Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano ZnO sử dụng dịch chiết hương thảo.pdf

BỘ CƠNG THƯƠNG
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO ZnO SỬ
DỤNG DỊCH CHIẾT HƯƠNG THẢO

Mã số đề tài:

21/1HHSV03

Chủ nhiệm đề tài:

Lê Phan Tuấn Kiệt

Đơn vị thực hiện:

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

TP. HỒ CHÍ MINH, 2022

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 11 năm 2022


LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, nhóm chúng em xin được gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường

Đại học Công nghiệp Tp.HCM đã tạo điều kiện và cung cấp nguồn kinh phí để chúng
em có thể thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học này.
Chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Thầy PGS.TS Nguyễn
Văn Cường- Giáo viên hướng dẫn đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉnh sửa, giải
đáp thắc mắc cũng như khó khăn mà nhóm gặp phải trong q trình nghiên cứu và
hồn thành đề tài này.
Bên cạnh đó, nhóm chúng em cũng lời cảm ơn tới Khoa Cơng nghệ Hóa học đã
tạo điều kiện cơ sở vật chất cũng như máy móc và trang thiết bị để chúng em có thể
hồn thành để tài nghiên cứu này.
Tuy nhiên, với sự cố gắng và nỗ lực hết sức trong quá trình thực hiện đề tài này
nhưng khơng tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm nghiên cứu kính mong hội đồng khoa
học, các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài có những ý kiến đóng góp, giúp
đỡ để đề tài được hồn thiện hơn.
Cuối cùng, chúng em xin chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục cống
hiến hết mình cho sự nghiệp giáo dục.
Nhóm nghiên cứu
TP.HCM, tháng 11 năm 2022

1


PHẦN I. THƠNG TIN CHUNG
I. Thơng tin tổng qt
1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano ZnO sử dụng dịch chiết hương thảo
1.2. Mã số: 21/1HHSV03
1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài
TT

Họ và tên
(học hàm, học vị)

Đơn vị cơng tác

Vai trị thực hiện đề tài

1

Lê Phan Tuấn Kiệt

Khoa Cơng nghệ Hóa
học

Chủ nhiệm đề tài

2

Lê Thị Diễm

Khoa Cơng nghệ Hóa
học

Thành viên tham gia

1.4. Đơn vị chủ trì:
1.5. Thời gian thực hiện:
1.5.1. Theo hợp đồng: từ tháng 3 năm 2021 đến tháng 3 năm 2022
1.5.2. Gia hạn (nếu có): khơng có
1.5.3. Thực hiện thực tế: từ tháng 4 năm 2021 đến tháng 11 năm 2022
1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):
(Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện; Nguyên

nhân; Ý kiến của Cơ quan quản lý)
1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 10 triệu đồng.
II. Kết quả nghiên cứu
1. Đặt vấn đề
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Nano kẽm oxide là một trong số các hạt nano được sử dụng nhiều trong các lĩnh
vực bởi nhiều đặc tính nổi trội so với vật liệu thơng thường. Gần đây, với sự phát triển
của công nghệ nano, các hạt nano kẽm oxide (ZnO NPs) là một trong số các hạt nano
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Các hạt ZnO NPs có đặc tính hấp thụ và phản xạ
UV đặc biệt. Chúng đang được sữ dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm như sơn, vật liệu
phủ, sản phẩm chăm sóc y tế.
Hiện nay, tổng hợp vật liệu nano bằng phương pháp xanh được nghiên cứu rộng
rãi, đặc biệt là y tế vì hạn chế/ khơng sử dụng hóa chất hoặc dung mơi độc hại. Ngồi ra,
quy trình đơn giản cũng là một trong những ưu điểm của phương pháp này. Hương thảo
Rosmarinus officinalis L có mặt khắp nơi trên thế giới, ở Việt Nam hương thảo được
trồng nhiều ở miền Trung và miền Nam. Ngồi cơng dụng để trang trí, nấu ăn, ngăn
muỗi, thì tiềm năng ứng dụng trong y sinh của nó cũng rất được quan tâm nhờ vào hoạt
tính kháng khuẩn, chống dị ứng nhờ vào hương thảo có tính chất chống oxy hóa. Bên

2


cạnh đó, các hợp chất này cịn có tiềm năng như chất bảo vệ bề mặt trong quá trình tổng
hợp hạt nano kim loại.
Vì vậy, em đã chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano ZnO
sử dụng dịch chiết hương thảo”
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.2.1 Về mặt khoa học
Các kết quả của đề tài sẽ được ứng dụng hoặc mở ra định hướng tiếp theo trong
việc sử dụng các vật liệu kim loại trong các lĩnh vực yêu cầu cao về tính an tồn của

ngun liệu.
1.2.2 Về mặt thực tiễn
Việc tìm ra các chất hợp chất để ứng dụng vào y tế, dược phẩm, thực phẩm đang
được các cơ quan chức năng tại Việt Nam quan tâm hướng đến. Vì vậy, việc nghiên cứu
tổng hợp nano ZnO đa chức năng là cần thiết. Kết quả của nghiên cứu sẽ được ứng dụng
hoặc mở ra định hướng tiếp theo trong việc sử dụng vật liệu kim loại trong các lĩnh vực
yêu cầu cao về tính an tồn của ngun liệu.
2. Mục tiêu:
2.1 Mục tiêu tổng quát:
Chế tạo được nano kẽm oxit sử dụng dịch chiết hương thảo và khả năng ứng dụng
của nó trong một số lĩnh vực.
2.2 Mục tiêu cụ thể:
_ Tổng hợp nano ZnO sử dụng dịch chiết vừa thu được
_ Xác định cấu trúc vật liệu đã tổng hợp
_ Khảo sát khả năng ứng dụng của vật liệu trong một số lĩnh vực.
3. Phương pháp nghiên cứu:
3.1 Phương pháp tổng hợp vật liệu:
Phương pháp trao đổi ion
3.2 Phương pháp nghiên cứu cấu trúc vật liệu
-Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-Vis (Ultraviolet-Visible);
-Phương pháp tán xạ ánh sáng động Dynamic Light Scattering (DLS);
-Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray Powder Diffraction, XRD);
-Phương pháp hấp thu hồng ngoại (Fourrier-transform infrared spectroscopy) (FT-IR);
-Phương pháp phân tích nhiệt trong lượng – Thermal gravimetric analysis (TGA);
-Phương pháp xác định hình thái cấu trúc bên trong vật liệu bằng hiển vi điện tử truyền
qua độ phân giải cao - High-Resolution Transition Electron Microscopy (HR-TEM)
4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu:
Sau thời gian thực nghiệm, tổng hợp thành công nano ZnO NPs từ dịch chiết lá
hương thảo. Sau đó, thực hiện bằng các phương pháp phân tích hiện đại như UV-Vis,
XRD, FT-IR, DLS, HR-TEM, DLS để xác định cấu trúc. Ngồi ra, thơng qua việc ảnh

hưởng các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành ZnO NPs, đã lựa chọn được các thông số
tối ưu để tổng hợp vật liệu. Kết quả cho thấy thể tích, nồng độ dịch chiết; nồng độ muối
kẽm ảnh hưởng đến sự hình thành hạt, hình thái và kích thước hạt ZnO NPs.
3


Thành cơng thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn và hiệu lực kháng khuẩn của vật
liệu. Kết quả cho thấy ZnO NPs có khả năng kháng khuẩn trên vi khuẩn Gram âm là
S.aureus và B.cereus.
Chứng minh được rằng ZnO NPs có khả năng làm vật liệu xúc tác quang
5. Đánh giá các kết quả đã đạt được và kết luận
Các kết quả từ khảo sát hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây.
6. Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)
6.1 Tóm tắt kết quả (Tiếng Việt)
Nano kẽm oxide (ZnO) được coi là một trong những vật liệu hoạt tính sinh học rẻ
tiền và rất quan trọng vì nó là một trong số ít các kim loại/ oxide kim loại được FDA
(Cục quản lí thực phẩm và dược phẩm Hoa Kì) xếp vào danh sách oxide kim loại an
toàn với sức khỏe con người. Nano ZnO sử dụng rộng rãi trong phân phối thuốc, vật
liệu xúc tác quang, kháng khuẩn, hình ảnh sinh học, chống ung thư, chống viêm, chữa
lành vết thương và điều trị bệnh tiểu đường. Hiện nay, tổng hợp hạt nano kim loại bằng
phương pháp xanh ứng dụng được nhiều lĩnh vực trong cuộc sống như phân hủy chất
hữu cơ, y tế, v.v. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tổng hợp ZnO NPs sử dụng dịch chiết
hương thảo (Rosmarinus officinalis L). Các đặc tính của hạt ZnO NPs được phân tích
bằng các phương pháp hóa lí hiện đại như FT-IR, XRD, DLS, UV-Vis, TEM, v.v. Kết
quả nghiên cứu cho thấy, kích thước hạt của nano ZnO phụ thuộc vào nồng độ và thể
tích dịch chiết sử dụng. Kích thước hạt ZnO là 90-110 nm, nano ZnO có khả năng kháng
khuẩn được các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus và Bacillus subtilis. Kết quả
nghiên cứu này sẽ góp phần vào việc sử dụng hạt nano ZnO trong các vật liệu kháng
khuẩn.
Từ khóa: Hương thảo, Rosmarinus officinalis L, ZnO, ZnO NPs, kháng khuẩn.

6.2 Tóm tắt kết quả (Tiếng Anh)
Nano zinc oxide (ZnO) is considered as one of the cheapest and very important bioactive
materials because it is one of the few metal oxides approved by FDA (Food and Drug
Administration) are listed as safe metal oxides for human health. Nano ZnO is widely
used in drug delivery, photocatalyst materials, antibacterial, biological imaging,
anticancer, anti-inflammatory, wound healing and diabetes treatment. At present, metal
nanoparticle synthesis by green method is used in many areas of life such as
decomposition of organic matter, medicine, etc. In this study, we synthesized Zno NPs
using rosemary extract (Rosmarinus officinalis L). The crystals of Zno NPs were
analyzed using modern physicochemical methods such as FT-IR, XRD, DLS, UV-Vis,
TEM, etc. The results show that the particle size of ZnO nanoparticle depends on the
concentration and volume of the extract used. ZnO particle size is 90-110 nm, ZnO nano
has antibacterial ability against Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis strains. The
4


results of this study will contribute to the use of ZnO anodic particles in antibacterial
materials
Keywords: Rosemary, Rosmarinus officinalis L, ZnO, ZnO NPs, antibacterial.
III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo
3.1. Kết quả nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3)

TT
1
2

Tên sản phẩm
Hội nghị Khoa học
trẻ lần 3, 2021 IUH
Dự thi Eureka 2022

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu
kinh tế - kỹ thuật
Đăng ký

Đạt được

Bài báo

Đã hoàn thành

Bài dự thi Eureka cấp
trường và Tp.HCM

Đã hoàn thành

Ghi chú:
Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chỉ được chấp
nhận nếu có ghi nhận địa chỉ và cảm ơn trường ĐH Công Nghiệp Tp. HCM đã cấp kính
phí thực hiện nghiên cứu theo đúng quy định.
Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm trong phần phụ lục minh chứng ở cuối báo
cáo. (đối với ấn phẩm là sách, giáo trình cần có bản photo trang bìa, trang chính và trang
cuối kèm thông tin quyết định và số hiệu xuất bản)
3.2. Kết quả đào tạo
Thời gian
Tên đề tài
TT Họ và tên
thực hiện đề tài
Tên chuyên đề nếu là NCS
Đã bảo vệ

Tên luận văn nếu là Cao học
Nghiên cứu sinh
Học viên cao học
Sinh viên Đại học
Ghi chú:
- Kèm bản photo trang bìa chun đề nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận và
bằng/giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ nếu học viên đã bảo vệ thành công
luận án/ luận văn;( thể hiện tại phần cuối trong báo cáo khoa học)

IV. Tình hình sử dụng kinh phí

5


TT
A
1
2
3
4
5
6
7
8
B
1
2

Nội dung chi
Chi phí trực tiếp

Th khốn chun mơn
Ngun, nhiên vật liệu, cây con..
Thiết bị, dụng cụ
Cơng tác phí
Dịch vụ thuê ngoài
Hội nghị, hội thảo, thù lao nghiệm thu giữa kỳ
In ấn, Văn phịng phẩm
Chi phí khác
Chi phí gián tiếp
Quản lý phí
Chi phí điện, nước
Tổng số

Kinh phí
được duyệt
(triệu đồng)

Kinh phí
thực hiện
(triệu đồng)

4
5.5

4
5.5

0.5

0.5

10

10

Ghi
chú

V. Kiến nghị (về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài)
Trên cơ sở đã khảo sát, các hướng nghiên cứu mở rộng có thể thực hiện tiếp theo
là cải tiến hiệu quả kháng khuẩn của ZnO NPs, khảo sát thêm các tác nhân ảnh hưởng
đến khả năng kháng khuẩn: nhiệt độ, ánh sáng, pH.
VI. Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

TP. HCM, ngày tháng 11 năm 2022
Chủ nhiệm đề tài

Phòng QLKH&HTQT

Lê Phan Tuấn Kiệt
6

ĐƠN VỊ
Trưởng (đơn vị)
(Họ tên, chữ ký)


PHẦN II. BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
(báo cáo tổng kết sau khi nghiệm thu, đã bao gồm nội dung góp ý của hội đồng
nghiệm thu)

CHƯƠNG 1: TỒNG QUAN

1.1. Tổng quan về nano kẽm oxide (ZnO NPs)
1.1.1. Giới thiệu ZnO NPs và ứng dụng của ZnO NPs
Nano kẽm oxide (ZnO), nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể, là một trong số ít
các kim loại/ oxit kim loại được FDA (Cục quản lí thực phẩm và dược phẩm Hoa Kì) xếp
xếp vào danh sách oxide kim loại an toàn với sức khỏe con người [1], [2] vì nó có khả phân
hủy sinh học và độc tính thấp [3]. Ngồi ra, Zn2+ là ngun tố vi lượng cần thiết cho cơ thể.
Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã chứng minh được đặc tính kháng
khuẩn tuyệt vời của nano ZnO. Vì vậy, nó đã và đang được ứng dụng nhiều trong y sinh
như: phân tích hình ảnh (biomedical imaging), dẫn truyền thuốc (drug delivery), dẫn truyền
gen (gene delivery) và cảm biến sinh học (bioimaging) hoặc trong lĩnh vực mỹ phẩm, vải
sợi, xúc tác, v.v [3], [4], [5]. Mặc dù nano vàng (Au NPs) và nano bạc (Ag NPs) có hoạt
tính kháng khuẩn cao hơn nano ZnO nhưng chúng rất khó mở rộng ra quy mơ cơng nghiệp
do chi phí cao cũng như Ag NPs và Au NPs không phân hủy sinh học [1].
1.1.2. Cấu trúc của nano kẽm oxide
Cấu trúc của ZnO NPs phụ thuộc vào phương pháp và điều kiện tổng hợp. Nó có 2
dạng cấu trúc tinh thể chính, một là cấu trúc wurtzite lục giác (hexagonal wurtzite) và một là
cấu trúc zincblende lập phương (cubic zincblende) [6] trong đó cấu trúc wurtzite lục giác là
cấu trúc bền ở điều kiện thường. Hình 1.1 minh họa cho cấu trúc wurtzite lục giác của ZnO
NPs

7


Hình 1.1. Mơ phỏng cấu trúc tinh thể wurtzite lục giác (hexagonal wurtzite) của ZnO
NPs. Trong đó:hình cầu màu xám là các nguyên tử Oxi (Oxygen atom) và các hình cầu màu
đen là các nguyên tử kẽm (Zn atom) [6]
1.1.3. Phương pháp tổng hợp nano oxide kẽm

Vì hoạt tính sinh học của hạt nano phụ thuộc vào hóa học bề mặt, kích thước hạt,
hình thái hạt cũng như tương tác của hạt trong dung dịch. Có nhiều cách tổng hợp hạt nano
kẽm oxide đã và đang được phát triển nhưng nổi bật là phương pháp kết tủa hóa học,
phương pháp hóa cơ khơng dung mơi (solution-free mechanochemical method) và phương
pháp xanh.
Tổng hợp nano ZnO bằng phương pháp hóa học là xu hướng hiện nay, tuy nhiên sự
can thiệp của chất khử độc hại trong quy trình là hạn chế lớn. Hiện nay, phương pháp xanh
đang được hướng đến vì nó khơng sử dụng hóa chất hay dung mơi độc hại. Đồng thời chất
khử sử dụng được chiết xuất từ thiên nhiên, đảm bảo an toàn đối với người sử dụng. Ngồi
ra, quy trình tổng hợp đơn giản cũng là một trong những ưu điểm của phương pháp này.
1.1.4. Tổng hợp nano oxide kẽm bằng phương pháp xanh
Bên cạnh phương pháp hóa học, phương pháp xanh cũng đang được hướng đến trong
việc tạo ra hạt nano an toàn đối với người sử dụng. Bên cạnh đó, việc tổng hợp bằng
phương pháp xanh được kì vọng là phương pháp kinh tế hơn và tạo ra được hạt nano có khả
năng tương thích sinh học cao.
Phương pháp xanh gồm các phương pháp tổng hợp từ dịch chiết của cây, vi khuẩn,
nấm, rong…[2]. Trong số các phương pháp xanh đã nêu, thì việc tổng hợp nano ZnO từ
dịch chiết lá cây có quy trình đơn giản hơn. Hơn nữa, dịch chiết từ lá cây thường tiết ra các
hợp chất hóa sinh đóng vai trị khơng chỉ là chất khử mà cịn là chất ổn định bề mặt cho hạt
nano. Ưu điểm khác của phương pháp tổng hợp hạt nano từ dịch chiết lá cây là thời gian
8


phản ứng ngắn, thiết bị phản ứng đơn giản và tạo ra được hạt nano có độ tinh khiết cao [2].
Hàng loạt các nghiên cứu về phương pháp tổng hợp hạt nano ZnO đã được công bố gần đây.
Các loại cây được sử dụng thường có các tác nhân khử sinh học như polysaccharide,
polyphenolic, alkaloid, terpenoid, v.v. Như vậy, so với các phương pháp khác, phương pháp
xanh rõ ràng có ưu điểm vượt trội hơn với hàng loạt các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đề
xuất lựa chọn phương pháp xanh để tổng hợp hạt nano kẽm oxide.
1.1.5. Hoạt tính và cơ chế kháng khuẩn của ZnO

Mặc dù vẫn còn nhiều tranh cãi về cơ chế cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến tính
kháng khuẩn của nano ZnO, song một vài cơ chế đã được đề xuất
1.1.5.1. Sự hình thành các loại hóa chất phản ứng chứa oxy (ROS)
Đa số các nghiên cứu đề đồng ý rằng khả năng hình thành ROS như anion
surperoxide (O2), gốc hydroxyl tự do (·OH) và hydro peroxide (H2O2) là cơ chế kháng
khuẩn chính của ZnO NPs [7], [8]. Dưới tác động của ánh sáng, ZnO tạo ra các electron và
lỗ trống. Các electron và lỗ trống tương tác với nước trong môi trường tạo ra ·OH và H+.
Các phân tử Oxy sản sinh ra gốc peroxide anion phản ứng với H+ tạo ra HO2·. Sau đó, HO2·
này kết hợp với các electron tạo ra hydrogen peroxide (·HO2). Gốc tự do này kết hợp với H+
tạo thành H2O2. Sau đó các phân tử này đi qua thành tế bào phá vỡ cấu trúc của màng tế bào
làm chết vi khuẩn. Quá trình hình thành ROS được tóm tắt trong chuỗi phản ứng sau:
(1) ZnO + hv → e- + h+
(2) h+ + H2O → ·OH + H+
(3) e- + O2 → ·O2(4) ·O2 + H+ → HO2·
(5) HO2· + H+ + e- → H2O2
1.1.5.2. Sự giải phóng ion Zn2+
Cơ chế quan trọng thứ hai là ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn là sự giải phóng các ion
Zn2+ trong dung dịch chứa ZnO NPs và vi khuẩn. Khi các hạt nano ZnO tập trung tại bề mặt
của vi khuẩn nhờ vào tương tác tĩnh điện, chúng sẽ vượt qua lớp peptidoglycan đi vào tế bào
chất của vi khuẩn và giải phóng ra các ion Zn2+. Các ion này gây ra hiện tượng phân hủy
màng tế bào, phá hủy các protein của màng và gây ra sự mất ổn định gene, dẫn đến làm chết
tế bào vi khuẩn. Tuy nhiên, cơ chế này bị ảnh hưởng bởi 2 thơng số chính: (1) tính chất hóa
lý của hạt nano: độ xốp, nồng độ, kích thước hạt và hình thái hạt; (2) hóa tính của dung
dịch: pH, tia UV, thời gian phơi, và sự hiện diện của các nguyên tố khác

9


Hình 1.2. Mối tương quan giữa (a) các thơng số của ZnO NPs đến khả năng kháng khuẩn
và (b) cơ chế kháng khuẩn có thể có của ZnO NPs: tương tác tĩnh điện; sự di chuyển của

ZnO NPs vào trong tế bào vi khuẩn; sự giải phóng Zn2+ và sự hình thành ROS.
1.2. Tổng quan về lá hương thảo Rosmarinus officinalis L
1.2.1. Giới thiệu
Rosmarinus officinalis L, thường được gọi là hương thảo, có nguồn gốc ở khu vực
Địa Trung Hải. Hương thảo thuộc họ Lamiaceae, lá của chúng có chứa hương thơm và các
hợp chất polyphenolic: acid phenolic như acid rosmarinic (RA) và acid caffeic; diterpene
phenolic như acid ascarnosic (CA), Carnosol và triterpenoids như acid ursolic (UA). Do có
chứa polyphenol, tinh dầu hương thảo có tính chống oxy hóa [9] , tính kháng khuẩn [10], và
đặc tính chống dị ứng [11]. Thêm vào đó, tinh dầu hương thảo cịn chứa ⍺-pinene, một hợp
chất có tính kháng khuẩn đối với chủng Staphylococcus aureus. Năm 2000, hương thảo đã
được bình chọn là thảo dược của năm bởi Hiệp hội thảo mộc quốc tế (the International Herb
Association).
Ngồi ra, hương thảo cũng đóng góp rất lớn vào ngành công nghiệp sản xuất nước
hoa. Song, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu về hương thảo cũng như quy trình
trích ly tinh dầu ở Việt Nam.
Đối với nước ta, nguồn nguyên liệu hương thảo để thu tinh dầu khá dồi dào. Tại nước
ta, cây hương thảo trồng rất nhiều ở Đà Lạt- Lâm Đồng, nơi đây có khí hậu thích hợp cho
cây hương thảo phát triển với mục đích chủ yếu là thu tinh dầu và làm gia vị cho món ăn.
1.2.2. Thành phần hóa học
Các chất có hàm lượng cao nhất là α-Pinene (26,13%), Eucalyptol (hay 1,8-cineole)
(19,41%), cis-verbenone (17,34%). Kết quả nghiên cứu có sự khác biệt so với kết quả
nghiên cứu về thành phần tinh dầu hương thảo Tây Ban Nha theo nghiên cứu của Rascovis
10


và cộng sự (2014). Nguyên nhân của sự khác nhau này có thể do sự khác nhau về điều kiện
khí hậu, thổ nhưỡng hoặc điều kiện thực nghiệm nên thành phần tinh dầu khác nhau [12].
Ngồi ra, hương thảo cịn có chứa saponosid acid, các acid hữu cơ (citric, glycolic,
glyeeric) và hai heterosid là romaside và romarinoside; cịn có acid rosmarinic.

Hình 1. 3 Cơng thức phân tử các chất có trong Hương thảo Rosmarinus officinalis L
1.2.3. Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu hương thảo
Từ thời cổ đại, các loại thảo mộc và gia vị thơm đã được được thêm vào các loại thực
phẩm khác nhau để cải thiện hương vị và tính chất cảm quan. Ngồi ra, chúng có tiềm năng
lớn trong ngành công nghiệp dinh dưỡng mới nổi, bởi vì những nguyên liệu này thường
được coi là thực phẩm và thuốc cũng như được sử dụng trong các cách điều trị phòng và
chữa bệnh trên khắp thế giới.
Việc sử dụng chúng trong liệu pháp thực vật hầu hết liên quan đến các hoạt động
như tinh dầu, kháng khuẩn, tiêu co thắt, tiêu diệt, bảo vệ gan, kháng vi rút, chống ung thư,
v.v. Bên cạnh đó, nhiều loại tinh dầu và các hợp chất cô lập gần đây đã được chứng nhận là
chất chống oxy hóa tự nhiên và được đề xuất là chất thay thế tiềm năng để chống oxy hóa.
Vì vậy, nhiều cây thơm ngày nay là nguồn quan trọng nhất để chiết xuất các hợp chất với
hoạt động chống oxy hóa mạnh mẽ. Trong dân gian, mỹ phẩm, thực phẩm, … Hương thảo
(Rosmarinus officinalis L), được sử dụng rất rộng rãi.
Trong nghiên cứu này, hoạt động chống oxy hóa và tác dụng kháng khuẩn tinh dầu
của cây hương thảo chống lại một số mầm bệnh các chủng vi khuẩn và nấm được báo cáo.
1.3. Tổng quan về nấm và vi khuẩn thử nghiệm
1.3.1. Vi khuẩn Escherichia coli (E.coli)
1.3.1.1. Giới thiệu chung
Escherichia coli (viết tắt là E.coli), vi khuẩn Gram âm, được phát hiện bởi Theodor
Escherich vào năm 1885 trong quá trình điều trị và nghiên cứu bệnh tiêu chảy cho trẻ em.
Nó rất phổ biến trong mơi trường sống trên Trái Đất, thường kí sinh trong ruột già của
người và hầu hết các loài Thú đẳng nhiệt. [13]
11


1.3.1.2. Phân loại khoa học
Giới (regnum)

Vi khuẩn

Ngành (phylum)

Proteobacteria

Lớp (class)

Gammaproteobacteria

Bộ (ordo)

Enterobacteriales

Họ (familia)

Enterobacteriaceae

Chi (genus)

Escherichia

Lồi (species)

E. coli

1.3.1.3. Hình dạng
Kích thước E.coli từ 2-3m đến 0.5m. Nếu điều kiện sống khơng thuận lợi thì kích
thước của nó sẽ dài ra như sợi chỉ. Đa số chủng E.coli có lơng và có khả chuyển động
nhưng lại rất ít khi có vỏ. [14]

Hình 1. 4 Vi khuẩn E.coli
1.3.1.4. Tính chất sinh hóa [15]
E.coli lên men nhiều loại đường và sinh hơi: glucose, malnitol, lactose; không sinh
H2S, khơng có urease.
Cấu trúc kháng ngun:
•

Kháng ngun O: kháng ngun thân gồm 160 yếu tố

• Kháng nguyên K: kháng nguyên bề mặt. Có khoảng 100 yếu tố, được chia làm
3 loại A, B, L.
•

Kháng ngun H: kháng ngun lơng, gồm hơn 50 yếu tố

Sức đề kháng: nhạy cảm với thuốc sát khuẩn thông thường. Ở nhiệt độ 550C, vi khuẩn
chết sau 1 giờ; 600C trong 30 phút.
12


1.3.1.5. Nuôi cấy [15]
E.coli dễ dàng phát triển trong môi trường thơng thường. Một số có thể phát triển trên
mơi trường tổng hợp nghèo dinh dưỡng. Hiếu-kỵ khí tuỳ tiện. Nó có thể phát triển ở nhiệt
độ từ 5-400C. Nhiệt độ thích hợp là 370C.
Trong điều kiện thích hợp E.coli phát triển rất nhanh, thời gian thế hệ chỉ khoảng 2030 phút. Cấy vào môi trường lỏng (như canh thang) sau 3 đến 4 giờ môi trường đục nhẹ, sau
24 giờ làm đục đều, sau hai ngày có váng mỏng trên bề mặt mơi trường. Những ngày sau,
có thể thấy lắng cặn dưới đáy ống. E.coli không mọc trên canh thang selenit và trên mơi
trường SS.
Có thể dùng kính lúp để quan sát được khuẩn lạc sau khoảng 8-10 giờ trên thạch thơng
thường. Sau 24 giờ khuẩn lạc có kích thước khoảng 1.5mm. Hình thái khuẩn lạc điển hình

dạng S, nhưng cũng có thể gặp dạng R hoặc M. Tuỳ theo chất chỉ thị màu, E.coli có khuẩn
lạc màu vàng (như trên thạch lactose) hoặc màu đỏ (như trên thạch MacConkey) trên môi
trường phân lập.
1.3.1.6. Phân loại [14]
Dựa vào cấu trúc kháng nguyên, E.coli được chia thành các type huyết thanh. Với sự
tổ hợp của các yếu tố kháng nguyên O, K và H, sẽ có nhiều type huyết thanh khác nhau.
Mỗi type huyết thanh được ký hiệu bằng kháng nguyên O và E, ví dụ 086B7 (yếu tố kháng
nguyên O số 86, yếu tế kháng nguyên K số 7 Loại B).
Dựa vào vị trí gây bệnh, các E.coli có khả năng gây bệnh ở người được chia thành 3
nhóm: thứ nhất là nhóm gây bệnh đường ruột (IPEC-intestinal pathogenie E. coli) hay E.
coli gây tiêu chảy (DEC-Diarrheagenic E. coli), thứ hai là nhóm gây bệnh ngồi đường ruột
(ExPEC – extraintestinal pathogenic E. coli).
1.3.2. Vi khuẩn Bacillus cereus (B.cereus)
1.3.2.1. Giới thiệu chung
Năm 1955, lần đầu tiên có ca nhiễm độc thực phẩm chứa khuẩn Bacillus cereus.
B.cereus là vi khuẩn Gram dương, hình que, sinh bào tử, kỵ khí, có khả năng sinh nha bào.
Một số chủng vi khuẩn B.cereus gây ngộ độc thực phẩm, trong khi một số chủng lại có lợi
cho hệ vi sinh vật đường ruột của động vật.[16]
B.cereus có thể sống trong mọi mơi trường tự nhiên, tạo thành bào tử khi môi trường
sống khắc nghiệt và sau khi mơi trường thuận lợi nó sống lại và sinh trưởng bình thường.
Bào tử của nó có thể chống lại nhiệt, lạnh, bức xạ và tẩy khuẩn. [17]
B.cereus có khả năng làm tan máu cao. Về sinh sản, B.cereus có hình thức sinh sản là
nhân đơi: từ một tế bào mẹ sẽ hình thành hai tế bào con. Chúng chứa một nhiễm sắc thể trịn
có 5481 gen, lần lượt mã hóa tổng cộng 5234 protein. B.cereus được phát hiện lần đầu tiên
trong một ca nhiễm độc thực phẩm năm 1955. B.cereus là vi khuẩn Gram dương, hình que,
sinh bào tử, kỵ khí, có khả năng sinh nha bào. Một số chủng vi khuẩn B.cereus gây ngộ độc
13


thực phẩm, trong khi một số chủng lại có lợi cho hệ vi sinh vật đường ruột của động vật.

[17]
1.3.2.2. Phân loại khoa học
Giới (regnum)

Bacteria

Ngành (phylum)

Firmicutes

Lớp (class)

Bacilli

Bộ (ordo)

Bacillales

Họ (familia)

Bacillaceae

Chi (genus)

Bacillus

Loài (species)

B.cereus

Trong chi này, ngồi lồi Cereus, cịn có một số loài khác như: Bacillus coagulans,
Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, Bacillus natto, Paenibacillus larvae.
1.3.2.3. Hình dạng
Bacillus cereus là một loại vi khuẩn điển hình của nhóm trực khuẩn, với hình dạng
thanh đặc trưng với đầu vng. Kích thước trung bình của mỗi tế bào vi khuẩn là 1x3-4m
và chúng phân rã đều trên bề mặt của nó. B.cereus đứng riêng lẻ hoặc nhiều tế bào tạo thành
từng chùm, không tạo giáp mô, khơng có khả năng di động. [17]

Hình 1. 5 Vi khuẩn Bacillus cereus
1.3.2.4. Tính chất sinh hóa [17]
•

Lên men glucose trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khơng lên men mantose.

•

Khử nitrat thành nitrit
14


•

Phân giải Tyroxin

•

Mọc trên NB + 0.001% lyzozym

•

Catalase (+), Citrate (+)

1.3.2.5. Nuôi cấy [17]
- Là loại vi khuẩn dễ mọc, hiếu khí và kỵ khí tùy nghi
- Nhiệt độ thích hợp từ 5-500C, nhiệt tối ưu 35-400C
- pH 4.5-9.3, pH thích hợp 7-7.2
- Sau 24 giờ tạo khóm lớn, nhăn nheo trên môi trường NA hay TSA
- Tạo đường huyết rộng trên môi trường BA
- Trên môi trường MYP (Mannitol Egg Yolk Polymixin): khóm hồng, chung quanh
có vịng sáng.
- Trên mơi trường Mossel (thạch cereus selective agar): khóm hồng to, chung quanh
có vịng sáng.
- Trên mơi trường canh NB, TSB: đục tạo váng, sau cặn lợn cợn.
1.3.2.6. Phân loại
Phân loại của chúng khá phức tạp và đã được sửa đổi đáng kể trong những năm gần
đây. Giống này chứa khoảng 80 loài, những loài gây ngộ độc thực phẩm phổ biến như
Bacillus cereus.
1.3.3. Vi khuẩn Klebsialla pneumoniae
1.3.3.1. Giới thiệu chung
Klebsiella pneumoniae hay gọi là trực khuẩn Friedlander, là loại vi khuẩn rất phổ biến
trong thiên nhiên (nước, đất), nó ký sinh ở đường hô hấp trên cơ thể người. Klebsiella Gram
âm, là trực khuẩn kỵ khí, khơng chuyển động, thuộc nhóm coliforms. [16]
1.3.3.2. Phân loại khoa học
Giới (regnum)

Bacteria

Ngành (phylum)

Proteobacteria

Lớp (class)

Gamma Proteobacteria

Bộ (ordo)

Enterobacteriales

Họ (familia)

Enterobacteriaceae

Chi (genus)

Klebsiella

15


1.3.3.3. Hình dạng [18]
Klebsialla pneumoniae có hình trực khuẩn ngắn, sẫm màu ở hai cực, vi khuẩn này có
nhiều hình thể, có khi như cầu khuẩn, có khi lại hình dài, có vỏ, khơng chuyển động, khơng
sinh nha bào.
Kích thước ca Klebsiella pneumoniae khong 12 àm ì 0.50.8 àm. Cỏc tế bào có
thể được sắp xếp đơn lẻ, theo cặp, thành chuỗi và đơi khi theo nhóm.

Hình 1. 6 Khuẩn Klebsialla pneumoniae
1.3.3.4. Tính chất sinh hóa [19]
Các sinh vật được coi là được chia rộng rãi thành những sinh vật lên men đường

glucose và những chất lên men yếu hoặc khơng lên men glucose.
Cấu trúc kháng ngun:
•

Kháng ngun thân O: Có 5 type.

• Kháng ngun vỏ K: Bản chất là polysaccharide, mang tính chất đặc hiệu
type, có 72 type, trong đó type 1 và type 2 hay gặp nhất trong nhiễm khuẩn đường hô
hấp.
1.3.3.5. Nuôi cấy [18]
- Một số trực khuẩn gram âm có mặt khắp nơi trong mơi trường.
- Nhiều loại thường được coi là có độc lực thấp nhưng có thể là mầm bệnh cơ hội
trong những hồn cảnh nhất định.
- Một số bệnh nhiễm trùng có liên quan đến nguồn bệnh viện, đặc biệt là nguồn nước
không sạch, bề mặt môi trường không vô trùng, hoặc các dung dịch bị ô nhiễm.

16


1.3.3.6. Phân loại [19]
Lồi Klebsiella có nhiều type có khả năng gây bệnh cho người như: Klebsiella
pneumoniae, Klebsiella rhinoscleromatis, Klebsiella ozenae
1.3.4. Vi khuẩn Staphylococcus aureus (S.aureus) [20]
1.3.4.1. Giới thiệu chung
Staphylococcus aureus hay tụ cầu vàng là một loài tụ cầu khuẩn Gram dương, hiếu-kỵ
khí tùy nghi, là nguyên nhân phổ biến gây ra nhiễm trùng do vi khuẩn trong các loại tụ cầu.
Nó là một phần của hệ vi sinh vật sống được tìm thấy ở cả mũi và da.
Staphylococcus aureus phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có nhiều trong các thực phẩm
như: thịt, trứng, sữa... và trên da, tóc, lơng của người và động vật. S.aureus được xếp vào
nhóm vi khuẩn cơ hội, vì có mặt rộng rãi và thường xuyên trong mô và chờ đợi điều kiện

thuận lợi để xâm nhập.
1.3.4.2. Phân loại khoa học
Vực (domain)

Bacteria

Giới (regnum)

Eubacteria

Ngành (phylum)

Firmicutes

Lớp (class)

Bacilli

Bộ (ordo)

Bacillales

Họ (familia)

Staphylococcaceae

Chi (genus)

Staphylococcus

Lồi (species)

S. aureus

1.3.4.3. Hình dạng
Staphylococcaceae khơng chuyển động, khơng sinh nha bào, hình cầu, đường kính
0.8-1µm. Staphylococcaceae thành chùm do vi khuẩn phân chia thành nhiều chiều trong
khơng gian, trong bệnh phẩm vi khuẩn có thể đơn lẻ, theo cặp hoặc đám nhỏ.

Hình 1. 7 Khuẩn Staphylococcus aureus
17


1.3.4.4. Tính chất sinh hóa
Staphylococcus aureus có khả năng chịu nhiệt và sát trùng tương đối tốt hơn những vi
khuẩn khác, chịu độ khơ và có thể sống ở mơi trường nồng độ NaCl cao (9%), nhiều chủng
Staphylococcus aureus đề kháng với penicillin và các kháng sinh khác.
S.aureus có phản ứng DNase, Catalase (+) (chuyển hoá hydrogen peroxide thành nước
và oxy, phosphase (+), có thể lên men và tạo acid từ mannitol, trehalose, sucrose,
desoxyribonuclease-là enzyme phân giải DNA. Tất cả chủng S.aureus nhạy cảm với
novobiocine.
Cấu trúc kháng nguyên:
• Các tụ cầu có nhiều loại kháng nguyên: protein, polysaccharide, acid teichoic
ở vách tế bào.
• Vách tế bào chứa kháng nguyên polysaccharide, kháng nguyên protein A ở bề
mặt. Người ta có thể căn cứ vào các kháng nguyên trên để chia tụ cầu thành nhóm,
tuy nhiên phản ứng huyết thanh khơng có giá trị trong chẩn đốn vi khuẩn.
1.3.4.5. Ni cấy
- Phát triển tốt trên môi trường tổng hợp, đặc biệt là thạch máu hoặc huyết thanh.
Sinh β- hemolysis trong môi trường thạch máu.

- Phản ứng indol, NH3, thủy phân gelatine, đông huyết tương.
- Có hình trịn trơn bóng, đục mờ trên mơi trường thạch khuẩn lạc.
- Vịng nhãn mờ trong ống nghiệm ở bề mặt trên môi trường lỏng tế bào ở dạng cặn.
- Vi khuẩn phát triển dễ dàng trong mơi trường bình thường, chúng khơng phát triển
ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của S.aureus là 18-400C, pH = 7.2. Tuy nhiên vi
khuẩn phát triển tốt nhất ở 250C, hiếu khí hay kỵ khí tuỳ ý.
1.3.4.6. Phân loại
Một số khuẩn Staphylococcus aureus được tìm thấy khắp nơi và có thể phân lập từ
khơng khí, bụi, thực phẩm, thường trú ở vùng da và niêm mạc của người. Giống
Staphylococcus có hơn 20 lồi khác nhau, trong đó có 3 lồi tụ cầu có vai trị trong y học:
•

Staphylococcus aureus (S.aureus): Tụ cầu vàng được xem là tụ cầu gây bệnh.

•

Staphylococcus epidermidis: Tụ cầu da

•

Staphylococcus saprophyticus.

1.4 Tình hình nghiên cứu
1.4.1 Tình hình nghiên cứu quốc tế
Một số cơng trình nghiên cứu ứng dụng khả năng kháng khuẩn của nano ZnO trên
thế giới:
18


•

•
•

Antibacterial action of zinc oxide nanoparticles against foodborne pathogens
(2010) [21]
Antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles against toxigenic Bacillus
and Staphylococcus aureus isolated from some Egyptian food (2015) [22]
Antibacterial and wound healing properties of chitosan/poly(vinyl
alcohol)/zinc oxide (CS/PVA/ZnO) (2017) [23]

Ngồi ra, cũng có khơng ít nghiên cứu tổng hợp nano kẽm oxit bằng phương pháp
xanh cũng như các nghiên cứu để chứng minh nano ZnO khơng gây độc trên cơ thể người,
như:
•
•

Effective Antimicrobial Activity of Green ZnO Nano Particles of
Catharanthus roseus (2018) [24]
Cellular interactions of zinc oxide nanoparticles with human embryonic
kidney (HEK 293) cells (2017) [25]

Tuy nhiên nano ZnO sử dụng dịch chiết bằng hương thảo rất ít được biết đến.
Gunalan và cộng sự đã tiến hành so sánh khả năng kháng khuẩn của nano kẽm oxide được
tổng hợp bằng phương pháp hóa học và phương pháp sinh học (cụ thể là dịch chiết từ tỏi,
cây basil và cây hương thảo) Kết quả cho thấy dịch chiết từ thực vật khơng chỉ đóng vai trị
chất bảo vệ bề mặt trong q trình tổng hợp nano ZnO, mà các hợp chất trong dịch chiết cịn
giúp tăng tính kháng khuẩn của ZnO. Ngồi ra, kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa
cho thấy ZnO NPs tổng hợp bằng phương pháp sinh học cho kết quả cao hơn so với ZnO
NPs tổng hợp bằng phương pháp hóa học.
1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Trước đây, nghiên cứu về nano oxide kẽm chủ yếu tập trung vào khả năng xúc tác
cũng như khả năng xử lý kim loại nặng trong nước thải. Những năm gần đây, đã có nghiên
cứu tập trung vào việc tổng hợp nano oxit kẽm định hướng làm tác nhân kháng khuẩn trên
các vật liệu khác nhau:
•
•
•
•

Vật liệu Nano composite kẽm oxide/graphen kháng khuẩn E. Coli (2017)
Nghiên cứu mới về việc sử dụng kem chống nắng hạt nano oxit kẽm
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano kháng khuẩn trên cơ sở kết hợp ZnO và TiO2
hướng đến ứng dụng trên gạch men và PVC (2016-8/2018)
Ứng dụng nano ZnO trong mực in offset thạch bản kháng khuẩn (2014)

Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu trong nước nào tổng hợp nano kẽm oxit sử
dụng dịch chiết từ cây hương thảo. Vì vậy, nếu thành cơng, kết quả của quá trình nghiên
cứu này sẽ mở ra một hướng đi mới trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.

19


1.5 Phương pháp nghiên cứu cấu trúc vật liệu
1.5.1 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-Vis (Ultraviolet-Visible)
UV-Vis (Ultraviolet-Visible): phổ tử ngoại và khả kiến là phương pháp hấp thụ phân
tử trong vùng UV-Vis dựa trên việc đo cường độ dòng ánh sáng bị chất màu hấp thụ chọn
lọc nhằm để định tính, định lượng các chất có màu và dung dịch keo dựa vào bước sóng hấp
thụ cực đại (λmax), mật độ quang A và bề rộng hấp thụ tuân theo định luật Lamber Beer:
A = e.l.C
1.5.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X– X-ray Powder Diffraction (XRD)

Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) được thực hiện trên máy Shimadzu 6100 (Japan)
với hiệu thế gia tốc = 40 kV, cường độ dịng điện là 30 mA, góc qt từ 10 -80o, bước quét
2/phút được dùng phân tích cấu trúc vật liệu rắn tại khoa Cơng nghệ Hóa học, trường Đại
học Công nghiệp Tp.HCM
1.5.3 Phương pháp hấp thu hồng ngoại (Fourrier-transform infrared spectroscopy)
(FT-IR)
Các liên kết trong cấu trúc của vật liệu được xác định bằng phương pháp hồng ngoại
được thực hiện trên máy 55 EQUINOX Bruker (Đức) với tần số dao động 4000- 400 cm-1.
1.5.4 Phương pháp tán xạ ánh sáng động Dynamic Light Scattering (DLS)
Phương pháp tán xạ ánh sáng DLS được thực hiện trên máy Horiba SZ – 100, Nhật
Bản động được dùng để phân tích sơ bộ đường kính của vật liệu.
1.5.5 Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng – Thermal gravimetric analysis (TGA)
Xác định khối lượng của mẫu bị mất (hoặc nhận vào) trong quá trình chuyển pha như
một hàm của nhiệt độ, để xác định khối lượng mất đi của mẫu theo nhiệt độ. Được thực hiện
trên máy TGS/ DSC 3+ Mettler Toledo – Thụy Sĩ, điều kiện nhiệt độ phịng đến 800℃, áp
suất khí quyển, gia nhiệt 10℃/ phút cho mẫu, tại trường Đại học Sư phạm, TP. Hồ Chí
Minh.
1.5.6 Phương pháp xác định hình thái cấu trúc bên trong vật liệu bằng hiển vi điện tử
truyền qua độ phân giải cao - High-Resolution Transition Electron Microscopy (HRTEM)
HR-TEM cho phép xác định hình thái cấu trúc bên trong vật liệu nano với độ phân
giải có thể lên tới 0.1 mm. Vì vậy, phương pháp cho phép xác định chính xác hình dạng,
kích thước của các hạt nano. Được thực hiên trên máy JEM 2100, hãng sản xuất: JEOL,
Nhật Bản tại Viện dịch tễ Trung ương Hà Nội
1.5.7 Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến – UltraViolet Visible Diffuse
Reflectance Spectroscopy (UV-Vis-DRS)
Quang phổ phản xạ khuếch tán UV – Vis là một phương pháp phân tích cơ bản, được
sử dụng rộng rãi trong phân tích mẫu rắn để xác định năng lượng vùng cấm của vật liệu,
một đặc tính vơ cùng quan trọng của vật liệu bán dẫn rắn. Nó dựa trên sự phân tán bề mặt
20

của một phần nhỏ bức xạ UV-Vis. Chùm ánh sáng UV – Vis được định hướng với một góc
chiếu vào mẫu và kết quả là xảy ra các quá trình quang học giữa mẫu phân tích và ánh sáng
dẫn đến sự phản xạ ánh sáng trên bề mặt mẫu. Phản xạ khuếch tán là sự kết hợp của một số
hiện tượng quang học, chẳng hạn như phản xạ nhiều lần, tán xạ và khúc xạ, phân tán bức xạ.
Phản xạ khuếch tán, phụ thuộc vào các đặc tính hóa lý, màu sắc, bề mặt mẫu phân tích.
Sự khác biệt cơ bản giữa kỹ thuật này và quang phổ UV-Vis là: trong UV-Vis, người
ta đo sự thay đổi tương đối của độ truyền của ánh sáng khi nó đi qua một dung dịch; trong
khi UV-Vis DRS, người ta đo sự thay đổi tương đối của lượng ánh sáng phản xạ trên bề mặt
rắn

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1 Hóa chất, thiết bị, dụng cụ
2.1.1 Hóa chất
Bảng 2. 1: Danh sách các hóa chất cho thí nghiệm
STT

Hóa chất

Nguồn gốc

1

Zinc nitrate

Trung Quốc

2

Natri hydroxide

Trung Quốc

3

Ethanol

Trung Quốc

4

Nước cất 2 lần

Việt Nam

5

Vi khuẩn

Viện môi trường Đại học Công nghiệp
Thành phố Hồ Chí Minh

6

Hương thảo Rosmarinus officinalis L

Việt Nam

2.1.2 Thiết bị

Bảng 2. 2: Danh sách dụng cụ, thiết bị
STT

Dụng cụ, thiết bị

1

Cân phân tích

2

Máy khuấy từ gia nhiệt

21


của một phần nhỏ bức xạ UV-Vis. Chùm ánh sáng UV – Vis được định hướng với một góc
chiếu vào mẫu và kết quả là xảy ra các quá trình quang học giữa mẫu phân tích và ánh sáng
dẫn đến sự phản xạ ánh sáng trên bề mặt mẫu. Phản xạ khuếch tán là sự kết hợp của một số
hiện tượng quang học, chẳng hạn như phản xạ nhiều lần, tán xạ và khúc xạ, phân tán bức xạ.
Phản xạ khuếch tán, phụ thuộc vào các đặc tính hóa lý, màu sắc, bề mặt mẫu phân tích.
Sự khác biệt cơ bản giữa kỹ thuật này và quang phổ UV-Vis là: trong UV-Vis, người
ta đo sự thay đổi tương đối của độ truyền của ánh sáng khi nó đi qua một dung dịch; trong
khi UV-Vis DRS, người ta đo sự thay đổi tương đối của lượng ánh sáng phản xạ trên bề mặt
rắn

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1 Hóa chất, thiết bị, dụng cụ
2.1.1 Hóa chất

Bảng 2. 1: Danh sách các hóa chất cho thí nghiệm
STT

Hóa chất

Nguồn gốc

1

Zinc nitrate

Trung Quốc

2

Natri hydroxide

Trung Quốc

3

Ethanol

Trung Quốc

4

Nước cất 2 lần

Việt Nam

5

Vi khuẩn

Viện môi trường Đại học Công nghiệp
Thành phố Hồ Chí Minh

6

Hương thảo Rosmarinus officinalis L

Việt Nam

2.1.2 Thiết bị
Bảng 2. 2: Danh sách dụng cụ, thiết bị
STT

Dụng cụ, thiết bị

1

Cân phân tích

2

Máy khuấy từ gia nhiệt

21

3

Nhiệt kế

4

Lọc chân không

5

Tủ sấy

6

Máy ly tâm

7

Máy cô quay

8

Máy đo quang phổ UV-Vis

9

Máy nhiễu xạ tia X (XRD)

10

Máy đo kích thước hạt và điện thế zeta (DLS)

11

Máy đo quang phổ hồng ngoại (FT-IR)

12

Máy phân tích nhiệt (TGA)

22


2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp chiết xuất hương thảo Rosmarinus officinalis

Hương thảo

Ethanol

2 giờ, 100oC

Đun hoàn lưu

Lọc

4 giờ, 60 vịng/ phút,
80oC

Cơ quay

Dịch chiết

Hình 2. 1 Quy trình chiết xuất hương thảo
2.2.2 Tổng hợp ZnO NPs
Hạt nano kẽm oxide (ZnO NPs) được tổng hợp thơng qua q trình khử Zn2+ thành
Zn(OH)2 bằng dịch chiết hương thảo và nung ở nhiệt độ cao để chuyển hóa thành ZnO. Quy
trình tổng hợp được thể hiện trong sơ đồ bên dưới. Theo thống kê từ các nghiên cứu, nồng
độ muối kẽm, thể tích dịch chiết sử dụng cũng như nhiệt độ, thời gian phản ứng là các tác
nhân ảnh hưởng đến việc hình thành nano oxide kẽm. Dưới đây là các thông số và ma trận
thực nghiệm khảo sát.
23