(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu chế tạo keo bạc nano bằng bức xạ gamma co 60 và một số ứng dụng của chúng trong y học và nông nghiệp

IX

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN

Phân tử mang thơng tin di truyền ADN

ASTM

Kính hiển vi lực ngun tử

CFU

Đơn vị hình thành lạc khuẩn

Colony forming unit

Chitosan tan trong nước

Water soluble chitosan

CTS tan
trong nước

Acid Deoxyribonucleic
Atomic scanning Tunneling
Micrscope

Da

Đơn vị khối lượng Danton

Dbh

Liều xạ bão hoà (kGy)

Determination dose (kGy)

ĐĐA

Độ đề axetyl

Degree of deacetylation

dtb

Kích thước hạt trung bình

Average particle diameter

E.Coli

Vi khuẩn E.coli

Escherichia Coli

ED50

Nồng độ ức chế 50%

Effective dose 50

FE-SEM

Kính hiển vi trường điện tử quét

FE-TEM

Kính hiển vi trường điện tử truyền qua

ffc

Lập phương tâm diện

GC-MS

Sắc ký khí khối phổ

ICP – MS

Khối phổ plasma

ICP– AES

Field emission scanning
electron microscopy
Field emission transmision
electron microscopy
Face centered cubic
Gas Chromatography Mass
Spectroscopy

Inductively coupled plasma
- Mass Spectroscopy

Quang phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng

Inductively coupled plasma

plasma

atomic emission spetroscopy


X

KLPT

Khối lượng phân tử

LSD

Sự khác biệt nhỏ nhất có ý nghĩa thống
kê

Molecular weight
Least significant difference

MEA

Môi trường malt agar nuôi cấy vi sinh

Malt extract agar

Mw

Khối lượng phân tử trung bình trọng

Molecular mass

PVA

Polyvinyl alcohol

PVP

Polyvinyl pyrrolidon

S.aureus

Vi khuẩn S. aureus

Staphylococcus aureus

TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua

UV

Bức xạ cực tím

UV – vis

Quang phổ hấp thụ trắc quang UV-vis

XRD

Phổ nhiễu xạ tia X

X-Ray Diffraction

γ.Co - 60

Bức xạ gamma Cobalt – 60

Gamma ray irradiation Co-60

ξ

Thế điện động zeta

Zeta potential

Tranmision Electron
Microscopy
Ultraviolet
Ultraviolet-visible
spectroscopy


XIV

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1

Cơ chế ổn định hạt bạc nano của PVA.

Hình 1.2

Cơ chế ổn định hạt bạc nano của PVP.

Hình 1.3

Cơ chế ổn định hạt bạc nano của CTS.

Hình 1.4

Phổ hấp thụ UV-vis của keo bạc nano/PVA.

Hình 1.5

Phổ hấp thụ UV-vis của keo bạc nano, liều xạ 47,6kGy.

Hình 1.6

Ảnh TEM của hạt bạc nano.

Hình 1.7

Phổ nhiễu xạ XRD của bạc nano.

Hình 2.1

Sơ đồ quy trình chế tạo mẫu keo bạc nano.

Hình 3.1

Phổ hấp thụ UV-vis của dung dịch ion bạc và polyme trước chiếu xạ.

Hình 3.2

Phổ UV-vis của keo bạc nano và sự phụ thuộc mật độ quang (E) theo
liều xạ của keo bạc nano/PVA.

Hình 3.3

Sự phụ thuộc kích thước hạt bạc trung bình (dtb) theo nồng độ PVA
(nồng độ Ag+ 20mM).

Hình 3.4

Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano theo nồng độ
PVA khác nhau (Ag+ 20mM).

Hình 3.5

Phổ UV-vis tại Dbh của keo bạc nano với nồng độ ion bạc khác nhau.

Hình 3.6

Sự thay đổi E theo liều xạ của keo bạc nano với nồng độ bạc khác nhau.

Hình 3.7: Sự phụ thuộc Dbh vào nồng độ ion bạc ban đầu.
Hình 3.8

Sự phụ thuộc giữa dtb của hạt bạc nano theo nồng độ ion bạc ban đầu.

Hình 3.9

Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVA theo nồng
độ Ag+ khác nhau ( PVA 2%).


XV

Hình 3.10 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano 10mM/PVA và
etanol có nồng độ khác nhau.
Hình 3.11 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVA theo thời
gian lưu giữ (Ag+ 20mM/PVA 2%).
Hình 3.12 Phổ XRD của bạc nano/PVA và PVA.
Hình 3.13 Phổ UV-vis tại Dbh của keo bạc nano/PVP với nồng độ bạc khác nhau.
Hình 3.14 Sự thay đổi E theo liều xạ của keo bạc nano/PVP với nồng độ bạc khác
nhau (PVP-K90 2%/etanol 10%).
Hình 3.15 Sự tương quan kích thước hạt bạc nano/PVP theo nồng độ ion bạc ban
đầu.
H ình 3.16 Sự tương quan giữa Dbh của keo bạc nano/PVP với nồng độ ion bạc ban
đầu (1-50mM).
Hình 3.17 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVP với nồng
độ bạc khác nhau.
Hình 3.18 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVP (PVP-K30

2%/etanol 10%) với nồng độ bạc khác nhau).
Hình 3.19 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVP theo nồng
độ etanol khác nhau (PVP-K90 2%/Ag- 10mM).
Hình 3.20 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVP (mẫu PVPK90 2%/Ag+ - 10mM/izopropanol hoặc etanol 1M).
Hình 3.21 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/PVP theo thời
gian lưu giữ (Ag 20mM/PVP-K90 2%/etanol 10%).
Hình 3.22 Phổ XRD của bạc nano/PVP và PVP.
Hình 4.1

Phổ UV-vis của các dung dịch pha lỗng bằng nước 1/50 (v/v).

Hình 4.2

Phổ UV-vis của mẫu CTS70 2%, Ag 5mM theo các liều xạ khác nhau.


XVI

Hình 4.3

Cường độ hấp thụ E của keo bạc nano/CTS theo liều xạ (CTS70
2%/Ag 5mM pha lỗng bằng nước 1/50).

Hình 4.4

Phổ UV-vis của keo bạc nano/CTS theo nồng độ bạc khác nhau
(CTS70 1% -Mw 120kDa/etanol 5%).

Hình 4.5

Phụ thuộc của Dbh của keo bạc nano/CTS vào nồng độ ion bạc ban đầu.

Hình 4.6

Phụ thuộc của dtb của keo bạc nano/CTS vào nồng độ ion bạc ban đầu.

Hình 4.7

Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS ở nồng độ
Ag+ khác nhau (CTS70 1% ).

Hình 4.8

Phổ UV-vis của keo bạc nano/CTS theo liều xạ khác nhau (Ag
5mM/CTS 1%).

Hình 4.9

Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS (Ag
5Mm/CTS70 1%, khơng có etanol).

Hình 4.10 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano 5mM/CTS ở hai
giá trị pH khác nhau.
Hình 4.11 Phổ UV-vis của keo bạc nano/CTS với nồng độ CTS khác nhau (Ag
5mM/CTS70).
Hình 4.12 Sự phụ thuộc dtb của keo bạc nano/CTS theo nồng độ CTS khác nhau
(Ag 5mM/CTS 70).
Hình 4.13 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS ở các nồng
độ CTS khác nhau (Ag 5mM/CTS 70).
Hình 4.14 Phổ UV-vis của keo bạc nano/CTS với KLPT khác nhau của CTS (Ag

5mM/CTS70 1%).
Hình 4.15 Sự phụ thuộc dtb của keo bạc nano/CTS theo Mw của CTS (Ag+
5mM/CTS70 1% , Mw=3,5-460kDa).
Hình 4.16 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano (Ag 5mM/CTS
70 1%) theo KLPT khác nhau của CTS.


XVII

Hình 4.17 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano trong chất ổn
định CTS có ĐĐA 70 và 90 (Ag+ 5mM/CTS 1%).
Hình 4.18 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS ở suất liều
bức xạ khác nhau (Ag 5mM/CTS70 1%-Mw 120kDa ).
Hình 4.19 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS sau 3
tháng lưu trữ (CTS70 2%/Ag 5mM).
Hình 4.20 Phổ XRD của CTS70 và bạc nano/CTS70.
Hình 4.21 Phổ UV-vis của keo bạc nano/CTS tan trong nước có nồng độ khác
nhau (Ag 10mM).
Hình 4.22 Sự thay đổi E theo liều xạ của keo bạc nano/CTS tan trong nước có
nồng độ khác nhau (Ag 10mM).
Hình 4.23 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS tan trong
nước có nồng độ khác nhau.
Hình 4.24 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS tan trong
nước có nồng độ bạc khác nhau.
Hình 4.25 Ảnh TEM và phân bố kích thước hạt của keo bạc nano/CTS tan trong
nước sau 3 tháng lưu trữ (Ag 10mM/CTS tan trong nước 1%).
Hình 4.25 Phổ XRD của CTS tan trong nước, bạc nano/CTS tan trong nước và
bạc khối.
Hình 5.1

Hiệu quả diệt vi khuẩn E.coli và S.aureus của keo bạc nano/PVA theo
nồng độ bạc.

Hình 5.2

Hiệu quả diệt vi khuẩn S. aureus tại cùng nồng độ pha lỗng của bạc
nano/PVP, CTS, PVP+CTS.

Hình 5.3

Hiệu quả diệt vi khuẩn S. aureus của keo bạc nano (CTS70 1%/Ag
5mM) theo nồng độ bạc nano.


XVIII

Hình 5.4

Tương quan giữa nồng độ bạc nano với mức độ ức chế sự phát triển
khuẩn lạc nấm C. salmonicolor sau 8 ngày ni cấy.

Hình 5.5

Sự phát triển kích thước khuẩn lạc nấm C. salmonicolor sau thời gian
nuôi cấy.


XI

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1

Ảnh hưởng của C2H5OH đến E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/PVA.

Bảng 3.2

Giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/PVA ở hai suất liều bức xạ
khác nhau (Ag 5mM).

Bảng 3.3

Sự thay đổi E, λmax và dtb của keo bạc nano/PVA theo thời gian lưu trữ
(Ag 20mM/PVA 2%).

Bảng 3.4

Thế zeta của keo bạc nano (20mM/PVA 2%) theo pH khác nhau (pha
loãng 1000lần).

Bảng 3.5

Các thông số đặc trưng của keo bạc nano/PVP 2% trên hai loại PVP có
khối lượng phân tử khác nhau.

Bảng 3.6

Sự thay đổi Giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/PVP theo nồng
độ etanol.

Bảng 3.7

Các thông số đặc trưng của keo bạc nano/PVP (Ag 10mM/PVP-K90)
khi sử dụng etanol hoặc izopropanol 1M làm chất bắt gốc tự do.

Bảng 3.8

Giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/PVP ở hai suất liều bức xạ
khác nhau (Ag 5mM/PVP-K90 2%/etanol 10%).

Bảng 3.9

Sự thay đổi các giá trị E, λmax và dtb của keo bạc nano/PVP theo thời
gian lưu giữ (mẫu Ag+ 20mM/PVP-K90 2%/Etanol 10%).

Bảng 3.10 Thế zeta của keo bạc nano 10mM/PVP-K90 2%/Etanol 10% theo pH
khác nhau (pha loãng 500lần).
Bảng 3.11 dtb và Dbh của keo bạc nano/ PVA, PVP với nồng độ bạc khác nhau.
Bảng 3.12 Độ ổn định của keo bạc nano/PVA,PVP theo thời gian lưu trữ.
Bảng 3.13 Kết quả xác định hiệu suất chuyển hóa Ag+ thành Ag0 và hàm lượng
NO3-, CH3CHO của keo bạc nano /PVA, PVP.


XII

Bảng 4.1

Sự phụ thuộc của E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/CTS (CTS70
1%-Mw 120kDa) vào nồng độ Ag+.

Bảng 4.2

Sự phụ thuộc của E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano (Ag
5mM/CTS70 1%, pH dung dịch 5,5) vào etanol.

Bảng 4.3

Các giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano 5mM, CTS70 có Mw
120kDa ở hai giá trị pH khác nhau.

Bảng 4.4

Sự phụ thuộc các giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/CTS (Ag
5mM/CTS70) vào nồng độ CTS.

Bảng 4.5

Sự phụ thuộc các giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/CTS vào
KLPT của CTS (Ag 5mM/CTS70 1%).

Bảng 4.6

Các giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/CTS có ĐĐA khác nhau
(Ag 5mM/CTS 1%).

Bảng 4.7

Sự thay đổi giá trị E, λmax, và dtb của keo bạc nano/CTS theo suất liều
bức xạ.

Bảng 4.8

Sự thay đổi các giá trị dtb, E và λmax của keo bạc nano/CTS theo thời
gian lưu trữ (Ag 5mM/CTS70( Mw 120kDa) 2%).

Bảng 4.9

Thế zeta của keo bạc nano/CTS ở các giá trị pH khác nhau (pha loãng
2000lần bằng nước) (CTS70 2%/Ag 5mM).

Bảng 4.10 Sự phụ thuộc các giá trị E, λmax, Dbh và dtb của keo bạc nano/CTS tan
trong nước vào nồng độ CTS tan trong nước (Ag 10mM, CTS tan trong
nước có ĐĐA 50%, Mw 25kDa).
Bảng 1.11 Các thông số đặc trưng của keo bạc nano/CTS tan trong nước 2 % phụ
thuộc nồng độ ion bạc ban đầu.
Bảng 4.12 Sự thay đổi các thông số đặc trưng của keo bạc nano được pha loãng
bằng nước tỉ lệ 1/100 (v/v) theo thời gian lưu trữ (Ag 10mM/CTS tan
trong nước 1%).


XIII

Bảng 4.13 Xác định hiệu suất chuyển hóa và hàm lượng các chất độc hại của quá
trình chế tạo keo bạc nano Ag/CTS, CTS tan trong nước.
Bảng 5.1

Hiệu quả diệt khuẩn (%) E.coli và S.aureus của bạc nano/PVA.

Bảng 5.2

Hiệu quả diệt vi khuẩn S. aureus của CTS70 2% và keo bạc nano Ag+
5mM/PVA,CTS,PVP+CTS tại cùng nồng độ pha loãng 1/50 (5ppm bạc
nano dtb=7-9nm).

Bảng 5.3

Hiệu quả diệt vi khuẩn S. aureus của keo bạc nano ở các nồng độ khác
nhau (CTS70 2%/Ag 5mM).

Bảng 5.4

Đường kính khuẩn lạc (d, cm) nấm C. salmonicolor theo thời gian, trên
mơi truờng ni cấy có bạc nano với nồng độ khác nhau (CTS70
2%/Ag 5mM).

Bảng 5.5

Kích thước khuẩn lạc d của C. salmonicolor sau 8 ngày nuôi cấy, trên
mơi trường có 27,16ppm bạc nano và dung dịch CTS70 2% cùng nồng
độ pha loãng.

Bảng 5.6

Ảnh hưởng của nồng độ bạc nano đến tỉ lệ và chỉ số bệnh đối với bệnh
đạo ôn lá trên lúa (A: tỉ lệ cổ bông bị hại, %; B: chỉ số bệnh, %).

Bảng 5.7

Ảnh hưởng của nồng độ bạc nano đến tỉ lệ và chỉ số bệnh đối với bệnh
đạo ôn cổ bông trên lúa.

Bảng 5.8

Ảnh hưởng của nồng độ bạc nano đến tỉ lệ và chỉ số bệnh đối với bệnh
lem lép hạt trên lúa.


III

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa………………………………………………………………………
Lời cam đoan……………………………………………………………………….I
Lời cảm ơn…………………………………………………………………………II
Mục lục……………………………………………………………………………III
Các chữ viết tắt………………………………………………………………...…IX
Danh mục bảng…………………………………………………………………...XI
Danh mục hình………………………………………………………………….XIV
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN............................................................................... 4

1.1 Bạc và vai trò của bạc ...................................................................................... 4
1.2 Các kết quả nghiên cứu vật liệu bạc nano trong và ngoài nước.................. 5
1.2.1 Các phương pháp chế tạo keo bạc nano ....................................................... 7
1.2.1.1 Phương pháp bay hơi vật lý ................................................................ 7
1.2.1.2 Phương pháp ăn mòn Laze ................................................................. 8
1.2.1.3 Phương pháp phân huỷ nhiệt ............................................................... 8
1.2.1.4 Phương pháp điện hóa ......................................................................... 8

1.2.1.5 Phương pháp quang hóa...................................................................... 9
1.2.1.6 Phương pháp siêu âm.......................................................................... 9
1.2.1.7 Phương pháp bức xạ vi sóng điện từ .................................................. 9
1.2.1.8 Phương pháp polyol............................................................................ 9
1.2.1.9 Phương pháp phản ứng thế ................................................................. 10
1.2.1.10 Phương pháp khử hóa học ................................................................ 10
1.2.1.11 Phương pháp khử hóa bức xạ ........................................................... 11
1.2.2 Thuyết gốc tự do về phân ly bức xạ nước ..................................................... 11
1.2.2.1 Cơ chế về phân ly bức xạ nước............................................................ 11
1.2.2.2 Các sản phẩm phân ly bức xạ nước và tính chất của chúng ................ 12


IV

1.2.3 Q trình khử hóa bức xạ chế tạo bạc nano ............................................... 14
1.2.3.1 Cơ chế của q trình khử hóa bức xạ .................................................. 14
1.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến động học phản ứng và kích thước hạt bạc 15
1.2.4 Cơ chế ổn định hạt bạc nano của PVA, PVP và Chitosan........................... 16
1.2.4.1 Cấu tạo và cơ chế ổn định hạt bạc nano của PVA............................... 16
1.2.4.2 Cấu tạo và cơ chế ổn định hạt bạc nano của PVP................................ 17
1.2.4.3 Cấu tạo và cơ chế ổn định hạt bạc nano của CTS................................ 18
1.2.5 Các tính chất của keo bạc nano .................................................................... 20
1.2.5.1 Tính kháng khuẩn, kháng nấm của keo bạc nano................................ 20
1.2.5.2 Các tính chất hóa lý của keo bạc nano................................................. 22
1.2.6 Tính chất quang học của keo bạc nano tổng hợp bằng phương pháp bức xạ

γ -Co-60............................................................................................................ 24
1.3. Độ bền của hệ keo nano .................................................................................. 27
1.3.1 Độ bền của hệ keo................................................................................... 27
1.3.2 Tác dụng keo tụ của chất điện ly ............................................................ 29

1.3.3 Lý thuyết bền của keo kỵ nước DLVO................................................... 29
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC
NGHIỆM........................................................................................ 32
2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất................................................................................. 32
2.2. Thiết bị dụng cụ............................................................................................... 33
2.3 Phương pháp thực nghiệm ............................................................................. 34
2.3.1. Xác định ĐĐA% và Mw của Chitosan.................................................. 34
2.3.2 Chế tạo mẫu keo bạc nano ...................................................................... 34
2.3.3 Đo phổ Uv-vis........................................................................................ 35
2.3.4 Chụp ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM)........................................... 36
2.3.5 Đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD)................................................................ 37
2.3.6 Đo thế Zeta của keo bạc nano................................................................ 38
2.3.7 Xác định hàm lượng bạc tổng số ............................................................ 39


V

2.3.8 Phân tích lượng Ag+ vết bằng phương pháp kích hoạt nơtron ............. 39
2.3.9 Xác định hàm lượng nitrat theo TCVN 4562-88................................... 41
2.3.10 Xác định hàm lượng axetandehyt (CH3CHO) ...................................... 41
2.3.9 Khảo sát hiệu quả diệt vi khuẩn Staphylococcus aureus và hiệu lực
kháng nấm Corticium salmonicolor của keo bạc nano ........................... 42
2.3.10. Khảo sát hiệu lực diệt nấm bệnh trên cây trồng .................................. 43
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BỨC XẠ SỬ DỤNG PVA VÀ PVP LÀM CHẤT Ổ ĐỊNH................................ 44
3.1 Phổ hấp thụ Uv-vis của dung dịch bạc ion trước khi chiếu xạ……………. 44
3.2 Nghiên cứu sử dụng PVA làm chất ổn định keo bạc nano............................ 45
3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ PVA đến các thông số đặc trưng của keo bạc
nano..................................................................................................................... 45
3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ ion bạc đến tính chất quang học, Dbh, dtb của

keo bạc nano/PVA.. ............................................................................................ 49
3.2.3 Ảnh hưởng của chất bắt gốc tự do etanol đến đặc trưng của keo bạc
nano/PVA .......................................................................................................... 52
3.2.4 Ảnh hưởng của suất liều bức xạ đến các thông số đặc trưng keo bạc
nano/PVA ........................................................................................................... 54
3.2.5 Độ ổn định theo thời gian của keo bạc nano /PVA ................................... 55
3.2.6 Xác định thế điện động (ξ) của keo bạc nano/PVA .................................. 57
3.2.7 Nghiên cứu phổ XRD của bạc nano/PVA và PVA ................................... 57
3.3 Nghiên cứu sử dụng PVP làm chất ổn định keo bạc nano ........................... 58
3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ ion bạc đến các thông số đặc trưng của keo bạc
nano/PVP. ........................................................................................................... 58
3.3.2 Ảnh hưởng khối lượng phân tử của PVP đến các thông số đặc trưng keo
bạc nano .............................................................................................................. 61
3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ, loại chất bắt gốc tự đến các thông số đặc
trưng của keo bạc nano/PVP .............................................................................. 63


VI

3.3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ etanol đến đặc trưng của keo bạc nano/PVP 63
3.3.3.2 Khảo saùt ảnh hưởng của loại chất bắt gốc tự do khác nhau (etanol,
isopropanol) đến các thông số đặc trưng của keo bạc nano/PVP ......................66
3.3.4 Ảnh hưởng của suất liều bức xạ đến các thông số đặc trưng keo bạc
nano/PVP ............................................................................................................ 68
3.3.5 Độ ổn định theo thời gian của keo bạc nano/PVP .................................... 69
3.3.6 Thế điện động (ξ) và phổ XRD của bạc nano/PVP................................... 71
3.4 Nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của loại polyme (PVA và PVP) đến dtb và
Dbh của keo bạc nano ........................................................................................ 73
3.5 Xác định hiệu suất chuyển hoá và các chất độc hại của quá trình chế tạo
keo bạc nano /PVA, bạc nano /PVP ................................................................ 74

CHƯƠNG 4 : NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẠC NANO BẰNG PHƯƠNG
PHÁP BỨC XẠ SỬ DỤNG CHITOSAN VÀ CHITOSAN TAN NƯỚC LÀM
CHẤT ỔN ĐỊNH.................................................................................................... 78
4.1 Nghiên cứu chế tạo keo bạc nano sử dụng CTS làm chất ổn định ............. 78
4.1.1 Phổ Uv-vis của dung dịch chitosan (CTS), CTS/Ag+ và keo bạc nano/CTS
............................................................................................................................ 78
4.1.2 Ảnh hưởng nồng độ ion bạc đến các thông số đặc trưng của keo bạc
nano/CTS ............................................................................................................ 79
4.1.3 Ảnh hưởng của chất bắt gốc tự do (etanol) đến các thông số đặc trưng của
keo bạc nano/CTS............................................................................................... 83
4.1.4. Ảnh hưởng của pH dung dịch trước chiếu xạ đến các thông số đặc trưng
của keo bạc nano/CTS ........................................................................................ 85
4.1.5. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến các thông số đặc trưng của keo bạc
nano..................................................................................................................... 86
4.1.6 Ảnh hưởng khối lượng phân tử (Mw) của chitosan đến các thông số đặc
trưng của keo bạc nano ....................................................................................... 89


VII

4.1.7 Ảnh hưởng độ đề axetyl (ĐĐA, %) của chitosan đến các thông số đặc
trưng của keo bạc nano/CTS .............................................................................. 92
4.1.8 Ảnh hưởng của suất liều bức xạ đến các thông số đặc trưng của keo bạc
nano/CTS ............................................................................................................ 94
4.1.9 Độ ổn định của keo bạc nano/CTS theo thời gian ................................... 96
4.1.10 Thế zeta và phổ XRD của keo bạc nano/CTS ...................................... 98
4.2 Nghiên cứu chế tạo keo bạc nano sử dụng CTS tan trong nước làm chất ổn
định..................................................................................................................... 99
4.2.1 Ảnh hưởng nồng độ CTS tan nước đến các tính chất đặc trưng của keo
bạc nano ..............................................................................................................99

4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ ion bạc đến các đặc trưng của keo bạc nano/CTS
tan trong nước....................................................................................................102
4.2.3 Độ ổn định của keo bạc nano/CTS tan trong nước theo thời gian lưu giữ
..........................................................................................................................104
4.3.4 Phổ XRD của CTS tan trong nước, bạc nano/CTS tan trong nước và bạc
khối ...................................................................................................................105
4.3 Xác định hiệu suất chuyển hóa, nồng độ nitrat và axetandehyt khi chế tạo
bạc nano/CTS, CTS tan trong nước..............................................................106
CHƯƠNG 5 : NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA KEO BẠC
NANO ....................................................................................................................109
5.1. Nghiên cứu độc tính của keo bạc nano (Phương pháp Behrens-Kaber) .109
5.2 Nghiên cứu hiệu quả ức chế vi khuẩn E.coli và S.aureus của keo bạc
nano/PVA ........................................................................................................109
5.3. Nghiên cứu hiệu ứng kháng khuẩn và kháng nấm của bạc nano/CTS và
bạc nano/PVP..................................................................................................111
5.3.1. Hiệu quả diệt vi khuẩn Staphylococcus aureus......................................111
5.3.2. Hiệu lực kháng nấm Corticium salmonicolor ........................................114


VIII

5.3.3 Khảo sát hiệu lực kháng nấm Piricularia ozyaza (đạo ôn) và Pseudomonas
glumae. Kuria et. Tabei (lem lép hạt) trên lúa của bạc nano/CTS tan trong nước
..........................................................................................................................116
KẾT LUẬN ...........................................................................................................121
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN LUẬN ÁN ĐƯỢC CƠNG BỐ
..........................................................................................................................123
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................124
PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

Khoa học và công nghệ nano là lĩnh vực khoa học và cơng nghệ mới, phát
triển rất nhanh chóng tạo ra các vật liệu có kích thước trong khoảng 0,1-100nm. Vật
liệu được chế tạo bằng công nghệ nano đã thể hiện nhiều tính chất mới lạ do hiệu
ứng kích thước. Khoa học và công nghệ nano trên cơ sở liên hợp đa ngành đã tạo
nên cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới xem
công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển. Ước tính tổng đầu tư cho
lĩnh vực cơng nghệ nano trên tồn thế giới xấp xỉ 2 tỷ đơla và đã có hàng trăm sản
phẩm của cơng nghệ nano được thương mại, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như
điện tử, hóa học, sinh y, mơi trường…[5, 18, 30].
Có hai cách tiếp cận chủ yếu chế tạo vật liệu nano:
- Từ trên xuống : phân chia từ vật liệu khối đến kích thước cỡ nanomet.
- Từ dưới lên : xây dựng từ kích cỡ phân tử thành vật liệu kích cỡ nano thơng
qua các tập hợp nhỏ [30, 58, 86].
Phương pháp từ dưới lên được quan tâm nghiên cứu chế tạo hạt nano (kim
loại, oxit, sunphua kim loại...) do tính nhanh chóng, tiện lợi và chi phí thấp. Ví dụ
như hạt nano kim loại thường được chế tạo từ dung dịch muối tương ứng bằng
phương pháp khử hóa học, quang hóa, điện hóa và bức xạ ion hóa.
Chế tạo hạt kim loại nano có kích thước theo u cầu và độ phân bố hẹp là
mục tiêu của nhiều cơng trình nghiên cứu. Đối với vật liệu kim loại nano, kích
thước hạt là thơng số quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính của chúng do sự thay đổi
diện tích tiếp xúc bề mặt. Điển hình là bạc, khi ở kích thước nano, hoạt tính sát
khuẩn tăng lên khoảng 50.000 lần so với bạc ion. Khả năng sát khuẩn cao của bạc
nano đã thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu [54, 78, 90].
Trong nước, lĩnh vực công nghệ nano đang được quan tâm đầu tư phát triển.
Mặc dù vậy, cho đến thời điểm thực hiện luận án này mới chỉ có một số ít cơng

1

trình chế tạo bạc nano trong đó có phương pháp chiếu xạ với sự tham gia của nhóm
chúng tơi đăng trên Tạp chí Hóa học và Ứng dụng [1]. Dung dịch keo bạc nano đã
được Bộ Y tế cho phép đăng ký sử dụng làm chất kháng khuẩn trong y tế và gia
dụng (Bộ Y tế: 09/2006/QĐ-BYT) [13].
Ngày nay, trước sự gia tăng các loại vi sinh vật gây bệnh kháng thuốc kháng
sinh, các loại nấm gây bệnh thực vật thiếu thuốc đặc trị thì việc nghiên cứu chế tạo
sản phẩm chứa bạc nano để tiêu diệt chúng là hướng đi mới và cấp thiết [78, 86].
Nhiều kết quả nghiên cứu chế tạo bạc nano bằng bức xạ gamma Co-60 đều xác
nhận phương pháp này có nhiều ưu điểm như: q trình xảy ra ở nhiệt độ thường,
sản phẩm có độ tinh khiết cao, kích thước hạt đồng đều và có khả năng sản xuất với
khối lượng lớn [27, 28, 58, 71].
Từ những thông tin ở trên, chúng tôi tiến hành chọn và thực hiện đề tài luận
án: “Nghiên cứu chế tạo keo bạc nano bằng bức xạ gamma Co-60 và một số ứng
dụng của chúng trong y học và nông nghiệp”.
Đề tài được tiến hành dựa trên các kết quả nghiên cứu chế tạo keo bạc nano và
thử nghiệm hiệu lực diệt vi khuẩn, nấm bệnh của chúng trên cơ sở tham khảo một
số các cơng trình đã cơng bố [27, 28, 58, 71].
Bằng phương pháp tiếp cận hệ thống, chúng tôi tiến hành nghiên cứu chế tạo
bạc nano bằng phương pháp bức xạ gamma Co-60, khảo sát ảnh hưởng của các yếu
tố đến các thông số đặc trưng và tính chất keo bạc. Từ kết quả nghiên cứu, tìm điều
kiện thích hợp chế tạo vật liệu bạc nano để ứng dụng làm chất sát khuẩn trong y tế
và trừ nấm bệnh trong nông nghiệp.
Nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm:
- Nghiên cứu sự phụ thuộc của liều xạ chuyển hóa bão hịa (Dbh) vào nồng độ
ion Ag+ ban đầu, nồng độ và khối lượng phân tử (KLPT) polyme ổn định, nồng độloại chất bắt gốc tự do.

2

- Nghiên cứu mối liên quan giữa kích thước trung bình (dtb) và phân bố kích
thước hạt bạc vào các yếu tố ảnh hưởng.
- Nghiên cứu tính chất điện hóa và độ bền của keo bạc nano.
- Khảo sát độc tính, hiệu ứng diệt khuẩn và nấm bệnh của keo bạc nano nhằm
ứng dụng trong y tế và nông nghiệp.
Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu
tiếp theo cho việc chế tạo keo kim loại nano bằng phương pháp bức xạ. Từ kết quả
của luận án, cho phép xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất keo bạc nano với số
lượng lớn đáp ứng nhu cầu sử dụng làm chất sát khuẩn trong y tế, môi trường, xúc
tác…và chất trừ nấm bệnh trong nông nghiệp.

3


Chương 1:

TỔNG QUAN

1.1 Bạc và vai trò của bạc
Bạc là kim loại quý, cổ xưa nhất, được con người biết đến, khai thác và sử
dụng. Bạc có ký hiệu Ag, số nguyên tử 47, nguyên tử khối 107,87 thuộc phân nhóm
IB trong bảng tuần hồn các ngun tố hóa học, cấu hình electron [Kr]4d105s1, có số
oxi hóa +1 và +2, phổ biến là trạng thái oxi hóa +1, bán kính nguyên tử 1,442 Ao,
thế ion hóa thứ nhất 7,576 eV. Trong tự nhiên, bạc tồn tại hai dạng đồng vị bền Ag107 (52%) và Ag-109 (48%), có 29 đồng vị phóng xạ số nguyên tử khối từ 94-106,
108, 110-124 [77]. Bạc là kim loại sáng trắng, dễ dát mỏng, có độ dẫn điện và dẫn
nhiệt cao, cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện (face-centrered cubic, fcc), tỷ trọng
~ 10g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 9620C, nhiệt độ bay hơi 21620C, không tan trong
nước, không bị tác dụng bởi oxi trong khơng khí, hồ tan trong axít HNO3 và H2SO4
đậm đặc [3, 19, 77].

Trong tự nhiên bạc thường có mặt trong hỗn hợp với vàng, chì và quặng đồng.
Trong lớp vỏ trái đất, bạc kim loại chiếm khoảng 0,075ppm, trung bình trong nước
biển khoảng 0,014µg/L, trong nước ngọt khoảng 0,13µg/L, trong động vật biển
khoảng 3-10ppm, động vật trên cạn khoảng 6ppm, thực vật từ 3-10ppm. Đặc biệt,
ngay trong cơ thể người, máu chứa khoảng < 2,7µg/L, xương 1,1ppm,.. [85]. Các
sản phẩm như đồng thau, hợp kim, chất hàn, tiền đúc, nhiều chất xúc tác, kính, hỗn
hống răng, pin... và các thiết bị điện đều chứa bạc nên nhu cầu về bạc kim loại là rất
lớn [77, 85]. Ngồi ra, bạc cịn có tính chất sát khuẩn, chống mùi hơi, được con
người biết đến từ nhiều thế kỷ qua, nhưng cơ chế tác dụng chưa được hiểu biết đầy
đủ [77, 91].
Từ lâu bạc đã được biết đến như một nguyên tố có tính năng kháng khuẩn, nó
có khả năng hạn chế và tiêu diệt sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn. Bạc cịn có
khả năng phá hủy enzym vận chuyển chất dinh dưỡng của tế bào vi khuẩn, làm yếu

4


màng, thành tế bào và tế bào chất, làm rối loạn quá trình trao đổi chất, dẫn đến tiêu
diệt vi khuẩn [19, 77, 80].
Từ thời Alexander Đại Đế (năm 356-323 trước công nguyên), con người đã
biết sử dụng các dụng cụ bằng bạc để đựng thức ăn và đồ uống góp phần làm giảm
nguy cơ ngộ độc. Thời La Mã cổ đại, người ta dùng bạc nitrat trong điều trị vết
thương vết bỏng và cả u bướu ác tính. Trong sách thuật giả kim của Paracelsus có
nói tác dụng của bạc như một chất làm lành [77].
Crede (1884), đã sử dụng dung dịch bạc nitrate nhỏ mắt cho trẻ sơ sinh để
ngăn chặn sự nhiễm vi trùng lậu. Vào những năm đầu của thế kỷ 20, kim loại bạc và
dung dịch bạc nitrat cũng đã được dùng khá phổ biến trong các bệnh viện để chữa
trị bỏng và sự nhiễm trùng da [90].
Cho đến nay, những đặc tính quý giá của bạc đã được con người khai thác sử
dụng chế tạo nên các sản phẩm quen thuộc. Đặc biệt những thuộc tính của kim loại

này được thể hiện tối đa khi chúng được chế tạo bằng công nghệ nano. Bạc nano có
khả năng tiêu diệt đến 650 lồi vi sinh vật gồm vi khuẩn, vi nấm kể cả virus [34,
78]. Hiện nay trên thị trường đã có nhiều sản phẩm chứa bạc nano với cơng dụng
chính là tính sát khuẩn, điển hình như băng gạc y tế (Acticoat, Curas,..), nước rửa
rau quả Microdyn, nước tẩy trùng bề mặt (ASAP), nước khử mùi hôi cơ thể
(Shiseido), quần áo chống khuẩn tự làm sạch, bình sữa kháng khuẩn của hãng
Mummy (Hàn quốc) và thậm chí bạc cịn có mặt trong các mặt hàng điện máy gia
dụng như tủ lạnh, máy giặt sát khuẩn của Samsung, Daewoo [23, 54, 59, 67].
1.2 Các kết quả nghiên cứu vật liệu bạc nano trong và ngoài nước
Các vật liệu kim loại nano có nhiều tính chất mới lạ so với các kim loại khối.
Ví dụ: đồng kim loại trở nên trong suốt, vàng và platin thể hiện hoạt tính xúc tác
mạnh, bạc tăng khả năng sát khuẩn. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích
thước của nó đạt tới kích thước tới hạn của vật liệu [18].
Kim loại nano đã được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, ví dụ như :
vàng và platin nano được sử dụng trong việc xúc tác hiệu năng cao oxi hóa khí CO

5


ở nhiệt độ thấp và oxi hóa chọn lọc hydrocacbon [24, 25, 44, 69, 71], chuẩn đoán và
điều trị ung thư [77, 89]. Ngoài ra vàng nano cũng được sử dụng trong việc xác định
pháp y dấu vân tay, cảm biến và xác định hàm lượng glucoza, khí CO, kim loại
nặng, chế tạo mỹ phẩm và vi mạch trong các thiết bị điện tử [43, 83]…. Bạc nano
được dùng làm chất sát khuẩn, tiêu diệt nấm bệnh, chất xúc tác cho phản ứng hóa
học, vi mạch điện tử [19, 78, 86]…Việc sử dụng vật liệu của công nghệ nano trong
lĩnh vực điện tử trong thời gian vừa qua đã làm cho các thiết bị điện tử ngày càng
nhỏ, gọn, thông minh và siêu mạnh. Khi kết hợp vật liệu nano với các vật liệu bán
dẫn nano, polyme nano, compozit nano… thì khả năng tạo ra những sản phẩm mới
lạ có tính chất độc đáo là vơ hạn [1, 18].
Theo nhận định của nhiều chuyên gia, công nghệ nano sẽ tạo nên một cuộc

cách mạng đột phá trong nhiều ngành khoa học và đời sống, sẽ tạo ra tiền đề cho
một “thế giới nhỏ hơn và thơng minh hơn” [18].
+ Tình hình nghiên cứu trong nước:
Cho đến nay rất ít các cơng trình nghiên cứu về kim loại nano được cơng bố
trên các tạp chí khoa học trong nước. Đề tài nghiên cứu về vàng và platin nano để
xúc tác chuyển hóa CO thành CO2 được tác giả Nguyễn Thiết Dũng Viện Khoa học
Vật liệu ứng dụng – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đang thực hiện (20092010). Về bạc, nhóm tác giả Nguyễn Đức Nghĩa, Hồng Mai Hà [60] cơng bố trên
Tạp chí hóa học (2001) đã chế tạo được bạc nano bằng phương pháp khử ion bạc
sử dụng tác nhân oleate trong polyme ổn định, thu được các hạt bạc có kích thước
từ 4-7nm. Tác giả Huỳnh Thị Hà và cộng sự (2006) đã nghiên cứu chế tạo vật liệu
polyuertan phủ bạc nano sử dụng natri xitrat làm chất khử và chất ổn định là
polymetylmetacrylat ứng dụng làm băng gạc trong điều trị các vết thương, vết loét
khó lành [46]. Hiện nay các phương pháp nghiên cứu điều chế bạc nano được thực
hiện ở trong nước vẫn chủ yếu là dùng phản ứng khử hóa học và nhiều nhóm vẫn
đang trong giai đoạn thực hiện. Ví dụ : Phịng cơng nghệ nano trường Đại học Khoa
học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh đang nghiên cứu tạo và ghép bạc nano lên
polyureatan làm vật liệu lọc nước kháng khuẩn. Tác giả Trần Thị Ý Nhi-Viện hóa

6


học-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đang thực hiện đề tài nghiên cứu chế
tạo vật liệu bạc nano chitosan (2009-2010).
Cũng bằng phương pháp khử hóa học, mới đây tác giả Nguyễn Đức Thọ và
cộng sự [6] đã công bố tổng hợp được vật liệu bạc nano composite trên chất mang
silica sử dụng chất khử natri salixilat, thu được các hạt bạc có kích thước 21-28nm
với hàm lượng bạc là 5,48% trong vật liệu.
Phương pháp chiếu xạ chế tạo bạc nano hầu như ngồi cơng trình chúng tơi
đã cơng bố [1] đều chưa có tài liệu nào trong nước đề cập đến.
+ Tình hình nghiên cứu ngồi nước :

Phương pháp chế tạo hạt kim loại nano nói chung và chế tạo bạc nano nói
riêng đã được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu. Phương pháp thường
được sử dụng chủ yếu là : điện hóa, khử hóa học, khử nhiệt, sinh học, khử do bức xạ
ion hóa … Nguyên tắc chung là khử các ion kim loại trong dung dịch thành nguyên
tử kim loại, sau đó các nguyên tử liên kết với nhau thành tập hợp rồi phát triển kích
thước thành các hạt nano. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, các
tính chất của hệ keo bạc nano, cơ chế ổn định hạt bằng polyme cũng đã được một số
tác giả nghiên cứu [30, 37, 38, 47, 57, 65].
Sau đây là tổng hợp các kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu bạc nano, trong đó
đề cập kỹ đến phương pháp khử bức xạ bởi các cơng trình đã được cơng bố trên thế
giới.
1.2.1 Các phương pháp chế tạo bạc nano
Các vật liệu kim loại nano như vàng (Au), Platin (Pt), đồng (Cu), bạc (Ag)
dưới dạng bột hay dung dịch keo được chế tạo chủ yếu bằng các phương pháp sau:
1.2.1.1 Phương pháp bay hơi vật lý
Bay hơi vật lý là phương pháp từ trên xuống, đó là một cơng cụ góp phần cho
sự phát triển công nghệ nano. Bay hơi vật lý bao gồm kỹ thuật ngưng tụ khí trơ,
đồng ngưng tụ và ngưng tụ dòng hơi phun trên bia rắn.

7


Kỹ thuật ngưng tụ khí trơ: cho hố hơi sợi dây bạc tinh khiết ở nhiệt độ cao
trong điều kiện chân khơng, sau đó dịng hơi bạc ngun tử q bão hòa được
ngưng tụ và phát triển thành hạt bạc khi tiếp xúc với khí heli được làm lạnh bởi nitơ
lỏng.
Kỹ thuật đồng ngưng tụ: tương tự như ngưng tụ khí trơ nhưng q trình phát
triển hạt xảy ra trên lớp băng dung mơi thích hợp (thường là izopropanol).
Kỹ thuật ngưng tụ khí trơ và đồng ngưng tụ được thực hiện ở nhiệt độ cao (>
2.0000C), sản phẩm có độ tinh khiết cao, kích thước hạt bạc nano trung bình 75nm

(phương pháp ngưng tụ khí trơ), 15nm (phương pháp đồng ngưng tụ) [22]. Ngồi
ra, lớp mỏng hạt bạc nano có kích thước trung bình từ 15-50nm lắng đọng trên nền
thạch anh hay thuỷ tinh được làm lạnh sâu gọi là kỹ thuật ngưng tụ trên bia rắn ở
nhiệt độ và áp suất cao cũng được tạo ra [84].
1.2.1.2 Phương pháp ăn mòn Laze
Đây cũng là phương pháp từ trên xuống. Vật liệu ban đầu là một tấm bạc được
đặt trong một dung dịch có chứa một lớp chất hoạt hóa bề mặt. Một chùm laze dạng
xung có bước sóng 532 nm, độ rộng xung 10 ns, tần số 10 Hz, năng lượng mỗi xung
là 90 mJ, đường kính vùng kim loại bị tác dụng là 1-3 mm. Dưới tác dụng của chùm
laze, các hạt nano có kích thước khoảng 10 nm được hình thành và được bao phủ
bởi chất hoạt hóa bề mặt CnH2n+1SO3Na (với n = 8; 10; 12; 14) có nồng độ từ 0,0010,1M [84].
1.2.1.3 Phương pháp phân huỷ nhiệt
Hạt bạc nano kích thước trung bình 10nm được tổng hợp bằng phương pháp
gia nhiệt phức bạc oleat đến 2900C, ổn định 1giờ, sau đó hạ nhiệt đột ngột đến nhiệt
độ phịng [54].
1.2.1.4 Phương pháp điện hóa
Hạt bạc nano có kích thước trung bình khoảng 17nm được tổng hợp trong bình
điện phân, sử dụng tấm Pt (0,5 x 2,0cm) làm cực âm (catot) và dây xoắn Pt (dài

8


20cm) làm cực dương (anot), hai cực đặt cánh nhau 5cm. Dung dịch điện phân gồm
KNO3 và AgNO3, sử dụng polyme ổn định hạt bạc [92].
1.2.1.5 Phương pháp quang hóa
Sử dụng nguồn bức xạ UV từ đèn cực tím xenon-thuỷ ngân (150W) để chiếu
xạ hỗn hợp dung dịch ion bạc, izopropanol, axeton và các polyme làm chất ổn định.
Hạt bạc nano có kích thước trung bình ~ 7nm được tạo ra do sự khử ion bạc bởi tia
cực tím và gốc tự do tương tự như phương pháp khử bức xạ [41].
1.2.1.6 Phương pháp siêu âm

Trước tiên, dung dịch ion bạc được khử thành bạc nguyên tử bằng nhiệt phân
hay chất khử, sau đó dung dịch keo bạc được xử lý siêu âm để phân tán thành hạt
bạc nano. Phản ứng nhiệt phân thực hiện ở 6500C, tần số siêu âm từ 20-120kHz, thu
được bạc nano có kích thước hạt ~ 20nm [65].
1.2.1.7 Phương pháp bức xạ vi sóng điện từ
Dung dịch hỗn hợp ban đầu gồm ion bạc, chất khử (như focmandehyt) và chất
ổn định (xitrat, polyvinyl pyrolidon-PVP) được chiếu xạ vi sóng điện từ. Dưới tác
dụng của sóng ngắn và nhiệt nóng phân bố đều trong dung dịch sẽ xúc tiến quá trình
khử và phát triển thành hạt bạc kim loại. Dung dịch keo bạc thu được có kích thước
hạt trung bình ~ 15nm, tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng [47].
1.2.1.8 Phương pháp polyol
Ion bạc được khử thành bạc kim loại trong dung dịch nóng (60-700C) của
polyme mạch thẳng có nhóm chức -OH (thường dùng là polyvinyl ancol, PVA).
PVA vừa đóng vai trị là tác nhân khử, vừa làm chất ổn định. Phương pháp này có
thể chế tạo dung dịch keo bạc có kích thước hạt từ 10-30nm [37].
Phản ứng giữa ion Ag+ và PVA có thể biểu diễn như sau:
>R-OH + Ag+ → >R-O-Ag + H+→ >R-O-Ag → -R=O + Ag0 →
>R-OH + Ag+ → -R=O + Ag0 +H+

9

(1.1)