Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu nano composite silica ag để xử lý nước phục vụ sinh hoạt

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM




LÊ THỊ PHƯỢNG



NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO
COMPOSITE: SILICA/Ag ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
PHỤC VỤ SINH HOẠT



LUẬN VĂN THẠC SĨ





HÀ NỘI, NĂM 2014

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



LÊ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO
COMPOSITE: SILICA/Ag ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
PHỤC VỤ SINH HOẠT



CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60.44.03.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HOÀI CHÂU
TS. PHAN THỊ THÚY


HÀ NỘI, NĂM 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong khóa luận là trung thực
và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác.
Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn đều chính xác, có xuất xứ rõ ràng.


Tác giả

Lê Thị Phượng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS
Nguyễn Hoài Châu – Viện trưởng Viện Công nghệ môi trường và TS. Phan
Thị Thúy – Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã hướng dẫn và tận tình giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn anh Đào Trọng Hiền, Trần Xuân Tin,
Nguyễn Đức Hưng cùng toàn thể các anh chị phòng Công nghệ thân môi
trường - Viện Công nghệ môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học Và Công
nghệ Việt Nam nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và ủng hộ
tôi trong thời gian tôi làm việc và làm luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn
giúp đỡ, động viên và chia sẻ với tôi những thuận lợi và khó khăn trong quá
trình tôi hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 9 năm 2014
Tác giả


Lê Thị Phượng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng v

Danh mục hình vi

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Nước uống và các phương pháp khử trùng nước uống 3

1.1.1 Nhu cầu nước ăn uống 3

1.1.2 Các vi sinh vật gây bệnh thường có ở trong nước 3

1.1.3 Vi khuẩn chỉ thị ô nhiễm vi sinh trong môi trường nước 5

1.1.4 Một số phương pháp khử trùng nước đang được sử dụng hiện nay 6

1.2 Phương pháp khử trùng nước bằng nano bạc 9

1.2.1 Đặc tính khử trùng của nano bạc 9

1.2.2 Cơ chế diệt khuẩn của ion bạc 10

1.2.3 Tác dụng của ion bạc lên cơ thể con người 13

1.2.4 Các ứng dụng của nano bạc trong chế tạo vật liệu xử lý nước 16

1.3 Phương pháp biến tính nano bạc lên silica 19

1.3.1 Chức năng hóa bề mặt silica rỗng 19

1.3.2 Tổng hợp nano bạc gắn trên silica rỗng được chức năng hóa (Ag-NPBs) 21

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.2 Phạm vi nghiên cứu 25

2.3 Nội dung nghiên cứu 25

2.4 Vật liệu nghiên cứu 25

2.4.1 Hóa chất 25

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

2.4.2 Môi trường, vi sinh vật 25

2.5 Phương pháp nghiên cứu 26

2.5.1 Phương pháp chế tạo vật liệu Silica/Ag rỗng 26

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu tính chất của vật liệu 27

2.5.3 Phương pháp đánh giá hiệu quả diệt khuẩn của vật liệu nano
composite 28

2.5.4 Phương pháp đánh giá tốc độ lọc tới khả năng diệt khuẩn của
thiết bị trong phòng thí nghiệm 31

2.5.6 Phương pháp xử lý số liệu 33

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Chế tạo vật liệu nano composite silica/Ag 34

3.1.1 Cấu trúc vật liệu silica 34

3.1.2 Chức năng hóa bề mặt silica bằng APTES 36

3.1.3 Gắn nano bạc lên amin – silica 38

3.2 Đánh giá khả năng diệt khuẩn của vật liệu nano composite 45

3.2.1 Đánh giá khả năng diệt vi khuẩn E.coli 45

3.2.2 Đánh giá khả năng diệt vi khuẩn Coliforms 46

3.3 Đánh giá hiệu quả của thiết bị lọc nước nano composit trong
phòng thí nghiệm 48

3.3.1 Cấu tạo thiết bị lọc nước quy mô hộ gia đình 48

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ lọc tới chất lượng nước đầu ra
của thiết bị 50

3.3.3 Đánh giá tính an toàn của thiết bị lọc 54

3.3.4 Đánh giá tuổi thọ của thiết bị lọc 54

3.3.5 Đánh giá hiệu quả kinh tế của thiết bị lọc 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

1 Kết luận 57

2 Kiến nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

DANH MỤC BẢNG



STT Tên bảng Trang

1.1 Tổng hợp ưu nhược điểm của các phương pháp khử trùng nước
ăn uống 8

2.1 Các mẫu khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng APTES 1% 26

2.2 Các mẫu khảo sát ảnh hưởng của nồng độ AgNO
3
27

2.3 Địa điểm lấy mẫu nước sông và hồ tại Hà Nội 32

2.4 Ký hiệu các mẫu nước 33

3.1 Phần trăm bạc tron vật liệu silica/Ag 41

3.2 Kết quả đánh giá khả năng diệt E.coli ATCC 25922 của vật liệu
silica/Ag 45

3.3 Kết quả đánh giá khả năng diệt Coliform ATCC 35029 của vật
liệu silica/Ag 47

3.4 Chất lượng nước sau lọc với các lưu lượng khác nhau của 5 địa
điểm sông, hồ tại Hà Nội 51

3.5 Kết quả xác định khả năng nano bạc giải phóng vào nước sau quá
trình lọc 54

3.6 Kết quả đánh giá tuổi thọ của vật liệu lọc 55

3.7 Tính toán giá tiền cho một thiết bị lọc nước quy mô hộ gia đình 56






Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

1.1 Quá trình tổng hợp nano bạc gắn lên silica rỗng được chức năng
hóa (Ag-NPBs) 24

2.1 Quy trình đánh giá khả năng diệt khuẩn của vật liệu Silica/Ag 30

3.1 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt BET của N
2
trên vật liệu silica
Trung Quốc 34

3.2 Đồ thị biểu diễn tọa độ BET của silica Trung Quốc hấp phụ N

2
35

3.3 Phổ hồng ngoại của mẫu APTES – 0,75 37

3.4 So sánh phổ hồng ngoại của mẫu APTES – 1 và APTES – 1,5 37

3.5 Quy trình chế tạo vật liệu silica/Ag 39

3.6 Vật liệu silica/Ag ở các nồng độ bạc khác nhau 40

3.7 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi của hàm lượng bạc trong vật liệu
silica/Ag 41

3.8 Phổ EDX của vật liệu silica/Ag – 0,05M 42

3.9 Phổ UV – VIS của vật liệu Silica/Ag – 0,04M 43

3.10 Phổ UV – VIS của vật liệu Silica/Ag – 0,05M 43

3.11 Ảnh TEM của vật liệu Silica/Ag 44

3.12 E.coli ATCC 25922 ở đầu ra sau các khoảng thời gian. 46

3.13 Hình ảnh Coliform ATCC 35029 ở đầu ra của cột lọc silica/Ag
qua các khoảng thời gian. 47

3.14 Bản vẽ bình lọc nước IET 49

3.15 Bình chứa nước sau lọc 50

3.16 Buồng lọc và cột lọc nước 50

3.17 Hình ảnh E.coli trước và sau keo tụ của mẫu nước sông Hồng 53

3.18 Hình ảnh E.coli sau xử lý ở các lưu lượng của mẫu nước sông
Hồng 53


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT


Ký hiệu Tên đầy đủ

ATTC - American Type Culture Collection
APTES - 3-Aminopropyltriethoxysilane
BET - Phương pháp Brunauer-Emmett-Teller
CSF - Ceramic silver-impregnated filter
CFU - Colony forming unit
EPA - Environmental Protection Agency
MPN - Maximum probability number
QCVN - Quy chuẩn Việt Nam
SEM - Scanning Electron Microscope
UV - Ultraviolet
UV-VIS - Ultraviolet spectrum – visible
XRD - X-ray diffraction
WHO - World Health Organization

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Đã từ lâu, nước uống an toàn luôn thu hút sự quan tâm của cộng đồng,
đặc biệt, nước sạch trở nên rất quý giá đối với người dân vùng thấp trũng vào
mùa lũ lụt. Trong bối cảnh của biến đổi khí hậu và nước biển dâng toàn cầu,
Việt Nam là một trong những nước ở Châu Á bị chịu ảnh hưởng nặng nề nhất
của thiên tai lũ lụt và bệnh dịch. Nước uống an toàn và hợp vệ sinh là nhu cầu
bức thiết, có tầm quan trọng lớn đối với sức khỏe con người, đặc biệt là trẻ em.
Theo thống kê của Tổ chức y tế thế giới (WHO), có đến 80% bệnh tật của con
người liên quan tới nước và môi trường sống mất vệ sinh. Hàng năm 1,8 triệu
trẻ em trên thế giới tử vong vì thiếu nước sạch và điều kiện vệ sinh không đảm
bảo. Tại Việt Nam, theo báo cáo của WHO, mỗi năm có khoảng 20.000 người
chết có liên quan tới việc dùng nước bị ô nhiễm; khoảng 1.100 trẻ em dưới 5
tuổi tử vong vì bị tiêu chảy, trong khi đó 44% trẻ em bị nhiễm giun tóc, giun
móc, giun kim….Ô nhiễm nguồn nước và môi trường sống đã và đang là một
mối nguy hại lớn gây bệnh dịch cho người dân vùng lũ (WHO, 2006).
Ngày nay, người ta thường sử dụng các phương pháp khử trùng nước
uống như phương pháp sử dụng Cloramin B, ozon, RO hay cổ điển là phương
pháp nhiệt (đun sôi). Tuy nhiên các phương pháp này vẫn chưa mang lại hiệu
quả và bộc lộ nhiều mặt hạn chế như tạo các hợp chất cơ clo, gây tồn dư hóa
chất, đắt tiền, có phương pháp thì phải sử dụng điện trong khi nhất là trong

điều kiện vùng sau lũ thiếu điện và cơ sở hạ tầng.
Trong những năm gần đây, việc lựa chọn các hóa chất, vật liệu khử
trùng nước thân thiện với môi trường, đặc biệt là không ảnh hưởng tới sức
khỏe con người được rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới quan tâm
nghiên cứu. Các nhà khoa học đã nhận ra rằng nguyên tố bạc là chất sát trùng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

tự nhiên mạnh nhất và ít độc nhất có trên trái đất. Với kích thước nano, bạc
thể hiện nhiều tính năng khử trùng ưu việt hơn so với các tác nhân khử trùng
khác, do đó ngày càng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng. Tuy nhiên
công nghệ chế tạo nano bạc cấy lên vật liệu mang nhằm mục đích khử trùng
nước vẫn chưa mang lại kết quả cao.
Vật liệu nano composite silica/Ag đã được nghiên cứu và thử nghiệm
trong xử lý nước ở trên thế giới. Phương pháp này không chỉ mang lại hiệu
quả xử lý cao mà giá thành rẻ, dễ kiếm, phương pháp tổng hợp tương đối đơn
giản và không đòi hỏi thiết bị công nghệ đắt tiền. Vì vậy phát triển công nghệ
chế tạo và ứng dụng vật liệu này trong điều kiện ở Việt Nam sẽ mang lại lợi
ích thực tiễn đồng thời là bước phát triển mới trong nghiên cứu vật liệu nano
để xử lý môi trường. Do vậy chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề
tài:“Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu nano composite: silica/Ag để
xử lý nước phục vụ sinh hoạt’’.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, chế tạo được vật liệu nano composite: silica/Ag có khả
năng diệt khuẩn để ứng dụng trong lọc nước phục vụ sinh hoạt phù hợp với
điều kiện của Việt Nam.
3. Yêu cầu nghiên cứu
- Chế tạo được vật liệu nano composite: silica/Ag
- Đánh giá khả năng diệt khuẩn của vật liệu nano composite: silica/Ag
- Đánh giá hiệu quả thiết bị lọc nước nano composite: silica/Ag trong

phòng thí nghiệm




Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Nước uống và các phương pháp khử trùng nước uống
1.1.1. Nhu cầu nước ăn uống
Thành phần chủ yếu cấu thành cơ thể con người chính là nước. Nước
chiếm đến 2/3 khối lượng cơ thể và phân bố rộng khắp các cơ quan và các
mô. Nếu cơ thể chỉ cần mất hơn 10% nước là đã nguy hiểm đến tính mạng và
mất nước từ 20 – 22% sẽ dẫn đến tử vong (WHO, 2006). Tuy nhiên sử dụng
nước không đảm bảo yêu cầu vệ sinh cũng lại là nguyên nhân dẫn đến bệnh
tật cho cơ thể con người. Theo công bố của Tổ chức Y tế Thế giới
(WHO/UNICEF) năm 2000 có khoảng 2,2 tỷ người trên hành tinh không
được tiếp cận nguồn nước sạch, và việc sử dụng nguồn nước không đạt tiêu
chuẩn vệ sinh hiện vẫn là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến 2,2
triệu người tử vong hàng năm do các bệnh tiêu chảy gây ra, trong đó chủ yếu
là trẻ em thuộc các nước đang phát triển (WHO, 2003).
Tại Việt Nam, trong vài năm gần đây liên tục xuất hiện nhiều bệnh dịch
nguy hiểm đe doạ tính mạng của nhiều người như dịch tả, dịch chân tay
miệng, dịch tiêu chảy, dịch cúm…. Một trong những nguyên nhân của các
dịch bệnh này cũng chính là sự nhiễm khuẩn các nguồn nước sinh hoạt. Theo
thống kê của Bộ Y tế năm 2010 cứ 10 bệnh thì 8 có liên quan đến nguồn
nước, nhất là các bệnh truyền nhiễm. Số người mắc các bệnh liên quan đến

nguồn nước chiếm tới 50% tổng số bệnh nhân nội trú ở nước ta (Thống kê của
Bộ Y tế, 2010).
1.1.2. Các vi sinh vật gây bệnh thường có ở trong nước
Tác nhân gây bệnh cho người và động vật qua đường nước thường là
các vi sinh vật gây bệnh đường ruột. Đặc điểm của các vi sinh vật gây bệnh là
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

sống ký sinh với tế bào vật chủ, phá vỡ tế bào chủ hoặc tiết ra các chất độc tố
làm chết vật chủ. Các vi sinh vật gây bệnh cho người và động vật gồm có vi
khuẩn, các loài nấm, virus, động vật nguyên sinh và giun sán…trong đó chủ
yếu là vi khuẩn và virus.
Những vi khuẩn gây bệnh hay gặp trong nước là:
- Salmonella typhi và các loại Salmonella khác: gây bệnh thương hàn ở
người, chúng rất phổ biến trong thiên nhiên, tồn tại trong động vật có sừng,
chó, mèo, chim, chuột và cả cá. Vi khuẩn này theo phân súc vật vào nước và
xâm nhập vào người qua đường ăn uống. Chúng có thể sống trong nước thải
tới 40 ngày (Maria Csuros, 1999)
- Shigella: gây bệnh lỵ trực khuẩn ở người, chúng theo phân vào nước,
cùng với thực phẩm và nước uống nhiễm vào cơ thể người qua đường ăn
uống. Shigella sống ở nước tới hàng tháng: ở nước cấp thành phố một tháng,
nước sông ba tháng, nước thải khoảng một tuần (Mara,1974).
- Vibrio cholerae: là tác nhân điển hình của sự truyền nhiễm nhanh qua
nước, gây bệnh tả với tỉ lệ tử vong khá cao. Chúng sống trong nước khá lâu: ở
nước cấp thành phố là 1 tháng, ở nước sông 3 tháng và trong nước thải tới 7
tháng (Maria Csuros, 1999).
- Proteus morganni: gây bệnh tiêu chảy và xuất huyết ruột, nhất là ở
trẻ em vào mùa hè.
- Pseudomonas aeruginosa (trực khuẩn mủ xanh): là vi khuẩn gây bệnh
cơ hội nên trong những điều kiện nhất định chúng có thể xâm nhập vào cơ thể

và gây bệnh. Trực khuẩn mủ xanh thường gây nhiễm khuẩn có mủ ở các vết
thương, vết mổ, vết bỏng, gây nhiễm khuẩn tiết niệu, nhiễm khuẩn đường hô
hấp dưới, nhiễm khuẩn huyết, gây viêm tai, viêm đường tiết niệu, viêm màng
não (Mara,1974)
- Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng): thường gây ra nhiều chứng bệnh
ngoài da, ngộ độc thực phẩm, gây nhiều bệnh ở đường hô hấp trên, mắt hoặc tai
(Marek Jasiorski, et, 2009).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

- E.coli có tên đầy đủ là Escherichia coli được Buchner tìm ra năm
1885 và được Escherich nghiên cứu đầy đủ năm 1886. E.coli có mặt rất nhiều
trong phân người và động vật. Trong phân tươi, mật độ của chúng có thể đến
10
9
/g. Chúng được tìm thấy trong nước cống rãnh, trong các công đoạn xử lý
và trong tất cả các nguồn nước và đất vừa mới bị nhiễm phân từ người, động
vật hoặc do sản xuất nông nghiệp. Như vậy sự có mặt của E.Coli ở môi
trường bên ngoài chứng tỏ môi trường đó có khả năng ô nhiễm từ phân
(Marek Jasiorski, et, 2009).
- Coliforms được xem như một vi sinh vật chỉ thị sinh học thích hợp đối
với chất lượng nước uống, chúng được sử dụng rộng rãi vì dễ phát hiện và
định lượng. Coliforms bao gồm những vi khuẩn hình gậy, gram âm có khả
năng phát triển trong môi trường có muối hoặc các chất hoạt tính bề mặt khác
có tính chất ức chế tương tự, có khả năng lên men đường lactose kèm theo
sinh hơi, axit và aldehyde trong vòng 24-48 giờ. Loại vi khuẩn này không
sinh bào tử, có phản ứng oxidase âm tính và thể hiện hoạt tính của B-
galactosidase (Bùi Trọng Chiến, 2008).
1.1.3. Vi khuẩn chỉ thị ô nhiễm vi sinh trong môi trường nước
Vì số lượng các loài vi sinh vật trong môi trường nước rất nhiều do đó

để phát hiện hết tất cả các loài sẽ rất phức tạp và mất nhiều thời gian. Vì vậy
người ta thường sử dụng các vi sinh vật chỉ thị để đánh giá mức độ ô nhiễm.
Những yêu cầu đối với việc lựa chọn chỉ thị vi sinh là:
• Vi sinh vật này phải có mặt trong đường tiêu hóa của người khỏe mạnh.
• Vi sinh vật có mặt khi vi khuẩn gây bệnh đường tiêu hóa có mặt.
• Phải có số lượng lớn hơn nhiều vi khuẩn gây bệnh cùng nguồn nước
• Tồn tại lâu hơn so với vi khuẩn gây bệnh khi ra ngoài đường tiêu hóa.
• Chúng có sức đề kháng với môi trường tự nhiên và đòi hỏi quá trình
xử lý cao hơn nhiều so với vi khuẩn gây bệnh.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

• Cần phải dễ dàng phát hiện chúng.
• Không phải là vi khuẩn gây bệnh. (Maria Csuros, 1999)
Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) hiện nay chưa có chỉ thị vi sinh lý
tưởng, nhưng nhóm Coliforms là nhóm vi khuẩn có thể thỏa mãn yêu cầu là
một chỉ thị vi sinh ở mức độ cao nhất trong số những vi khuẩn được biết. Để
xác định Coliiforms người ta dựa vào phát hiện chứ không dựa vào phân lập
vi khuẩn. Tuy rằng không phải lúc nào Coliforms cũng liên quan hoặc trực
tiếp đến sự hiện diện của ô nhiễm phân hay vi khuẩn gây bệnh trong nước
uống, chúng vẫn tiếp tục được sử dụng để theo dõi chất lượng vi sinh của
nước máy sau khi xử lý (WHO, 2006).
Tại Hội nghị Vi sinh vật Y học quốc tế lần thứ 19, Tổ chức Y tế thế
giới cũng đã chọn E.coli làm vi khuẩn chỉ thị cho môi trường có khả năng ô
nhiễm do phân. E.coli sống ở trong ruột già và có mặt rất nhiều trong phân
người và động vật. Như vậy sự có mặt của E.coli ở môi trường bên ngoài
chứng tỏ môi trường đó có khả năng ô nhiễm từ phân.
Tại Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN
01:2009/BYT do Cục Y tế dự phòng và Môi trường biên soạn và được Bộ
trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 04/2009/TT – BYT ngày 17 tháng

6 năm 2009 quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước dùng
để ăn uống cũng sử dụng hai thông số vi khuẩn chỉ thị đó là Coliforms tổng số
và E.coli hoặc Coliforms chịu nhiệt. Theo quy chuẩn này nước ăn uống phải
đảm bảo không có Coliforms tổng số và E.coli hoặc Coliforms chịu nhiệt
trong 100 ml nước.
1.1.4. Một số phương pháp khử trùng nước đang được sử dụng hiện nay
Khử trùng là khâu đặc biệt quan trọng trong xử lý nước ăn uống. Khử
trùng nước là quá trình làm sạch nước về mặt sinh học, loại bỏ hoặc tiêu diệt
các loại vi khuẩn trong đó có các loại vi khuẩn gây bệnh ra khỏi nước.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

• Các phương pháp khử trùng nước thông thường
Có rất nhiều kỹ thuật đã được sử dụng để xử lý nước trên cơ sở các tác
nhân hóa học và vật lý như clo và các dẫn xuất của nó, bức xạ UV, bức xạ
siêu âm tần số thấp, thẩm thấu ngược, đun sôi, chưng cất, keo tụ lắng tủa, các
màng lọc cacbon hoạt tính, gốm, trao đổi ion, ozon hóa…
Ở nước ta, để khử trùng nước uống người ta thường sử dụng 3 tác nhân
chính là các dẫn xuất của clo, ozon hay khử trùng bằng tia cực tím. Trong
những phương pháp này, các hợp chất của clo được sử dụng nhiều nhất nhờ
ưu điểm là khả năng khử trùng mạnh và chi phí không cao. Mỗi phương pháp
khử trùng được sử dụng đều có những ưu và nhược điểm nhất định.
• Khử trùng nước bằng nano bạc
Ngày nay nguyên tố bạc được thừa nhận là chất sát trùng tự nhiên mạnh
nhất và ít độc nhất có mặt trên trái đất. Với kích thước nano, bạc thể hiện
nhiều tính năng khử trùng ưu việt hơn so với các tác nhân khử trùng khác, do
đó ngày càng được quan tâm nghiên cứu ứng dụng. Việc sử dụng nano bạc để
cải biến các vật liệu truyền thống như chế tạo lớp phủ nano composite trên cơ
sở polyme/nano Ag bám dính tốt trên bề mặt các vật liệu trơ (như gạch men,
kim loại, nhựa ), sản xuất băng gạc khử trùng dùng trong y tế, vải vóc, quần

áo phủ nano bạc, đồng thời đảm bảo tính năng bền nước, bền môi trường và
diệt vi khuẩn, thực sự là một thành tựu đáng kể của công nghệ nano trong lĩnh
vực khử trùng. Các sản phẩm nano bạc ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong các cơ sở y tế, trường học, bệnh viện, trại lính và các địa điểm công
cộng khác, nơi thường có nguy cơ lây lan bệnh cao.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

Bảng 1.1. Tổng hợp ưu nhược điểm của các phương pháp
khử trùng nước ăn uống
TT

Tác nhân
khử trùng
Ưu điểm Nhược điểm
1
Các dẫn
xuất của clo

Chi phí thấp, hiệu qủa khử
trùng cao, vận hành đơn
giản, không cần dùng điện
Tạo thành hợp chất cơ clo có
hại cho sức khoẻ, làm cho
nước có mùi khó chịu, nguy
hiểm cho người vận hành
2
Phương
pháp nhiệt
Đơn giản, phổ thông và dễ

sử dụng
Tiêu hao năng lượng lớn,
không diệt được các vi sinh vật
chịu nhiệt
3 Tia cực tím
Hiệu qủa khử trùng cao, an
toàn cho sức khoẻ con người

Phụ thuộc vào thiết bị, không
thể áp dụng cho những nơi
không thể dùng điện
4 Ozon
Hiệu qủa khử trùng cao, an
toàn cho sức khoẻ con người

Phụ thuộc vào thiết bị tạo
ozôn, không thể áp dụng cho
những nơi không thể dùng điện

5 RO
Hiệu quả khử trùng cao, lọc
được cả vi vi sinh vật và kim
loại nặng.
Loại bỏ hoàn toàn khoáng
chất có trong nước. Công
nghệ lọc RO yêu cầu phải sử
dụng điện và giá thành cao
6 Nano bạc
Hiệu qủa khử trùng cao.
Không tạo hợp chất cơ clo có

hại cho sức khỏe. Không có
mùi khó chịu.
Không cần dùng điện. Vận
hành đơn giản. Lượng dùng
nhỏ do đó an toàn và tiết
kiệm.
Chưa có bằng chứng chứng tỏ
nano bạc gây ảnh hưởng xấu
đối với sức khỏe cộng đồng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

Nghiên cứu chế tạo nano bạc ứng dụng trong lĩnh vực khử trùng nước
uống sẽ mở ra một hướng mới trong công nghệ xử lý nước nhằm thay thế các
tác nhân khử trùng truyền thống bằng một tác nhân khử trùng an toàn và hiệu
quả hơn. Ngoài ra sử dụng nano bạc để chế tạo những vật liệu khử trùng nước
dưới dạng cột lọc khử trùng hay nến lọc nước sẽ cho phép người dùng không
cần đun nước hay dùng những thiết bị phức tạp mà vẫn tạo được cho mình
nước sạch để uống, sản phẩm này rất hữu ích cho những vùng lũ lụt, vùng sâu
vùng xa, nơi khan hiếm nước sạch.
1.2. Phương pháp khử trùng nước bằng nano bạc
1.2.1. Đặc tính khử trùng của nano bạc
Nano bạc được các đặc biệt quan tâm ứng dụng trong khử trùng chủ yếu
là do các hạt nano bạc có năng lượng bề mặt rất lớn nên khi tiếp xúc với môi
trường nước chúng trở thành như một “kho chứa” để giải phóng từ từ các ion
bạc vào dung dịch, nhờ vậy lượng bạc “trong kho” không bị các thành phần
trong dung dịch vô hiệu hóa nhanh, có thể nói các hạt nano bạc làm duy trì
đặc tính diệt vi sinh vật của ion bạc. Khả năng ứng dụng nano bạc trong việc
khử trùng đã dẫn đến việc xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế

diệt vi sinh vật của ion bạc trong những năm gần đây như trường hợp đối với
muối bạc. Khi được thêm vào băng gạc, kem bôi, bình xịt, vải…. nano bạc thể
hiện chức năng của tác nhân chống viêm nhiễm và có tác dụng diệt khuẩn phổ
rộng bằng cách phá hủy chức năng của màng tế bào vi sinh vật và hoạt tính
của các men (A.B.G. Lansdown, 2006).
Bạc là một nguyên tố có tính kháng khuẩn tự nhiên, có phổ rộng tiêu diệt
các loài vi sinh vật gây bệnh, đồng thời là một chất thân môi trường, bởi vì
không gây hiệu ứng độc hại đối với cơ thể con người và động vật nếu được sử
dụng với liều lượng vừa đủ cho việc khử trùng. Hiện nay tồn tại một số quan
điểm giải thích cơ chế diệt khuẩn của bạc được nhiều người ủng hộ, chủ yếu
dựa trên sự tương tác tĩnh điện giữa ion bạc mang điện tích dương và bề mặt
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

tế bào vi khuẩn mang điện tích âm và trên sự vô hiệu hóa nhóm thiol trong
men vận chuyển oxy, hoặc trên sự tương tác của ion bạc với DNA dẫn đến sự
đime hóa pyridin và cản trở quá trình sao chép DNA của tế bào vi khuẩn
(Liau S. Y. et al, 1997 and Feng Q. L.et al,2000).
Các nhà khoa học thuộc hãng Inovation Hàn Quốc cho rằng bạc tác dụng
lên màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn. Màng này là một cấu trúc gồm các
glycoprotein được liên kết với nhau bằng cầu nối axit amin để tạo độ cứng
cho màng. Các ion bạc tương tác với các nhóm peptidoglican và ức chế khả
năng vận chuyển oxy của chúng vào bên trong tế bào, dẫn đến vi khuẩn bị tê
liệt. Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoạt động
của vi khuẩn có thể lại được phục hồi. Các tế bào động vật cấp cao có lớp
màng bảo vệ hoàn toàn khác so với tế bào vi sinh vật. Chúng có hai lớp
lipoprotein giàu liên kết đôi có khả năng cho điện tử do đó không cho phép
các ion bạc xâm nhập, vì vậy chúng không bị tổn thương khi tiếp xúc với các
ion này (Mikihiro Yamanaka et al, 2005).
1.2.2. Cơ chế diệt khuẩn của ion bạc

Cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn được các nhà khoa học
Trung Quốc làm việc trong hãng ANSON mô tả như sau: khi ion Ag
+
tác
dụng với lớp màng của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó sẽ phản ứng với nhóm
sunphohydril –SH của phân tử men chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men này
dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn.

( Kumar V.S et al, 2004)




Ngoài ra, các ion bạc còn có khả năng ức chế quá trình phát triển của
vi khuẩn bằng cách sản sinh ra oxy nguyên tử siêu hoạt tính trên bề mặt
của hạt bạc:
2Ag
+
+ O
-2
→ 2Ag
0
+ O
0

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

Theo một số nhà khoa học Nga, hiện nay có nhiều lý thuyết về cơ chế tác
dụng diệt vi khuẩn của ion bạc đã được đề xuất, trong đó lý thuyết hấp phụ

được nhiều người chấp nhận hơn cả. Bản chất của thuyết này là ở chỗ tế bào
vi khuẩn bị vô hiệu hóa là do kết quả của quá trình tương tác tĩnh điện giữa bề
mặt mang điện tích âm của tế bào và ion Ag
+
được hấp phụ lên đó, các ion
này sau đó xâm nhập vào bên trong tế bào vi khuẩn và vô hiệu hóa chúng.
Cho đến nay mới chỉ có một quan điểm liên quan đến cơ chế tác động của ion
bạc lên tế bào vi sinh vật được đa số các nhà khoa học thừa nhận. Đó là khả
năng diệt khuẩn của hạt nano bạc là kết quả của quá trình chuyển đổi các
nguyên tử bạc kim loại thành dạng ion Ag
+
tự do và các ion tự do này sau đó
tác dụng lên các vị trí mang điện tích âm trên vi khuẩn. (Baranov et al, 2003).
Khả năng diệt khuẩn của ion bạc không dựa trên đặc tính gây nhiễm của
vi khuẩn như là đối với các chất kháng sinh, mà dựa trên cơ chế tác dụng lên
cấu trúc tế bào. Bất cứ tế bào nào không có màng bền hóa học bảo vệ (vi
khuẩn và virus thuộc cấu trúc loại này) đều chịu tác động của bạc. Các tế bào
động vật máu nóng có cấu trúc màng hoàn toàn khác, không chứa các lớp
peptidoglycan, nên bạc không tác động được. Nhờ sự khác biệt đó nano bạc
có thể tác động lên 650 loài vi khuẩn, trong khi phổ tác động của bất kỳ chất
kháng sinh nào cũng chỉ từ 5 – 10 loài. (Baranov et al, 2003).
Liên quan đến cơ chế khử trùng của ion bạc, một số nhà nghiên cứu
nghiêng về các quá trình hóa - lý, chẳng hạn:
Quá trình oxy hóa nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn hoặc quá trình
phá hủy nguyên sinh chất bởi oxy hòa tan trong nước với vai trò xúc tác của
bạc.

(Feng Q. L et al, 2000).
Quá trình vô hiệu hóa men có chứa các nhóm –SH và –COOH;
bằng cách phá vỡ cân bằng áp suất thẩm thấu; bằng quá trình tạo phức

với axit nucleic dẫn đến thay đổi cấu trúc DNA của vi sinh vật.
(Lansdown A.B.G, 2006).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

Tác động gián tiếp lên phân tử DNA bằng cách tăng số lượng các gốc tự
do dẫn đến làm giảm hoạt tính của các hợp chất chứa oxy hoạt động.
Ngoài ra, còn có ý kiến cho rằng bạc không tác động trực tiếp lên DNA
của tế bào, mà gián tiếp làm tăng số lượng các gốc tự do dẫn đến làm giảm
nồng độ các hợp chất oxy hoạt tính trong tế bào, làm rối loạn các quá trình
oxy hóa cũng như phosphoryl hóa trong tế bào vi khuẩn. Cũng có quan niệm
rằng một trong những nguyên nhân của tác dụng kháng khuẩn phổ rộng là sự
ức chế quá trình vận chuyển qua màng của các ion Na
+
và Ca
2+
bởi ion bạc.
Ion bạc còn thể hiện rõ khả năng diệt nhiều chủng virus và nấm. (Савадян Э.
Ш et al, 1989).
Một số nhà khoa học nhận định rằng ion bạc có khả năng vô hiệu hóa
các loài virus gây bệnh đậu mùa, bệnh cúm A-1, B, adenovirus và HIV, cho
hiệu quả điều trị tốt đối với các bệnh virus Marburg, virus bệnh đường ruột
(enterit) và virus bệnh chó dại. Tuy nhiên, để có thể vô hiệu hóa hoàn toàn
virus bacteriophag đường ruột N163, virus Koksaki serotyp A-5, A-7, A-14
cần đến nồng độ bạc cao hơn (0,5 – 5,0mg/lít) so với trường hợp xử lý
Escherichia, Salmonella, Shigellia và các loài virus đường ruột khác (0,1 –
0,2 mg/lít) ( Григорьева Л. В, 1973).
Số liệu công bố của Kulskii A.L. cho thấy khả năng diệt nấm của ion
bạc. Tại nồng độ 0,1mg/lít bạc thể hiện rõ khả năng diệt nấm. Với mật độ 10
5

tb/lít nấm Candida albicans bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 30 phút tiếp xúc.

(Kulskii, L.A, 1973).
Hiện nay trong khi cơ chế tác dụng của các ion bạc lên vi sinh vật vẫn
chưa hoàn toàn sáng tỏ và đang tiếp tục được nghiên cứu nhưng hầu hết các
nhà nghiên cứu có quan điểm thống nhất rằng (1) chúng phá hủy chức năng
hô hấp, hoặc (2) phá hủy chức năng của thành tế bào, hoặc (3) liên kết với
DNA của tế bào vi sinh vật và phá hủy chức năng của chúng.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

1.2.3. Tác dụng của ion bạc lên cơ thể con người
Tác dụng của ion bạc lên tế bào động vật cấp cao luôn được quan tâm
đặc biệt. Người ta phát hiện ra rằng khi ủ các tế bào não của chuột và của vi
sinh vật vào dung dịch có ion bạc hình thái của hồng cầu và bạch cầu hoàn
toàn không thay đổi, trong khi các tế bào vi khuẩn bị tiêu diệt hoàn toàn. Các
tế bào chuột dưới tác động của ion bạc chuyển thành dạng hình cầu nhưng
không bị phá hủy và thành tế bào giữ nguyên dạng. Các tế bào não chuột này
sau đó sinh sản bình thường và cấu trúc tế bào cũng như khả năng sinh sản
vẫn được giữ nguyên (Lansdown A.B.G, 2006)
Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã xác định liều lượng bạc tối đa không
gây ảnh hưởng đối với sức khỏe con người là 10g (nếu hấp thụ từ từ). Nghĩa
là, nếu một người trong toàn bộ cuộc đời của mình (70 tuổi) ăn và uống vào
10g bạc, đảm bảo không có vấn đề gì về sức khỏe. Trên cơ sở đó Tổ chức
EPA của Mỹ đã xác lập tiêu chuẩn tối đa cho phép của bạc trong nước uống
của Mỹ là 0,1mg/lít, trong khi Cộng đồng châu Âu áp dụng tiêu chuẩn tối đa
cho phép là 0,01mg/lít và tại Liên bang Nga là 0,05mg/lít.
Nhằm đánh giá độc tính của bạc năm 1991 Cục Bảo vệ Môi trường của

Mỹ EPA đưa ra khái niệm liều chuẩn RFD (reference dose) là lượng bạc được
phép hấp thụ mỗi ngày mà không tác động xấu cho sức khỏe trong suốt cuộc
đời. Liều chuẩn được EPA chấp nhận là 5µg/kg/ngày. Như vậy, một người có
trọng lượng 70kg được phép tiếp nhận vào người tối đa 350µg bạc mỗi ngày.
Nồng độ bạc tối đa cho phép trong nước uống của Mỹ là 100µg/lít (EPA
1991). Nếu mỗi ngày uống 2lít nước thì con người nhận vào 200µg bạc, các
loại thực phẩm ăn vào mỗi ngày chiếm trung bình 90µg và phần còn lại dành
cho việc khác không quá 60µg. Vì vậy ngày nay nhiều phương pháp điều trị
có sử dụng bạc trước đây đã được hủy bỏ: bệnh động kinh – cho uống dung
dịch nitrat bạc, bệnh giang mai – tiêm ven dung dịch arsphenamin bạc; nhiều
bệnh nhiễm trùng – cho uống keo bạc. Và gần đây Mỹ đã cấm bán không kê
đơn tất cả các loại thuốc chứa bạc.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

Theo Vainar A. I. bạc là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự hoạt
động của các tuyến nội tiết, não và gan, tuy nhiên với nồng độ cho phép
không được vượt quá 0,05mg/lít dịch cơ thể. Theo số liệu của tác giả này,
khẩu phần cho người mỗi ngày trung bình 80µg ion bạc. Tổng hàm lượng bạc
trong cơ thể người và động vật được xác định là 0,2mg/kg trọng lượng khô,
trong đó não, các tuyến nội tiết, gan, thận và xương chứa hàm lượng cao nhất.
Khi có mặt ion bạc cường độ phosphoryl hóa oxy hóa trong các ty thể não
cũng như hàm lượng axit nucleic tăng lên đáng kể giúp cải thiện chức năng
não. Khi ngâm các mô khác nhau vào dung dịch sinh lý có nồng độ ion bạc
0,001mg/lít mức độ hấp thụ oxy của mô não tăng 24%, cơ tim – 20%, gan –
36%, thận – 25%. Nhưng nếu tăng nồng độ Ag+ lên 0,01mg/lít thì mức độ
hấp thụ oxy của các mô đó giảm xuống rõ ràng. Điều đó chứng tỏ các ion bạc
đã tham gia vào việc điều chỉnh quá trình trao đổi năng lượng.
Brugdunov và cộng sự công bố kết quả nghiên cứu lâm sàng khi cho
bệnh nhân uống nước ion bạc thay nước uống với nồng độ 30 – 50 mg/lít

trong thời gian 7 - 8 năm cho thấy hiện tượng tích tụ bạc dưới da làm cho da
bệnh nhân có màu xám (bệnh argiria), hậu quả của quá trình khử quang hóa
của các ion bạc. Tuy nhiên đã không phát hiện được ở các bệnh nhân này bất
kỳ thay đổi nào về chức năng của các cơ quan nội tạng, không những thế các
bệnh nhân còn thể hiện tính đề kháng đối với nhiều loại vi khuẩn và virus.

(Брызгунов В.С et al, 1964).
Mới đây các nhà nghiên cứu của Ấn Độ cho biết họ đã tìm ra chất thay
thế aspirin và các chất chống tập hợp khác từng được sử dụng rộng rãi trong
việc phòng ngừa sự hình thành huyết khối ở những người mắc các bệnh tim
mạch và não mạch, đó là nano bạc. Bằng thực nghiệm các tác giả đã chứng
minh rằng nano bạc giữ các tế bào máu platelet ở trạng thái không bị kết khối
và cho thấy khi đưa một lượng nhỏ dung dịch nano bạc vào máu của chuột, sự
hình thành huyết khối giảm 40% mà không gây ra bất kỳ hiệu ứng phụ nào.
(Shrivastava S, 2009).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15

Vai trò sinh lý của bạc trong cơ thể con người hiện tại vẫn chưa được
làm rõ. Nhiều ý kiến cho rằng bạc giữ vai trò như một chất ức chế men. Các
kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng các ion bạc có thể tương tác với các bazơ nitơ
timin và guanin của phân tử DNA làm rối loạn các chức năng của DNA, dẫn
đến ức chế quá trình phát triển và sinh sản của vi sinh vật. Người ta cũng đã
xác định được rằng ion bạc có khả năng bao vây các nhóm –SH có mặt trong
tâm hoạt động của rất nhiều loại men và ức chế hoạt tính của chúng. Thí dụ,
bạc bao vây hoạt tính ATP của men miozin (protein cơ bản của mô cơ người)
có khả năng phân giải ATP giải phóng ra năng lượng. Quá trình diệt khuẩn
của ion bạc cũng diễn ra theo cơ chế này.
• Một số ý kiến không đồng quan điểm về độc tính của nano bạc
Mặc dù tính an toàn y học của nano bạc đã được nhiều công trình nghiên

cứu xác nhận, người ta vẫn có thể tìm thấy trong các tài liệu công bố một số ý
kiến không đồng quan điểm về tính năng sát khuẩn và độc tính của nano bạc.
Một số ý kiến điển hình được dẫn ra dưới đây.
Theo Đại bách khoa toàn thư y học Liên Xô (T.23, 190-192, XB lần III),
bạc là chất độc tế bào, là sinh chất ngoại lai (xenobiotic), và theo quy định của
Bộ Y tế Nga có độc tính bậc II, tương đương Pb. Cũng theo số liệu công bố
này, gan là cơ quan chịu trách nhiệm bài tiết lượng bạc hấp thụ ra khỏi cơ thể
với thời gian bán bài tiết 50 ngày, và dưới tác dụng lâu dài của bạc có thể xuất
hiện bệnh đường tiêu hóa, gan to
Các nhà khoa học Singapore đã khảo sát độc tính của nano bạc trên ấu
trùng của loài cá cảnh (stripped danio) và đi đến kết luận rằng, phụ thuộc vào
nồng độ đưa vào, nano bạc là một chất độc tiềm tàng đối với cơ thể. Sau khi
đưa nano bạc vào não của ấu trùng các nhà khoa học này đã phát hiện thấy
những khuyết tật trầm trọng trong quá trình phát triển của ấu trùng gây ảnh
hưởng xấu đến hệ thần kinh trung ương, làm rối loạn nhịp tim và quá trình hô
hấp.Tuy nhiên các tác giả đã không chỉ ra nồng độ nano bạc cụ thể (Asharani
P. V et al, 2008).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 16

Ủy ban khoa học về thuốc và thiết bị y tế của Mỹ SCMPD (Sci.
Committee on Med. Products and Devices) ngày 27-6-2000 đã công bố văn
bản chính thức cấm sử dụng bạc làm thuốc uống cho người, chỉ được áp dụng
tại chỗ trên da hoặc trên niêm mạc. Tuy nhiên trong khi đó Khối EEC lại ra
văn bản Annex IV 94/36 E 174 cho phép sử dụng kim loại này làm chất tạo
màu cho thực phẩm, đồng thời một số sản phẩm thực phẩm chức năng hiện
đang được lưu hành ở Mỹ cho phép người sử dụng uống vào người mỗi ngày
≤ 0,03 mg bạc.
1.2.4. Các ứng dụng của nano bạc trong chế tạo vật liệu xử lý nước
Ứng dụng của nano bạc trong chế tạo vật liệu xử lý nước cũng đã được

ứng dụng cả trên thế giới và Việt Nam.
 Trên thế giới
Chế phẩm bạc khử trùng được đăng ký đầu tiên tại Mỹ năm 1954 dưới
tên gọi Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA) và sản
phẩm này cho đến ngày hôm nay vẫn được sử dụng để diệt tảo trong các bể
bơi Năm 1970 lần đầu tiên EPA công nhận bằng sáng chế đối với loại màng
lọc nước cố định bạc. Các loại màng diệt khuẩn này thường được chế tạo trên
cơ sở vật liệu cacbon hoạt tính hoặc ceramic được tẩm nano bạc, trong đó
nano bạc được hình thành do các ion bạc trong dung dịch tẩm tự khử về dạng
kim loại trên bề mặt hạt mang (cacbon). Phải nói đây là một kỹ thuật khá phổ
biến trong chế tạo vật liệu xúc tác vào những năm 70-80 thế kỷ trước
(Nowack B, 2011).
Màng lọc nước tẩm bạc được đăng ký patent dưới tên gọi FIFRA đã
được chế tạo bằng phương pháp tẩm và đã thu được lớp phủ nano bạc với
kích thước hạt nhỏ hơn 10 nm. Thí dụ, trong patent của Heinig tác giả đã chế
tạo thành công màng lọc cacbon hoạt tính trên đó được phủ ít nhất 2% nano
bạc với kích thước hạt từ 2 – 10 nm. Để kiểm tra sự hiện diện của nano bạc
trên bề mặt màng lọc (cacbon hoạt tính hoặc gốm) người ta lấy ra khỏi màng