TS Nguyễn Huỳnh Bạch Sơn Long cùng nhóm cộng sự tại Khoa Kỹ thuật Hóa học và Môi trường (Trường đại học Lạc Hồng) đã chế tạo thành công vật liệu Nanocomposite kẽm Oxit/Graphen có khả năng kháng khuẩn gây tiêu chảy Escherichia Coli.
Đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, vật liệu Nanocomposite được kết hợp từ các hạt Nano kẽm oxit (ZnO) gắn trên tấm Graphen (Ge). Vật liệu Nanocomposite có tính kháng khuẩn và đang là hướng nghiên cứu thu hút nhiều nhà khoa học tìm kiếm nhằm chế tạo sản phẩm ứng dụng trên nhiều lĩnh vực. Trong đó, mục đích của nhóm nghiên cứu là chế tạo vật liệu Nanocomposite có khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy E.Coli để ứng dụng vào lĩnh vực phủ bề mặt bao bì thực phẩm, men gạch và bổ sung vào công nghệ sơn.
Trong nghiên cứu này, các ion kim loại Zn2+ được phân tán lên tấm Graphen oxit trong môi trường Etylen glycon. Các ion kim loại Zn2+, ZnOH+ và Zn(OH)2 sẽ chiếm chỗ H trong các nhóm chức -OH hay -COOH khi độ PH trong hệ tăng đến giá trị PH=9~11, đồng thời tăng nhiệt độ trong hệ phản ứng. Trong quá trình thực hiện phản ứng hóa học này, các ion kim loại sau đó được chuyển thành liên kết O-Zn- khi hệ được chiếu xạ vi sóng ở nhiệt độ cao. Cuối cùng, các nhóm chức chứa oxy sẽ bị khử bởi nhiệt chỉ còn lại liên kết ZnO gắn trên tấm Graphen.
Giải pháp đã xây dựng được quy trình tổng hợp vật liệu Nanocomposite ZnO/Ge với các thông số cụ thể. Các vật liệu sau tổng hợp được được phân tích bằng phương pháp phổ biến như phổ nhiễu xạ tia X (XRD), phổ biến đổi hồng ngoại (FTIR), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), diện tích bề mặt riêng Brunauer - Emmett - Teller (BET), quang phổ Raman.
Các kết quả đặc tính của nghiên cứu cho thấy hạt ZnO được tổng hợp đã hình thành liên kết gắn ngẫu nhiên trên bề mặt và các cạnh của tấm GO, Ge và có kích thước trung bình lần lượt là 12 nm; diện tích bề mặt riêng của ZnO/Ge là 50 m2/g. Xét hoạt tính kháng khuẩn của các vật liệu ZnO, Go, Ge, ZnO/Ge, ZnO/GO được thực hiện trên khuẩn E.Coli theo kết quả thử nghiệm cho thấy, ở hai nồng độ thấp lần lượt là 0,1 mg/ml và 0,04 mg/mL thì hoạt tính kháng khuẩn của Nanocomposite ZnO/Ge, ZnO/GO cao hơn hẳn so với ZnO, Go, Ge.
Với kết quả tìm thấy tính kháng khuẩn của các Nanocomposite kẽm oxit/Grephen này của giải pháp nghiên cứu, có thể ứng dụng vào hoạt động sản xuất góp phần tạo ra lợi nhuận kinh tế từ các sản phẩm kháng khuẩn như: khẩu trang, miếng dán có khả năng chữa lành vết thương, băng cá nhân kháng khuẩn… Đồng thời, kết quả nghiên cứu là tiền đề để tiếp tục mở rộng nghiên cứu sản xuất các sản phẩm khác từ vật liệu Nanocomposite ZnO/Ge.
Nguồn: Sở KH&CN Đồng Nai, ngày 7/9/2017.