1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, các hạt kim loại nano đã thu hút đư c nhiều sự
quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước bởi những tính chất đặc biệt hơn
hẳn so với vật liệu khối từ hiệu ứng bề mặt và kích thước nhỏ của chúng [1,2]. Việc
tổng h p các hạt kim loại nano với kích thước và hình dạng khác nhau là vấn đề quan
trọng để khám phá các tính chất cũng như khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực như:
quang học, điện, từ, hóa học, xúc tác, các thiết bị sinh học [1-11]. Các vật liệu kim
loại nano như bạc, vàng và bạch kim thường đư c sử dụng cho những ứng dụng trên.
Tuy nhiên, do giá thành cao nên đã hạn chế khả năng ứng dụng của chúng trong việc
sản xuất lớn [2,11,12]. Gần đây, đồng nano đư c xem là một lựa chọn tốt để thay thế
các kim loại nano trên bởi giá thành r , khả năng dẫn điện - nhiệt tốt, có tính chất từ,
quang học, hoạt tính xúc tác hay khả năng kháng nấm, kháng khuẩn… So với các kim
loại nano khác, việc tổng h p đồng nano thường khó thu đư c hiệu suất cũng như độ
tinh khiết cao do bề mặt dễ bị oxi hóa, sản phẩm dễ lẫn Cu2O. Chính vì vậy, tổng h p
đồng nano với độ tinh khiết cao sẽ là tiền đề cho nhiều lĩnh vực ứng dụng như: điện –
điện tử, quang học, xúc tác, hóa học, sinh học [11-15]…
Cho đến nay, đồng nano đã đư c tổng h p bằng nhiều phương pháp khác nhau
như: chiếu xạ điện tử (electron beam irradiation) [16,17], quá trình plasma (plasma
process) [18,19], phương pháp khử hóa học [1,2,4-12,20-29], phương pháp in situ
[3,30,31], khử qua hai bước (two-step reduction method) [32,33], phân hủy nhiệt [3335], khử điện hóa [37,38], khử bằng sóng siêu âm [39,40], khử muối kim loại có sự hỗ
tr của nhiệt vi sóng [41-43], phương pháp siêu tới hạn [44, 45],…
Các phương pháp tổng h p đồng nano thường hướng tới mục tiêu chung là tạo
ra các hạt nano có kích thước nhỏ, độ ổn định cao nhằm khai thác tối đa khả năng ứng
dụng. Tuy nhiên, trong một số công trình đã c ng bố về tổng h p đồng nano, vẫn tồn
tại nhiều như c điểm như: thời gian quá trình tổng h p kéo dài, quá trình khử muối
kim loại thường sử dụng các h p chất hữu cơ trong điều kiện tổng h p khắc nghiệt, hệ
thống thiết bị phức tạp, sử dụng hệ chất bảo vệ kh ng đảm bảo tốt cho độ ổn định của
keo đồng nano [1-3,11,23,32]. Bên cạnh đó, trong những c ng trình c ng bố mới nhất,

tr bảo vệ acid ascorbic, chất hoạt động bề mặt CTAB tới kích thước và sự phân bố
hạt đồng nano thu đư c.


3
- Khảo sát các tính chất hóa l đặc th của hạt đồng nano thu đư c bằng các
phương pháp phân tích hiện đại như: phổ UV-Vis, nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện
tử truyền qua (TEM).
- Khảo sát khả năng kháng và diệt nấm hồng (Corticium Samonicolor) của dung
dịch keo đồng nano trong phạm vi phòng thí nghiệm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Luận án tạo cơ sở cho việc nghiên cứu một cách có hệ thống quá trình tổng h p
vật liệu kim loại đồng nano dựa trên tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài
nước.
Kết quả của luận án cũng làm r những luận điểm về mối liên quan giữa kích
thước các hạt đồng nano hình thành với tính chất đặc trưng của chúng là hiện tư ng
cộng hưởng plasmon bề mặt th ng qua phổ UV-Vis. Bằng việc sử dụng đa dạng các
dạng tiền chất, các chất khử, chất bảo vệ, quá trình tổng h p đư c thực hiện với nhiều
th ng số khảo sát từ đó định hướng kiểm soát kích thước các hạt đồng nano tại các
thông số tốt nhất đạt đến kích thước siêu mịn nhằm khai thác hoạt tính sinh học của
dung dịch keo đồng nano thu đư c. Đây cũng là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu
ứng dụng tiếp theo.


4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về hạt nano kim loại
1.1.1 Những tính chất đặc trƣng của hạt kim loại nano
1.1.1.1 Diện tích bề mặt lớn, hoạt tính xúc tác


Trong đó: Ps là tỉ số của số nguyên tử trên bề mặt và tổng số nguyên tử (N)
trong hạt vật liệu.
Một hạt nano với 13 nguyên tử ở cấu hình lớp vỏ ngoài thì có đến 12 nguyên tử
trên bề mặt và chỉ một ở phía trong. Hạt bạc nano ở kích thước 3 nm có chứa khoảng
1000 nguyên tử thì 40 % tổng số nguyên tử ở trên bề mặt, trong khi hạt ở đường kính
150 nm chứa 107 nguyên tử thì chỉ 1 % nguyên tử trên bề mặt [46].
Từ hiệu ứng bề mặt này, có sự thay đổi khả năng phản ứng của hạt nano. Do sự
thay đổi trong cấu trúc điện tử sẽ làm tăng hoạt tính xúc tác một cách đặc biệt của các
hạt nano so với vật liệu khối. Diện tích bề mặt lớn tạo lên sự thành lập các dải
electron với mật độ của các electron hóa trị lớn hơn, và trong v ng nhỏ hơn của dải
hóa trị. Sự biến đổi năng lư ng và cấu trúc điện tử đư c phát ra bởi độ cong bề mặt
của hạt kim loại nano làm tăng độ co bóp của hàng rào so với vật liệu khối. Thật vậy,
hằng số hàng rào nhỏ hơn là nguyên nhân làm thay đổi trung tâm của dải d đến những
năng lư ng cao hơn, làm tăng khả năng phản ứng của bề mặt chất bị hút bám [46].


6
Các kim loại và oxit kim loại chuyển tiếp ở kích thước nano cho thấy hoạt tính
xúc tác phụ thuộc kích thước hạt của chúng. Hình dạng, sự ổn định và sắp xếp của các
hạt đã đư c chứng minh là có ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác và vì thế cũng là lĩnh
vực của nhiều nghiên cứu hiện nay. Trong các ứng dụng cụ thể của hạt nano, hoạt tính
xúc tác cần đến các chất nền ph h p để ổn định, bảo vệ, ngăn ngừa sự kết tụ của các
hạt. Hiện nay có nhiều sự quan tâm trong việc tìm kiếm các phương pháp có hiệu quả
để chế tạo vật liệu xúc tác nano trên các chất nền như các oxit v cơ, nh m, silic và
titan, hay các polymer [46].
1.1.1.2 Tính chất quang học, hiện tƣợng cộng hƣởng plasmon bề mặt
Một yếu tố thú vị của các hạt kim loại nano là tính chất quang học phụ thuộc
nhiều vào hình dạng và kích thước [47]. Các hạt nano hay đám hạt kim loại nano luôn
có sự dao động của các điện tử khi có sự kích thích của trường điện từ. Mỗi kim loại


Hình 1.2: Sự dao động plasmon của các hạt hình cầu dưới tác động của điện
trường ánh sáng.
Do ảnh hưởng của các yếu tố trên, nên một số tính chất mong muốn của vật
liệu kim loại nano có thể đư c kiểm soát. Các hạt kim loại nano khác nhau sẽ có sự
tương tác tương ứng vì thế màu sắc sẽ khác nhau. Sự triệt tiêu của ánh sáng bởi hạt
kim loại nano xảy ra theo cả cơ chế phân tán và hấp thu, nhưng cơ chế hấp thu xảy ra
r hơn nhiều với hạt có kích thước nhỏ hơn 20 nm. Các hạt kim loại nano thường
đư c biết đến với sự tạo hỗn h p với các chất nền bảo vệ tạo dung dịch keo cho ra
màu sắc khác nhau như màu đỏ của vàng hay màu vàng của bạc [46].
Ngày nay đã có nhiều nghiên cứu tập trung vào vàng nano và bạc nano, bởi
chúng thể hiện r ràng nhất hiệu ứng plasmon bề mặt, và cả hai c ng có phổ hấp thu


8
trong v ng nhìn thấy. Tăng kích thước hạt, hay tăng hằng số điện m i của dung dịch
là nguyên nhân của sự dịch chuyển đỏ (red shift) của sự hấp thu plasmon.
Vị trí của đỉnh hấp thu trong chấm lư ng tử đư c dịch chuyển khá r khi thay
đổi đường kính ở phạm vi nano. Đối với hạt kim loại nano, sự dịch chuyển vị trí của
các đỉnh là rất nhỏ với các hạt kích thước bé (25 nm) sự dịch chuyển đỏ của vị trí cộng hưởng plasmon là
đáng kể hơn [46].
Hình 1.4: thể hiện sự ảnh hưởng đường kính của hạt vàng nano đến vị trí đỉnh
hấp thu cộng hưởng plasmon. Nếu các hạt có hình dạng méo mó, khi đó dải plasmon
tách ra theo các cách khác nhau tương ứng với cách thức dao động của sự dao động
các electron.

Hình 1.3: Sự thay đổi bước sóng hấp thu UV–Vis
của các hạt kim loại vàng nano có kích thước khác nhau


thước, hình dạng và cấu tạo của hạt nano có thể đư c kiểm soát. Phương pháp từ dưới
lên thường tạo ra các sản phẩm có chất lư ng cũng như khả năng ứng dụng tốt hơn.
Các c ng nghệ này nói chung có thể áp dụng đư c trong các trạng thái khí,
lỏng, rắn và thậm chí là trạng thái siêu tới hạn. Vì thế việc ứng dụng các phương pháp
từ dưới lên để tạo ra sản phẩm cuối c ng là rất nhiều. Các phương pháp này thường
đòi hỏi việc sử dụng các tác chất là phức cơ kim hay muối kim loại thích h p, các tác
chất này sẽ bị phân hủy hay khử. Quá trình này có thể kiểm soát kích thước hạt qua
quá trình kiểm soát sự hình thành mầm và phát triển hạt [46,73].
1.1.2.3 Tổng hợp dung dịch keo
Khoa học về tổng h p dung dịch keo nano đư c đề cập bởi thí nghiệm của
Michael Faraday vào giữa thế kỷ XIX. Dung dịch keo vàng nano màu đỏ sẫm của hạt
vàng nano đư c tạo ra bằng cách khử (AuCl4)- với phosphorus là tác nhân khử. Gần
đây, phương pháp khử này tiếp tục đư c phát triển với các điều kiện tổng h p khác
nhau, kết quả nhận đư c các hệ keo vàng nano với đường kính của các hạt nằm trong
khoảng từ 3 đến 30 nm. Đây là một ví dụ về phản ứng khử hóa học, phương pháp
th ng thường để chế tạo vật liệu kim loại nano. Ngoài ra, còn có các phương pháp
khác như phân hủy nhiệt, hay khử quang học các ion kim loại [73].
Tổng quan tình hình về tổng h p dung dịch các hạt nano hiện tại cho thấy có
sự tập trung chủ yếu vào phương pháp khử hóa học, đư c thực hiện trên cơ sở quá
trình khử các ion kim loại bởi chất khử trong dung m i thích h p [1,50]. Phương pháp
này đơn giản, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản và có thể tạo số lư ng lớn [50], đồng thời
có thể dễ dàng điều chỉnh hình dạng, kích thước, độ phân bố và một số tính chất của
hạt nano bằng cách thay đổi các th ng số thực nghiệm [1,4,5,50] cũng như thay đổi hệ
phản ứng trong quá trình tổng h p [3].


11
Các yếu tố cơ bản và quan trọng nhất để thực hiện quá trình gồm: dung môi,
chất khử và chất bảo vệ [1]. Hầu hết các phương pháp tổng h p dung dịch đều sử
dụng các dung m i hữu cơ như: nước [1,2,9], ethylen glycol [5,6,8,10], ethanol [7],

(electrical double layer), do đó gây ra sự đẩy giữa các hạt lân cận. Lớp điện kép này
đư c hình thành bởi sự hấp thu của các ion âm trong dung dịch lên bề mặt hạt kim
loại nano. Các ion âm này đư c hút bởi các ion kim loại mang điện dương tại bề mặt
tinh thể kim loại của hạt nano. Điều này giúp ổn định và kiểm soát quá trình phát triển
của các hạt kim loại nano đư c hình thành. Các ion âm có thể sinh ra bởi tác chất,
chất khử có sẵn trong dung dịch.
Hình 1.5 m tả quá trình đẩy giữa các hạt nano gây ra bởi lớp điện kép hình
thành khi các ion (natri citrat) hấp phụ lên bề mặt hạt nano trong quá trình tổng h p
vàng nano do quá trình khử [AuCl4]- bởi natri citrat.

Hình 1.5: Sự ổn định điện của hạt kim loại nano. Lực hút Van der Waals bị triệt tiệu
hình thành lực đẩy tĩnh điện của các hạt nano khi hấp phụ các ion lên bề mặt [33].
1.1.3.2 Sự ổn định không gian
Sự ổn định kh ng gian đạt đư c khi hình thành liên kết giữa hạt nano với các
phân tử chất bảo vệ như: polymer, chất hoạt động bề mặt, hay các ligand. Theo cách
này, các hạt nano sẽ đư c phân cách và ngăn chặn sự kết tụ (hình 1.7) [46].


13

Hình 1.6: Sự ổn định kh ng gian của hạt nano bởi chất bảo vệ
Các chất bảo vệ thường là các polymer, copolymer, các chất hoạt động bề mặt
với sự hiện diện của các phân tử P, N, O, S trong cấu trúc hay các dung m i như
tetrahydrofuran, polyol... chứa các nhóm định chức giàu điện tử. Để hoạt động hiệu
quả, các chất bảo vệ kh ng chỉ đư c hấp phụ lên bề mặt hạt nano mà còn phải hòa tan
hoàn toàn trong chất lỏng phân tán [46].
1.1.4 Tổng quan về vật liệu kim loại đồng nano
1.1.4.1 Tổng quan t nh h nh nghiên cứu về đồng nano
Các hạt kim loại nano đã thu hút đư c nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học
bởi những tính chất đặc biệt hơn hẳn so với các oxit kim loại hay vật liệu khối từ hiệu

ứng tổng h p như: dung m i, chất bảo vệ, chất khử, chất phân tán hoặc thay đổi các
th ng số kỹ thuật của phản ứng tổng h p như: thời gian, nhiệt độ, pH, nồng độ chất
bảo vệ, nồng độ tác chất, nồng độ chất khử, tỉ lệ giữa tác chất và chất bảo vệ,…[2-4,69,21,51].
1.1.4.2 Tổng quan t nh h nh nghiên cứu đồng nano trong và ngoài nƣớc
Trên cơ sở tổng quan tình hình nghiên cứu về đồng nano, trong giới hạn luận
án thực hiện, phần tổng quan tình hình nghiên cứu về đồng nano của các tác giả trong
và ngoài nước chỉ tập trung vào các c ng trình thực hiện trên cơ sở của quá trình hóa
học.


15
a. T nh h nh nghiên cứu trong nƣớc
Theo các nguồn tài liệu tham khảo trong nước cho đến hiện tại chưa có nhiều
c ng trình nghiên cứu c ng bố về các kết quả tổng h p đồng nano. Các kết quả
nghiên cứu đư c c ng bố về đồng nano trong những năm gần đây có thể kể tới như:
Năm 2011, nhóm tác giả Đặng Thị Mỹ Dung [52] phòng thí nghiệm C ng
nghệ nano, Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh đã thực hiện quá trình tổng h p đồng
nano bằng phương pháp khử hóa học với tiền chất đồng sulfat, chất khử NaBH 4, chất
bảo vệ polyvinyl pyrrolidone, chất chống oxi hóa acid ascorbic, dung m i sử dụng là
nước và ethylene glycol. Quá trình tổng h p với th ng số tốt nhất cho kết quả các hạt
đồng nano tạo ra với kích thước trung bình khoảng 10 nm. Đến năm 2013, nhóm tác
giả này [53] tiếp tục phát triển nghiên cứu và đã thử nghiệm tổng h p mực in phun
trên cơ sở kết quả tốt nhất cho quá trình tổng h p bạc nano và đồng nano với kích
thước hạt nano trung bình lần lư t là 10 nm và 45 nm.
b. T nh h nh nghiên cứu ngoài nƣớc
 Phƣơng pháp phân hủy nhiệt
Trong phương pháp tổng h p hạt nano v cơ nói chung, đồng nano và oxit
đồng nói riêng thì phân hủy nhiệt (thermal decomposition) là phương pháp phổ biến,
đư c biết đến với khả năng tạo ra hạt nano ổn định trong phạm vi phân bố kích thước
hẹp [34,35]. Phương pháp này có ưu điểm là cho kết quả nhanh hơn, sản phẩm có độ

mặt của 3 chất hoạt động bề mặt Triton X-100, Tween-80, and dodecylamine, chất
khử triphenyl phosphine. Phản ứng đư c thực hiện ở nhiệt độ 270 oC, kết quả các hạt
đồng nano tạo ra có kích thước phân bố từ 8 đến 20 nm.
 Phƣơng pháp polyol có sự hỗ trợ của nhiệt vi sóng
Trong những năm gần đây, phương pháp polyol đã đư c sử dụng rộng rãi để
tổng h p các hạt kim loại nano như: Au, Ag, Pd, Ni [54-58]. Quá trình chế tạo hạt
kim loại nano bằng phương pháp polyol cho phép dễ dàng kiểm soát kích thước, hình
dạng và cấu trúc của các hạt nano tạo thành [54,56]. Cơ sở của phương pháp là sử


17
dụng các rư u đa chức có nhiệt độ s i cao, có khả năng hòa tan các muối v cơ.
Trong quá trình tổng h p, các polyol đư c sử dụng với vai trò vừa là chất khử, vừa là
dung m i, đồng thời có thể gây hiệu ứng tạo phức, đư c hấp phụ lên bề mặt hạt giúp
ngăn chặn sự kết tụ cũng như quá trình oxi hóa của các hạt nano hình thành [42,55].
Gần đây, lò vi sóng đã đư c sử dụng để gia tốc cho quá trình tổng h p các hạt
nano kim loại như: Au, Ag, Pt, Pd, các loại oxít, h p kim và nhiều vật liệu v cơ khác
[43,59,60-62]. Khi gia nhiệt bằng vi sóng, các phân tử có cực sẽ đư c định hướng
theo tần số bức xạ điện từ. Khi các phân tử lưỡng cực tái định hướng với một điện
trường xen kẽ (alternating electric field), chúng sẽ giải phóng năng lư ng ở dạng nhiệt
bởi lực ma sát phân tử (molecular friction). So với các phương pháp gia nhiệt th ng
thường, thì nhiệt vi sóng làm tăng nhiệt độ nhanh hơn khoảng 20 lần. Như vậy, nhiệt
vi sóng giúp cho quá trình gia nhiệt đư c nhanh chóng và đồng đều trên toàn bộ hỗn
h p phản ứng. Điều này giúp gia tăng quá trình khử muối kim loại và quá trình tạo
mầm tinh thể, kết quả giúp hình thành hạt nano có kích thước nhỏ và đồng đều hơn
[42,43,59,61].
Một số kết quả tổng h p đồng nano trên cơ sở phương pháp polyol có sự hỗ tr
của nhiệt vi sóng trên thế giới:
Năm 2008, Xifeng Zhang c ng cộng sự [41] đã tổng h p đồng nano bằng
phương pháp khử có sự hỗ tr của nhiệt vi sóng từ tiền chất đồng acetat tetrahydrat,

động bề mặt với vai trò như chất bao bọc, bảo vệ bề mặt các hạt nano đồng hình thành
[32,33].
Phương pháp khử qua 2 bước đòi hỏi phải có mặt chất trích ly (extractant), đây
là tác nhân đóng vai trò quyết định đến quá trình tổng h p đồng nano. Tác nhân này
đóng vai trò trước tiên là chất chuyển pha (phase-transfer agent), dung dịch ion đồng
trước hết sẽ đư c trích ly vào trong dung dịch chất trích ly. Tiếp theo, các ion đồng
đư c trích ly sẽ bị khử thành đồng nguyên tử lần lư t bởi 2 chất khử khác nhau. Đặc
điểm của chất trích ly là có hoạt tính bề mặt cao, có thể hoạt động như chất hoạt động
bề mặt. Các chất này chứa các nhóm chức có thể hấp phụ lên bề mặt hạt đồng nano từ
đó ngăn chặn quá trình kết tụ và oxi hóa hạt đồng nano hình thành [16,17].
Một số c ng trình tổng h p nano đồng bằng phương pháp khử qua 2 bước:
Năm 2007, Yang Jian-guang c ng cộng sự [32] đã thực hiện quá trình tổng bột
đồng nano kỵ nước (hydrophobic nanocopper) bằng phương pháp khử qua 2 bước từ
tiền chất đồng sulfat, chất chuyển pha và hoạt động bề mặt axit oleic, chất khử


19
glucose và axit ascorbic. Theo quá trình tổng h p này, axit oleic đóng vai trò quan
trọng. Trước hết là vai trò chuyển pha, ion đồng trong dung dịch sẽ đư c trích ly vào
hỗn h p hệ axit oleic/ethanol/kerosene/acetone. Tiếp theo, các ion kim loại trích ly sẽ
đư c khử thành đồng nguyên tử theo 2 bước từ Cu2+ về Cu2O bởi glucose và từ Cu2O
về Cu bởi axit ascorbic. Axit oleic với hoạt tính bề mặt cao nên cũng thể hiện vai trò
là chất hoạt động bề mặt, nhóm carboxyl sẽ liên kết với bề mặt hạt nano đồng hình
thành, đu i hydrocarbon kỵ nước sẽ quay ra ngoài bề mặt. Theo cơ chế này, axit oleic
sẽ bảo vệ bề mặt hạt đồng nano kh ng bị kết tụ, kh ng bị oxi hóa đồng thời có tính kỵ
nước.
Kết quả phân tích ảnh TEM cho thấy các hạt nano đồng hình thành có kích
thước từ 20 ÷ 30nm. Cơ chế quá trình hình thành đồng nano đư c m tả theo sơ đồ và
phản ứng như sau:


(sonochemistry). Nhiều hạt nano kim loại, h p kim hay bán dẫn đã đư c tổng h p
bằng kỹ thuật này. Đặc điểm chung của phương pháp này là phản ứng tổng h p đư c
thực hiện dưới sự tác động của bức xạ siêu âm. Dưới sự tác động của siêu âm sẽ xảy
ra quá trình gọi là “cavitation” bao gồm 3 giai đoạn hình thành, phát triển và vỡ (the
creation, growth, and collapse) của hạt bọt nhỏ (bubble) trong chất lỏng. Mỗi hạt bọt
bị vỡ sẽ hình thành 1 trung tâm mầm tinh thể. Kết quả của quá trình tổng h p hạt nano
dưới tác động của bức xạ siêu âm giúp các hạt hình thành có kích thước nhỏ, phân bố
đều, phản ứng diễn ra nhanh với nồng độ tác chất cao [40,63,64].
Năm 2010, Jafar Moghimi-Rad c ng cộng sự [40] đã thực hiện quá trình tổng
h p đồng nano từ tiền chất đồng sulfat, chất khử hydrazin hydrat, chất bảo vệ cũng là
dung môi ethylene glycol. Phản ứng tổng h p đồng nano đư c thực hiện khi có và
kh ng có sự tác động của sóng siêu âm. Kết quả các hạt nano đồng tổng h p với
th ng số tốt nhất có kích thước trung bình 253 ± 47 nm, khi thực hiện dưới tác động
của siêu âm là 108 ± 14 nm.


21
 Phƣơng pháp điện hóa

Hình 1.9: Sơ đồ và cơ chế hình thành hạt nano đồng
bằng phương pháp khử điện hóa
Đây là phương pháp tổng h p nano kim loại dựa trên quá trình điện phân. Trước
tiên dung dịch điện hóa sẽ đư c chuẩn bị gồm chất khử, chất hoạt động bề mặt, chất
bảo vệ, chất phân tán. Sau đó 2 điện cực đư c chuẩn bị là các thanh kim loại tương
ứng với hạt nano cần tổng h p. Khi thực hiện quá trình tổng h p, 2 điện cực sẽ đư c
nối với dòng điện và điều khiển giá trị mật độ dòng điện tương ứng. Dưới tác dụng
của dòng điện, ion kim loại sẽ thoát ra từ anot khuyếch tán vào dung dịch điện hóa và
di chuyển về phía catot. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng khử và kim loại hình thành sẽ
bám vào bề mặt catot. Tuy nhiên với quá trình tổng h p nano kim loại, các ion kim
loại sẽ bị khử bởi chất khử trong dung dịch chất điện hóa trước để hình thành các

Kích
thƣớc hạt
tổng hợp

Acid
ascorbic

2 nm

1

Nước

CuCl2

Acid
ascorbic

2

Nước

CuSO4

NaBH4

3

4



NaH2PO4

CTAB,
PVP

10 ÷ 80
nm

Xiao-Feng
Tang
2010 [6]


23

5

6

7

Nước, EG

Nước

Nước

CuNO3


20 ÷ 80
nm

Mohammad
Vaseem
2011 [2]

8

Nước,
EG,
aceton

CuCl2

SFS

PVA

20 nm

9

Nước

CuCl2

Hydrazin
hydrat



NaBH4

HDEHP

50 ÷ 60
nm

Xinyu Song

Cu(acac)2

1,2hexadecane
diol

Acid oleic
and oleyl
amine

5 ÷ 25 nm

P.K. Khanna
2008 [11]
Y. Kobayashi
2008 [20]

Nước
10

Glycerin

octyl
ether

Derrick Mott
2007 [12]


24

14

methanol

CuNO3

NaBH4

15

Nước

CuCl2

hydrazin

CuCl2

16

17

22

Nước

Nước

CuSO4

CuSO4

CuCl2

H2O/CH3
CN
acid citric



Y. Kobayashi
2008 [27]
P.K. Khanna
2007 [28]
Razium Ali
Soomro
2014 [65]
Ravneet Kaur
2014 [66]

13 ÷ 30
nm

Chitosan,
acid
ascorbic

2 ÷ 350
nm

Chitosan

20 ÷ 30
nm

curcumin

Md. AbdullaAl-Mamun
2009 [26]

tác nhân mới nhằm phòng trị các bệnh gây ra bởi vi sinh vật là vấn đề cần và đang
đư c quan tâm nhiều [49,68,76].
C ng nghệ nano là một lĩnh vực khoa học với tiềm năng ứng dụng to lớn ở
nhiều lĩnh vực, trong đó có y sinh học. Sự kết h p giữa khoa học nano và sinh học
kh ng những làm tăng khả năng chống lại các loại vi sinh vật gây bệnh mà còn đưa ra
một hướng tiếp cận nhằm chống lại các bệnh truyền nhiễm. C ng với sự phát triển của
c ng nghệ nano, việc điều chế các hạt kim loại nano với kích thước trong phạm vi từ
0,2 đến 100 nm sẽ tạo ra những dạng vật liệu thể hiện những tính chất đặc biệt như
quang học, điện, xúc tác, từ tính hay hoạt tính sinh học khác hẳn với vật liệu khối của
chúng [76]. Trong lĩnh vực y sinh học, hoạt tính sinh học của các hạt kim loại nano
vẫn đang đư c nghiên cứu rộng rãi vì hoạt tính này phụ thuộc vào kích thước. Kích
thước của các hạt kim loại nano gần như tương đồng với cấu trúc các phân tử sinh
học. Điều này tạo cơ sở để thực hiện các thử nghiệm ở cả phương pháp in vivo và in
vitro trong nghiên cứu về y sinh. Kết quả thử nghiệm này đư c đưa ra cho các ứng
dụng trong lĩnh vực y học có thể kể đến như dẫn truyền thuốc đến đích điều trị
(targeted drug delivery), tăng độ tương phản của hình ảnh, cảm biến và cấy ghép nhân
tạo (artificial implants). Một trong các ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học của các hạt
kim loại nano là chúng đư c sử dụng như tác nhân kháng khuẩn nhằm trị bệnh và diệt
các loại vi sinh vật kháng thuốc. Tuy nhiên, những đặc tính sinh học hay khả năng
tương thích sinh học của các hạt kim loại nano là vấn đề cần đư c nghiên cứu sâu
[49].