00
0.8970
0.8

0.8964
0.8202
0.7606

0.6
A
0.4
0.2

0.1302

0.00
384.5

0.0116
400

420

440

460

480

500.0

nm

Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo nano bạc
: mẫu pH = 4,
: mẫu pH = 5,
: mẫu pH = 6
: mẫu pH = 4,

: mẫu pH = 5,

: mẫu pH = 6


18

 Nhận xét: Từ hình 3.10 cho thấy khi pH tăng dần từ 4 đến 7 thì
giá trị mật độ quang đo được tăng dần và đạt giá trị cao nhất khi pH =
7, nghĩa là lượng nano bạc tổng hợp được tốt nhất. Nếu tiếp tục tăng
giá trị pH thì giá trị mật độ quang giảm dần, có thể giải thích: ở mơi
trường có pH lớn hơn 7, lượng bạc tạo thành quá nhanh, dẫn đến hiện
tượng bị keo tụ, hạt nano bạc tổng hợp có kích thước lớn, làm giảm
mật độ quang. Như vậy, chúng tôi chọn giá trị pH môi trường là 7,
đảm bảo giá trị mật độ quang cao (A max = 0,8970) và dung dịch hạt
nano bạc tổng hợp được bền, không bị keo tụ.
3.4.4. Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các thơng số cố định sau:
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml / 30ml
- pH môi trường : 7
- Nhiệt độ,T = 30oC, 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào
nhiệt độ được biểu diễn ở hình 3.12.
1.00
0.9519
0.9382
0.9

70

0.8

0.9263
0.9158

0.8785
0.8291

80

0.7

60

0.6

50
40

A

30
0.5
0.4

0.3

0.2

0.13
384.0

390

400

410

420

430

440
nm

450

460

470

480

490

500.0

Hình 3.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tạo nano bạc
: mẫu có nhiệt độ 30oC,
: mẫu có nhiệt độ 40oC
: mẫu có nhiệt độ 50oC,
: mẫu có nhiệt độ 60oC


19

: mẫu có nhiệt độ 70oC,

: mẫu có nhiệt độ 80oC

 Nhận xét: Từ hình 3.12 cho thấy khi nhiệt độ tăng dần từ 30oC
đến 70oC thì giá trị mật độ quang đo được cũng tăng dần, nghĩa là
lượng nano bạc tổng hợp tăng, và đạt giá trị lớn nhất với nhiệt độ
70oC. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ, giá trị mật độ quang giảm. Có thể
giải thích, nhiệt độ lớn hơn 70 oC lượng nano bạc tạo ra nhanh, dễ bị
keo tụ, hạt có kích thước lớn, làm giảm mật độ quang. Như vậy, chúng
tôi chọn giá trị nhiệt độ tạo nano bạc là 70 oC, đảm bảo giá trị mật độ
quang cao (Amax = 0,9519) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp được
bền, không bị keo tụ.
3.4.5. Khảo sát thời gian tạo nano bạc
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các thơng số như sau:
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml / 30ml
- pH môi trường: 7. Nhiệt độ tạo nano bạc: 70oC
-Thời gian tạo nano bạc: t = 30, 60, 120, 180, 240, 300, 360 (phút)
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào thời
gian được biểu diễn ở hình 3.14.
0.96

0.9336

0.9

0.8972
0.8903

0.9195

0.8562

0.8514
0.8383

0.8

360

0.7

2 4 0 60

300
120

180

30.
0.6
A
0.5
0.4

0.3

0.2

0.12
384.5 390

400

410

420

430

440

450

460

470

480

490

500.0

nm

Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tạo nano bạc

20

: mẫu 30 phút,

: mẫu 60 phút,

: mẫu 120 phút

: mẫu 180 phút,

: mẫu 240 phút,

: mẫu 300 phút

: mẫu 360 phút
 Nhận xét: Từ hình 3.14 cho thấy khi thời gian tạo nano bạc
tăng dần thì giá trị mật độ quang đo được cũng tăng dần. Có thể giải
thích khi thời gian càng lâu thì các chất trong dịch chiết khử lượng ion
Ag+ với mức độ càng lớn mà vẫn khơng làm tăng kích thước hạt để
tạo lượng nano bạc càng nhiều, dẫn đến giá trị mật độ quang tăng.
3.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA HẠT NANO BẠC
Keo nano bạc tổng hợp từ dung dịch AgNO 3 với tác nhân khử dịch
chiết nước lá bàng ở điều kiện tối ưu được khảo sát các đặc tính hóa lý
như TEM, EDX tại Viện vệ sinh dịch tễ - Số 1 Yersin – Hai Bà Trưng –
Hà Nội và FTIR, XRD tại Trung tâm phân tích Hải quan Đà Nẵng. Kết
quả khảo sát được trình bày ở các hình 3.15, 3.16, 3.17, 3.18.

Hình 3.15. Ảnh TEM của mẫu nano bạc tổng hợp

21

Hình 3.16. Phổ FTIR của hạt nano bạc tổng hợp

Hình 3.17. Phổ EDX của mẫu nano bạc tổng hợp được

Hình 3.18. Phổ XRD của mẫu nano bạc tổng hợp


22

 Nhận xét: Từ hình 3.15 cho thấy, hạt nano bạc tổng hợp từ
dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng có dạng
hình cầu với kích thước từ 9,25 nm đến 26 nm. Phổ FTIR của hạt
nano bạc có những pic tương ứng với pic của phổ FTIR dịch chiết lá
bàng. Như vậy, trên bề mặt hạt nano bạc có thể được phủ một lớp
màng chất hữu cơ và có tác dụng bảo vệ hạt nano bạc khơng cho kết
tụ. Ngồi ra, phổ phân tích ngun tố EDX cho thấy, thành phần chính
của hạt nano bạc thu được là bạc. Phân tích phổ nhiễu xạ tia X - XRD
của hạt nano bạc cho thấy, có xuất hiện 3 pic đặc trưng với góc 2 là
38,14; 44,49; 64,57 tương ứng với mạng 111, 200, 220 của tinh thể
bạc.
Như vậy, các kết quả phân tích hóa lý trên đã khẳng định quá trình
tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết
nước lá bàng.
3.5. CƠ CHẾ TẠO NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG
TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG
Dựa trên kết quả phân tích định tính: trong lá bàng có chứa các
nhóm chất saponin, tanin, flavonoid ( chẳng hạn như các chất:

kamferol, quercetin, punicalin, tercatin,…) là những chất khử chứa
các nhóm chức –OH, C=O. Trên cơ sở đó, chúng tơi đề nghị cơ chế có
thể có cho q trình khử ion bạc từ dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân
khử dịch chiết nước lá bàng như hình 3.19.
Cơ chế này cho thấy các hợp chất nhóm phenol (dạng enol) đóng
vai
trị oxi hóa để chuyển thành dạng keto:
Dạng enol
Ag+ + e

dạng keto + 2e + 2H+
Ag

(1)
(2)

Vì vậy khi pH thấp, nồng độ H+ lớn, thì (1) chuyển sang trái, nên
khả năng phản ứng oxi hóa Ag+

Ag giảm. Khi pH tăng thì (1)

chuyển sang phải, tốc độ phản ứng oxi hóa Ag+

Ag tăng, lượng