Nghiên cứu quá trình đối kháng vi khuẩn gram dương của Chitosan – Nano bạc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

NGUYỄN THỊ THANH DUNG
Đề tài:
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ĐỐI KHÁNG VI KHUẨN GRAM DƯƠNG
CỦA CHITOSAN – NANO BẠC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ sinh học

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2011 - 2015

Thái Nguyên - 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

NGUYỄN THỊ THANH DUNG
Đề tài:
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ĐỐI KHÁNG VI KHUẨN GRAM DƯƠNG
CỦA CHITOSAN – NANO BẠC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ sinh học

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2011 - 2015

Giảng viên hƣớng dẫn

: ThS. Lƣơng Hùng Tiến

Thái Nguyên - 2015

i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn mọi sự giúp đỡ
đều đã được cám ơn và các trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc.

XÁC NHẬN CỦA GVHD

Thái Nguyên , ngày 29 tháng 5 năm 2015
Sinh viên

ThS. Lƣơng Hùng Tiến

Nguyễn Thị Thanh Dung

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
Giảng viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi
hội đồng chấm yêu cầu.
(Ký, họ và tên)


ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của
bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ các cá nhân và tập thể.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn, thầy
Lương Hùng Tiến và cô Phạm Thị Phương giảng viên Khoa CNSH – CNTP, đã tin

tưởng giao đề tài, tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá
trình thực hiện và hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo làm việc và quản lí tại phòng Thì
nghiệm vi sinh đã thường xuyên giúp đỡ em thực hiện và hoàn thành kháo luận tốt
nghiệp này.
Cuối cùng, em xin cảm ơn toàn thể người thân trong gia đình cùng bạn bè đã
quan tâm, ủng hộ và tạo điều kiện để em hoàn thành tốt khóa luận này.
Dù đã cố gắng nhiều, xong bài khóa luận vẫn còn những thiếu xót và hạn chế.
Kính mong nhận được sự chia sẻ và những ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô
giáo và các bạn.
Thái Nguyên ngày 29 tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Thanh Dung


iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1:

Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano bạc ........................ 19

Bảng 3.1.

Công thức phối trộn chitosan/ nano bạc ............................................. 42

Bảng 4.1.

Một số đặc điểm của vi khuẩn nghiên cứu ......................................... 44

Bảng 4.2.

Kết quả kháng S.aureu và B.cereus của các nồng độ nano bạc khác
nhau ..................................................................................................... 45

Bảng 4.3.

Kết quả kháng S.aureus và B.cereus của các nồng độ chitosan khác
nhau ..................................................................................................... 47

Bảng 4.4:

Kết quả kháng S.aureus của phức hợp chitosan/nano bạc .................. 48

Bảng 4.5:

Kết quả kháng B.cereus của phức hợp chitosan/nano bạc .................. 50


iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Một số loại giáp xác chứa chitin ................................................................. 4
Hình 2.2: Công thức cấu tạo của Chitin ...................................................................... 6
Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Chitosan .................................................................. 7
Hình 2.4: Hiện tượng cộng hưởng plasmon của hạt hình cầu................................... 17
Hình 2.5: Ion bạc vô hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy của vi khuẩn ...................... 20
Hình 2.6: Tác động của ion bạc lên tế bào ................................................................ 22
Hình 2.7 : Tụ cầu khuẩn Staphylococcus aureus ..................................................... 26

Hình 2.8 : Vi khuẩn Bacillus cereus ........................................................................ 29
Hình 3.1: Sơ đồ xác định quá trình đối kháng VK của nano bạc.............................. 40
Hình 3.2: Sơ đồ xác định quá trình đối kháng VK của chitosan............................... 41
Hình 3.3: Sơ đồ xác định quá trình đối kháng VK của chitosan/nano bạc .............. 43
Hình 4.1. Hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn S. aureus (a) và vi khuẩn B. cereus (b) .......44
Hình 4.2: Khả năng kháng S. aureus (a ) B. cereus (b) của nano bạc ở các nồng độ
khác nhau .................................................................................................. 46
Hình 4.3: Khả năng kháng S. aureus (a ) và B. cereus (b) của Chitosan ở các nồng
độ khác nhau ............................................................................................. 48
Hình 4.4: Khả năng kháng S. aureus của phức chất ................................................. 49
Hình 4.5: Khả năng kháng B. cereus của phức chất ................................................. 50


v
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu và viết tắt

Tên đầy đủ

B.cereus

Bacillus cereus

CFU

Colony Forming Unit

DI

Deion

Đ

Đệm acetate

h

Giờ

MIC

Minimal Inhibitory Concentrations

MP

Môi trường peptone

MPA

Môi trường thạch pepton

Nxb

Nhà xuất bản

ppm

Part per million (phần triệu)

S.aureus

Staphylococcus aureus

SEM

Scanning Electron Microscopy

VK

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật


vi
MỤC LỤC
Phần 1: MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 3
1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 3
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 4
2.1. Lịch sử và nguồn gốc của Chitin/Chitosan .......................................................... 4
2.1.1. Lịch sử và nguồn gốc của chitin ....................................................................... 4
2.1.2. Lịch sử và nguồn gốc của chitosan ................................................................... 5

2.2. Cấu trúc hóa học của chitin/Chitosan .................................................................. 5
2.2.1. Cấu trúc hóa học của chitin ............................................................................... 5
2.2.2. Cấu trúc hóa học của chitosan ........................................................................... 6
2.3. Tính chất của chitosan .......................................................................................... 7
2.3.1. Tính chất vật lý của chitosan ............................................................................. 7
2.3.2. Tính chất hóa học của chitosan ......................................................................... 9
2.3.3. Tính chất sinh học của chitosan ...................................................................... 10
2.3.4. Đặc tính kháng vi sinh vật của chitosan .......................................................... 10
2.4. Giới thiệu chung về nano bạc ............................................................................. 14
2.4.1. Giới thiệu về công nghệ nano ......................................................................... 14
2.4.2. Tính chất lý học của hạt nano bạc ................................................................... 16
2.4.3. Tính kháng khuẩn của nano bạc ...................................................................... 19
2.4.4. Ứng dụng của nano bạc trong cuộc sống ........................................................ 23
2.5. Giới thiệu về vi khuẩn sử dụng trong nghiên cứu .............................................. 24
2.5.1. Khái quát chung .............................................................................................. 24
2.5.2. Sơ lược về vi khuẩn Staphylococcus aureus ................................................... 25
2.5.3. Sơ lược về vi khuẩn Bacillus cereus ............................................................... 28
2.6. Một số hoạt chất có hoạt tính kháng vi sinh vật................................................. 30
2.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ........................................................ 33


vii
2.7.1.Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................... 33
2.7.2.TÌnh hình nghiên cứu trên thế giới................................................................... 34
Phần 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 36
3.1. Vâ ̣t liê ̣u nghiên cứu ............................................................................................ 36
3.1.1. Chủng vi sinh vật thí nghiệm .......................................................................... 36
3.1.2. Hóa chất sử dụng ............................................................................................. 36
3.1.3. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn ......................................................................... 36
3.1.4. Dụng cụ, thiết bị .............................................................................................. 37

3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 37
3.4.1. Chuẩn bị vi khuẩn ........................................................................................... 37
3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................ 39
3.4.3. Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật ........................................................ 43
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 44
4.1. Xác định một số đặc điểm của vi khuẩn nghiên cứu ......................................... 44
4.2. Xác định quá trình đối kháng của nano bạc đối với vi khuẩn Gram dương ..... 45
4.3. Xác định quá trình đối kháng của chitosan đối với vi khuẩn Gram dương ...... 46
4.4. Xác định quá trình đối kháng của chitosan - nano bạc đối với vi khuẩn Gram
dương......................................................................................................................... 48
4.4.1. Xác định quá trình đối kháng của chitosan - nano bạc đối với vi khuẩn
Staphylococcus aureus .............................................................................................. 48
4.4.2. Xác định quá trình đối kháng của chitosan – nano bạc đối với vi khuẩn
Bacillus cereus .......................................................................................................... 50
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 52
5.1. Kết luận............................................................................................................... 52
5.2. Kiến nghi ............................................................................................................
52
̣
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 53


1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Theo thống kê của Cục An toàn Thực phẩm – Bộ Y tế, hàng năm, có hàng
chục nghìn ca ngộ độc từ các sản phẩm thực phẩm, cụ thể: năm 2008 có 41843 ca
ngộ độc; năm 2009 có 40432; năm 2010 có 24407 ca; năm 2011 có 38915 ca; từ
tháng 1 – tháng 5 năm 2012 có 12248 ca ngộ độc thực phẩm (website Cục an toàn

thực phẩm, tháng 1 năm 2013). Nguyên nhân chính là do vi sinh vật, độc tố tự nhiên
và hóa chất. Thực trạng sản xuất, bán hàng thao tác không hợp vệ sinh, hoặc bổ
sung phụ gia hóa học không được phép hoặc quá liều dẫn đến mối lo về sức khỏe
của người tiêu dùng bị ảnh hưởng lâu dài do tích tụ các chất độc hại từ thức ăn. Vì
vậy, việc nghiên cứu các biện pháp nhằm đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn
thực phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và phù hợp với người tiêu dùng Việt Nam là
cần thiết và có cơ sở.
Hợp chất kháng vi sinh vật từ phế liệu tôm
Chitosan được sản xuất từ chitin - polymer hữu cơ phổ biến thứ hai trong tự
nhiên sau cellulose, được tạo ra trung bình 20g/năm/m2 bề mặt trái đất. Trong tự
nhiên chitin tồn tại ở cả động vật và thực vật (Chang W. T và cs, 2007) [22]. Trong
các loại thủy sản đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, mai mực, hàm lượng chitin
chiếm khá cao từ 14 - 35% so với trọng lượng khô (Synowiecki J.Z và N.A. AlKhateeb, 2003) [52]. Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ, mai mực là nguồn nguyên liệu chính
để sản xuất chitin-chitosan và các dẫn xuất của chúng.
Chitosan được biết đến như là chất kháng vi sinh vật, có tác dụng ức chế hoạt
động của một số vi khuẩn gram dương, gram âm, nấm men và nấm mốc. Việc ứng
dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm ở Việt nam đã được nghiên cứu bước đầu
ứng dụng chủ yếu là tạo màng bao bảo quản hoa quả tươi. Chế phẩm chitosan phối
chế cùng một số phụ liệu khác cũng được nghiên cứu và ứng dụng trong chế biến


2
thịt chủ yếu với vai trò tạo cấu trúc cho giò chả. Ứng dụng chitosan trong bảo quản
thịt tươi là vấn đề mới và chưa được nghiên cứu nhiều ở nước ta.
Để khai thác nguồn phụ phẩm lớn từ các nhà máy thủy sản, nâng cao giá trị
của tôm Việt Nam, đề tài nghiên cứu quy trình thu nhận chitosan từ phế liệu vỏ tôm
bằng phương pháp sinh học thân thiện với môi trường và ứng dụng trong bảo quản
thực phẩm là có cơ sở và cần thiết.
Hợp chất kháng vi sinh vật Nano Bạc
Hoạt tính kháng khuẩn của muối Bạc đã được biết đến từ hơn 2000 năm, nhưng

chỉ được sử dụng thường xuyên làm chất kháng khuẩn từ thế kỷ 19 (CrabtreeJ.H và cs,
2003) [24]. Bạc thường được sử dụng trong nha khoa, các vết thương, ... Ion Bạc và
các hợp chất từ bạc có khả năng kháng khuẩn mạnh, có thể kháng được hơn 12 loài vi
khuẩn trong đó có E. coli (Zhao G và Stevens SE, 1998) [60]. Công nghệ nano là
ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu
trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô
nanômét (nm, 1 nm = 10-9 m). Ở kích thước nano, vật liệu sẽ có những tính năng đặc
biệt mà vật liệu truyền thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và việc
tăng diện tích mặt ngoài. Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100
nm. Bạc nano là vật liệu có diện tích bề mặt riêng rất lớn, có đặc tính khử khuẩn, chống
nấm, khử mùi, không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng tương đối cao,
không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông
thường, ổn định ở nhiệt độ cao, chi phí cho quá trình sản xuất thấp (R. Das và cs,
2010)[46]. Bạc Nano đã được cơ quan nhà nước có chức năng quan trọng như Bộ Y tế,
Viện Dinh dưỡng, Cục An toàn Vệ sinh Thực phẩm, Vinacontrol cấp phép cho sản
xuất nhiều sản phẩm có chứa Nano Bạc.
Dựa vào đặc tính quý giá trên, ý tưởng kết hợp hai loại vật liệu đã được hình
thành. Chitosan loại chế phẩm có khả năng kháng khuẩn, không gây độc và có khả
năng tạo thành lớp màng mỏng bao quanh thực phẩm. Nano bạc, là vật liệu có khả
năng kháng khuẩn cực mạnh chỉ với nồng độ rất nhỏ, nhưng lại dễ bị oxi hóa. Khi


3
sử dụng kết hợp với nhau sẽ cho ra 1 hỗn hợp dung dịch bền vững có hoạt tính
mạnh để ứng dụng rộng rãi trong sản xuất.
Vi khuẩn Bacillus cereus và Staphylococcus aureus đều là vi khuẩn Gram
dương là hai loài vi khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên (Đất, nước, cơ thể người,
động vật …), loài vi khuẩn tồn tại rất phổ biến trong nông sản và thực phẩm. Chúng
là những tác nhân gây ra các vụ ngộ độc trong thực phẩm trên khắp cả nước trong
thời gian qua. Chính vì sự phổ biến và tác hại nguy hiểm của nó đối với con người

nên việc tìm ra quá trình đối kháng của chitosan – nano bạc đối với vi khuẩn gram
dương là rất quan trọng chính vì vậy tôi đã tập trung toàn bộ thời gian làm khóa
luận của mình “Nghiên cứu quá trình đối kháng vi khuẩn gram dƣơng của
chitosan – nano bạc”. Kết quả nghiên cứu sẽ cơ sở cho các nghiên cứu khác.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Xác định được quá trình đối kháng vi khuẩn gram dương của chitosan-nano bạc
1.2.2. Yêu cầu
Hiểu rõ được cấu trúc của tế bào vi khuẩn gram dương và cấu trúc của phân
tử chitosan, nano bạc
Xác định được chitosan, nano bạc tác động lên tế bào vi khuẩn gram dương
như thế nào
Tìm ra sự đối kháng vi khuẩn gram dương của sự kết hợp tối ưu của chitosan
– nano bạc
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Đưa ra được quá trình đối kháng vi khuẩn gram dương của chitosan – nano bạc.
Là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu khoa học có liên quan
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Ứng dụng chế phẩm chitosan – nano bạc vào trong bảo quản thực phẩm được
hiệu quả hơn
Nâng cao kỹ năng thực hành và hiểu biết của sinh viên


4
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Lịch sử và nguồn gốc của Chitin/Chitosan
2.1.1. Lịch sử và nguồn gốc của chitin
Chitin là một polyme sinh học có trữ lượng nhiều thứ hai trong tự nhiên, chỉ sau

cellulose. Cấu trúc hóa học của chitin gần tương tự như cấu trúc hóa học của
cellulose, do nhóm acetomido ở vị trí C-2 của đơn phân chitin thay thế cho nhóm
hydroxyl ở vị trí C-2 của đơn phân cellulose. Về mặt lịch sử, chitin được Braconnot
phát hiện đầu tiên vào năm 1821, trong cặn dịch chiết từ một loại nấm. Ông đặt tên
cho chất này là “Fungine” để ghi nhớ nguồn gốc của nó. Năm 1823 Odier phân lập
được một chất từ bọ cánh cứng mà ông gọi là chitin hay “chiton”, tiếng Hy Lạp có
nghĩa là vỏ giáp nhưng ông không phát hiện ra sự có mặt của nitơ. Cuối cùng cả
Odier và Braconnot đều đi đến kết luận chitin có dạng công thức giống với
cellulose. Sự xuất hiện của nitơ trong chitin đã được Lassaige chứng minh vào năm
1843, từ đó nhân loại bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng lâu dài hợp chất này và các
dẫn xuất của nó (Feradoon Shahidi và cs, 1999) [26].

Hình 2.1: Một số loại giáp xác chứa chitin
Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của vỏ một số
động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn.
Trong động vật bậc cao, monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong mô da,


5
nó giúp cho sự tái tạo và hàn gắn các vết thương ở da. Trong thực vật chitin có mặt
ở thành tế bào nấm họ zygenmycles, các sinh khối nấm, một số loại tảo… (Đặng
Văn Luyến, 1995) [13]. Chitin có cấu trúc thuộc họ polysaccharide, hình thái tự
nhiên ở dạng rắn.
2.1.2. Lịch sử và nguồn gốc của chitosan
Năm 1929 Karrer đun sôi chitin 24h trong dung dịch KOH 5% và đun tiếp 50
phút ở 160ºC với kiềm bão hòa ông thu đựơc sản phẩm có phản ứng màu đặc trưng
với thuốc thử, chất đó chính là Chitosan.
Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin, là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình
vảy, có thể xay nhỏ thành các kích cỡ khác nhau. Chitosan được xem là polyme tự nhiên
quan trọng nhất. Với đặc tính có thể hoà tan tốt trong môi trường acid, chitosan được ứng

dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm ...
Giống như cellulose, chitosan là chất xơ, không giống chất xơ thực vật,
chitosan có khả năng tạo màng, có các tính chất của cấu trúc quang hoc…Chitosan
có khả năng tích điện dương do đó nó có khả năng kết hợp với những chất tích điện
âm như chất béo, lipid và acid mật.
Chitosan là polyme không độc, có khả năng phân hủy sinh học và có tính
tương thích về mặt sinh học. Trong nhiều năm qua, các polyme có nguồn gốc từ
chitin đặc biệt là chitosan đã được chú ý đặc biệt như là một loại vật liệu mới có
ứng dụng đặc biệt trong công nghiệp dược, y học, xử lý nước thải và trong công
nghiệp thực phẩm như là tác nhân kết hợp, gel hóa, hay tác nhân ổn định…
Trong các loài thủy sản đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm lượng, chitin
-chitosan chiếm khá cao dao động từ 14 - 35% so với trọng lượng khô. Vì vậy vỏ
tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất chitin – chitosan (Đặng Văn
Luyến, 1995) [13].
2.2. Cấu trúc hóa học của chitin/Chitosan
2.2.1. Cấu trúc hóa học của chitin
Chitin có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn vị N – acetyl – β
– D – glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết β – 1 – 4 glucoside.


6

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của Chitin
Công thức phân tử của chitin (C8H13O5N)n với n thay đổi tùy thuộc từng loại
nguyên liệu. Chẳng hạn ở tôm hẹ: n = 400 – 500, ở tôm hùm: n = 700 – 800 và ở
cua: n = 500 – 600.
Qua nghiên cứu về sự thủy phân chitin bằng enzyme hay HCl đậm đặc,
người ta thấy rằng chitin có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn vị N
– acetyl – β – D – glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết β – 1 – 4 glucoside
(Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và cs, 2000) [2].

2.2.2. Cấu trúc hóa học của chitosan
Chitosan thu được bằng phản ứng deacetyl hóa chitin, trong đó nhóm (-NH2)
thay thế nhóm (- COCH3) ở vị trí C(2).
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta quy ước độ
deacetyl hóa ( degree of deacetylation) DD > 50% thì gọi là chitosan.
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 2-amino-2-deoxy-β-Dglucosamine liên kết với nhau bằng liên kết β-(1,4)-glucoside (Huỳnh Nguyễn Duy
Bảo và cs, 2000) [2].
Công thức phân tử: [C6H11O4N]n
Công thức cấu tạo :


7

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của Chitosan
Tuy nhiên, trong thực tế quá trình deacetyl hóa chitin diễn ra không triệt để
nên trong phân tử chitosan vẫn còn các đơn phân N-acetyl-β-D-glucosamine xen lẫn
các đơn phân β-D-glucosamine .
2.3. Tính chất của chitosan
2.3.1. Tính chất vật lý của chitosan
a) Đặc tính bề ngoài
Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác
nhau. Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị.
b) Mức độ deacetyl hóa
Quá trình deacetyl hóa bao gồm quá trình loại nhóm acetyl khỏi chuỗi phân
tử chitin và hình thành phân tử chitosan với nhóm amin hoạt động hóa học cao.
Mức độ acetyl hóa là một đặc tính quan trọng của quá trình sản xuất chitosan bởi vì
nó ảnh hưởng đến tính chất hóa lý và khả năng ứng dụng của chitosan sau này
(Đặng Văn Luyến, 1995) [13]. Mức độ acetyl hóa của chitosan vào khoảng 56%99% (nhìn chung là 80%) phụ thuộc vào loài giáp xác và phương pháp sử dụng.
Chitin có mức độ deacetyl hóa khoảng 50% trở lên được gọi là chitosan, nhỏ hơn
50% gọi là chitin. Khi ở mức độ acetyl hóa thấp, chitosan có khả năng hút ẩm lớn

hơn (Morimoto M và Shigemasa Y, 1997) [39]. Có nhiều phương pháp để xác định
mức độ acetyl hóa của chitosan bao gồm thử ninhydrin, chuẩn độ theo điện thế,
quang phổ hồng ngoại, chuẩn độ bằng HI…


8
c) Trọng lượng phân tử
Chitosan là polyme sinh học có khối lượng phân tử lớn. Khối lượng chitin
thường lớn hơn 1 triệu Dalton trong khi các sản phẩm chitosan thương phẩm có
khối lượng khoảng 100,000-1,200,000 Dalton, phụ thuộc quá trình chế biến và loại
sản phẩm. Trọng lượng phân tử khác nhau dẫn đến đặc tính của từng loại chitosan
khác nhau, người ta thường phân loại chitosan dựa vào trọng lượng phân tử. Trọng
lượng phân tử chitosan có thể xác định bằng phương pháp sắc ký, phân tán ánh sáng
hoặc đo độ nhớt (No H.K và cs, 2000; Pradip Kumar Dutta và cs, 2004) [40][42].
d) Độ nhớt
Độ nhớt là một nhân tố quan trọng để xác định khối lượng phân tử của
chitosan. Chitosan phân tử lượng cao thường làm cho dung dịch có độ nhớt cao.
Quá trình chế biến ảnh hưởng và quyết định đến độ nhớt của chitosan (Huỳnh
Nguyễn Duy Bảo và cs, 2000; Lê Thanh Hà và Nguyễn Thị Tuyết Mai, 2011)[2][7].
e) Tính tan
Chitin tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ, trong khi đó chitosan tan trong
các dung dịch acid pH dưới 6,0 (Hsyue-Jen Hsieh và cs, 2007) [29]. Các acid hữu
cơ như acetic, formic và lactic thường được sử dụng để hòa tan chitosan. Thường sử
dụng nhất là dung dịch chitosan 1% tại pH 4,0. Chitosan cũng tan trong dung dịch
HCl 1% nhưng không tan trong H2SO4 và H3PO4. Dung dịch acid acetic nồng độ
cao tại nhiệt độ cao có thể dẫn đến depolyme hóa chitosan. Ở pH cao, có thể xảy ra
hiện tượng kết tủa hoặc đông tụ nguyên nhân là do hình thành hỗn hợp poly - ion
với chất keo anion. Tuy nhiên tính tan của dung dịch còn bị ảnh hưởng của mức độ
acetyl hóa, mức độ deacetyl hóa trên 85% để đạt được tính tan mong muốn.
f) Tỷ trọng

Tỷ trọng của chitin từ tôm và cua thường là 0.06 và 0.17 g/ml, điều này cho
thấy chitin từ tôm xốp hơn từ cua. Chitin từ nhuyễn thể xốp hơn từ cua 2.6 lần.
Trong một nghiên cứu về dẫn nhiệt cho thấy tỷ trọng của chitin và chitosan
từ giáp xác rất cao (0.39g/l). Sự so sánh giữa tỷ trọng của giáp xác và chitin,
chitosan thương phẩm cũng chỉ ra một vài sự khác biệt, điều này có thể do loài giáp


9
xác hoặc phương pháp chế biến, ngoài ra, mức độ deacetyl hóa cũng làm tăng tỷ
trọng của chúng (No H.K và cs, 2000) [40].
g) Khả năng kết hợp với nước và khả năng kết hợp với chất béo
Khả năng kết hợp với nước của chitosan lớn hơn rất nhiều so với cenllulose
hay chitin. Thông thường, khả năng hấp thụ nước của chitosan khoảng 581 –
1150% phụ thuộc vào từng sản phẩm. Quá trình sản xuất chitosan có nhiều giai
đoạn, thay đổi thứ tự sản xuất cũng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng giữ nước và
giữ chất béo. Khả năng kết hợp với chất béo của các chế phẩm chitosan trong
khoảng 370,2 – 665,4% (No H.K và cs, 2000) [40].
h) Khả năng tạo màng
Bản chất là polyme sinh học có phân tử lượng lớn nên khi hòa tan vào dung môi,
chitosan tạo dung dịch có độ nhớt lớn, dung dịch dạng gel, tạo thành màng mỏng
khi được phun hay phủ một lớp mỏng lên bề mặt vật liệu và để khô tự nhiên. Màng
chitosan dai, khó xé rách, có khả năng tự phân hủy sinh học (Hsyue-Jen Hsieh và
cs, 2007) [29].
2.3.2. Tính chất hóa học của chitosan
Chitosan chứa nhiều nhóm - NH2 nên có thể tan trong dung dịch axit. Khi
tan trong dung dịch axit sẽ tạo gel có thể tráng mỏng thành màng. Ứng dụng tính chất
này nên chitosan được dùng để tạo màng không thấm bảo quản trứng, trái cây, hay
dùng hỗ trợ trong điều trị viêm loát dạ dầy, tá tràng (trong môi trường axit của dạ dầy,
chitosan tạo gel che phủ, bảo vệ niêm mạc) (Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và cs, 2000) [2].
Trong phân tử chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong các

mắt xích N-axetyl-D-glucosamine và nhóm –OH, nhóm -NH2 trong các mắt xích Dglucosamine có nghĩa chúng vừa là ancol vừa là amine, vừa là amide. Phản ứng hóa
học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N- (Pradip
Kumar Dutta và cs, 2004) [42].
Mặt khác chitosan là những polyme mà các monome được nối với nhau bởi
các liên kết α-(1-4)-glicoside, các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá học
như: axit, bazơ, tác nhân oxy-hóa và các enzym thuỷ phân.


10
2.3.3. Tính chất sinh học của chitosan
Chitosan không độc, có tính tương thích sinh học cao và có khả năng phân
hủy sinh học nên không gây phản ứng phụ, không gây tác hại tới môi trường
(Huỳnh Nguyễn Duy Bảo và cs, 2000) [2].
Chitosan có nhiều tác dụng sinh học như: Có tính kháng nấm, kháng khuẩn
cao (cả vi khuẩn gram âm và gram dương), kích thích sự phát triển tăng sinh của tế
bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, tác dụng
cầm máu, chống sưng u. Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol là
lipit máu, hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn tiết tố (Lưu Văn Chính
và cs, 2000) [3].
Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptide – insulin, kích thích việc
tiết ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã được dùng để điều trị bệnh tiểu đường.
Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ
thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển của các tế bào u,
ung thư, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa,… của chitosan.
Nghiên cứu tiêm chitosan theo đường tĩnh mạch trên thỏ, các tác giả đã kết
luận: chitosan là vật liệu hòa hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ
thống vận tải thuốc, không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm
bắp, tiêm dưới da, mà còn sử dụng an toàn trong ghép mô.
Từ những nghiên cứu, các tác giả đã đưa ra kết luận:
- Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân

hủy sinh học, hòa hợp sinh học không những đối với động vật mà còn đối với các
mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt, làm mau liền vết thương.
- Chitosan không độc hoặc độc tính rất thấp trên xúc vật thực nghiệm và nó
có thể được sử dụng an toàn trên cơ thể người.
2.3.4. Đặc tính kháng vi sinh vật của chitosan
Gần đây những nghiên cứu về tính kháng khuẩn của chitosan đã chỉ ra rằng
chitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Khả năng kháng khuẩn của


11
chitosan phụ thuộc một vài yếu tố như loại chitosan sử dụng (độ deacetyl, trọng lượng
phân tử), pH môi trường, nhiệt độ, sự có mặt của một số thành phần thực phẩm.
a) Khả năng kháng virus
Chitosan ức chế hệ thống sinh sản của virus thực vật đã được nghiên cứu ,
mức độ ngăn cản sự truyền nhiễm virus khác nhau theo trọng lượng phân tử của
chitosan, có nhiều nghiên cứu kết luận rằng chitosan có khả năng kháng lại virus
khoai tây, thuốc lá, dưa chuột,… (Abdelbasset El Hadrami và cs, 2010) [20].
b) Khả năng kháng vi khuẩn
Chitosan ức chế sự phát triển của rất nhiều vi khuẩn như Escherichia coli,
Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus,
Staphylococcus aureus,…Nồng độ ức chế sự phát triển của vi khuẩn thây đổi trong
khoảng 10 – 16000 ppm (Helander IM và cs, 2011) [28].
Ngoài ra các thí nghiệm cũng cho thấy có rất nhiều ion kim loại có thể ảnh
hưởng đến đặc tính kháng khuẩn của chitosan như K+, Na+, Mg2+,… Các nghiên cứu
cho thấy chitosan có thể làm yếu đi chức năng bảo vệ của thành tế bào vi khuẩn.
Nhìn chung các kết luận cơ chế chính xác hoạt động kháng khuẩn của chitosan
vẫn chưa được công bố rõ ràng, nhưng cơ chế chính đã được đề xuất như sau:
(1) tương tác giữa các ion tích điện dương trên các phân tử chitosan và các
điện tích âm trên màng tế bào vi sinh vật dẫn đến thay đổi trong cấu trúc màng tế
bào, thay đổi khả năng thẩm thấu gây rò rỉ protein và các thành phần khác trong tế

bào, làm giảm chức năng sinh lý và sinh hóa của vi khuẩn dẫn đến mất khả năng
bảo vệ, trao đổi chất của tế bào.
(2) chitosan đóng vai trò như chất chọn lọc liên kết với các ion kim loại, sau
đó ức chế các chất độc và sự phát triển của vi khuẩn.
(3) chitosan liên kết với nước, ức chế các enzyme khác nhau
(4) chitosan thâm nhập vào bào tương của các vi sinh vật và thông qua các
liên kết với AND, ngăn cản sự tổng hợp ARN và protein
(5) chitosan tạo thành một lớp cao phân tử không thấm nước trên bề mặt tế
bào làm thay đổi tính thấm của tế bào và ngăn các chất dinh dưỡng vào tế bào;


12
(6) chitosan có thể hấp thụ các điện tích âm trong tế bào, làm chúng kết dính
thành từng mảng, làm nhiễu loạn các hoạt động sinh lý của các vi sinh vật dẫn đến
phá hủy tế bào (Mohamed E.I. Badawy và Entsar I. Rabea, 2011) [38].
c) Khả năng kháng nấm
Hoạt tính kháng nấm của chitosan được chứng minh qua các nghiên cứu với
nhiều loại nấm khác nhau như Saccharomyces ludwigii, Pichia, Pseudomonas fragi,
Cadida, Zygosaccharomyces bailii, Pyricularia grisea,…. Nồng độ nhỏ nhất ức chế
sự phát triển thay đổi từ 10 – 5000 ppm. Nhìn chung, chitosan ở nồng độ 1000 ppm
làm giảm sự phát triển của các loại nấm trừ Zygomycetes vì chitosan là một thành
phần cấu tạo trong thành tế bào của chúng (Feradoon Shahidi và cs, 1999) [26].
d) Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng vi sinh vật của chitosan
Khả năng kháng vi sinh vật của chitosan bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên
trong và bên ngoài như trọng lượng phân tử, độ deacetyl hóa, pH, nhiệt độ, độ hòa
tan, nguồn gốc và vi sinh vật đích.
Trọng lượng phân tử
Ảnh hưởng của trọng lượng phân tử chitosan đến hoạt động kháng khuẩn đã
được nghiên cứu. Chỉ có một vài nghiên cứu về hoạt động diệt khuẩn của chitosan
có thể so sánh được tùy thuộc vào vi sinh vật thử nghiệm, điều kiện thử nghiệm và

trọng lượng phân tử của chitosan, nhưng các kết quả thu được không hoàn toàn
tương thích, có sự khác biệt. Tăng trọng lượng phân tử dẫn đến giảm hoạt tính
kháng E. coli của chitosan trong một số nghiên cứu (Gerasimenko D.V và cs, 2004;
Zheng L.Y và cs, 2003) [27][61]. Ngược lại với kết quả đề cập ở trên không có sự
khác biệt trong hoạt động kháng khuẩn của chitosan có trọng lượng phân tử khác
nhau đối với E. coli và B. subtilis (Gerasimenko D.V và cs, 2004; Jeon Y.J và cs,
2001) [27][31]. Yalpani cho kết quả nghiên cứu chitosan có trọng lượng phẩn tử
trung bình cho thấy hoạt động kháng B. circulans tốt hơn là chitooligosaccharides
(Yalpani M và cs, 1992) [59]. Từ những kết quả trên có thể thấy rằng mối quan hệ
giữa trọng lượng phân tử của chitosan và tính kháng khuẩn có thể bị ảnh hưởng bởi
các vi sinh vật thử nghiệm. Nhiều nhà nghiên cứu khác cho rằng hoạt tính kháng


13
khuẩn của chitosan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử. Hwang cùng cộng sự kết
luận rằng với chitosan trọng lượng phân tử lớn hơn 30 000 Dalton cho hiệu quả cao
nhất diệt khuẩn E. coli từ nghiên cứu của họ khảo sát trong phạm vi trọng lượng
phân tử chitosan 10 000 – 170 000 Dalton (Hwang J.K và cs, 1998) [30]. Jeon cho
rằng trọng lượng phân tử của chitosan rất quan trọng cho sự ức chế vi sinh vật và
kết luận với trọng lượng phân tử cao hơn 10 000 Dalton cho hoạt tính kháng khuẩn
tốt hơn (Jeon Y.J và cs, 2001) [31].
Như vậy rất khó để tìm được mối tương quan rõ rang giữa hoạt tính kháng
khuẩn và trọng lượng phân tử của chitosan. Tuy nhiên hoạt tính này giảm so với
trọng lượng phân tử cao nhất định. Sự khác biệt của các nghiên cứu có thể là do độ
deacetyl hóa và trọng lượng phân tử khác nhau của chitosan. Việc đánh giá sự phụ
thuộc đòi hỏi phải khảo sát phạm vi trọng lượng phân tử chitosan rộng với độ
deacetyl hóa là như nhau, điều này gặp khó khăn vì chitosan là một polymer tự
nhiên. Như vậy khó có thể xác định trọng lượng phân tử tối ưu nhất cho hoạt tính
kháng khuẩn tốt nhất. Việc lựa chọn trọng lượng phân tử của chitosan phụ thuộc
vào ứng dụng của nó.

Độ deacetyl hóa
Hoạt tính kháng khuẩn của chitosan tỷ lệ thuận với DDA của chitosan (Jeon
Y.J và cs, 2001 ; No H.K và cs, 2002; Raafat D và cs, 2008) [31][41][45]. Sự gia
tăng DDA có nghĩa là số lượng các nhóm amin trên chitosan tăng lên, kết quả là
trong môi trường có tính axit gia tăng sự tương tác giữa chitosan và các điện tích
âm trên màng tế bào vi sinh vật (Sekiguchi S và cs, 1994) [47]. Simpson và các
cộng sự báo cáo rằng chitosan với DDA là 92,5% hiệu quả cao hơn so với chitosan
có DDA 85% (Simpson B.K. và cs, 1997) [49].
Độ pH
Hoạt động kháng khuẩn của chitosan bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi pH (Liu
X.F và cs, 2001; Sudarshan N.R và cs, 1992) [37][51]. pH thấp hơn làm tăng hoạt
tính kháng khuẩn được giải thích bởi nhiều lí do, ngoài hiệu ứng ức chế vi sinh vật
mục tiêu của các axit. Tsai và Su kiểm tra hoạt động kháng khuẩn của chitosan


14
(DDA 98%) đối với E.coli ở giá trị pH khác nhau là 5,0 – 9,0 (Tsai G.J và Su W.H,
1999) [55]. Hoạt động kháng khuẩn tốt nhất quan sát được ở pH 5,0 và chitosan có
rất ít hoạt tính kháng khuẩn ở pH > 7,0. Các nhà nghiên cứu khác kết luận rằng
chitosan không có hoạt tính kháng khuẩn ở pH = 7,0 do nhóm amin và độ hòa tan
của chitosan ở pH này rất kém ( Liu X.F và cs, 2001 ; Sudarshan N.R và cs,
1992)[37][51]. Điều này có thể thấy chitosan còn phụ thuộc vào bản chất cation của
chitosan.
Nhiệt độ
Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến hoạt tính kháng vi sinh vật của chitosan.
Nhiệt độ cao hơn 37oC làm tăng hoạt tính kháng khuẩn của chitosan so với nhiệt độ
lạnh. Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn nhất về hoạt động kháng khuẩn là môi trường xung
quanh. Tsai và Su đã kiểm tra tác động của nhiệt độ đến hoạt động kháng E.coli của
chitosan (Tsai G.J và Su W.H,1999) [55]. Huyền phù tế bào trong đệm photphat
(pH 6) có chứa chitosan với nồng độ 150ppm được nuôi ở 4, 15, 25, 37oC trong các

khoảng thời gian khác nhau và định lượng số tế bào còn sống sót. Các hoạt tính
kháng khuẩn được tìm thấy tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ở nhiệt độ 25 và 37 oC, các tế
bào E.coli đã hoàn toàn bị giết chết trong vòng 1 giờ. Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp hơn
4 và 15oC số lượng E.coli giảm trong vòng 5 giờ đầu và sau đó ổn định. Các tác giả
kết luận rằng hoạt động chống vi khuẩn giảm do giảm tỷ lệ tương tác giữa chitosan
và các tế bào ở nhiệt độ thấp hơn.
Cation và polyanion
Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng các cation tạo phức hợp với chitosan và làm
giảm số nhóm amin dẫn đến giảm hiệu quả diệt khuẩn của chitosan.
2.4. Giới thiệu chung về nano bạc
2.4.1. Giới thiệu về công nghệ nano
2.4.1.1. Vật liệu nano
Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước cỡ nano mét
(1nm = 10-9 m). Đây là đối tượng nghiên cứu của khoa học nano và công nghệ nano, nó
liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Tính chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước
của chúng, vào cỡ nanômét, đạt tới kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của


15
vật liệu thông thường. Kích thước của vật liệu nano trải một khoảng từ vài nm đến vài
trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tính chất cần nghiên cứu.
2.4.1.2. Phân loại vật liệu nano
Có rất nhiều cách phân loại vật liệu nano. Sau đây là một cách phân loại dựa
vào hình dáng vật liệu (Nguyễn Hoàng Hải, 2005) [8].
- Vật liệu không chiều: là vật liệu mà ba chiều đều có kích thước nano, ví dụ:
chấm lượng tử...
- Vật liệu một chiều: là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, ví dụ:
dây nano,ống nano,…
- Vật liệu hai chiều: là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, ví dụ:
màng mỏng,…(Chiều ở đây có nghĩa là chiều chuyển động không bị hạn chế bởi

kích thước của phần tử tải điện).
Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có
một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có các phần không
chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
2.4.1.3. Cơ sở khoa học của công nghệ nano
Công nghệ nano dựa trên ba cơ sở khoa học chính (RSTA Academy of
Engineering, London, 2004):
a) Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử:
Khác với vật liệu khối, khi ở kích thước nano thì các tính chất lượng tử được
thể hiện rất rõ ràng. Vì vậy khi nghiên cứu vật liệu nano chúng ta cần tính tới các
thăng giáng ngẫu nhiên. Càng ở kích thước nhỏ thì các tính chất lượng tử càng thể
hiện một cách rõ ràng hơn. Ví dụ một chấm lượng tử có thể được coi như một đại
nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử.
b) Hiệu ứng bề mặt
Cùng một khối lượng nhưng khi ở kích thước nano chúng có diện tích bề mặt
lớn hơn rất nhiều so với khi chúng ở dạng khối. Điều này, có ý nghĩa rất quan trọng
trong các ứng dụng của vật liệu nano có liên quan tới khả năng tiếp xúc bề mặt của
vật liệu, như trong các ứng dụng vật liệu nano làm chất diệt khuẩn. Đây là một tính


16
chất quan trọng làm nên sự khác biệt của vật liệu có kích thước nanomet so với vật
liệu ở dạng khối (Vũ Đình Cự và Nguyễn Xuân Chánh, 2004) [4].
c) Kích thước tới hạn
Kích thước tới hạn là kích thước mà ở đó vật giữ nguyên các tính chất về vật
lý, hóa học khi ở dạng khối. Nếu kích thước vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì
tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi. Nếu ta giảm kích thước của vật liệu đến kích
cỡ nhỏ hơn bước sóng của vùng ánh sáng thấy được (400-700 nm), theo Mie hiện
tượng "cộng hưởng plasmon bề mặt" xảy ra và ánh sáng quan sát được sẽ thay đổi
phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hay như tính dẫn

điện của vật liệu khi tới kích thước tới hạn thì không tuân theo định luật Ohm nữa.
Mà lúc này điện trở của chúng sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Mỗi vật liệu đều
có những kích thước tới hạn khác nhau và bạn thân trong một vật liệu cũng có nhiều
kích thước tới hạn ứng với các tính chất khác nhau của chúng. Bởi vậy khi nghiên
cứu vật liệu nano chúng ta cần xác định rõ tính chất sẽ nghiên cứu là gì. Chính nhờ
những tính chất lý thú của vật liệu ở kích thước tới hạn nên công nghệ nano có ý
nghĩa quan trọng và thu hút được sự chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu.
2.4.2. Tính chất lý học của hạt nano bạc
2.4.2.1. Tính chất quang
a) Phổ hấp thụ của hạt nano bạc
Phổ hấp thụ của hạt nano bạc nằm trong khoảng từ 400 - 460 nm (R. Das và cs,
2010) [46]. Phổ hấp thụ của hạt nano bạc phụ thuộc vào kích thước của hạt nano bạc.
Khi kích thước hạt tăng thì cường độ đỉnh tăng và dịch về phía bước sóng dài. Kích
thước hạt nano bạc phụ thuộc vào các yếu tố trong quá trình chế tạo hạt nano bạc.
Với cùng một điều kiện, phương pháp chế tạo khác nhau thì đỉnh hấp thụ
của hạt nano bạc cũng khác nhau.
Với cùng một phương pháp, khi thay đổi điều kiện phản ứng như nồng độ
chất tham gia phản ứng, tỉ lệ chất bao phủ, thời gian phản ứng và nhiệt độ phản ứng
thì phổ hấp thụ cũng có sự thay đổi.