LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam.
Đầu tiên, cho phép em được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Phan Thị
Ngọc Bích, người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt thời gian thực
hiện và hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đào Quốc Hương cùng tập thể phòng
Hóa vô cơ - Viện Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quá trình thực nghiệm và nghiên
cứu của mình.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, những người luôn ủng
hộ và động viên em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 3 năm 2015
Học viên
Trƣơng Công Doanh
i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về selen và các hợp chất của selen ........................................................ 2
1.1.1. Giới thiệu về selen .............................................................................................. 2
1.1.1.1. Selen và trạng thái tự nhiên .......................................................................... 2
1.1.1.2.Tính chất vật lý............................................................................................... 3
1.1.1.3. Tính chất hóa học.......................................................................................... 4
1.1.2. Ứng dụng của selen ............................................................................................ 5
với tác nhân khử là axit ascorbic ......................................................................................... 26
2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng .................................................... 28
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginat ........................................................ 28
2.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng alginat:selen (Alg:Se) tham gia
phản ứng .............................................................................................................................. 28
2.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch axit ascorbic tham gia phản
ứng ....................................................................................................................................... 28
2.3.6. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian già hóa ...................................................... 29
ii
2.4. Nghiên cứu tổng hợp nano selen từ Na2SeSO3 trong dung dịch alginat không
sử dụng thêm tác nhân khử và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm ..................... 29
2.4.1. Quy trình tổng hợp hạt nano selen từ Na2SeSO3 và alginat ............................ 29
2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng .................................................... 29
2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ alginat ........................................................ 29
2.4.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng Alg:Se tham gia phản ứng .............. 30
2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian già hóa ...................................................... 30
2.5. Phân tích đặc trưng sản phẩm ................................................................................ 30
2.5.1. Nhiễu xạ tia X (XRD)........................................................................................ 30
2.5.2. Phổ hồng ngoại (FTIR) .................................................................................... 30
2.5.3. Hiển vi điện tử quét (SEM) ............................................................................... 31
2.5.4. Phân tích nhiệt (DSC - TGA) ........................................................................... 31
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................... 32
3.1. Tổng hợp hạt nano selen từ Na2SeSO3 trong dung dịch alginat với tác nhân
khử là axit ascorbic và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm ................................. 32
3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng ................................................................... 32
3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ alginat ....................................................................... 36
3.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng Alg:Se ............................................................ 37
Phương pháp hiển vi điện tử quét
TGA-DTA
Alg:Se
Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng – nhiệt vi sai quét
Tỉ lệ khối lượng alginat:selen
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. 1: Senlen trong tự nhiên............................................................................................ 2
Hình 1. 2: Đặc trưng cấu trúc của alginat .......................................................................... 13
Hình 1. 3: Sơ đồ nguyên lí của phương pháp nhiễu xạ tia X ............................................... 19
Hình 1. 4: Sơ đồ nguyên lí của phương pháp SEM ............................................................. 21
Hình 1. 5: Các loại điện tử phát ra khi chiếu chùm tia điện tử lên mẫu ............................. 22
Hình 2. 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng hợp hạt nano selen................................................ 26
Hình 2. 2: Sơ đồ quy trình thực nghiệm tổng hợp hạt nano selen từ Na2SeSO3,
alginat và axit ascorbic........................................................................................................ 27
Hình 3. 1: Giản đồ XRD của các mẫu được tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau với
chất khử ascorbic ................................................................................................................. 33
Hình 3. 2: Phổ FTIR của mẫu được tổng hợp ở nhiệt độ 50oC với chất khử ascorbic ....... 34
Hình 3. 3: Ảnh SEM của các hạt nano selen được tổng hợp ở các nhiệt độ khác nhau
với chất khử ascorbic, (a) to phòng, (b) 50oC, (c) 80oC ....................................................... 35
Hình 3. 4: Giản đồ XRD của các mẫu được tổng hợp ở các nồng độ alginat khác
nhau với chất khử ascorbic .................................................................................................. 36
Hình 3. 5: Ảnh SEM của các mẫu nano selen được tổng hợp ở các nồng độ alginat
khác nhau với chất khử ascorbic, (a) 0,2% alginat, (b) 0,5% alginat ................................. 37
Alg:Se khác nhau, (a) 3:1, (b) 6:1, (c) 9:1, (d) 12:1 ........................................................... 51
Hình 3. 20: Giản đồ DTA-TGA của các mẫu selen ............................................................ 52
Hình 3. 21: Giản đồ XRD của các hạt nano selen được tổng hợp với các thời gian
già hóa khác nhau ................................................................................................................ 53
Hình 3. 22: Ảnh SEM của các hạt nano selen được tổng hợp với các thời gian già
hóa khác nhau, (a) 1h, (b) 2h, (c) 3h, (d) 4h ....................................................................... 54
vi
MỞ ĐẦU
Selen từ lâu đã được biết đến như là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu cho
người và động vật, mặc dù selen có độc tính nếu dùng quá liều. Cùng với vitamin
C, vitamin E, β-carotene, selen là một trong bốn loại dinh dưỡng hàng đầu chống
lại quá trình oxy hóa của các gốc tự do, tác nhân chính gây ra sự lão hóa. Ngoài ra
selen còn có tác dụng trong việc ngăn ngừa các bệnh tim mạch, đái tháo đường
ung thư và nhiều căn bệnh khác. Sự thiếu hụt selen có thể gây rối loạn chức năng
của các cơ quan quan trọng trong cơ thể con người và dẫn đến sự xuất hiện của
nhiều bệnh. Selen là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho nhiều enzym và đóng một
vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động sống của con người. Chính vì vậy
mà nhu cầu bổ sung selen là vô cùng cần thiết và cho nhiều mục đích.
Đối với các ứng dụng y sinh học, có nhiều báo cáo nghiên cứu đã khẳng
định được rằng, các hạt selen kích thước nano có hiệu lực sinh học tương đương
hoặc cao hơn so với các dạng selen khác, kể cả selen hữu cơ, nhưng độc tính của
nó lại thấp hơn nhiều, nhờ vậy mà tăng tính an toàn của các sản phẩm bổ sung
selen. Bên cạnh đó, selen với kích thước nano cũng thể hiện được hiệu quả cao
trong các ứng dụng chủ yếu khác như trong công nghiệp điện tử, sản xuất vật
liệu…
Có rất nhiều con đường khác nhau để tổng hợp selen nguyên tố ở kích
thước nano, trong đó có xu hướng tổng hợp các hạt nano bằng các phương pháp
Selen nguyên tố không tồn tại trong môi trường, nó thường kết hợp với các
chất khác. Phần lớn, selen trong đất thường kết hợp với các khoáng của bạc, đồng,
chì và niken. Selen cũng kết hợp với oxi tạo thành một số tinh thể không màu. Một
vài hợp chất của selen cũng có thể tồn tại ở trạng thái khí.
Ngoài ra, selen có mặt trong tự nhiên ở một số dạng hợp chất vô cơ, như
selenua, selenat và selenit. Trong đất selen thường xuất hiện ở các dạng hòa tan như
selenat (tương tự như sunfat) và bị thẩm thấu rất dễ dàng vào các con sông do nước
chảy [37].
Trong các hợp chất sinh học, selen tồn tại ở các dạng hợp chất hữu cơ như
dymetyl selenua, selenomethionin, methylselenocystein và selenocystein. Trong các
hợp chất này thì selen có vai trò tương tự như nguyên tố lưu huỳnh [37].
Selen được sản xuất phổ biến nhất từ selenua hoặc trong nhiều loại quặng
sunfat, như từ các khoáng vật của đồng, bạc hay chì. Nó thu được dưới dạng phụ
phẩm của quá trình chế biến các loại quặng này, từ bùn anot trong tinh lọc đồng và
bùn từ các buồng chì trong các nhà máy sản xuất axit sunfuric. Các loại bùn này có
thể được xử lý bằng nhiều cách để thu được selen tự do.
Các nguồn tự nhiên chứa selen bao gồm các loại đất giàu selen và selen được
tích lũy sinh học bởi một số thực vật có độc như loài cây họ đậu trong các chi
Oxytropis hay Astragalus. Các nguồn chứa selen do con người tạo ra có việc đốt
cháy than cũng như khai thác và nung chảy các loại quặng sunfat.
1.1.1.2.Tính chất vật lý
Selen có nguyên tử lượng 78,96 đvc, nằm ở phân nhóm chính nhóm VI trong
Bảng hệ thống tuần hoàn. Selen có nhiều dạng thù hình, nhưng bền nhất và hay gặp
nhất là selen lục phương và selen xám. Selen xám là chất bán dẫn, độ dẫn điện tăng
3
khi bị chiếu sáng. Một số hằng số vật lí của selen: tỷ trọng: 4,8g/cm3, nhiệt độ nóng
chảy: 221oC, nhiệt độ sôi: 684,9oC [2, 28].
1.1.1.3. Tính chất hóa học
Axit selenơ và muối của nó là chất oxi hóa khá mạnh. Người ta điều chế nó
bằng cách hòa tan selen bột trong HNO3 loãng.
4
Axit selenic H2SeO4 rất giống axit sunfuric về khả năng tạo hidrat mạnh, độ
mạnh của axit và tính chất của muối. Khi kết tinh từ dung dịch nó có thể tách ra ở
dạng hidrat H2SeO4.H2O [27], ngoài ra người ta cũng thấy tồn tại các dạng hidrat
như sau: H2SeO4.2H2O, H2SeO4.4H2O, H2SeO4.6H2O [2, 37].
1.1.2. Ứng dụng của selen
1.1.2.1. Ứng dụng phi sinh học
a. Hóa học
Selen là chất xúc tác trong nhiều phản ứng hóa học và được sử dụng rộng rãi
trong nhiều phản ứng tổng hợp hóa học trong công nghiệp lẫn trong phòng thí
nghiệm. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong xác định cấu trúc của các protein hay
axit nucleic bằng tinh thể học tia X.
b. Sản xuất và vật liệu
Ứng dụng lớn nhất của selen trên toàn thế giới là sản xuất thủy tinh và vật
liệu gốm, trong đó nó được dùng để tạo ra màu đỏ cho thủy tinh, men thủy
tinh và men gốm cũng như để loại bỏ màu từ thủy tinh bằng cách trung hòa sắc
xanh lục do các tạp chất sắt (II) tạo ra.
Selen được sử dụng cùng bismut trong hàn chì cho đồng thau để thay thế
cho chì độc hại hơn. Nó cũng được dùng trong việc cải thiện sức kháng mài mòn
của cao su lưu hóa.
c. Công nghiệp điện tử
Do các tính chất quang voltaic và quang dẫn nên selen được sử dụng trong
kỹ thuật photocopy, các tế bào quang điện, thiết bị đo độ sáng và tế bào năng lượng
mặt trời. Nó đã từng được sử dụng rộng rãi trong các bộ nắn dòng. Các ứng dụng
này phần lớn đã bị thay thế bằng các thiết bị dùng silic hay trong quá trình bị thay
thế. Ngoại lệ đáng chú ý nhất là trong các thiết bị bảo vệ điện, trong đó khả năng
Selen đóng vai trò thiết yếu trong men glutathione peroxidase ảnh hưởng đến
mọi thành phần của hệ miễn dịch, bao gồm sự phát triển và hoạt động của bạch cầu.
6
Thiếu hụt selen gây ra ức chế chức năng miễn dịch, ngược lại nếu bổ sung selen sẽ
tăng cường và/hoặc phục hồi khả năng miễn dịch. Thiếu selen còn ức chế khả năng
đề kháng chống nhiễm trùng, hậu quả của suy giảm chức năng bạch cầu và tuyến
ức. Liều 200 mcg selen mỗi ngày có thể kích thích hoạt động và chức năng hai
thành phần này.
Bệnh tim mạch
Cũng như các chất chống oxy hóa khác, chế phẩm bổ sung selen giúp ngăn
ngừa bệnh tim mạch và đột quỵ. Tỷ lệ các bệnh lý tim mạch tăng cao khi nguồn
selen nhập vào cơ thể thấp, tuy nhiên tác động của selen lên bệnh tim mạch không
mạnh mẽ bằng lên bệnh ung thư. Sự suy giảm nồng độ selen trong cơ thể dẫn đến
suy giảm hoạt động của hệ thống men glutathione peroxidase. Chế phẩm bổ sung
selen (97 mcg/ngày) làm tăng tỷ lệ hdl/ldl và ức chế sự kết tập tiểu cầu. Selen hỗ trợ
bệnh tim mạch trên bệnh nhân nghiện thuốc lá tốt hơn hẳn các nhóm khác [33, 34,
35].
Selen cần phải được sử dụng trong mọi liệu trình điều trị hậu nhồi máu cơ
tim hay đột quỵ.
Các tình trạng viêm
Nồng độ selen và glutathione peroxidase giảm thấp trên những bệnh nhân
viêm khớp dạng thấp, chàm, vẩy nến và trong các tình trạng viêm. Vì các gốc tự do,
các chất oxy hóa, prostaglandin và leukotrien gây ra nhiều tổn thương mô thường
thấy trong viêm khớp dạng thấp, nên thiếu hụt selen dẫn đến thiếu hụt glutathione
peroxidase càng làm cho các thương tổn nặng nề thêm. Glutathione peroxidase đặc
biệt quan trọng trong ức chế sự hình thành của các prostaglandin và leukotrien của
quá trình viêm. Việc sử dụng đơn thuần selen chưa cho thấy kết quả tốt trên bệnh
nhân viêm khớp dạng thấp, nhưng nếu sử dụng kết hợp selen và vitamin e sẽ đem
cuối và cũng rất thấp ở trẻ sơ sinh.
8
Nồng độ selen thấp ở trẻ sơ sinh liên quan đến hội chứng sids. Thiếu hụt
selen và vitamin E gây ra “bệnh cơ trắng” (wmd) và đột tử trên các động vật thí
nghiệm (con còn nhỏ). Bệnh cơ tim do thiếu selen cũng tương tự như rối loạn ở tim
trong bệnh keshan. “bệnh cơ trắng”, bệnh keshan và hội chứng sids có một số biểu
hiện lâm sàng cũng như nền tảng mô bệnh học tương tự nhau – một vùng nhỏ ở tim
bị tổn thương (hoại tử khu trú) có thể gây suy tim hoặc shock tim.
Độc tính của selen
Mặc dù selen là vi dưỡng chất thiết yếu nhưng nó lại có độc tính nếu dùng
thái quá. Việc sử dụng vượt quá giới hạn trên theo khuyến cáo là 400 g/ngày có
thể dẫn tới ngộ độc selen như: mùi hôi của tỏi trong hơi thở, các rối loạn tiêu hóa,
rụng tóc, bong, tróc móng tay chân, mệt mỏi, kích thích và tổn thương thần kinh, có
thể gây bệnh sơ gan, phù phổi và tử vong [30, 31].
Selen nguyên tố và phần lớn các selenua kim loại có độc tính tương đối thấp
do hiệu lực sinh học thấp của chúng. Ngược lại, các selenat và selenit lại cực độc
hại, và có các tác động tương tự như của asen. Selenua hiđrô là một chất khí có tính
ăn mòn và cực kỳ độc hại. Selen cũng có mặt trong một số hợp chất hữu cơ như
dimethyl selenua, selenomethionin, selenocystein và methylselenocystein, tất cả các
chất này đều có hiệu lực sinh học cao và độc hại khi ở liều lượng lớn.
Ngộ độc selen từ các hệ thống cung cấp nước có thể xảy ra khi các dòng
chảy của các hệ thống tưới tiêu mới trong nông nghiệp chảy qua các vùng đất thông
thường là khô cằn và kém phát triển. Quá trình này làm thẩm thấu các selen tự
nhiên và có khả năng hòa tan trong nước (như các selenat), sau đó có thể tích lũy
đậm đặc hơn trong các vùng đất ẩm ướt mới khi nước bay hơi đi. Nồng độ selen cao
sinh ra theo kiểu này đã được tìm thấy như là nguyên nhân gây ra một số rối loạn
bẩm sinh nhất định ở chim sống ở các vùng ẩm ướt [28, 37].
tố vi lượng selen cho con người.
10
1.2. Giới thiệu về polysacarit và alginat
1.2.1. Polysaccarit
Polysaccarit là polyme các phân tử carbohydrat gồm một chuỗi dài các đơn
vị monosaccarit. Trong polysaccharide, các gốc monosaccarit được nối với nhau
bằng cầu nối oxi theo liên kết glicozit tạo thành mạch thẳng hoặc mạch nhánh.
Polysacarit tự nhiên thường có carbohydrat đơn giản gọi là monosacarit có công
thức chung (CH2O)n trong đó n là ba hoặc lớn hơn. Ví dụ về các monosacarit là
glucose, fructose, và glyceraldehyde. Trong khi đó các polysaccharide có công thức
chung là Cx(H2O)y trong đó x, y thường là một số tự nhiên lớn từ 200 đến 2500
hoặc cũng có thể được biểu diễn với công thức tổng quát như là (C6H10O5)n với n là
số tự nhiên và 40 ≤ n ≤ 3000 [23].
- Đặc điểm của polysaccarit:
+ Là những polime được tạo ra từ thiên nhiên;
+ Là sản phẩm của phản ứng trùng ngưng các anđozơ hoặc xentozơ;
+ Mạch là mạch hở, không nhánh hoặc có nhánh, mạch vòng hay uốn khúc.
Polisaccarit có khả năng tương tác với nhiệt và nước làm thay đổi tính chất
và trạng thái để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, khả năng
tạo màng.
- Polisaccarit được chia thành 2 loại: homopolisaccarit và heteropolisaccrit.
+ Homopolisaccarit khi bị thủy phân hoàn toàn cho nhiều hơn 10
monosaccarit cùng loại ví dụ tinh bột, xenlulozơ, glycogen...;
+ Heteropolisaccarit khi bị thủy phân đến cùng cho 2 hay nhiều loại
monosaccarit khác nhau ví dụ alginat, pectit…
- Ứng dụng của polysaccarit:
Chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, ở các dạng tự nhiên và biến
Có ba yếu tố quan trọng quyết định độ tan của alginat trong nước, đó là: độ
cứng của nước, pH và lực ion tổng của chất tan.
Độ cứng của nước (ví dụ như hàm lượng ion Ca2+) được xem là yếu tố chính
ảnh hưởng đến độ tan. Giá trị pH của dung môi là yếu tố quan trọng bởi vì nó xác
định điện tích trên các gốc uronic. Lực ion của môi trường cũng đóng vai trò quan
trọng (hiệu ứng muối kết của các cation không tạo gel), hàm lượng của các ion tạo
gel trong dung môi cũng hạn chế sự hòa tan của alginat [9, 14, 16].
- Độ nhớt
Khi nằm trong vách tế bào, alginat có độ nhớt cao nhưng khi tách chiết bằng
phương pháp khác nhau, alginat bị giảm độ nhớt. Alginat có khối lượng phân tử
trung bình lớn thì độ nhớt càng lớn. Tỷ lệ M/G cũng ảnh hưởng đến độ nhớt của sản
phẩm. Tuy nhiên tỷ lệ M/G và trọng lượng phân tử lại phụ thuộc nhiều vào nhiều
yếu tố: loài rong, độ trưởng thành, khu vực sinh trưởng, kỹ thuật chiết xuất, thời
13
gian bảo quản …[9, 17, 22]. Độ nhớt dung dich alginat biến thiên trong một dải
rộng từ 10mPa.s – 1000mPa.s (dung dịch 1%).
- Độ ổn định
Giống như các polysaccharide tự nhiên khác, alginat không bền với nhiệt và
ion kim loại … Độ ổn định của alginat sắp xếp theo thứ tự: natri alginat > amoni
alginat > axit alginic. Alginat có độ nhớt cao kém ổn định hơn alginat có độ nhớt
trung bình hoặc thấp.
Bột alginat rất dễ bị giảm độ nhớt nếu không được bảo quản ở nhiệt độ thấp.
Khi lưu trữ alginat có độ nhớt khoảng 50mPa.s ở 10 – 200C, trong thời gian 3 năm,
độ nhớt thay đổi rất ít so với ban đầu. Còn với alginat có độ nhớt cao (khoảng
400mPa.s), khi bảo quản ở 250C sau một năm độ nhớt bị giảm 10% và ở 330C thì bị
giảm 45% [14, 16, 23].
Dung dich alginat công nghiệp dễ bị phân rã bởi các vi sinh vật có trong
không khí. Dung dịch alginat ổn định ở pH từ 5,5 – 10 tại nhiệt độ phòng một thời
lượng alginat sản xuất trên toàn thế giới . Alginat cũng được dùng tráng bề mặt
giấy để đạt sự đồng nhất và làm tác nhân gắn kết trong việc sản xuất que hàn [7].
- Trong y – dược
Alginat đã được sử dụng trong hàng thập kỷ làm chất trợ giúp trong các ứng
dụng khác nhau trong y tế. Một số ví dụ bao gồm việc sử dụng làm vải băng bó vết
thương truyền thống , làm vật liệu lấy dấu răng và trong một số công thức chảy máu
dạ dày. Việc sử dụng alginat làm chất ổn định ngày càng phổ biến trong nhiều quá
trình công nghệ sinh học khác nhau. Sự bắt giữ tế bào bên trong các hạt cầu Caalginat đã trở thành kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi nhất để cố định tế bào sống .
Triển vọng lớn nhất với các tế bào được cố định bằng gel alginat là việc ứng
dụng khả năng của chúng trong việc cấy ghép tế bào. Ở đây mục đích chính của sự
tạo gel là tác dụng như một hàng rào giữa bộ phận ghép và hệ thống miễn dịch của
vật chủ. Các tế bào khác nhau đã được đề nghị cho việc cố định gel bao gồm các tế
15
bào tuyến cận giáp để điều trị bệnh canxi huyết và tế bào sản xuất dopamine nhuộm
màu tuyến thượng thận để điều trị bệnh Parkinson . Tuy nhiên, sự quan tâm chủ yếu
được tập trung vào các tế bào sản xuất insulin để điều trị bệnh tiểu đường Type I .
- Đối với thực phẩm
Alginat được sử dụng làm chất phụ gia để cải thiện, bổ sung và ổn định kết
cấu bên ngoài của thực phẩm. Các ứng dụng này dựa trên các tính chất như làm
tăng độ nhớt, khả năng tạo gel và làm ổn định hỗn hợp với nước chống đông và nhũ
hóa. Trong sản xuất kem, axit alginic và muối của nó có thể dùng làm chất ổn định
trong kem ly, làm kem có mùi thơm, chịu nóng tốt, thời gian khuấy trộn lúc sản
xuất ngắn. Một hợp chất của axit alginic có tên là Lamizell là muối kép của natri và
canxi với một tỷ lệ nhất định. Lamizell tạo ra một độ nhớt đặc biệt và có khả năng
kích thích ngon miệng, do đó rất được quan tâm trong thực phẩm.
Với ứng dụng làm mứt, thạch, thực phẩm mùi hoa quả …, sự đồng tạo gel
giữa alginat giàu G và pectin este hóa cao có thể rất hữu ích. Hệ alginat/pectin có
thể tạo ra gel thuận nghịch nhiệt độ ngược với gel alginat liên kết ngang ion thuần
mặt của polysaccarit còn chưa được công bố nhiều. Đặc biệt với alginat, dường như
chỉ mới có một vài công trình được công bố với những thông báo không cụ thể và
chưa đưa ra được quy trình tổng hợp chi tiết [4, 13, 20].
Trong luận văn này, chúng tôi nghiên cứu đưa ra hai quy trình tổng hợp hạt
nano selen là: quy trình một, sử dụng phương pháp kết tủa tực tiếp selen trong dung
dịch alginat với tác nhân khử là axit ascorbic; quy trình hai, sử dụng phương pháp
kết tủa tực tiếp selen trong dung dịch alginat với tác nhân khử cũng chính là
alginat. Khi natri selenite phản ứng với tác nhân khử trong dung dịch alginat, chuỗi
phân nhánh cao của nó và các nhóm hydroxyl hoạt động có thể hấp thụ và bọc các
hạt nano selen hình thành ban đầu để ngăn chặn sự kết hợp và sự phát triển của hạt
selen. Bằng cách này, các nguyên tố selen tạo ra bởi phản ứng khử có thể tồn tại
như dạng nano selen.
17
1.3.2. Phương pháp sinh học để tổng hợp Se cấu trúc nano
Tổng hợp các hạt nano selen bằng cách sử dụng hệ thống sinh học đã được
nghiên cứu trong thời gian gần đây với những công trình đã được công bố. Một
trong những cách sinh học được trình bày bởi Oremland [18] đã báo cáo về việc sản
xuất các nguyên tố selen nano có dạng hình cầu, bằng cách sử dụng vi khuẩn
anaerob, chúng sẽ hấp thụ anion SeO2- có thể sản xuất và tích lũy ngoại bào selen
nguyên tố. Các loài vi khuẩn khác cũng từng được sử dụng để tổng hợp nano selen
là Sulfurospirillum barnesii, selenitireducens Bacillus và Selenihalanaerobacter
shrifti. Trong các tế bào phát triển họ đã sử dụng anion SeO2- là chất nhận electron,
khi mỗi vi sinh vật sản xuất đơn bào, sẽ đồng thời tạo ra các hạt nano selen hình cầu
với đường kính 300 nm và cấu trúc tinh thể đơn tà [19].
Không chỉ sản xuất selen dạng bào mà còn trong tế bào nguyên tố cũng đã
được đưa ra trong nghiên cứu của ông Fesharaki [7]. Trong nghiên cứu này, họ đã
phát triển tổng hợp sinh học hạt nano selen từ các tế bào vi khuẩn. Họ đã thử
Hình 1. 3: Sơ đồ nguyên lí của phương pháp nhiễu xạ tia X
Điều kiện có cực đại giao thoa (phương trình Vulf-Bragg):
n.λ = 2.d.sinθ
(1.5)
Trong đó, n là bậc phản xạ (số nguyên dương), λ là bước sóng của tia tới, d là
khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song, θ là góc giữa chùm tia X.
Đây là phương trình cơ sở để nghiên cứu cấu trúc mạng tinh thể. Trên giản
đồ căn cứ vào giá trị cực đại (giá trị 2θ) có thể tính được d theo phương trình (1.5).
Bằng phương pháp này chất cần nghiên cứu sẽ xác định được cấu trúc mạng tinh
thể.
19
Copyright: Tài liệu đại học ©