Nghiên cứu tổng hợp nano đồng từ dung dịch Cu2+ bằng dịch chiết lá trầu không :Báo cáo tổng kết đề tài Khoa học và Công nghệ cấp trường

Mẫu IUH1521

BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TỪ DUNG

DICH Cu2+ BẰNG DỊCH CHIẾT LÁ TRẦU KHÔNG

Mã số đề tài: 171.4210

Chủ nhiệm đề tài: Trịnh Ngọc Toàn

Đơn vị thực hiện: Khoa Công Nghệ -Cơ sở Thanh Hóa

Báo cáo đề tài nc cấp trường 2016-2017

Trang 1

PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG

1.1. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TỪ DUNG DICH Cu2+

BẰNG DỊCH CHIẾT LÁ TRẦU KHÔNG

1.2. Mã số: 171.4210

1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài

TT

Họ và tên

(học hàm, học vị)

Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài

Trịnh Ngọc Toàn Khoa Công Nghệ -Cơ

sở Thanh Hóa

Chủ nhiệm

TS.Nguyễn Văn Sơn Khoa Công Nghệ -Cơ

sở Thanh Hóa-IUH

Thành viên

Lê Thị Như Quỳnh Khoa Công Nghệ -Cơ

sở Thanh Hóa- IUH

Thành viên

Lê Thành Long Khoa Công Nghệ -Cơ

sở Thanh Hóa- IUH

Thành viên

1.4. Đơn vị chủ trì: Khoa Công Nghệ -Cơ sở Thanh Hóa

1.5. Thời gian thực hiện:

1.5.1. Theo hợp đồng: từ tháng 4 năm 2017 đến tháng 3 Năm 2018

1.5.2. Gia hạn (nếu có): đến tháng….. năm…..

1.5.3. Thực hiện thực tế: từ tháng 12 năm 2017 đến tháng 12 năm 2017

1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):

(Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện; Nguyên

nhân; Ý kiến của Cơ quan quản lý)

1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: năm triệu đồng.

PHẦN II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Đặt vấn đề

Vài thập kỉ gần đây, Công nghệ Nano được xem là một ngành công nghiệp mũi nhọn,

đang phát triển với tốc độ chóng mặt và làm thay đổi diện mạo các ngành khoa học trên

toàn cầu. Cùng với các ngành công nghệ cao khác như công nghệ thông tin, công nghệ

sinh học, sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của công nghệ Nano hứa hẹn sẽ lấp đầy mọi

nhu cầu trong cuộc sống của chúng ta nhờ những ứng dụng to lớn và hữu ích trong các

ngành điện tử [1,2], năng lượng [3], y học [4,5], mĩ phẩm [6] và còn đi xa hơn nữa trong

Báo cáo đề tài nc cấp trường 2016-2017

Trang 2

nhiều lĩnh vực khác. Đặc biệt, nhờ vào những khả năng giúp con người can thiệp ở kích

thước Nanomet mà tại đó vật liệu Nano đang tạo ra một cuộc cách mạng trong những

ứng dụng y sinh học với những tính chất đặc biệt lý thú của nó.

Chế tạo được những hạt Nano có kích thước 1 – 100 nm đang là mục tiêu của các nhà

nghiên cứu khoa học vì kích thước của hạt là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến đặc

tính của chúng do sự thay đổi diện tích bề mặt tiếp xúc.

Tiêu biểu nhất cho ngành công nghệ Nano là các hạt Nano kim loại như các hạt Nano

Au, Ag, Cu,... các hạt Nano kim loại thể hiện những tính chất vật lý, hóa học, sinh học

khác biệt và vô cùng quý giá. Khi đạt đến kích cỡ Nano, các kim loại chuyển tiếp có khả

năng hoạt động rất mạnh. Những hoạt tính ở kích cỡ thông thường kim loại không thể

hiện, nhưng khả năng diệt khuẩn, khả năng xúc tác cho nhiều phản ứng xảy ra ở nhiệt độ

thường hoặc ở nhiệt độ âm, và quan trọng nữa là tính dẫn thuốc thông minh trong y học,

hơn nữa nó có tính tự phát quang khi chiếu tia sáng vào, mà không cần đến chất phát

quang gây độc tới các tế bào như một số hóa chất sử dụng để tạo phát huỳnh quang trong

công nghệ sinh học v.v. Lợi dụng các tính chất này, rất nhiều Nano của kim loại ứng

dụng vào thực tế cuộc sống và trong công nghiệp.

Hiện nay, Nano Vàng và bạc đang được sử dụng rộng rãi nhất. Tuy nhiên, với chi phí

tổng hợp tốn kém, có hạn, giá thành cao mà việc sử dụng trên quy mô rộng là rất khó

thực hiện. Trong khi đó đồng là một kim loại khá phổ biến, dồi dào, rẻ tiền hơn và dế

khai thác trong tự nhiên mà với những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học cho

thấy các tính năng ứng dụng đặc biệt ưu việt của Nano Đồng không hề thua kém Nano

Vàng và Bạc, đặc biệt là tính kháng khuẩn, kháng nấm [34]. Vì vậy trong đề tài này

chúng tôi hướng đến nghiên cứu nguồn vật liệu dồi dào này – Nano Đồng.

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra nhiều phương pháp tổng hợp Nano Đồng. Phổ biến

nhất là tổng hợp từ dung dich Cu2+ nhờ xúc tác axit ascorbic [10]. Tuy nhiên, hiện nay

đang phát triển một hướng đi mới hướng đến tính ứng dụng dịch chiết từ thực vật mà

thành phần của chúng có thể thay thế xúc tác bằng chất hóa học để tạo ra những hạt Nano

Đồng chất lượng hơn. Đây là một con đường ít tốn kém, thân thiện với môi trường,

không liên quan đến bất kì hóa chất độc hại nào và an toàn để ứng dụng trong ngành y

sinh học. Trong khi đó việc tổng hợp các hạt Nano băng phương pháp hóa học có thể dẫn

đến sự hiện diện của một số hóa chất độc hại chưa thể xử lý sau khi tổng hợp gây ra các

Báo cáo đề tài nc cấp trường 2016-2017

Trang 3

tác hại không mong muốn khi sử dụng trong các lĩnh vực cần tính an toàn và nhạy cảm.

Vì vậy, đặc biệt quan tâm đến vấn đề môi trường, giảm chi phí tổng hợp và quan trọng

nhất là tạo ra các hạt Nano Đồng sạch, an toàn khi sử dụng mà đề tài này chúng tôi

hướng đến phương pháp tổng hợp Nano Đồng từ dịch chiết xuất từ thực vật để thay thế

cho phương pháp hóa học, vật lý tốn kém khác.

Hàng ngàn năm nay, lá Trầu không đã được ông cha ta sử dụng thủ công như một vị

thuốc dân gian bởi tính tăng kháng khuẩn kháng viêm của nó. Trên thế giới, việc nghiên

cứu cây Trầu không ngày càng được chú trọng. Việc nghiên cứu dịch chiết của lá Trầu

không đã cho thấy thành phần của nó có chứa betel-phenol (hay chavibetol hoặc 3-

hyđrôxy-4-mêtôxyankylbenzen, nó tạo ra hương vị như mùi khói), chavicol và cađinen

[11-14]. Vị trí phân bố của cây Trầu không chủ yếu lại là ở một số các nước Đông Nam

Á, đặc biệt là Việt Nam, nó sinh trưởng tốt, dế trồng, khí hậu phù hợp.

Với những lí do trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu với nội dung

“Nghiên cứu tổng hợp Nano Đồng từ dung dịch Cu2+ bằng dịch chiết lá Trầu không”.

2. Mục tiêu

- Nghiên cứu khả năng tổng hợp Nano Đồng từ dung dịch Cu2+ bằng tác nhân khử là dịch

chiết lá Trầu không.

- Xác định cấu trúc của Nano Đồng bằng các phương pháp Hóa lý như: FT-IR, XRD,

TEM, UV-Vis.

- Xây dựng quy trình tổng hợp Nano Đồng từ dung dịch Cu2+ bằng dịch chiết thực vật

3. Phương pháp nghiên cứu

3.1.1. Phương pháp lý thuyết

- Thu thập các nghiên cứu trước đây về nghiên cứu tổng hợp Nano Đồng trên các

tạp chí trong và ngoài nước.

3.1.2. Phương pháp thực nghiệm

Lá Trầu không được thu hái tại huyện Đông Sơn, tỉnh Thanh Hóa.

Cách lấy mẫu: Hái lá trầu tươi, xanh, không bị sâu bệnh, khôngbị vàng lá. Làm sạch lá,

để khô rồi cắt nhỏ.

Mẫu IUH1521

3.2.1.1. Định tính các nhóm chất hóa học trong dịch chiết nước lá Trầu không

3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá Trầu không

3.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo Nano Đồng

3.5. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc hạt Nano Đồng

3.5.1. Phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis)

3.5.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

3.5.3. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)

3.5.4. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)

3.6. Sơ đồ quy trình thực nghiệm

Hình 3.1. Sơ đồ quá trình thực nghiệm