Tổng hợp xanh nano vàng, bạc từ dịch chiết nấm lim xanh ứng dụng làm vật liệu xúc tác cho phản ứng phân hủy chất hữu cơ, kháng khuẩn và định lượng cation Fe3+

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP XANH NANO VÀNG,
BẠC TỪ DỊCH CHIẾT NẤM LIM XANH
ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU XÚC TÁC
CHO PHẢN ỨNG PHÂN HỦY CHẤT
HỮU CƠ, KHÁNG KHUẨN VÀ
ĐỊNH LƯỢNG CATION Fe3+

Giảng viên hướng dẫn: TS. ĐOÀN VĂN ĐẠT
Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ NHƯ HUỲNH
MSSV: 18052001
Lớp: DHPT14
Khoá: 2018 – 2022

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP XANH NANO VÀNG,
BẠC TỪ DỊCH CHIẾT NẤM LIM XANH
ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU XÚC TÁC
CHO PHẢN ỨNG PHÂN HỦY CHẤT
HỮU CƠ, KHÁNG KHUẨN VÀ

ĐỊNH LƯỢNG CATION Fe3+

Giảng viên hướng dẫn: TS. ĐOÀN VĂN ĐẠT
Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ NHƯ HUỲNH
MSSV: 18052001
Lớp: DHPT14
Khoá: 2018 – 2022
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2021


TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP TP. HCM

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

----- // -----

----- // -----

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phan Thị Như Huỳnh
MSSV: 18052001
Chun ngành: Kỹ thuật Hóa Phân Tích
Lớp: DHPT14
1.1. Tên đề tài khóa luận/đồ án: tổng hợp xanh nano vàng, bạc từ dịch chiết nấm lim xanh
ứng dụng làm vật liệu xúc tác cho phản ứng phân hủy chất hữu cơ, kháng khuẩn và
định lượng cation Fe3+.

1.1. Nhiệm vụ:
- Tổng hợp nano Ag và Au từ dịch chiết cây nấm lim xanh;
- Khảo sát các thông số tổng hợp tối ưu;
- Nghiên cứu các đặc trưng của vật liệu nano thu được bằng phương pháp TEM, SEM,
XRD, EDX, FT-IR, DLS, Thế Zeta;
- Khảo sát khả năng xúc tác phân hủy các hợp chất hữu cơ.
- Khảo sát hoạt tính sinh học của nano vàng, bạc.
- Nghiên cứu khả năng định lượng ion kim loại của vật liệu nano.
1.1. Ngày giao khóa luận tốt nghiệp: 06/08/2020
1.1. Ngày hồn thành khóa luận tốt nghiệp:
1.1. Họ tên giảng viên hướng dẫn:

TS. Đoàn Văn Đạt

Tp. Hồ Chí Minh, ngày
Chủ nhiệm bộ mơn
Chun ngành

tháng

năm 2022

Giảng viên hướng dẫn


TS. Đồn Văn Đạt

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài em đã nhận được sự quan tâm và giúp
đỡ của các thầy cô trong khoa cơng nghệ Hóa và sự động viên giúp đỡ của các bạn cùng

khóa và các anh chị khóa trên.
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn TS. Đoàn Văn Đạt giảng viên khoa cơng nghệ
Hóa, trường Đại Học Cơng Nghiệp TP. Hồ Chí Minh đã định hướng em đến với đề tài và
tận tình truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báo của thầy cho em trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu tại trường. Thầy đã tạo cho em những điều kiện tốt nhất để em
hồn thành tốt khóa luận.
Em cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy cơ giảng viên khoa Hóa của trường cũng đã
truyền đạt cho em những kiến thức và giúp đỡ em có điều kiện về cơ sở vật chất trong quá
trình thực nghiệm.
Và cuối cùng là cảm ơn đến những anh chị và những người bạn đồng hành cùng em
đã hết lịng giúp đỡ em trong q trình thực hiện đề tài cũng như trong quá trình học tập tại
trường.
Em xin chúc tất cả các thầy cô khoa Công nghệ Hóa, TS. Đồn Văn Đạt, các anh chị
và các bạn đã giúp đỡ em một lời chúc sức khỏe, ln thành cơng trong cơng việc và cuộc
sống.
Mặc dù khóa luận đã được hồn thành có được sự giúp đỡ của mọi người nhưng với
em lượng kiến thức còn hạn chế và khả năng nghiên cứu chưa được thành thạo nên sẽ khơng
tránh khỏi những lỗi sai và thiếu sót. Rất mong được thầy cơ xem xét và đóng góp để luận
văn được hoàn thiện hơn. Mỗi lời đánh giá và góp ý của thầy cơ là một bài học kinh nghiệm
để cho kiến thức của em có thể vững chắc hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.

TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021
Sinh viên thực hiện

Phan Thị Như Huỳnh


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Phần đánh giá: (thang điểm 10)
•

Thái độ thực hiện:

•

Nội dung thực hiện:

•

Kỹ năng trình bày:

•

Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: …… Điểm bằng chữ:

Chủ nhiệm bộ môn

Giảng viên hướng dẫn

Chuyên ngành

(Ký ghi họ và tên)

TS. Đoàn Văn Đạt


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm…20…
Giảng viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 2
1.1 Giới thiệu về công nghệ nano ..................................................................................... 2
1.1.1 Khái niệm công nghệ nano .................................................................................. 2
1.1.2 Nguồn gốc của công nghệ nano .......................................................................... 2
1.1.3 Các phương pháp chế tạo nano kim loại ............................................................. 3
1.1.4 Ứng dụng của nano kim loại ............................................................................... 4
1.2 Giới thiệu về cây nấm lim xanh .................................................................................. 4
1.2.1 Nguồn gốc và phân loại ....................................................................................... 4
1.2.2 Mô tả cây nấm lim xanh ...................................................................................... 6
1.2.3 Phân bố của nấm lim xanh .................................................................................. 6
1.2.4 Các nghiên cứu về nấm lim xanh ........................................................................ 6
1.2.5 Thành phần hóa học và cơng dụng của nấm lim xanh ........................................ 6
1.3 Kim loại bạc (Ag)........................................................................................................ 7
1.3.1 Giới thiệu về kim loại bạc ................................................................................... 7
1.3.2 Khả năng xúc tác của nano bạc ........................................................................... 8
1.3.3 Hoạt tính sinh học của nano bạc .......................................................................... 8
1.3.4 Khả năng cảm biến sinh học................................................................................ 9
1.3.5 Một số nghiên cứu về ứng dụng nano bạc ........................................................... 9
1.4 Kim loại vàng (Ag) ................................................................................................... 10
1.4.1 Giới thiệu về kim loại vàng ............................................................................... 10
1.4.2 Khả năng xúc tác của nano vàng ....................................................................... 10
1.4.3 Hoạt tính sinh học của nano vàng ..................................................................... 11
1.4.4 Một số nguyên cứu về ứng dụng nano bạc ........................................................ 11
1.5 Kim loại sắt (Fe)........................................................................................................ 11
1.5.1 Giới thiệu về kim loại sắt .................................................................................. 11
1.5.2 Vai trị của sắt .................................................................................................... 11
1.5.3 Độc tính của sắt ................................................................................................. 12
1.5.3 Cơ chế ứng dụng khả năng cảm biến của nano bạc và ion Fe3+ ........................ 12
1.6 Vi khuẩn .................................................................................................................... 12

1.6.1 Vi khuẩn Gram âm (-) ....................................................................................... 12


1.6.2 Vi khuẩn gram dương (+) .................................................................................. 13
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................................... 15
2.1 Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ...................... 15
2.1.1 Nguyên liệu ....................................................................................................... 15
2.1.2 Thiết bị .............................................................................................................. 15
2.1.3 Dụng cụ ............................................................................................................. 15
2.1.4 Hóa chất sử dụng ............................................................................................... 16
2.2 Chuẩn bị hóa chất và dịch chiết trong quá trình nghiên cứu ..................................... 17
2.2.1 Chuẩn bị hóa chất .............................................................................................. 17
2.2.3 Chuẩn bị dịch chiết ............................................................................................ 17
2.3 Quy trình tổng hợp nano bạc và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp
......................................................................................................................................... 18
2.3.1 Quy trình tổng hợp nano bạc ............................................................................. 18
2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng khử của dịch chiết ................ 19
2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch bạc đến khả năng khử của dịch chiết
..................................................................................................................................... 19
2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng khử của dịch chiết.................. 20
2.4 Quy trình tổng hợp nano vàng và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng
hợp ................................................................................................................................... 21
2.4.1 Quy trình tổng hợp nano vàng ........................................................................... 21
2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng khử của dịch chiết ................ 22
2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch vàng đến khả năng khử của dịch chiết
..................................................................................................................................... 22
2.4.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng khử của dịch chiết.................. 23
2.5 Các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại để xác định đặc trưng nano vàng, bạc . 24
2.5.1 Phương pháp trắc quang UV-Vis ...................................................................... 24
2.5.2 Phương pháp XRD ............................................................................................ 24

2.5.3 Phương pháp DLS ............................................................................................. 25
2.5.4 Phương pháp thế Zeta ........................................................................................ 26
2.5.5 Phương pháp FT-IR ........................................................................................... 26
2.5.6 Phương pháp EDX ............................................................................................ 26
2.5.7 Phương pháp SEM ............................................................................................ 27
2.5.8 Phương pháp TEM ............................................................................................ 27


2.6 Khảo sát hoạt tính xúc tác của nano bạc ................................................................... 27
2.6.1 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 3-NP có nano bạc làm xúc tác................... 27
2.6.2 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 4-NP có nano bạc làm xúc tác................... 28
2.7 Khảo sát hoạt tính xúc tác của nano vàng ................................................................. 28
2.7.1 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 3-NP có nano vàng làm xúc tác ................ 28
2.7.2 Khảo sát phản ứng giữa NaBH4 và 4-NP có nano vàng làm xúc tác ................ 28
2.8 Khảo sát hoạt tính sinh học của nano vàng, bạc ....................................................... 29
2.9 Khảo sát khả năng cảm biến sinh học của nano GL – AgNPs .................................. 29
2.9.1 Khảo sát khả năng cảm biến sinh học của nano GL - AgNPs với một số kim loại
..................................................................................................................................... 29
2.9.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến mật độ quang của GL - AgNPs với ion
Fe3+ .............................................................................................................................. 30
2.9.3 Khảo sát khoảng tuyến tính của phương pháp .................................................. 30
2.9.4 Xây dựng đường chuẩn ..................................................................................... 30
2.9.5 Khảo sát giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)...................... 31
2.9.6 Phân tích mẫu giả lập ........................................................................................ 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................... 33
3.1 Kết quả khảo sát nano bạc......................................................................................... 33
3.1.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tổng hợp tạo nano bạc
..................................................................................................................................... 33
3.1.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch bạc đến quá trình tổng hợp
nano bạc ...................................................................................................................... 34

3.1.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tổng hợp nano bạc ..... 35
3.1.4 Độ bền của nano bạc theo thời gian .................................................................. 36
3.2 Kết quả khảo sát nano vàng ...................................................................................... 37
3.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tổng hợp nano vàng.. 37
3.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch vàng đến đến quá trình tổng
hợp nano vàng ............................................................................................................. 38
3.2.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tổng hợp nano vàng ... 39
3.2.4 Độ bền của nano vàng theo thời gian ................................................................ 40
3.3 Kết quả nghiên cứu các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại để xác định các đặc
trưng của nano vàng, bạc ................................................................................................. 41
3.3.1 Kết quả phương pháp XRD ............................................................................... 41
3.3.2 Kết quả phương pháp DLS ................................................................................ 42


3.3.3 Kết quả đo thế zeta (𝝃) ...................................................................................... 43
3.3.4 Kết quả phương pháp FT-IR ............................................................................. 44
3.3.5 Kết quả phương pháp EDX ............................................................................... 45
3.3.6 Kết quả phương pháp SEM ............................................................................... 47
3.3.7 Kết quả phương pháp TEM ............................................................................... 48
3.4 Kết quả khảo sát hoạt tính xúc tác của nano bạc....................................................... 49
3.4.1 Kết quả phản ứng giữa 3-NP với NaBH4 có nano bạc làm xúc tác ................... 49
3.4.2 Kết quả phản ứng giữa 4-NP với NaBH4 có nano bạc làm xúc tác ................... 51
3.4.3 Kết quả phản ứng giữa 3-NP với NaBH4 có nano vàng làm xúc tác ................ 52
3.4.4 Kết quả phản ứng giữ 4-NP với NaBH4 có nano vàng làm xúc tác .................. 53
3.5 Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học .......................................................................... 54
3.5.1 Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của nano bạc ............................................. 54
3.5.2 Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học của nano vàng........................................... 58
3.6 Kết quả khảo sát hoạt tính cảm biến sinh học của nano bạc ..................................... 61
3.6.1 Kết quả khảo sát khả năng cảm biến sinh học của nano bạc với một số kim loại
..................................................................................................................................... 61

3.6.2 Kết quả khảo sát khả năng ảnh hưởng của thời gian đến mật độ quang của nano
bạc và kim loại ............................................................................................................ 62
3.6.3 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của nano bạc với Fe3+ .............................. 63
3.6.4 Kết quả xây dựng đường chuẩn ......................................................................... 65
3.6.5 Kết quả giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) ....................... 66
3.6.6 Kết quả phân tích mẫu giả lập ........................................................................... 67
KẾT LUẬN.......................................................................................................................... 69
KIẾN NGHỊ ......................................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 71


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. So sánh kích thước nano .............................................................................. 2
Hình 1.2. Nấm lim xanh .............................................................................................. 5
Hình 1.3. Vi khuẩn Escherichia Coli (E. coli) .......................................................... 13
Hình 1.4. Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa .......................................................... 13
Hình 1.5. Vi khuẩn Bacillus cereus ........................................................................... 14
Hình 1.6. Vi khuẩn Staphylococcus aureus ............................................................... 14
Hình 1.7. Vi khuẩn Bacillus subtilis .......................................................................... 14
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp dịch chiết GL .................................................................... 18
Hình 2.2. Quy trình tổng hợp nano bạc ..................................................................... 18
Hình 2.3. Quy trình tổng hợp nano vàng ................................................................... 21
Hình 2.4. Phổ XRD chuẩn của nano bạc ................................................................... 25
Hình 2.5. Phổ XRD chuẩn của nano vàng ................................................................. 25
Hình 3.1. Sự thay đổi màu sắc của nano bạc theo thời gian ...................................... 33
Hình 3.2. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tạo nano bạc ... 33
Hình 3.3. Sự thay đổi màu sắc của nano bạc với ảnh hưởng của nồng độ ................ 34
Hình 3.4. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của nồng độ đến quá trình tạo nano bạc .... 34
Hình 3.5. Sự thay đổi màu sắc của nano bạc theo nhiệt độ ....................................... 35
Hình 3.6. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tạo nano bạc .... 35

Hình 3.7. (a) Phổ UV-Vis của nano bạc theo thời gian; (b) độ hấp thu cực đại và λ
max theo thời gian; (c) Phần trăm còn lại của nano bạc theo thời gian ............................... 36
Hình 3.8. Sự thay đổi màu sắc theo thời gian của nano vàng .................................... 37
Hình 3.9. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tạo nano vàng . 37
Hình 3.10. Sự thay đổi màu sắc của nano vàng với ảnh hưởng của nồng độ ............ 38
Hình 3.11. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của nồng độ dung dịch vàng đến quá trình
tổng hợp nano vàng .............................................................................................................. 38
Hình 3.12. Sự thay đổi màu sắc nano vàng dưới ảnh hưởng của nhiệt độ ................ 39
Hình 3.13. Phổ UV-Vis về sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình tạo nano vàng 39
Hình 3.14. (a) Phổ UV-Vis của nano vàng theo thời gian; (b) độ hấp thu cực đại và λ
max theo thời gian; (c) Phần trăm cịn lại của nano vàng theo thời gian............................. 40
Hình 3.15. Phổ XRD của nano bạc rắn và vàng từ dịch chiết GL ............................. 41
Hình 3.16. Kết quả DLS của GL – AgNPs ................................................................ 42


Hình 3.17. Kết quả DLS của GL -AuNPs ................................................................. 42
Hình 3.18. Kết quả đo thế zeta của GL - AgNPs ....................................................... 43
Hình 3.19. Kết quả đo thế zeta của GL – AuNPs ...................................................... 43
Hình 3.20. Kết quả phổ FT – IR của chiết xuất GL , GL – AgNPs và GL - AuNPs . 44
Hình 3.21. Kết quả EDX của nano GL – AgNPs ...................................................... 45
Hình 3.22. Hình ảnh ánh xạ các nguyên tố có trong GL - AgNPs ............................ 45
Hình 3.23. Phổ EDX của GL - AuNPs ...................................................................... 46
Hình 3.24. Hình ảnh ánh xạ của các ngun tố có trong nano GL -AuNPs .............. 46
Hình 3.25. Ảnh FE - SEM của GL – AgNPs ............................................................. 47
Hình 3.26. Ảnh FE - SEM của GL – AuNPs ............................................................. 48
Hình 3.27. Ảnh TEM của GL – AgNPs ở kích thước 50 nm (a); Ảnh TEM của GL –
AgNPs ở kích thước 20 nm (b). ........................................................................................... 48
Hình 3.28. Ảnh TEM của GL – AuNPs ở kích thước 100 nm (a); Ảnh TEM của GL –
AuNPs ở kích thước 50 nm (b) ............................................................................................ 49
Hình 3.29. NaBH4 + 3 – NP (a); Sau khi cho nano GL – AgNPs (b). ....................... 49

Hình 3.30. Phổ UV -Vis về sự khử 3 – NP bằng NaBH4 khi có mặt xúc tác GL –
AgNPs (a); Động học bật nhất của phản ứng (b) ................................................................. 50
Hình 3.32. NaBH4 + 4 – NP (trái); Sau khi cho nano GL – AgNPs (phải) ............... 51
Hình 3.33. Phổ UV – Vis về sự khử 4 – NP bằng NaBH4 dưới sự xúc tác của GL –
AgNPs (a); Động học bậc nhất của phản ứng (b) ................................................................ 51
Hình 3.34. NaBH4 + 3 – NP (trái); Sau khi cho xúc tác nano GL – Au NPs (phải) .. 52
Hình 3.35. Phổ UV – Vis về sự khử 3 – NP bằng NaBH4 dưới sự xúc tác của nano GL
- AuNPs (a); Động học bậc nhất của phản ứng (b) .............................................................. 52
Hình 3.36. NaBH4 + 4 – NP (a); Sau khi cho nano GL – AuNPs (b). ....................... 53
Hình 3.37. Phổ UV – Vis về sự khử 4 – NP bằng NaBH4 dưới sự xúc tác của nano GL
- AuNPs (a); Động học bậc nhất của phản ứng (b) .............................................................. 53
Hình 3.38. Kết quả kháng khuẩn với GL -AgNPs của vi khuẩn B. cereus ............... 54
Hình 3.39. Kết quả kháng khuẩn với GL -AgNPs của vi khuẩn S. aureus ............... 55
Hình 3.40. kết quả kháng khuẩn với GL -AgNPs của vi khuẩn B. subtilis ............... 55
Hình 3.41. kết quả kháng khuẩn với GL -AgNPs của vi khuẩn P. aeruginosa ......... 55
Hình 3.42. Kết quả kháng khuẩn với GL – AgNPs của vi khuẩn E. coli .................. 56
Hình 3.43. Biều đồ biểu thị khả năng ức chế của nano GL - AgNPs ........................ 57
Hình 3.44. Kết quả kháng khuẩn của nano GL - AuNPs với vi khuẩn B. cereus ...... 58
Hình 3.45. Kết quả kháng khuẩn của nano GL - AuNPs với vi khuẩn S. aureus ...... 58


Hình 3.46. Kết quả kháng khuẩn của nano GL - AuNPs với vi khuẩn Bacillus subtilis
............................................................................................................................................. 59
Hình 3.47. Kết quả kháng khuẩn của nano GL - AuNPs với vi khuẩn P. aeruginosa
............................................................................................................................................. 59
Hình 3.48. Kết quả kháng khuẩn của nano GL - AuNPs với vi khuẩn E. coli .......... 59
Hình 3.49. Khả năng cảm biến chọn lọc của nano GL – AgNPs với Fe3+ ................ 61
Hình 3.50. Phổ UV – Vis về khả năng định lượng chọn lọc của nano GL – AgNPs với
ion Fe3+ ................................................................................................................................ 62
Hình 3.51. Phổ UV – Vis về khả năng ảnh hưởng của thời gian đến mật độ quang của

nano bạc và ion kim loại Fe3+ .............................................................................................. 62
Hình 3.52. Khoảng tuyến tính của nano GL - AgNPs với Fe3+ ................................. 63
Hình 3.53. Phổ UV -Vis về sự giảm độ hấp thu của nano GL – AgNPs khi tăng nồng
độ của Fe3+ ........................................................................................................................... 63
Hình 3.54. Khoảng tuyến tính của ion nano GL – AgNPs với sự thay đổi nồng độ của
ion Fe3+ từ 0 – 500 nM. ........................................................................................................ 64
Hình 3.55. Khoảng tuyến tính.................................................................................... 66
Hình 3.56. Phổ UV – Vis về giới hạn phát hiện ........................................................ 66
Hình 3.57. Phổ UV – Vis về mẫu giả lập của GL - AuNPs....................................... 68


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Phân loại nấm lim xanh ............................................................................... 5
Bảng 1.2...................................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 1.3. Thông tin về các tính chất của bạc .............................................................. 7
Bảng 1.4. Thơng tin tính chất kim loại vàng.............................................................. 10
Bảng 2.1. Danh sách thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 15
Bảng 2.2. Danh sách dụ cụ được sử dụng trong nghiên cứu ..................................... 16
Bảng 2.3. Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ........................................................... 16
Bảng 2.4. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình tạo nano bạc ................................. 19
Bảng 2.5. Các thơng số khảo sát nồng độ ảnh hưởng đến quá trình tạo nano bạc..... 20
Bảng 2.6. Thông số khảo sát thời gian phản ứng của nano vàng ............................... 22
Bảng 2.7. Thông số khảo sát nồng độ phản ứng của nano vàng ................................ 23
Bảng 2.8. Thông số khảo sát thay đổi nhiệt độ của phản ứng tạo nano vàng ............ 23
Bảng 2.9. Thông số xây dựng đường chuẩn .............................................................. 30
Bảng 2.10. Điều kiện tiến hành thí nghiệm LOD ...................................................... 31
Bảng 2.11. Các thơng số tiến hành phân tích mẫu giả lập ......................................... 32
Bảng 3.1. Kết quả các thông số tối ưu để tổng hợp nano bạc .................................... 35
Bảng 3.2. Kết quả các thông số tối ưu để tổng hợp nano vàng .................................. 40
Bảng 3.3. Thành phần các nguyên tố có trong mẫu dịch chiết .................................. 46

Bảng 3.4. Thành phần các nguyên tố có trong mẫu dịch chiết .................................. 47
Bảng 3.5. Kết quả đường kính kháng khuẩn của nano GL -AgNPs .......................... 56
Bảng 3.6. Kết quả phần trăm ức chế sinh trưởng của nano GL – AgNPs với vi khuẩn
............................................................................................................................................. 57
Bảng 3.7. Kết quả đường kính kháng khuẩn của nano GL - AuNPs ......................... 60
Bảng 3.8. Kết quả phần trăm ức chế sinh trưởng của nano GL – AuNPs với sinh vật
............................................................................................................................................. 61
Bảng 3.9. Khoảng tuyến tính ..................................................................................... 64
Bảng 3.10. Kết quả các khoảng tuyến tính ................................................................ 65
Bảng 3.11. Đường chuẩn của nano GL – AgNPs với Fe3+ nồng độ từ 50 – 500 nM . 65
Bảng 3.12. Bảng kết quả khảo sát LOD..................................................................... 66
Bảng 3.13. Kết quả phân tích mẫu giả lập ................................................................. 68



1

LỜI NĨI ĐẦU
Cơng nghệ nano ngày nay đã khẳng định những ứng dụng rộng lớn của nó trong nhiều
lĩnh vực. Cơng nghệ nano chế tạo ra vật liệu có kích thước nhỏ (trong khoảng tử 0.1 – 100
nm). Các vật liệu nano mang tính chất đặc biệt với nhiều khả năng ứng dụng rộng rãi phục
vụ trong khoa học và đời sống con người.
Đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về sự phát triền của công nghệ nano trong nước
và trên thế giới đã được đăng trên tạp chí khoa học. Các cơng trình nghiên cứu này đa số sẽ
sử dụng các phương pháp hóa học sử dụng các dung mơi hữu cơ và các hóa chất khử độc hại
như: amonium bromide, sodium borohydride, acid ascorbic, hydracinium hydrocide, … Các
phương pháp nêu trên có ưu và nhược điểm khác nhau. Ưu điểm là dễ thực hiện, hiệu suất
tổng hợp cao, chi phí thực hiện thấp nhưng nhược điểm của nó là sử dụng các hóa chất độc
hại ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và gây tác hại đến mơi trường. Vì nhược điểm
này nên phương pháp tổng hợp xanh nano từ dịch chiết thực vật đã được phát triển hơn.

Phương pháp mới này vừa có ưu điểm như cách sử dụng các dung môi độc hại mà nó cịn
khắc phục được nhược điểm. Phương pháp này có quy trình thực hiện đơn giản hiệu suất
kinh tế cao và thân thiện với mơi trường.
Ngồi các nghiên cứu về phương pháp tổng hợp nano cịn có những nghiên cứu về ứng
dụng của hạt nano cũng được quan tâm và khai khác không kém. Để ứng dụng định lượng,
phát hiện các kim loại và hợp chất trong nước từ vật liệu nano nên những năm gần đây các
nghiên cứu về kiểm soát cấu trúc hạt nano để tạo ra hiệu ứng thích hợp để thực hiện cảm
biến. Ứng dụng cảm biến này có ý nghĩa rất lớn đối với ngành hóa học nói chung và ngành
hóa phân tích nói riêng.
Ứng dụng công nghệ nano để tạo ra vật liệu điển hình đó là nano vàng và nano bạc.
Các vật liệu này được quan tâm khơng chỉ vì tính chất đặc biệt như hiệu ứng bề mặt, hiệu
ứng cộng hưởng plasmon, …mà cịn có nhiều ứng dụng khác trong các ngành như: y học,
sinh học, thiết bị điện tử vi mạch, mỹ phẩm, cảm biến sinh học, dệt may, công nghệ điện tử,
bảo vệ môi trường …
Dựa vào cơ sở trên, nên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu “TỔNG HỢP XANH NANO
VÀNG, BẠC TỪ DỊCH CHIẾT NẤM LIM XANH ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU XÚC
TÁC CHO PHẢN ỨNG PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ, KHÁNG KHUẨN VÀ ĐỊNH
LƯỢNG CATION Fe3+” để làm luận văn tốt nghiệp cho mình.


2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về công nghệ nano
1.1.1 Khái niệm công nghệ nano
Ngành công nghệ nano áp dụng trong việc phân tích, thiết kế, chế tạo và ứng dụng
các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc kiểm sốt hình dáng. Vật liệu nano và những vật
liệu có kích thước nanomet (nm, 1 nm = 10-9 m). Với kích thước nano các vật liệu này sẽ có
những tính năng đặc biệt mà vật liệu truyền thống khơng có được đó là sự thu nhỏ kích thước

và việc tăng diện tích mặt ngồi [1].

Hình 1.1. So sánh kích thước nano
Đối tượng nghiên cứu của công nghệ nano là vật liệu nano. Vật liệu nano là vật liệu
trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet:
Dựa vào trạng thái thì phân chia thành các dạng như: rắn, lỏng, khí (rắn là vật liệu hiện
nay đang được tập trung nghiên cứu) [2].
Căn cứ hình dáng vật liệu được phân thành [2]:
Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều đo được kích thước nano). Ví dụ như đám
nano, hạt nano…
Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano. Ví dụ như
dây nano, ống nano…
Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano. Ví dụ như
màng mỏng…
1.1.2 Nguồn gốc của công nghệ nano
Vào năm 1959: Khái niệm “Cơng nghệ nano” được nhà vật lí học nổi tiếng Richard
Feynman (giải Nobel Vật lý 1965) thảo luận trong bài nói chuyện với nhan đề There's Plenty
of Room at the Bottom. Trong đó, ơng thảo luận về cách tổng hợp nano thông qua tương tác
trực tiếp với nguyên tử, vạch ra khả năng hình thành nền tảng cơng nghệ mới và thiết kế một
thiết bị quy mô lớn dựa trên cấu trúc phân tử của nó [3].
Năm 1974 thuật ngữ công nghệ nano mới thực sự được đề cập sau khi lấy cảm hứng
từ khái niệm của Richard Reynman. Nhà nghiên cứu Taniguchi Nario tại Đại học Tokyo,


3
Nhật Bản đã đề cập đến khả năng chế tạo vi mạnh điện tử và cấu trúc vi mô, nhưng chưa
được nhiều người biết đến [4].
Năm 1981: Hai nhà nghiên cứu của công ty IBM, G. Binnig và H. Rohrer, tuyên bố
với thế giới rằng họ đã “nhìn thấy” các nguyên tử bằng kính hiển vi quét đường hầm
(scanning tunelling microscope, STM) do họ sáng chế và giành được giải Nobel cho thành

quả này [3].
Năm 1990, D. Eigler và E. Schweizer của IBM lần đầu tiên cảm nhận được nguyên tử.
Hai ơng sử dụng máy dị của STM để di chuyển mọi đơn vị nguyên tử theo ý của mình [3].
Đầu những năm 2000, chính phủ của một số nước tiên tiến đầu tư, thúc đẩy mạnh
khoa học và công nghệ, trong đó ngành cơng nghệ nano đặc biệt được chú trọng, các cuộc
tranh luận xung quanh thuật ngữ công nghệ nano ngày càng sơi nổi hơn và có nhiều bước
tiến vượt bậc [5].
Ngày nay thuật ngữ “công nghệ nano” vẫn chưa có dấu hiệu giảm nhiệt vẫn thu hút rất
nhiều nhà nghiên cứu vì cơng nghệ nano ứng dụng nhiều trong hầu hết các lĩnh vực: y học,
mỹ phẩm, vật liệu, điện tử, …
1.1.3 Các phương pháp chế tạo nano kim loại
Điều chế nano kim loại có hai phương pháp, phương pháp từ dưới lên và phương pháp
từ trên xuống. Phương pháp từ dưới lên là tạo hạt nano từ các ion hoặc các nguyên tử kết
hợp lại với nhau [3]. Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo vật liệu nano từ khối
vật liệu khối ban đầu [6]. Với các loại hạt nano như vàng, bạc, bạch kim, … thì phương pháp
thường được áp dụng phương pháp từ dưới lên.
Phương pháp ăn mòn laser: Vật liệu ban đầu sẽ đươc đặt trong một tấm bạc được đặt
trong một dung dịch có chứa hoạt chất hoạt hóa bề mặt. Sau đó chiếu một chùm laser xung
có bước sóng 532 nm, độ rộng xung 10 ns, tần số 10 Hz, năng lượng mỗi xung là 90 mJ,
đường kính vùng kim loại bị tác dụng từ 1-3 mm. Dưới tác dụng của chùm laser xung, các
hạt nano có kích thước khoảng 10 nm được hình thành và được bao phủ bởi chất hoạt hóa
bề mặt CnH2n + Na2SO4 với n = 8, 10, 12, 14 với nồng độ từ 0,001 đến 0,1 M [6].
Phương pháp khử hóa học: là phương pháp dùng tác nhân khử hóa học để khử các ion
kim loại thành kim loại. Được gọi là phương pháp hóa ướt vì các tác nhân hóa học thường ở
dạng dung dịch. Dung dịch ban đầu có chứa các muối như: HAuCl4, H2PtCl6, AgNO3. Các
chất hóa học như acid Citric, vitamin C, Ethanol (cồn), Sodium Borohydride (NaBH4) là các
tác nhân khử ion kim loại Ag+, Au+ thành Ag0, Au0. Ngoài ra chất Ethylene Glycol sử dụng
các nhóm rượu đa chức để điều chế nano được gọi là phương pháp Polyol. Các hạt nano có
kích thước từ 10-100 nm có thể điều chế bằng phưowng pháp này [7].
Phương pháp khử vật lý: Là dùng các tác nhân vật lý như điện tử [8], tia laser [9], tia

tử ngoại [10], sóng điện tử năng lượng cao như tia gamma [11], khử ion kim loại thành kim
loại. Ví dụ, người ta dùng chùm laser xung có bước sóng 500 nm, độ dài xung 6 ns, tần số
10 Hz, công suất 12 – 14 mJ, chiếu vào dung dịch AgNO3 là nguồn ion kim loại và sodium
dodecyl sulfate (SDS) như là chất hoạt hóa bề mặt để thu được hạt nano bạc [9].
Phương pháp khử hóa lý: Là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lý. Nguyên
lý là dùng điện phân kết hợp với sóng siêu âm để tạo hạt nano. Qúa trình điện phân tạo ra


4
các hạt nano bám vào điện cực âm, lúc này khi tác dụng đồng bộ xung siêu âm với xung điện
phân thì các hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch [12].
Phương pháp khử sinh học: Sử dụng vi khuẩn như một chất khử ion kim loại. Cấy vi
khuẩn MKY3 vào dung dịch có chứa ion bạc để thu được hạt nano. Phương pháp này đơn
giản, thân thiện với mơi trường và có thể tạo hạt với số lượng lớn [13].
1.1.4 Ứng dụng của nano kim loại
Ứng dụng của nano đều liên quan đến các tính chất đặc biệt của nano kim loại.
Ngành y học: là một trong những ứng dụng lớn nhất của hạt nano kim loại. Ngày nay,
công nghệ nano càng ngày được ứng dụng rộng rãi hơn trong điều trị ung thư. Với nhiều
phương pháp điều trị phối hợp với nhau để hạn chế sự phát triển của khối u và tiêu diệt chúng
ở cấp độ tế bào [14].
Ngành công nghiệp điện tử: Ứng dụng công nghệ nano để chế tạo các sản phẩm được
phủ nano kháng khuẩn như chuột, bàn phím, … Trong tương lai sẽ có các sản phẩm pin nano
có dung lượng lớn hơn, khối lượng nhỏ hơn [15].
Ngành công nghiệp thực phẩm: Được sử dụng để thay đổi hương vị và dinh dưỡng của
thực phẩm. Do chất liệu hộp đựng được phủ một lớp nano vô trùng nên giúp kéo dài thời
gian bảo quản thực phẩm [16].
Ngành may mặc: Sử dụng các hạt nano bạc để làm quần áo có khả năng tiêu diệt vi
khuẩn gây mùi. Và biến quần áo bạn thành trạm phát điện di động, sử dụng năng lượng gió
mặt trời để sạc điện cho chiếc smartphone của bạn [17].
Cơng nghệ nano cịn được phát triển để làm sạch và dọn dẹp môi trường, được ứng

dụng để khử mặn nước biển, xử lý nước thải, xử lý nước ngầm, lọc nước, … [18].
Không chỉ dừng lại ở những ứng dụng tiêu biểu của công nghệ nano, mà vì ứng dụng
của cơng nghệ nano là vô tận, nhiều ứng dụng vẫn đang được phát triển để mang lại nhiều
ứng dụng cho các lĩnh vực khác nhau.
1.2 Giới thiệu về cây nấm lim xanh
1.2.1 Nguồn gốc và phân loại
*Nguồn gốc:
Linh chi mọc trên gỗ lim nên được gọi là nấm lim. Nấm lim xanh có tên khoa học là
Ganoderma lucidum (GL) có tên khác là Polyporum lucidus W. Curt thuộc họ nấm gỗ
Ganodermatceae là một loài nấm linh chi đặc hữu. Nấm lim xanh mọc trên gốc rễ và thân
của cây lim xanh đã chết nhiều năm trong rừng nguyên sinh [19].


5

Hình 1.2. Nấm lim xanh
Bảng 1.1. Phân loại nấm lim xanh
Thơng tin
Tên khoa học

Ganoderma lucidum

Ngành

Eumycota

Lớp

Hymenocetes

Bộ

Aphyllophoeales

Họ

Ganodermataceae

Chi

Ganoderma

Lồi

G. lucidum

Nấm lim xanh được phân thành nhiều loại dựa trên vị trí mọc và màu sắc của nấm lim
xanh [19]:
+ Nấm lim xanh Xích chi (Hồng chi): nấm được mọc ra từ rễ của cây lim xanh.
Nấm có mũ và thân nấm màu đỏ.
+ Nấm lim xanh Bạch chi (Ngọc chi): nấm có màu trắng mọc ra từ lõi cây lim.
+ Nấm lim xanh Hắc chi (Huyền chi): nấm có màu đen, mọc ra từ vỏ của cây lim.
+ Nấm lim xanh Thanh chi: nấm có màu xanh lục.
+ Nâm lim xanh Tử chi: nấm có màu tím than.
+ Nấm lim xanh Hồng chi: nấm có màu vàng, vị trí mọc là từ lõi và vỏ của cây
lim.


6
1.2.2 Mơ tả cây nấm lim xanh

Nấm lim xanh có cấu tạo 2 phần: Phần cuống nấm và phần mũ nấm.
Phần cuống nấm: độ biến dị rất lớn, có thể đến hàng chục cm, cuống thường không
cắm ở giữa mũ nấm mà cắm lệch tâm do quá trình lên tán [19,20].
Phần mũ nấm: hình thận, gần trịn hoặc hình quạt có khi bị biến dạng. Trên mũ ánh
bóng như đánh vescni, trên mặt mũ có vân gợn sóng đồng tâm và tia rãnh phóng xạ, chuyển
từ nâu đến đỏ vàng, đỏ cam, đỏ nâu, …Kích thước của tán từ 2-30 cm, độ dày 0.8 – 2.5 cm
[19,20].
Thịt nấm dày từ 0.4 - 1.8 cm, màu vàng kem, nâu nhạt. Nấm mềm và dai khi cịn tươi,
khi khơ trở nên cứng và nhẹ, đầu sợi nấm hình que, màng nấm rất dày, đan xen chặt chẽ với
nhau tạo thành lớp vỏ nhẵn bao bọc lấy mũ và cuống nấm [19,20].
1.2.3 Phân bố của nấm lim xanh
Nấm lim xanh thường mọc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trong tự nhiên thường
xuất hiện ở những khu rừng rậm, những nơi không đủ ánh sáng và có độ ẩm cao. Nấm lim
xanh thường được tìm thấy ở các khu rừng nguyên sinh của Lào và Việt Nam. Ở nước ta,
nấm lim xanh thường csó thể được nhìn thấy ở phía Nam và phía Bắc của dãy Trường Sơn
[20].
1.2.4 Các nghiên cứu về nấm lim xanh
Ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu ứng dụng của nấm lim xanh, chỉ có nghiên cứu
tách và nhân giống sinh khối nấm lim xanh phục vụ nhu cầu đời sống [20].
Trên thế giới có nhiều nghiên cứu đã được tiến hành về thành phần hóa học và cơng
dụng của nấm lim xanh. Trong đó, các hợp chất như Polysaccharides [21], Triteroense [22]
chiếm tỉ lệ lớn, ngoài ra cịn có các hợp chất như Germanium, vitamin, Ling Zhi-8 protein,
Adenosine và các hợp chất khác có tác dụng như chống oxi hóa, kháng viêm, chống bệnh
tiểu đường [23]. Nhiều hợp chất chiết xuất từ nấm lim xanh có hoạt tính sinh học tuyệt vời
như kháng khuẩn, giảm đau, … đáng kể nhất là khả năng chống ung thư.
1.2.5 Thành phần hóa học và cơng dụng của nấm lim xanh
Nhờ sự có mặt của các hoạt chất sinh học nên nấm lim xanh có vai trị dược lý rất lớn.
Nó được sử dụng như một dược liệu quý, chữa được nhiều bệnh. Qua nhiều nghiên cứu nấm
lim xanh chưa hơn 100 dược chất và các nguyên tố vi lượng q hiếm. Nấm lim xanh có
Polysaccharides có tác dụng khơi phục tế bào tiểu đảo tuyến tụy, do đó thúc đẩy quá trình

tiết insulin làm giảm đường huyết ở bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường [24], chống bệnh ung
thư [25] và hoạt tính của Polysaccharides chống mệt mỏi [21].
Trong thành phần nấm lim xanh có chứa Triterpenoid có tác dụng tiêu diệt và ức chế
tế bào ung thư [26]. Trong đó acid Ganoderic (dẫn xuất của Triterpenoid) có tác dụng như
một chất oxi hóa khử chống lão hóa trong cơ thể. Ổn định và cải thiện chức năng sinh lý của
từng tế bào và tăng cường tổng hợp DNA, RNA và protein [23].
Nhóm steroid trong nấm lim xanh có tác dụng chống viêm, giải độc gan, mật như:
viêm gan mãn tính, viêm gan cấp tính, xơ gan, gan nhiễm mỡ, … [26]


7
Các thành phần hóa học điển hình của nấm lim xanh:

Ganoderic Acid A

Adenosine

Polysaccharides
1.3 Kim loại bạc (Ag)
1.3.1 Giới thiệu về kim loại bạc
Kim loại bạc là một kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm IB, kí hiệu hóa học là Ag, có
nguồn gốc từ tiếng Latinh (Argentum), số hiệu nguyên tử bằng 47. Là một nguyên tố màu
trắng, mềm, dẫn điện. Khả năng dẫn điện và chịu nhiệt cao nhất trong tất cả các kim loại
[27].
Phân loại: Kim loại chuyển tiếp;
Nhóm, phân lớp: 11, d;
Chu kỳ: chu kỳ 5;
Cấu hình electron: [Kr]4d105s1.
Trong tự nhiên kim loại Bạc ở dạng nguyên chất như bạc tự do hay ở dạng hợp kim
với vàng và các kim loại khác, nó cịn có trong các khoáng vật như argenit và chloragyrit.

Hầu hết bạc được sản xuất là một sản phẩm phụ của điều chế đồng, vàng, chì và kẽm [27,28].
Một số tính chất vật lý của kim loại bạc được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.2. Thơng tin về các tính chất của bạc
Tính chất
Màu sắc

Ánh kim trắng bóng

Trạng thái vật chất

Chất rắn

Nhiệt độ nóng chảy

1234,93 K

Nhiệt độ sôi

2435 K

Mật độ

10,49 g.cm-3


8

Tính chất
Nhiệt lượng nóng chảy

11,28 K.J/mol

Nhiệt bay hơi

250,58 K.J/mol

Nhiệt dung riêng

25,35 J/mol.K

Nano bạc là một loại hạt nano kim loại, được cấu tạo bởi các hạt có kích thước nano,
kích thước từ 1 – 100 nm, kích thước thường khoảng 25 nm. Nano bạc thường ở dưới dạng
dung dịch keo với các chất bảo vệ, ưu tiên hàng đầu là polymer vì cấu trúc linh hoạt của
chúng với các nhóm chức thích hợp trên chuỗi polymer dài cho phép kết hơp và cố định các
hạt nano được tạo thành [29].
1.3.2 Khả năng xúc tác của nano bạc
Bạc có khả năng oxy hóa rất cao nên thường được sử dụng làm chất xúc tác cho nhiều
phản ứng: phản ứng oxi hóa CO [30], khử thuốc nhuộm [31], phản ứng oxy hóa khử styren,
4-nitrophenol [32], tổng hợp formandehit, oxy hóa chọn lọc amoni [33], phản ứng epoxi hóa
etylen [34]. Muối bạc (I) được sử dụng trong nhiều phản ứng cộng nucleophin và biến đổi
hữu cơ. Khả năng oxy hóa cao của ion bạc làm cho bạc, phức chất và phối tử trở thành xúc
tác quan trọng trong tổng hợp hóa học [35].
Nano bạc được làm xúc tác do có diện tích bề mặt riêng cao nên được dùng trong các
hệ thống phản ứng hóa học, hấp phụ và giải phóng thuốc ra khỏi cơ thể [36]. Hiệu quả xúc
tác cuả bạc chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt và các vị trí hoạt động bề mặt, phương
pháp tiền xử lý xúc tác, điều kiện phản ứng và kích thước của các hạt nano bạc [37]
1.3.3 Hoạt tính sinh học của nano bạc
Nhiều nghiên cứu đã nghiên cứu vật liệu nano bạc có tính kháng khuẩn cao. Khi ở
trạng thái phân tán kích thước nanomet thì khả năng kháng khuẩn được tăng lên gấp đôi.
Nano bạc tiêu diệt vi khuẩn ngay lập tức bằng cách ức chế hô hấp của vi khuẩn, do đó vi

khuẩn khơng có khả năng chống lại nano bạc. Các tế bào của con người ở dạng mơ do đó
khơng bị ảnh hưởng bởi q trình này [38].
Cơ chế khử trùng của nano bạc là các ion Ag+ vừa giải phóng khỏi bề mặt nano bạc sẽ
tương tác với màng tế bào vi khuẩn, đây là cấu trúc trong đó các protein được liên kết với
nhau bằng cấu trúc acid amin, tạo cho màng tế bào độ cứng. Các protein này được gọi là các
peptidoglycan, ức chế khả năng vận chuyển oxi trong tế bào, dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn
[39].
Các khả năng của nano bạc được nhiều cơng trình nghiên cứu có các chức năng như
sau:
Vơ hiệu hóa enzyme: Các enzyme do vi khuẩn tạo ra thường có cầu nối disunfit (S-S),
có vai trị tạo ra protein khi tế bào vi khuẩn phản ứng oxy hóa. Các hạt nano bạc liên kết với
các cầu nối và giải phóng ion bạc thơng qua tương tác và vơ hiệu hóa với các nhóm thiol
trên các enzyme quan trọng [40].


9
Phá vỡ thành tế bào: Nó rất hữu ích cho quá trình chết xuất lipid và carbonhydrate.
Các nano bạc tạo ra oxy hoạt động trong khơng khí hoặc nước, phá vỡ màng tế bào hoặc
thành tế bào của vi khuẩn bằng cách gây ra các phản ứng oxy hóa [41,42].
Ngăn cản sự sinh trưởng của vi khuẩn: Các hạt nano bạc bám vào bề mặt tế bào vi
khuẩn rồi xuyên qua màng tế bào, thay đổi tín hiệu trao đổi chất trong cơ thể vi khuẩn, ngăn
chặn sự phát triển của vi khuẩn [43].
1.3.4 Khả năng cảm biến sinh học
Phương pháp so màu và đo phổ hấp thụ này cho thấy độ chọn lọc và độ nhạy cao. Sự
thay đổi màu sắc của các hạt nano bạc khi chúng có kích thước khác nhau nên nano bạc được
làm cảm biến đo màu dựa trên hiệu ứng cộng hưởng plasmon. Các nano bạc được thử nghiệm
để phát hiện một số kim loại nặng trong nước. Sự hiện diện của các ion kim loại được theo
dõi bằng mắt thường và đo quang phổ do sự thay đổi màu sắc [44].
Cảm biến sinh học có độ nhạy rất cao dựa trên các điện cực biến đổi graphene – poly
(acid 3-aminobenzoic) các hạt nano bạc rỗng xốp để phát hiện ung thư tuyến tiền liệt [45].

Một nghiên cứu về cảm biến sinh học về glucose trắc quang mới dựa trên sự khử màu của
nano bạc [46]. Bên cạnh đó, các hạt nano bạc được coi như một đầu dò đa chức năng để đo
màu hydro peroxit (H2O2) và cholesterol [47]. Việc sử dụng cảm biến sinh học để phát hiện
sớm ung thư dựa vào kim loại phủ kháng thể và từ tính dựa trên các hạt nano [48]. Nên các
hạt nano đang được nghiên cứu và phát triển hơn về ứng dụng cảm biến sinh học để ứng
dụng vào các ngành như y tế, điện tử, …
1.3.5 Một số nghiên cứu về ứng dụng nano bạc
Năm 2018, tác giả Muhammad Ismail và cộng sự đã nghiên cứu về đề tài tổng hợp
xanh các hạt nano bạc ứng dụng để phát hiện Cr(VI) và amoniac trong nước bằng phương
pháp so màu. Kết quả cho thấy nano bạc có kích thước từ 18-26 nm (kích thước trung bình
khoảng 23±4 nm). Từ dịch chiết quả Durenta erecta (D. erecta) và bạc nitrat tại ra nano bạc
phát hiện Cr(VI) và amoniac gây đột biến và gây ung thư chỉ trong vài giây. SPR đặc trưng,
chi phí thấp, độ nhạy cao, đon giản, giới hạn pháp hiện thấp hơn đến 0.1 ppm rất hữu ích cho
việc phát hiện so màu [49].
Năm 2020, tác giả Ritu Painuli và cộng sự đã nghiên cứu về ứng dụng cảm biến đo
màu để xác định kim loại Al(III) trong nước bằng các hạt nano bạc được chức năng hóa
Aluminon. Kết quả cho thấy nano bạc có kích thước từ 12-25 nm và có khả năng nhận biết
được ion Al(III) trong nước thông qua sự thay đổi màu được quan sát bằng mắt thường và
sự giảm độ hấp thu quang khi đo trên máy UV-Vis [50].
Năm 2020, tác giả Ganesh Shimoga và cộng sự đã nghiên cứu về khả năng xúc tác
phân hủy p-nitrophenol của các hạt nano bạc được chiết xuất bằng hoa ban thân thiệt với
môi trường. Kết quả cho thấy các hạt nano bạc. Lợi ích và hiệu suất xúc tác được thể hiện
qua việc p-nitrophenol chuyển hóa thành p-aminophenol khi có mặt Natri Brorhydride trong
nước. Sự phân hủy này tuân theo động học bậc một với năng lượng hoạt hóa thấp hơn [51].
Cũng vào năm 2020, tác giả Đoàn Văn Đạt và các sinh viên của mình đã nghiên cứu
về ứng dụng kháng khuẩn của nano bạc được tạo ra từ cây đảng sâm bắc. Kết quả cho thấy
các hạt nano thể hiện hoạt tính chọn lọc của vi khuẩn, chống lại ba chủng vi khuẩn bao gồm


10

hai vi khuẩn Gram dương Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus và một vi khuẩn Gram
âm Escherichia coli. Trong khi đó, khơng có hoạt tính kháng khuẩn nào được phát hiện đối
với vi khuẩn Gram âm Salmonella enteritidis [52].
1.4 Kim loại vàng (Ag)
1.4.1 Giới thiệu về kim loại vàng
Kim loại vàng là kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm IB, kí hiệu hóa học Au của nó có
nguồn gốc từ hai chữ cái đầu tiên trong tiếng Latinh là aurum. Là kim loại chuyển tiếp, kim
loại có hóa trị 1 và 3, màu vàng chiếu sáng, mềm, dễ uốn và dễ dát mỏng. Vàng thụ động
không phản ứng với hầu hết các hóa chất nhưng lại phản ứng với nước cường toan (aqua
regia) để tạo thành acid chloroauric. Vàng tồn tại dưới dạng quặng hoặc các hạt trong đá và
trầm tích phù sa và là một kim loại đúc tiền [27] [28].
Phân loại: Kim loại chuyển tiếp;
Nhóm, phân lớp: 11, d;
Chu kỳ: chu kỳ 6
Cấu hình electron: [Xe]4f145d106s1;
Trạng thái oxi hóa của vàng gồm +1 (hợp chất auro), +3 (hợp chất auric). Khi thêm
bất kỳ kim loại nào khác vào làm chất khử, các ion vàng trong dung dịch bị khử và vàng kết
tủa thành kim loại. Kim loại vàng thêm vào bị oxi hóa và hịa tan, cho phép loại bỏ vàng ra
khỏi dung dịch và thu hồi dưới dạng kết tủa rắn [27] [28].
Bảng 1.3. Thơng tin tính chất kim loại vàng
Tính chất
Màu sắc

Ánh kim vàng

Khối lượng phân tử

196.97

Nhiệt độ nóng chảy

1064.18 (℃)

Nhiệt độ sơi

2856 (℃)

Mật độ

19.3 (g.cm-3 tại 0℃ và 101 kPa)

Nhiệt lượng nóng chảy

12.55 (kJ.mol-1)

Nhiệt bay hơi

324 (kJ.mol-1)

Nhiệt dung riêng

25.418 (J.mol-1.K-1)

1.4.2 Khả năng xúc tác của nano vàng
Ngày nay, vàng được sử dụng trong ngành điện tử dùng làm dây dẫn của các linh kiện
điện tử để tiếp xúc và dẫn điện ổn định [53]. Năm 1980, Haruta cùng nhóm tác giả đã phát
hiện rằng các hạt nano vàng có thể xúc tác q trình oxi hóa khí carbon monooxit CO, không