ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP. HCM
75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA
--------------------
LÊ THӂ NHÂN
NGHIÊN CӬU TӘNG HӦP VҰT LIӊU NANO KӀM
PHOSPHATE DҤNG RӚNG SӰ DӨ1*3+ѬѪ1*3+È3
SOFT - TEMPLATE ӬNG DӨNG LÀM CHҨT MANG
NANO
Chuyên ngành : Kӻ Thuұt Hóa Hӑc
Mã sӕ: 60.52.03.01
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP. HӖ &+Ë0,1+WKiQJQăP
Công trình ÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa Tp. HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc 1:
PGS. TS. Ngô Thanh An
Cán bӝ chҩm nhұn xét 1 :
PGS. TS. NguyӉQĈuQK7KjQK
Cán bӝ chҩm nhұn xét 2 :
TS. Trҫn Thөy TuyӃt Mai
LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi HӑF%iFK.KRDĈ+4*7SHCM
nJj\WKiQJQăP
Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:
1. Chӫ tӏch HӝLÿӗng:
PGS. TS. Lê Minh ViӉn
2. Cán bӝ phҧn biӋn 1:
PGS. TS. NguyӉQĈuQK7KjQK
3. Cán bӝ phҧn biӋn 2:
TS. Trҫn Thөy TuyӃt Mai
4. Ӫy viên:
TS. Võ Thӏ 7KX1Kѭ
7KѭNê
PGS. TS. NguyӉn Quang Long
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên
ngành sau khi luұn YăQÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có).
CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG
75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT HÓA HӐC
ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73+&0
75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$
&ӝQJ+zD;m+ӝL&Kӫ1JKƭD9LӋW1DP
ĈӝFOұS± 7ӵGR± +ҥQKSK~F
1+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
+ӑWrQKӑFYLrQ /r7KӃ1KkQ
MSHV: 1670671
1Jj\WKiQJQăPVLQK
1ѫLVLQK : Quҧng Bình
&KX\rQQJjQK .ӻ7KXұW+yD+ӑF
0mVӕ
7Ç1Ĉӄ TÀI: 1JKLrQFӭXWәQJKӧSYұWOLӋXQDQR.ӁP3KRVSKDWHGҥQJUӛQJVӱGөQJ
SKѭѫQJSKiSVRIW- WHPSODWHӭQJGөQJOjPFKҩWPDQJQDQR
I. NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
- Nghiên cӭu tәng hӧp khuôn mүu mӅm bҵng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt và ҧQKKѭӣng cӫa chҩt
ÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһWÿӇ làm khuôn mүu tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate.
- Nghiên cӭu tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate bҵng khuôn mүu mӅm.
- Phân tích vұt liӋu nano hollow zinc phosphate bҵQJSKѭѫQJSKiS 4XDQJSKә hӗng ngoҥi
chuyӇQÿәi Fourier (FTIR); Kính hiӇQYLÿLӋn tӱ truyӅn qua (TEM); Tán xҥ iQKViQJÿӝng
(Dynamic light scattering - DLS).
- Xây dӵng quy trình tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphaWH FyNtFK WKѭӟc nhӓ KѫQ
150nm.
II. NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 21/09/2020
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 21/12/2020
IV.CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN 1:
PGS. TS. Ngô Thanh An
7S+&0QJj\WKiQJQăP
CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN
CHӪ NHIӊM BӜ 0Ð1Ĉ¬27ҤO
75ѬӢ1*.+2$.Ӻ7+8Ұ7+Ï$+Ӑ&
i
LӠI CҦ0Ѫ1
LӡLÿҫu tiên, con xin cҧPѫQEDPҽ YjJLDÿuQKÿmOX{QErQFRQYjWҥRÿLӅu kiӋn
tӕt nhҩWÿӇ FRQÿҥWÿѭӧc nhӳng thành quҧ cӫa ngày hôm nay.
Em xin chân thành cҧPѫQ3*6761J{7KDQK$QQJѭӡi thҫ\ÿmOX{QWұn tình
Kѭӟng dүn em thӵc hiӋQÿӅ tài.
Xin cҧPѫQ3*6761JX\ӉQ+RjQJ'NJQJ3*6761JX\Ӊn Quang Long, ThS.
Lâm Hoa Hùng và các thҫy cô giҧng viên Khoa Kӻ Thuұt Hóa HӑFWUѭӡQJĈҥi hӑc
%iFK.KRD7S+&0ÿmGҥy bҧo, truyӅQÿҥt kiӃn thӭc cho em trong suӕt khóa hӑc.
CҧPѫQHP1JX\ӉQ9ăQ7Xҩn và các anh chӏ em, bҥn bè, bӝ môn Kӻ thuұt Hóa
lý và phân tích, khoa Kӻ Thuұt Hóa HӑFWUѭӡQJĈҥi hӑF%iFK.KRD7S+&0ÿmJL~S
ÿӥ tôi thӵc hiӋQÿӅ tài.
CҧPѫQDQK1JX\Ӊn ViӃt Doanh, anh NguyӉn Trӑng tuҩQYjFiFÿӗng nghiӋp
tҥi trung tâm Pháp y Tp. Hӗ Chí Minh và nhӳQJQJѭӡi bҥn thân thiӃt luôn ӫng hӝ và
ÿӝng viên tҥo mӑLÿLӅu kiӋQÿӇ W{LKRjQWKjQKFKѭѫQJWUuQKFDRKӑc.
Xin chân thành cҧPѫQ
.
/r7KӃ1KkQ
ii
TÓM TҲT LUҰ19Ă1
Nghiên cӭu này tұp trung vào viӋc tәng hӧp nano hollow zinc phosphate sӱ dөng
SKѭѫQJSKiSNKX{QPүu mӅm thông qua phҧn ӭng kӃt tӫa Zn(NO3)2 và (NH4)2HPO4.
Chҩt hoҥW ÿӝng bӅ mһt 1,1,1-WULV K\GUR[\PHWK\O SURSDQ 703 ÿѭӧc sӱ dөng làm
khuôn mүu cho quá trình tәng hӧp. Ngoài ra, n-octanol - mӝt chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ
mһWFNJQJÿѭӧc thêm vào dung dӏFKÿӇ nghiên cӭu sӵ WѭѫQJWiFJLӳa hai chҩt hoҥWÿӝng
bӅ mһt. Hai thông sӕ phҧn ӭng bao gӗm nhiӋWÿӝ (0, 15 và 30 oC) và pH 8,5 lҫQOѭӧt
ÿѭӧc kiӇPWUDÿӇ WuPUDÿLӅu kiӋn tӕLѭXFKRTXiWUuQKWәng hӧp. KӃt quҧ TEM cho thҩy
các hҥt nano kӁm photphat rӛQJFyNtFKWKѭӟc 20 - 50nm hình thành ӣ ÿLӅu kiӋn 0 0C
và pH 8,5. Có thӇ nhұn ra rҵng vұt liӋu nano rӛng rҩt thuұn lӧLÿӇ tҥo ra ӣ nhiӋWÿӝ thҩp.
Ĉһc biӋt, sӵ có mһt cӫa n-octanol làm cho nano hollow zinc phosphate giҧPNtFKWKѭӟc,
khoang rӛng lӟQYjÿӗQJÿӅu vӅ hình thái.
ABSTRACT
This study focuses on the synthesis of nano hollow zinc phosphate using soft template method through precipitation of Zn(NO3)2 and (NH4)2HPO4. A surfactant of
1,1,1-tris(hydroxymethyl) propane (TMP) was applied as the template for synthesizing
process. In addition, n-octanol ± a co-surfactant was also added to solution in order to
study the interaction between the two surfactants. Two reaction parameters including
temperature (0, 15, and 30 oC) and pH 8.5 were respectively examined to figure out the
optimal condition for synthesis. The TEM results showed that hollow zinc phosphate
nano particles with size of 20 - 50nm formed at the conditions of 0 0C and pH of 8.5. It
could be realized that the hollow nano material was favorable to create at low
temperatures. Particularly, the presence of n-octanol made the nano hollow zinc
phosphate obviously decrease in size..
iii
LӠ,&$0Ĉ2$1
Tôi xin cam kӃt luұQYăQQj\ÿѭӧc hoàn thành dӵa trên các kӃt quҧ nghiên cӭu
cӫDW{LYjFKѭDÿѭӧc dùng cho bҩt cӭ luұQYăQFQJFҩp nào khác.
.
Hӑc viên
Lê ThӃ Nhân
iv
MӨC LӨC
LӠI CҦ0Ѫ1 ..................................................................................................................i
TÓM TҲT LUҰ19Ă1 .................................................................................................ii
ABSTRACT ....................................................................................................................ii
LӠ,&$0Ĉ2$1 ......................................................................................................... iii
DANH MӨC HÌNH ҦNh .............................................................................................. vi
DANH MӨC BҦNG ................................................................................................... viii
DANH MӨC TӮ VIӂT TҲT........................................................................................ix
&KѭѫQJ 7ӘNG QUAN .............................................................................................. 1
1.1. Tәng quan tình hình nghiên cӭXêWѭӣng khoa hӑc, tính cҩp thiӃt, tính mӟi cӫDÿӅ
tài. ..................................................................................................................................... 1
1.2.
Vұt liӋu sinh hӑc .................................................................................................... 6
1.3.
Các hҥt nano hollow ............................................................................................... 7
1.4.
Công nghӋ QDQRXQJWKѭ ...................................................................................... 12
1.5.
HӋ thӕng phân phӕi thuӕc .................................................................................... 13
1.6.
Chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt ......................................................................................... 14
1.7.
Vai trò cӫa chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһt .............................................................. 27
1.8.
Trimethylolpropane (TMP) .................................................................................. 28
1.9.
ThӃ Zeta ............................................................................................................... 30
&KѭѫQJ 7Kӵc NghiӋm ............................................................................................. 32
2. 1. Hóa chҩt ................................................................................................................. 32
3KѭѫQJSKiSWәng hӧp vұt liӋu hollow zinc phosphate bҵng khuôn mүu mӅm .... 32
3KѭѫQJSKiSFKӑn chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt .............................................................. 33
2. 4. Quy trình tәng hӧp vұt liӋu hollow zinc phosphate ............................................... 34
3KѭѫQJSKiSSKkQWtFK ........................................................................................... 36
&KѭѫQJ .ӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN...................................................................... 37
3.1. KӃt quҧ FTIR........................................................................................................... 37
v
3.2. KӃt quҧ hình thái hӑc TEM .................................................................................... 37
3.3. KӃt quҧ phân bӕ NtFKWKѭӟc hҥWWKHRSKѭѫQJSKiSWiQ[ҥ iQKViQJÿӝng (DLS) .. 43
3.4. Ҧnh Kѭӣng cӫa chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһt n-octanol .......................................... 45
&KѭѫQJ .ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ .................................................................. 49
DANH MӨC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HӐC ..................................................... 50
TÀI LIӊU THAM KHҦO ........................................................................................... 56
vi
DANH MӨC HÌNH ҦNH
Hình 1: Cҩu tҥo cӫa hollow ........................................................................................... 7
Hình. 2: Hình TEM cӫa hydroxyl kӁm phosphate nanospheres tәng hӧp bӣi Yuan
et al. tҥi (a) 0; (b) 20; (c) 35; (d) 50 °C ...................................................................... 12
Hình 3: ChӃ tҥo các nanoreservoirs silica rӛng rӛQJÿѭӧc kích hoҥt bҵng cách sӱ
dөng liên kӃt disulfide làm liên kӃt trung gian ........................................................ 13
+uQK 6ѫÿӗ minh hӑa các HMSNs kích hoҥt Redox nӝLEjRÿӇ ÿLӅu trӏ khӕi u
nhҳm mөc tiêu ............................................................................................................ 13
Hình 5: Mô hình phân tӱ hoҥWÿӝng bӅ mһt ............................................................. 14
Hình 6: Giá trӏ sӭF FăQJ EӅ mһt chҩt hoҥW ÿӝng bӅ mһW WѭѫQJ ӭng vӟi các axit
carboxylic khác nhau ................................................................................................... 18
+uQK Ĉӗ thӏ vӅ mӕi quan hӋ οGvà r ...................................................................... 19
+uQK 6ѫÿӗ pha cӫa micelles ................................................................................... 21
Hình 9: Mô hình chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt vӅ tính toán hӋ sӕ xӃp khӕi ...................... 22
Hình 10: Micelle hình thành tҥi các giá trӏ khác nhau cӫa hӋ sӕ xӃp khӕi ............ 24
+uQK Ĉӗ thӏ hình thành Micelle cӫa chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt ion ..................... 26
+uQK Ĉӗ thӏ hình thành micelle cӫa chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt không ion .......... 27
Hình 13: Vai trò cӫa chҩWÿӗng hoҥWÿӝng bӅ mһt . .................................................. 28
Hình 14: công thӭc cҩu tҥo cӫa Trimethylolpropane (TMP) .................................. 28
Hình 15: Sӵ hình thành PLFHOOHV703WURQJQѭӟc ................................................... 30
Hình 16: Quy trình tәng hӧp hollow zinc phosphate ............................................... 33
Hình 17: quy trình tәng hӧp vұt liӋu hollow zinc phosphate ................................... 35
Hình 18: KӃt quҧ FTIR................................................................................................ 37
Hình 19: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP ................................................ 38
Hình 20: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP ................................................ 38
Hình 21: Hình TEM KӁm phosphat không có TMP ................................................ 39
Hình 22: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 30oC ........................................................... 39
vii
Hình 23: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 30oC ........................................................... 40
Hình 24: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 15oC ........................................................... 40
Hình 25: Hình TEM kӁm phosphate tҥi 0oC ............................................................. 41
Hình 26: DLS hҥt kӁm phosphate tҥi 30 oC ............................................................... 43
Hình 28: DLS hҥt KӁm phosphat tҥi 0 oC .................................................................. 44
Hình 29: Hình TEM KӁm phosphat tҥi 0oC và có mһt cӫa n-octanol ..................... 46
Hình 30: Hình TEM KӁm phosphat tҥi 0oC và có mһt cӫa n-octanol ..................... 46
+uQK &ѫFKӃ ÿӗng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt cӫa n-octanol ................................... 47
Hình 32: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu nano hollow zinc phosphate......................... 48
viii
DANH MӨC BҦNG
Bҧng 1. 1: Bҧng tính toán các hình micelle khác nhau ............................................. 23
Bҧng 1. 2:Dӵ ÿRiQKuQKGҥng cӫa các cҩu trúc tӵ lҳp ráp trong dung dӏch ......... 24
Bҧng 1. 3: Tính chҩt vұt lý cӫa TMP.......................................................................... 29
Bҧng 1. 4: Sӵ әQÿӏQKNHRWѭѫQJӭng vӟi giá trӏ thӃ zeta ......................................... 30
ix
DANH MӨC TӮ VIӂT TҲT
ACRONYM
SDS
Sodium lauryl sulfate
HZnPNSs
Hydroxyl zinc phosphate nanospheres
TEM
Transmitted electron microscope
FTIR
Fourier-transform infrared
CMC
Critical micelle concentration
Nagg
Aggregation number
1
&+ѬѪ1* TӘNG QUAN
1.1. Tәng quan tình hình nghiên cӭXêWѭӣng khoa hӑc, tính cҩp thiӃt, tính mӟi cӫa
ÿӅ tài.
1.1 .1. T͝ng quan tình hình nghiên cͱXWURQJQJRjLQ˱ͣc
7URQJQ˱ͣc
HiӋn nay, ӣ ViӋt Nam hҥt cҫu rӛng nano là mӝWOƭQKNKiQRQWUҿ YjFKѭDFyNӃt
quҧ nào vӅ vұt liӋXQj\ÿѭӧFÿăQJWUrQWҥp chí khoa hӑc.
1.1.1.2. Qu͙c t͇
Nhӳng hiӇu biӃt vӅ vұt liӋu nano dҥng hҥt cҫu rӛng chӍ mӟi ӣ JLDLÿRҥn khӣLÿҫu,
mһc dù vӟi dҥQJKuQKWKiLÿһc biӋt, nhóm vұt liӋu mӟLQj\ÿmWӯ lâu thu hút rҩt nhiӅu sӵ
quan tâm cӫa các nhà khoa hӑc. ĈLӅXQj\FyOLrQTXDQÿӃn các tính chҩWQKѭEӅ mһt
riêng, khӕLOѭӧng riêng nhӓ ÿӝ bӅQFѫKӑc cao và khҧ QăQJOѭXWUӳ lӟn [1]. Các nghiên
cӭXEDQÿҫXÿmFKӭng minh rҵng các quҧ cҫu rӛng SnO2 hoһc Si là nhӳng vұt liӋXÿLӋn
cӵFÿҫy hӭa hҽn trong chӃ tҥo pin lithium-ion [2,3]; các quҧ cҫu rӛng TiO2 có thӇ hoҥt
ÿӝQJQKѭFiFFKҩt xúc tác quang hӑc rҩWQăQJÿӝng [4,5]; các vұt liӋu rӛQJÿѭӧFÿLӅn
ÿҫy kim loҥi Au, Pt hoһc Pd rҩt phù hӧp ӭng dөQJWURQJOƭQKYӵF[~FWiFÿӗng thӡi có
khҧ QăQJOѭXJLӳ hydro rҩt tӕt [6-7]. Sӵ әQÿӏQKÿһc biӋWGѭӟi áp lӵFÿmÿѭӧc chӭng
minh rҵng các quҧ cҫu rӛng CdS, mһc dù có sӵ biӃn dҥQJÿiQJNӇ - có thӇ chӏXÿѭӧc áp
suҩt cҳt lên tӟi 2,2 GPa [8]. Và cuӕi cùng, các quҧ cҫu rӛng có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng làm
chҩWWѭѫQJSKҧn trong y hӑFYjÿӇ ÿyQJJyLYjYұn chuyӇn muӕLY{FѫSKkQWӱ sinh
hӑc hoһFGѭӧc phҭm [9-10].
+ѭӟng tiӃp cұQÿӇ tҥo ra vұt liӋu nano ӣ dҥng cҫu rӛng hiӋQQD\WKѭӡng sӱ dөng
Oj SKѭѫQJ SKiS KDUG-WHPSODWH >@ 3KѭѫQJ SKiS WKӭ KDL FNJQJ KD\ ÿѭӧc sӱ dөng là
SKѭѫQJSKiSOjPPXӗi KLUNHQGDOOÿӕi vӟi mӝt sӕ vұt liӋu chӑn lӑc cho phép hình thành
hҥt cҫu [11-12].
2
7URQJSKѭѫQJSKiSKDUG-template, các hҥWQDQRÿѫQSKkQWiQYjNK{QJEӏ tұp
hӧp sӁ hoҥWÿӝQJQKѭNKX{QPүu cӭng, vӟi lӟp phӫ bên ngoài. Khi loҥi bӓ phҫn khuôn
(lõi bên trong) sӁ dүQÿӃn viӋc hình thành các hình cҫu rӛng cuӕi cùng. Mӝt loҥt vұt liӋu
ÿmÿѭӧc sӱ dөng làm khuôn mүu cӭQJQKѭ$O2O3, SiO2, SnO2, TiO2, LaF3, Co9S8, Cu2S,
CuS, CdSe, Ag, Au, Pd v.v.. [1,13-14]. Ngoài kӻ thuұt mүu cӭng (hard-WHPSODWH QKѭ
ÿӅ cұp ӣ trên, trong mӝt sӕ WUѭӡng hӧp thұm chí các hҥt nano rӛQJFyNtFKWKѭӟc lӟn
còn có thӇ ÿѭӧc chuyӇQÿәi trӵc tiӃp thành nhӳng quҧ cҫu rӛng nano bҵQJSKѭѫQJSKiS
làm muӗi Kirkendall [1,11-12]. Mһc dù các kӻ thuұt mүu cӭQJÿѭӧc áp dөng rӝng rãi,
tuy nhiên, hҥn chӃ chính cӫDSKѭѫQJSKiSQj\ÿyOjVӵ sҹn có cӫa các hҥWQDQRÿѫQ
phân tán và không bӏ kӃt tө+ѫQQӳa, viӋc loҥi bӓ phҫn khuôn mүu cӭng bên trong mà
không phá hӫy lӟp vӓ mӟLÿѭӧc tҥo thành có thӇ sӁ rҩt phӭc tҥSĈӕi vӟi các các vұt
liӋu hҥt rӛng ӭng dөng làm vұt chӭDSKѭѫQJSKiSNKX{QPүu cӭng thӵc sӵ rҩt bҩt lӧi
YuNKLÿyÿӕLWѭӧng cҫn mang/chӭa sӁ phҧLÿѭӧFÿѭDYjRErQWURQJTXҧ cҫu rӛng sau
khi loҥi bӓ phҫn khuôn mүu.
Bên cҥQKSKѭѫQJSKiSKDUG-WHPSODWHQKѭYӯa nêu trên. HiӋQQD\QJѭӡLWDFNJQJ
ÿmEҳWÿҫu quan tâm nhiӅXÿӃQSKѭѫQJSKiSVRIW-template [15]. Trong mӝt sӕ WUѭӡng
hӧSSKѭѫQJSKiSVRIW-template tӓ ra có nhiӅXѭXÿLӇm nәi trӝLKѫQ&ѫFKӃ cӫDSKѭѫQJ
pháp soft ± template dӵa vào viӋc sӱ dөng các vұt liӋu mӅPQKѭJLӑWQKNJWѭѫQJGҫu
WURQJQѭӟc hoһFQѭӟc trong dҫu, tұp hӧp nhiӅXSRO\PHUERQJEyQJNKt«ÿӇ tҥo ra cҩu
WU~FO}LErQWURQJYjErQQJRjLÿѭӧc phӫ mӝt lӟp vӓ6DXÿyFiFYұt liӋu khuôn mүu
mӅm sӁ bӏ loҥi bӓ ÿӇ tҥo nên khoҧng trӕng bên trong và hҥt rӛQJÿѭӧc hình thành.
Tӯ nhӳng phân tích ӣ trên, có thӇ nhұn thҩy hҥt cҫu rӛQJQDQRÿDQJOj[XKѭӟng
phát triӇn cӫDOƭQKYӵFQDQRYjÿmQKұQÿѭӧc sӵ quan tâm rҩt lӟn tӯ các nhà khoa hӑc
trên thӃ giӟL7URQJ[XKѭӟQJFKXQJÿyKҥt cҫu rӛng nano kӁPSKRVSKDWHÿDQJÿѭӧc
nghiên cӭu mҥnh mӁ vì nhӳng tính chҩWѭXYLӋt cӫa vұt liӋXFyWtQKWѭѫQJKӧp sinh hӑc
cao này.
3
ĈmFyPӝt sӕ công bӕ khoa hӑc vӅ viӋc tәng hӧp vұt liӋu nano kӁm dҥng cҫu
rӛng [16-@7X\QKLrQFKѭDFyQJKLrQFӭu nào thành công trong viӋc tәng hӧp hҥt
nano kӁm phosphate (ӣ dҥng cҫu rӛng, tách rӡi nhau). KӃt quҧ nghiên cӭu chӍ mӟi dӯng
lҥi ӣ viӋc tҥRÿѭӧc các dҥng cҩu trúc rӛng, và do vұ\NKy[iFÿӏQKÿѭӧFNtFKWKѭӟc hҥt,
FNJQJQKѭNK{QJFyÿѭӧc nhӳQJÿһFÿLӇm nәi trӝLQKѭFӫa hҥt cҫu rӛng nano.
1.2 éW˱ͧng khoa h͕c
Vӟi sӵ tiӃn triӇn cӫa khoa hӑc nano và công nghӋ nano, hiӋn nay, các nghiên cӭu
ÿDSKҫn tұp trung vào viӋc vұn dөQJFiFÿһc tính cӫa hҥt nano thông qua viӋc kiӇm soát
NtFKWKѭӟc, thành phҫn và hình thái hӑc cӫa chúng. Khi nghiên cӭu vӅ vұt liӋu nano,
trӑQJWkPKjQJÿҫu cӫa các nhà khoa hӑFÿmGҫn dҫn chuyӇn dӏch tӯ viӋc tәng hӧp,
kiӇPVRiWKuQKWKiLYjÿһc tính cӫa các tính chҩt sang quá trình nghiên cӭu các chӭc
QăQJYjWLӋn ích cӫa viӋc tích hӧp các vұt liӋu ӭng dөQJYjRWURQJFiFOƭQKYӵc hóa hӑc,
vұt lý, sinh hӑc và y tӃ. ViӋc xây dӵng các vұt liӋXQDQRÿDFKӭFQăQJWtFKKӧp hai hoһc
nhiӅu chӭFQăQJYjRPӝWKuQKWKiLÿmÿҥWÿѭӧc thông qua kӻ thuұt phӫ bӅ mһt, tҥo ra
mӝt loҥi chҩt mӟLÿѭӧc gӑi là hҥt nano vӓ lõi (core-shell). Các vұt liӋu vӓ O}Lÿmÿѭӧc
nghiên cӭu phát triӇn và mӣ rӝng ra theo nhiӅXKѭӟng ӭng dөQJNKiFQKDXGRWtQKÿD
QăQJFӫDFK~QJ ÿҥWÿѭӧc thông qua sӵ hình thành nhiӅu lӟp vӓ +ѫQQӳa, viӋc loҥi bӓ
phҫn lõi cӫa cҩu trúc vӓ-lõi sӁ tҥRUDFѫKӝi tuyӋt vӡLÿӇ xây dӵQJÿѭӧc nhӳng cҩu trúc
rӛQJÿDFKӭFQăQJFyNKҧ QăQJOѭXWUӳ khәng lӗ, mұWÿӝ thҩp và tính chҩt quang hӑc
có thӇ ÿLӅu chӍQKÿѭӧc. Ngoài ra, viӋc chӃ tҥo các vұt liӋXQDQRFyÿһc tính rӛng, vӟi
lӟp vӓ xӕp sӁ tҥo ra mӝt loҥi vұt liӋu mӟi, có khҧ QăQJӭng dөng linh hoҥWYjÿDGҥng
vào quá trình xúc tác, OѭXJLӳ QăQJOѭӧng và y sinh hӑc. Trong vài thұp kӹ qua, nghiên
cӭXWURQJOƭQKYӵc phân phӕi thuӕc bҵng cách sӱ dөng hӋ thӕng hҥt phân phӕi là vұt
mang các phân tӱ thuӕc lӟn và nhӓ ÿDQJÿѭӧc chú ý. HӋ thӕng hҥWWѭѫQJWӵ QKѭKҥt
QDQR QDQRSDUWLFOH ÿmÿѭӧc sӱ dөQJQKѭOjORҥi vұt liӋu biӃQWtQKÿӇ cҧi thiӋn các tính
chҩWGѭӧFÿӝng lӵc hӑFYjGѭӧc tính cӫa các loҥi phân tӱ thuӕFÿmÿѭӧc báo cáo trong
tài liӋu. Nhӳng hҥt nano loҥi này có tiӅPQăQJUҩt to lӟn trong viӋc phân phӕi thuӕc hiӋu
quҧ ÿӃn các mô bӋnh. HӋ thӕng chҩWPDQJQj\NKLÿѭӧFÿѭDYjRFѫWKӇ, sӁ giúp bҧo vӋ
4
sӵ tӗn tҥi cӫa thuӕc trong hӋ tuҫn hoàn, bên cҥQKÿyVӁ cho phép chúng ta kiӇm soát
ÿѭӧc quá trình mang thuӕFKѭӟQJÿtFK>@+Ӌ thӕng phân phӕi thuӕc dӵa trên hҥt
nano có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trong quá trình mang thuӕc nhҵPYjRÿ~QJFiFYӏ trí cӫa tӃ
bào bӋQKÿӇ cҧi thiӋn sӵ hҩp thu cӫa thuӕc kém hòa tan và mөc tiêu cӫa thuӕFÿӃn vӏ
trí cө thӇ và khҧ dөng cӫa thuӕc [19].
7UrQFѫVӣ nhӳQJSKkQWtFKQKѭYұy, nhóm nghiên cӭXÿmKuQKWKjQKêWѭӣng
tәng hӧp vұt liӋu hҥt rӛng nano kӁPSKRVSKDWHFyWtQKWѭѫQJWKtFKVLQKKӑc cao, kích
WKѭӟc nano, có khoang rӛng, diӋn tích bӅ mһt lӟn nhҵPÿӏQKKѭӟng ӭng dөng trong dүn
truyӅn thuӕF[~FWiFOѭXJLӳ QăQJOѭӧng. MһFGQKѭÿmSKkQWtFKWURQJSKҫn tәng
quan tài liӋu ӣ trên, viӋc tәng hӧp hҥt nano kӁm phosphate dҥng cҫu rӛQJFNJQJÿmÿѭӧc
mӝt sӕ nhóm nghiên cӭu triӇQNKDLQKѭQJKLӋn nay, tҩt cҧ các tác giҧ ÿӅu sӱ dөng mӝt
loҥi chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt duy nhҩt là 1,1,1-7ULV K\GUR[\PHWK\O HWKDQH 70( ÿӇ làm
chҩt tҥo cҩu trúc cho quá trình tәng hӧSWKHRSKѭѫQJSKiSVRIW-WHPSODWHĈk\OjPӝt
loҥi chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt không ion, có cҩu trúc mҥch alkan ngҳn nên dүQÿӃn khҧ
QăQJFyWKӇ tҥo ra các mixen dҥng cҫu vӟLÿѭӡng kính nhӓÿӗng thӡi dүQÿӃn sӵ giҧm
sӭFFăng bӅ mһt không lӟQ WURQJWѭѫQJTXDQVRViQKYӟi các chҩt hoҥWÿӝng có mҥch
DONDQGjLKѫQ &KtQKQKӳng giӟi hҥQQKѭWKӃ có thӇ dүQÿӃn sҧn phҭPWKXÿѭӧc (các
hҥt nano cҫu rӛQJFyÿѭӡng kính hҥn chӃÿӝ rӛQJNK{QJFDRFNJQJQKѭNKҧ QăQJEӅn
vӳng cӫa hҥt phân tán trong pha liên tөc sӁ NpP ĈLӅXQj\ÿzLKӓi cҫQ[HP[pWÿӃn
viӋc ӭng dөng mӝt chҩt tҥo cҩu trúc có mҥFKDONDQGjLKѫQ&KtQKYuOêGRÿyWURQJ
khuôn khә nghiên cӭu này, nhóm sӁ ÿӏQKKѭӟng sӱ dөng chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt 1,1,1Tris(hydroxymethyl) propane (TMP) (nhiӅX KѫQ70( Pӝt nhóm CH2 ÿӇ ӭng dөng
làm chҩt tҥo cҩu trúc cho quá trình tәng hӧp. KӃt quҧ WKXÿѭӧc tӯ nghiên cӭu này sӁ
ÿHPÿӃn nhӳng hiӇu biӃt sâu sҳFKѫQYӅ vai trò cӫa chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt trong quá
trình tәng hӧp vұt liӋXQKѭNKҧ QăQJ ÿLӅu chӍQKÿѭӡng kính hҥt, khҧ QăQJWҥRÿӝ rӛng
v.v...
5
1.1.3. Tính c̭p thi͇t
7URQJYzQJQăPTXDF{QJQJKӋ nano luôn là ngành khoa hӑFPNJLQKӑQÿm
YjÿDQJWҥo ra nhiӅu sҧn phҭm có giá trӏ, phөc vө tӕt cho cuӝc sӕng cӫDFRQQJѭӡi. Mӛi
QăPFyKjQJQJjQSKiWPLQKÿѭӧc công nhұn dӵa trên công nghӋ này, nhҩt là trong
nhӳQJQăPJҫQÿk\Vӕ Oѭӧng vұt liӋu mӟLÿѭӧc tәng hӧSWăQJÿiQJNӇ, tҥo tiӅQÿӅ và
ÿӝng lӵFWK~Fÿҭy cuӝc cách mҥQJÿDQJGLӉn ra mҥnh mӁ vӟLEDOƭQKYӵc chính gӗm
Công nghӋ sinh hӑc, Kӻ thuұt sӕ và VұWOê7URQJÿyNӻ thuұt nano sinh hӑc sӁ Ojÿӝng
FѫFKtQKSKiWWULӇn công nghӋ y hӑc thông qua viӋc áp dөng các hҥt nano rӛng, vӟLÿһc
ÿLӇm cҩXWU~FÿyWtQKӭng dөng cӫa các hҥWQDQRÿѭӧc mӣ rӝng trong mөFÿtFKSKөc
vө ÿӡi sӕQJFRQQJѭӡLÿһc biӋt ӣ OƭQKYӵc dүn truyӅn thuӕc. Vì vұy, nghiên cӭu này
nhҵm tҥo ra mӝt vұt liӋu mӟi là nano kӁm phosphate cҩu trúc rӛng, nhҵm mөFÿtFKOjP
vұt liӋu mang nano tҥo tiӅQÿӅ cho các ӭng dөng vi bao và dүn truyӅn thuӕc, xúc tác,
OѭXJLӳ QăQJOѭӧQJ«JySSKҫn vào sӵ phát triӇn cӫa công nghӋ nano bҳt kӏp vӟi sӵ
phát triӇn chung cӫa thӃ giӟi.
1.1.4. Tính mͣi
Bҳt kӏp vӟi sӵ phát triӇn và nhӳng ӭng dөng quan trӑQJ PDQJ WtQK WѭѫQJ ODL
WURQJOƭQKYӵc nghiên cӭu vӅ hҥt nano rӛng cӫa thӃ giӟLÿk\OjQJKLrQFӭXÿҫu tiên tҥi
ViӋt Nam tәng hӧp vұt liӋu mӟLQj\Ĉһc biӋWÿӕLWѭӧng tәng hӧp hҥt cҫu rӛng nano
kӁm phosphate bҵQJSKѭѫQJSKiSNKX{QWҥo cҩu trúc mӅm thiӃt lұp quy trình tәng hӧp
ÿѫQJLҧn, hiӋu suҩt cao giҧi quyӃWÿѭӧc bài toán tәng hӧp các hҥt cҫu rӛng nano vӟi chi
SKtFDRÿLӅu kiӋn thӵc hiӋQNKyNKăQYjKLӋu suҩt thҩp cӫDFiFSKѭѫQJSKiSWәng hӧp
khác. KӃt hӧp các tính chҩt: khoang rӛng lӟn, diӋn tích bӅ mһWFDRWtQKWѭѫQJWKtFK
sinh hӑFFDR NtFKWKѭӟc nano; Hҥt cҫu rӛng nano kӁm phosphate là mӝt chҩt mang
nano chӃ tҥRÿѫQJLҧn, hiӋu suҩWFDRÿӇ ӭng dөQJWURQJFiFOƭQKYӵc dүn truyӅn thuӕc,
[~FWiFOѭXJLӳ QăQJOѭӧng.
6
1.2.
Vұt liӋu sinh hӑc
1.2.1. Giͣi thi͏u
Vұt liӋu sinh hӑc là mӝt chҩWÿmÿѭӧc sӱDÿәLÿӇ WѭѫQJWiFYӟi các hӋ thӕng sinh
hӑc cho mөFÿtFK\WӃ hoһFÿLӅu trӏ. [16]
Ĉӏnh QJKƭD IUPAC: Vұt liӋXÿѭӧc khai thác tiӃp xúc vӟi các mô sӕng, sinh vұt
hoһc vi sinh vұt. [20]
1.2.2. Ͱng dͭng
Vұt liӋX\VLQKQKѭNӁPSKRWSKDWK\GUR[\DSDWLWWULFDQ[LSKRWSKDWÿmÿѭӧc ӭng
dөng và phát triӇn rҩt nhiӅu trong vҩQÿӅ FKăPVyFVӭc khӓHFNJQJQKѭFҧi thiӋQÿӡi sӕng
cӫDFRQQJѭӡLĈyOjFiFvұt liӋu sinh hӑc có thӇ thay thӃ các bӝ phұQ[ѭѫQJEӏ chҩn
WKѭѫQJWURQJFѫWKӇ con QJѭӡi mà không hӅ có phҧn ӭng phө QjRÿyOjFiFGҥng xi
PăQJ\VLQKGQJÿӇ KjQ[ѭѫQJFiFGҥng khoáng chҩWÿѭӧc sӱ dөng làm thuӕFÿӇ chӳa
các bӋQKWKRiLKRi[ѭѫQJ«/êGRFKӫ yӃu cӫa các loҥi vұt liӋu sinh hӑc ÿѭӧc dùng
làm vұt liӋu thay thӃ là bӣi chúng có khҧ QăQJFKӏu lӵF³PӅm dҿR´YjNKҧ QăQJWѭѫQJ
thích sinh hӑc cao.[21]
Ngày nay, các vұt liӋu gӕPÿѭӧc dùng trong rҩt nhiӅXFiFOƭQKYӵc khác nhau
QKѭ WKD\WKӃ UăQJ[ѭѫQJEmFKq[ѭѫQJK{QJJkQdây chҵng và chӳa các bӋnh vӅ tim
QKѭ WKD\ YDQ WLP« 7URQJ FiF Gҥng muӕi photphat thì tri-canxi photphat, và
hydroxyapatit, kӁm photphat là các hӧp chҩt có hoҥWWtQKYjWѭѫQJWKtFKVLQKKӑc tӕt
[22];XKѭӟng gҫQÿk\WUrQWKӃ giӟi là tәng hӧp các dҥng vұt liӋXFyNtFKWKѭӟc micro
Yjÿһc biӋt là vұt liӋXFyNtFKWKѭӟc nano nhҵPWăQJGLӋn tích bӅ mһt cӫa vұt liӋu tӯ ÿy
WăQg khҧ QăQJSKҧn ӭQJYjWtQKWѭѫQJWKtFKFӫa chúng
Vұt liӋu sinh hӑF FNJQJ ÿѭӧc sӱ dөng hàng ngày trong các ӭng dөng nha
khoa[22], phүu thuұt [23]và phân phӕi thuӕc [15]. Ví dө, mӝt cҩu trúc có chӭa các sҧn
phҭm thuӕc có thӇ ÿѭӧFÿѭDYjRFѫWKӇ, chӏXÿӵQJÿѭӧc viӋc phân phӕi mӝt loҥi thuӕc
trong mӝt thӡi gian dài. Mӝt vұt liӋu sinh hӑFFNJQJFyWKӇ là mӝt autograft, allograft
hoһc xenograft ÿѭӧc sӱ dөQJQKѭPӝt vұt liӋu cҩy ghép [17].
7
1.3.
Các hҥt nano hollow
1.3.1. Giͣi thi͏u
7URQJYzQJQăPTXDF{QJQJKӋ nano luôn là ngành khoa hӑFPNJLQKӑQÿm
YjÿDQJWҥo ra nhiӅu sҧn phҭm có giá trӏ, phөc vө tӕt cho cuӝc sӕng cӫDFRQQJѭӡi. Mӛi
QăPFyKjQJQJjQSKiWPLQKÿѭӧc công nhұn dӵa trên công nghӋ này, nhҩt là trong
nhӳQJQăPJҫQÿk\Vӕ Oѭӧng vұt liӋu mӟLÿѭӧc tәng hӧSWăQJOrQÿiQJNӇ, tҥo tiӅQÿӅ
Yjÿӝng lӵFWK~Fÿҭy cho cuӝc cách mҥng công nghӋ 4.0 diӉn ra mҥnh mӁ trong các
OƭQKYӵFFKtQKQKѭF{QJQJKӋ sinh hӑc, kӻ thuұt sӕ và vұWOê7URQJÿyNӻ thuұt nano
sinh hӑFÿѭӧF[HPOjÿӝQJFѫFKtQKÿӇ phát triӇn công nghӋ y hӑc thông qua viӋc ӭng
dөng các tính chҩWѭXYLӋt cӫa hҥt nano vào viӋc phөc vө ÿӡi sӕQJFRQQJѭӡLÿһc biӋt
OjWURQJOƭQKYӵc dүn truyӅn thuӕc.
Lዔp vው
Khoang rዑng
Hình 1: &ҩXWҥRFӫDKROORZ
Cҩu tҥo cӫa nano hollow có thӇ ÿѭӧc chia thành hai phҫQĈҫu tiên là khoҧng
trӕng bên trong, nhӡ vào khoҧng trӕng này nano hollow có thӇ [HPQKѭPӝt chҩt mang
tuyӋt vӡi ӣ NtFKWKѭӟc vô cùng nhӓ. Và thành phҫn thӭ hai là lӟp vӓ bên ngoài bҵng vô
FѫOjWKjQK phҫQÿӏnh hình nên hình thái cӫa hollow có thӇ bao lҩy các thành phҫQÿѭӧc
mang bên trong nó.[23]
Tӯ cҩu trúc QKѭ vұy, nano hollow có nhӳng tính chҩWÿӝFÿiR
8
-
DiӋn tích bӅ mһt lӟn
-
.tFKWKѭӟc khoang rӛng lӟn và có khҧ QăQJÿLӅu chӍQKÿѭӧF NtFKWKѭӟc khoang
rӛng lӟn cho phép mang thuӕc hoһc các vұt thӇ khách ӣ NtFKWKѭӟc nano
-
Là hóa chҩt tӕt và әQÿӏnh nhiӋt.
-
Khҧ QăQJYұn chuyӇn.
-
7tQKWѭѫQJWKtFKVLQKKӑc cao.
'RÿyQDQRKROORZFyPӝt vai trò quan trӑng không thӇ thay thӃ trong nhiӅu
QJjQKYjOƭQKYӵFQKѭGүn truyӅn thuӕF«
1.3.2. Ͱng dͭng
Các cҩu trúc rӛQJÿmÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tҧi và kiӇm soát các hӋ thӕng giҧi phóng
cho các vұt liӋu cө thӇ, chҷng hҥQQKѭ thuӕc [24], gen[25], peptide[26]và các phân tӱ
sinh hӑc[27] vì khoҧng trӕng cӫa chúng. +ѫQQӳDFK~QJFNJQJFyWKӇ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ
ÿLӅu chӍnh chӍ sӕ khúc xҥWăQJGLӋn tích hoҥWÿӝQJÿӇ xúc tác và hҩp phө, cҧi thiӋn khҧ
QăQJWKD\ÿәi thӇ tích cӫa các hҥt và mӣ rӝng mҧng các dҩu hiӋu hình ҧnh thích hӧSÿӇ
phát hiӋn sӟm ung WKѭ[28].
1.3.3. Các SK˱˯QJ pháp t͝ng hͫp nano hollow
D3K˱˯QJSKiSNKX{QP̳u cͱng (hard ± templating)
&ѫFKӃ cӫDSKѭѫQJSKiSNKX{QPүu cӭng là dӵa trên sӵ khác biӋt tính chҩt giӳa
phҫn lõi và phҫn vӓ, tӯ ÿyVӱ dөng chҩWăQPzQWKtFKKӧSÿӇ loҥi bӓ phҫn lõi bên trong
mà không ҧQKKѭӣQJÿӃn phҫn vӓ bên ngoài. Thӵc tӃ WKuSKѭѫQJSKiSQj\ÿѭӧc cҧi tiӃn
tӯ SKѭѫQJSKiSVRIW± templating nhҵm khҳc phөc hai khuyӃWÿLӇm là khó kiӇm soát
quá trình tҥo hҥt và hҥWFyNtFKWKѭӟc nhӓ. Thay vì sӱ dөng các vұt liӋu mӅPSKѭѫQJ
pháp này sӱ dөng các vұt liӋu cӭQJWKѭӡng là các hҥt rҳQÿӇ tҥo cҩu trúc lõi bên trong
nên nó còn có tên gӑi là hard ± templating. Các vұt liӋu cӭng này chӍ bӏ loҥi bӓ ӣ ÿLӅu
kiӋn thích hӧp nên các nhà khoa hӑc có thӇ kiӇm soҥWÿѭӧc, bҧn chҩt cӫDFK~QJFNJQJlà
các hҥt nano rҳn nên chúng ta hoàn toàn có thӇ ÿLӅu chӍQKNtFKWKѭӟFÿӇ tҥo lõi to hoһc
nhӓ phù hӧp vӟi phân tӱ mà chúng ta cҫn mang. Các vұt liӋu cӭQJWKѭӡQJÿѭӧc sӱ dөng
OjPO}LWURQJSKѭѫQJSKiSPүu cӭn là polymer latex, hҥt carbon rҳn, hҥt silica rҳn. Tuy
- Xem thêm -
.PDF 
75 
1 
52 
