Nghiên cứu xây dựng một số chỉ tiêu kiểm nghiệm và đánh giá tác dụng diệt khuẩn của một số sản phẩm nano bạc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

VÕ VIẾT HÙNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỈ TIÊU
KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG
DIỆT KHUẨN CỦA MỘT SỐ SẢN PHẨM
NANO BẠC
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC

HÀ NỘI 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

VÕ VIẾT HÙNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỈ TIÊU
KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG
DIỆT KHUẨN CỦA MỘT SỐ SẢN PHẨM
NANO BẠC
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC – ĐỘC CHẤT

MÃ SỐ: 60720410

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. Lê Thị Hƣờng Hoa
GS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu

HÀ NỘI 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận
đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực,
các anh chị kỹ thuật viên, cùng đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến GS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu và TS. Lê Thị Hƣờng Hoa đã trực tiếp
hƣớng dẫn, dành nhiều thời gian và tâm huyết giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trần Việt Hùng đã cho tôi nh ng lời
khuyên quí báu và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị trong khoa Nghiên cứu & phát triển,
khoa Mỹ phẩm, khoa Vi sinh – Viện Kiểm nghiệm Thuốc Trung ƣơng đã nhiệt tình
giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, phòng Sau
đại học, bộ môn Hóa phân tích - Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, cùng các thầy cô đã
trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè - nh ng ngƣời luôn
động viên, khích lệ tôi trong cuộc sống và học tập!
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2017
Học viên

Võ Viết Hùng


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT...................…..............................
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ..............................................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................2
1.1. TỔNG QUAN VỀ BẠC VÀ NANO BẠC ..................................................... 2
1.1.1. Tính chất của kim loại bạc .....................................................................2
1.1.1.1. Tính chất vật lý ................................................................................2
1.1.1.2. Tính chất hóa học ............................................................................2
1.1.2. Công nghệ nano, đặc tính và phƣơng pháp điều chế nano bạc ..........2
1.1.2.1. Công nghệ nano ...............................................................................2
1.1.2.2. Đặc tính của hạt nano bạc ...............................................................3
1.1.2.3. Phƣơng pháp điều chế nano bạc ....................................................4
 Phƣơng pháp khử vật lý ......................................................................4
 Phƣơng pháp ăn mòn laze ...................................................................4
 Phƣơng pháp khử hóa học ..................................................................5
 Phƣơng pháp khử hóa lý .....................................................................5
 Phƣơng pháp khử sinh học .................................................................5
1.1.3. Tác dụng diệt khuẩn của nano bạc .......................................................6
1.1.4. Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc .......................................................8
1.1.5. Ứng dụng nano bạc ...............................................................................10
1.1.5.1. Lĩnh vực y tế ...................................................................................10
1.1.5.2. Công nghiệp mỹ phẩm ..................................................................11
1.1.5.3. Công nghiệp thực phẩm, gia dụng ...............................................11
1.1.5.4. Lĩnh vực môi trƣờng .....................................................................11
1.2. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HẠT NANO BẠC .... 12

1.2.1. Phân tích phổ UV-VIS ..........................................................................12
1.2.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua ..........................................................13


1.2.2.1. Giới thiệu ........................................................................................13
1.2.2.2. Nguyên lý hoạt động và sự tạo ảnh trong TEM ..........................14
1.2.2.3. Ƣu điểm và hạn chế của TEM ......................................................14
 Điểm mạnh của TEM........................................................................14
 Điểm yếu của TEM ...........................................................................15
1.2.3. Kính hiển vi điện tử quét ......................................................................15
1.2.3.1. Giới thiệu ........................................................................................15
1.2.3.2. Nguyên lý hoạt động và sự tạo ảnh trong SEM ..........................15
1.2.3.3. Ƣu điểm của kính hiển vi điện tử quét ........................................16
1.2.4. Phƣơng pháp tán xạ ánh sáng động ....................................................16
1.2.5. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử......................................17
1.2.5.1. Nguyên tắc ......................................................................................17
1.2.5.2. Cấu tạo chính của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ..............17
1.2.5.3. Phƣơng pháp AAS với kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn
lửa................................................................................................................18
1.2.6. Các phƣơng pháp định lƣợng bạc.......................................................19
1.3. TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG DIỆT KHUẨN CỦA NANO
BẠC......................................................................................................................20
1.3.1. Nguyên tắc………………………………………………………….....20
1.3.2. Đặc điểm hình thái, sinh lý và khả năng gây bệnh của một số loài
VSV dùng trong nghiên cứu..........................................................................20
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................23
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU...................................................................... 23
2.2. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ................................................................ 24
2.2.1. Chất chuẩn.............................................................................................24
2.2.2. Chủng chuẩn .........................................................................................24

2.2.3. Hóa chất, dung môi ...............................................................................24
2.2.4. Môi trƣờng nuôi cấy VSV ....................................................................24
2.2.5. Thiết bị, dụng cụ ...................................................................................25
2.2.5.1. Thiết bị ............................................................................................25


2.2.5.2. Dụng cụ ...........................................................................................25
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 26
2.3.1. Nghiên cứu xây dựng một số chỉ tiêu kiểm nghiệm ...........................26
2.3.1.1. Kiểm nghiệm hình dạng và kích thƣớc nano bạc bằng SEM ....26
2.3.1.2. Định tính, định lƣợng nano bạc bằng AAS .................................26
 Khảo sát các điều kiện tối ƣu cho định tính, định lƣợng nano bạc
bằng AAS .................................................................................................26
 Đánh giá phƣơng pháp định tính, định lƣợng nano bạc bằng AAS
..................................................................................................................26
2.3.1.3. Đánh giá tác dụng diệt khuẩn.......................................................27
2.3.1.4. Xây dựng quy trình thử cho một số chỉ tiêu kiểm nghiệm ........28
2.3.2. Khảo sát một số ảnh hƣởng tới hình dạng, kích thƣớc hạt nano bạc
...........................................................................................................................28
2.3.2.1. Tỷ lệ nồng độ AgNO3 và PVP - K30.............................................28
2.3.2.2. Tốc độ khuấy dung dịch AgNO3 ...................................................28
2.3.2.3. Tốc độ bơm NaBH4 ........................................................................28
2.3.3. Áp dụng để kiểm nghiệm một số sản phẩm ........................................28
2.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ....................................................................29
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..............................................................30
3.1. KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ TRONG QUÁ
TRÌNH BÀO CHẾ TỚI HÌNH DẠNG, KÍCH THƢỚC TIỂU PHÂN BẠC .. 30
3.1.1. Tỷ lệ nồng độ AgNO3 và PVP - K30 ....................................................31
3.1.2. Tốc độ khuấy dung dịch AgNO3 ..........................................................32
3.1.3. Tốc độ bơm NaBH4 ...............................................................................32

3.2. XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỈ TIÊU KIỂM NGHIỆM ................................. 32
3.2.1. Kiểm nghiệm hình dạng và kích thƣớc nano bạc bằng SEM ...........32
3.2.1.1. Chuẩn bị mẫu .................................................................................33
3.2.1.2. Tiến hành đo...................................................................................33
3.2.1.3. Đánh giá ..........................................................................................34
3.2.1.4. Kết quả đo ......................................................................................34


3.2.1.5. Dự kiến chỉ tiêu về hình dạng và kích thƣớc các tiểu phân bạc 37
3.2.2. Định tính, định lƣợng nano bạc bằng AAS ........................................37
3.2.2.1. Khảo sát các điều kiện thích hợp cho phân tích bạc bằng AAS 37
 Khảo sát lựa chọn nồng độ acid ........................................................37
 Khảo sát lựa chọn độ rộng khe ........................................................38
 Khảo sát lựa chọn tốc độ khí .............................................................39
 Khảo sát chiều cao đầu đốt ..............................................................41
3.2.2.2. Quy trình thử .................................................................................42
3.2.2.3. Thẩm định phƣơng pháp phân tích bạc bằng AAS....................43
 Tính thích hợp của hệ thống .............................................................43
 Độ đặc hiệu của phƣơng pháp ..........................................................44
 Khoảng tuyến tính..............................................................................47
 Độ lặp lại .............................................................................................48
 Độ đúng ...............................................................................................49
3.2.2.4. Định lƣợng bạc trong một số sản phẩm.......................................52
3.2.3. Đánh giá tác dụng diệt khuẩn của dung dịch nƣớc súc miệng nano
bạc.....................................................................................................................53
3.2.3.1. Chuẩn bị môi trƣờng và dung dịch pha loãng ............................53
3.2.3.2. Chuẩn bị chủng vi sinh vật thử nghiệm.......................................53
3.2.3.3. Tiến hành.........................................................................................54
3.2.3.4. Kết quả………………………………………...…………….........55
3.2.3.5. Dự kiến chỉ tiêu về tác dụng diệt khuẩn của dung dịch nƣớc súc

miệng nano bạc 5 ppm...............................................................................57
3.2.4. Dự thảo một số chỉ tiêu kiểm nghiệm đối với các sản phẩm nghiên
cứu....................................................................................................................58
3.2.4.1. Hỗn dịch nano bạc 1000 ppm.......................................................58
3.2.4.2. Dung dịch nƣớc súc miệng nano bạc 5 ppm...............................59
CHƢƠNG 4. BÀN LUẬN.......................................................................................60
4.1. VỀ ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƢỢNG BẠC BẰNG AAS..........................60


4.2. VỀ XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƢỚC TIỂU PHÂN NANO
BẠC....................................................................................................................61
4.3. ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG DIỆT KHUẨN…………..……………………62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................
PHỤ LỤC.....................................................................................................................


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
AAS

Quang phổ hấp thụ nguyên tử (Atomic absorption
spectroscopy)

DĐVN IV

Dƣợc điển Việt Nam, lần xuất bản thứ 4

DLS

Tán xạ ánh sáng động (Dynamic light scattering)

DNA

2’- deoxyribonucleic acid

GLP

Thực hành tốt phòng thí nghiệm (Good Laboratory
Practice)

ISO

International Organization for Standardization

MRSA

Staphylococcus aureus kháng Methicillin

MRSE

Staphylococcus epidermidis kháng Methicillin

PVP

Polyvinylpyrrolidon

SEM

Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron
microscope)

SPR

Cộng hƣởng plasmon bề mặt (Surface Plasmon

Resonance)
TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission
electron microscope)

UV – VIS

Tử ngoại – khả kiến (Ultraviolet – Visible)

VSV

Vi sinh vật

WHO

Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Ký hiệu

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1.

Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích

3

Bảng 2.2.

Các mẫu nghiên cứu

23

Bảng 2.3.

Công thức cho 3 lít hỗn dịch nano bạc 1000 ppm

23

Bảng 2.4.

Công thức cho 1 lít nƣớc súc miệng nano bạc 5 ppm

23

Bảng 3.5.

Kết quả kiểm nghiệm hình dạng và kích thƣớc nano bạc
của 04 mẫu thử bằng SEM
Độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm, pha trong

dung dịch acid nitric có nồng độ khác nhau
Độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm với độ rộng
khe khác nhau
Độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm với tốc độ khí
khác nhau
Độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm với các chiều

36

Bảng 3.6.
Bảng 3.7.
Bảng 3.8.
Bảng 3.9.

38
39
40
41

cao đầu đốt khác nhau
Bảng 3.10.

Kết quả đánh giá tính thích hợp hệ thống

43

Bảng 3.11.

Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính

47

Bảng 3.12.

48

Bảng 3.16.

Kết quả khảo sát độ lặp lại của hỗn dịch nano bạc 1000
ppm
Kết quả khảo sát độ lặp của dung dịch nƣớc súc miệng
nano bạc 5 ppm
Kết quả khảo sát độ đúng đối với hỗn dịch nano bạc 1000
ppm
Kết quả khảo sát độ đúng đối với dung dịch nƣớc súc
miệng nano bạc 5 ppm
Hàm lƣợng bạc của các mẫu nghiên cứu

Bảng 3.17.

Giới hạn nhiễm khuẩn của mẫu

55

Bảng 3.18.

Số lƣợng vi sinh vật trong hỗn dịch gốc

55

Bảng 3.19.

Pha chế hỗn dịch làm việc

56

Bảng 3.20.

Số lƣợng vi sinh vật sau khi tiếp xúc 30 giây với mẫu thử

56

Bảng 3.21.

Phần trăm vi sinh vật bị tiêu diệt sau khi tiếp xúc 30 giây
với mẫu thử
Dự thảo một số chỉ tiêu đối với hỗn dịch nano bạc 1000

57

Bảng 3.13.
Bảng 3.14.
Bảng 3.15.

Bảng 3.22.

49
51
52
53

58


Bảng 3.23.

ppm
Dự thảo một số chỉ tiêu đối với dung dịch nƣớc súc miệng
nano bạc 5 ppm

59


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Ký hiệu

Tên hình

Trang

Hình 1.1.

Ion bạc vô hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy của vi khuẩn

9

Hình 1.2.

Ion bạc liên kết với các base của DNA

9

Hình 1.3.

Hiện tƣợng cộng hƣởng plasmon bề mặt

13

Hình 1.4.

Phổ hấp thụ của các hạt nano bạc có kích thƣớc từ 10 -100 nm

13

ở nồng độ 0,02 mg/ml
Hình 1.5.

Ảnh TEM của các hạt nano bạc kích thƣớc 20 nm

14

Hình 3.6.

Sơ đồ quy trình bào chế hỗn dịch nano bạc 1000 ppm

30

Hình 3.7.

Sơ đồ quy trình bào chế dung dịch nƣớc súc miệng nano bạc 5

31

ppm
Hình 3.8.

Ảnh SEM của hỗn dịch nano bạc 1000 ppm, (mẫu HD1)

34

Hình 3.9.

Ảnh SEM của hỗn dịch nano bạc 1000 ppm, (mẫu HD2)

35

Hình 3.10.

Ảnh SEM của nƣớc súc miệng nano bạc 5 ppm, (mẫu NSM1)

35

Hình 3.11.

Ảnh SEM của nƣớc súc miệng nano bạc 5 ppm, (mẫu NSM2)

36

Hình 3.12.

Biến thiên độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm pha

38

trong các nồng độ acid khác nhau
Hình 3.13.

Biến thiên độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm với các

39

độ rộng khe khác nhau
Hình 3.14.

Biến thiên độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm tại các

40

tốc độ khí khác nhau
Hình 3.15.

Biến thiên độ hấp thụ của dung dịch bạc chuẩn 2 ppm với

41

chiều cao đầu đốt khác nhau
Hình 3.16.

Độ hấp thụ của mẫu nền hỗn dịch nano bạc 1000 ppm theo thời

45

gian
Hình 3.17.

Độ hấp thụ của mẫu nền dung dịch nƣớc súc miệng nano bạc 5

45

ppm theo thời gian
Hình 3.18.

Độ hấp thụ của mẫu thử hỗn dịch nano bạc 1000 ppm (mẫu

46


HD1)
Hình 3.19.

Độ hấp thụ của mẫu thử dung dịch nƣớc súc miệng nano bạc 5

46

ppm (mẫu NSM1)
Hình 3.20.

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc gi a cƣờng độ hấp thụ và nồng
độ bạc

48


ĐẶT VẤN ĐỀ
Bạc và các hợp chất của bạc thể hiện tính kháng khuẩn mạnh. Khác với các
kim loại nặng (chì, thủy ngân, arsen…) bạc không thể hiện độc tính với con ngƣời
dù ở liều lƣợng tƣơng đối cao. Từ xa xƣa, con ngƣời đã sử dụng bạc làm các dụng
cụ chứa đồ ăn, nƣớc uống để phòng bệnh. Từ đầu thế kỷ XIX đến gi a thế kỷ XX,
bạc và các muối bạc đã đƣợc sử dụng rộng rãi để điều trị các vết bỏng và khử trùng.
Tuy nhiên, sau khi thuốc kháng sinh đƣợc phát minh và đƣa vào ứng dụng với hiệu
quả cao ngƣời ta ít còn quan tâm đến tác dụng kháng khuẩn của bạc n a. Gần đây,
do hiện tƣợng các vi khuẩn ngày càng trở nên kháng thuốc, ngƣời ta lại quan tâm
trở lại đối với việc ứng dụng khả năng diệt khuẩn và các ứng dụng khác của bạc,
đặc biệt là dƣới dạng hạt có kích thƣớc nano.
Trong lĩnh vực y tế, thị trƣờng ngày càng xuất hiện nhiều sản phẩm có chứa
nano bạc nhƣ: gel rửa tay nano bạc, dung dịch rửa xoang, dung dịch rửa vết thƣơng,
nƣớc súc miệng, khẩu trang chứa nano bạc… Các sản phẩm này đã góp vai trò tích
cực trong công tác phòng chống một số dịch bệnh nguy hiểm nhƣ: dịch tay chân
miệng, dịch tiêu chảy, dịch cúm gia cầm, dịch sởi. Tại Việt Nam, đã có một số
nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn đối với gel rửa tay nano bạc [9] [12]. Tuy nhiên,
đối với một số sản phẩm nano bạc khác nhƣ dạng: hỗn dịch nano bạc, dung dịch
nƣớc súc miệng thì trong nƣớc hiện nay chƣa có phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng
cũng nhƣ chƣa có phƣơng pháp đánh giá tác dụng diệt khuẩn của chúng. Để góp
phần đánh giá chất lƣợng của nh ng sản phẩm này, đề tài: “Nghiên cứu xây dựng
một số chỉ tiêu kiểm nghiệm và đánh giá tác dụng diệt khuẩn của một số sản
phẩm nano bạc” đƣợc thực hiện với các mục tiêu sau:
1. Xây dựng và thẩm định một số chỉ tiêu kiểm nghiệm của một số sản phẩm
có chứa nano bạc (hỗn dịch nano bạc 1000 ppm và dung dịch nước súc miệng nano
bạc 5 ppm).
2. Áp dụng để kiểm nghiệm các sản phẩm có chứa nano bạc trên.

3. Đánh giá tác dụng diệt khuẩn của các sản phẩm có chứa nano bạc.

-1-


Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ BẠC VÀ NANO BẠC
1.1.1. Tính chất của kim loại bạc
1.1.1.1. Tính chất vật lý
Bạc là kim loại chuyển tiếp, màu trắng, sáng, dễ dàng dát mỏng, có tính dẫn
điện và dẫn nhiệt cao nhất và điện trở thấp nhất trong các kim loại [29].
Nhiệt độ nóng chảy là: 961,93oC.
1.1.1.2. Tính chất hóa học
- Bạc có ký hiệu là Ag, số hiệu nguyên tử 47 thuộc phân nhóm IB trong bảng
tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bạc có khối lƣợng phân tử là 107,868 (đơn vị C);
- Cấu hình electron [Kr]4d105s1, có số oxi hóa là +1 và +2, phổ biến nhất là
trạng thái oxi hóa +1;
- Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm;
- Bán kính ion bạc: 0,23 nm;
- Trong tự nhiên, bạc tồn tại hai dạng đồng vị bền là

107

Ag (52%) và

109

Ag

(48%). Bạc không tan trong nƣớc, môi trƣờng kiềm nhƣng có khả năng tan trong
một số acid mạnh nhƣ: acid nitric, acid sufuric đặc nóng...
1.1.2. Công nghệ nano, đặc tính và phƣơng pháp điều chế nano bạc
1.1.2.1. Công nghệ nano
Thuật ng công nghệ nano (nanotechnology) xuất hiện từ nh ng năm 70 của
thế kỷ XX, chỉ 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 thƣớc cỡ nanomet (1 – 100 nm), tức
là chính xác đến từng lớp nguyên tử, phân tử. Theo cơ quan Hàng không Vũ trụ
Hoa Kỳ (NASA), công nghệ nano là công nghệ chế tạo ra các cấu trúc, vật liệu,
thiết bị và hệ thống chức năng với kích thƣớc đo khoảng từ 1 đến 100nm và khai
thác ứng dụng các đặc tính độc đáo của nh ng sản phẩm này. Công nghệ nano cũng

-2-


có thể hiểu là ngành công nghệ dựa trên các hiểu biết về các quy luật, hiện tƣợng,
tính chất của cấu trúc vật lý có kích thƣớc đặc trƣng ở thang nano [12].
1.1.2.2. Đặc tính của hạt nano bạc
Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thƣớc từ 1 nm đến 100 nm. Do có diện
tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn tốt hơn so với các vật
liệu khối do khả năng giải phóng nhiều Ag hơn. Các hạt nano bạc có hiện tƣợng
cộng hƣởng Plasmon bề mặt. Hiện tƣợng này tạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến đen
cho các dung dịch có chứa hạt nano bạc với các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và
kích thƣớc hạt nano.
Bảng 1.1. Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích
Kích thƣớc của hạt
nano Ag (nm)
1

Số nguyên tử Ag có

trong hạt
31

5

3900

20

250000

Bạc nano là vật liệu có diện tích bề mặt rất lớn, có nh ng đặc tính độc đáo
sau:
- Tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi.
- Có khả năng phát xạ tia hồng ngoại đi xa.
- Không có hại cho sức khỏe con ngƣời với liều lƣợng tƣơng đối cao, không
có phụ gia hóa chất.
- Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau (cả trong
các dung môi phân cực nhƣ nƣớc lẫn trong các dung môi không phân cực nhƣ
benzen, toluen).
- Độ bền hóa học cao, ít bị biến đổi dƣới tác dụng của ánh sáng và các tác
nhân oxy hóa khử thông thƣờng.
- Chi phí cho quá trình sản xuất thấp.
- Ổn định ở nhiệt độ cao.

-3-


1.1.2.3. Phương pháp điều chế nano bạc
Có 2 phƣơng pháp để điều chế hạt nano kim loại: phƣơng pháp từ dƣới lên

và phƣơng pháp từ trên xuống. Phƣơng pháp từ dƣới lên “bottom-up” là phƣơng
pháp tạo hạt nano từ các nguyên tử hoặc ion kết hợp lại với nhau. Phƣơng pháp từ
trên xuống “top-down” là phƣơng pháp tạo các hạt nano từ vật liệu khối ban đầu.
Đối với hạt nano bạc, ngƣời ta thƣờng điều chế bằng phƣơng pháp từ dƣới lên.
Nguyên tắc là khử ion Ag+ thành Ag. Các hạt Ag mới hình thành sẽ đƣợc bọc bởi
các chất ổn định nhƣ PVP, chitosan... Các phƣơng pháp từ trên xuống ít đƣợc sử
dụng vì nano bạc chế tạo bằng phƣơng pháp này thƣờng có kích thƣớc hạt lớn và
không đồng đều. Hiện nay các vật liệu kim loại nano nhƣ vàng (Au), Sắt (Fe), đồng
(Cu), bạc (Ag) dƣới dạng bột hay dung dịch keo đƣợc chế tạo chủ yếu bằng các
phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp khử vật lý
- Phƣơng pháp ăn mòn laze
- Phƣơng pháp khử hóa học
- Phƣơng pháp khử hóa lý
- Phƣơng pháp khử sinh học
 Phương pháp khử vật lý
Phƣơng khử vật lí dùng các tác nhân vật lí nhƣ điện tử [23], sóng điện từ
năng lƣợng cao nhƣ tia gamma [44], tia tử ngoại, tia laser [20] khử ion kim loại
thành kim loại. Dƣới tác dụng của các tác nhân vật lí, có nhiều quá trình biến đổi
của dung môi và các phụ gia trong dung môi để sinh ra các gốc hóa học có tác dụng
khử ion thành kim loại.
 Phương pháp ăn mòn laze
Đây là phƣơng pháp từ trên xuống. Vật liệu ban đầu là một tấm bạc đƣợc đặt
trong một dung dịch có chứa chất hoạt hóa bề mặt. Một chùm laser dạng xung có
buớc sóng 532 nm, độ rộng xung là 10 ns, tần số 10 Hz, năng lƣợng mỗi xung là
90mJ, đƣờng kính vùng kim loại bị tác dụng từ 1 nm – 3 nm. Dƣới tác dụng của
chùm laser xung, các hạt nano có kích thƣớc khoảng 10 nm đƣợc hình thành và
-4-

đƣợc bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt CnH2n+1SO4Na (với n = 8, 10, 12, 14) nồng
độ từ 0,001 đến 0,1 M [51].
 Phương pháp khử hóa học
Khử hóa học là một phƣơng pháp đƣợc sử dụng phổ biến để chế tạo nano bạc
theo phƣơng thức từ dƣới lên.
Cơ chế của quá trình khử hóa học: Phƣơng pháp khử hóa học là dùng các tác
nhân hóa học để khử ion bạc thành bạc kim loại. Phản ứng thƣờng đƣợc thực hiện
trong dung dịch lỏng nên còn gọi là phản ứng hóa ƣớt.
Thông thƣờng, nguồn cung cấp ion Ag+ là các muối của bạc nhƣ AgNO3.
Các tác nhân khử thƣờng dùng là: formandehyd, NaBH4, ethanol,…. Gần đây có
một số công trình nghiên cứu chế tạo keo nano bạc và bột nano bạc từ bạc nitrat
nhƣng sản phẩm trung gian là oxid bạc (Ag2O) rồi từ Ag2O tiếp tục khử về Ag0
nhằm thu đƣợc keo bạc có nồng độ cao. Để các hạt nano bạc phân tán tốt trong
dung môi mà không bị kết tụ thành đám, ngƣời ta bao phủ hạt nano bạc bằng một
lớp polyme, điều này giúp cho các hạt đƣợc bảo vệ tốt hơn tránh hiện tƣợng kết tủa,
hơn n a phƣơng pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có tính chất cần thiết
[37].
 Phương pháp khử hóa lý
Đây là phƣơng pháp trung gian gi a hóa học và vật lí. Nguyên lý là dùng
phƣơng pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo hạt nano. Phƣơng pháp điện
phân thông thƣờng chỉ có thể tạo đƣợc màng mỏng kim loại. Trƣớc khi xảy ra sự
hình thành màng, các nguyên tử kim loại sau khi đƣợc điện hóa sẽ tạo các hạt nano
bám lên điện cực âm. Lúc này ngƣời ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với
xung điện phân thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch [59].
 Phương pháp khử sinh học
Dùng vi khuẩn là tác nhân khử ion kim loại. Ngƣời ta cấy vi khuẩn chuyển
hóa nitrat hay phân giải NADPH vào trong dung dịch có chứa ion bạc để thu đƣợc
hạt nano bạc. Phƣơng pháp này đơn giản, thân thiện với môi trƣờng và có thể tạo
hạt với số lƣợng lớn [36].
-5-

1.1.3. Tác dụng diệt khuẩn của nano bạc
Từ xa xƣa, ngƣời ta đã sử dụng đặc tính này của bạc để phòng bệnh. Ngƣời
cổ đại sử dụng các bình bằng bạc để lƣu tr nƣớc, rƣợu dấm. Bạc và các hợp chất
của bạc đƣợc sử dụng rộng rãi từ đầu thế kỷ XIX đến gi a thế kỷ XX để điều trị các
vết bỏng và khử trùng. Trong thế kỷ XX, ngƣời ta thƣờng đặt một đồng bạc trong
chai s a để kéo dài độ tƣơi của s a.
Sau khi thuốc kháng sinh đƣợc phát minh và đƣa vào ứng dụng với hiệu quả
cao ngƣời ta ít quan tâm đến tác dụng kháng khuẩn của bạc. Tuy nhiên, từ nh ng
năm gần đây, do hiện tƣợng các chủng vi sinh ngày càng trở nên kháng thuốc,
ngƣời ta quan tâm trở lại việc ứng dụng khả năng diệt khuẩn và các ứng dụng khác
của bạc, đặc biệt là dƣới dạng hạt có kích thƣớc nano.
Các nghiên cứu đã khẳng định bạc có khả năng tiêu diệt hơn 650 chủng vi
sinh vật gây bệnh cho ngƣời. Mặt khác, nguyên tố bạc không có hại với cơ thể con
ngƣời với liều lƣợng tƣơng đối cao. Vì vậy, ngày nay bạc ngày càng đƣợc ứng dụng
rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khoa học sản xuất. Ngƣời ta cũng chứng minh
đƣợc trong thiên nhiên bạc không tạo ra nh ng hợp chất tổn hại đến môi trƣờng và
hệ sinh thái. Mặt khác, đặc tính quý với vai trò là chất sát trùng là bạc không bị các
chủng vi sinh vật thích nghi nhƣ nhiều hóa chất sát trùng khác. Gần đây các kết quả
nghiên cứu mới nhất về tính sát trùng của bạc đã khẳng định bạc ở kích thƣớc nano
có hiệu quả sát khuẩn cao hơn bạc ở kích thƣớc macro nhiều lần. Điều này đã thúc
đẩy nhiều hƣớng nghiên cứu chế tạo và sử dụng nano bạc khử trùng trong y tế và
đời sống trên thế giới.
Các hạt nano siêu nhỏ thể hiện các tính chất khác biệt hoặc nổi bật hơn so
với nguyên liệu dạng macro. Các hạt nano siêu nhỏ làm cho các hạt có diện tích bề
mặt lớn, cân đối với khối lƣợng của chúng. Trƣờng hợp bạc ở dạng hạt nano, cho
phép chúng tƣơng tác dễ dàng với các hạt khác và tăng hiệu quả kháng khuẩn. Hiệu
quả này lớn tới mức 1 gam hạt nano bạc có thể tạo tính chất kháng khuẩn tới hàng
trăm mét vuông chất nền.

-6-


Bản thân kim loại bạc dạng khối khả năng kháng khuẩn không cao, nhƣng
khi chịu một tác động hóa học nhƣ sự oxy hóa nó sẽ tạo ra ion bạc có hoạt tính
kháng khuẩn. Phản ứng hóa học này diễn ra trên bề mặt khối bạc khi tiếp xúc với độ
ẩm và mồ hôi ngƣời, nhƣng với tốc độ diễn ra rất chậm [32]. Vì vậy để có tốc độ
oxy hóa lớn đòi hỏi bạc phải có kích thƣớc nano với diện tích bề mặt lớn. Với 1g
bạc khối hình cầu có diện tích là 1,06 cm2 trong khi 1 gam bạc kích thƣớc 10 nm có
diện tích bề mặt là 600000 cm2. Với diện tích bề mặt lớn nhƣ vậy phản ứng oxy hóa
của các hạt nano bạc diễn ra dễ dàng cho phép liên tục giải phóng ra các ion bạc.
Nhiều tài liệu cho thấy bạc nano có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm,
kháng virus:
- Nghiên cứu so sánh hiệu quả kháng khuẩn của bạc nano với đồng nano cho
thấy bạc nano cho hiệu quả kháng khuẩn cao hơn [46].
- Nghiên cứu so sánh hoạt tính kháng khuẩn của nano bạc, nano platin và
nano vàng trên chủng Staphylococcus aureus (S. aureus) và Escherichia coli (E.
coli), kết quả cho thấy chỉ có nano bạc cho hoạt tính kháng khuẩn với 2 chủng này,
trong khi platin và vàng dạng nano không có hiệu quả [27].
- Boe cement là vật liệu tạo hình mô xƣơng dùng trong phẫu thuật tạo hình,
đƣợc ƣa chuộng và dùng rất nhiều ở Mỹ. Việt Nam bắt đầu đƣợc sử dụng vào năm
2003 ở bệnh viện Chợ Rẫy. Một nghiên cứu cho thấy boe cement có kết hợp bạc
nano có độ kháng khuẩn cao, kháng cả nh ng chủng Staphylococcus epidermidis
(MRSE), Staphylococcus aureus (MRSA) kháng methicillin (in vitro), trong khi đó
cement có chứa getamicin cũng không kháng đƣợc 2 chủng này và cetment không
chứa kháng sinh thì hoàn toàn không có khả năng diệt bất kỳ chủng nào. Nghiên
cứu này cũng cho thấy độ an toàn của nhóm bone cement có chứa bạc nano tƣơng
đƣơng với nhóm chứng [22].
- Bạc nano với kích thƣớc tiểu phân rất nhỏ nên làm tăng diện tích tiếp xúc

với môi trƣờng bên ngoài. Do đó, bạc nano cho hiệu quả diệt khuẩn cao chỉ với một
lƣợng nhỏ [42].

-7-


- Nhóm nghiên cứu Viện Bỏng Quốc gia và Viện Công nghệ Môi trƣờng
[14] đã nghiên cứu tác dụng của nano bạc đối với trực khuẩn mủ xanh
Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (P. aeruginosa), Escherichia coli ATCC
25922 (E.coli) và tụ cầu vàng Staphylococcus aureus ATCC 25923 (S. aureus). Kết
quả cho thấy với nồng độ 0,781 mg/l dung dịch nano bạc có khả năng tiêu diệt hoàn
toàn vi khuẩn P. aeruginosa sau 24h tiếp xúc. Nghiên cứu cho thấy với nồng độ
1,563 mg/l dung dịch nano bạc có tác dụng diệt khuẩn hoàn toàn đối với vi khuẩn E.
coli sau 2h tiếp xúc, còn ở nồng độ 0,195 mg/l nano bạc có tác dụng diệt khuẩn
hoàn toàn đối với vi khuẩn E. coli sau 24h tiếp xúc. Đối với tụ cầu vàng S. aureus,
nồng độ 6,25 mg/l của dung dịch nano bạc có tác dụng diệt hoàn toàn vi khuẩn sau
6h tiếp xúc, với nồng độ 0,781 mg/l của dung dịch nano bạc thì phải sau 24h tiếp
xúc, vi khuẩn mới bị diệt hoàn toàn.
- Đánh giá khả năng diệt khuẩn của dung dịch nano bạc do Viện Công nghệ
Môi trƣờng đối với 3 chủng phẩy khuẩn tả đƣợc phân lập từ bệnh phẩm của các
bệnh nhân đang điều trị tại Viện Các bệnh truyền nhiễm và nhiệt đới Quốc gia [7].
Kết quả cho thấy tất cả ba chủng vi khuẩn Vibrio cholerae 3184, 3214 và 3252 đã bị
tiêu diệt sau 15 phút tiếp xúc với dung dịch nano bạc nồng độ 1 mg/l. Nhƣng nếu
thời gian tiếp xúc kéo dài tới 60 phút thì chỉ cần 0,25mg/l nano bạc là đã có thể tiêu
diệt hoàn toàn số vi khuẩn này.
- Trần Việt Hùng, Đoàn Cao Sơn và cộng sự [13] cũng đã thử tác dụng diệt
khuẩn của gel rửa tay nano bạc không dùng nƣớc có chứa 10 ppm nano bạc và 70%
ethanol, sản phẩm của dự án cấp Thành phố. Kết quả cho thấy sản phẩm có tác dụng
diệt khuẩn lên đến 99,99%.
1.1.4. Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc

- Trƣớc hết, độ bám dính của các tiểu phân nano bạc lên màng tế bào VSV
làm thay đổi tính chất màng, làm thay đổi quá trình vận chuyển các chất qua màng
tế bào VSV. Sự bám dính này phụ thuộc vào nồng độ, hình dạng, kích thƣớc của
các tiểu phân nano. Kích thƣớc nhỏ cùng diện tích bề mặt lớn làm tăng khả năng
bám dính trên bề mặt các tế bào VSV [39] [49].
-8-


- Các đặc tính kháng khuẩn của bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của các
ion Ag+. Ion này có khả năng liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo
nên thành tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế
bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Nếu các ion bạc đƣợc lấy ra khỏi tế bào ngay sau
đó, khả năng hoặt động của vi khuẩn lại có thể đƣợc phục hồi. Do động vật không
có thành tế bào nên không bị tổn thƣơng khi tiếp xúc với ion này [26].
- Có một cơ chế tác động của ion bạc lên vi khuẩn đáng chú ý đƣợc mô tả
nhƣ sau: Sau khi Ag+ tác động lên lớp màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó
sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm – SH của phân tử enzym chuyển
hóa oxy và vô hiệu hóa enzym này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi
khuẩn [38].

Hình 1.1. Ion bạc vô hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy của vi khuẩn
- Ion bạc còn ức chế hoạt động của chu trình nitơ, phosphor, lƣu huỳnh của
các vi khuẩn nitrat [41].
- Ion bạc còn bất hoạt các enzym chuyển hóa khác có chứa nhóm thiol, sulfur
[21] [45].
- Ngoài ra, ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trung
hòa điện tích của gốc phosphat do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA [28].

Hình 1.2. Ion bạc liên kết với các base của DNA
-9-

Nhƣ vậy, so với các thuốc kháng sinh thì nano bạc có nh ng ƣu điểm nhƣ
sau:
- Nano bạc tiêu diệt vi khuẩn bằng nhiều cơ chế, tác động nhiều quá trình, từ
cấu trúc màng tế bào, khả năng vận chuyển qua màng cũng nhƣ quá trình trao đổi
chất của VSV. Vì vậy, vi khuẩn hầu nhƣ không có khả năng kháng lại bạc. Các tế
bào của ngƣời có lớp màng bảo vệ hoàn toàn khác so với tế bào VSV, vì vậy không
bị tổn thƣơng khi tiếp xúc với ion bạc. Khả năng VSV chống lại tác động của bạc là
cực kỳ hiếm bởi vì VSV phải có nhiều đột biến đồng thời đối với mỗi chức năng
của tế bào. Sự đột biến đồng thời này xảy ra rất hạn h u với tần suất 1/100.000 [32].
Đồng thời, các kháng sinh bị hấp thụ trong quá trình diệt khuẩn, còn bạc tác dụng
nhƣ một chất xúc tác nên ít bị tiêu hao trong quá trình sử dụng.
- Dựa trên nh ng kết quả nghiên cứu khoa học thực tiễn về độ an toàn của
bạc trong nƣớc uống, Tổ chức Y tế thế giới đã công bố rằng: “Không cần thiết để
quy định giới hạn của bạc trong công nghệ xử lý nƣớc và sự có mặt của ion bạc
trong nƣớc uống không gây nguy hiểm gì cho sức khỏe con ngƣời”. Nhờ nh ng tính
năng này, nano bạc đƣợc xem là chất kháng khuẩn tự nhiên an toàn và hiệu quả.
Hơn n a, nh ng sản phẩm đƣợc ứng dụng công nghệ nano bạc không gây bất kỳ
một kích ứng nào cho ngƣời dùng.
1.1.5. Ứng dụng nano bạc
Do thể hiện tính kháng khuẩn tốt nên nano bạc thƣờng đƣợc sử dụng để làm
chất khử trùng, kháng khuẩn, khử mùi…trong các lĩnh vực nhƣ:
1.1.5.1. Lĩnh vực y tế
- Khử trùng, làm lành nhanh các vết bỏng, vết cắt, vết thƣơng, vết loét, trầy
xƣớc, phát ban, cháy nắng, vết côn trùng cắn, bệnh da liễu, bệnh nấm, viêm mũi,
viêm tai, mụn nhọt. Nguyễn Việt Dũng cùng cộng sự đã chế tạo bình xịt khử trùng
và băng gạc ch a vết thƣơng, vết bỏng [9].
- Điều trị viêm loét nƣớu răng, ngâm răng giả.
- Khử trùng trong phụ khoa nhƣ viêm cổ tử cung, viêm âm đạo, bệnh hoa

liễu (giang mai, bệnh lậu).
- 10 -


- Vệ sinh khử trùng vật liệu: Bông, băng, ống thông, khẩu trang, áo khoác và
mũ phẫu thuật.
- Khử trùng dụng cụ y tế, thiết bị phẫu thuật, nội soi.
- Khử trùng nhà vệ sinh, băng, tã vệ sinh, khăn.
1.1.5.2. Công nghiệp mỹ phẩm
- Sử dụng làm chất phụ gia trong dầu gội đầu kháng nấm và các sản phẩm
mỹ phẩm khác (kem đánh răng, nƣớc súc miệng, s a rửa mặt, kem nền, lăn khử
mùi).
1.1.5.3. Công nghiệp thực phẩm, gia dụng
- Khử trùng môi trƣờng sản xuất, khử trùng thực phẩm đóng gói, khử trùng
phƣơng tiện vận chuyển, bảo quản sản phẩm.
- Vệ sinh trong gia đình: khử trùng cho bệ xí, sàn gạch, bồn rửa, tay nắm
cửa, thêm vào nƣớc rửa tay, rửa chén, nƣớc làm sạch; gi cho quần áo và khăn tắm
hoặc khăn lau mặt không chua hoặc nấm mốc; khử mùi.
- Đồ may mặc: hạt nano bạc đƣợc tẩm vào các loại sợi để diệt khuẩn và khử
mùi.
- Khử trùng tủ lạnh, tủ đông, tủ chứa thực phẩm, máy giặt hoặc kháng khuẩn
cho đồ chơi. Có thể phun vào các bộ lọc của điều hòa không khí sau khi làm sạch.
Nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ Môi trƣờng đã nghiên cứu chế tạo màng lọc phủ
nano bạc có thể ứng dụng cho các thiết bị xử lý không khí nhƣ điều hòa không khí
[17].
- Chăn nuôi: để làm sạch môi trƣờng chăn nuôi, đảm bảo nƣớc uống chăn
nuôi đạt tiêu chuẩn, ch a lành vết thƣơng động vật, thủy sản, bệnh da liễu, bệnh của
hệ thống sinh dục, bệnh về mắt, mũi khử mùi cho lò mổ hoặc trang trại, các thiết bị
sinh sản.
1.1.5.4. Lĩnh vực môi trường

- Khử trùng các không gian khác nhau: Bệnh viện, siêu thị, trƣờng học, quán
café, rạp chiếu phim, sân vận động, trong hộ gia đình.

- 11 -


- Các công cụ khử trùng trong giao thông vận tải: xe hơi, tàu hỏa, máy bay,
tàu thủy, xe taxi, xe buýt.
- Khử trùng bể bơi: sử dụng làm chất kháng khuẩn cho bể bơi công cộng và
gia đình mà không tạo ra các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình khử trùng, ngăn
chặn sự phát triển của tảo và nấm, trong khi không ảnh hƣởng đến pH và màu của
nƣớc và thân thiện với môi trƣờng.
- Xử lý nƣớc thải sinh hoạt [16], nƣớc thải công nghiệp.
1.2. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HẠT NANO BẠC
1.2.1. Phân tích phổ UV-VIS
- Hiện tượng plasmon bề mặt:
Ở kích thƣớc nanomet, đám mây electron có thể dao động trên bề mặt hạt và
hấp thụ bức xạ điện từ, hiện tƣợng này gọi là cộng hƣởng plasmon bề mặt [43] [48].
Hiện tƣợng “cộng hƣởng plasmon bề mặt” (SPR) đƣợc giải thích là: điện trƣờng của
sóng điện từ tác động lên các electron tự do trên bề mặt hạt nano, làm electron bị
dồn về một phía, gây ra sự phân cực [34] [58]. Sau đó, dƣới tác dụng của lực phục
hồi Coulombic, các electron sẽ trở lại vị trí ban đầu. Vì có bản chất sóng, nên điện
trƣờng dao động làm cho sự phân cực này dao động theo. Sự dao động này đƣợc gọi
là “plasmon”. Khi tần số dao động của đám mây electron trùng với tần số của một
bức xạ điện từ nào đó, sẽ gây ra sự dao động hàng loạt của các electron tự do. Hiện
tƣợng này gọi là “cộng hƣởng plasmon bề mặt” (SPR) [58]. Kích thƣớc, hình dạng
và nồng độ của các hạt nano kim loại xác định vị trí quang phổ hấp thụ và chiều
rộng dải phổ [40] [48].
Tóm lại, hiện tƣợng SPR làm cho các hạt nano bạc có khả năng hấp thụ UVVIS. Theo thuyết Mie [56], khả năng hấp thụ các bƣớc sóng UV-VIS phụ thuộc vào
hình dạng, kích thƣớc và nồng độ của hạt. Khi kích thƣớc hạt tăng lên, các đỉnh

plasmon cộng hƣởng sẽ chuyển sang bƣớc sóng dài hơn và phổ mở rộng hơn [48].
Dựa trên các thuộc tính quang phổ plasmon ngƣời ta có thể xác định đƣợc kích
thƣớc, hình dạng cụ thể của hạt nano [50].

- 12 -