-1-
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, khoa học và công nghệ nano được xem là lĩnh vực công nghệ mới.
Ngành khoa học này phát triển rất nhanh chóng chế tạo ra vật liệu có kích thước rất bé
(trong khoảng từ 0.1 – 100nm ). Loại vật liệu này có nhiều tính chất mới lạ do hiệu ứng
kích thước.
Chế tạo hạt nano có kích thước theo yêu cầu và phân bố hẹp là mục tiêu của các
công trình nghiên cứu. Vì, trong vật liệu nano thông số kích thước là rất quan tr
ọng ảnh
hưởng đến đặc tính của chúng do sự thay đổi diện tích tiếp xúc bề mặt.
Ở kích thước nano, bạc tăng hoạt tính sát khuẩn lên gấp 50000 lần so với ở kích
thước ion. Các hạt nano bạc tiêu diệt tất cả các bệnh nhiễm nấm, vi khuẩn và vi rút, kể cả
các chủng vi khuẩn kháng sinh. Tuy nhiên, không phải các loại thuốc kháng sinh đều có
hiệu quả đối với tất cả các loại vi khuẩn. Ngoài ra, nghiên cứ
u còn chỉ ra rằng, vi khuẩn
không thể phát triển bất kỳ khả năng miễn dịch nào đối với bạc. Bạc xuất hiện một cách
tự nhiên, không độc, không dị ứng, không tích tụ và vô hại đối với cả động vật hoang dã
và môi trường.
Bạc, và các trạng thái oxi hóa của nó (Ag
0
, Ag
+
, Ag
2+
, và Ag
3+
) đã được thừa
nhận khả năng ngăn chặn sự ảnh hưởng của nhiều loại vi khuẩn và vi sinh vật thường có
mặt trong y học và công nghiệp. Là một trong những vật liệu có hoạt tính khử trùng, diệt
khuẩn mạnh và ít độc tính với mô động vật [29].

tới sự hình thành hạt nano bạc.
- Khảo sát sự
ảnh hưởng của hàm lượng AgNO
3
, natri citrat tới kích thước và sự
phân bố của hạt nano bạc trong nanocompozit.
- Nghiên cứu các tính chất hóa lý của vật liệu: tính chất quang học, cấu trúc, kích
thước và sự phân bố của hạt nano bạc, tính chất nhiệt của vật liệu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Kết quả của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo của việc
chế tạo h
ạt nano kim loại bằng phương pháp khử hóa học. Các kết quả của luận án cũng là
cơ sở cho các nghiên cứu ứng dụng tiếp theo của nano bạc như chất sát khuẩn trong y tế,
môi trường, thực phẩm, xúc tác hóa học, chất trừ nấm bệnh trong nông nghiệp… -3-
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan
1.1.1. Compozit [1]
Vật liệu compozit hay compozitlà vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác
nhau tạo nên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu
này làm việc riêng rẽ.
Những thành phần của vật liệu nanocompozit bao gồm: Thứ nhất, thành phần cốt
(các sợi, hạt...) nhằm đảm bảo compozit có những tính năng cơ học cần thiết. Th
ứ hai,
thành phần nền kết dính nhằm đảm bảo cho sự liên kết và làm hài hòa giữa các thành
phần của compozit với nhau. Khả năng khai thác của vật liệu compozit phụ thuộc trước
hết vào đặc tính cơ, lý, hóa của các thành phần, cấu trúc phân bố của vật liệu cốt cũng như
độ bền vững liên kết giữa nền và cốt.

pháp này thường không đơn giản và thuận lợi như ex-situ, nhưng cho kết quả
tốt hơn và có thể điều chỉnh chất lượng sản phẩm vật liệu nanocompozit. [25]
-
Phương pháp ex-situ: hạt nano kim loại được tổng hợp trước, và bề mặt được
thụ động hữu cơ. Từ đó hạt nano được phân tán vào dung dịch polyme hay dịch
monome sau đó tiến hành trùng hợp. [25]
+ Đầu tiên, hạt nano kim loại được chuẩn bị và tránh sự lắng đọng, đồng thời ổn
định ngay mầm tinh thể. Quá trình được thực hiện bởi sự khử dung dịch muối
trong dung môi thích hợ
p. Phương pháp tạo hạt này nhằm ngăn ngừa sự kết tụ
của các hạt. [25]
+ Tiếp theo, hạt nano được đưa vào trong polyme. Quá trình được thực hiện do sự
trộn các hạt nano kim loại với dung dịch của polyme hoặc monome, mà sự
khuấy trộn này tùy thuộc vào quá trình gia công polyme. Tuy nhiên, phương
pháp này bị giới hạn bởi sự phân tán. Do đó, quá trình này rất khó có thể thu
được compozit có sự phân bố tốt và sẽ kết tụ l
ại. [25]
Hiện nay trên thế giới thì phương pháp in-situ được phổ biến và dùng rộng rãi hơn
phương pháp ex-situ để chế tạo nanocompozit kim loại/polyme. Vì, phương pháp in-situ
đơn giản, thuận lợi, cho kết quả tốt hơn và có thể điều chỉnh được chất lượng sản phẩm.

-5-
1.1.3. Tổng hợp nanocompozit bằng phương pháp khử hóa học [24]
Phương pháp khử hóa học: là phương pháp được đặc trưng bởi sự phân bố cỡ hạt
nano hẹp, quá trình tổng hợp đơn giản và hạt nano được ổn định trong hệ tốt. Phương
pháp khử hóa học dựa vào nhiều tiến trình khử khác nhau và liên quan nhiều đến polyme,
copolyme....

định bởi polyme-tại chổ
monome
Phản ứng giữa polymer và Oligome
Polymer cố định các hạt
nano và tạo thành cụm
Hạt nano
Nhóm chức polyme tự do
-6-
khử điện hóa hay khử bằng bức xạ hóa học. Trong trường hợp này thực tế một lượng nhất
định kim loại có thể cho vào polyme.
Phương pháp khử trong môi trường polyme: phương pháp này bao gồm sự khử các
phân tử kim loại trong một hỗn hợp tạo với polyme. Hỗn hợp này khoảng 1 – 15% kim
loại. Sự tập trung của các ion kim loại được giới hạn bởi các nhóm chức của polyme và
phụ thuộ
c vào cấu tạo của hỗn hợp tạo thành. Có sự tương tác của hỗn hợp chất khử với
nền polyme, trong phân tử polyme tồn tại những khoảng trống là nơi chứa đựng và cản trở
sự gia tăng kích thước của các hạt nano.
1.2. Tổng quan về nano bạc
1.2.1. Giới thiệu về công nghệ nano
1.2.1.1. Khái niệm và sự ra đời của công nghệ nano
1.2.1.1.1. Khái niệm [2]
Vật liệu nano là vậ
t liệu trong đó có ít nhất một chiều có kích thước nano mét nano
mét. Về trạng thái của vật lệu người ta chia thành ba trạng thái rắn, lỏng, khí. Hiện nay,
vật liệu nano được nghiên cứu chủ yếu là vật liệu ở trạng thái rắn.
Về hình dáng vật liệu người ta phân chia thành các loại sau: ba chiều có kích thước
nano (hạt nano, đám nano), hai chiều có kích thước nano (màng mỏng), một chiều (dây
mỏng). Ngoài ra, còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocompozit trong đó chỉ có mộ
t
phần của vật liệu có kích thước nano hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều.

sáng phát ra hoặc thay đổi các hạt nano từ tính để chúng trở thành một đomen thì tính chất
từ của chúng thay đổi hẳn.
- Vật liệu nano có diện tích mặt ngoài rất lớn nên rất lý tưởng dùng vào chức năng
xúc tác cho hệ phản ứng hóa học, hấp phụ, nhả thuốc chữa b
ệnh từ từ trong cơ thể, lưu trữ
năng lượng và liệu pháp mỹ phẩm.
- Vật liệu có chứa các cấu trúc nano có thể cứng hơn nhưng lại bền hơn vật liệu
không hàm chứa cấu trúc nano. Các hạt nano phân tán trên một nền thích hợp có thể tạo ra
các loại vật liệu compozit siêu cứng.
-8-
- Tốc độ tương tác và truyền tín hiệu giữa các cấu trúc nano nhanh hơn giữa các
cấu trúc micro rất nhiều và có thể sử dụng các tính chất siêu việt này để chế tạo các hệ
thống nhanh hơn với hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn.
- Vì các hệ sinh học về cơ bản có tổ chức vật chất ở thang nano nên các bộ phận
nhân tạo dùng trong tế bào có tổ chức cấ
u trúc nano bắt chước tự nhiên thì chúng sẽ tương
hợp sinh học. Điều này cực kỳ quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe.
1.2.2. Tính chất của nano bạc
Những tính chất của hạt nano xuất hiện là hệ quả của nguyên lý giam cầm lượng tử
và sự cân xứng cao của bề mặt các nguyên tử, những điều này phụ thuộc trực tiếp vào
kích thước hạt nano. S
ự điều chỉnh kích thước của hạt nano có thể dẫn tới những thay đổi
về tính chất của các hạt, đây là nguyên nhân và chủ đề của nhiều nghiên cứu. Không
giống với vật liệu khối có những tính chất vật lý không thay đổi theo khối lượng [10], hạt
nano cho thấy khả năng thay đổi những tính chất như điện, từ và quang học theo kích
thước hạt. Sự xuấ
t hiện những hiệu ứng này là bởi những mức năng lượng không giống
nhau của các hạt nhỏ trong vật liệu khối, nhưng riêng rẽ, bởi hiệu ứng giam cầm điện tử.
Vì thế, tính chất vật l ý của hạt nano được xác định bởi kích thước của các hạt. [3]
Vật liệu nano có những tính chất kỳ lạ khác hẳn với tính chất vật liệu khố

lượng tổng
(%)
10 30.000 20 4,08×1011 7,6
5 4.000 40 8,16×1011 14,3
2 250 80 2,04×1012 35,3
1 30 90 9,23×1012 82,2
Hiệu ứng kích thước: Khác với hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước của vật liệu
nano đã làm cho vật liệu này trở nên kì lạ hơn nhiều so với các vật liệu truyền thống. Đối
với một vật liệu, mỗi một tính chất của vật liệu này đều có một độ dài đặc trưng. Độ dài
đặc trưng của rất nhiều các tính chấ
t của vật liệu đều rơi vào kích thước nm. Ở vật liệu
khối, kích thước vật liệu lớn hơn nhiều lần độ dài đặc trưng này dẫn đến các tính chất vật
lý đã biết. Nhưng khi kích thước của vật liệu có thể so sánh được với độ dài đặc trưng đó
thì tính chất có liên quan đến độ dài đặc trưng bị thay đổi đột ngột, khác hẳn so vớ
i tính
chất đã biết trước đó. Ở đây không có sự chuyển tiếp một cách liên tục về tính chất khi đi
từ vật liệu khối đến vật liệu nano. Chính vì vậy, khi nói đến vật liệu nano, chúng ta phải
nhắc đến tính chất đi kèm của vật liệu đó. Ví dụ, đối với kim loại, quãng đường tự do
trung bình của điện tử có giá trị vài chục nm. Khi chúng ta cho dòng đi
ện chạy qua một
dây dẫn kim loại, nếu kích thước của dây rất lớn so với quãng đường tự do trung bình của
điện tử trong kim loại này thì chúng ta sẽ có định luật Ohm cho dây dẫn. Định luật cho
thấy sự tỉ lệ tuyến tính của dòng và thế đặt ở hai đầu sợi dây. Bây giờ chúng ta thu nhỏ
kích thước của sợi dây cho đến khi nhỏ hơn độ dài quãng đường tự do trung bình của điện
tử trong kim loại thì sự tỉ lệ liên tục giữa dòng và thế không còn nữa mà tỉ lệ gián đoạn
với một lượng tử độ dẫn là e2/ħ, trong đó e là điện tích của điện tử, ħ là hằng đó Planck.
Lúc này hiệu ứng lượng tử xuất hiện. Có rất nhiều tính chất bị thay đổi giống như độ dẫn,
tức là bị lượng tử
hóa do kích thước giảm đi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng chuyển
tiếp cổ điển-lượng tử trong các vật liệu nano do việc giam hãm các vật thể trong một

Mức năng lượng điện tử trung bình (khe Kubo) được tính: Trong đó:
- δ là khe Kubo
- E
F
là mức năng lượng Fermi của vật liệu khối
- n là tổng số electron hóa trị trong hạt.
Ví dụ: hạt nano Ag với đường kính 3nm và khoảng 1000 nguyên tử (tương ứng với
1000 electron hóa trị) sẽ có giá trị δ khoảng 5 ÷ 10meV. Nếu năng lượng nhiệt, kT thấp
hơn khe Kubo thì hạt nano sẽ giống với kim loại tự nhiên, nhưng nếu kT hạ xuống dưới
khe Kubo nó sẽ trở thành phi kim loại. Tại nhiệ
t độ thường kT có giá trị khoảng 26 meV,
vì thế hạt nano Ag cở 3nm sẽ biểu hiện tính chất của một kim loại. Tuy nhiên, nếu kích cỡ
của hạt nano được giảm đi, hay nhiệt độ thấp hơn thì hạt nano sẽ thể hiện tính chất phi
kim loại.
Sử dụng học thuyết này, và mức năng lượng Fermi của kim loại Ag là 5,5 eV, khi đó hạt
nano Ag sẽ mất tính chất kim loại khi có dưới 280 nguyên tử
tại nhiệt độ phòng. Vì khe
Kubo trong hạt nano nên có những tính chất như dẫn điện, nhạy từ (magnetic
susceptibility) thể hiện qua hiệu ứng kích thước lượng tử. Những hiệu ứng này dẫn tới
khả năng ứng dụng của hạt nano trong các lĩnh vực như xúc tác, quang học hay y học.
1.2.2.1. Tính chất quang
Như trên đã nói, tính chất quang học của hạt nano vàng, bạc trộn trong thủy tinh
làm cho các sản phẩm t
ừ thủy tinh có các màu sắc khác nhau đã được người La Mã sử
dụng từ hàng ngàn năm trước. Các hiện tượng đó bắt nguồn từ hiện tượng cộng hưởng
Plasmon bề mặt (surface plasmon resonance) do điện tử tự do trong hạt nano hấp thụ ánh
sáng chiếu vào. Kim loại có nhiều điện tử tự do, các điện tử tự do này sẽ dao động dưới

n Coulomb (Coulomb blockade) làm cho
đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc sai khác nhau một lượng e/2C cho U và e/RC
cho I, với e là điện tích của điện tử, C và R là điện dung và điện trở khoảng nối hạt nano
với điện cực.
1.2.2.3. Tính chất nhiệt
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên k
ết giữa các
nguyên tử trong mạng tinh thể. Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một số các nguyên
tử lân cận có liên kết mạnh gọi là số phối vị. Các nguyên tử trên bề mặt vật liệu sẽ có số
phối vị nhỏ hơn số phối vị của các nguyên tử ở bên trong nên chúng có thể dễ dàng tái sắp
xếp để có thể ở trạng thái khác hơn. Như vậy, nếu kích thướ
c của hạt nano giảm, nhiệt độ
-13-
nóng chảy sẽ giảm. Ví dụ, hạt vàng 2 nm có Tm = 500°C, kích thước 6 nm có Tm =
950°C [12].
1.2.2.4. Tính chất xúc tác
Do hạt nano có số lượng nguyên tử hoạt động trên bề mặt lớn hơn so với kim loại
khối nên hạt nano được sử dụng trong xúc tác sẽ tốt so với những chất rắn theo học thuyết
thông thường.

Hình 1.2: Sự phân bố của các nguyên tử trên bề mặt so với
tổng nguyên tử có trong các hạt
Hạt nano có cấu trúc rất chặt chẽ về kích thước nguyên tử mà lượng lớn khác
thường của các nguyên tử có trên bề mặt. Có thể đánh giá sự tập trung này bởi công thức:
Ps = 4 N
(-1/3)
× 100
Trong đó: Ps: tỉ số của số nguyên tử trên bề mặt
N: tổng số nguyên tử trong hạt vật liệu.
Một hạt nano với 13 nguyên tử ở cấu hình lớp vỏ ngoài thì có tới 12 nguyên tử trên

hiện nay. Trong các ứng dụng cụ thể của hạt nano, hoạt tính xúc tác cần đến một chất nền
phù hợp để ổn đị
nh, bảo vệ, ngăn ngừa sự kết tụ và có thể thu hồi lại. Hiện nay có nhiều
sự quan tâm trong việc tìm kiếm các phương pháp có hiệu quả để chế tạo vật liệu xúc tác
có hạt nano với các chất nền như các oxit vô cơ, nhôm, silica và titan, hay các polyme.
1.2.2.5. Chấm lượng tử
Hầu hết các hiệu ứng điện tử quan trọng trong hạt nano bán dẫn là độ rộng của khe
hở giữa tr
ạng thái điện tử cao nhất (đỉnh vùng hóa trị) và trạng thái thấp nhất (đáy vùng
dẫn). Sự hoạt động này theo sự giam cầm lượng tử do các hạt có đường kính nhỏ, mà ảnh
-15-
hưởng trực tiếp tới tính chất quang học của các hạt bán dẫn so với vật liệu khối. Năng
lượng tối thiểu cần để gây ra một cặp hố điện tử (electron – hole pair) trong hạt nano bán
dẫn được quyết định bởi khe dải (Band gap Eg). Ánh sáng với năng lượng thấp hơn Eg
không thể bị hấp thu bởi hạt nano, sự hấp thu ánh sáng cũng phụ thuộc vào kích thước
hạt. Khi kích thước hạt giảm phổ hấp thụ đối với những hạt nhỏ hơn được dịch chuyển về
bước sóng ngắn.
1.2.2.6. Plasmons:
Các hạt nano kim loại có thể có phổ hấp thụ với đỉnh hấp thụ giống với của các hạt
nano bán dẫn. Tuy nhiên, sự hấp thụ này không bắt nguồn từ sự chuyển tiếp các trạng thái
năng lượng điệ
n tử, thay vào đó hạt ở nano kim loại là phương thức tập hợp của các di
chuyển đám mây điện tử bị kích thích. Dưới tác động của điện trường, có sự kích thích
plasmon các electron tại bề mặt các hạt. Sự cộng hưởng này xảy ra tại tần số của ánh sáng
tới và kết quả là sự hấp thụ quang học. Hiện tượng này gọi là bề mặt plasmon (surfae
plasmon), hay hấp th
ụ cộng hưởng plasma (plasma resonance absorption), hay vùng bề
mặt plasmon (localized surface plasmons).
Khi kích thước hạt giảm, các electron tự do bắt đầu tương tác với ranh giới của các
hạt. Khi các hạt nano kim loại bị tác động bởi ánh sáng, điện trường của ánh sáng tới gây

ủa các đỉnh là rất nhỏ với các hạt kích thước bé (<25nm trường hợp Au). Đối với hạt
lớn hơn (>25nm trường hợp Au) sự dịch chuyển đỏ của vị trí cộng hưởng plasmon là
đáng kể hơn.
Hình 1.4: thể hiện sự ảnh hưởng đường kính của hạt nano Au tới vị trí đỉnh hấp thụ
công hưởng plasmon. Nếu các hạt có hình dạng méo mó, khi đó dải plasmon tách ra theo
các cách khác nhau tương ứng vớ
i cách thức dao động của sự dao động các electron.
-17-
Chẳng hạn, với các hạt nano hình que (nanorod – shaped), dải plasmon phân tách
thành hai dải tương ứng sự dao động của các electron tự do theo chiều dọc (longitudinal)
và ngang (transverse). Sự cộng hưởng theo chiều dọc giống với các hạt hình cầu, theo
cách thức dịch chuyển đỏ.

Hình 1.4: Sự thay đổi phổ UV – Vis của các hạt có kích thước khác nhau
Hình 1.5: Phổ UV – Vis của hạt que nano
-18-
Các hạt nano kim loại được dùng cho các ứng dụng thuộc quang học và lượng tử,
chúng thường được cho vào trong vật liệu nền thích hợp như polyme hay thủy tinh. Sự kết
hợp hạt nano kim loại vào các chất nền quang học cho phép xây dựng các thiết bị để sử
dụng các tính chất thuận lợi của chúng. Vật liệu nền không chỉ giúp hình thành cấu trúc
của sản phẩm mà còn có vai trò bảo vệ và ngăn ngừa sự
kết tụ lại của các hạt.
1.2.3.Tổng hợp hạt nano bạc
1.2.3.1. Nguyên tắc chung tổng hợp hạt nano kim loại [2]
Xét một cách tổng thể có hai phương pháp chung để chế tạo hạt nano kim loại:
Phương pháp từ trên xuống (top – down) và phương pháp từ dưới lên ( bottom – up).
Phương pháp từ trên xuống (top – down): Trong phương pháp này sử dụng kỹ
thuật nghiền và biến dạng để biến khối vật liệu có kích thước lớ
n tạo ra các vật liệu có
kích thước nano mét. Ưu điểm của phương pháp này đơn giản, khá hiệu quả, có thể chế

Ag
+
+ X Ag
o
nano Ag
- Ion Ag
+
dưới tác dụng của chất khử X tạo ra nuyên tử

Ag
o
. Sau đó, các nguyên
tử này kết hợp với nhau tạo thành các hạt Ag có kích thước nano[4].
- Các tác nhân hóa học có thể sử dụng là: NaBH
4
[12], natri citrat [13], hydro
[14,15], hydroxylamine [ 16], hydrazine [17], formaldehyd và các dẫn xuất của nó [18],
EDTA [19] và các mono sacharides [11]. Mỗi phương pháp khử để điều chế hạt nanobạc
sẽ ứng với mỗi loại hóa chất. Mỗi phương pháp đều có cơ chế cụ thể của phương pháp đó
tương ứng với tác nhân khử cụ thể.
- Để lựa chọn được một hóa chất phù hợp tùy thuộc vào tính kinh tế, yêu cầu của
quá trình đi
ều chế cũng như chất lượng của hạt nano vì mỗi loại hóa chất sẽ tạo ra một cỡ
hạt khác nhau. Đồng thời, mỗi loại hóa chất cũng cho tính bền vững của dung dịch các hạt
nano Ag khác nhau và khả năng đưa nano bạc từ dung dịch nano tạo bởi các hóa chất này
tùy thuộc vào sản phẩm ta cần ứng dụng. Do đó, khi tiến hành điều chế các hạt nano bạc
cần chọn thật kỹ hóa chất sử dụng.
Phương pháp vật lý:
Đây là phương pháp sử dụng các tác nhân vật lí như điện tử [20], sóng điện từ như
tia UV [21], gamma [22], tia laser khử ion bạc thành hạt nano bạc.

Ag
o
theo quy trình
polyol để tạo thành hạt nano bạc. Trong phương pháp này, muối bạc và chất khử êm dịu
có tác dụng trợ giúp cho quá trình khử Ag
+
về

Ag
o
như: C
2
H
5
OH, HCHO…Dưới tác dụng của vi sóng các phân tử có cực như các phân tử Ag
+
và các chất trợ
khử sẽ nóng lên và chuyển động rất nhanh, nhiệt được cấp đều cho toàn dung dịch. Do
vậy, mà quá trình khử bạc sẽ diễn ra nhanh chóng và êm dịu hơn các phương pháp khác
[26].
Phương pháp sinh học:
Phương pháp này sử dụng các tác nhân như vi rút, vi khuẩn có khả năng khử ion
bạc tạo nguyên tử bạc kim loại [25]. Dưới tác dụng của vi khuẩn, vi rút thì ion bạc sẽ
chuyển thành nguyên tử hạt nano bạc kim loại.
Ag
+


bộ phận khác của tế bào bằng việc tác dụng với nhóm sulfate và các vị trí hoạt động của
enzym. Chính sự tương tác đó là nguyên nhân để khử hoạt tính của enzyme dẫn đến giết
dần vi khuẩn [27]
Ngoài ra, ion bạc còn có khả năng tác động đến nhóm phophorus của phân tử trong
tế bào. Ion bạc tác dụng với AND làm cho vi khuẩn không th
ể tái tạo mARN để sao chép
tạo các protein mới. Biến đổi đó sẽ làm cho vi khuẩn phát triển chậm và cuối cùng sẽ bị
tiêu diệt [27].
1.2.4.3. Cơ chế diệt khuẩn của hạt nano bạc
Các hạt nano bạc có kích thước từ 1 – 10nm thì thể hiện tác động rất mạnh đối với
vi khuẩn. Do ở kích thước nhỏ thì khả năng tác động và thâm nhập của hạt nano bạc qua
-22-
lớp màng của vi khuẩn là rất tốt. Vì thế, tác dụng diệt khuẩn ở bên trong cơ thể vi khuẩn
là rất hiệu quả. Đồng thời, ở kích thước nano thì diện tích bề mặt của hạt nano là lớn hơn
rất nhiều so với khối hạt của nó. Cho nên khả năng tương tác với vi khuẩn thông qua việc
tiếp xúc bề mặt tăng lên. Nếu kích thước của hạt nano bạc càng nh
ỏ thì càng tốt. Bởi vì,
kích thước càng nhỏ thì đặc tính diệt khuẩn đã nêu trên là rất lớn [27].
Khi các hạt nano kim loại ở kích thước 5nm chúng sẽ có khả năng gây nên các
hiệu ứng điện tử tức là sự biến đổi cấu trong trúc điện tử của bề mặt. Do đó, khả năng
hoạt động của bề mặt hạt nano phân tử được tăng cường mạnh mẽ
. Kích thước hạt nano
giảm thì phần trăm tiếp xúc của các phân tử tương tác tăng lên [27].
Các hạt nano bạc thường có dạng hình khối, số lượng các mặt hình khối cho thấy
khả năng tác dụng với vi khuẩn ở mức độ cao hay thấp. Số lượng mặt càng nhiều thì khả
năng diệt khuẩn càng cao. Đồng thời, trong quá trình sử dụng hạt nano bạc thường ở trong
dung dịch phân tán. Nơi mà mộ
t lượng nhỏ ion bạc đã được che dấu và đóng góp một
phần cho khả năng diệt khuẩn của phân tử nano bạc [27].
Chưa có một nghiên cứu nào chứng minh có sự vận chuyển của hạt nano bạc qua

hoạt tính xúc tác có thể điều khiển bằng kích thướ
c của các hạt nano bạc dùng làm xúc tác
[27].
Xúc tác nano bạc được ứng dụng trong việc oxi hóa các hợp chất hữu cơ, chuyển
hóa ethylen thành ethylen oxit [26,27] dùng cho các phản ứng khử các hợp chất nitro ,
làm chất phụ gia cải tiến khả năng xử lý NO và khí CO của xúc tác FCC. Ngoài ra, xúc
tác nano bạc còn dùng làm xúc tác trong phản ứng khử thuốc nhuộm bằng NaBH
4
…
1.2.5.2. Ứng dụng của hạt nano bạc trên PU trong xử lý nước thải
Thông thường, xử lý nguồn nước dùng các tác nhân hóa học như: clo, các dẫn xuất
của nó, idod. Các tác nhân vật lý: tia UV, bức xạ hoặc các chất khác như các màng zeolit,
polyme, ion kim loại… có khả năng diệt khuẩn. Bên cạnh đó, việc sử dụng các hạt nano
kim loại trong lĩnh vực này cũng là hướng đi mới và hứa hẹn nhiều tiềm năng lớn.
H
ạt nano bạc được biết đến với tính năng diệt khuẩn cao, không độc hại với con
người. Hiện nay, người ta sử dụng PU có bao phủ bạc tạo ra loại màng lọc nước có tính
năng diệt khuẩn cao.
-24-
1.2.5.3. Ứng dụng của nano bạc trong ngành dệt may
Trong thời gian dài, ngành công nghiệp dệt may sử dụng các hợp chất như :
CuSO
4
, ZnSO
4
,… đưa vào trong vải tạo ra các sản phẩm sạch có khả năng diệt khuẩn.
Tuy nhiên, các tác nhân trên không thể đáp ứng được yêu cầu cơ bản trong việc diệt
khuẩn. Chính vì thế, việc làm ra các tác nhân mới đáp ứng nhu cầu thực tế là rất cấp thiết.
Như đã được biết đến, hạt nano bạc có tính năng diệt khuẩn từ 98 – 99%. Nên khi
đưa nano bạc vào xơ sợi thì các hạt nano bạc bám dính phân tán và cũ

2
CHOH)
n

1.3.2. Tính chất [7]
Tất cả các PVA được thủy phân một phần và hoàn toàn đều có nhiều tính chất
thông dụng, làm cho polymer có giá trị cho nhiều ngành công nghiệp. Các tính chất quan
trọng nhất là khả năng hòa tan trong nước, dễ tạo màng, chịu dầu mỡ và dung môi, độ bền
kéo cao, chất lượng kết dính tuyệt vời và khả năng hoạt động như một tác nhân phân tán,
ổn định.
Tóm tắt các tính chất của PVA (đặc trưng bởi loại Elvanol) trình bày trong b
ảng
sau:
Bảng 1.2: Tính chất của PVA
Dạng Bột
Màu sắc Trắng tới kem
Tỉ trọng riêng, g/cm
3
1.27 – 1.31
Thể tích riêng, in
3
/lb 22.9 – 21.1
Chỉ số khúc xạ, nD
25
1.49 – 1.53
Độ dãn dài, mãng đã dẻo hóa % Dưới 600
Độ bền kéo, khô, chưa dẻo hóa, psi Dưới 22 000
Độ cứng, độ dẻo hóa, Shore 10 – 100