Nghiên cứu phương pháp điều chế và đánh giá một số đặc tính của siêu vi tiểu phân titan dioxid

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYEN
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐlỂU CHẾ
VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA
SIÊU VI TIỂU PHÂN TITAN DIOXID
(KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP D ư ợ c s ĩ KHÓA 2 0 0 2 - 2007)
Người hướng dẫn: PGS-TS. Từ Minh Koóng
TS. Nguyễn Thanh Hải
Nơi thực hiện: Bộ môn Công Nghiệp Dược
Thời gian: Tháng 2/2007 đến 5/2007
HÀ NỘI, THÁNG 5,2007
LỜI CẢM ON
Để có kết quả như ngày hôm nay tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ,
động viên từ các thầy giáo, cô giáo trưcmg Đại Học Dược Hà Nội, gia đình và bạn bè
trong suốt quá trình học tập cũng như thòi gian nghiên cứu thực hiện khóa luận.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc
nhất tói:
PGS.TS. Từ Minh Koóng
TS. Nguyễn Thanh Hải
Là những ngưòd thầy đã tận tình quan tâm, chỉ bảo và định hướng giúp đỡ và tạo
mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khoá luận này.
Tôi xin gửi lòi cảm ơn tói Ban giám hiệu, phòng đào tạo cùng các thầy giáo, cô
giáo trong các bộ môn, đặc biệt là bộ môn công nghiệp dược và phòng GMP đã nhiệt
tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong thòi gian nghiên
cứu để thực hiện luận văn.
Qua đây tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè là những ngưòi
luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lọi cho tôi trong suốt những năm
tháng qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó!
Hà nội, tháng 5 năm 2007

Sinh viên
Đào Nguyệt Sương Huyền
MỤC LỤC
CÁC CHỮVIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA LUẬN
ĐẶT VẤN ĐỂ
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về công nghệ nano 2
1.1.1. Định nghĩa, lịch sử của công nghệ nano 2
1.1.2. ứng dụng của công nghệ nano 3
1.2. ứng dụng của công nghệ nano trong y dược 3
1 .2 .1 . ứng dụng của công nghệ nano trong y học

3
1.2.2. úhg dụng của công nghệ nano trong dược phẩm 3
1.3. Titan dioxid 12
1.3.1. Sơ lược về titan dioxid
12
1.3.2. Tính chất xúc tác quang hóa của titan dioxid 14
1.3.3. ứng dụng của titan dioxid 15
1.4. Tổng quan về phương pháp thủy nhiệt
16
1.4.1. Nguyên tắc 16
1.4.2. ưu nhược điểm 17
1.4.3. Phản ứng điều chế titan dioxid bằng phưomg pháp thủy nhiệt từ TÌCI4

17
PHẦN II: THựC NGHIỆM VÀ KÊT QUẢ
2.1. Nguyên liệu, thiết bị và phương pháp nghiên cứu 18
2.1.1. Nguyên liệu và thiết bị
18

2.1.2. Phương pháp thực nghiệm 18
2.1.3. Phương pháp đánh giá 20
2.2. Kết quả và nhận xét 23
2.2.1, Điều chế siêu vi tiểu phân TÌO2 23
2 .2 .2 . Đánh giá các đặc tính của siêu vi tiểu phân TÌO2 điều chế được 24
2.3. Bàn luận 37
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỂ XUẤT 39
3.1. Kết luận 39
3.2. Đề xuất 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA LUẬN
DĐVNIII
DSC
MT
SKD
SVTP
TC
TEM
TQ
USP
VN
Dược điển việt nam in
Năng lượng nhiệt vi sai
Môi trường
Sinh khả dụng
Siêu vi tiểu phân
Tiêu chuẩn
Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron
Microscopy)

Trung Quốc
Dược điển Mỹ (The United State Pharmacopedia)
Viêt Nam
ĐẶT VẤN ĐỂ
Công nghệ nano ra đòi đánh dấu bước ngoặt lịch sử của nhiều ngành sản xuất vật
chất, trong đó có lĩnh vực công nghệ dược phẩm,
Bắt đầu từ những năm 1960 các nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu các tính
chất của titan dioxid. Một trong những tính chất đã được khám phá đặc biệt lý thú là
tính chất xúc tác quang hóa của titan dioxid với kích cỡ hạt nano.
Đặc điểm của TÌO2 là một chất màu trắng bền vững, chất cản quang rất tốt do
khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh mà các chất khác không có được. Đồng thời TÌO2
là một chất không độc hại, bền quang, trơ về mặt hóa học và sinh học, có hằng số
điện môi lớn. Với những đặc điểm ưu việt cùng tính chất xúc tác quang hóa ở kích
thước nano nên TÌO2 được định hướng ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau.
Trong ngành môi trưòfng các siêu vi titan dioxid đóng vai trò là một chất làm sạch.
Trong ngành dược titan dioxid là một thành phần không thể thiếu được trong mỹ
phẩm, kem chống nắng, kem làm trắng da và dùng làm tá dược bao Khi được
điều chế dưói dạng các siêu vi tiểu phân, titan dioxid có khả năng xúc tác quang hóa
mạnh, chính vì vậy nó được ứng dụng càng nhiều trong ngành dược, trong bệnh viện
nó được sử dụng để bao phủ bề mặt chống nhiễm khuẩn, ngoài ra titan dioxid còn
được sử dụng làm thuốc chống ung thư biểu mô
Bước đầu, để góp phần nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong sản xuất dược
phẩm, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu phương pháp điều chế và đánh giá
một sô đặc tính của siêu vi tiểu phân titan dioxid”, với các mục tiêu chính sau:
1- Nghiên cứu điều chế siêu vi tiểu phân titan dioxid theo phương pháp thủy
nhiệt từ tìtan clorỉd.
2- Đánh giá ảnh hưởng của chất diện hoạt đến sự hình thành tiểu phân.
3- Đánh giá một số đặc tính của siêu vi tiểu phân titan dioxid điều chế được.
PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về công nghệ nano

1.1.1. Định nghĩa và lịch sử ra đời của công nghệ nano
1.1.1.1. Định nghĩa [2], [11], [21], [23]
❖ Định nghĩa công nghệ nano của tổ chức NNI (National Nanotechnology
Initiative)
Công nghệ nano nghiên cứu và phát triển công nghệ ở cấp độ nguyên tử, phân tử
và siêu phân tử trong dải kích thước 1 - 1 0 0 nm.
Công nghệ nano là lĩnh vực tăng cưcttig sử dụng các cấu trúc, dụng cụ và hệ
thống mà tính chất chung và chức năng của chúng có được khi kích thước rất nhỏ
hay kích thước trung gian rất nhỏ,
Công nghệ nano còn được cho là lĩnh vực điều khiển hay thao tác trên các lớp
nguyên tử tạo ra những vật liệu có tính chất mới mà ở kích thước lớn chúng khống
có được.
❖ Như vậy 3 thuộc tính quan trọng của công nghệ nano là:
- Thao tác thực hiện ở mức độ nano.
- Kích thước vật liệu ở mức nano.
- Kết quả của công nghệ nano là tạo ra các vật liệu, thiết bị và hệ thống hữu
ích mói.
1.1.12. Lịch sử phát triển của công nghệ nano [11], [15], [21], [23], [24]
Ông tổ của công nghệ nano là Richard Feyman. Năm 1959, ông đã trình bày bài
giảng có tiêu đề 'There is Plenty of Room at the bottom” tại Hội Vật Lý của Mỹ.
Trong bài giảng của mình, ông đã tiên đoán sự ra đòi và khả năng vô cùng to lófn
của công nghệ nano. Feyman đã đề nghị ứng dụng công nghệ điều khiển các phân
tử để sản xuất ra các vật liệu, thiết bị mới nhằm phục vụ cuộc sống của con ngưòd,
chẳng hạn như sản xuất ra những chiếc máy có kích thước rất nhỏ để chữa các bệnh
tim mạch.
Năm 1964, bằng sáng chế đầu tiên về công nghệ nano đã được trao cho Glenn
Seaborg, người đã tìm ra Ameridi dưới dạng nano. Năm 1970, Norio Tangguchi đã
hoàn thành nghiên cứu của mình vói kỹ thuật gia công các nguyên liệu siêu nhỏ.
Công nghệ nano đã tiến xa hom một bước khi kính hiển vi điện tử được phát minh
vào năm 1971, nhờ đó các nhà khoa học có thể quan sát trực tiếp được các SVTP.

Tiếp đó, các nhà nghiên cứu của hãng IBM (1981) đã sử dụng thành công các đơn
phân tử xenon để xếp thành chữ “IBM” trên bề mặt một lớp đồng. Đến năm 1985,
Buckyball (Ceo) - phân tử cacbon hình khối cầu gồm 60 nguyên tử, đã được nghiên
cứu và phát triển thành công, đánh dấu kỷ nguyên mới ứng dụng công nghệ nano
trong nghiên cứu và sản xuất vật chất.
1 .1 .2. ứng dụng của công nghệ nano [2], [9], [1 1 ]
Sự ra đời của công nghệ nano được đánh giá là đã làm thay đổi toàn bộ các
ngành sản xuất vật chất. Vì thế nó được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực khác
nhau: Vật liệu nano; Điện tử nano; Dược phẩm nano; Hóa chất nano; Hàng không
vũ trụ; Công cụ nano và các ngành khác.
1.2. ứng dụng của công nghệ nano trong y dược
1 .2.1 . ứng dụng của công nghệ nano trong y học
12.1.1. Định nghĩa [2], [9], [23]
Y học nano được định nghĩa là quá trình chẩn đoán, điều trị, ngăn chặn bệnh tật,
tăng cường và cải thiện sức khỏe con ngưòi bằng cách sử dụng những kiến thức, y
cụ và dược phẩm ở mức phân tử (mức nano) hay sản xuất bằng công nghệ nano.
Công cụ y học nano đầu tiên được Freitas thiết kế vào năm 1998 là một tế bào
hồng cầu nhân tạo (Respirocyte).
1.2.1.2. Phân loại ứng dụng [9], [ 20], [23], [26]
Y học nano là một ngành rộng lớn, bao gồm rất nhiều lĩnh vực. Điều làm cho
công nghệ nano nhanh chóng xâm nhập vào y học không chỉ đơn thuần do khả
năng xử lý các tiểu phân nano (nanoparticle) và các hệ thống nano mà còn chủ yếu
do khả năng phát triển các kỹ thuật và công cụ nano (nanotools) để đo lưcmg và
quan sát các vật thể ở kích thước nano, quan sát và kiểm soát được các dòng lưu
chuyển tiểu phân vật chất nano.
Hiện nay, người ta tập trung chủ yếu vào các hướng ứng dụng như: phát triển
các chất có hoạt tính kháng khuẩn; ứng dụng trong nghiên cứu sinh dược học; phát
triển các nguyên liệu dùng cấy ghép; phát triển các công cụ để chẩn đoán và thăm
dò các quá trình cơ bản của sự sống.
1 .2.2. ứng dụng của công nghệ nano trong dược phẩm

12.2.1. Phân loại [3], [9], [14], [19], [27]
*1* Nghiên cứu và phát triển thuốc mói
Nghiên cứu thuốc mới bằng các phưottg pháp hóa học, tổng hợp hóa dược nhờ
vậy đã có nhiều phương pháp mới được ứng dụng thành công trong thực tế. Ví dụ
như phương pháp tổng hợp pha rắn (solid - phase synthesis) đã giúp cho quá trình
tổng hợp hóa học được thực hiện nhanh chóng trên từng phân tử tại nhóm chức xác
định, có thể nghiên cứu và thu được các chất mới, tinh khiết, với lượng nhỏ. Nhờ
nghiên cứu các tác nhân gây bệnh ở qui mô phân tử mà có thể dự đoán, sàng lọc
các phân tử có tác dụng dược lý trên cơ sở phương pháp mô phỏng trên máy tính.
Tổng hợp các dược chất mới trên cơ sở các vật liệu nano cũng là hướng đi có
nhiều triển vọng. Những nghiên cứu ban đầu về khả năng phát triển các dược phẩm
trên cơ sở dẫn xuất của các phân tử hình cầu Cgo cho thấy: đáp ứng sinh học tốt, độc
tính thấp, được dự đoán có thể điều trị nhiều loại bệnh như chống virus (kể cả virus
HIV), diệt khuẩn, chống ung thư, tác nhân chống gốc tự do, tác nhân chữa bệnh teo
cơ, bệnh Parkinson.
<♦ Phát triển các dạng bào chế mới
Cùng với các dạng thuốc quy ước thì các dạng bào chế mới cũng đã được nghiên
cứu và phát triển mạnh trong thời gian qua và ngày càng phổ biến trong thực tế điều
trị. Tính cho đến nay đã có 4 thế hệ như sau;
- Thế hệ thứ nhất: Nhóm thuốc kiểm soát giải phóng dược chất theo tốc độ
đã định.
- Thế hệ thứ hai: Nhóm thuốc kích hoạt giải phóng dược chất theo tốc độ đã
định nhờ các cảm biến năng lượng.
- Thế hệ thứ ba: Nhóm thuốc kích hoạt và điều chỉnh tốc độ giải phóng nhờ
các cảm biến năng lượng và cảm biến sinh học nhận thông tin phản hồi của cơ thể.
- Thế hệ thứ tư: Nhóm thuốc được gắn vói đích tác dụng nhờ các “khớp nối”
sinh học, được kích hoạt và điều chỉnh tốc độ giải phóng nhờ các cảm biến năng
lượng và cảm biến sinh học nhận thông tin phản hồi của cơ thể.
Việc ứng dụng công nghệ nano sẽ thúc đẩy sự phát triển của thế hệ thuốc thứ ba
và thứ tư.

12.2.2. Các dạng bào chế mới [7], [9], [14], [19]
❖ Trong các hướng ứng dụng công nghệ nano vào dược phẩm thì hướng ứng dụng
phát triển các dạng bào chế mới đang thu hút được rất nhiều sự quan tâm của các
nhà khoa học, do tính khả thi cao. Mục đích chủ yếu để nghiên cứu phát triển các
dạng bào chế mới là tối ưu hóa hiệu quả điều trị của thuốc bằng cách thức sau:
- Phân phối thuốc theo cách đặc biệt và tới đích tác dụng.
- Tăng tính an toàn và SKD.
- Phát triển các cách thức và đưòfng dùng thuốc mới an toàn hơn.
Phát triển các SVTP làm chất mang cho các dạng thuốc là một trong các ứng
dụng có tính khả thi cao. Để đạt được mục đích này những loại vật liệu được ứng
dụng nhiều để phát triển các dạng bào chế mói gồm: các chất có nguồn gốc sinh
học, các polyme, các chất trên cơ sở Silicon, chất trên cơ sở carbon hay kim loại
(bảng 1 .1 ).
❖ Một số cấu trúc nano được phát triển làm chất mang [3], [7], [14], [26]
Bảng 1.1: Các nguyên liệu và cấu trúc được phát triển để làm chất mang thuốc
Nhóm chất
mang
Nguyên liệu
Dạng cấu trúc nano
được phát triển
Lipid
Y cụ, ống nano, vòng
Chất có nguồn
Peptid nano
Acid nucleic SVTP.
gốc sinh học
Polysaccharid
Viras
Poly(lactic acid) PLA Y cụ, siêu vi cầu, SVTP
Polyme

Poly(glycolic acid) PGA
Poly(alkylcyanoacrylat) PACA
Poly(3 - hydroxy butanoic acid)
Poly(organphosphazen)
Poly(ethylen glycol) PEG
Poly(caprolacton) PCL
Poly(ethylen oxid)
Poly(amidoamid)
Poly(L - glutamic acid)
Poly(ethylenimin)
Poly(propylene imin)
micell, dendrime
Chất trên cơ sở
Silicon
Xốp, SVTP, ống tiêm
Silicon
Silicon dioxid
nano
Trên cơ sở
Carbon
Ống nano, chất hữu cơ
carbon
Vàng, Palladium
SVTP
Kim loại
Vỏ nano
Plantin, Bạc.
> Cấu trúc nano có nguồn gốc sinh học [14]
Các cấu trúc loại này thưòfng được phát triển từ các nguyên liệu có nguồn gốc
sinh học và mô phỏng theo các cấu trúc sinh học. Một số cấu trúc nano sinh học đã

phát triển và được ứng dụng cho các dạng bào chế mới gồm có: Các cấu trúc từ lipid
(SVTP, ống nano, cầu nano, nhũ tưofng, dây peptid tròn); từ chitosan; từ các phân tử
ADN của virus và của acid nucleic.
> Cấu trúc nano từ các polyme [2], [3], [12], [14], [26]
Polyme được sử dụng phổ biến để bào chế các dạng thuốc, vì vậy việc phát triển
các cấu trúc nano từ các polyme để ứng dụng trong bào chế các dạng thuốc đóng vai
trò quan trọng. Để ứng dụng làm thuốc, thưèmg chọn các polyme có đặc tính thích
hợp để nghiên cứu như: tương hợp sinh học, tự phân giải trong cơ thể và có các đặc
tính chọn lọc. Cấu trúc nano của polyme đóng vai trò quan trọng do nó quyết định
cách thức gắn kết vói các phân tử dược chất. Một số kỹ thuật được ứng dụng để tạo
các cấu trúc nano từ các polyme như: tạo keo polyme hóa bề mặt chung, kết tinh
nano, bay hod dạng siêu vi nhũ tương, quá trình đồng hóa nano, nhờ năng lượng điện
tử. Trong tất cả các dạng thì cấu trúc nano của polyme là cấu trúc ổn định nhất vì
vậy đang được nghiên cứu nhiều. Dạng đã được phát triển thành công là các
Dendrime.
(a) (b)
Hình 1.1: Cấu trúc Dendrime
(a) Dendrime của polyamidoamid
(b) Phân tử thuốc được đưa vào nang dendrime
Dendrime được phát triển từ một polyme thích họfp (ví dụ polyamidoamin), bằng
cách ngưng tụ, trùng hợp monome từng bước một để tạo các cấu trúc có mật độ phân
nhánh cao, hình cây, kích cõ và hình dạng được kiểm soát một cách chính xác trong
khoảng đường kính vài nano (hình l.la). Phân tử thuốc có thể kết hợp vào trong
dendrime do tạo phức, hay đưa vào nang (hình l.lb). Các dendrime thường được
thiết kế đặc biệt để phát hiện tế bào bị bệnh (ung thư, nhiễm virus hay ký sinh
trùng), chẩn đoán tình trạng bệnh, phân phối thuốc và hiển thị kết quả điều trị.
> Cấu trúc nano dựa trên silicon [14], [23]
Silicon được nghiên cứu ứng dụng để bào chế các dạng thuốc mới như:
- Tạo silion xốp gắn với platin như là một tác nhân chống ung thư
- Thiết kế silicon xốp, calci hóa, sử dụng để làm chất mang kháng nguyên,

kháng sinh, enzyme, ADN
> Cấu trúc nano phát triển từ carbon [1 1 ], [14], [16]
Hai cấu trúc nano được phát triển từ cacbon là: ống nano và fullerene (phân tử
cacbon hình cầu) (Hình 1.2). Chúng có các đặc tính khác biệt và được ứng dụng
trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong đó có cả các dạng bào chế mới. ông nano
có hai dạng: thành đofn (SWNTs: single walled nanotubes) thường có kích thước 1,4
nm và đa thành.
(a)
(b)
Hình 1.2; Cấu trúc nano phát triển từ cacbon
(a) ống cacbon; (b) Các phân tửcacbon hình cầu
Ống nano carbon được nghiên cứu để làm chất mang cho vaccine, Pulleren được
chứng minh là có khả năng phân phối các thuốc đến đích, đích tác dụng là những
mô chọn lọc, thường là thể hạt trong nội bào, ngoài ra chúng còn có tác dụng chống
oxi hóa và kháng khuẩn.
> Cấu trúc nano phát triển từ kim loại [14], [21]
Khoang chứa bằng kim loại được sản xuất để ứng dụng trong bào chế thuốc.
Dạng điển hình gồm khuôn vỏ kim loại mỏng bao quanh một lõi giống như là các
SVTP silica, các kim loại hay được sử dụng như: vàng, bạc, bạch kim, paladin. Khi
liên kết hay gắn vào chất mang polyme, các kim loại đóng vai trò như trung tâm giải
phóng nhiệt khi rọi tia hồng ngoại hay kích hoạt bỏd từ trường xoay chiều.
1.2.23. Nghiên cứu, phát triển các siêu vi tiểu phân của dược chất và polyme để
ứng dụng bào chế thuốc [4], [7], [10], [12], [14]
Đây là một hướng nghiên cứu kế thừa được các kỹ thuật trước đây và hứa hẹn
nhiều thay đổi về mặt tác dụng của thuốc. Có hai hướng đi chính đang được nghiên
cứu để đưa vào sản xuất:
- Sản xuất dược chất có kích thước tiểu phân ở mức nano.
- Sản xuất các SVTP polyme làm chất mang trong các dạng bào chế.
❖ Sản xuất dược chất có kích thước tiểu phân ở mức nano [4], [12], [13]
Sản xuất dược chất dưới dạng các SVTP được kế thừa và cải tiến các kỹ thuật đã

có trước đây. Kỹ thuật này không những làm mịn nguyên liệu, tăng diện tích tiếp
xúc với môi trường, tăng khả năng giải phóng từ các dạng thuốc mà còn cho phép
tạo ra các vật liệu, các dược chất có tính chất khác hẳn vói dạng rắn thông thường:
- Có thể thấm trực tiếp qua màng sinh học.
- Có thể dùng để bào chế hỗn dịch nano để tiêm tĩnh mạch,
Kỹ thuật này đã được phát triển và ứng dụng trong một số ĩĩnh vực như;
- Các sản phẩm dùng trong nha khoa.
- Kem chống nắng trong suốt do sử dụng hạt nano có kích thước nhỏ hơn
bước sóng vùng nhìn thấy.
- Sản xuất các vật liệu y học (cả ứng dụng dân dụng) từ các SVTP của TÌO2
và Ag có tác dụng diệt khuẩn cao và khả năng chống ung thư biểu mô tốt.
Các phương pháp điều chế
- Phưomg pháp vật lý: Chế tạo từ nguyên tử hay phương pháp chuyển pha.
Phưoíng pháp này thông thưòng chuyển pha bằng cách thay đổi dung môi, điều khiển
quá trình kết tủa, chủ yếu dựa vào độ tan của dược chất trong dung môi thích hợp.
Hay một phương pháp đofn giản hay được sử dụng là xay nghiền
- Phương pháp hóa học: Là phương pháp tạo ra các vật liệu đi từ các phản ứng
hóa học. Phương pháp này rất đa dạng và tùy thuộc vào từng loại chất mà có những
phưoíig pháp nhau. Ví như sol - gel, thủy nhiệt (hydrothermal).
- Kết hợp cả 2 phương pháp trên. Các phương pháp hay được sử dụng như:
điện phân, ngưng tụ pha khí
❖ Sản xuất các siêu vi tiểu phân polyme làm chất mang trong các dạng bào chế
[12], [14], [16], [27]
> Định nghĩa: Trong dược phẩm các SVTP được định nghĩa như là các hạt nhỏ
dạng keo, được điều chế từ các polyme, kích thước của chúng phần lớn vào khoảng
200 nm, Các SVTP này có thể chứa hoặc không chứa dược chất. Dạng polyme phải
tương hợp sinh học cao, tốt nhất là có khả năng chuyển hóa trong cơ thể sinh vật.
> Phân loại [3], [19], [26]
Các tiểu phân nano có thể phân loại thành 2 dạng dựa vào cấu trúc của chúng
- Siêu vi nang: Là các SVTP có cấu tạo gồm 1 màng polyme bao quanh một

nhân thân dầu hay nước.
- Siêu vi hạt: Là các SVTP có dạng cốt polyme. Cốt có cấu tạo là một hệ phân
bố đồng nhất gồm dược chất và polyme, dược chất có thể tan trong cốt để hình thành
một hệ đồng nhất hay được phân tán vào cốt polyme (hình 1.3).
Trong đó:
• là phân tử thuốc
■ là tinh thể thuốc
á^là chuỗi polyme
Hình 1.3: Cấu trúc siêu vi hạt (A, C), siêu vi nang (B) của polyme chứa dược chất
Các SVTP polyme được phát triển từ những năm 1970 bằng cách kế thừa và cải
tiến các kỹ thuật đã biết. Đây là những kỹ thuật đơn giản, dễ triển khai quy mô lớn;
các SVTP ổn định dễ chuyển sang dạng đông khô vì vậy thích hợp để bào chế các
dạng thuốc khác nhau.
> Các phương pháp điều chế SVTP làm chất mang trong các dạng bào chế [4],
[12], [19]
• Điều chế các siêu vi tiểu phân bằng quá trình polyme hóa các monome
- Polyme hóa nhũ tương
- Polyme hóa bề mặt
- Đa trùng ngưng bề mặt (interfacial polycondentation)
•Điều chế các siêu vi tiểu phân từpolyme
- Nhũ hóa - bốc hod dung môi
- Kỹ thuật thay thế dung môi và kết lắng bề mặt
- Kỹ thuật nhũ hóa/ khuếch tán dung môi
- Kỹ thuật hóa muối vói các polyme tổng hợp
•Điều chế các siêu vi tiểu phân từ các đại phân tử tự nhiên
- SVTP albumin
+ Tác động bằng nhiệt độ cao (95° - 170°)
+ Tác động bằng các tác nhân hóa học.
- SVTP Gelatin: nhũ hóa dung dịch gelatin trong pha dầu, gây keo tụ bằng
các tác nhân thích hợp.

- SVTP alginat: đùn nhỏ giọt dung dịch natri alginate vào dung dịch calci
clorid.
- SVTP chitosan: được điều chế trên cơ sở sự tạo thành phức giữa chitosan
và polyanion (tripolyphosphat) bằng kỹ thuật gây keo tụ dung dịch chitosan được
phân tán trong pha dầu tạo nhũ tương bằng các tác nhân thích hợp.
- SVTP Agarose: điều chế để làm chất mang peptid và protein sử dụng cho
điều trị. Chúng được điều chế trên cơ sở giảm nhiệt độ nhũ tưomg dung dịch
agarose trong dầu xuống dưới nhiệt độ gây keo tụ.
•Kỹ thuật sử dụng dung môi siêu tới hạn
Kỹ thuật này dựa trên cơ sở cùa phưoíng pháp phun sấy dung dịch polyme và
dược chất. Hiện tại, đây là một hướng có triển vọng để sản xuất các vi tiểu phân và
các SVTP nhờ sử dụng các dung môi lỏng siêu tới hạn (supercritical - CO
2 lỏng) hay
các dung môi lỏng ở áp suất cao (ví dụ Fluorocarbon). Trong phương pháp này dược
chất và polyme được hòa tan trong CO2 lỏng (hay hỗn hợp Fluorocarbon), phun
dung dịch thu được qua một đầu phun nhỏ, CO2 bốc hod ngay lập tức, thu được các
SVTP. Phương pháp này có nhiều ưu điểm và có tính khả thi cao.
> ứng dụng của các SVTP trong điều trị [4], [12], [14], [19], [24], [27]
Mục đích của việc sản xuất các SVTP được ứng dụng trong điều trị là:
- Tăng hiệu lực điều trị của thuốc.
- Giảm độc tính của sản phẩm.
- Phát triển ngành gen trị liệu bằng cách đưa các mảnh ADN vào tế bào.
Hiện nay có rất nhiều dược chất đã được nghiên cứu, bào chế dưới dạng SVTP
(kháng sinh, kháng virus, diệt ký sinh trùng, diệt tế bào ung thư, protein và peptid)
để kiểm soát sự giải phóng và phân bố nhằm làm tăng tác dụng của thuốc một cách
hiệu quả hofn.
•Sử dụng các hệ siêu vi tiểu phân để tiêm tĩnh mạch
ưu điểm:
- Phân bố dược chất tới các tổ chức đích cần tác dụng.
- Tăng sự phân bố dược chất vào gian bào.

Theo đường tiêm tĩnh mạch có thể sử dụng để điều trị các bệnh:
- Sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn nội bào.
- Sử dụng để điều trị ung thư.
- Sử dụng để đưa oligonucleotid vào cơ thể.
- Sử dụng các hệ SVTP để đưa thuốc qua các hàng rào cơ thể.
•Sửdụng tiêm dưới da và tiêm bắp
ưu điểm:
Sử dụng các hệ SVTP theo đường dùng này chủ yếu để đưa các peptid và vaccine
vào cơ thể. Một số SVTP của các polyme hay được sử dụng như: Poly Lactic Acid
(PLA), Poly (methyl methacrylat) (PMMA). Các hệ này giải phóng thuốc kéo dài,
nên có những ưu điểm sau:
- Có thể giảm số lần sử dụng thuốc, tăng thời gian bán thải của dược chất.
- Trong một số trường họfp giảm tác dụng phụ.
- Giúp tăng sinh khả dụng của peptid do có thể làm giảm sự tác động của
hệ enzyme,
- Sử dụng các SVTP để làm chất mang đưa các antigen/allergen vào cơ thể
cũng cho nhiều lọi ích để tăng cưòfng đáp ứng miễn dịch do hệ giải phóng một cách
thích họfp hofn.
• Sử dụng qua đường uống
ưu điểm:
Bào chế các dạng SVTP dùng đường uống giúp vượt qua được các nhược điểm
sau:
- Thời gian thuốc tồn tại trong da dày ngắn.
- Khả năng hấp thụ kém, không đạt yêu cầu để cho tác dụng điều trị.
- Dược chất không bền trong đường tiêu hóa, đặc biệt là các peptid.
Cơ chế:
Các nghiên cứu đều chứng tỏ các SVTP có thể được hấp thu trực tiếp trong
đường tiêu hóa, tuy nhiên cơ chế và con đường hấp thu vẫn chưa được làm rõ. Ba
con đưòfng khác nhau cho phép các SVTP thâán qua gồm:
1. Thấm qua các rãnh hẹp của mảng Peyer, qua các tế bào niêm mạc ruột

(tế bào M) hoặc qua các nang lymphoid độc lập.
2. Thấm qua gian bào.
3. Vận chuyển qua gian bào và qua khe giữa các tế bào.
Sử dụng peptid, protein và vaccine theo đường uống
Sử dụng các SVTP làm chất mang có thể tạo ra cuộc cách mạng mới trong việc
sử dụng peptid, protein và vaccine để điều trị. Các nghiên cứu bước đầu được thực
hiện vói insulin nhờ liên kết với siêu vi nang (polyisobutylcyanoacrylat) dùng để
uống cho kết quả hết sức khả quan. Các nhà khoa học nhận thấy, các siêu vi nang
có thể bảo vệ được peptid, protein và vaccine tránh khỏi sự tác động của các
enzyme phân giải protein trong ruột. Các SVTP sẽ được thấm qua hàng rào ruột (ví
dụ qua con đưcmg giữa các tế bào hoặc qua các tế bào niêm mạc một, các rãnh
trong mảng Peyer) vào tuần hoàn và tác dụng. Mặt khác chúng còn cho tác dụng
kéo dài do hệ được phân bố và duy trì lâu dài trong lớp màng nhầy của ruột.
• Sử dụng bào chế thuốc dùng trong nhãn khoa
Cấu trúc giải phẫu tự nhiên và cơ chế bảo vệ tự nhiên làm cho mắt kháng lại sự
hấp thụ thuốc theo đường mắt. Khi nhỏ vào mắt, cơ chế tiết nước mắt làm cho thuốc
bị rửa trôi, chính vì thế SKD của thuốc nhãn khoa thưcmg thấp. Chỉ 1-3% thuốc sử
dụng được hấp thụ qua giác mạc vào các tổ chức trong mắt. Chính vì vậy cần thiết
phải bào chế được các dạng thuốc nhãn khoa thích hợp để tăng thời gian lưu thuốc
và hấp thu dược chất. Một trong các hướng đang được nghiên cứu là bào chế các hệ
keo trên cơ sở sử dụng các SVTP chứa dược chất, các kết quả bước đầu hết sức khả
quan.
1.3. Titan dioxid
1.3.1. Sơ lược về titan dioxỉd
1.3.1.1. Công thức, nguồn gốc [6], [17], [18], [22], [28], [29], [30]
- Công thức phân tử : TÌO2
- Công thức cấu tạo : 0=Ti=0
- Khối lượng phân tử: 79,87
- Tên khoa học
+ Titan dioxid

+ Titan (IV) oxid
- Dạng cấu hình
+ Dạng vô định hình
+ Dạng tinh thể: titan dioxid tồn tại dưód một số dạng tinh thể như:
Dạng Rutile: Tinh thể được xây dựng từ các đa diện phối trí 8 mặt (octahedra), vì
thế nó có dạng tinh thể hình que.
(A)
(B) (C)
y - s ^ V '
<» i
A /^.
o C j^ /tX |Q
f í i ĩ í f f i
L k !ẹQ ± X
Hình 1.4; Các dạng tinh thể của titan dioxid
(A) Dạng Rutiỉe; (B) Dạng Anatase; (C) Dạng Brookite
Dạng Anatase: Cũng tương tự như dạng Rutile được cấu trúc từ các đa diện phối trí
8 mặt, các đa diện này bị biến dạng mạnh nên mức đối xứng của hệ thấp hofn hệ trực
thoi, nó có dạng tinh thể hình hạt.
Dạng Brookite: Rất phức tạp, có sự liên kết giữa các cạnh và các góc trong mạng
tinh thể, chính sự liên kết này làm rất khó tạo thành các tinh thể, dạng này chủ yếu
tồn tại trong khoáng.
Dạng titan dioxid hay TÌO
2
'. Dạng khoáng đofn chất
- Nguồn gốc: trong tự nhiên, titan dioxid có trong nhiều loại khoáng chất đặc biệt nó
thưòfng có mặt cùng các khoáng chứa silic.
+ Rutile thường có trong khoáng Tetragonal, có dạng hình lăng trụ, thường là
ghép đôi.
+ Anatase có trong khoáng tetragonal, thường có dạng dipyramidal,

+ Brookite thưòíng có trong khoáng orthorhombic, rất ít thấy trong khoáng tự
nhiên.
ỉ.3.1.2. Tính chất lý hóa [6], [22], [28], [29], [30]
- Là dạng bột vô định hình, màu trắng, khi đun nóng chuyển sang màu vàng - vàng
cam. Rất bền vói môi trường acid - kiềm. Nhiệt độ nóng chảy: 1830°c - 1850°c
ở nhiệt độ khoảng 768”c, dạng Anatase chuyển thành dạng Rutile,
- Trọng lượng riêng d: 4,25 (Rutile), 3,895 (Anatase), 4,13 (Brookite)
- Chỉ số khúc xạ: 2,52 (Anatase), 2,71 (Rutile).
- Độ tan: không tan trong nước, HCl, HNO3 hay H2SO4 loãng; tan trong H2SO4 đặc
nóng, HF.
- Nóng chảy trong kiềm, tạo chất lỏng nhẹ, khi làm lạnh chất lỏng đó kết tinh lại
thành dạng muối MeTiOs, MeTi0 4 .
- Khi hòa tan TÌO2 trong muối oxid tạo thành các T1X4
1.3.13. Các phương pháp điều chế TiO
2
[6], [13], [18], [29], [30], [31]
Titan dioxid được điều chế bằng nhiều cách khác nhau như:
- Cho Titannium phản ứng vói O2.
- Thủy phân dung dịch muối của Titanium trong nước.
- Phản ứng của các hợp chất vô cơ của Titanium vói O2.
- Oxy hóa hay thủy phân các hợp chất hữu cơ của Titanium.
- Trong công nghiệp, TÌO2 được điều chế từ quặng Ilmerite (FeTiOs) hay Rutile
bằng cách cho phản ứng với acid sulfuric. Thủy phân muối Ti(S0 4 )2.H2 0 tạo thành
thu được TÌO2, xay nghiền để thu được TÌO2 thưomg mại.
- Sản xuất từ TÌCI4: TÌCI4 được sử dụng để sản xuất TÌO2 theo 2 cách sau:
+ Phản ứng TÌCI4 với nước, phưomg trình viết gọn như sau:
TÌCI4 + 2 H2O ^ TÌO2 + 4 HCl
+ Phản ứng TÌCI4 với oxi tinh khiết:
TÌCI4 + 2 O2 TÌO2 + 2 CI2
- Để điều chế các SVTP TÌO2 có rất nhiều phương pháp khác nhau nhưng chủ yếu

hiện nay người ta thưòng dùng 2 phưomg pháp sau:
+ Phương pháp sol - gel.
+ Phương pháp thủy nhiệt (hydrothermal).
1.3.2. Tính chất xúc tác quang hóa của TÌO2 (photocatalyst) [6], [17], [29]
Khi TÌO2 được kích thích bởi ánh sáng có bước sóng thích hợp thì xảy ra hiện
tượng chuyển điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn làm đồng thòi xuất hiện cặp điện
tử tự do (e ) và lỗ trống (h^) ở vùng dẫn và vùng hóa trị.
TÌO2 + hv — > TÌO2 (c + h^)
Những cặp điện tử tự do và lỗ trống này sẽ dịch tói bề mặt để thực hiện phản ứng oxi
hóa khử.
ở vùng hóa trị
TiOaCh^) +H2O ^ *0 H +H+ +TÌO2 (1)
TÌO2 (h^) + OH- -> 'OH + TÌO2 (2)
TÌO2 (h^) + RX ^ RX^ + TÌO2 (3)
ở vùng dẫn
TÌO2 (e ) + O2
02* +
u o j
Ti0 2 (e-)+ H2O2
H2O2 + O2
Oxi hóa các hợp chất hữu cơ
O2’ +TÌO2
(4)
->
H0 2 ‘
(5)
H2O2 +
O2
(6 )
‘OH +

OH- + TÌO2
(7)
O2 + 'OH
+ OH-
(8 )
i-2m+2)
11CO2 + (n-m+l)H2 0
(9)
Các lỗ trống tham gia quá trình ôxi hóa trực tiếp các chất độc hại (phản ứng 3)
hay có thể qua giai đoạn trung gian tạo gốc tự do hoạt động mạnh như 'OH , O2*
(phản ứng 1,2), Các điện tử tham gia quá trình khử tạo các gốc tự do (phương trình
4, 7). Các chất tự do này khi sinh ra sẽ ôxi hóa các chất hữu cơ bị hấp phụ trên bề
mặt xúc tác tạo ra sản phẩm cuối cùng không độc hại là CO2 và H2O (phản ứng 9).
1.3.3. Một số ứng dụng của TÌO2 [6], [13], [17], [18], [29]
ứng dụng làm chất chuẩn màu trắng
Titan dioxid được dùng làm chất màu trắng trong kem, trong các dụng cụ cần ổn
định màu: S0fn, nhựa, giấy, mực, thức ăn và kem đánh răng. Trong dược - mỹ phẩm
nó được sử dụng làm chất màu trắng trong mỹ phẩm kem bôi da, chất màu trong
màng bao.
ứng dụng làm kem chống nắng
Được sử dụng trong kem chống nắng như là một chất cản quang vói chỉ số khúc
xạ lớn 2,4, chắn tia tử ngoại tốt. Nhờ có ưu điểm này mà nó được dùng làm chất ổn
định và bảo vệ da khỏi tia tử ngoại.
ứng dụng tính chất xúc tác quang hóa của TÌO
2
Trong lĩnh vực môi tnïcfng; SVTP TÌO2 với tính chất xúc tác quang hóa của nó
được sử dụng để làm sạch môi trường như: phủ các bề mặt có thể tự làm sạch, làm
sạch không khí, làm sạch nưóc, khử độc nước.
Hình 1.5: Các hướng ứng dụng chính tính chất xúc tác quang hóa của TÌO2
Trong lĩnh vực Y dược; SVTP TÌO2 được ứng dụng làm khử trùng trong bệnh

viện, bằng cách phủ các lớp màng mỏng TÌO2 lên bề mặt gạch ốp lát tưòfng, nền của
phòng phẫu thuật, phủ lớp màng TÌO2 lên lớp men sứ của các bồn vệ sinh, hay pha
trộn vào vải để dệt may đồng phục bệnh viện, khi bị chiếu sáng bỏi tia cực tím hay
ánh sáng đèn huỳnh quang thì bề mặt của lớp màng mỏng TÌO2 xảy ra quá trình oxi
hóa khử và các vi khuẩn sẽ bị tiêu diệt.
Gần đây các nhà dược học đã nghiên cứu TÌO2 trong việc điều trị ung thư nhờ
khả năng xúc tác quang hóa của TÌO2. Titan dioxid đã được sử dụng để điều trị ung
thư biểu mô cổ kết hợp với ánh sáng đèn huỳnh quang. Khi tiến hành các thử
nghiệm trên virus cũng đã cho thấy SVTP TÌO2 có thể tiêu diệt được virus bại liệt,
lactobacỉllus, nhưng cơ chế hiện chưa rõ ràng.
1.4. Phương pháp thủy nhịệt (hydrothermal) [1], [6], [18]
1.4.1. Nguyên tắc
Là phương pháp điều chế TÌO2 bằng cách thủy phân dung dịch muối kim loại
hay nhũ dịch trong nước trong nồi hấp ở nhiệt độ lớn hơn 1 0 0 °c.
14.2. ưu-nhược điểm [1], [18]
Đã có rất nhiều phuofng pháp điều chế TÌO2 như: phương pháp sulphát hóa, clorid
hóa. Cả 2 quá trình này đều rất phức tạp, đòi hỏi về nguyên liệu và thiết bị khó khăn
do nhiệt độ phản ứng rất cao (1400°C). So sánh vói phương pháp khác thì phương
pháp thủy nhiệt có nhiều ưu điểm.
1.42.1. ưu điểm
1. Các sản phẩm tinh thể thu được ở nhiệt độ tương đối thấp (thường < 250°C)
2. Dễ thay đổi điều kiện thủy nhiệt (nhiệt độ, pH, nồng độ chất phản ứng, chất
phụ gia) vì thế có thể thu được các sản phẩm khác nhau.
3. Độ tinh khiết và tíhh đồng nhất của sản phẩm cao do ứiành phần phản ứng đơn giản.
4. Thiết bị và quá trình đofn giản hom, kiểm soát phản ứng dễ dàng hon.
1.4.22. Nhược điểm
Cùng vói những ưu điểm nói trên thì phản ứng thủy nhiệt cũng có những nhược
điểm riêng của nó:
1. Cơ chế hình thành SVTP chưa rõ ràng.
2. Nguyên liệu phản ứng ban đầu rất độc, bốc khói trong không khí ẩm, nên việc

tạo dung dịch trong nước đá là rất khó khăn, đòi hỏi phải có hệ thống phản ứng kín.
1.4.3. Phản ứng điều chế TiO2 bằng phương pháp thủy nhiệt từ TÌCI4 [13], [17],
[18]
Phản ứng điều chế TÌO2 theo phưofng pháp thủy nhiệt từ TÌCI4 gồm 2 bước chính:
1. Tạo dung dịch TÌCI4 trong nước khi đó xảy ra phản ứng như sau:
O^C, rất chậm
TÌCI4 + n H2O

— ► TÌ[(0H)„CU]2- + n H+ + (4-m) Cl'
Trong đó n+ m = 6 , sự tương quan giữa n, m phụ thuộc vào pH của dung dịch,
nếu pH dung dịch càng thấp thì số lượng nhóm OH' trong phức giảm xuống, nếu
như pH trong dung dịch cao thì số nhóm 0H‘ chiếm ưu thế và dần thay thế nhóm Cl,
do vậy sau khi tạo dung dịch TÌCI4 trong nước, ngưòd ta có thể điều chỉnh pH nhằm
loại dần nhóm c r ra khỏi phức.
2, Thực hiện phản ứng thủy nhiệt.
Là phản ứng thủy phân phức ở trên dưód tác dụng của nhiệt độ
_____ , 10CPC-250PC
______
[ Ti(OH)„Cl„]"- -

^ 2 TÌO2 + (n-2 ) H2O + m c r + 4 H+
Nếu độ pH quá thấp, số lượng nhóm OH' nhỏ (n=l) thì phản ứng khử nước xảy
ra đồng thòi 2 nhóm phức trên theo phản ứng sau:
_
___
__
^ I0Ơ>C-25Ơ>C _
2 [Ti(OH)Cl5]2- + 2 H2 O
___
/ ► 2 TÌO2 + 10 c r + 6 H+

Như vậy sau khi thực hiện xong phản ứng thủy nhiệt thì trong bình phản ứng ta
sẽ thu được các chất: TÌO2, HCl và nếu như có quá trình điều chỉnh pH thì sẽ có
thêm muối clorid. Do đó phải có quá trình tinh chế để thu được TÌO2 tinh khiết.
PHẦN II: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT q u ả
2.1. Nguyên liệu, thiết bị và phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu và thiết bị
2.1.1.1. Nguyên liệu
STT Tên
Nguồn gốc
Tiêu chuẩn
1
TÌCI4
TQ TKHH
2 Nước cất
VN
DĐVN m
3
NaOH
TQ
DĐVN ĩĩĩ
4
AgNƠ3
VN DĐVN m
5
Poloxamer 407 Đức
ƯSP27
2.1.12. Thiết bị
Bộ phản ứng kín tự lắp
Tủ lạnh Daewoo
Máy khuấy từ: Đức

Nồi hấp Hyrayama: Nhật
Máy đo pH: Singapore
Máy li tâm: Đức
Kính hiển vi điện tử truyền qua JEM1010 - (JEOL)
Máy đo phổ nhiễu xạ tia X D8 - Advance - Bruker - Đức
Máy phân tích năng lượng nhiệt vi sai DSC131, SETARAM - Pháp
2.1.2. Phương pháp thực nghiêm
Điều chế TÌO
2
theo phương pháp thủy nhiệt (hydrothermal) [1], [17], [18]
❖ Tính toán tạo dung dịch TÌCI4 có nồng độ xác định trong H2O
Do TÌCI4 là một chất lỏng khi gặp hcfi ẩm trong không khí ở nhiệt độ thường bốc
khói trắng rất mãnh liệt, tỏa nhiệt gây kích ứng da, mắt do vậy để tạo được dung
dịch TÌCI4 thì cần thiết kế hệ thống phản ứng TÌCI4 vói nước có điều kiện sau:
+ Bộ phản ứng phải kín không tiếp xúc vói không khí.
+ TÌCI4 nhỏ từ từ vào nước lạnh.
+ Bình phản ứng được làm lạnh bằng nước đá.
Pha các dung dịch TÌCI4 có nồng độ thích hợp trong nước.
Số ml TÌCI4 (v) có thể được tính theo công thức sau:
v = n.M.V/d.lOOO
Trong đó: n là số mol cần thiết
M là trọng lượng phân tử riêng của TÌCI4 =189,68
V là thể tích nước
d là trọng lượng riêng của TÌCI4
❖ Các giai đoạn phản ứng (hình 2.1).
> Giai đoạn 1: Tạo dung dịch TÌCI4 trong nước
• Chuẩn bị phản ứng
- Đong lOOml nước trong bình cầu 3 cổ, nút 3 cổ, để vào tủ lạnh, ngăn đá,
khi nhiệt độ xuống 0°c .
- Đong TÌCI4 vào buret, phải lọc qua bông thủy tinh trong tủ hốt.

- Lắp bộ phản ứng theo sơ đồ hình 2.2.
- Sau khi lắp bộ phản ứng xong, mở van khí nitơ và kiểm tra độ kín của hệ
thống phản ứng ở tại các vị trí cổ bình, trên buret. Kiểm tra cân bằng khí của bình
cầu 3 cổ và trên buret, khi thấy khí thừa tạo sủi bọt trong cốc nước cất là lúc đã cân
bằng áp suất tại các vị trí trong hệ.
- Nhả khí nitơ trong 2 phút để đuổi hết không khí ra ngoài và bắt đầu thực
hiện phản ứng.
•Thực hiện phản ứng
- Vặn van buret nhả T ÌC I4 vào nước nhiệt độ o^c với tốc độ 0,5 - Iml/phút.
- Trong quá trình phản ứng luôn phải theo dõi nhiệt độ để đảm bảo cho
nhiệt độ trong bình cầu 0°c. Nếu nhiệt độ tăng cần phải nhả TÌCI4 chậm lại, đồng
thòi dung dịch TÌCI4 tạo thành phải trong, không thấy hiện tượng kết tủa.
- Thực hiện phản ứng cho đến khi lượng TÌCI4 là 22ml tương đương với số
mol TÌCI4 là 0,2mol, nồng độ TÌCI4 là 2mol/l thì dừng phản ứng, tháo dụng cụ lấy
bình cầu, đem đi điều chỉnh pH.
> Giai đoạn 2: Điều chỉnh pH
- pH của dung dịch được điều chỉnh bằng dung dịch NaOH 5 M.
- Trong quá trình điều chỉnh pH thì nhiệt độ của bình phản ứng duy trì
0°c.
- pH được điều chỉnh về 1 thì dừng lại và đem dung dịch cho vào bình nón
để thực hiện phản ứng thủy nhiệt.
Hình 2.1: Sơ đồ các giai đoạn phản ứng
> Giai đoạn 3: Thực hiện phản ứng thủy nhiệt.
- Phản ứng được thực hiện trong nồi hấp ờ nhiệt độ 120°c trong vòng 2h.
- Sau đó để nguội ở nhiệt độ phòng và để lắng trong vòng 24h.
- Đem li tâm thu TÌO2.
> Giai đoạn 4: Ly tâm thu TÌO2.
- Dịch sau khi để lắng đem ly tâm ờ 4700v/phút trong vòng 30 phút.
- Sau mỗi lần ly tâm gạn bỏ nước trong, phần lắng ở đáy ống ly tâm được rửa
bằng nước cất.

- TÌO2 thu được đạt yêu cầu khi nước rửa sạch c r (âm tính với AgNOj và pH
= 7).
- Lấy TÌO2 đem sấy khô ở nhiệt độ 80°c trong vòng 5 tiếng.
Các sản phẩm thu được đem đánh giá các đặc tính.
2.1.3. Phương pháp đánh giá
2.13.1. Đánh giá kích thước dạng tinh thể bằng kính hiển vỉ điện tử truyền qua [8],
[17], [18], [25]
Nsuyên tắc: Dùng các chùm điện tử, đi qua mẫu vật để tạo ảnh mẫu nghiên cứu,
hiện ảnh lên màn hình huỳnh quang để có độ phóng đại theo yêu cầu.
Chùm điện tử được phát ra từ catot (súng điện tử), được tăng tốc trong môi
trường chân không cao, sau khi đi qua tụ kính, chùm điện tử tác động lên mẫu
mỏng, tùy thuộc vào từng vị trí và loại mẫu mà chùm điện tử bị tán xạ ít hay nhiều.
Mật độ truyền qua ngay dưói mặt mẫu phản ánh lại tình trạng của mẫu, hình ảnh
được phóng đại qua một loạt các thấu kính trung gian và cuối cùng thu được trên
màn hình huỳnh quang.
Kính hiển vi điện tử truyền qua JEM 1010 có thông số: hệ số phóng đại M = x50
- XÓOO.OOO, độ phân giải ô = 2A”, điện áp gia tốc u = 40 - 100 kv.
Mẫu được phân tán đồng nhất trong nước, để chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử
truyền qua.
Kích thước của tinh thể được xác định bằng công cụ “dimension tool” của phần
mềm Corell Draw 1 1 , theo ƯSP 27, trên ảnh TEM.
2.13.2. Đánh giá bằng phổ nhiễu xạ tia X [1 ], [17]
Nsuyên tắc: Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích cấu trúc tinh thể và
thành phần pha bằng nhiễu xạ tia X (XRD) là dựa trên hiện tượng nhiễu xạ tia X của
mạng tinh thể khi thỏa mãn điều kiện Bragg:
2.d.sin0 = n.A,
Trong đó: d là khoảng cách giữa các mặt phản xạ
0 là góc phản xạ
X là bước sóng của tia X
n là bậc số phản xạ

Tập hợp các cực đại nhiễu xạ Bragg dưói các góc 20 khác nhau được ghi nhận
bằng cách sử dụng phim hay detector. Dựa trên phổ nhiễu xạ thu được của các mẫu
TÌO
2 điều chế được để phân tích các đặc trưng về cấu trúc tinh thể, độ đofn pha và
nhiều thông số khác. Các mẫu trong khóa luận này được phân tích cấu trúc tinh thể
bằng nhiễu xạ tia X D8 của hãng Brucer vói bước sóng tia X tói từ bức xạ K« của Cu
là A-Cu = 1,54056A”, cưòfng độ dòng điện bằng 30 mA, điện áp 40 kv, góc quét từ
10" - 70", tốc độ quét 0,0307giây.