Đang tải... (xem toàn văn)
Các phân tử Nano vàng hiện được coi là thiên đường nghiên cứu mới cho các nhà khoa học. Điều đó được thể hiện rất rõ qua việc hơn 130 nhà khoa học vừa mới đến Paris để tham gia vào nhóm công tác ngiên cứu có tên là Au–Nano (Nano–Vàng). Đây là một tập hợp bao gồm 40 nhóm nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khác nhau: sinh học, hoá học, vật lý và thậm chí có cả đại diện của giới công nghiệp.Ngoài ra nano vàng có rất nhiều ứng dụng như: ứng dụng trong xử lý môi trường, ứng dụng trong xử lý nước, ứng dụng trong sinh học và y học,…
MỤC LỤC I Ứng dụng nano vàng: Tìm hiểu chung nano vàng: - Vàng (Au) nguyên tố kim loại đứng vị trí thứ 79 bảng tuần hoàn hoá học, có giá trị vô to lớn sống người từ xưa tới nay, coi “Vua kim loại” Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển vàng có thêm ứng dụng thực tiễn là: Nano vàng Trang - Các phân tử Nano vàng coi thiên đường nghiên cứu cho nhà khoa học Điều thể rõ qua việc 130 nhà khoa học vừa đến Paris để tham gia vào nhóm công tác ngiên cứu có tên Au–Nano (Nano– Vàng) Đây tập hợp bao gồm 40 nhóm nghiên cứu thuộc lĩnh vực khác - nhau: sinh học, hoá học, vật lý chí có đại diện giới công nghiệp Ngoài nano vàng có nhiều ứng dụng như: ứng dụng xử lý môi trường, ứng dụng xử lý nước, ứng dụng sinh học y học,… Ứng dụng nano vàng: a Ứng dụng xử lý môi trường: - Hiện nay, thách thức lớn mặt môi trường tình trạng ô nhiễm thủy ngân nhiều nơi giới Thủy ngân chất có độc tính cao, thường có mặt mỏ khoáng chất khắp giới Mỗi năm, có khoảng 150 thủy ngân bị thải vào khí quyển, 1/3 từ khí thải lò đốt than Nhiễm độc thủy ngân gây số bệnh bệnh alzheimer, chứng tự kỷ, Cục Bảo Trang vệ Môi trường Mỹ (EPA) đặt giới hạn nghiêm ngặt phát thải thủy ngân nồi nhà máy điện Nhiệm vụ cấp bách tìm giải - pháp để ngăn chặn có hiệu phát tán thủy ngân vào khí Một vấn đề nghiêm trọng khác tình trạng ngộ độc khí CO Theo thống kê, năm Mỹ có 4000 người bị ngộ độc khí CO, 10% trường hợp - dẫn đến tử vong Theo nghiên cứu Phòng thí nghiệm Công nghệ lượng quốc gia Mỹ (NETL), hạt nano vàng xúc tác trình oxy hóa thủy ngân để thu giữ thủy ngân Những thí nghiệm quy mô lớn thực số nhà - máy điện Mỹ Các nhà khoa học chứng minh rằng, hạt nano vàng tham gia phản ứng oxy hóa CO nhiệt độ thấp để tạo thành CO Trên thực tế, nhiều nhân viên cứu hỏa thợ mỏ sử dụng mặt nạ phòng độc có chứa xúc tác nano vàng để tránh ngộ độc khí CO b Ứng dụng xử lý nước - Nguồn nước giới phân bố không đều, ngày cạn kiệt chất lượng suy giảm nhiễm mặn nhiễm hóa chất chất thải công nghiệp, kim loại nặng, thuốc trừ sâu chất hữu halogen hóa Đó hóa chất phổ biến nhiều nơi giới điều đồng nghĩa với việc có hàng triệu người có nguy tiếp xúc với nước uống bị ô nhiễm - Những năm gần đây, vai trò hạt nano vàng thu hút quan tâm đặc biệt Ngoài khả oxy hóa thủy ngân khí thải, hạt nano vàng chất hấp phụ hiệu để loại bỏ lượng lớn thủy ngân khỏi nguồn nước - Một bước đột phá công nghệ xử lý nước việc phát triển hạt nano lưỡng kim vàng - palađi có hoạt tính xúc tác cao, có khả phân hủy hợp chất hydrocacbon clo hóa, chẳng hạn tri-cloetan (TCE) TCE chất tẩy dầu mỡ dùng ngành công nghiệp điện tử, sản xuất xe ô tô Trang thường sử dụng sản xuất hóa chất Tuy nhiên, TCE ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người, làm tổn thương gan, ảnh hưởng đến thai nhi gây ung thư - Ở nhiệt độ phòng có mặt xúc tác palađi, hydro có khả phân hủy TCE hợp chất clo hóa nước: CHCI = CCl2 + H2 -> CH3CH3 + 3HCI - Nhưng giá thành cao nên xúc tác palađi chưa sử dụng phổ biến - Để giải vấn đề này, nhóm nghiên cứu người Mỹ phủ palađi lên hạt nano vàng Mặc dù vàng đắt palađi nhiều bù lại hợp kim có khả xúc tác phản ứng hóa học tốt hai bậc so với palađi Hơn nữa, việc sử dụng vàng ngăn ngừa tượng ngộ độc xúc tác c Ứng dụng y học: - Các phân tử Nano vàng có đặc tính tự phát nhiệt tác dụng xạ laser Đặc tính sử dụng luân phiên hay bổ sung cho liệu pháp tia X - chữa trị số bệnh ung thư Các nhà khoa học viện nghiên cứu Max-Planck nghiên cứu phá huỷ mô khoẻ mạnh cách sử dụng viên thuốc trị ung thư bên khối u Để đưa chất vào vị trí, nhà khoa học tạo viên nhộng nhỏ với kích thước vài Nanomet Vỏ viên nhộng cấu tạo nhiều lớp polyme mỏng đặt lên nhau, cho phép chúng vượt qua dễ dàng lớp màng bên màng tế bào Trên bề mặt viên nhộng phân tử Nano sử dụng từ nguyên tử vàng bạc Khi hấp thụ vào tế bào khối u, viên nhộng di chuyển tia hồng ngoại Sức nóng đẩy phân tử vàng bạc di chuyển khiến viên nhộng vỡ phá vỡ kết cấu tế bào ác tính Trang - Hiện nghiên cứu chuột chứng minh tính hiệu công nghệ d Ứng dụng sinh học: - Ở trạng thái phân tử Nano, vàng có khả cố định nguyên tử sinh học (kháng nguyên kháng thể) Vì vậy, phân tử vàng sử dụng nhiều xét nghiệm sinh học hay chuẩn đoán y khoa e Triển vọng nano vàng tương lai: - Giá trị khoa học vàng tiếp tục khám phá Những thành tựu công nghệ nano vàng mở hướng nghiên cứu đầy thú vị kim loại Trong năm gần đây, số lượng báo công trình liên quan đến việc ứng dụng hạt nano vàng liên tục tăng lên đến hàng nghìn công trình năm Những nghiên cứu mang lại thành thực tế bước đầu f Tổng kết: - Tất ứng dụng cần nhiều năm nghiên cứu, kiểm chứng lại, đặc biệt để phát triển lý thuyết Nano vàng Người ta biết cách chế tạo phân tử nhờ vào bốc vàng dung dịch vàng môi trường chân không Ngoài tách thành phân tử Nano vàng siêu thanh, chiếu xạ hay thông qua phản ứng hoá học, phù hợp với sản xuất công nghiệp I Ứng dụng nano bạc: Tìm hiểu chung nano bạc: - Nano bạc hạt siêu nhỏ đo Nano mét ( 1nm phần triệu mm) Do tăng diện tích bề mặt nguyên tử so với bạc khối Các hạt Nano bạc dễ dàng xâm nhập bao phủ toàn bề mặt vật thể xử lý, dẫn đến tác dụng diệt vi khuẩn, nấm, virut… mạnh, khả hạt bạc siêu Trang nhỏ nhân lên gấp bội.Các hạt Nano bạc gặp nấm, virut, vi khuẩn…nó tương tác với lớp protein bề mặt chúng, từ phá hủy màng tế bào, làm ức chế phát triển tiêu diệt chúng - Nano bạc tiếp xúc với vi khuẩn nấm bất lợi ảnh hưởng đến chuyển hóa tế bào ức chế phát triển tế bào Nano bạc ức chế hô hấp, trình trao đổi chất hệ thống truyền vận chuyển chất màng tế bào vi khuẩn Nano bạc ức chế nhân tăng trưởng vi khuẩn nấm gây nhiễm trùng, mùi, ngứa lở loét - Nano bạc ứng dụng vào sản phẩm chăm sóc sức khỏe khác băng cho vết bỏng, chữa bỏng, da, vết thương mụn trứng cá sản phẩm vệ sinh phụ nữ, khăn vệ sinh… Ứng dụng nano bạc: Trang a Ứng dụng nano bạc để khử trùng: - Nano bạc sử dụng đời sống với mục đích khử trùng, khử mùi Nó diệt loài vi khuẩn, virut nấm mốc, kể vi khuẩn kháng thuốc chúng khả đề kháng chống lại tác dụng nano bạc Nano bạc không gây kích ứng, an toàn có hiệu tác dụng cao, đồng thời có khả chữa trị mau lành vết thương hở, vết bỏng vết loét khó lành bệnh tiểu đường nằm bất động lâu ngày tạo - Nano bạc sử dụng với mục đích: o Khử trùng không gian khác nhau: Bệnh viện, siêu thị, trường học, café, rạp chiếu phim, sân vận động, hộ gia đình o Các công cụ khử trùng giao thông vận tải: xe hơi, tàu hỏa, máy bay, tàu o thủy, xe taxi, xe buýt v.v Khử trùng lĩnh vực y tế: Khử trùng, làm lành nhanh vết bỏng, vết cắt, vết thương, vết loét, trầy xước, phát ban, cháy nắng, vết côn trùng cắn, bệnh da liễu, bệnh nấm, viêm mũi, viêm tai, mụn nhọt… Điều trị viêm loét nướu răng, ngâm giả,… Trang Khử trùng phụ khoa viêm cổ tử cung, viêm âm đạo, bệnh hoa liễu (giang mai, bệnh lậu), o Vệ sinh khử trùng vật liệu: Bông, băng, ống thông, trang, áo khoác mũ phẫu thuật o Khử trùng dụng cụ y tế, thiết bị phẫu thuật, nội soi, o Khử trùng nhà vệ sinh, băng, tã vệ sinh, khăn o Công nghiệp mỹ phẩm: sử dụng làm chất phụ gia dầu gội đầu kháng nấm sản phẩm mỹ phẩm khác (kem đánh răng, nước súc miệng, sữa rửa mặt, o kem nền, lăn khử mùi,…) Thực phẩm công nghiệp: khử trùng môi trường sản xuất, khử trùng thực phẩm đóng gói, khử trùng phương tiện vận chuyển, bảo quản sản phẩm o Vệ sinh gia đình: khử trùng cho bệ xí, sàn gạch, bồn rửa, tay nắm cửa, thêm vào nước rửa tay, rửa chén, nước làm sạch, ; giữ cho quần áo khăn tắm khăn lau mặt không chua nấm mốc; khử mùi, o Các sản phẩm ngành công nghiệp dệt quần áo: khử trùng ga giường, chăn, o gối, khăn trải, quần áo, trang, tất, đồ lót, Công nghiệp nhựa điện tử: khử trùng tủ lạnh, tủ đông, tủ chứa thực phẩm, máy giặt kháng khuẩn cho đồ chơi,… Có thể phun vào lọc o o điều hòa không khí sau làm sạch, Xử lý bề mặt kim loại, polyme, da,… với mục đích chống khuẩn Chăn nuôi công nghiệp: để làm môi trường chăn nuôi, đảm bảo nước uống chăn nuôi đạt tiêu chuẩn, chữa lành vết thương động vật, thủy sản, bệnh da liễu, bệnh hệ thống sinh dục, bệnh mắt, mũi, khử mùi cho lò mổ trang trại, thiết bị sinh sản, o Khử trùng bể bơi: sử dụng làm chất kháng khuẩn cho bể bơi công cộng tư nhân mà không tạo sản phẩm phụ độc hại trình khử trùng, ngăn chặn phát triển tảo nấm, không ảnh hưởng đến pH màu nước thân thiện với môi trường b Ứng dụng nano bạc công nghệ thực phẩm: - Thịt, thức ăn dễ bị ôi thiu, có mùi môi trường thuận lợi cho nhiều loại vi khuẩn phát triển Bạc nguyên tố có cấu trúc nguyên tử thích hợp, nguyên tử bạc dễ nhường điện tử cho bên để trở thành ion bạc, sau ion bạc lại dễ Trang nhận điện tử để trở thành nguyên tử bạc trung hoà Điện tử mà nguyên tử bạc nhường cho bên dễ kích thích để tạo thành phản ứng oxy hoá, kết dễ làm tổn thương, phá hoại màng bọc loại vi khuẩn, tiêu diệt chúng làm cho chúng khó sinh sôi, nảy nở Loại túi ni lông mặt có chứa lớp mỏng hạt nano bạc khử vi khuẩn, nhờ mà thực phẩm chứa giữ lâu 3-4 lần so với loại túi ni lông thường Các thùng chứa thực phẩm kho tráng lớp nano bạc để bảo quản lâu c Ứng dụng nano bạc nông nghiệp: - Đối với thủy sản, Nano bạc phân tán môi trường ao nuôi chúng phòng diệt nguồn bệnh ao nuôi, ổn định màu nước, khử mùi hôi nước, đặc biệt ao có chất thải hữu từ phân gia súc gia cầm, hạn chế cá ăn bệnh đốm đỏ, đốm trắng, bệnh nấm thủy my, nấm mang, nấm - bào tử… Đối với chăn nuôi, Nano bạc sử dụng loại thuốc sát khuẩn chuồng trại, khử mùi hôi chuồng trại, tiêu diệt mầm bệnh, loại vi khuẩn, vi rút có hại cho vật nuôi, hiệu việc phòng dịch dập dịch, hoàn - toàn không độc hại cho người vật nuôi Đối với trồng trọt, Nano bạc giúp phòng trừ tiêu diệt loại vi rút, vi khuẩn, nấm bệnh gây hại trồng, giảm không cần dùng loại thuốc bảo vệ thực vật độc hại, từ tạo môi trường thuận lợi cho trồng sinh trưởng phát triển, Trang 10 nâng cao xuất chất lượng nông sản, góp phần bảo vệ môi trường sức khỏe người, trồng tăng khả sinh trưởng sau tưới dung dịch nano bạc Nano bạc sử dụng cho tất loại trồng, hoa mầu (rau củ quả), lương thực (lúa ngô), công nghiệp (hồ tiêu, cà phê, ca cao, chè, mía ), loại hoa cảnh Sử dụng định kỳ loại trồng khác có lịch trình phun khác Ví dụ, thời kỳ sức đề kháng yếu, nên xử lý từ giai đoạn ngâm hạt giống làm đất, thời kỳ phát triển sử lý dung dịch nano bạc khỏe, phát triển mạnh tăng cường khả quang hợp Dung dịch bạc nano sử dụng để xử lý đất trước trồng, đất có nhiều mầm bệnh, trước gieo hạt trồng cây, sử dụng dung dịch nano bạc phun lên bề mặt để tiêu diệt nấm bệnh vi khuẩn, sau tiến hành bón lót gieo hạt trồng cho hiệu vượt trội d Sản phẩm nano bạc sử dụng nhiều lĩnh vực: - Bảo vệ thực vật, bảo vệ vật nuôi - Ngành y tế : Giúp khử trùng máy móc, thiết bị, dụng cụ y tế phòng khám ; gia đình tủ lạnh, xoong nồi, bình sữa, tã bỉm trẻ em quần áo… - Ngành xây dựng : Các dòng sơn diệt khuẩn - Ngành may mặc : Chống mốc, giữ màu sản phẩm bền, đẹp e Ứng dụng nano bạc sản suất hàng tiêu dùng: - Việc sản xuất mặt hàng tiêu dùng kim loại bạc nguyên chất phủ chúng bạc đắt Tuy nhiên, nghiên cứu phát rằng, pha nguyên liệu khác với hạt nano bạc phương pháp thích hợp để khai thác tính chất bạc Các hạt nano siêu nhỏ thể tính chất khác biệt bật Trang 11 so với nguyên liệu dạng macro Các hạt nano siêu nhỏ làm cho hạt có diện tích bề mặt lớn cân khối lượng chúng Trường hợp bạc dạng hạt nano, cho phép chúng tương tác dễ dàng với hạt khác tăng hiệu kháng khuẩn Hiệu lớn tới mức gam hạt nano bạc tạo tính chất kháng khuẩn tới hàng trăm mét vuông chất Hiện nay, sản phẩm làm hạt nano bạc quan FDA, EPA Mỹ, SIAA Nhật Bản thức phê chuẩn - Thuốc kháng sinh dùng để tiêu diệt mầm bệnh hạt nano bạc công vi khuẩn vi rút ngày trở nên kháng lại điều trị thuốc Các hạt nano bạc tiêu diệt tất bệnh nhiễm nấm, vi khuẩn vi rút, kể chủng kháng kháng sinh Tuy nhiên, loại thuốc kháng sinh có hiệu tất loại vi khuẩn Ngoài ra, nghiên cứu rằng, vi khuẩn phát triển khả miễn dịch bạc Bạc xuất cách tự nhiên, không độc, không dị ứng, không tích tụ vô hại động vật hoang dã môi trường - Hiện nay, nhà sản xuất sản xuất hàng tiêu dùng sử dụng tính chất kháng khuẩn hạt nano bạc tủ lạnh, điều hòa máy giặt Ngoài loại đồ chơi, quần áo, hộp đựng thực phẩm, chất tẩy quần áo sử dụng nano bạc Một số ứng dụng tiềm khác hạt nano bạc xem xét áp dụng mô cấy sinh học, băng vết thương, v.v Trang 12 f Tổng kết: - Tất ứng dụng cần nhiều năm nghiên cứu, kiểm chứng lại, đặc biệt để phát triển lý thuyết Nano bạc Ngoài tách thành phân tử Nano bạc siêu thanh, chiếu xạ hay thông qua phản ứng hoá học, phù hợp với sản xuất công nghiệp Trang 13 Tư liệu tham khảo: http://nanobac.net/ung-dung-cong-nghe-nano-bac-trong-chan-nuoi.html http://www.hnews.vn/index.php/tin-tuc-su-kien/23-tin-tuc-su-kien/424001817- tinh-uu-viet-cua-cong-nghe-nani-bac-trong-san-xuat-nong-nghiep-va-doi-song http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thuc-pham/414-ung- dung-cong-nghe-nano-trong-thuc-pham.pdf http://sieuthidungmoi.com.vn/Tin-tuc/Nano-vang-va-ung-dung-thuc-tien.aspx http://ajavietnam.com/gel-silver-nano-2733.html Trang 14 Trang 15 ... công nghiệp I Ứng dụng nano bạc: Tìm hiểu chung nano bạc: - Nano bạc hạt siêu nhỏ đo Nano mét ( 1nm phần triệu mm) Do tăng diện tích bề mặt nguyên tử so với bạc khối Các hạt Nano bạc dễ dàng xâm... thương mụn trứng cá sản phẩm vệ sinh phụ nữ, khăn vệ sinh… Ứng dụng nano bạc: Trang a Ứng dụng nano bạc để khử trùng: - Nano bạc sử dụng đời sống với mục đích khử trùng, khử mùi Nó diệt loài...I Ứng dụng nano vàng: Tìm hiểu chung nano vàng: - Vàng (Au) nguyên tố kim loại ứng vị trí thứ 79 bảng tuần hoàn hoá học, có giá trị vô to