Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu nano Ag /CuO

Trong công trình này, nano Ag/CuO được tổng hợp từ bạc nitrat, đồng nitrat, và natricacbonat theo phương pháp đồng kết tủa và phương pháp tẩm với các tỉ lệ khối lượng khác nhau của sản phẩm Ag:CuO là (0:100), (2:100), (6:100) và (10:100). Đánh giá đặc tính cấu trúc tinh thể của sản phẩm bằng phương pháp XRD và SEM đồng thời khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của chúng với chủng Escherichia coli bằng phương pháp khối thạch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu nano Ag /CuONguyễn Thị Ngọc Linh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ93(05): 65 - 69NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNHKHÁNG KHUẨN CỦA VẬT LIỆU NANO Ag/CuONguyễn Thị Ngọc Linh*, Trịnh Ngọc Hoàng, Nguyễn Thị Hồng HoaTrường Đại học Khoa học – ĐH Thái NguyênTÓM TẮTTrong công trình này, nano Ag/CuO được tổng hợp từ bạc nitrat, đồng nitrat, và natricacbonat theophương pháp đồng kết tủa và phương pháp tẩm với các tỉ lệ khối lượng khác nhau của sản phẩmAg:CuO là (0:100), (2:100), (6:100) và (10:100). Đánh giá đặc tính cấu trúc tinh thể của sản phẩmbằng phương pháp XRD và SEM đồng thời khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của chúng với chủngEscherichia coli bằng phương pháp khối thạch. Kết quả nghiên cứu cho thấy, vật liệu tổng hợpđược có dạng hạt, hình cầu, với phương pháp đồng kết tủa cho chất lượng tinh thể tốt hơn phươngpháp tẩm và tốt nhất là vật liệu (6:100). Các sản phẩm thu được đều có khả năng kháng khuẩn tuynhiên vật liệu (6:100) theo phương pháp đồng kết tủa có khả năng kháng khuẩn tốt nhất.Từ khóa: Công nghệ nano, vật liệu, nano Ag/CuO, hoạt tính kháng khuẩn.MỞ ĐẦU*Bạc và các sản phẩm từ bạc đã được sử dụngtrong đời sống và y học từ xa xưa. Hiện nay,công nghệ nano phát triển đã mở ra nhữngtriển vọng ứng dụng mới cho các sản phẩm từbạc [3]. Hạt nano bạc có những tính chất vôcùng độc đáo mà bạc khối và bạc ion khôngcó được như: độ bền cơ học cao, hoạt tính xúctác cao, tính siêu thuận từ, tính diệtkhuẩn…[1].AgNO3 + Cu(NO3)2 + H2O (Ký hiệu S1)Na2CO3 + H2O(Ký hiệu S2)Ag2CO3↓, Cu2(OH)2CO3↓Sấy ở 700C, 10 giờĐiều chế bạc kim loại có kích thước nano cóthể tiến hành bằng nhiều phương pháp khácnhau [4]. Trong nghiên cứu này chúng tôi đềcập đến phương pháp tổng hợp vật liệu nanobạc gắn trên các hạt CuO theo phương phápđồng kết tủa và phương pháp tẩm, đồng thờikhảo sát khả năng kháng khuẩn của vật liệu.THỰC NGHIỆMTổng hợp vật liệu nano Ag/CuOVật liệu nano Ag/CuO được tổng hợp theophương pháp đồng kết tủa và phương pháptẩm từ các chất ban đầu là bạc nitrat AgNO3,đồng nitrat Cu(NO3)2 natricacbonat Na2CO3(đều của Đức). Quy trình tổng hợp sản phẩmđược trình bày theo các sơ đồ (hình 1 và 2)như sau:*Tel: 0984 792522Nung ở 5000C, 4 giờAg/CuOHình 1. Sơ đồ quy trình tổng hợp nano Ag/CuOtheo phương pháp đồng kết tủaLượng AgNO3 và Cu(NO3)2 được sử dụng đểđạt các tỉ lệ về khối lượng khác nhau của sảnphẩm Ag:CuO là (0:100), (2:100), (6:100) và(10:100). Lượng Na2CO3 được lấy dư nhằmđảm bảo quá trình phản ứng xảy ra hoàn toàn.Trong quá trình điều chế với phương phápđồng kết tủa, dung dịch S2 được bổ sung từ từ(10ml/5phút) vào dung dịch S1. Sau đó khuấytrộn hỗn hợp thu được bằng máy khuấy từtrong 1 giờ để phản ứng xảy ra hoàn toàn.Thu kết tủa, rửa sạch, sấy ở 700C trong 10 giờvà nung ở 5000C trong 4 giờ. Với phươngpháp tẩm, dung dịch S4 được bổ sung từ từ65Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.lrc-tnu.edu.vnNguyễn Thị Ngọc Linh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ(10ml/5phút) vào dung dịch S3. Sau đó khuấytrộn hỗn hợp thu được bằng máy khuấy từtrong 1 giờ. Thu kết tủa, rửa sạch rồi trộn vớidung dịch S5 (lượng nước trong dung dịch S5chỉ dùng vừa đủ tan tinh thể AgNO3. Sấy sảnphẩm ở 700C trong 10 giờ và nung ở 5000Ctrong 4 giờ.Cu(NO3)2 + H2O (Ký hiệu S3)Na2CO3 + H2O(Ký hiệu S4)Cu2(OH)2CO3↓AgNO3 + H2O(Ký hiệu S5)AgNO3/Cu2(OH)2CO3Sấy ở 700C, 10 giờNung ở 5000C, 4 giờAg/CuOHình 2. Sơ đồ quy trình tổng hợp nano Ag/CuOtheo phương pháp tẩmKhảo sát khả năng kháng khuẩn của vậtliệu nano Ag/CuOCác mẫu Ag/CuO được thử hoạt tính khángkhuẩn với chủng vi khuẩn Escherichia coli bằngphương pháp khối thạch cải tiến [5], [6], [7].Cân 0,15g vật liệu pha loãng trong cốc thủytinh 100ml chứa thạch nóng chảy (nồng độ2%) để tạo khối thạch. Đợi thạch đông dùngkhoan nút chai khoan các khối thạch cóđường kính 0,5 cm.Cấy gạt vi khuẩn Escherichia coli lên các đĩapetri chứa môi trường MPA để nuôi vi khuẩn.Chuyển các khối thạch cần thử hoạt tính đặtlên trên các đĩa petri đã cấy vi khuẩn kiểmđịnh trên. Để các đĩa petri vào trong tủ lạnh từ2 – 4h, sau đó để vào tủ ấm 28 – 30oC chođến khi vi khuẩn mọc. Sau 24 - 48h đọc kếtquả. Thí nghiệm được lặp lại 5 lần để lấy kếtquả trung bình qua các lần thử.Hoạt tính kháng khuẩn được xác định theocông thức D - d (mm), trong đó D là kích thướcvòng vô khuẩn và d là đường kính khối thạch.93(05): 65 - 69KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNĐặc trưng vật liệu nano Ag/CuOGiản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu vật liệuđược ghi trên máy D8 Advanced Brucker(Đức). Kết quả (hình 3 và 4) cho thấy mẫu(0:100) chỉ xuất hiện các pic của CuO ở 2θ =32,550, 38,70, 390, 48,90; các mẫu (2:100),(6:100), (10:100) ngoài các pic của CuO cònxuất hiện các pic đặc trưng của Ag ở 2θ =38,20, 44,30, 64,450. Qua kết quả tính toán(bảng 1) chúng tôi thấy rằng với cùng hàmlượng Ag trong các mẫu thì phương phápđồn ...