Tổng hợp nano đồng từ thực vật
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.13 MB, 29 trang )
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH...........................................................................................vi
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................1
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN..................................................................................3
2.1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO...................................................................3
2.1.1. Khái niệm công nghệ nano và vật liệu nano.........................................................3
2.1.2. Phân loại vật liệu nano.........................................................................................3
2.1.3. Cơ sở khoa học của công nghệ nano.....................................................................4
2.1.3.1. Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử....................................4
2.1.3.2. Hiệu ứng bề mặt................................................................................................4
2.1.3.3. Hiệu ứng kích thước..........................................................................................4
2.1.4. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano............................................................6
2.1.4.1. Phương pháp đi từ trên xuống...........................................................................6
2.1.4.2. Phương pháp đi từ dưới lên...............................................................................6
2.1.5. Ứng dụng của vật liêu nano..................................................................................7
2.2. NANO ĐỒNG........................................................................................................8
2.2.1. Giới thiệu về đồng kim loại...................................................................................8
2.2.1.1. Giới thiệu chung................................................................................................8
2.2.1.2. Tính chất vật lý..................................................................................................9
2.2.1.3. Tính chất hóa học của đồng............................................................................10
2.2.2. Khả năng kháng khuẩn của đồng.......................................................................10
2.2.3. Các phương pháp chế tạo nano đồng.................................................................12
2.2.3.1. Phương pháp phân hủy nhiệt...........................................................................12
2.2.3.2. Phương pháp tổng hợp có sự hỗ trợ của sóng siêu âm....................................13
2.2.3.3. Phương pháp điện hóa....................................................................................13
2.2.3.4. Phương pháp khử hóa học...............................................................................13
2.2.4. Phương pháp đánh giá vật liệu nano..................................................................14
2.2.4.1. Quang phổ UV–Vis..........................................................................................14
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
2.2.4.2. Đánh giá kích thước hạt thông qua kỹ thuật TEM...........................................14
2.2.4.3. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)......................................................................14
2.2.4.4. Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD)..........................................................15
2.2.5. Ứng dụng của nano đồng....................................................................................15
2.3. TỔNG QUAN VỀ CÂY BÀNG..........................................................................16
2.3.1. Đặc điểm chung về cây bàng..............................................................................16
2.3.2. Phân bố và sinh thái học.....................................................................................16
2.3.3. Thành phần hóa học...........................................................................................17
2.4. TỔNG QUAN VỀ CHỦNG nấm Colletotrichum spp........................................17
2.4.1. Sơ lược về chủng nấm Colletotrichum spp..........................................................17
2.4.1.1. Giới thiệu chung..............................................................................................17
2.4.1.2. Cơ chế gây bệnh của Colletotrichum spp........................................................17
CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................19
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.............................................................................19
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................................................19
3.2.1. Dụng cụ và hóa chất...........................................................................................19
3.2.1.1. Hóa chất..........................................................................................................19
3.2.1.2. Dụng cụ...........................................................................................................19
3.2.1.3. Thiết bị sử dụng...............................................................................................19
3.2.2. KHẢO SÁT QUY TRÌNH TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TỪ DỊCH CHIẾT LÁ
BÀNG........................................................................................................................... 20
3.2.2.1. Khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến tạo dịch chiết................................................20
3.2.2.2. Khảo sát yếu tố ảnh đến quá trình tạo nano đồng...............................................21
3.2.3. Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của nano đồng...........................................24
3.2.3.1. Môi trường nuôi cấy..........................................................................................24
3.2.3.2. Cách tiến hành thử khả năng kháng khuẩn của dung dịch keo nano đồng............24
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................26
4.1. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TỪ DUNG DICH CuSO4 BẰNG
TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG...........................................................26
4.1.1. Thu dịch chiết lá bàng......................................................................................26
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
2
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
4.1.2. Quy trình thực hiện..........................................................................................27
4.1.3. Kết quả khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến tạo dịch chiết..................................28
4.1.3.1. Kết quả khảo sát thời gian tạo dịch chiết............................................................28
4.1.3.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng...........................................................................30
4.1.4. Kết quả khảo sát yếu tố ảnh đến quá trình tạo nano đồng.................................32
4.1.4.1. Khảo sát nồng độ dung dịch đồng sulfat.............................................................32
4.1.4.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết..............................................................34
4.1.4.3. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng..................................................................35
4.1.4.4. Kết quả khảo sát pH môi trường tạo nano đồng.................................................36
4.1.5. Kết quả khảo sát đặc tính của nano đồng...........................................................38
4.1.6. Kết quả nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của nano đồng..............................39
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................41
5.1. KẾT LUẬN..........................................................................................................41
5.2. KIẾN NGHỊ.........................................................................................................41
CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................42
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
3
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
DANH MỤC CÁC BẢ
Bảng 2. 1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của nano hình cầu................................4
Bảng 2.2. Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu..........................................5Y
Bảng 3. 1. Hóa chất......................................................................................................19
Bảng 3. 2. Dụng cụ.......................................................................................................19
Bảng 3. 3. Thiết bị sử dụng...........................................................................................20
Bảng 3. 4. Khảo sát thời gian tạo dịch chiết.................................................................20
Bảng 3. 5. Khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng..................................................................................21
Bảng 3. 6. Khảo sát nồng độ dung dịch đồng sulfat......................................................22
Bảng 3. 7. Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết..................................................................23
Bảng 3. 8. Khảo sát thời gian tạo nano đồng................................................................23
Bảng 3. 9. Khảo sát pH môi trường tạo nano đồng.
2
Bảng 4.1. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian
chiết ............................................................................................................................. 29
Bảng 4. 2. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo khối lượng
lá bàng..........................................................................................................................31
Bảng 4.3. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo nồng độ đồng
sulfat............................................................................................................................. 33
Bảng 4.5. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian
phản ứng.......................................................................................................................36
Bảng 4.6. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian phản ứng
3
Bảng 4. 7. Kết quả đánh giá khả năng ức chế nấm Colletotrichum spp của dung dịch
nano đồng sau 6 ngày cấy.............................................................................................40
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
4
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2. 1. Một dạng đồng tồn tại trong tự nhiên.............................................................9
Hình 2. 2. Cơ chế kháng khuẩn của vật liệu nano đồng................................................11
Hình 2. 3. Cây bàng.....................................................................................................16
Hình 4. 1. Thu dịch chiết lá bàng..................................................................................26
Hình 4. 2. Phản ứng tạo nano đồng...............................................................................27
Hình 4. 3. Quy trình thực nghiệm.................................................................................27
Hình 4. 4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình tạo nano.......29
Hình 4. 5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng đến quá trình tạo nano đồng. 31
Hình 4. 6. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch CuSO4 đến quá trình tạo nano đồng....33
Hình 4. 7. Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết đến quá trình tạo nano đồng...........34
Hình 4. 8. Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến quá trình tạo nano đồng.......................36
Hình 4. 9. Ảnh hưởng của pH môi trường đến quá trình tạo nano đồng.......................37
Hình 4. 10. Ảnh TEM nano đồng được tổng hợp bằng tác nhân khử dịch chiết lá bàng
...................................................................................................................................... 38
Hình 4. 11. Hình ảnh mẫu đối chứng và mẫu nấm Colletotrichum spp phát triển trên
môi trường có nano đồng ở nồng độ khác nhau............................................................39
Hình 4. 12. Theo dõi đường kính nấm Colletotrichum spp phát triển theo ngày..........39
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
5
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, vật liệu nano phát triển nhanh chóng bởi những tính
chất đặc biệt hơn hẳn so với vật liệu khối từ hiệu ứng bề mặt và kích thước nhỏ của
chúng, việc tổng hợp các nano kim loại với kích thước nhỏ và hình dạng khác nhau là
mục tiêu quan trọng để khám phá các tính chất của chúng cũng như khả năng ứng dụng
vào các lĩnh vực như: quang học, hóa học, xúc tác, các thiết bị sinh học [1].
Trong công nghệ nano, việc nghiên cứu kích thước nano là vấn đề quan trọng, mà
tiêu biểu là nghiên cứu các nano kim loại như nano Au, Ag, Pt,… Các nano kim loại
thể hiện những tính chất vật lý, hóa học, sinh học khác biệt và quý giá, đặc biệt là tính
kháng nấm, khuẩn. Nano được sử dụng sớm và có nhiều ứng dụng trong việc kháng
khuẩn là các nano kim loại quý như vàng, bạc. Tuy nhiên, do các kim loại quý này có
giá thành cao nên đã hạn chế khả năng ứng dụng của chúng trong việc sản xuất với quy
mô lớn. Gần đây, nano đồng được xem là một lựa chọn tốt để thay thế cho các nano
kim loại trên bởi giá thành rẻ, khả năng dẫn điện - nhiệt tốt, có tính chất từ, quang học,
hoạt tính xúc tác hay khả năng kháng nấm, kháng khuẩn ưu việt không kém gì các
nano vàng, bạc [2], [3]. Các nano đồng giải phóng liên tục các ion đồng, chính các ion
đồng này tác động trực tiếp lên tế bào vi khuẩn theo các cơ chế đặc thù. Hoạt động giải
phóng các ion đồng này được tăng cường hơn khi các nano đồng ở kích thước nhỏ và
diện tích bề mặt lớn cho phép nó tương tác gần với các màng tế bào vi khuẩn. Hoạt
động kháng khuẩn của nano đồng là do xu hướng của nó thay thế giữa dạng Cu (I) và
dạng Cu (II). Nano đồng có thể liên kết với các phân tử DNA và tạo ra sự mất trật tự
của cấu trúc xoắn ốc nhờ các liên kết ngang trong và giữa các nucleic acid và làm hỏng
các protein quan trọng nhờ liên kết với các nhóm carboxyl và amino sulfhydryl của các
axit amin, điều này làm cho protein tạo enzyme không hiệu quả [4]. Nó làm cho các
protein bề mặt tế bào không hoạt động, các protein này cần cho việc chuyển các vật
chất đi qua màng tế bào, do đó ảnh hưởng lên sự bền vững của màng tế bào và các lipid
màng tế bào. Các ion đồng bên trong tế bào vi khuẩn cũng làm ảnh hưởng đến các quá
trình sinh học, có thể thấy nano đồng có ảnh hưởng lên protein và các enzyme trong
các vi khuẩn và tạo cho đồng có đặc tính kháng khuẩn [5], [14]. Chính vì vậy, tổng hợp
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
nano đồng với tính chất vượt trội sẽ là tiền đề cho nhiều lĩnh vực ứng dụng như: điện –
điện tử, quang học, xúc tác, hóa học, sinh học.
Hiện nay, nano đồng đã được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau như:
chiếu xạ điện tử, quá trình plasma, phương pháp khử hóa học, phân hủy nhiệt, khử điện
hóa,... Đặc biệt là sự phát triển của quá trình tổng hợp các nano đồng sử dụng dịch
chiết xuất thực vật đóng một vai trò quan trọng bởi đó là con đường tiết kiệm chi phí,
thân thiện với môi trường và không sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại. Đặc biệt hơn, đây
là phương pháp tổng hợp được các nano sạch và an toàn để ứng dụng trong các lĩnh
vực y sinh học. Trong khi đó tổng hợp các nano bằng các phương pháp hóa học khác
có thể dẫn đến sự hiện diện của một số loại hóa chất độc hại trên bề mặt của các nano,
làm hạn chế và gây ra các tác hại không mong muốn khi ứng dụng trong lĩnh vực y
sinh học [6].
Cây bàng có tên khoa học là Terminalia catappa L. Tính đến nay, đã có hàng trăm
công trình nghiên cứu về cây bàng bao gồm các lĩnh vực chiết tách, xác định thành
phần hóa học các hợp chất hữu cơ và đã chứng minh trong lá bàng có chứa các nhóm
chất như Saponines, Flavonoids, Tannins,...Ở Việt Nam, cây bàng dễ trồng, phát triển tốt,
và có mặt ở hầu hết các địa bàn trong cả nước [6].
Chính vì những lý do trên, để tăng cường mối quan tâm đến vấn đề môi trường,
giảm chi phí tổng hợp và đặc biệt là tạo ra được những nano sạch để ứng dụng vào lĩnh
vực y sinh học. Tổng hợp nano đồng từ dịch chiết lá bàng là một phương pháp hóa học
xanh, không sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại nào và cũng không gây ra ô nhiễm môi
trường nên trong đề tài này sử dụng dịch chiết lá bàng để tổng hợp nano đồng và định
hướng ứng dụng xử lý nấm bệnh được đặc biệt quan tâm nghiên cứu trong đề tài.
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
2
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU NANO
2.1.1. Khái niệm công nghệ nano và vật liệu nano
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 nanomet (nm, 1nm = 10-9 m). Ranh giới giữa công nghệ nano và
khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật
liệu nano. Công nghệ nano bao gồm bốn vấn đề chính (cơ sở khoa học nano, phương
pháp quan sát và can thiệp ở quy mô nanomet, chế tạo vật liệu nano, ứng dụng vật liệu
nano) [8].
Vật liệu nano: là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet.
Chúng có nhiều đặc tính nổi trội nhờ: kích thước đặc biệt <100nm, tỷ lệ bề mặt / thể tích
lớn, có tiềm năng phản ứng cao, tạo ra hiệu ứng cộng hưởng bề mặt Plasmon,…Tính
chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước nanomet của chúng đã đạt tới kích thước
tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật liệu thông thường. Kích thước vật liệu nano
trải dài một khoảng từ vài nm đến vài trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và tính
chất cần nghiên cứu [8].
2.1.2. Phân loại vật liệu nano
Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:
- Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn
chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ: đám nano.
- Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện
tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ: dây nano, ống nano.
- Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai
chiều tự do. Ví dụ: màng mỏng.
- Ngoài ra còn có vật liệu cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một
phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc kích thước của nó có nano không chiều, một
chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau [9].
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
3
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
2.1.3. Cơ sở khoa học của công nghệ nano
2.1.3.1. Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử
Đối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử được trung
bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1µm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể bỏ qua
các thăng giáng ngẫu nhiên. Nhưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thì các tính
chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn [10].
2.1.3.2. Hiệu ứng bề mặt
Khi kích thước vật liệu nano đạt đến cỡ nanomet thì số nguyên tử trên bề mặt là
tương đối lớn so với tổng số nguyên tử của vật liệu, do nguyên tử trên bề mặt có nhiều
tính chất khác biệt so với tính chất của các nguyên tử ở bên trong lòng vật liệu nên khi
kích thước vật liệu giảm đi thì hiệu ứng có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, hay
còn gọi là hiệu ứng bề mặt tăng lên. Kích thước của vật liệu giảm đến nanomet thì các
tính chất liên quan đến các nguyên tử bề mặt thể hiện một cách rõ rệt, kích thước nano
càng bé thì hiệu ứng càng lớn và ngược lại [4], [10].
Bảng 2.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của nano hình cầu [4]
Đường kính hạt
Số
Nano (nm)
nguyên tử
Tỉ số nguyên tử
trên bề mặt
(%)
Năng lượng bề
mặt (erg/mol)
Năng lượng bề
mặt trên năng
lượng tổng (%)
10
30.000
20
4,8.1011
7,6
5
4.000
40
8,6.1011
14,3
2
250
80
2,04.1012
14,3
1
30
90
9,23.1012
82,2
2.1.3.3. Hiệu ứng kích thước
Các tính chất vật lý, hóa học của các vật liệu đều có một giới hạn về kích thước,
nếu vật liệu nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi người ta
gọi đó là kích thước tới hạn. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó
có thể so sánh được với kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu. Ví dụ điện trở
của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ mô mà ta thấy hàng ngày.
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
4
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của
điện tử trong kim loại, mà thường có giá trị từ vài đến vài trăm nm, thì định luật Ohm
không còn đúng nữa. Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy
tắc lượng tử. Không phải bất cứ vật liệu nào có kích thước nano đều có tính chất khác
biệt mà nó phụ thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu, các tính chất khác như tính
chất điện, tính chất từ, tính chất quang và các tính chất hóa học khác đều có độ dài tới
hạn trong khoảng nm. Chính vì thế mà người ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên
quan là khoa học nano và công nghệ nano [10].
Bảng 2.2. Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu [4], [10]
Lĩnh vực
Tính chất điện
Tính chất từ
Tính chất quang
Tính siêu dẫn
Tính chất cơ
Xúc tác
Siêu phân tử
Miễn dịch
Tính chất
Bước sóng điện tử
Quãng đường tự do trung bình không đàn hồi
Hiệu ứng đường ngầm
Độ dày vách domain
Quãng đường tán xạ spin
Hố lượng tử
Độ dài suy giảm
Độ sâu bề mặt kim loại
Độ dài liên kết cặp Cooper
Độ thẩm thấu Meisner
Tương tác bất định xứ
Biên hạt
Bán kính khởi động đứt vỡ
Sai hỏng mầm
Độ nhăn bề mặt
Hình học topo bề mặt
Độ dài Kuhn
Cấu trúc nhị cấp
Cấu trúc tam cấp
Nhận biết phân tử
Độ dài tới hạn
(nm)
10-100
1-100
1-10
10-100
1-100
1-100
10-100
10-100
0,1-100
1-100
1-1000
1-10
1-100
0,1-10
1-10
1-10
1-100
1-10
10-1000
1-10
2.1.4. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano
Vật liệu nano được tổng hợp bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống
(Top-down) và phương pháp từ dưới lên (Bottom- up).
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
5
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
2.1.4.1. Phương pháp đi từ trên xuống
Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có
kích thước lớn hơn.
Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ
chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano. Đây là phương pháp đơn giản, rẻ tiền và rất
hiệu quả, có thể thực hiện trên nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn, ứng dụng làm
vật liệu kết cấu. Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với
những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối, máy nghiền có
thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay, các viên bi cứng va chạm vào nhau và
phá vỡ bột đến kích thước nano. Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều [11].
Phương pháp biến dạng được sử dụng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sự
biến dạng cực lớn mà không phá hủy vật liệu. Phương pháp biến dạng có thể là đùn
thủy lực, cán ép với nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào từng trường hợp cụ
thể, nếu nhiệt độ gia công lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thì được gọi là biến dạng nóng,
còn ngược lại thì được gọi là biến dạng nguội. Kết quả thu được là các vật liệu nano
một chiều hoặc hai chiều. Ngoài ra, hiện nay người ta thường dùng các phương pháp
quang khắc để tạo ra các cấu trúc nano. Kết quả thu được là các nano một chiều hoặc
hai chiều [11].
2.1.4.2. Phương pháp đi từ dưới lên
Phương pháp bottom-up sử dụng nguyên tử hay ion kết hợp lại tạo thành nano,
phương pháp này có khả năng điều chỉnh hơn phương pháp top-down nhờ quá trình
điều chỉnh các phản ứng hóa học và môi trường phát triển của các hạt, khi đó kích
thước, hình dạng và cấu tạo của nano có thể được điều chỉnh. Vì thế nano từ phương
pháp bottom up được xây dựng dựa trên cơ sở hóa học, các phản ứng hóa học thường
tạo ra sản phẩm có chất lượng cũng như khả năng ứng dụng tốt hơn [11].
Các công nghệ này nói chung có thể áp dụng được trong chất rắn, lỏng, khí và
thậm chí là trạng thái siêu tới hạn. Vì thế sản phẩm của phương pháp này rất đa dạng,
phương pháp này thường đòi hỏi phức cơ kim thích hợp hay dung dịch muối để sử
dụng như là các tác nhân hóa học, mà có thể điều khiển kết quả quá trình phân ly hay
khử thành các hạt nhân và lớn lên [11].
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
6
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Trong phương pháp Bottom up, có thể sử dụng nhiều phương pháp để tổng hợp
nên nano như bằng các tác nhân khử hóa học hoặc có thể sử dụng các tác nhân khử là
dịch chiết thực vật. Trong đó, phương pháp sử dụng dịch chiết thực vật là hướng đi
được các nhà khoa học quan tâm nhiều hơn, nó còn được gọi là phương pháp tổng hợp
xanh có lợi thế là không gây ô nhiễm môi trường do không thải ra các độc tố ngoài
môi trường [11].
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng dịch chiết từ thực vật như:
dịch chiết lá đu đủ, dịch chiết hột nhãn, dịch chiết lá bàng, dịch chiết từ vỏ quả măng
cụt,… đều có khả năng tổng hợp nano đồng do trong các dịch chiết này chứa các hợp
chất như: alkaloids, taninins, phenolic, saponines,…
2.1.5. Ứng dụng của vật liêu nano
Ngành y học là một trong những ngành ứng dụng lớn nhất của công nghệ nano,
như việc điều trị bệnh ung thư, nhiều phương pháp điều trị khác nhau đã được thử
nghiệm để có thể hạn chế các khối u phát triển và tiêu diệt chúng ở cấp độ tế bào. Một
nghiên cứu đã cho kết quả rất khả quan khi sử dụng các nano vàng để chống lại nhiều
loại ung thư. Các nano này sẽ được đưa đến các khối u bên trong cơ thể, sau đó có thể
dùng các tia thích hợp bao gồm siêu âm, laser, hồng ngoại để kích hoạt hạt vàng gia
nhiệt và nhiệt nóng sẽ tiêu diệt tế bào ung thư mà không hại tế bào lành khác.
Không dừng lại ở đó, các nhà khoa học còn nghiên cứu một dự án nano robot vô
cùng đặc biệt, với những robot có kích thước siêu nhỏ, có thể đi vào bên trong cơ thể
con người để đưa thuốc điều trị đến những bộ phận cần thiết. Việc cung cấp thuốc một
cách trực tiếp như vậy sẽ làm tăng khả năng cũng như hiệu quả điều trị [10], [12].
Trong ngành điện tử hiện nay, điện tử - viễn thông được là một trong những
ngành công nghiệp năng động và quan trọng bậc nhất với tốc độ đổi mới nhanh. Sự
chuyển hướng từ chế tạo các thiết bị điện tử ở dạng truyền thống sang áp dụng công
nghệ nano đã tạo ra một bước tiến lớn trong lĩnh vực này, các thiết bị nổi trội cần được
nhắc đến là các mạch tích hợp bán dẫn và thiết bị lưu trữ dữ liệu [1 1]. Ví dụ: các
transistor mới nhất từ intel (Xeon Broadwell-E5) có kích thước 14nm với cấu hình 22
nhân có hơn 7,2 tỉ bóng bán dẫn [13].
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
7
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Hiện nay tại Việt Nam đã có một số ứng dụng của công nghệ nano trong sản xuất
các loại phân bón lá, thuốc trừ nấm bệnh cho cây trồng, hai nguyên tố được tiếp cận
đầu tiên ở dạng nano là nano bạc (Ag) và nano đồng (Cu). Đây là hai nguyên tố có tính
chất kháng khuẩn mạnh và càng mạnh hơn khi nó được chia tách thành các hạt có kích
thước nanomet, nhưng trong hai nguyên tố này, có một nguyên tố là thành phần dinh
dưỡng của cây và của con người, đó là đồng, cái còn lại bạc thì không. Vì thế, đồng ở
dạng nano được sử dụng như phân bón lẫn thuốc trừ nấm bệnh, vi khuẩn trên cây
trồng, trở thành một loại thuốc bảo vệ thực vật không những không độc hại cho con
người và môi trường mà còn giúp cung cấp dinh dưỡng vi lượng đồng cho cây với một
liều lượng cực nhỏ vừa đủ, giúp cây thoát khỏi tình trạng bị ngộ độc do tích lũy đồng
dư thừa trong đất [14].
4.1.1. Kết quả khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến tạo dịch chiết.
Việc tạo nano đồng dựa vào khả năng khử ion Cu 2+ thành nguyên tử Cu của dịch
chiết, vì vậy thành phần dịch chiết thu được sẽ quyết định đến sự tạo thành nano đồng.
Thành phần dịch chiết sẽ khác nhau ở từng thời điểm chiết, do đó việc khảo sát thời gian
tạo dịch chiết lá bàng đã được tiến hành nhằm mục đích lựa chọn được thời gian chiết phù
hợp nhất cho nghiên cứu.
4.1.1.1. Kết quả khảo sát thời gian tạo dịch chiết.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo dịch chiết lá bàng tối ưu phụ
thuộc vào thời gian chiết được biểu diễn ở hình 4.4.
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
Nano Cu với dịch chiết sau 5 phút
Nano Cu với dịch chiết sau 10 phút
Nano Cu với dịch chiết sau 15 phút
Nano Cu với dịch chiết sau 20 phút
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
8
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Nano Cu với dịch chiết sau 25 phút
Hình 4. 1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình tạo nano
Bảng 4. 1. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian
chiết
Thời gian chiết (phút)
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
5
409
1.58
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
7
10
397
15
389
20
390
25
392
1.461
1.333
2.138
2.148
Căn cứ vào các nghiên cứu trước đây cho thấy độ hấp thu cực đại của dung dịch
nano đồng trong khoảng 340 – 588nm [3], [31], bên cạnh đó ở kích cỡ nano nên chúng
có trạng thái lượng tử hóa năng lượng, vùng dẩn và vùng giá trị tồn tại rời rạc và nhờ
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
9
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
sự giam giam giữ lượng tử, năng lượng vùng cấm của vật liệu nano nên hấp thụ chọn
lọc bước sóng xác định tùy kim loại. Nếu kích thước hạt tăng, vùng cộng hưởng
plasmon bề mặt cục bộ có xu hướng dịch chuyển về vùng có bước sóng dài. Ngược lại,
khi kích thước các hạt giảm, cực đại hấp thụ sẽ chuyển dịch về bước ngắn [11]. Từ kết
quả ở hình 4.4 và bảng 4.1 cho thấy khi tăng thời gian chiết tức là thời gian đun sôi
lên từ 5 đến 15 phút thì mật độ quang giảm và bước sóng hấp thu cực đại cao nhất là
sau 5 phút (λmax = 409, Abs = 1.587) nhưng giảm không nhiều so với 10 phút đều này
do hàm lượng hoạt chất trong dịch chiết giảm nên lượng tác chất phản ứng với dung
dịch đồng thấp nên mật độ quang giảm dần, mặt khác bước sóng hấp thu càng thấp thì
kích thước nano đồng càng nhỏ, khả năng kháng nấm tốt hơn, cho nên 10 phút trong
giai đoạn này là tối ưu nhất. Khi tăng thời gian chiết lên từ 15 đến 25 phút thì mật độ
quang có chiều hướng tăng lên đạt kết quả tốt nhất là ở 25 phút, nhưng từ thời gian
chiết 20 đến 25 phút nano đồng bắt đầu xuất hiện hạt keo nhỏ, hỗn hợp không ổn định,
hiện tượng trên một phần do khi tăng thời gian chiết lên lượng chất khử tạo ra quá
nhiều làm cho quá trình tạo nano đồng xảy ra quá nhanh dẫn đến hiện tượng keo tụ,
mặc khác theo một số nghiên cứu trước đây thời gian chiết thấp hơn 20 phút [1], cho
nên thời gian chiết ở 10 phút là phù hợp nhất trong thí nghiệm này.
Từ những kết quả trên, cho thấy nghiệm thức thời gian chiết lá bàng ở thời điểm
10 phút là phù hợp nhất so với các nghiệm thức còn lại, vì vậy thời gian chiết 10 phút
được chọn để tiến hành thí nghiệm 2.
4.1.1.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ rắn/lỏng
Ngoài yếu tố thời gian tạo dịch chiết, lượng nguyên liệu lá bàng đem đi chiết (tỉ
lệ/rắn lỏng) cũng ảnh hưởng đến kết quả tạo nano đồng, vì vậy việc khảo sát tỉ lệ/rắn
lỏng cũng hết sức cần thiết. Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo nano đồng
vào tỉ lệ rắn lỏng được biểu diễn ở hình 4.5.
Căn cứ vào kết quả ở hình 4.5 và bảng 4.2 cho thấy khi tỉ lệ rắn/lỏng là
25g/200mL thì giá trị mật độ quang đo được là cao nhất (1.723), nghĩa là lượng nano
đồng tạo thành là tối ưu nhất, mặc khác bước sóng cực đại thấp so với các nghiệm thức
còn lại nên chứng tỏa kích thước nano nhỏ và có tính kháng nấm tốt hơn và nếu tiếp
tục tăng khối lượng mẫu lá bàng lên thì quá trình trích ly dịch chiết diển ra không thuận
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
10
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
lợi do hàm lượng rắn/ lỏng chêch lệch rất nhiều, làm dung dịch bị cô đặc lại, quá trình
hòa tan các hoạt chất sinh học vào dung môi là quá trình vật lý. Khi lượng dung môi
tăng, tạo cơ hội các hoạt chất sinh học tiếp xúc với dung môi dẫn đến khả năng thẩm
thấu cao hơn. Khi tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu lớn, nghĩa là sự khác biệt về nồng độ
giữa dung môi và các chất hòa tan trở nên lớn, nếu lượng dung môi ít dẫn đến trích ly
không hoàn toàn [32], nên trong trường hợp này tăng khối lượng lá bàng lên thì lượng
dung môi nước quá ít nên làm các hoạt chất trong lá bàng không hòa tan tốt nhất nên
quá trình tạo nano đồng về sau không đạt được hiệu quả cao, bên cạnh đó theo một số
công trình nghiên cứu trước đây nhận thấy rằng tỷ lệ rắn/lỏng tối ưu không vượt quá
25g [1].
Từ những kết quả trên cho thấy nghiệm thức tỷ lệ rắn/ lỏng ở 25g/200mL là phù
hợp nhất so với các nghiệm thức còn lại, vì vậy tỷ lệ rắn /lỏng 25g/200mL được chọn
để thực các thí nghiệm tiếp theo.
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
11
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Nano Cu với dịch chiết 5g
Nano Cu với dịch chiết 10g
Nano Cu với dịch chiết 15g
Nano Cu với dịch chiết 20g
Nano Cu với dịch chiết 25g
Hình 4. 2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng đến quá trình tạo nano
đồng
Bảng 4. 2. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo khối lượng
lá bàng
Khối lượng lá bàng (g)
5g
406.
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
5
0.46
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
7
10g
15g
20g
25g
402
401.5
405
386.0
0.733
1.060
1.020
1.723
4.1.2. Kết quả khảo sát yếu tố ảnh đến quá trình tạo nano đồng
4.1.2.1. Khảo sát nồng độ dung dịch đồng sulfat
Bên cạnh yếu tố ảnh hưởng đến các điều kiện tạo dịch chiết lá bàng thì yếu tố
nồng độ dung dịch CuSO4 cũng quan tâm khảo sát để có được điều kiện tốt nhất cho
việc tạo nano đồng thông qua thí nghiệm 3. Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá
trình tạo nano đồng vào nồng độ dung dịch CuSO4 được biểu diễn ở hình 4.6.
Căn cứ vào biểu đồ (hình 4.6) nhận thấy rằng khi tăng nồng độ đồng sulfat thì
bước sóng dịch chuyển liên tục nằm trong khoảng (384- 400nm). Ngoài ra độ hấp thu
của nano đồng cũng tăng lên theo nồng độ đồng sulfat. Điều này giúp ta nhận thấy rằng
lượng nano được tạo ra càng nhiều hơn khi tăng nồng độ đồng sulfat.
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
12
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
Nano Cu với đồng sunfat 0.5mM
Nano Cu với đồng sunfat 1mM
Nano Cu với đồng sunfat 2mM
Nano Cu với đồng sunfat 3mM
Nano Cu với đồng sunfat 4mM
Nano Cu với đồng sunfat 5mM
Hình 4. 3. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch CuSO4 đến quá trình tạo nano đồng
Bảng 4. 3. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo nồng độ
đồng sulfat
Nồng độ đồng sulfat (CuSO4)
0.5m
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
M
384
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
1.775
1mM
2mM
3mM
4mM
5mM
390
391
392
397
1.815
1.981
2.190
2.265
400
2.06
6
Căn cứ vào kết quả ở hình 4.6 và bảng 4.3 cho thấy khi nồng độ dung dịch CuSO4
tăng dần từ 0.5mM đến 5.0mM thì giá trị mật độ quang đo được cũng tăng dần, nghĩa là
lượng nano đồng tổng hợp được cũng tăng, và đạt giá trị lớn nhất với nồng độ 5 mM.
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
13
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Tuy nhiên trong quá trình bảo quản dung dịch chứa nano đồng, chúng tôi thấy xuất hiện
sự kết tủa đồng ở các mẫu có nồng độ 2mM, 3mM, 4mM, 5mM. Nghĩa là nano đồng
được tạo thành khi nồng độ dung dịch CuSO4 2mM, 3mM, 4mM, 5mM là không bền
trong điều kiện khảo sát, dễ bị keo tụ.
Như vậy, chúng tôi chọn giá trị nồng độ dung dịch CuSO4 thích hợp C = 1mM,
với mật độ quang (Amax = 1.815) và dung dịch keo nano đồng tổng hợp được bền,
không bị keo tụ.
4.1.2.2. Kết quả khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết.
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
Nano Cu với 1mL dịch chiết
Nano Cu với 2mL dịch chiết
Nano Cu với 3mL dịch chiết
Nano Cu với 4mL dịch chiết
Nano Cu với 5mL dịch chiết
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
14
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Hình 4. 4. Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết đến quá trình tạo nano đồng
Căn cứ vào phổ đồ (hình 4.7) nhận thấy rằng khi tăng lượng dịch chiết thì bước
sóng dịch chuyển về phía bước sóng ngắn ứng với việc nano đồng tạo thành có kích
thước nhỏ hơn. Ngoài ra độ hấp thụ của nano đồng cũng tăng lần lượt theo lượng dịch
chiết. Điều này giúp ta nhận định rằng lượng nano được tạo ra càng nhiều hơn khi tăng
lượng dịch chiết. Dung dịch nano đồng có tác dụng diệt nấm càng mạnh khi có kích
thước càng nhỏ.
Bảng 4.4. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thể tích dịch
chiết
Thể tích dịch chiết (mL)
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
1mL
405
0.447
2mL
401
0.799
3mL
397
1.095
4mL
385.5
1.414
5mL
382
1.746
Bên cạnh kích thước hạt nano đồng tạo ra nhỏ, kết quả thí nghiệm được trình bày
ở bảng 4.4 cũng cho thấy rằng, độ hấp thụ của dung dịch nano đồng tạo ra ở lượng dịch
chiết 5mL là cao nhất, chứng tỏ lượng nano đồng tạo ra trong dung dịch là nhiều hơn
so với các nghiệm thức còn lại. Lượng dịch thu được từ quá trình chiết là 200ml, tuy
nhiên ta không sử dụng hết lượng dịch chiết này để thực hiện phản ứng tạo nano đồng
mà chỉ sử dụng một lượng nhất định, vì vậy lượng dịch chiết đem khảo sát tiếp các thí
nghiệm khảo sát môi trường pH và thời gian phản ửng tạo nano đồng để có được các
điều kiện tối ưu cho quá trình phản ứng.
4.1.2.3. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng.
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
15
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
Thời gian phản ứng 20, 40, 60 phút
Thời gian phản ứng 80, 100 phút
Hình 4. 5. Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến quá trình tạo nano đồng
Dung dịch nano đồng được pha loãng 10 lần trước khi đo UV- Vis
Bảng 4. 4. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian
phản ứng
Thời gian phản ứng ( phút)
20
40
60
80
100
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
412 412.5 412.5 412.5
412
0.41
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
0.414 0.416 0.420 0.430
2
Căn cứ từ kết quả hình 4.8 và bảng 4.5 cho thấy thời gian phản ứng từ 20 đến 100
phút thì mật độ quang tăng dần, chứng tỏ theo thời gian thì lượng nano đồng được tạo
ra nhiều nên khả năng diệt khuẩn tốt hơn, nguyên nhân mật độ quang tăng theo thời
gian do trong dung dịch còn thành phần dịch chiết nên hỗn hợp cứ tạo ra nano đồng
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
16
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
theo thời gian, mặt khác bước sóng hấp thu cực đại từ 80 đến 100 phút có chiều hướng
giảm, nên chứng tỏ là nano đồng có kích thước càng nhỏ theo thời gian.
Vì vậy trong thí nghiệm này chọn 100 phút là thời gian phản ứng tối ưu nhất.
4.1.2.4. Kết quả khảo sát pH môi trường tạo nano đồng.
Bên cạnh các yếu tố ảnh hưởng đến các điều kiện tạo dịch chiết lá bàng, yếu tố
nồng độ CuSO4 hay là yếu tố thời gian phản ứng. Trong nghiên cứu này yếu tố pH
cũng quan tâm khảo sát để có được điều kiện tốt nhất cho việc tạo nano đồng thông qua
thí nghiệm 6.
Ghi chú:
Đối chứng
Dịch chiết
Nano Cu với pH 4
Nano Cu với pH 5
Nano Cu với pH 6
Nano Cu với pH 7
Nano Cu với pH 8
Hình 4. 6. Ảnh hưởng của pH môi trường đến quá trình tạo nano đồng
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
17
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
- Dung dịch nano đồng được pha loãng 10 lần trước khi đo UV- Vis
Bảng 4. 5. Độ hấp thu và bước sóng cực đại của nano đồng tạo thành theo thời gian
phản ứng
pH
4
5
6
7
8
Bước sóng hấp thu cực đại (nm)
407 406.5
407
407
409
0.24
0.31
Độ hấp thụ của nano đồng (Abs)
0.240 0.245 0.326
2
0
Căn cứ vào kết quả ở hình 4.9 và bảng 4.6 cho thấy khi pH tăng dần từ 4 đến 7
thì giá trị mật độ quang đo được tăng dần và đạt giá trị cao nhất khi pH = 7 (Abs=
0.326), nghĩa là lượng nano đồng tổng hợp được là tốt nhất. Nếu tiếp tục tăng giá trị
pH thì giá trị mật độ quang giảm dần. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể giải
thích như sau: khi ở môi trường có pH lớn hơn 7, lượng đồng tạo thành quá nhanh, dẫn
đến hiện tượng bị keo tụ, dung dịch mất ổn định, nano đồng tổng hợp có kích thước
lớn, làm giảm mật độ quang, cho nên môi trường pH =7 trong thí nghiệm này là phù
hợp nhất .
Như vậy, chúng tôi chọn giá trị pH môi trường là 7, đảm bảo giá trị mật độ quang
khá cao (Amax = 0,326) và dung dịch chứa nano đồng tổng hợp được bền, không bị keo
tụ.
4.1.3. Kết quả khảo sát đặc tính của nano đồng
Từ các kết quả thí nghiệm đạt được, chúng tôi chọn ra các thông số tối ưu để thực
hiện phản ứng tạo nano đồng bằng tác nhân dịch chiết lá bàng để kiểm tra kích thước
hạt bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy -TEM).
Kết quả (hình 4.10) cho thấy nano đồng được tạo thành có kích thước 10 đến 25nm, kết
quả này cho thấy rằng nano đồng được chúng tôi tạo ra có kích thước nhỏ hơn các
nghiên cứu trước đây được thực hiện bởi Hyo- jeoung lee et al.(2013) với nano đồng
tạo ra có kích thước từ 37 đến 110nm [33].
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
18
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
4.1.4. Kết quả nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của nano đồng
Hình 4. 8. Hình ảnh mẫu đối chứng và mẫu nấm Colletotrichum spp phát triển
KÍNH
NẤM
PHÁT
TRIỂNMẫu
THEO
NGÀY
MẫuĐƯỜNG
1000ppm
Mẫu
2000
ppm
4000
ppm
Mẫu
môi
trường
có
nano
nồng
độ
kháctác
nhau
Hình 4.trên
7. Ảnh
TEM
nano
đồng đồng
được ởtổng
hợp
bằng
nhân8000
khử ppm
dịch
(sau8 6 ngày cấy) (sau 6 ngày cấy)chiết lá
(sau
6
ngày
cấy)
(sau
6
ngày
cấy)
bàng
Vòng phát triễn của nấm, cm
6 7
6
Đối chứng
1000ppm
2000ppm
4000ppm
8000ppm
5
4
3
2
1
0
1
2
4
8
Ngày
Hình 4. 12. Theo dõi đường kính nấm Colletotrichum spp phát triển theo ngày
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
19
Đồ án tốt nghiệp
Tính kết quả
GVHD: ThS. Nguyễn Thiện Thảo
DK1-DK2
% ức chế sinh trưởng =
x 100%
DK1
Bảng 4. 7. Kết quả đánh giá khả năng ức chế nấm Colletotrichum spp của dung dịch
nano đồng sau 6 ngày cấy
Nồng độ
Đường kính vòng khuẩn
Ức chế sinh trưởng
(mm)
71
43
38
26
3
(%)
0
39.4
46.5
63.3
95.8
Đối chứng
1000 ppm
2000 ppm
4000 ppm
8000 ppm
Căn cứ vào hình 4.11; 4.12 và bảng 4.7 thể hiện khả năng kháng nấm tốt của
dung dịch nano đồng. Cụ thể, với hàm lượng nano đồng có nồng độ 8000 ppm nhận
thấy dấu hiệu của nấm Colletotrichum spp phát triển ít so với mẫu đối chứng ( ức chế
sinh trưởng đến 95.8%), đồng nghĩa với khả năng kháng nấm Colletotrichum spp tốt
của dung dịch nano đồng. Với hàm lượng nano đồng ở nồng độ thấp hơn (1000 ppm ,
2000 ppm, 4000 ppm), dung dịch nano đồng thể hiện hoạt tính thấp hơn nhưng nấm
Colletotrichum spp vẩn bị ức chế khá cao, cụ thể ức chế sinh trưởng lần lượt từng
nồng độ là (39,4%, 46.5%, 63,3%). Khả năng kháng nấm Colletotrichum spp tốt của
dung dịch nano đồng có thể được giải thích là do các nano tạo các tương tác gần với
các tế bào nấm từ đó gây ra các biến đổi sinh học bao gồm sự thay đổi cấu trúc cũng
như sự thay các chức năng của màng tế bào và tạo nên các gốc hydroxyl liên kết với
các phân tử DNA và tạo ra sự mất trật tự của cấu trúc xoắn ốc nhờ các liên kết ngang
trong và giữa các axit nucleic và làm hỏng các protein quan trọng nhờ liên kết với các
nhóm carboxyl và amino sulfhydryl của các axit amin, điều này làm cho các protein bề
mặt tế bào không hoạt động [34], [35].
SVTH: Nguyễn Minh Lưng
20
