Header Page 1 of 126.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

HUỲNH THỊ MỸ LINH

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO BẠC TỪ
DUNG DỊCH BẠC NITRAT BẰNG TÁC NHÂN KHỬ
DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số

: 60 44 27

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2013

Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ TỰ HẢI

Phản biện 1: TS. Trần Mạnh Lục
Phản biện 2: PGS. TS. Lê Thị Liên Thanh

giá thành trở nên không đáng kể. Sở dĩ nano bạc được nghiên cứu ứng
dụng vào việc kháng khuẩn vì bạc có tính kháng khuẩn mạnh và
không gây tác dụng phụ, không gây độc cho người và vật nuôi khi
nhiễm lượng nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ nhỏ
hơn 100 ppm), không gây ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy, giới
khoa học đang đầu tư nghiên cứu tổng hợp nano bạc để phục vụ cho
các ứng dụng trong y học, nhất là khi hiện tượng vi khuẩn kháng
kháng sinh ngày càng phổ biến như ngày nay.
Bằng cách nào mà chúng lại có thể diệt được vi khuẩn? Cho tới
nay, cơ chế kháng vi sinh vật của nano bạc thực sự vẫn chưa được
hiểu biết rõ ràng. Tuy nhiên các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tất cả vi
khuẩn sử dụng enzyme như một lớp “phổi hóa học” để chuyển hóa
oxy. Các ion bạc phân hủy enzyme và ngăn chặn quá trình hút oxy.

Footer Page 3 of 126.


2

Header Page 4 of 126.
Tác động này làm chết tất cả các vi khuẩn, tiêu diệt chúng trong vòng
vài phút. Ngoài ra, các hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế
bào, kết hợp với các enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua hoặc
phosphate gây bất hoạt enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào.
Điều chế bạc nano có rất nhiều phương pháp khác nhau, nhưng
phương pháp hóa học được xem là rẻ tiền và ít rủi ro nhất. Tăng
cường mối quan tâm đến vấn đề môi trường, trong đề tài này, chúng
tôi hướng đến phương pháp tổng hợp hạt nano bạc bằng cách sử dụng
các chất chiết xuất từ thực vật. Quá trình điều chế hạt nano là lành
tính, không sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại nào.

5

Header Page 7 of 126.
a. Phương pháp vật lý
b. Các phương pháp hóa học
c. Các phương pháp sinh học
1.2.5. Ứng dụng của nano bạc
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÂY BÀNG
1.3.1. Đặc điểm cây bàng
1.3.2. Phân bố, sinh học và sinh thái
1.3.3. Thành phần hóa học
1.3.4. Tác dụng dược lý - công dụng

CHƯƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
2.1.1. Nguyên liệu
Lá bàng tươi, thu hái tại thành phố Đà Nẵng.
Cách lấy mẫu: Hái lá bàng tươi, xanh, không bị sâu mọt, không
bị đỏ lá. Làm sạch lá, để khô rồi cắt nhỏ.
2.1.2. Dụng cụ và hóa chất
a. Dụng cụ và thiết bị
b. Hóa chất
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ
2.2.1. Xác định độ ẩm
2.2.2. Xác định hàm lượng tro
2.2.3. Xác định hàm lượng kim loại
2.3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ
TRÌNH CHIẾT LÁ BÀNG
2.3.1. Khảo sát thời gian chiết

Toàn bộ quy trình thực nghiệm nghiên cứu tổng hợp hạt nano
bạc từ dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng
được thể hiện ở hình 2.5.

Footer Page 8 of 126.


7

Header Page 9 of 126.
Lá bàng tươi
Xử lý
Xác định thông
số hóa lý

Độ

Hàm

ẩm

lượng
tro

Mẫu nguyên liệu

Chiết
Hàm
lượng
kim

Đo

Đo
TEM

Đo
EDX

tạo nano bạc
Khảo sát thời gian
tạo nano bạc

XRD

Hình 2.5. Sơ đồ quá trình thực nghiệm

Footer Page 9 of 126.


8

Header Page 10 of 126.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÍ
3.1.1. Xác định độ ẩm
Độ ẩm trung bình trong mẫu lá bàng tươi là 72,302 %. Với độ ẩm
này, chúng tôi không bảo quản nguyên liệu trong thời gian dài mà thu
hái và xử lý mẫu trong từng buổi thí nghiệm.
3.1.2. Xác định hàm lượng tro


Phương
pháp
TCVN
6177: 1996
TCVN
6193: 1996
TCVN
6193: 1996
TCVN
6193: 1996
TCVN
6657: 2000

Kết quả

vị

thử

tính

nghiệm

mg/L

1,702

(-)


Đơn

số 867/1998/
QĐ-BYT
(mg/kg)


9

Header Page 11 of 126.
 Nhận xét: Thành phần kim loại có trong lá bàng thấp. Kết quả
so sánh với Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT của Bộ Y Tế ngày 4
tháng 4 năm 1998 (về việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh đối
với lương thực, thực phẩm) thì các hàm lượng kim loại nặng nằm
trong khoảng cho phép.
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
QUÁ TRÌNH CHIẾT LÁ BÀNG
3.2.1. Khảo sát theo thời gian chiết
Để khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo dịch chiết lá bàng tối
ưu (tức dịch chiết có khả năng tạo nano bạc tốt nhất) vào thời gian
chiết, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Tỉ lệ rắn/lỏng: 15,00 g lá bàng /200 ml nước cất.
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 0,5 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml/30 ml
- Môi trường pH = 4,9 (pH đo được của dung dịch mẫu)
*Cách tiến hành: Cân 15,00 g mẫu lá bàng, chưng ninh với 200
ml nước cất, trong khoảng thời gian t phút. Lọc lấy dịch chiết. Lấy 2
ml dịch chiết nhỏ vào bình tam giác chứa sẵn 30 ml dung dịch

25

Thời gian t
(phút)

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết
đến quá trình tạo nano bạc

 Nhận xét: Từ hình 3.1 cho thấy khi tăng thời gian chiết thì mật
độ quang tăng lên và đạt kết quả cao nhất sau 10 phút (Amax = 0,1075).
Nếu tiếp tục tăng thời gian chiết thì mật độ quang giảm. Có thể giải
thích ở thời gian chiết là 10 phút đã tạo ra lượng chất khử thích hợp để
khử lượng ion bạc lớn nhất thành bạc nano. Khi tăng thời gian chiết có
thể đã tách ra các chất không có lợi cho quá trình tạo nano bạc. Vì vậy
chúng tôi chọn thời gian chiết thích hợp là 10 phút.
3.2.2. Khảo sát theo tỉ lệ rắn/lỏng
Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Thời gian chiết: 10 phút
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút.
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 0,5 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml/30 ml.
- Môi trường pH = 4,9
- Tỉ lệ rắn lỏng: chúng tôi cố định thể tích nước VH2O = 200ml,
còn khối lượng mẫu lá bàng: m = 5 gam, 10 gam, 15 gam, 20 gam.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của khả năng tạo nano bạc vào tỉ lệ
rắn lỏng được biểu diễn ở hình 3.2.

Footer Page 12 of 126.


Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng đến quá trình
tạo nano bạc

 Nhận xét: Từ hình 3.2 cho thấy khi tỉ lệ rắn/lỏng là khoảng
10g/200 ml thì mật độ quang đo được là cao nhất (Amax = 0,1215),
nghĩa là lượng nano bạc tạo thành là tốt nhất và nếu tiếp tục tăng khối
lượng mẫu lá bàng thì giá trị mật độ quang giảm. Có thể giải thích như
sau: khi khối lượng mẫu lá bàng vượt quá 10 gam thì các chất chiết ra
nhiều đã làm các hạt nano bạc tạo ra nhanh, dễ keo tụ lại, hạt tạo thành
có kích thước lớn gây giảm mật độ quang. Vì vậy, tỉ lệ rắn lỏng thích
hợp là khoảng 10g/200ml.
3.3. KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ NHÓM CHẤT CHÍNH
TRONG DỊCH CHIẾT LÁ BÀNG
Tiến hành chưng ninh mẫu lá bàng với các thông số cố định:
- Thời gian chiết: 10 phút
- Tỉ lệ rắn/lỏng: 10,00 gam mẫu lá bàng /200ml nước cất
Lọc lấy dịch chiết, tiến hành định danh thành phần hóa học trong
dịch chiết lá bàng.
3.3.1. Xác định định tính các nhóm hợp chất trong lá bàng
a. Định tính nhóm chất tanin
* Cách tiến hành: Chuẩn bị 3 ống nghiệm sạch.
- Ống nghiệm : lấy 2 ml dịch chiết, thêm 2 giọt dung dịch FeCl3.

Footer Page 13 of 126.


12

Header Page 14 of 126.
- Ống nghiệm 2: lấy 2 ml dịch chiết, thêm 2 giọt dung dịch chì

13

Header Page 15 of 126.
- Ống nghiệm 1: lấy ống nghiệm 3 ml dịch chiết, lắc mạnh trong
2 phút. Để yên và quan sát hiện tượng tạo bọt.
- Ống nghiệm 2: lấy 2 ml dịch chiết, nhỏ thêm 3 giọt H2SO4 đặc.
* Kết quả:
- Ống nghiệm 1: dịch chiết tạo bọt và cột bọt cao, khá bền vững
trong 14 phút, sơ bộ có thể kết luận trong dịch chiết lá bàng có chứa
saponin.
- Ống nghiệm 2: xuất hiện màu đỏ-tím. Như vậy, trong dịch
chiết lá bàng có chứa saponin.
d. Định tính nhóm chất alkaloid
* Cách tiến hành: chuẩn bị 1 ống nghiệm sạch. Lấy 2 ml dịch
chiết, thêm vào thuốc thử Bouchardat, quan sát ống nghiệm
* Kết quả: Sau khi thêm thuốc thử Bouchardat, không thấy xuất
hiện kết tủa (màu nâu hoặc đỏ nâu). Như vậy, trong lá bàng không
chứa nhóm chất alkaloid.
3.3.2. Đo phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FTIR)
Tiến hành cô dịch chiết trong máy cô quay chân không. Phần
cao lá bàng thu được sau khi cô, đem đo phổ hồng ngoại chuyển hóa
Fourier FTIR tại Trung tâm phân tích Hải quan Đà Nẵng (hình 3.4)

Hình 3.4. Phổ FTIR của dịch chiết lá bàng

Footer Page 15 of 126.


14



0 ,3 7 6 6

0.35

0 ,3 7 2 5
0 ,3 3 9 0

0.30
0.25

0,2 2 8 9

0.20
A
0.15

0,1 3 0 2

0.10
0,1 0 8 5
0.05
0.000
384.0

400

420

440

5mM không bền. Như vậy, chúng tôi chọn giá trị nồng độ dung dịch
AgNO3 tối ưu C = 1mM, đảm bảo giá trị mật độ quang khá cao (Amax
= 0,1302) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp được bền, không bị keo
tụ.

Footer Page 17 of 126.


16

Header Page 18 of 126.
3.4.2. Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết lá bàng
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Thời gian tạo nano bạc: 30 phút
- Nhiệt độ tạo nano bạc: nhiệt độ phòng.
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1 mM
- Thể tích dung dịch AgNO3 1 mM: 30ml
- Môi trường pH = 4,9
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết: x = 1 ml, 2ml, 3 ml, 4 ml, 5 ml.
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào tỉ lệ
thể tích dịch chiết được biểu diễn ở hình 3.8.
0.150
0.14

0,1 3 0 2

0.12

0 ,1 2 4 3


nano bạc
: mẫu 1 ml dịch chiết,

: mẫu 2 ml dịch chiết

: mẫu 3 ml dịch chiết,

: mẫu 4 ml dịch chiết

: mẫu 5 ml dịch chiết

 Nhận xét: Từ hình 3.8 cho thấy khi tỉ lệ thể tích dịch chiết lá
bàng tăng dần từ 1ml đến 2ml thì giá trị mật độ quang đo được có giá
trị cao nhất khi V = 2 ml, nghĩa là lượng nano bạc tổng hợp được cũng
là tốt nhất. Nếu tiếp tục tăng thể tích dịch chiết thì giá trị mật độ quang
giảm, có thể giải thích nguyên nhân do khi tăng thể tích dịch chiết

Footer Page 18 of 126.


17

Header Page 19 of 126.
tăng dẫn đến sự tăng kích thước hạt và tăng độ tụ hạt nano bạc làm
giảm mật độ quang.Trong quá trình bảo quản dung dịch hạt nano bạc,
chúng tôi không thấy xuất hiện sự tụ bạc ở mẫu 2. Như vậy, chúng tôi
chọn giá trị thể tích dịch chiết lá bàng tối ưu V = 2 ml, đảm bảo giá trị
mật độ quang cao (Amax = 0,1302) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp
được không bị keo tụ.
3.4.3. Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc

420

440
nm

460

480

500.0

Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo nano bạc
: mẫu pH = 4,

: mẫu pH = 5,

: mẫu pH = 6

: mẫu pH = 4,

: mẫu pH = 5,

: mẫu pH = 6

Footer Page 19 of 126.


18

Header Page 20 of 126.

0.8

0.7

0 .829 1

80

60
50

0.6

40
30

A
0.5

0.4

0.3

0.2
0.13
384.0

390

400


19

Header Page 21 of 126.
: mẫu có nhiệt độ 70oC,
: mẫu có nhiệt độ 80oC
 Nhận xét: Từ hình 3.12 cho thấy khi nhiệt độ tăng dần từ 30oC
đến 70oC thì giá trị mật độ quang đo được cũng tăng dần, nghĩa là
lượng nano bạc tổng hợp tăng, và đạt giá trị lớn nhất với nhiệt độ
70oC. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ, giá trị mật độ quang giảm. Có thể
giải thích, nhiệt độ lớn hơn 70oC lượng nano bạc tạo ra nhanh, dễ bị
keo tụ, hạt có kích thước lớn, làm giảm mật độ quang. Như vậy, chúng
tôi chọn giá trị nhiệt độ tạo nano bạc là 70oC, đảm bảo giá trị mật độ
quang cao (Amax = 0,9519) và dung dịch hạt nano bạc tổng hợp được
bền, không bị keo tụ.
3.4.5. Khảo sát thời gian tạo nano bạc
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các thông số như sau:
- Nồng độ dung dịch AgNO3: 1 mM
- Tỉ lệ thể tích dịch chiết / dung dịch AgNO3 = 2 ml / 30ml
- pH môi trường: 7. Nhiệt độ tạo nano bạc: 70oC
-Thời gian tạo nano bạc: t = 30, 60, 120, 180, 240, 300, 360 (phút)
Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của quá trình tạo nano bạc vào thời
gian được biểu diễn ở hình 3.14.
0.96
0.93 36
0.91 95
0.89 72
0.8 903
0.85 62
0.85 14


410

420

430

440
nm

450

460

470

480

490

500.0

Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình tạo nano bạc

Footer Page 21 of 126.


20

Header Page 22 of 126.


Hình 3.16. Phổ FTIR của hạt nano bạc tổng hợp

Hình 3.17. Phổ EDX của mẫu nano bạc tổng hợp được

Hình 3.18. Phổ XRD của mẫu nano bạc tổng hợp

Footer Page 23 of 126.


22

Header Page 24 of 126.
 Nhận xét: Từ hình 3.15 cho thấy, hạt nano bạc tổng hợp từ
dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng có dạng
hình cầu với kích thước từ 9,25 nm đến 26 nm. Phổ FTIR của hạt nano
bạc có những pic tương ứng với pic của phổ FTIR dịch chiết lá bàng.
Như vậy, trên bề mặt hạt nano bạc có thể được phủ một lớp màng chất
hữu cơ và có tác dụng bảo vệ hạt nano bạc không cho kết tụ. Ngoài ra,
phổ phân tích nguyên tố EDX cho thấy, thành phần chính của hạt nano
bạc thu được là bạc. Phân tích phổ nhiễu xạ tia X - XRD của hạt nano
bạc cho thấy, có xuất hiện 3 pic đặc trưng với góc 2 là 38,14; 44,49;
64,57 tương ứng với mạng 111, 200, 220 của tinh thể bạc.
Như vậy, các kết quả phân tích hóa lý trên đã khẳng định quá trình
tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 với tác nhân khử dịch chiết
nước lá bàng.
3.5. CƠ CHẾ TẠO NANO BẠC TỪ DUNG DỊCH AgNO3 BẰNG
TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ BÀNG
Dựa trên kết quả phân tích định tính: trong lá bàng có chứa các
nhóm chất saponin, tanin, flavonoid ( chẳng hạn như các chất:

* Độ ẩm lá bàng: 72,302% . Không thể bảo quản lá bàng tươi
trong thời gian dài mà phải sử dụng ngay sau khi thu hái.
* Hàm lượng tro lá bàng: 3,19%.
* Hàm lượng kim loại trong lá bàng: thấp, nằm trong khoảng cho
phép
2. Định danh thành phần hóa học của dịch chiết lá bàng
- Dịch chiết lá bàng chứa các nhóm chất saponin, flavonoid, tanin
thủy phân.
3. Các điều kiên tối ưu để chiết lá bàng
* Thời gian chưng ninh : 10 phút

Footer Page 25 of 126.