Nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị làm sạch không khí bằng xúc tác quang

8/20/2019 Nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị làm sạch không khí bằng xúc tác quang

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-che-tao-bo-tien-loc-phu-nano-bac-ung-dung-trong 1/84

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

QUÁCH THỊ NGỌC HÀ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ TIỀN LỌC PHỦ NANO BẠC ỨNG DỤNG TRONGTHIẾT BỊ LÀM SẠCH KHÔNG KHÍ BẰNG XÚC TÁC QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội – Năm 2014



ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

QUÁCH THỊ NGỌC HÀ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ TIỀN LỌC PHỦ NANO BẠC ỨNG DỤNG TRONGTHIẾT BỊ LÀM SẠCH KHÔNG KHÍ BẰNG XÚC TÁC QUANG

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Người hướng dẫn 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà

Người hướng dẫn 2:TS. Lê Thanh Sơn

Hà Nội – Năm 2014



LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận văn này tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình, chu

đáo của nhiều tập thể, cá nhân trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu. Qua đây,

tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc của mình tới:

PGS.TS Nguyễn Thị Hà – Trưởng Bộ môn Công nghệ môi trường – Trường

ĐH Khoa học tự nhiên – ĐH Quốc Gia Hà Nội

TS. Lê Thanh Sơn – Cán bộ Phòng Điện hóa – Viện Công nghệ môi trường –

Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam

Ban giám hiệu, phòng Sau đại học, các phòng ban chức năng – Trường ĐH

Khoa học tự nhiên – ĐH Quốc Gia Hà Nội

Các thầy cô của khoa Môi trường - Trường ĐH Khoa học tự nhiên – ĐH

Quốc Gia Hà Nội

PGS. TS. Nguyễn Hoài Châu – Viện trưởng Viện Công nghệ môi trường –

Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam và các cán bộ công tác tại Phòng Điện hóa.

Ban giám hiệu, các phòng ban chức năng, Bộ môn Y sinh Trường ĐH Sư

phạm Thể dục Thể thao Hà Nội.

Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp.

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tất cả những sự

giúp đỡ quý báu trên.

TÁC GIẢ



LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết

quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ

công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Quách Thị Ngọc Hà



MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 1

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... 4

MỤC LỤC .............................................................................................................. 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... 9

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... 10

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .................................................................................... 3

1.1

Hiện trạng ô nhiễm không khí trong nhà ..................................................... 3

1.2

Các thiết bị làm sạch không khí ................................................................. 8

1.3 Một số nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano trong nước và thế giới ....... 13

1.3.1 Tính năng khử trùng của nano bạc ............................................................ 13

1.3.2 Một số phương pháp điều chế nano bạc và phủ nano bạc lên vật liệu ....... 19

1.3.3 Một số ứng dụng của nano bạc trong nước và thế giới .............................. 22

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 25

2.1 Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 25

2.2 Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu ...................................................... 26

2.3 Phương pháp thực nghiệm ........................................................................... 27

2.3.1 Điều chế dung dịch nano bạc và phủ nano bạc lên màng lọc tinh ............. 27

2.3.2 Đánh giá khả năng kháng khuẩn của các màng lọc tẩm nano bạc .............. 31

2.3.3 Đánh giá khả năng xử lý không khí của bộ tiền lọc ................................... 36

2.3.4 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị LSKK bằng XTQ sử dụng bộ tiềnlọc phủ nano bạc ................................................................................................ 38

2.3.5. Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển vi khuẩn và nấm trên màng lọc tinh phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị LSKK ...................................................... 41



2.4 Phương pháp thống kê, phân tích và xử lý số liệu ........................................ 41

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 42

3.1. Kết quả điều chế dung dịch nano bạc bằng phương pháp hóa học ............... 42

dung dịch nước .................................................................................................. 42

3.2 Kết quả nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc ................................... 43

3.3 Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng lọc tinh phủ nano bạc ... 45

3.3.1. Màng lọc tẩm nano bạc tiếp xúc trực tiếp với dịch vi khuẩn ..................... 45

3.2.2 Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng lọc khi tiếp xúc vớikhông khí ........................................................................................................... 46

3.4 Đánh giá hiệu quả xử lý không khí của bộ tiền lọc ....................................... 50

3.4.1. Khả năng giữ bụi của bộ tiền lọc phủ nano bạc ........................................ 51

3.4.2. Đánh giá khử khuẩn không khí của bộ tiền lọc phủ nano bạc ................... 52

3.5 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị LSKK bằng XTQ sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc ..................................................................................................... 53

3.5.1. Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị trong box thí nghiệm .................. 53

3.5.2. Đánh giá khả năng khử trùng của thiết bị LSKK sử dụng bộ tiền lọc phủnano bạc khi tiến hành chạy trong bệnh viện ...................................................... 55

3.5.3. Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển vi khuẩn và nấm trên màng lọc tinh phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị LSKK ...................................................... 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 64

PHỤ LỤC



DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hinh 1.1 Ion bạc liên kết với bazơ trên nucleotide của ADN ……….………..….17

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo bộ tiền lọc ..........................................................................25

Hình 2.2: Quy trình điều chế nano bạc ………………………….……………...…27

Hình 2.3: Các hạt nano bạc bám trên sợi lọc …………………….………………..29

Hình 2. 4. Thiết bị chạy thử nghiệm ……………………………………………...33

Hình 2.5: Thiết bị lấy mẫu không khí Flora – 100 ………………………………. 33

Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị LSKK sử dụng bộ tiền lọc

phủ nano bạc của Viện CNMT …………………….………………………………..36

Hình 2.7: Các vị trí lấy mẫu trong phòng hổi sức tích cực bệnh viện E ………....37

Hình 3.1 : Sự hình thành và phát triển của các hạt nano bạc ……….………….....48

Hình 3.2: Phổ UV-VIS của mẫu nano bạc ….. ……………………………..……..49

Hình 3.3 Ảnh TEM của mẫu nano bạc ………….…………………………..…….50

Hình 3.4 : Ảnh chụp màng lọc tinh trước và sau khi phủ nano bạc ……………… 51

Hình 3.5 : Ảnh chụp SEM của sợi lọc tinh trước và sau phủ nano bạc ………….. 51

Hình 3.6: Ảnh chụp các màng lọc tiếp xúc với dịch khuẩn E.Coli 108 cfu/ml trên

đĩa thạch ..................................................................................................................52

Hình 3.7: Kết quả thử nghiệm hiệu quả diệt khuẩn của màng lọc tinh (sau 24 giờ)………………………………………………..........................................................53

Hình 3. 8: Kết quả thử nghiệm hiệu quả diệt khuẩn của màng lọc tinh (sau 48 giờ)

…………………………………………………………………………………..… 54



Hình 3. 9: Kết quả thí nghiệm vi sinh đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn, nấm của

màng lọc tinh phủ nano bạc (dung môi nước RO) ………………………………...55

Hình 3. 10: Kết quả thí nghiệm vi sinh đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn, nấm của

màng lọc tinh phủ nano bạc (dung môi nước muối sinh lý) ……………………...56

Hình 3.11: Biểu đồ khả năng ức chế vi khuẩn và nấm của màng lọc tinh phủ nano

bạc………………………………………………..……….…………………….. 60

Hình 3.12 : Biểu đồ tỷ lệ phần trăm hiệu quả xử lý bụi của bộ tiền lọc phủ nano

bạc………………………………………………………………………..……... 63

Hình 3. 1. Ảnh thiết bị LSKK sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc của Viện CNMT đặt

trong phòng điều trị tích cực của bệnh viện E …………………………….55

Hình 3. 2. Sự phân bố mật độ VKHK trong buồng điều trị tích cực của bệnh viện E

Trung ương sử dụng thiết bị LSKK của Viện CNMT……………………………. 56

Hình 3. 3. Sự phân bố mật độ nấm trong buồng điều trị tích cực của bệnh viện E

Trung ương sử dụng thiết bị LSKK của Viện CNMT...........................................57

Hình 3.16: Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng khử khuẩn của màng lọc tinh phủ

nano bạc sau thời gian chạy thử nghiệm trong thiết bị Thanh Phong 250 tại phòng

Hồi sức tích cực Bệnh viện E(dung môi nước RO) …………………………...….59



DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3. 1. Khả năng diệt khuẩn của các màng lọc không khí…………. …….…..44

Bảng 3. 2. Kết quả đếm số lạc khuẩn và hiệu suất xử lý trên các đĩa nuôi

cấy.............................................................................................................................48

Bảng 3. 3. Lượng bụi đo được trước và sau khi qua bộ tiền lọc phủ nano bạc (tại các

vận tốc hút gió khác nhau)........................................................................................49

Bảng 3. 4. Hiệu quả giữ vi khuẩn và nấm của bộ tiền lọc phủ nano bạc ở các vận tốc

dòng khí khác nhau.................................................................................................. 51

Bảng 3. 5. Hiệu quả xử lý bụi của thiết bị LSKK sử dụng màng tiền lọc nano bạc

trong box TN.............................................................................................................52

Bảng 3. 6. Hiệu quả khử khuẩn và nấm của thiết bị LSKK sử dụng màng lọc nano

bạc trong box TN 53

Bảng 3. 7. Kết quả đếm số lạc khuẩn và hiệu suất xử lý trên các đĩa nuôi cấy ….59



DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CNMT Công nghệ môi trường

ESP Electro static precipitation

Bộ lắng tĩnh điện

EPA Enviroment Protection Agency

Cơ quan bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ

HEPA High-efficiency particulate air

Bộ lọc không khí hiệu suất cao

KH&CN Khoa học công nghệ

LSKK Làm sạch không khí

NKBV Nhiễm khuẩn bệnh viện

PP Polypropilen

Nhựa Polypropilen

SEM Scanning Electron Microscope

Kính hiển vi điện tử quét

TEM Transmission Electron Microscopy\

Kính hiển vi điện tử truyền qua

UV-VIS Ultraviolet-visible

Quang phổ UV-VIS



VOCs Volatile organic compounds

Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

VKHK Vi khuẩn hiếu khí

XTQ Xúc tác quang

WHO World health Organization

Tổ chức Y tế Thế giới





2

Bạc đã được biết đến từ xa xưa là một nguyên tố với hoạt tính kháng khuẩn tự

nhiên mạnh nhất. Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ nano, hoạt tính kháng

khuẩn của bạc đã được tăng lên rất nhiều lần, và được ứng dụng rộng rãi trong

nhiều lĩnh vực để sử dụng cho mục đích khử trùng. Để đóng góp vào hướng nghiêncứu này, luận văn đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

“ Nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị làm

sạch không khí bằng xúc tác quang” .

Với mục đích và nội dung sau:

- Mục đích nghiên cứu:

Chế tạo bộ tiền lọc sử dụng bạc kích thước nano để tăng cường hiệu quả làmsạch không khí của thiết bị LSKK bằng XTQ.

- Nội dung nghiên cứu: .

i) Điều chế dung dịch nano bạc bằng phương pháp hóa học dung dịch

nước;

ii) Nghiên cứu phương pháp phủ nano bạc lên các màng lọc bụi để chế tạo

bộ lọc tiền lọc phủ nano bạc.

iii)

Đánh giá hiệu quả diệt khuẩn của màng lọc phủ nano bạc và hiệu quảkhử trùng của thiết bị làm sạch không khí bằng công nghệ xúc tác quang

sau khi lắp bộ tiền phủ nano bạc.



3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Hiện trạng ô nhiễm không khí trong nhà

Trước đây, khi nhắc đến ô nhiễm không khí, chúng ta chỉ nghĩ đến sự ô nhiễm

khói bụi bên ngoài do các giao thông, khai khoáng, xây dựng, các quá trình thiên

nhiên … Tuy nhiên, từ những năm 90 của thế kỷ XX, các nghiên cứu đã quan tâm

đến sự ô nhiệm không khí trong các phòng kín. Không khí trong nhà có khả năng

lưu thông kém giữa các khu vực trong nhà, hạn chế về mặt đối lưu và hạn chế sự

trao đổi không khí giữa trong và ngoài nhà , thời gian lưu của không khí kéo dài,

mật độ người tập trung cao, nhiều đồ đạc, có các hoạt động, sinh hoạt đặc thù nên

dẫn đến sự tích lũy của các chất gây ô nhiễm với thời gian dài và mật độ cao.

Chất lượng không khí ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người. Theo

nghiên cứu của Cục bảo vệ môi trường Mỹ, ngày nay con người dùng khoảng 89-

90% thời gian sống trong nhà, những người càng lớn tuổi càng có xu hướng dành

thời gian ở trong nhà nhiều hơn. Tuy nhiên, môi trường không khí trong nhà hiện

nay đang ngày càng bị ô nhiễm bởi các yếu tố bụi, vi sinh, các chất hữu cơ độc hại.

Nồng độ của một số chất gây ô nhiễm không khí trong nhà cao hơn gấp nhiều lần

nồng độ của nó trong không khí bên ngoài. Thậm chí, nếu chất ô nhiễm trong nhà

có nồng độ thấp hơn không khí bên ngoài nhưng với thời gian con người tiếp xúc

thường xuyên thì các tác động của nó cũng gây những ảnh hưởng sâu sắc đến sức

khỏe con người [33]. Các tác động của ô nhiễm không khí trong nhà lên sức khỏe

con người diễn ra âm thầm, trong thời gian dài, và khó để đánh giá đầy đủ mức độ

nguy hại, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, tính mạng của con người. Sự gia tăng của

các yếu tố ô nhiễm không khí là nguyên nhân quan trọng gây tử vong ở trẻ em dưới

5 tuổi tác các quốc gia đang phát triển [13]. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế

giới (WHO) năm 2012, khoảng 50% số bệnh lý của con người gây ra bởi sự ônhiễm không khí trong nhà, ảnh hưởng của nó cao gấp 2-8 lần so với các bệnh lý có

nguyên nhân do môi trường không khí bên ngoài ô nhiễm. Cũng theo báo cáo này,

các nước kém phát triển và đang phát triển trong khu vực Đông Nam Á và Tây Thái



4

Bình Dương là các nước đang phải chịu những tác động nặng nề nhất của ô nhiễm

không khí trong nhà, theo thống kê có khoảng 3.3 triệu người chết liên quan đến các

vấn đề ô nhiễm không khí trong nhà, trong số đó, 34% tử vong do đột quỵ, 26% do

bệnh thiếu máu cục bộ, 22% do bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, 12% do các bệnh lýhô hấp cấp tính ở trẻ em và 6% do ung thư phổi [39].

* Các thành phần gây ô nhiễm không khí:

Bụi trong nhà có nguồn gốc từ bụi trong không khí bên ngoài, hoặc bắt

nguồn từ khói thuốc, các quá trình sinh hoạt, làm việc, nấu nướng của con người,

hay phát tán ra từ các đồ dùng gia đình và các vật liệu dùng trong xây dựng. Thành

phần bụi trong nhà gồm chủ yếu là các hạt bụi lơ lửng, có kích thước nhỏ PM10, loại

bụi này có thời gian tồn tại lâu trong không khí. Bụi được phân thành nhiều loại

gồm có bụi vô cơ, bụi hữu cơ, bụi kim loại, bụi sợi, bụi có chứa thành phần vi sinh

vật…, mỗi loại bụi kể trên lại có những tác động khác nhau đến sức khỏe con người

[2]. Khảo sát chất lượng không khí tại 30 cao ốc, văn phòng trên địa bàn Hà Nội

cho kết quả về lượng bụi tổng dao động từ 0,086 – 1,175 mg/m3 không khí và trung

bình là 0.333 mg/m3 không khí, trong khi đó bụi hô hấp dao động từ 0.067 mg/m3 -

0.506 mg/m3 không khí, giá trị trung bình khoảng 0.208 mg/m3 không khí. Từ kết

quả trên có thể thấy tỷ lệ bụi mịn hay bụi hô hấp chiếm khoảng 62% (tính theo các

giá trị trung bình).

Bụi ảnh hưởng toàn diện đến sức khỏe con người nhưng tác động nhiều nhất

là đến hệ hô hấp của cơ thể con người đặc biệt là trẻ em, sự ảnh hưởng của bụi lên

sức khỏe phụ thuộc nhiều vào kích thước và tính chất của nó. Các hạt bụi trong nhà

thường có kích thước nhỏ ảnh hưởng lớn hơn đối với sức khỏe con người, do khả

năng thâm nhập sâu vào hệ thống hô hấp và lắng đọng trong phổi, phế quản. Bụi

gây ra các bệnh về đường hô hấp như ho, viêm mũi, viêm xoang, viêm họng, viêm

phế quản, viêm phổi, gây bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, nếu trong thành phần bụi

chứa các phóng xạ thì làm tăng khả năng mắc ung thư phổi. Ngoài các tác động ở

hệ hô hấp, bụi còn gây ra nhiều bệnh viêm nhiễm và dị ứng trên da và mắt, như dị

ứng gây ngứa mắt, viêm biểu mô giác mạc, viêm kết mạc… Thời gian tiếp xúc bụi



5

liên tục, kéo dài có thể gây ra các bệnh về viêm đường hô hấp dưới, viêm đường

tiêu hóa, nặng hơn nữa có thể gây ra viêm màng não, viêm tắc tĩnh mạch xoang

trong và dẫn tới tử vong [18,26].

Khói thuốc là một nguồn ô nhiễm đặc thù, theo nghiên cứu, trong khói thuốccó trên 4000 hợp chất ở dạng khí và hạt, trong đó khoảng 40 hợp chất đã được

chứng mình có khả năng gây ung thư.

Các hợp chất VOCs ( Volatile Organic Compounds) là các hợp chất hữu cơ

dễ bay hơi, cấu tạo từ ít nguyên tử C trong phân tử gồm các hợp chất hydrocacbon

nhẹ, hydrocacbon thơm, halogen hydrocacbon, hydrocacbon oxit nito, ancol, xeton,

các hợp chất điển hình như formandehyd, benzen, clo hữu cơ, các freon, xeton, cồn,

khí từ xăng dầu…. Không khí trong nhà có khoảng trên 100 hợp chất hữu cơ bay

hơi khác nhau gồm các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo. Các

hợp chất VOCs có nguồn gốc tự nhiên thường phát tán ra từ các loại hoa quả, có

thành phần chính là isoprene. Thành phần VOCs có nguồn gốc nhân tạo bắt nguồn

từ các vật dụng trong nhà có sử dụng các dung môi hữu cơ trong quá trình sản xuất

như dung môi hữu cơ như dung môi pha sơn, dung môi trong các chất tẩy rửa, thuốc

diệt côn trùng, mỹ phẩm, nước hoa, nước xả vải, quần áo sau khi giặt khô,… Các

hợp chất VOCs có nguồn gốc nhân tạo là thành phần chủ yếu gây ảnh hưởng xấu tới

sức khỏe con người [15].

Do nhu cầu sử dụng các sản phẩm có khả năng sinh VOCs ngày càng tăng,

thiết kế kiến trúc có xu hướng ngày càng khép kín để tiết kiệm nhiên liệu khiến

lượng VOCs trong không khí trong nhà có nồng độ ngày càng cao hơn, lượng

VOCs trong nhà cao hơn không khí bên ngoài khoảng 10 lần, thậm chí cao gấp

1000 lần tại thời điểm sau khi sơn tường [19]. Các chất VOCs có thể gây các ra

những tác động ngắn hạn và dài hạn đối với sức khỏe con người, nhiều chất có khả

năng gây ung thư như benzen, formandehyd, toluen… Các hợp chất này gây hại cho

gan, thận, não và hệ thần kinh, có khả năng ảnh hưởng tới bộ máy di truyền và sức

khỏe của thai nhi. Các khí VOCs còn là nguyên nhân sinh ra ozon trong không khí,

ozon ở mặt đất là các chất có hại cho con người:



6

VOC + ánh sáng + NOx + O2 => NO + CO2 + H2 + O3

Thành phần chất gây ô nhiễm có nguồn gốc sinh học bao gồm nấm mốc, vi

khuẩn, phấn hoa, lông vật nuôi… Vi khuẩn và nấm mốc phân bố rộng khắp trong

không khí, và bám trên các hạt bụi lơ lửng. Với điều kiện khí hậu nóng ẩm ở nướcta, là điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn và nấm mốc phát triển mạnh. Trong đó, có

những vi sinh vật có lợi, tham gia vào chu trình chuyển hóa vật chất, và có nhóm vi

sinh vật gây hại, lây bệnh cho động thực vật, đặc biệt là lây bệnh cho con người.

Ô nhiễm vi sinh vật ở môi trường không khí trong nhà đang ở mức đáng báo

động. Một nghiên cứu đánh giá thực trạng chất lượng không khí trong nhà tại các

tòa nhà và cao ốc ở Hà Nội cho thấy chỉ tiêu về vi sinh vật trong các không gian này

cao gấp nhiều lần khuyến nghị [2]. Vi sinh vật là nguyên nhân gây các bệnh da liễu,

bệnh về mắt, các bệnh lây truyền về đường hô hấp (lao, viêm phế quản…) và bệnh

đường ruột (tả, lỵ, thương hàn…). Một số nhóm vi sinh vật có khả năng tạo bào tử

có thể tồn tại rất lâu trong không khí làm tăng khả năng gây bệnh đối với con

người, ví dụ thời gian tồn tại trong không khí của các vi khuẩn lao ở dạng bào tử là

từ 3 đến 4 tháng.

Khi nhắc đến hiện trạng nhiễm không khí trong nhà bên cạnh việc quan tâm

đến sự ô nhiễm không khí trong các nhà ở, văn phòng, thì sự ô nhiễm ở các phòng

chuyên môn cũng là vấn đề cần được chú trọng, đặc biệt là sự ô nhiễm vi sinh tại

các khu vực như nhà hàng, khu mua sắm, bệnh viện … nơi con người tập trung

đông, và nhiều nguồn lây nhiễm, tiềm ẩn nhiều tác động nguy hại với sức khỏe con

người. Điển hình nhất là sự ô nhiễm vi sinh tại các phòng trong bệnh viện, nguồn

gốc của các loại vi sinh vật đến từ bệnh nhân, người nhà bệnh nhân, các bác sỹ,

nhân viên y tế, các dụng cụ y tế., quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tiến hành các xét

nghiệm. Thành phần và mật độ các loại VSV trong các phòng bệnh viện cũng phụ

thuộc vào chuyên khoa và chức năng của phòng bệnh, số lượng bệnh nhân và người

nhà bệnh nhân. Qua khảo sát về vi sinh vật trong phòng bệnh ở một số bệnh viện

vấn đề cần chú ý là có xuất hiện của các vi sinh vật gây nhiễm khuẩn bệnh viện và

có khả năng đa kháng thuốc kháng sinh, điển hình là cầu khuẩn Staphylococcus



7

aureus. Đây là loại tụ cầu Gram (+) không sinh nha bào, có khả năng kháng

Methicelin, gây các bệnh như viêm da, viêm niêm mạc, nhiễm khuẩn huyết, viêm

não, viêm phổi. Thành phần của các VSV trong các phòng bệnh viện chủ yếu các vi

khuẩn trong không khí phòng là tụ cầu trên da – Straphylococcus epidermidis vàmột số vi khuẩn khác như Coagulase, Steptoscoccus, E. Coli, Tụ cầu vàng, Trực

khuẩn mủ xanh, Bacilus sp, Klebsiella, trong đó, một số phòng tại các bệnh viện

còn có xuất hiện các vi sinh vật gây nhiễm khuẩn bệnh viện và có khả năng đa

kháng thuốc kháng sinh, điển hình là cầu khuẩn Staphylococcus aureus. Khảo sát tại

13 bệnh viện được khảo sát trong thành Hồ Chí Minh trong năm 2009 cho kết quả

số lượng vi sinh vật trong các phòng mổ và phòng hồi sức cấp cứu của là từ 64,2

đến 1247,8 cfu/m3 và phần lớn tập trung trong khoảng 200 – 500 cfu/m3, trong số

33 phòng mổ và phòng hồi sức được khảo sát có 1 phòng mổ và 1 phòng hồi sức

cấp cứu có sự hiện diện của vi khuẩn Staphylocoscus aureus. Các khảo sát tại các

phòng bệnh viện ở các nước trên thế giới cũng cho thấy có sự ô nhiễm vi sinh vật

(vi khuẩn và nấm), kể cả sự có mặt của các vi khuẩn gây nhiễm khuẩn bệnh viện,

các vi khuẩn đa kháng sinh, kháng penicillin, chúng phân tán với mật độ thay đổi

tùy thuộc các khu vực khác nhau của bệnh viện, nhưng cao nhất là ở các phòng mổ

và khu sản khoa. [20-22,24]. Và nó trở thành một trong những thách thức và mối

quan tâm hàng đầu tại các bệnh viện ở Việt Nam và trên thế giới. Nhiễm khuẩn

bệnh viện (NKBV) là những nhiễm khuẩn mắc phải trong thời gian nằm viện,

nhiễm khuẩn bệnh viện làm tăng tỷ lệ tử vong, kéo dài thời gian điều trị, thời gian

nằm viện, tăng sử dụng kháng sinh, tăng đề kháng kháng sinh và kéo theo tăng chi

phí điều trị. Theo điều tra năm 1998 tại 12 bệnh viện trong toàn quốc, tỷ lệ NKBV

là 11,5% tổng số ca nhiễm khuẩn; năm 2001 tỷ lệ NKBV là 6,8% trong các ca

nhiễm khuẩn được khảo sát tại 11 bệnh viện; năm 2005 tỷ lệ NKBV là 5,7% khi

điều tra tại 19 bệnh viện, và biểu hiện thường gặp nhất là viêm phổi. Tại Việt Nam,

mỗi năm vẫn có gần 700 nghìn bệnh nhân nhiễm trùng vết mổ do NKBV gây ra,

kéo dài thời gian nằm viện trung bình của bệnh nhân từ 9 đến 24,3 ngày, đồng thời

kéo theo tăng chi phí điều trị trung bình từ 2 - 32,3 triệu đồng/bệnh nhân. Tại Mỹ



8

hàng năm ước tính có 2 triệu bệnh nhân bị NKBV, làm 90000 người tử vong, làm

tốn thêm 4,5 tỉ đôla viện phí.

Như vậy, ô nhiễm không khí trong nhà có mức độ đe dọa nghiêm trọng đối

với sức khỏe con người, nếu không có những biện pháp cải thiện điều kiện môi

trường không khí trong nhà, sức khỏe con người ngày càng phải chịu những tác

động nghiêm trọng do các căn bệnh mãn tính, và bệnh nan y, và cả về mặt di

truyền, suy giảm chất lượng đời sống xã hội.

1.2 Các thiết bị làm sạch không khí

Để cải thiện và kiểm soát chất lượng không khí, từ lâu các công nghệ làm sạch

không khí đã được quan tâm nghiên cứu, các công nghệ LSKK hiện nay bao gồm:

các công nghệ truyền thống gồm các thiết bị LSKK dựa trên nguyên lý lọc, tiếp đến

là sự phát triển của các thiết bị LSKK bằng ion hóa và LSKK bằng nguyên lý đốt

cháy và công nghệ tiên tiến hiện nay là công nghệ LSKK ứng dụng nguyên lý xúc

tác quang.

*) Thiết bị làm sạch không khí ứng dụng công nghệ dựa trên nguyên lý lọc:

Các thiết bị LSKK dựa trên nguyên lý lọc tách thành phần bụi ra khỏi pha khí, sử

dụng các màng lọc để loại bỏ bụi và một phần vi sinh vật bám trên bụi. Các sợi lọc

bắt bụi dựa trên các nguyên tắc cơ học: các hạt bụi có kích thước lớn hơn khe giữa

các sợi nên bị kẹt lại; hạt bụi có kích lớn có quán tính lớn, khi bay vào các khe lọc

va đập lên các sợi lọc và bị giữ lại; hạt bụi nhỏ và nhẹ khi bay tới bề mặt sợi lọc

theo không khí lăn theo sợi lọc và bụi bám lại trên bề mặt sợi lọc, các hạt bụi nhỏ

hơn 1µm bay lơ lửng trong không khí nếu tiếp xúc với sợi lọc bị giữ lại. Các sợi lọc

được xử lý bề mặt để làm tăng hiệu quả bám dính. Hiệu suất lọc của bộ lọc phụ

thuộc vào vận tốc dòng khí, kích cỡ hạt bụi, đường kính sợi lọc và mật độ sợi lọc

[9].

*) Thiết bị làm sạch không khí ứng dụng công nghệ ion hóa : Các thiết bị

LSKK bằng ion hóa dựa trên các phản ứng hóa học, sử dụng điện áp cao sinh ra các

electron và gắn điện tích âm lên các hạt bui, bụi lơ lửng, khói thuốc và một số



9

VOCs sau đó các hạt bụi và hóa chất bị hút vào các bộ phận mang điện tích dương

trong thiết bị bằng lực tĩnh điện. Hiệu suất của thiết bị phụ thuộc vào khả năng ion

hóa bụi thiết bị, và khả năng hút điện tích âm của các bộ phận mang điện dương.

Tuy nhiên, thiết bị có khả năng ion hóa oxi không khí tạo ra ozon là chất độc vớisức khỏe con người và gây mùi khó chịu [9].

*) Thiết bị làm sạch không khí ứng dụng công nghệ đốt cháy: Thiết bị LSKK

bằng nguyên lý đốt cháy sử dụng nhiệt độ cao, từ vài trăm đến 10000C hoặc sử

dụng plasma để đốt cháy, phá hủy các phân tử, vi sinh vật và các chất độc hại trong

không khí. Do nhiệt độ đốt cung cấp cho quá trình đốt cháy là rất cao so với nhiệt

độ cháy của hầu hết các chất hữu cơ nên thiết bị có khả năng loại bỏ tối đa các phân

tử hữu cơ độc hại, mùi khó chịu, khói thuốc và các vi sinh vật có trong môi trường.Tuy nhiên, thiết bị cũng có nhiều nhược điểm, đó là thời gian xử lý lâu, chỉ có hiệu

quả xử lý cao trong các không gian hẹp, một số chất vô cơ độc hại có trong thành

phần bụi không được xử lý, và máy có thể sinh ra ozon gây hại cho sức khỏe [9].

Thiết bị đã được đưa ra thị trường hiện nay có thể kể đến như có Airfree, Biozone

Europe Air in space, Daikin....

*) Thiết bị làm sạch không khí bằng công nghệ xúc tác quang

Các thiết bị LSKK theo công nghệ truyền thống còn xuất hiện khá nhiều

nhược điểm, sự xuất hiện của công nghệ LSKK bằng XTQ trong thời gian gần đây

cũng đã góp phần cải thiện được một số nhược điểm của các thiết bị truyền thống,

về hiệu quả xử lý các chất VOCs và vi sinh vật. Công nghệ LSKK bằng xúc tác

quang đã được đưa vào ứng dụng trong LSKK và đồng thời cũng đang được tiếp tục

nghiên cứu để hoàn thiện công nghệ.

Từ phát hiện của Fujishima về hiệu ứng phân hủy quang hóa nước trên điện

cực TiO2 và quá trình XTQH bắt đầu được quan tâm nghiên cứu rộng rãi, trong đó

đặc biệt là vấn đề xử lý nước và không khí bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ và

vô cơ có khả năng phân hủy bằng phản ứng quang hóa.



10

Nguyên lý của quá trình xúc tác quang là sử dụng các chất có khả năng làm

tăng tốc độ các phản ứng quang hóa, nhằm oxi hóa các chất. Khi được chiếu ánh

sáng với cường độ thích hợp chất XTQH đẩy nhanh tốc độ phản ứng quang hoá

bằng cách tương tác với chất nền ở trạng thái ổn định hay ở trạng thái bị kích thíchhoặc với các sản phẩm của phản ứng quang hoá tuỳ thuộc vào cơ chế của phản ứng.

Chất XTQH khi được chiếu bằng ánh sáng thích hợp có thể tạo ra một loạt quy trình

giống như phản ứng oxy hoá – khử và các phân tử ở dạng chuyển tiếp có khả năng

oxy hoá – khử mạnh. Hiện nay, vật liệu xúc tác quang đang được nghiên cứu và ứng

dụng trong việc xử lý chất ô nhiễm là TiO2.

Công nghệ LSKK bằng XTQ là công nghệ xuất phát sau nhưng đã có những

bước phát triển mạnh mẽ. Nguyên tắc làm việc chung của các thiết bị là sử dụngmột máy hút để hút không khí đi vào thiết bị và qua các lớp lọc thô, lọc HEPA để

loại bỏ các hạt bụi có kích thước trên 3 micromet, sau đó không khí tiếp tục đi qua

bộ lọc XTQ để loại bỏ hóa chất độc hại và vi khuẩn, trước khi ra khỏi thiết bị không

khí đi qua lớp lọc bằng than hoạt tính để loại bỏ mùi. Như vậy, thiết bị LSKK bằng

XTQ là sự tích hợp của nhiều công nghệ LSKK kết hợp với bộ phận lọc XTQ để

loại bỏ triệt để VOC và vi khuẩn trong không khí. Trên thị trường hiện nay đã có

nhiều dòng thiết bị LSKK sử dụng công nghệ XTQ được sản xuất tại các nước như

Mỹ, Nga, Hàn Quốc, Trung Quốc, Malaysia.... Một số thiết bị LSKK có thể kể đến

như: Thiết bị LSKK CLEANCARE của hãng Enputech, Mỹ có năng suất xử lý 320

- 420 m3/h, công suất tiêu thụ 80W, sử dụng đèn UV 15W có khả năng loại bỏ bụi

và tỷ lệ diệt khuẩn lên tới 95% và xử lý formaldehyde 98% thích hợp với diện tích

phòng từ 83m2 trở xuống. Thiết bị LSKK của hãng SEIWAKOGYO Nhật Bản có

năng suất xử lý tối đa 540 m3/h, công suất tiêu thụ 510 W, diện tích phòng thích

hợp 25 - 100m2; Thiết bị LSKK của hãng Happy Life Hàn Quốc có năng suất

LSKK là 180 m3/h, công suất tiêu thụ là 48W, khả năng diệt khuẩn là 98%, khả

năng xử lý VOC là ~0,037 mg/h, khả năng xử lý các khí độc là trên 84% [9].



11

Trước năm 2013, trên thị trường Việt Nam chủ yếu là các thiết bị LSKK ứng

dụng nguyên lý lọc sử dụng các bộ lọc thô và lọc HEPA để loại bỏ các bụi trong

không khí, các thiết bị LSKK bằng XTQ trên thị trường đều phải nhập khẩu và có

giá thành cao. Về nghiên cứu chế tạo thiết bị LSKK bằng XTQ trong nước, ViệnCông nghệ Môi trường - Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam đã ký biên bản thỏa

thuận hợp tác với Viện Các vấn đề Vật lý trong Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học

Nga thực hiện " Nghiên cứu phát triển và ứng dụng hệ thống xử lý ô nhiễm không

khí TIOKRAFT trên cơ sở vật liệu XTQ", dựa trên thiết kế các thiết bị của Nga, dự

án đã tiến hành chế tạo, lắp đặt một số thiết bị LSKK bằng XTQ như Thanh Phong

40 (theo mẫu thiết bị VL-40 của Nga), Thanh Phong 100 và Hoa Sen 25, Thanh

Phong 250… Thiết bị có cấu tạo gồm nhiều tầng lọc với các chức năng lọc khác

nhau, bao gồm bộ lọc thô, lọc tinh hoặc lọc HEPA, lọc tĩnh điện, lọc XTQ, lớp lọc

than hoạt tính.

Bộ lọc sơ cấp hay bộ tiền lọc gồm lọc thô và lọc tinh, không khí đi qua bộ

tiền lọc có thể loại bỏ được hầu hết các hạt bụi có kích thước >0,3 µm. Nguyên lý

hoạt động của lớp lọc thô và lọc tinh cũng tương tự như nguyên lý lọc cơ học trong

thiết bị LSKK bằng nguyên lý lọc. Bộ lọc thô được chế tạo từ vật liệu vải không dệt

thành phần bông PE dày 1-3mm, đường kính sợi nhỏ hơn 20µm, khoảng cách giữacác sợi từ 200-400 µm, các sợi lọc được xử lý để tăng bám dính. Nguyên tắc bắt bụi

chủ yếu của bộ lọc thô là dựa trên quán tính của các hạt, khi dòng khí đi quanh sợi

lọc, các hạt do có quán tính nên không chuyển hướng được chạm vào bề mặt sợi

lọc và bị giữ lại. Bộ lọc thô có tác dụng loại bỏ bụi có kích thước trên 3 micromet.

Bộ lọc tinh là màng PP, có khả năng loại bỏ bụi đến kích thước 0,3 micromet. Các

hạt bụi có kích thước nhỏ bay theo dòng không khí uốn cong tại các sợi lọc, lăn trên

bề mặt sợi lọc và bị giữ lại, hoặc các hạt bụi chuyển động Brown như phân tử, va

đập vào sợi lọc và bị giữ lại. Lực bám giữ của bụi lên bề mặt sợi lọc là lực Van der

Van. Khả năng loại bỏ bụi của bộ lọc phụ thuộc vào hiệu suất thiết kế của bộ lọc và

tốc độ gió đi qua bộ lọc [9]. Như vậy, với khả năng lọc bụi của bộ tiền lọc, lượng



12

bụi đã được giữ lại đáng kể, với các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn được xử lý trong

hệ thống lắng tĩnh điện phía sau.

Bộ lắng tĩnh điện (ESP – electro static precipitation), không khí đi qua các

ống có điện trường lớn và bị ion hóa, bị hút về phía cực lắng có điện tích dương. Hệ

lọc bụi tĩnh điện gồm các điện cực ống trụ rỗng D=75mm, và có biến áp để tăng

hiệu điện thế ion hóa các hạt. Bộ lọc có khả năng lọc các phần tử bụi nhỏ còn lại.

Nguyên lý lắng bụi tĩnh điện là khi dòng không khí đi qua điện trường (được tạo ra

trong ống trụ bởi một dòng điện một chiều có hiệu điện thế cao) xảy ra quá trình

điện li của các hạt bụi tạo thành ion âm và ion dương, khi các hạt bụi nhiễm điện bị

hút về các điện cực trái dấu và bám trên bề mặt điện cực. Hệ thống lọc bụi tĩnh điện

có thể loại bỏ được những hạt bụi có kích thước rất nhỏ từ 0,1µm trở lên, hiệu suấtloại bỏ bụi có thể đạt 99%, do đó đảm bảo dòng không khí đi vào bộ lọc XTQ là

không khí sạch, giảm thiểu tối đa sự bám bụi trên bề mặt các ống XTQ, làm tăng

tuổi thọ của bộ lọc XTQ [9].

Bộ phận lọc xúc tác quang có cấu tạo gồn các phần tử XTQ là các ống thạch

anh xốp, đường kính 80mm phủ XTQ TiO2, bên trong có đèn tử ngoại cung cấp tia

tử ngoại hoạt hóa TiO2 xúc tác phân hủy chất độc và vi khuẩn,nấm thành CO2 và

H2O. Đây là bộ phận quan trọng nhất trong thiết bị LSKK bằng XTQ, hiệu quả

hoạt động của nó quyết định hiệu quả xử lý hóa chất và VSV của thiết bị. Phần tử

XTQ trong thiết bị TIOKRAFT được sản xuất có dạng ống trụ xốp đường kính

ngoài 80mm, dày 5 - 10mm, dài >200 mm, hở hai đầu, chế tạo từ các hạt thạnh anh

có đường kính 0.6 đến 0.8mm bằng phương pháp thiêu kết [9].

Bộ lọc hạt mang điện: làm bằng vải PP không dệt kết hợp lưới kim loại tiếp

đất có tác dụng giữ lại các hạt mang điện và truyền điện tích xuống đất. Sau khi qua

bộ lọc tĩnh điện, không khí tiếp tục xử lý bằng bộ lọc than hoạt tính để giữ lại các

siêu oxit và mùi [9].



13

Để đảm lưu lượng không khí đi qua thiết bị, và chênh áp của không khí khi

đi qua các bộ lọc, và đặc biệt là lọc tinh, thiết bị sử dụng một quạt gió áp suất cao

[9].

Quy trình LSKK trong thiết bị: không khí đi qua các bộ lọc thô, lọc tinh và

lọc tĩnh điện để loại bỏ tối đa bụi, tiếp đến không khí đi qua ống XTQ, chất độc hại

và vi khuẩn bị oxi hóa, sau đó không khí đi qua bộ lọc hạt mang điện và than hoạt

tính để trung hòa hạt mang điện, khử mùi và giữ lại các siêu oxit [9].

*) Nhược điểm cần khắc phục của thiết bị làm sạch không khí

Do các thiết bị làm sạch không khí hầu hết sử dụng các màng lọc để lọc bụi,

trong khi đó, bụi chính là môi trường sống cho vi sinh vật. Do đó, màng giữ bụi

nhưng đồng thời cũng giữ lại các vi sinh vật bám trên đó. Thời gian sử dụng của

thiết bị làm sạch không khí có thể kéo dài nhiều năm, trong khi đó, việc vệ sinh

thiết bị chỉ tiến hành định kỳ vài tháng một lần. Sau thời gian hoạt động kéo dài,

màng lọc của các thiết bị trở thành nơi vi sinh vật (vi khuẩn, nấm…) sinh sôi, đặc

biệt với điều kiện khí hậu ở nước ta rất thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn

và nấm, khi lượng vi sinh vật tích tụ với mật độ lớn, nó trở thành nguồn ô nhiễm vi

sinh thứ cấp và có khả năng phát tán ngược trở lại môi trường với nồng độ lớn.

1.3 Một số nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano trong nước và thế giới

1.3.1 Tính năng khử trùng của nano bạc

Bạc là một kim loại quý cổ xưa được con người biết đến như một nguyên tố

với hoạt tính kháng khuẩn tự nhiên mạnh nhất. Trong hệ thống tuần hoàn bạc có số

hiệu nguyên tử 47 phân nhóm phụ IIB, là nguyên tố chuyển tiếp nhóm d có cấu hình

e lớp ngoài cùng là 4d105s1. Bạc có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, thậm chí cả

bạc có khả năng tiêu diệt một số loại virus trong đó có virus HIV, bạc ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, nấm và khử mùi hôi.

Thời cổ đại người ta đã biết sử dụng bạc trong việc khử trùng nước. Theo

các tư liệu lịch sử, từ cách đây 2500 năm, người ta đã tiến hành khử độc cho nước



14

uống bằng cách nhúng vào đó một thỏi bạc nung đỏ. Thời Alexander Đại đế, bạc

được sử dụng để chế tác các dụng cụ đựng đồ ăn, thức uống như bát đĩa, ly chén với

mục đích bảo quản thức ăn, chống độc. Vào những năm 20 của thế kỷ XX, người ta

sử dụng một đồng bạc cho vào bình để sữa tươi có thể bảo quản được trong mộtngày [32].

Thời La Mã cổ đại, bạc nitrat được sử dụng để điều trị các vết thương, vết

bỏng.. Các nhà giả kim thuât từng gọi tác dụng của bạc là một chất làm lành. Vào

khoảng cuối thế kỷ 18, bạc được ứng dụng trong y học với vai trò là một hóa chất

sát khuẩn tốt nhất và một loại kháng sinh mà vi sinh vật không có khả năng tạo

kháng thể, do đó không xuất hiện tượng kháng thuốc của vi sinh vật [32].

Vào đầu thế kỷ 19 cho đến tận ngày nay, bạc được sử dụng rộng rãi trong y

học dưới dạng dịch dung keo và chế phẩm keo bạc kim loại dưới tên gọi Collargol

và keo bạc oxit dưới tên gọi Protargol. Năm 1920, dung dịch muối bạc được FDA

(Food and Drug Admintrasio n) của Hoa Kỳ chấp thuận để sử dụng với vai trò một

chất kháng khuẩn.

Một số nghiên cứu đã chứng minh khả năng vô hiệu hóa của bạc với các

virus và vi khuẩn nguy hiểm như virus gây bệnh đậu mùa, virus cúm A, virus HIVvà cho hiệu quả điều trị tốt đối với các bệnh virut Marburg, virut bệnh đường ruột

(enterit) và virut bệnh chó dại. Trong đại chiến thế giới II (năm 1942) bác sỹ người

Anh R. Benton đã thành công trong việc ngăn chăn hoàn toàn bệnh dịch tả và

thương hàn hoành hành trong một đơn vị lính đang xây đường Miến Điện – Assam

bằng cách cho họ uống nước chứa keo bạc (10g/lít) thu được bằng phương pháp

điện phân nước uống sử dụng điện cực từ bạc kim loại.

Bạc là một kim loại quý, nên giá thành của nó khá cao, mặt khác, tác độngkhử khuẩn của bạc được chứng minh xảy ra chủ yếu khi bạc tồn tại ở dạng ion, kích

thước hạt lớn hạn chế khả năng ion hóa của bạc, giảm diện tích tiếp xúc của bạc với

vi sinh vật . Trước những thành tựu của công nghệ nano, các nhà khoa học nghiên



15

cứu và chế tạo thành công nano bạc khắc phục được điểm hạn chế, giảm tối đa

lượng bạc sử dụng nhưng lại giúp tăng hiệu quả khử khuẩn của bạc. Từ đó, khả

năng ứng dụng bạc trong khử khuẩn được áp dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khoa

học - sản xuất như y học, nông nghiệp, công nghiệp v.v… Ngoài ra, nano bạc sảnxuất được sử dụng cho các mục đích như sát khuẩn làm chất xúc tác cho phản ứng

hóa học và sử dụng trong vi mạch điện tử...

Với kích thước hạt nano trong khoảng từ 1 nm đến 100nm nên có diện tích

bề mạt riêng tăng gấp nhiều lần, 1 gam nano bạc có diện tích phủ lên hàng trăm mét

vuông diện tích kháng khuẩn, và làm tăng khả năng kháng khuẩn của bạc lên vài

chục nghìn lần, trong khi đó làm giảm tỷ trọng về giá của bạc trên các vật liệu phủ

xuống mức không đáng kể. Ở dạng hạt nano, năng lượng bề mặt của bạc rất lớn, nó

dễ dàng kết hợp với nước trong trong dung dịch hoặc các phân tử nước trong không

khí, trở thành “kho chứa” để giải phóng từ từ các ion bạc, khiến các ion Ag+ trở nên

linh động và tạo ra khả năng khử khuẩn. Nồng độ bạc sử dụng cho việc kháng

khuẩn và sát trùng rất thấp, chỉ với dung dịch nano bạc có nồng độ 5ppm đạt hiệu

quả khử khuẩn Esherichia Coli 99,9% và vi khuẩn staphylococcus aureus 99%

[31].

Khả năng diệt khuẩn của ion bạc không dựa trên đặc tính gây nhiễm của vikhuẩn như là đối với các chất kháng sinh, mà dựa trên cơ chế tác dụng lên cấu trúc

tế bào. Bất cứ tế bào nào không có màng bền hóa học bảo vệ ( vi khuẩn và virut

thuộc cấu trúc loại này) đều chịu tác động của bạc. Các tế bào động vật máu nóng

có cấu trúc màng hoàn toàn khác, không chứa các lớp peptidoglycan, nên bạc không

tác động được. Nhờ sự khác biệt đó nano bạc có thể tác động lên 650 loài vi khuẩn,

trong khi phổ tác động của bất kỳ chất kháng sinh nào cũng chỉ từ 5 – 10 loài.

Cơ chế tác dụng của các ion bạc lên vi sinh vật vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏvà đang tiếp tục được nghiên cứu. Hầu hết các nhà nghiên cứu có quan điểm thống

nhất về cơ chế khử khuẩn của nano bạc theo ba hướng tác động sau: (1) ion bạc phá

hủy chức năng hô hấp của vi sinh vật, hoặc (2) phá hủy chức năng của thành tế bào,

hoặc (3) liên kết với DNA của tế bào vi sinh vật và phá hủy chức năng của chúng.



16

Cơ chế tác động lên enzym hô hấp của vi sinh vật được đề xuất là do khả

năng kết hợp của ion bạc với nguyên tố lưu huỳnh trong nhóm sunfuahidryl (-SH)

của axit amin trong phân tử enzym chuyển hóa oxi trên màng tế bào, làm mất hoạt

tính enzym, dẫn đến oxy không còn khả năng được vận chuyển qua màng để vàotrong tế bào tham gia vào quá trình hô hấp. Cơ chế này được mô tả bởi các nhà khoa

học làm việc trong hãng ANSON của Trung Quốc [9,10].

Bên cạnh đó, nghiên cứu tác động ức chế của bạc trên nấm Candila, các nhà

khoa học đã chứng minh được khả năng ức chế enzym phosphomannose isomerase,

bằng cách liên kết với nhóm –SH trên cysterin, enzym này giữ vai trò quan trọng

trong quá trình tổng hợp thành tế bào của nấm.

Các nhà khoa học thuộc hãng Inovation Hàn Quốc cho rằng bạc tác dụng lênmàng bảo vệ của tế bào vi khuẩn. Màng này là một cấu trúc gồm các glycoprotein

được liên kết với nhau bằng cầu nối axit amin để tạo độ cứng cho màng. Các ion

bạc tương tác với các nhóm peptidoglican và ức chế khả năng vận chuyển oxy của

chúng vào bên trong tế bào, dẫn đến vi khuẩn bị tê liệt . Nếu các ion bạc được lấy ra

khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoạt động của vi khuẩn có thể lại được phục hồi.

Đối với các tế bào động vật cấp cao có lớp màng bảo vệ hoàn toàn khác so với tế

bào vi sinh vật. Chúng có hai lớp lipoprotein giàu liên kết đôi có khả năng cho điện

tử do đó không cho phép các ion bạc xâm nhập, vì vậy chúng không bị tổn thương

khi tiếp xúc với các ion này.



17

Một luận điểm khác về khả năng tác động của ion bạc cho rằng các

ion bạc có khả năng liên kết với các bazơ trong các nucleotit của phân tử ADN, và

trung hòa điện tích của gốc phosphate, do đó ngăn cản quá trình sao mã của phân tử

ADN. (xem hình 1.2)

Hình 1.2: Ion bạc liên kết với bazơ trên nucleotide của ADN

Bên cạnh các cơ chế được nhiều nhà khoa học đồng tình, cũng có những cơ

chế khác được đưa ra để giải thích cho khả năng khử trùng của ion bạc như:

Sự tác động của ion bạc không trực tiếp lên DNA của tế bào, mà làm rối loạn

các quá trình ôxy hóa cũng như phosphoryl hóa trong tế bào vi khuẩn một cách gián

tiếp bằng việc làm tăng số lượng các gốc tự do dẫn đến làm giảm nồng độ các hợp

chất oxy hoạt tính trong tế bào. Cũng có quan niệm rằng một trong những nguyên

nhân của tác dụng kháng khuẩn phổ rộng là sự ức chế quá trình vận chuyển qua

màng của các ion Na+ và Ca2+ bởi ion bạc. Ion bạc còn thể hiện rõ khả năng diệt

nhiều chủng vi rut và nấm.

Các ion bạc còn có khả năng ức chế quá trình phát triển của vi khuẩn bằng

cách sản sinh ra ôxy nguyên tử siêu hoạt tính trên bề mặt của hạt bạc:

2Ag+ + O-2 2Ag0 + O0

Khả năng diệt khuẩn của ion bạc dựa trên cơ chế tác dụng lên cấu trúc tế bào

mà không phụ thuộc đặc tính gây nhiễm của vi khuẩn như đối với cơ chế tác động



18

của các chất kháng sinh. Bất cứ tế bào nào không có màng bền hóa học bảo vệ ( vi

khuẩn và virut thuộc cấu trúc loại này) đều chịu tác động của bạc. Các tế bào động

vật máu nóng do có cấu trúc màng hoàn chỉnh, không chứa các lớp peptidoglycan,

nên không chịu tác động của ion bạc. Nhờ sự khác biệt về cơ chế tác động của bạcso với các kháng sinh mà bạc có thể tác động lên 650 loài vi khuẩn, nấm trong khi

phổ tác động của bất kỳ chất kháng sinh nào cũng chỉ từ 5 – 10 loài.

Hay tác dụng kháng khuẩn phổ rộng của ion bạc là sự ức chế quá trình vận

chuyển qua màng của các ion Na+ và Ca2+ bởi ion bạc.

Cơ chế ức chế của các hạt nano bạc với sinh trưởng của vi sinh vật chưa

được làm sáng rõ, tuy nhiên, đã có các giả thiết được đưa ra để giải thích khả năng

này của bạc. Theo đó, sự ức chế sinh trưởng có được là nhờ sự tồn tại của các hạt

điện tử tự do trên bề mặt vật liệu, các điện tử này có khả năng tấn công các phân tử

lipid trên màng, dẫn tới phá hủy chức năng của màng. Một nghiên cứu đã được tiến

hành để xác định tác dụng của các hạt nano bạc đối với vi khuẩn E.Coli: Do tế bào

của E.Coli có nhiều các nhóm carboxylic nên tổng điện tích của tế bào vi khuẩn ở

giá trị pH sinh học là âm, sự phân ly của điện tích tạo ra bề mặt tích điện âm của tế

bào, và hình thành liên kết tĩnh điện giữa các hạt nano bạc với tế bào vi khuẩn, khả

năng gắn chặt tế bào và các hạt bạc phụ tuộc diện tích bề mặt có hiệu lực tác dụng.

Điều này giải thích tại sao nano bạc do có diện tích bề mặt hiệu dụng lớn hơn có

hiệu quả phản ứng cao hơn, làm tăng hiệu quả kháng khuẩn so với các hạt bạc có

kích thước lớn hơn. Mặt khác, các tế bào gram (+) có lớp peptidolycan dày hơn so

với ở các tế bào vi khuẩn gram (-) do đó hạn chế sự xâm nhập của các hạt nano bạc,

và độ nhạy cảm của các vi khuẩn gam (+) cũng ít hơn so với gram (-). Các nghiên

cứu trên E.coli chỉ ra rằng, khi vi khuẩn được xử lý với bạc có sự thay đổi cấu trúc

hình thái học trên màng tế bào và gây ra tăng tính thấm qua màng, ảnh hưởng đếnsự vận chuyển các chất qua màng, tế bào mất khả năng tự điều chỉnh sự vận chuyển

chất qua màng, khiến tế bào bị chết. Đối với các hạt nano bạc đã xâm nhập vào bên

trong tế bào, một số nhà khoa học đề xuất khả năng tiêu diệt tế bào là do sự kết hợp



19

của bạc với các hợp chất chứa phosphor và lưu huỳnh như đối với các phân tử ADN

hoặc các acid amin. Điều này có thể cản trở khả năng tự nhân lên của ADN hoặc

làm bất hoạt các protein chức năng [5,9,10,25].

1.3.2 Một số phương pháp điều chế nano bạc và phủ nano bạc lên vật

liệu

1.3.2.1 Một số phương pháp điều chế nano bạc

Các phương pháp để điều chế nano bạc được chia làm hai nhóm gồm: Các

phương pháp chế tạo và các phương pháp tổng hợp.

Với các phương pháp chế tạo được phân thành hai nhóm phương pháp gồm

các phương pháp từ trên xuống và các phương pháp từ dưới lên. Phương pháp từ

trên xuống là phương pháp sử dụng kỹ thuật nghiền và biến dạng để đưa kích thướchạt vật liệu Ag từ tổ chức hạt thô thành hạt có kích thước nano. Phương pháp từ trên

xuống có thể ứng dụng điều chế các hạt nano bạc ở dạng nano không chiều, các dây

nano một chiều hoặc hai chiều. Phương pháp từ dưới lên là các phương pháp tạo

thành các hạt nano bạc từ các nguyên tử bằng cách chuyển pha của bạc từ pha khí

sang pha rắn [3,5,7,14].

Đối với các phương pháp tổng hợp thực hiện dựa trên nguyên tắc chung là sự

khử các ion Ag+

thành bạc kim loại bằng các tác nhân oxi hóa trong quá trình phảnứng có sử dụng các chất chống đông tụ để hạn chế sự kết khối của các nguyên tử

bạc được tạo thành, duy trì hạt kích nano. Một số phương pháp tổng hợp được sử

dụng để điều chế nano bạc:

* Phương pháp ăn mòn lazer:

Sử dụng màng bạc đặt trong dung dịch có lớp hoạt chất bề mặt, chiếu tia laze

dạng xung bước sóng 532nm, độ xung là 10nm, tần số 10Hz, năng lượng mỗi xung

là 90mJ, đường kính vòng kim loại bị tác dụng là 3mm. Các hạt nano bạc tạo thành

có kích thước khoảng 10nm, được bao phủ bởi các chất hoạt động bề mặt.

* Phương pháp sử dụng vi sóng



20

Muối bạc AgNO3 được trộn với dung dịch polyvinylpyrolidone (PVP)

/enthylenlycol và gia nhiệt bằng lò vi sóng. Tác nhân khử là các tia vi sóng, kích

thước hạt thu được….. PVP đóng vai trò bảo vệ cho các hạt nano bạc.

* Phương pháp khử hóa bức xạ:

Sử dụng nguồn bức xạ để khử ion bạc trong dung dịch thành nguyên tử bạc

và phát triển thành hạt bạc. Nguồn bức xạ thường được sử dụng là bức xạ gamma

phát ra từ đồng vị Co60 và Cs137, sử dụng máy phát trùm tia điện tử gia tốc

* Phương pháp mixen đảo:

Phương pháp sử dụng để điều chế các hạt nano bạc có kích thước nhỏ từ 4nm đến 7

nm và phân bố chụm. Tác nhân khử được sử dụng là các điện tử hydrat hóa, được

tạo ra từ phương pháp hóa phóng xạ hoặc phương pháp hóa sinh. Thời gian sống

của dung dịch keo nano bạc được chế tạo bằng phương pháp mixen đảo do các nhà

khoa học Nga thực hiện cho thấy khả năng sống của dung dịch keo bạc ở nồng độ

5mmol/l là ít nhất 6 tháng.

* Phương pháp hóa học dung dịch nước

Điều chế dung dịch nano bạc bằng phương pháp hóa học dung dịch nước là phương pháp dễ tiến hành và thiết bị đơn giản hơn so với phương pháp mixen đảo nên

thường được áp dụng rộng rãi trong điều chế dung dịch nano bạc. Kích thước hạt

nano bạc được tạo thành nằm trong khoảng từ 1 – 100nm. Phản ứng hình thành

nano bạc diễn ra trong một dung dịch đồng nhất của ion Ag+ và chất chống đông tụ,

các tác nhân khử được thêm vào bằng phương thức nhỏ giọt, có thể kết hợp thêm

các tác nhân vật lý để các hạt nano bạc sinh ra với hiệu suất và tốc độ cao [10].

Trong đề tài này, dung dịch nano bạc sử dụng để phủ lên các màng lọc được

điều chế bằng phương pháp hóa học dung dịch nước do không đòi hỏi yêu cầu cao

về độ đồng đều kích thước hạt, phương pháp điều chế đơn giản hơn nhiều so với

phương pháp mixen đảo.



21

1.3.2.2 Một số phương pháp phủ nano bạc lên vật liệu

Phủ nano bạc lên các vật liệu có thể sử dụng bằng các phương pháp vật lý,

hóa học khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu về độ bám dính. Nguyên lý bám dính của

các hạt nano bạc dựa vào lực hút Van der Van và lực lượng tử, nano bạc có thểđược sử dụng để phủ lên hầu hết các loại vật liệu là sợi vải, cao su silicon, thép

không gỉ, gạch lát, kính… Do bạc tồn tại trong dung dịch và bản thân nó không có

khả năng bám dính tốt trên vật liệu nên trong nhiều trường hợp cần phải lựa chọn

các chất phủ làm nến thích hợp để mang các hạt nano bạc, đảm bảo hai yêu cầu là

khả năng bám dính tốt trên vật liệu cần phủ và khả năng phân tán đều các hạt nano

bạc, lớp mang phải có độ bền nước và độ bền thời tiết [7,14,16].

Các phương pháp phủ rất đa dạng, trong đó có thể kể đến như: phương phápnhúng tẩm, phương pháp phủ phun, phương pháp quay ly tâm, phương pháp

plasma, phương pháp sol-gel, phương pháp ngưng tụ trong chân không... Trong đó,

các phương pháp nhúng tẩm, quay li tâm, và phương pháp sol-gel thường được sử

dụng để phủ dung dịch nano bạc lên vật liệu.

Phương pháp sol-gel là phương pháp ngâm vật liệu trong dung dịch nano

bạc, sau đó tiến hành làm bay hơi từ từ dung môi của dung dịch nano bạc bằng cách

cung cấp nhiệt độ cho hệ, cho đến khí dung dịch trở thành dạng gel bám trên vật

liệu. Phương pháp này tạo ra một lớp màng nano bạc bao phủ trên vật liệu.

Phương pháp quay li tâm là sử dụng lực li tâm để tách các hạt nano bạc ra

khỏi dung dịch nano bạc và gắn các hạt bạc này lên vật liệu. Ưu điểm của phương

pháp là tạo ra lớp nano bạc với mật độ cao bao quanh vật liệu.

Phương pháp gắn nano bạc lên màng lọc thô được lựa chọn sử dụng trong đề

tài này là phương pháp nhúng tẩm, phương pháp này tiến hành đơn giản và cho hiệuquả bám dính của các hạt nano bạc đáp ứng yêu cầu của nghiên cứu. Phương pháp

nhúng tẩm thực hiện bằng cách cho màng lọc đã làm sạch ngâm trong dung dịch

nano bạc sau một khoảng thời gian xác định, sau đó phơi hoặc sấy khô. Ưu điểm



22

của phương pháp là dụng cụ đơn giản, dễ thực hiện tuy nhiên, độ bao phủ của bạc

phụ thuộc nhiều vào khả năng bám dính của vật liệu và độ che phủ của bạc không

đồng đều. Phương pháp này phù hợp để phủ lên các bề mặt không yêu cầu cao về

độ đồng đều và vật liệu phải có khả năng thấm ướt.

1.3.3 Một số ứng dụng của nano bạc trong nước và thế giới

Tuy mới phát triển trong khoảng vài thập niên gần đây, tuy nhiên công nghệ

nano đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng và đang được ứng dụng phổ biến trong

rất nhiều các lĩnh vực trên thế giới cũng như trong nước. Nano bạc được ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực, cụ thể:

- Trong lĩnh vực y tế:

Do đặc tính kháng khuẩn, từ lâu bạc đã được sử dụng trong y tế, trong chiến

tranh thế giới, bạc được dùng để ngăn ngừa sự truyền nhiễm trước khi có kháng

sinh, hoặc dùng keo bạc và sau này là kem có chứa thành phần nano bạc (silver

sulfadiazine) để bôi lên các vết bỏng. Gần đây, nano bạc ngày càng được ứng dụng

nhiều trong y tế như sử dụng để phủ lên băng gạc, sản xuất khẩu trang nano bạc

[38], các loại vải kháng khuẩn trong bệnh viện…

Hãng Nucryst của Canada đưa ra sản phẩm băng gạc phủ nano bạc dưới tên

thương mại Acticoat, công nghệ phủ thực hiện bằng ngưng tụ trong chân không, cố

định nano bạc lên sợi vải.

Trong nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ (KH&CN) theo

nghị định thư với Liên bang Nga “Nghiên cứu chế tạo và phát triển ứng dụng một

số vật liệu nano bạc để khử trùng trong y tế, đời sống và sản xuất", các nghiên cứu

của Viện Công nghệ môi trường cũng đã nghiên cứu chế tạo thành công các sản

phẩm như khẩu trang nano bạc sử dụng một lớp vật liệu tẩm nano bạc và lớp than

hoạt tính ở giữa, có tác dụng diệt khuẩn, virus, diệt nấm và khử mùi, sản phẩm băng

gạc phủ nano bạc sử dụng điều trị các vết bỏng [9].



23

Hiện nay rất nhiều công ty của nhiều nước đã đưa ra thị trường các loại sản

phẩm nano bạc dưới dạng bột và dạng keo cùng với các sản phẩm được chế tạo từ

nano bạc. Các công ty Innovation của Hàn Quốc, Hanson của Trung Quốc, Bio-

Gate GmbH của Đức, FALCO&Co của Nga, ACTICOAT của Canada, là nhữngcông ty hàng đầu thế giới đã đưa ra thị trường nhiều mặt hàng có chứa nano bạc như

các loại vật liệu cơ sở chứa nano bạc và nano composite bạc dưới dạng bột hoặc

keo, các vật liệu có sử dụng nano bạc như vải, sợi, băng gạc chữa vết thương, sơn,

cao su, nhựa, đồ dùng gia dụng như máy giặt, máy điều hòa, tủ lạnh, quần áo, các

vật liệu dùng trong bệnh viện v.v…

- Trong lĩnh vực vật dụng, trang thiết bị:

Nano bạc có thể được sử dụng đê phủ lên các bề mặt vật liệu như kính hoặc

silicon trang thiết bị, vải vóc để tích hợp khả năng kháng khuẩn lên vật liệu, nhựa

và đưa vào thành phần của các loại sơn.

Các sản phẩm bình sữa diệt khuẩn phủ nano bạc như bình sữa Edel Nano

Silver của Hàn Quốc.

Các nhà khoa học Nga là những người đi đầu trong việc đưa nano bạc vào

các loại sơn khác nhau để chế tạo các lớp phủ có tính sát khuẩn cao với phổ tác

động rộng và thời gian hoạt động kéo dài. Công ty cổ phần Lakma-Kolor mới đây

đã tung ra thị trường một sản phẩn sơn kháng khuẩn mới trong đó kết hợp đồng thời

hai chất diệt khuẩn là nano bạc và polyhexamethylene guanidine (PHMG) có khả

năng diệt vi khuẩn, virus, nấm và bào tử với hiệu quả cao.

Sản phẩm kính SGG nanosilver của công ty Saint-Gobain được phủ nano bạc

với mục ích kiểm soát hấp thụ năng lượng mặt trời trong quang phổ chọn lọc và

cách nhiệt [36]. Samsung đưa ra loại máy giặt có lần xả cuối cùng chứa ion bạc để

có thể giúp áo quần kháng khuẩn trong nhiều ngày [37]. Tại Việt Nam, cũng có

nhiều nghiên cứu ứng dụng nano bạc lên các vật liệu như phủ nano bạc lên vải Non-



24

woven sử dụng làm màng lót mũ bảo hiểm [7], hay chế tạo ống lọc xốp-nano bạc

ứng dụng trong xử lý nước uống [11].

- Trong lĩnh vực xúc tác:

Nano bạc được sử dụng như một xúc tác trên các chất mang như zeolit để

làm tăng khả năng oxi hóa của cac hợp chất hữu cơ.

- Trong lĩnh vực nông nghiệp:

Sản xuất màng hô hấp: Các hạt nano bạc được gắn lên màng film tạo khả

năng kháng khuẩn rất mạnh sử dụng trong nông nghiệp.

Ở nước ta, chế phẩm nano bạc N200 sản xuất bởi Công ty đầu tư và phát

triển Bắc Sơn, sản phẩm có tác dụng xử lý môi trường, diệt khuẩn và diệt các mầm

bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Chế phẩm là dung dịch nano bạc ở dạng keo, với

kích thước hạt 10nm, nồng độ 0,5ppm.



25

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nano bạc và bộ tiền lọc phủ nano bạc

trong thiết bị LSKK bằng xúc tác quang.

Trong cấu tạo thiết bị LSKK bằng XTQ do viện Công nghệ Môi trường thiết

kế gồm nhiều bộ phận với các chức năng khác nhau gồm: bộ tiền lọc, bộ lọc tĩnh

điện, bộ lọc xúc tác quang và lọc than hoạt tính. Bộ tiền lọc là bộ lọc đầu tiên trong

thiết bị LSKK bằng XTQ, nó nằm ở đầu vào của thiết bị, được che chắn bằng nắp

nhôm có các khe cho không khí đi qua.

Cấu tạo của bộ tiền lọc gồm hai lớp lọc, lớp lọc thô nằm bên ngoài, là tầnglọc đầu tiên trong thiết bị LSKK, có khả năng giữ các hạt bụi với kích thước lớn

>3µm, và lớp lọc tinh nằm sát ngay sau có khả năng giữ các hạt bụi với kích thước

>0,5µm. Các lớp lọc được cố định trên một khung nhôm và được lắp vào thiết bị.

+ Lớp lọc thô: sử dụng vật liệu là sợi bông tổng hợp của hãng Camfil Farr

với cấp lọc G4. Màng lọc có độ dày 20mm, hiệu quả lọc bụi tổng từ 90-95% ở áp

suất 250 Pa.

+ Lớp lọc tinh: vật liệu polyester của hãng Camfil Farr cấp lọc F6.

Sau khi khảo sát khả năng thấm hút của các vật liệu lọc, thử nghiệm đã lựa

chọn màng lọc tinh trong bộ tiền lọc để tiến hành phủ nano bạc, khảo sát các đặc

tính kháng khuẩn và khử khuẩn của màng lọc, khả năng kháng khuẩn và khử khuẩn

của bộ lọc với màng lọc tinh phủ nano bạc và khảo sát hiệu quả làm việc của thiết bị

LSKK bằng XTQ khi lắp bộ tiền lọc sử dụng màng lọc tinh phủ nano bạc. Bộ tiền

lọc sử dụng tâm lọc tinh phủ nano bạc gọi tắt là bộ tiền lọc phủ nano bạc sơ đố cấutạo như hình 2.1.



26

2.2 Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu

Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu là phương pháp được sử dụng

rộng rãi trong các công trình nghiên cứu khoa học trong mọi lĩnh vực nghiên cứu.

Sử dụng phương pháp này trong quá trình nghiên cứu chủ yếu đọc và tham khảo các

tài liệu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu phục vụ cho việc xây dựng cơ sở khoahọc cho phần tổng quan (bao gồm về hiện trạng ô nhiễm không khí trong nhà, các

công nghệ LSKK truyền thống và công nghệ LSKK bằng XTQ, việc điều chế và

ứng dụng bạc trong các lĩnh vực nhất là trong khử trùng) từ đó lựa chọn phương

pháp phủ nano bạc lên màng lọc và đánh giá hiệu quả làm việc, hiệu quả kháng

khuẩn của bộ tiền lọc sử dụng màng lọc phủ nano bạc để giải quyết nhiệm vụ của đề

tài cũng như giúp cho việc phân tích kết quả nghiên cứu và các vấn đề liên quan

khác nhau.

Hình 2.1 : Sơ đồ cấu tạo bộ tiền lọc



27

2.3 Phương pháp thực nghiệm

2.3.1 Điều chế dung dịch nano bạc và phủ nano bạc lên màng lọc tinh

2.3.1.1 Điều chế dung dịch nano bạcDung dịch nano bạc tiến hành điều chế bằng phương pháp hóa học dung dịch

nước. Cơ sở lý thuyết của phương pháp là sử dụng chất khử mạnh NaBH4 để khử

ion Ag+ thành bạc nguyên tử, sau khi hình thành các nguyên tử bạc có xu hướng kết

khối với nhau và phát triển thành các hạt bạc có kích thước lớn dần. Để giới hạn

kích thước của các hạt bạc được hình thành, phương pháp sử dụng chitosan như một

chất bao bọc, hạn chế sự tiếp xúc và phát triển kích thước của các hạt bạc, mục đích

duy trì kích thước hạt ở dưới 100nm.

* Phương trình phản ứng:

Ag+ + BH4- + H2O Ag + B(OH)4

* Dụng cụ và hóa chất:

+ Hóa chất: -

AgNO3 (Merck);

- Chitosan (Viện Hóa học- Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam;

- NaBH4 (Merck);

-

Nước cất.

+ Dụng cụ: - Máy khuấy cơ, ống đong, cốc thủy tinh 2L, cân điện tử, bình

tam giác.

* Quy trình thực hiện:

Nano bạc được tổng hợp dựa theo quy trình của nhóm tác giả Ngô Quôcc Bưu

và cs. ở Viện Công nghệ môi trường- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt

Nam [14], như mô tả trên quy trình hình 2.2 ,cụ thể :

-

Dung dịch -chitozan 500ppm được điều chế bằng cách nghiền lượng cânchitozan dạng sợi trong cối sứ, hòa tan trong dung dịch 10% axit acetic, lọc rồi đưa

về thể tích bằng nước cất và khuấy bằng máy khuấy ở tốc độ 1400 vòng/phút.



28

- Cân 1,58 g AgNO3, thêm vào 120 ml dung dịch -chitozan 500ppm, thêm

1830 ml nước cất và khuấy đều trong 30 phút được dung dịch đồng nhất ;

- Chuẩn bị dung dịch NaBH4 0,05M;

Hình 2. 2. Sơ đồ quy trình điều chế nano bạc

Nhỏ từ từtừng giọt NaBH4

AgNO3

Dung dịch nano bạc

Dung dịch đồng nhất (Tăng tốcđộ khuấy 1900

vòng/phút)

Khuấy 30 phút

Chitosan + H2O

(acit acetic)

Dung dịch phản ứng

Khuấy 1400vòng/phút

Khuấy 30 phút



29

- Thêm 50 ml dung dịch NaBH4 0,5M vào hỗn hợp phản ứng một cách từ từ và tăng

tốc độ khuấy lên 1900 vòng/phút. Khuấy trong 0,5h tiếp theo thu được dung dịch

nano bạc.

* Khảo sát đặc tính của dung dịch nano bạc

Sau khi điều chế dung dịch nano bạc theo phương pháp hóa học dung dịch ướt,

tiến hành phân tích đặc trưng vật lý và cấu trúc của dung dịch bằng các phương

pháp và thiết bị sau:

- Phương pháp kính hiển vi truyền qua (Transmission Electron Microscope –

TEM) được sử dụng để xác định kích thước và sự phân bố của các hạt nano bạc.

Thiết bị có độ phóng đại rất lớn có thể từ vài chục đến vài trăm nghìn lần với nhiều

vật liệu và với các nguyên tử nó có thể đạt được độ phóng đại tới 15 triệu lần. Nhờcách tạo ảnh nhiễu xạ, vi nhiễu xạ và nano nhiễu xạ, kính hiển vi điện tử truyền qua

còn cho biết nhiều thông tin chính xác về cách sắp xếp các nguyên tử trong mẫu, chi

tiết đến từng hạt, từng diện tích cỡ µm2 và nhỏ hơn.

Các mẫu được đo trên máy JEM1010 (JEOL – Nhật Bản) của Viện vệ sinh

dịch tễ Trung ương, có hệ số phóng đại M = x50 – x600.000, độ phân giải δ = 3 A°,

điện áp gia tốc U = 40 –100 kV.

- Phương pháp hấp thụ phân tử UV-VIS:đây là phương pháp dựa trên sự sosánh cường độ màu của dung dịch nghiên cứu với cường độ màu của dung dịch tiêu

chuẩn có nồng độ xác định, được sử dụng để xác định xác định sự có mặt của

nguyên tử bạc hóa trị 0.

Các mẫu được phân tích trên máy JASCO-V670 của khoa Hóa trường Đại học

Sư phạm.

2.3.1.2 Nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc

a) Quy trình tẩm nano bạc lên bộ lọc

Bộ tiền lọc của thiết bị LSKK bằng XTQ thực chất gồm 2 lớp lọc là lọc thô và

lọc tinh. Cả 2 lớp lọc đều được làm bằng các loại vải sợi tổng hợp, nhưng do có

kích thước sợi và khoảng cách giữa các sợi khác nhau mà có khả năng loại bỏ bụi



30

khác nhau: lớp lọc thô loại bỏ các hạt bụi có kích thước trên 3 µm còn lớp lọc tinh

có thể loại bỏ các hạt bụi lớn hơn 1 µm, thậm chí đến 0.5 µm tùy cấp độ của bộ lọc.

Thí nghiệm lựa chọn màng lọc tinh để phủ nano bạc.

Các loại màng lọc không khí được phủ nano bạc bằng phương pháp nhúng

thay vì phải sử dụng các phương pháp phun phủ vật lý phức tạp và tốn kém hơn.

Với phương pháp này, các phần tử nano bạc bám vào các sợi lọc và được giữ lại

bởi lực hút tĩnh điện và lực Van de van (Hình 2.3). Điều kiện cần thiết của màng lọc

không khí dùng để tẩm nano bạc là phải thấm hút tốt để dễ dàng thấm nano bạc.

Đồng thời màng phải có bề mặt bông xốp để không khí dễ dàng đi qua màng nhưng

vẫn giữ được bụi và vi khuẩn trong không khí tốt nhất.

* Hóa chất và dụng cụ

+ Hóa chất: - Dung dịch nano bạc 500 ppm điều chế được ở trên;

- Màng lọc tinh F6 bằng sợi tổng hợp của Camfil Farr.

+ Dụng cụ: - Cốc thủy tinh 2L, kẹp.

* Các bước tiến hành

Dung dịch nano bạc 500 ppm (kích thước hạt trung bình 20 - 25 nm) ngay sau

khi tổng hợp thành công được sử dụng để phủ lên màng lọc không khí. Phương

pháp tẩm nano bạc lên màng lọc không khí được tiến hành như sau: cho màng lọc

tinh kích thước 50×60 cm vào cốc thủy tinh 2L, cho dung dịch nano bạc 500 ppmvào cốc sao cho ngập màng lọc. Ngâm màng lọc với dung dịch nano bạc trong 2 giờ

ở nhiệt độ phòng để màng được thấm đều nano bạc. Sau 2 giờ, lấy các mẫu màng

này ra để khô tự nhiên trong 24 giờ. Thể tích dung dịch nano bạc ban đầu cho vào

ngâm là 800ml, thể tích dung dịch nano bạc sau khi lấy màng vải lọc ra là 680ml.

Hình 2. 3. Các hạt nano bạc bám trên sợi lọc



31

Cuối cùng màng được được gấp và bảo quản trong túi tối màu trước khi đưa ra sử

dụng. Phương pháp đánh giá định lượng bạc: nhúng tấm lọc đã phủ bạc vào dung

dịch HNO3 làm tan bạc, sau đó đem phân tích hàm lượng rồi quy đổi ra trên diện

tích tấm lọc.

b) Đặc trưng cấu trúc của nano bạc trên màng lọc tẩm nano bạc

Phương pháp kính hiển vi quét (Scanning Electron Microscope - SEM): được

sử dụng để xác định hình thái bề mặt của vật liệu. Ảnh được phóng đại theo phương

pháp này thì mẫu không cần phải cắt lát mỏng và phẳng, cho phép quan sát được

mẫu kể cả khi bề mặt mấp mô. Độ phóng đại của kính hiển vi điện tử quét thông

thường từ vài chục đến vài trăm ngàn lần, năng suất phân giải là 5nm đối với bề mặt

bằng cách thu điện tử thứ cấp, do đó cho ta thấy được các chi tiết thô trong côngnghệ nano.

Các mẫu được đo trên máy JSM 5410- Nhật Bản của Viện vệ sinh dịch tễ

Trung ương.

2.3.2 Đánh giá khả năng kháng khuẩn của các màng lọc tẩm nano bạc

2.3.2.1 Màng lọc tẩm nano bạc tiếp xúc trực tiếp với dịch vi khuẩn

Màng lọc ngay sau khi tẩm nano bạc được cho tiếp xúc với dịch vi khuẩn E.Coli để đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng lọc. Xác định một cách định

tính khả năng kháng khuẩn của màng lọc phủ nano bạc bằng cách quan sát vòng

kháng khuẩn xung quanh các màng lọc phủ nano bạc và đối chứng khi đặt các màng

lọc này tiếp xúc với môi trường chứa E.Coli. Sau đó định lượng khả năng kháng

khuẩn của các màng lọc này bằng cách xác định % lượng vi khuẩn E.Coli bị tiêu

diệt sau khi tiếp xúc với màng lọc tẩm nano bạc, có so sánh với mẫu đối chứng

(mẫu không phủ nano bạc).

* Hóa chất và dụng cụ:

+ Hóa chất: - Môi trường Chromocult – môi trường đặc trưng để phân lập

E. Coli và chủng E.Coli;



32

- Màng lọc tinh phủ và không phủ nano bạc.

+ Dụng cụ: - Đĩa petri đường kính 9cm, pipet, kéo, đèn cồn, bông không

thấm…,

-

Tủ cấy vô trùng (Đài Loan), tủ nuôi ủ vi sinh FFC 90EVELP, nồi hấp tiệt trùng 25X-2 (Mỹ), tủ sấy Memmert (Đức),

cân phân tích DJ-300TW (Nhật), máy lắc Votex VX-100 Labnet

(Mỹ).

a) Quan sát vòng kháng khuẩn của màng lọc tẩm nano bạc

Phương pháp tiến hành:

+ Pha chế môi trường E.Coli, khử trùng và làm nguội đến 50°C, đổ ra đĩa petri

trong điều kiện vô trùng (tủ cấy), mỗi đĩa khoảng 12 - 15 ml, để khô sau 3 ngày.+ Phủ 0.1 ml dịch E.coli ở nồng độ 108 Cfu/ml lên bề mặt thạch.

+ Cắt mẫu trên màng lọc có phủ nano bạc và màng lọc đối chứng đường kính

2 cm, vị trí cắt ở giữa của màng lọc.

+ Đặt mẫu lọc tinh có tẩm nano và không tẩm nano vào giữa đĩa thạch đã

chuẩn bị sẵn, dùng một miếng xốp ép miếng bông bám sát lên bề mặt. Đặt vào tủ

nuôi cấy, ủ trong thời gian 24h ở nhiệt độ 37oC.

+ Sau 24h đưa ra quan sát vòng tròn kháng khuẩn xuất hiện xung quanh (nếu

có) các mẫu đối chứng và mẫu tẩm nano bạc trên đĩa thạch, chụp kết quả.

b) Xác định khả năng kháng khuẩn của màng lọc tẩm nano bạc

* Các bước tiến hành:

Trong nghiên cứu này, khả năng kháng khuẩn của màng lọc tẩm nano bạc

được xác định dựa vào phương pháp đếm khuẩn lạc. Quy trình tiến hành phân tích

được tiến hành như sau:

- Màng màng phủ nano bạc và màng màng không phủ nano bạc (mẫu đốichứng) được cắt theo kích thước 2x2 cm;

- Ngâm màng màng đối chứng (không tẩm nano bạc) và màng tẩm nano bạc

trong 10 ml dịch vi khuẩn E.coli nồng độ106 cfu/ml trong 24 giờ.



33

- Sau thời gian 24 giờ hút 0,1 ml dịch vi khuẩn E.coli từ các đĩa chứa các loại

vật liệu mang đi phân tích vi sinh. Mẫu được ủ trong thời gian 24 giờ ở nhiệt độ

37°C.

- Đếm số khuẩn lạc xuất hiện ở mỗi đĩa bằng mắt thường và tính mật độ tế bàovi sinh vật trong mẫu ban đầu.

* Xác định mật độ vi khuẩn: Đếm tất cả số các khuẩn lạc xuất hiện trên các đĩa

sau khi ủ. Chọn các đĩa có số đếm từ 25-250 để tính kết quả. Mật độ tổng vi khuẩn

trong 1ml mẫu được tính như sau :

(/) =

+ ⋯ +

Trong đó : N : tổng số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa đã chọn;

ni :số lượng đĩa cấy tại độ pha loãng thứ i;

V : thể tích dịch mẫu (ml) cấy vào trong mỗi đĩa;

f i : độ pha loãng tương ứng.

2.3.2.2 Khả năng kháng khuẩn của màng lọc khi tiếp xúc với không khí

Trong môi trường không khí có rất nhiều loại VSV có hại cho sức khỏe con

người nhưng phổ biết nhất là tổng VKHK và nấm và việc đánh giá 2 loài VSV này

không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp. Do đó đánh giá khả năng kháng vi khuẩn và nấm

có mặt trong không khí của màng lọc phủ nano bạc. Để thực hiện việc đánh giá, tiến

hành lắp màng lọc vào 1 thiết bị hình hộp chữ nhật có gắn quạt để hút không khí

bên ngoài đập vào bề mặt màng lọc. Sau 1 thời gian chạy, màng lọc giữ lại các vi

khuẩn trên bề mặt và việc xác định mật độ vi khuẩn còn lại trên màng lọc phủ nano

bạc so sánh với mật độ vi khuẩn tích tụ trên bề mặt màng lọc không phủ nano bạc

(mẫu đối chứng) cho biết khả năng kháng khuẩn của màng lọc nano bạc.

* Vật liệu và thiết bị:

- Màng lọc thô Camfil Farr G4, màng lọc tinh Camfil Farr F6 phủ nano bạc, và

màng lọc tinh Camfil Farr F6 không phủ nano bạc.

-

Môi trường thạch PCA – môi trường đặc trưng để phân lập tổng VKHK, môi

trường Sabouraud để phân lập nấm.



34

- Thiết bị chạy thử nghiệm được sử dụng có cấu tạo như trên hình 2.4: ống

PVC hình hộp chữ, rỗng hai đầu, kích thước cửa sổ: 180×260 cm; 2 quạt hút mắc

nối tiếp. Đầu không khí đi vào để lắp các màng lọc. Bộ lọc sử dụng để lắp vào thiết

bị gồm 2 lớp lọc, lớp bên ngoài là lọc thô, lớp bên trong là lớp lọc tinh. Kích thướccủa lớp lọc 28,3 cm ×18,5 cm.

- Thiết bị đo tốc độ gió DIGITAL ANEMOMETER (Model: AM-4203).

- Tủ cấy vô trùng (Đài Loan), tủ nuôi ủ vi sinh FFC 90E VELP, nồi hấp tiệt

trùng 25X-2 (Mỹ), tủ sấy Memmert (Đức), cân phân tích DJ-300TW (Nhật), máy

lắc Votex VX-100 Labnet (Mỹ).

- Đĩa petri đường kính 9cm, pipet, kéo, đèn cồn, bông không thấm…


- Lắp màng lọc : lắp bộ lọc gồm 2 lớp lọc, lớp lọc thô lắp bên ngoài sử dụng

màng lọc thô màng lọc Camfil farr sợi tổng hợp G4. Lớp lọc tinh là vải lọc Camfil

farr F6 chia làm 2 nửa, một nửa sử dụng vải lọc tinh không phủ nano (để đối chứng)

và một nửa sử dụng vải lọc tinh phủ nano, hai nửa được dập cố định với nhau bằng

các ghim nhỏ. Cố định các màng lọc vào thiết bị bằng đinh vít.

- Bật quạt để thiết bị làm việc liên tục trong 4 tuần để tích vi khuẩn lên các

màng lọc. Tốc độ gió duy trì ổn định ở mức v = 0,6 m/s.

- Sau 4 tuần dừng thiết bị, lấy các màng lọc ra, cắt mỗi màng lọc thành miếng

nhỏ kích thước 3x3 cm. Sau thời gian chạy thử nghiệm, vi khuẩn và nấm trong

không khí theo bụi bám trên các sợi lọc và sử dụng các màng lọc này như những

nguồn cấy vi sinh lên các đĩa thạch.



35

Hình 2. 4. Thiết bị chạy thử nghiệm

a) Đánh giá định tính khả năng kháng khuẩn

- Đặt mẫu lọc tinh có tẩm nano và không tẩm nano vào giữa đĩa thạch PCA

đã chuẩn bị sẵn, dùng kéo nén xuống để miếng lọc tiếp xúc với mặt thạch. Đặt vào

tủ nuôi cấy, ủ trong thời gian từ 24h đến 48h ở nhiệt độ 37oC.

+ Lần 1: Sau 24h đưa ra đánh giá trực quan mật độ vi khuẩn xuất hiện trên 2

đĩa thạch, chụp kết quả.

+ Lần 2: Sau 48h đưa ra đánh giá trực quan mật độ vi khuẩn xuất hiện trên 2đĩa thạch, chụp kết quả.

b) Đánh giá định lượng khả năng kháng khuẩn

Quy trình thực hiện của thí nghiệm được đưa ra dựa trên quy trình đã sử dụng

để đánh giá vi sinh có trong các mẫu thực phẩm và mỹ phẩm [6], nhằm đánh giá

mối tương quan về lượng vi khuẩn, nấm tồn tại trên màng lọc tinh phủ nano bạc và

màng lọc tinh không phủ nano bạc.

- Đong 10 ml nước muối sinh lý và nước RO vào 2 ống nghiệm;

- Cho dụng cụ thí nghiệm, môi trường nuôi cấy PCA, ống nghiệm chứa nước

muối sinh lý và nước RO vào hấp khử trùng trong 1h.



36

- Cho mẫu vải lọc tẩm nano bạc vào 2 ống nghiệm; lắc ống nghiệm 10 lần,

mỗi lần 5s bằng máy lắc Vortex, 1ml dịch chiết vi sinh cho vào nuôi cấy trong đĩa

petri. Đặt vào tủ nuôi cấy ở nhiệt độ 37oC. Đọc kết quả sau 24h và 48h.

- Làm tương tự với mẫu vải lọc không tẩm nano bạc (mẫu đối chứng).- Cách đếm và xử lý kết quả: tương tự như mô tả trong mục 2.3.2 b).

2.3.3 Đánh giá khả năng xử lý không khí của bộ tiền lọc

+ Hóa chất: - Môi trường PCA để phân lập tổng vi khuẩn hiếu khí (VKHK)

và môi trường Sabouraud để phân lập nấm.

+ Dụng cụ: - Đĩa petri, pipet, kéo, đèn cồn, bông không thấm…,

- Tủ nuôi cấy vi sinh FFC 90E VELP, nồi hấp tiệt trùng 25X-2

(Mỹ), tủ sấy Memmert (Đức), cân phân tích DJ-300TW (Nhật);- Thiết bị đo bụi Kanomax - Model 3443 (độ chính xác 1/1000)

do Nhật Bản sản xuất ;

- Thiết bị lấy mẫu không khí Flora của Nga (hình 2.5) ;

- Thiết bị chạy thử nghiệm hình hộp chữ nhật bằng PVC.

2.3.3.1. Khả năng giữ bụi của bộ tiền lọc phủ nano bạc

* Tiến hành:

-

Mắc túi nilong ở đầu ra của thiết bị;

- Bật thiết bị làm sạch không khí và chạy ổn định trong khoảng 15 – 20 phút.

- Dùng máy KANOMAX đo nồng độ bụi trong không khí trước khi đi vào

thiết bị (chính là nồng độ trong không khí môi trường xung quanh). Đo lặp lại 3 lần.

- Đặt máy KANOMAX bên trong túi nilong để đo nồng độ bụi tại ngay đầu ra

của thiết bị, đo lặp lại 3 lần.

-

Tính hiệu suất xử lý theo công thức sau

( )*100vao ra

vao

C C H C

(%)

Trong đó: Cvào: Nồng độ trung bình đầu vào (mg/m3);

Cra: Nồng độ trung bình đầu ra (mg/m3).



37

- Tiến hành khảo sát hiệu suất đo bụi ở các vận tốc khí khác nhau của thiết bị:

v1 = 0,51m/s; v2 = 1 m/s; v3 = 1,5 m/s; v4 = 2m/s.

2.3.3.2 Khả năng khử khuẩn không khí của bộ tiền lọc phủ nano bạc

* Phương pháp lấy mẫu: Sử dụng phương pháp đặt đĩa thạch hút không khí

tiếp xúc với mặt thạch để phát hiện và đếm số vi khuẩn có trong 1 m3 không khí.

Tùy từng đối tượng vi khuẩn mà lựa chọn các môi trường đặc trưng khác nhau, môi

trường sau khi pha chế, khử trùng và làm nguội đến 45°C được đổ ra đĩa petri, mỗi

đĩa khoảng 12 – 15 ml trong điều kiện vô trùng. Các đĩa thạch này được bảo quản

và chuyển đến vị trí cần lấy mẫu. Mẫu sau khi lấy được bảo quản, vận chuyển về

phòng thí nghiệm và nuôi cấy trong tủ ấm 24 - 48 giờ, sau đó đọc kết quả. Dựa vào

số lượng khuẩn lạc đếm được trên đĩa thạch sau 24 và 48h, xác định được mật độ vikhuẩn (tính theo cfu) có trong 1 m3 không khí.

Hình 2. 5. Thiết bị lấy mẫu không khí Flora – 100



38


- Đặt máy lấy mẫu bên ngoài không khí khi chưa qua thiết bị, tiến hành lấy 2

mẫu không khí trước khi qua thiết bị thử nghiệm.

- Đặt máy lấy mẫu bên trong túi nhựa nylon, tiến hành lấy 2 mẫu sau khi quathiết bị thử nghiệm. Đặt đĩa thạch vào thiết bị lấy mẫu, bật máy để không khí được

hút vào thiết bị và tiếp xúc với đĩa thạch, nhờ đó, vi khuẩn sẽ bám vào mặt thạch.

Thể tích không khí hút cho tiếp xúc với mặt thạch là 250 lit/lần. Các mẫu thu được

nuôi cấy trong tủ nuôi cấy vi sinh ở 37oC trong thời gian 48h, sau đó đếm số lạc

khuẩn trên mỗi đĩa.

Các vận tốc hút gió khảo sát:

v1 = 0.51m/s; v2= 1 m/s; v3 = 1.5 m/s; v4 = 2m/s.

- Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần, lấy giá trị trung bình.

* Cách xác định số lượng vi khuẩn trong dòng không khí :

Nếu số chấm trên đĩa petri nhỏ hơn <35, thì xác suất số vi sinh bằng chính số

chấm trên đĩa. Nếu số chấm > 35 thì số P được tính theo cách tra bảng (xem phụ lục

1) hoặc theo công thức sau đây:

P= N*(1/N-1+1/N-2+…+1/N-n-1)

Trong đó:- N số lượng lỗ trên lưới sắt thiết bị hút khí (với máy Flora N= 367)

- n số lượng vi sinh (số khuẩn lạc).

Mật độ vi sinh trong mẫu: C = P/V

Trong đó: - V là thể tích mẫu đã chọn, m3

- P là số lượng lớn nhất vi khuẩn trong mẫu.

2.3.4 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị LSKK bằng XTQ sử dụng bộ

tiền lọc phủ nano bạc

2.3.4.1. Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị trong box thí nghiệmSau khi chế tạo, đánh giá khả năng giữ bụi và khử khuẩn của màng lọc tẩm

nano bạc, lắp bộ tiền lọc này vào thiết bị LSKK công suất 250 m3/h của Viện Công

nghệ môi trường (CNMT), thay thế cho bộ lọc bụi cũ của thiết bị. Liên quan đến



chức năng của bộ tiền l

khuẩn của thiết bị LSK

LSKK bẵng XTQ.

Hình 2. 6. Sơ đồ cấu tạ

* Nguyên lý làm vi

của thiết bị LSKK được

dụng giữ lại các hạt bụi

nano bạc để loại bỏ các

lọc tĩnh điện (2) có tác

lên đến 0,1 µm. Khối l

XTQ nano TiO2 (3), ở tâ

hoạt tính (6) có tác dụng

trình xúc tác quang. Khô

ra ở mặt sau phía trên củ

* Hóa chất và dụn

39

c phủ nano bạc, và đánh giá hai chỉ tiêu:

để xem xét khả năng ứng dụng của bộ tiền

Chú thích:

1. Bộ tiền lọc phủ

2. Lọc tĩnh điện

3. Lọc XTQ

4. Đèn UV

5. Quạt

6. Than hoạt tính

o và nguyên lý làm việc của thiết bị LSKK s

lọc phủ nano bạc của Viện CNMT

ệc của thiết bị LSKK: Sơ đồ cấu tạo và ngu

ô tả trên hình 2.6: Bộ tiền lọc (1) gồm tần

và hạt lơ lửng kích thước trên 3 µm và tầ

hạt bụi có kích thước lên đến 0,5 µm và k

ụng giữ lại các hạt bụi và hạt lơ lửng nhỏ

c XTQ gồm 4 ống thạch anh xốp được p

m mỗi ống bố trí 1 đèn tử ngoại (4) UV-A

hấp phụ loại bỏ mùi và một số siêu ôxit si

ng khí được quạt (5) hút vào từ bên hông c

thiết bị.

cụ sử dụng:tương tự như mục 2.3.3.1

lọc bụi và khử

lọc vào thiết bị

nano bạc

dụng bộ tiền

yên lý làm việc

g lọc thô có tác

g lọc tinh phủ

áng khuẩn. Bộ

ơn, kích thước

ủ một lớp bột

(360 nm). Than

nh ra trong quá

a thiết bị và đi



40

a) Đánh giá khả năng giữ bụi của thiết bị LSKK

Phương pháp và các bước tiến hành tương tự như mục 2.3.3.1 ở trên.

b) Đánh giá khả năng khử khuẩn của thiết bị LSKK

Phương pháp và các bước tiến hành tương tự như mục 2.3.3.2 ở trên.

2.3.4.2 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị khi làm việc trong phòng

hồi sức tích cực bệnh viện E

Sau khi đánh giá khả năng xử lý không khí của thiết bị LSKK sử dụng màng

tiền lọc phủ nano bạc, thiết bị được chạy thử nghiệm trong phòng điều trị tích của

bệnh Viện E Trung ương và tiến hành đánh giá hiệu quả xử lý vi khuẩn và nấm của

thiết bị LSKK.

* Vị trí lấy mẫu trong phòng: lấy mẫu ở 9 điểm đặc trưng như trên hình 2.7.

Các điểm này được lựa chọn để thu không khí tại các vị trí đại diện cho không khí

trong toàn phòng bệnh và được định vị tại giữa phòng bệnh, các góc của phòng

bệnh, các vị trí lấy mẫu được sắp xếp theo hình nhữ X và đi qua trung tâm của

phòng bệnh. Việc đặt các vị trí lấy mẫu này sẽ giúp đánh giá được phạm vi, và hiệu

quả làm sạch của thiết bị. Ở mỗi vị trí, đặt máy lấy mẫu không khí ở vị trí cao

khoảng 70 cm so với mặt đất.

Hình 2. 7. Các vị trí lấy mẫu trong box phòng điều trị tích cực bệnh viện E.

Mẫu 3

Mẫu 1

Mẫu 2

Mẫu 5

Mẫu 4

Cửa vào

Mẫu 8

Mẫu 9

Mẫu 7

Mẫu 6

Máy LSKK



41

Thời điểm lấy mẫu : trước khi bật máy, sau khi bật máy ở các mốc thời gian :

2, 4, 6, 8 và 24 giờ.

* Phương pháp lấy mẫu và các bước tiến hành: tương tự như mục 2.3.3.2 ở

trên.* Sử dụng phần mềm Origin để biểu diễn kết quả. Đây là phần mềm giúp phân

tích dữ liệu bằng cách thể hiện trên các dạng đồ thị.

2.3.5. Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển vi khuẩn và nấm trên màng

lọc tinh phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị LSKK

Sau thời gian chạy thử nghiệm thiết bị LSKK sử dụng màng tiền lọc nano bạc

4 tuần tại viện E, tiến hành tháo màng lọc tinh phủ nano bạc và đánh giá hiệu quả

ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm của màng lọc. Mục đích của thí nghiệm nàylà đánh giá xem màng lọc phủ nano bạc sau 1 thời gian làm việc có khả năng ức chế

vi khuẩn và nấm hay không.

Cách thức tiến hành tương tự như mô tả ở mục ở mục 2. 3.2, bao gồm đánh giá

định tính và định lượng khả năng kháng khuẩn của màng lọc.

2.4 Phương pháp thống kê, phân tích và xử lý số liệuPhương pháp này được sử dụng trong việc thống kê lại các số liệu trong quá

trình thí nghiệm, phân tích và xử lý các số liệu thu thập được trong quá trìnhnghiên cứu của đề tài. Từ đó đưa ra các thông số đặc trưng cho nghiên cứu, trong đó

có thể sử dụng một số phần mềm hỗ trợ như Excel, Orginin ... để xử lý số liệu và

lập biểu đồ.



42

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả điều chế dung dịch nano bạc bằng phương pháp hóa học

dung dịch nước

Hình 3. 4. Sự hình thành và phát triển của các hạt nano bạc

Quan sát phổ UV-VIS của mẫu sản phẩm điều chế được thấy xuất hiện pic hấp

thụ tại bước sóng hấp thụ quanh vùng quanh vùng 420nm, đây là vùng hấp thụ đặc

trưng của bạc nguyên tử. Điều này chứng tỏ dung dịch điều chế được có chứa các

nguyên tử bạc hóa trị 0. (Hình 3.2).

Hình 3. 5. Phổ UV-VIS của mẫu nano bạc điều chế bằng phương pháp hóa học

dung dịch nước



43

Hình 3. 6. Ảnh TEM của mẫu nano bạc điều chế bằng phương pháp hóa học dung

dịch nước

Ảnh chụp TEM của mẫu nano bạc được điều chế bằng phương pháp hóa học

dung dịch nước được thể hiện trên hình 3.3. Từ ảnh TEM thu được có thể thấy rằng

hạt nano bạc trong mẫu thu được có đường kính trong khoảng 20-25 nm và kích

thước các hạt tương đối đồng đều. Đặc tính này của dung dịch nano bạc thu đượctương đương với dung dịch nano bạc do Ngo Quoc Buu và cs. đã tổng hợp [14]. Do

đó có thể sử dụng dung dịch nano bạc này để phủ lên các màng lọc trong các thí

nghiệm tiếp theo.

3.2 Kết quả nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc

Quá trình nghiên cứu đã chế tạo được bộ tiền lọc phủ nano bạc gồm hai lớp

lọc, lớp lọc thô làm bằng màng lọc Camfil Farr G4 và màng lọc tinh Camfil Farr F6

đã được phủ nano bạc, trong đó, màng lọc tinh được tiến hành phủ nano bạc.



44

Kết quả thu được cho thấy trong quá trình phủ, màng lọc tinh ban đầu có màu

trắng hơi hồng, sau khi ngâm tẩm chuyển sang màu vàng. Điều đó chứng tỏ sự có

mặt của các nano bạc bám trên các sợi lọc. Màu sắc của màng lọc tinh phủ nano bạc

màu vàng đậm, cho thấy lượng bạc bám trên các sợi lọc nhiều, các hạt phân tán

tương đối đều trên các sợi lọc, đảm bảo hiệu quả tác động với vi khuẩn và nấm của

màng lọc là tương tự nhau tại các vị trí khác nhau trên màng lọc (hình 3.4). Mật độ bạc bám trên màng lọc được xác định vào khoảng 40 mg/cm2. Do các hạt bạc có

kích thước rất nhỏ, trong khi các sợi lọc có kích thước lớn hơn rất nhiều lần, nên trở

lực của nó là không đáng kể khi sử dụng trong các thiết bị (hình 3.5).

(a) (b)

(a) b

Hình 3. 7. Ảnh chụp màng lọc tinh trước và sau khi phủ nano bạc

(a) : Trước khi phủ nano bạc; (b) : sau khi phủ nano bạc

Hình 3. 8. Ảnh chụp SEM của sợi lọc tinh trước và sau phủ nano bạc

(a) : Trước khi phủ nano bạc; (b) : sau khi phủ nano bạc



45

3.3 Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng lọc tinh phủ nano bạc

3.3.1. Màng lọc tẩm nano bạc tiếp xúc trực tiếp với dịch vi khuẩn

Màng bông tổng hợp ngâm vào dung dịch nano bạc 500 ppm trong thời gian

2 giờ, để khô tự nhiên 24 giờ trước khi thử nghiệm. Mẫu đối chứng dương là màng

lọc được tẩm nano bạc. Mẫu đối chứng âm là màng bông sợi tổng hợp không phủ

nano bạc. Khi các màng tiếp xúc với dịch E.coli ở nồng độ 108 cfu/ml trên đĩa petri,

kết quả đạt được như hình sau:

Hình 3. 9. Ảnh chụp các màng lọc tiếp xúc với dịch khuẩn E.Coli 108 cfu/ml trênđĩa thạch

Từ hình ảnh nuôi cấy trên ta thấy trên phần diện tích chiếm đóng của 2

miếng màng tẩm nano bạc không thấy sự xuất hiện của vi sinh vật hoặc xuất hiện

với số lượng rất ít (do màng xốp) so với miếng màng đối chứng (màu trắng). Đặc

biệt ta có thể quan sát thấy đường viền xung quanh miếng màng đối chứng không

có màu trắng (vòng kháng khuẩn) như đối với hai mẫu còn lại. Điều đó chứng tỏ

màng có tẩm nano bạc có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn E.coli. Một vàivị trí trên phần diện tích đặt miếng màng vẫn xuất hiện khuẩn lạc màu xanh có thể

bởi vì độ xốp của miếng màng chưa tối ưu, phần diện tích này bị trống vì thế không

Mẫu đối chứng

Mẫu tẩm nano bạc



46

có sự tiếp xúc giữa miếng xốp và vi khuẩn hoặc có thể do mật độ nano bạc chưa

được tẩm đều nên miếng xốp.

Để xác định khả năng kháng khuẩn của màng lọc tẩm nano bạc (có so sánh với

mẫu đối chứng), các màng màng (kích thước 2x2 cm) được ngâm trong 10 ml dịchvi khuẩn E.coli nồng độ106 cfu/ml trong 24 giờ. Sau 24 giờ lấy các màng màng ra

và phân tích nồng độ E.coli còn lại trong dung dịch, kết quả cho thấy màng lọc phủ

nano bạc đạt hiệu suất xử lý vi khuẩn 100% sau khi ngâm màng với 10 ml dịch vi

khuẩn E.coli 106 CFU/ml tại nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Trong khi đó, các loại

màng không phủ nano bạc thì hoàn toànkhông có khả năng kháng khuẩn, hiệu suất

xử lý đều là 0% (bảng 3.1). Tiếp tục nghiên cứu khả năng diệt khuẩn của màng lọc

khi có dòng khí đi qua trong các thí nghiệm tiếp theo.

Bảng 3. 8. Khả năng diệt khuẩn của các màng màng lọc không khí

Mẫu đối chứng Mẫu tẩm bạc

E.coli ( cfu/ml) 106 0

Hiệu suất xử lý (%) 0% 100%

3.2.2 Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng lọc khi tiếp xúc

với không khí

Màng lọc sau thời gian chạy thử nghiệm, vi khuẩn và nấm trong không khí

theo bụi và bám trên các sợi lọc. Sử dụng các màng lọc này như những nguồn cấy vi

sinh lên các đĩa thạch để đánh giá khả năng kháng khuẩn.

Trên các hình 3.7 và 3.8 là các ảnh chụp đĩa thạch sau khi tiến hành nuôi cấy

nấm và vi khuẩn hiếu khí trên các mẫu lọc tinh phủ nano bạc và mẫu lọc đối chứng

(không phủ nano bạc) sau một thời gian chạy thử nghiệm. Kết quả thu được cho

thấy sau thời gian 24h nuôi cấy, trên mẫu đối chứng đã bắt đầu xuất hiện các khuẩn

lạc, trong khi đó đĩa thạch nuôi cấy với mẫu lọc tinh phủ nano bạc, khi quan sát

bằng mắt thường, chưa thấy xuât hiện khuẩn lạc (hình 3.7).



47

Hình 3. 10. Kết quả thử nghiệm hiệu quả kháng vi sinh của màng lọc tinh

(sau 24 giờ)

(a) : Màng lọc có phủ nano bạc; (b) : màng lọc không phủ nano bạc

Hình 3. 11. Kết quả thử nghiệm hiệu quả kháng vi sinh của màng lọc tinh

(sau 48 giờ)

(a) : Màng lọc không phủ nano bạc; (b) : màng lọc phủ nano bạc

Sau thời gian nuôi cấy 48h (hình 3.8), trên đĩa thạch phủ nano bạc đã có xuất hiện

khuẩn lạc, nhưng khi so sánh với mẫu đối chứng, có thể thấy rõ sự chênh lệch vềlượng khuẩn lạc xuất hiện ở hai đĩa, mật độ khuẩn lạc ở đĩa nuôi cấy sử dụng mẫu

lọc có phủ nano bạc, lạc khuẩn xuất hiện với số lượng ít, mật độ thưa, trong khi đó

ở đĩa với mẫu lọc đối chứng khuẩn lạc xuất hiện nhiều, lan rộng.

(a) (b)

(a) b



48

Do các màng lọc làm việc trong cùng điều kiện môi trường, tốc độ hút gió và

thời gian làm việc là như nhau, điều kiện thử nghiệm vi sinh như nhau, nên kết quả

thu được như trên khẳng định tồn tại hiệu quả kháng khuẩn của màng lọc phủ nano

bạc. Để đánh giá một cách định lượng khả năng kháng khuẩn của các màng lọc phủ

nano bạc so với các màng lọc đối chứng không phủ nano bạc, tiến hành chiết tách

dịch vi sinh từ các màng lọc tinh phủ nano bạc và màng lọc đối chứng (sau thời gian

chạy thử 1 tháng) và sử dụng dịch chiết là nước RO và nước muối sinh lý để khảo

sát sự ảnh hưởng của ion Ag+ có thể bị phân ly trong quá trình chiết tách vi sinh do

khả năng ức chế ion Ag+ của Cl-. Hình 3.9 và hình 3.10 là hình ảnh chụp các đĩa

thạch nuôi cấy vi khuẩn và nấm từ 1ml dịch chiết vi sinh của các mẫu lọc. Sau thời

gian nuôi cấy 24 giờ, trên các đĩa thạch đã xuât hiện các khuẩn lạc, chứng tỏ trong

các dịch chiết chứa vi khuẩn và nấm. Lượng khuẩn lạc ở đĩa nuôi cấy từ dịch chiết

vi sinh của màng lọc phủ nano bạc ít hơn nhiều lần so với lượng khuẩn lạc ở đĩa

thạch được nuôi cấy từ dịch chiết của màng lọc đối chứng không phủ nano bạc (ở cả

hai môi trường nước RO và nước muối sinh lý). Bảng 3.2 cho các số liệu cụ thể về

mật độ vi khuẩn và nấm có trên từng đĩa thạch thạch nuôi cấy từ dịch vi sinh được

chiết từ các màng lọc tinh phủ nano bạc và màng lọc đối chứng trong môi trường

nước muối sinh lý và môi trường nước RO. Bảng trên cho thấy dịch chiết vi sinh

bằng nước RO và nước muối sinh lý cho kết quả tương đồng. Có thể thấy rằng

lượng nấm và vi khuẩn trên các đĩa thạch nuôi cấy từ dịch vi sinh của mẫu lọc phủ

nano bạc ít hơn lượng nấm và vi khuẩn trên đĩa thạch nuôi cấy từ dịch chiết của

mẫu lọc đối chứng, khoảng từ 4-6 lần đối với nấm và khoảng 5 lần đối với vi khuẩn.

Như vậy chứng tỏ, mật độ vi khuẩn, nấm khu trú trên các màng lọc tinh phủ nano

bạc thấp hơn nhiều lần (trong khoảng 4-6 lần) so với lượng vi khuẩn, nấm khu trú

trên các màng lọc đối chứng không được phủ nano bạc. Các thí nghiệm được tiến

hành trong cùng điều kiện về môi trường, thời gian, cách thức và điều kiện nuôi

cấy, là cơ sở để tái khẳng định khả năng ức chế vi khuẩn, nấm của màng lọc tinh

phủ nano bạc.



49

Hình 3. 12. Kết quả thí nghiệm vi sinh đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng

lọc tinh phủ nano bạc (dung môi nước RO)

Hình 3. 13. Kết quả thí nghiệm vi sinh đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng

lọc tinh phủ nano bạc (dung môi nước muối sinh lý)

Cũng từ bảng 3.2, kết quả cho thấy hiệu quả kháng vi sinh của màng lọc đạt

trên 79% đối với vi khuẩn và trên 75% đối với nấm. Khoảng 3/4 số vi khuẩn và

nấm đã bị ức chế khi sử dụng màng lọc tinh phủ nano bạc thay cho màng lọc tinh

thông thường (hình 3.11)



Bảng 3. 9. Kết quả đế

Mẫu Chủng lo

Mẫu nano bạc/nước RO

Mẫu đối chứng/ nước R

Mẫu nano bạc/nước muố

Mẫu đối chứng/nước mu

Hình 3. 14. Biểu đồ kh

Như vậy, khi sử d

chế sự phát triển của vi

trong khoảng thời gian d

3.4 Đánh giá hiệu quả

Việc đánh giá khả

đích khảo sát các màng l

có đáp ứng hay không đá

79.31

70%

75%

80%

85%

Nư

50

số lạc khuẩn và hiệu suất xử lý trên cá

ạiMật độ VK

(cfu/ml)

Tỷ lệ

diệt VK

Mật độ n

(cfu/ml

1379,31%

6

58 36

i 1279,31%

8

ối 58 33

năng kháng vi khuẩn và nấm của màng lọc

ng màng lọc tinh phủ nano bạc đáp ứng đ

huẩn và nấm khu trú trên bề mặt màng lọ

i.

ử lý không khí của bộ tiền lọc

ăng làm việc của bộ lọc khi xử lý không k

c tinh sau khi phủ nano bạc và được lắp đặ

p ứng được hiệu quả làm việc theo thiết kế

79.31%

83.33%

75.76%

c RO Nước muối sinh lý

Tỷ lệ diệt

Tỷ lệ diệt

đĩa nuôi cấy

m Tỷ lệ

diệt nấm

83,33%

75,76%

phủ nano bạc

ợc yêu cầu ức

và các sợi lọc

í là nhằm mục

vào bộ lọc thô

an đầu của nó.

khuẩn

nấm



51

Hai chức năng chính của bộ tiền lọc là khả năng giữ bụi và khả năng xử lý vi khuẩn

và nấm có mặt trong không khi sau khi đi qua các bộ lọc, do sự có mặt của nano bạc

trên màng lọc có thể ảnh hưởng đến bề mặt riêng và khả năng bắt bụi của các sợi

lọc.

3.4.1. Khả năng giữ bụi của bộ tiền lọc phủ nano bạc

Đánh giá khả năng giữ bụi của bộ tiền lọc phủ nano bạc nhằm xem xét tính

khả thi khi sử dụng màng lọc phủ nano bạc thay cho màng lọc tinh thông thường

bởi đây là nhiệm vụ trung tâm của một bộ lọc.

Bảng 3. 10. Lượng bụi đo được trước và sau khi qua bộ tiền lọc phủ nano bạc

(tại các vận tốc hút gió khác nhau)

Tốc độ khí

(m/s)

Lượng bụi trước lọc

(mg/m3)

Lượng bụi sau lọc

(mg/m3)

Hiệu quả giữ bụi

(%)

v1 = 0.51 0,0200 0,0050 75,00

v2 = 1.00 0,0265 0,0100 62,26

v3 = 1.50 0,0325 0,012561,54

v4 = 2.00 0,0160 0,0090 43,75

Bảng 3.3 tổng hợp các số liệu hàm lượng bụi trong không khí đo trước và sau

khi không khí đi qua bộ tiền lọc với các tốc độ dòng khí khác nhau. Từ kết quả thu

được tiến hành tính toán hiệu quả lọc bụi của màng lọc hay hiệu suất xử lý bụi của

màng lọc và thể hiện trên hình 3.12.



52

Hình 3. 15. Biểu đồ tỷ lệ phần trăm hiệu quả xử lý bụi của bộ lọc phủ nano bạc

Kết quả trên bảng 3.2 và đồ thị hình 3.12 cho thấy hiệu quả giữ bụi của màng

lọc thay đổi theo tốc độ dòng khí đi vào thiết bị : tốc độ dòng khí càng chậm thì

lượng bụi được giữ lại càng cao. Kết quả này là hợp lý vì khi tốc độ dòng khí lớn,

tốc độ các hạt bụi đi qua lỗ của màng lọc lớn, áp suất tạo ra lớn nên khả năng đâm

xuyên cao, dẫn đến lượng bụi bị giữ lại trên các lỗ của màng lọc giảm. Hiệu quả xử

lý bụi cao nhất khi v = 0,51 m/s và với tốc độ gió nhỏ hơn 1,5 m/s cho hiệu quả lọc

bụi đạt trên 60%. Trên thực tế, trong các phòng chuyên môn bệnh viện, phòng làm

việc, thí nghiệm,… tốc độ không khí trong phòng thường được giới hạn ở mức dưới

2 m/s. Nếu tốc độ khí thấp, ở mức 0.5 m/s thì tuy khả năng giữ bụi cao, nhưng thiết

bị xử lý không khí có công suất nhỏ và nếu muốn tăng công suất thiết bị thì phải

tăng kích thước thiết bị lên rất nhiều. Do đó, để đảm bảo yêu cầu lọc bụi và thiết kế

thiết bị, tốc độ khí phù hợp nằm trong khoảng từ 1 đến 1,5 m/s.

3.4.2. Đánh giá khử khuẩn không khí của bộ tiền lọc phủ nano bạc

Khả năng khử khuẩn của bộ tiền lọc được xác định dựa trên số liệu về lượng

vi khuẩn và nấm trước khi đi vào thiết bị và lượng vi khuẩn, nấm còn lại sau khi

qua thiết bị. Bảng 3.4 thể hiện kết quả xử lý vi khuẩn không khí của bộ tiền lọc phủ

nano bạc ở các tốc độ khí khác nhau.

0

20

40

60

80

100

0.5m/s 1.00 m/s 1.50 m/s 2.00 m/s

H i ệ u q u ả g i ữ

b ụ i ( % )

Vận tốc dòng khí



53

Bảng 3. 11. Hiệu quả giữ vi khuẩn và nấm của bộ tiền lọc phủ nano bạc ở các

vận tốc dòng khí khác nhau

Kết quả thu được cho thấy khả năng giữ nấm và vi khuẩn của bộ tiền lọc là rất

cao, đều đạt trên 94% ở tất cả 4 tốc độ khí khảo sát. Khi tốc độ dòng khí thay đổi từ

0,5 m/s đến 2 m/s, hiệu quả xử lý vi khuẩn và nấm của bộ tiền lọc thay đổi không

nhiều. Nguyên nhân có thể do hiệu suất xử lý vi khuẩn rất cao trong khi sự thay đổi

vận tốc dòng khí không nhiều, nên không quan sát rõ được sự thay đổi hiệu suất khitốc độ dòng khí biến thiên. Nếu dải vận tốc dòng khí biến thiên trong một khoảng

lớn thì có thể quan sát thấy sự thay đổi. Tuy nhiên, do yêu cầu về tốc độ không khí

trong phòng kín ở mức dưới 2m/s, nên có thể coi như hiệu suất xử lý vi khuẩn

không thay đổi khi lắp đặt bộ tiền lọc phủ nano bạc này trong các thiết bị LSKK

công suất khác nhau.

3.5 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị LSKK bằng XTQ sử dụng bộ tiền

lọc phủ nano bạc

3.5.1. Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị trong box thí nghiệm

Sau khi chế tạo, đánh giá khả năng giữ bụi và khử khuẩn của màng lọc tẩm

nano bạc, lắp bộ tiền lọc này vào thiết bị LSKK công suất 250 m3/h của Viện

Tốc độ

khí (m/s)

Mật độ trước xử lý(cfu/m3)

Mật độ sau xử lý(cfu/m3)

Hiệu quả

xử lý VK

(%)

Hiệu quả

xử lý nấm

(%)VK Nấm VK Nấm

v1= 0.5 40 16 1 1 97,5 94,0

v2 = 1.0 31 10 1 0 96,8 100

v3 = 1.5 59 17 1 1 98,3 94,1

v4 = 2.0 60 11 2 0 96,7 100



54

CNMT, thay thế cho bộ lọc bụi cũ của thiết bị. Liên quan đến chức năng của bộ tiền

lọc phủ nano bạc, cũng đánh giá hai chỉ tiêu: lọc bụi và khử khuẩn của thiết bị

LSKK.

3.5.1.1. Đánh giá khả năng giữ bụi của thiết bị LSKK

Bảng 3.5 thể hiện hiệu quả xử lý bụi của thiết bị LSKK sử dụng màng lọc

nano bạc. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý bụi của thiết bị khá cao, đạt trên 93% dù

hàm lượng bụi ban đầu không cao, khoảng 0.03 mg/m3. Với công suất xử lý khí 250

m3/h của thiết bị, tốc độ trung bình của dòng khí trong thiết bị là 1.2 m/s. So sánh

với hiệu quả giữ bụi của riêng màng lọc phủ nano (mục 3.3.1), có thể thấy rằng khả

năng xử lý bụi của thiết bị LSKK cao hơn của màng lọc phủ nano bạc.

Bảng 3. 12. Hiệu quả xử lý bụi của thiết bị LSKK sử dụng màng tiền lọc nano

bạc trong box TN

Lượng bụi trước lọc

(mg/m3)

Lượng bụi sau lọc

(mg/m3)

Hiệu quả xử lý bụi

(%)

Lần đo 1 0,030 0,002 93,33

Lần đo 2 0,031 0,002 93,55

Lần đo 3 0,030 0,002 93,33

Trung bình 93.4

Kết quả này là hợp lý vì trong thiết bị LSKK, ngoài bộ tiền lọc để lọc bụi còn

có bộ lọc cao áp tĩnh điện đặt ở vị trí ngay sau bộ tiền lọc, có vai trò loại bỏ nốt các

hạt bụi mịn có kích thước trên 0.1 µm đi xuyên qua bộ tiền lọc.

3.5.1.2. Đánh giá khả năng khử khuẩn của thiết bị LSKKBảng 3.6 thể hiện hiệu quả khử khuẩn và nấm của thiết bị LSKK sử dụng

màng lọc nano bạc. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý vi khuẩn và nấm của thiết bị

khá cao, đạt trên 99% đối với VKHK và 93.6% đối với nấm.





56

Hình 3. 16. Ảnh thiết bị LSKK sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc của Viện CNMT

đặt trong phòng điều trị tích cực của bệnh viện E.

Vì hàm lượng bụi trong buồng bệnh khá thấp, dưới mức tiêu chuẩn cho phép

nên chỉ tiến hành đánh giá khả năng xử lý vi khuẩn và nấm của thiết bị LSKK sử

dụng màng lọc nano bạc.

Hình 3.14 biểu diễn sự phân bố mật độ VKHK trong buồng điều trị tích cực

của bệnh Viện E Trung ương có sử dụng thiết bị LSKK trang bị bộ tiền lọc phủ

nano bạc của Viện CNMT. Các kí hiệu A1- A4 là vị trí của 4 giường bệnh, B1- B4

là vị trí của các tủ đựng đồi, C là cửa ra vào, D là vị trí đặt máy, E1- E2 là vị trí của

điều hòa, F1- F4 là vị trí của ống thở của bệnh nhân. Có thể thấy rằng mật độ

VKHK ban đầu trong phòng rất cao, khoảng 1100 cfu/m3. Tuy nhiên, sau khi bật

thiết bị LSKK, mật độ vi sinh trong phòng giảm đi rõ ràng theo thời gian. Ngoài ra

có thể thấy rằng vùng không gian trong phòng gần vị trí đặt thiết bị LSKK, mật độ

vi khuẩn thường thấp hơn ở các vị trí ở xa, nguyên nhân là do sự đối lưu không khítrong phòng kém (chỉ nhờ 1 quạt thông gió nhỏ bố trí sát trần nhà ở cuối phòng, do

đó không khí sạch đi ra khỏi thiết bị phải mất 1 thời gian để khuếch tán ra các góc

xa.

Thiết bị LSKK



57

Ban đầu Sau xử lý 2 giờ

Sau xử lý 4 giờ Sau xử lý 6 giờ

Sau xử lý 8 giờ Sauxử lý 24 giờ

Hình 3. 17. Sự phân bố mật độ VKHK trong buồng điều trị tích cực của bệnh viện E

Trung ương sử dụng thiết bị LSKK của Viện CNMT



58

Sau 2 giờ chạy thiết bị, khu vực gần thiết bị và giữa phòng, mật độ VKHK đã

giảm trên 50%, xuống còn khoảng 500 cfu/m3. Sau 4 giờ, không khí sạch đã phân

tán được khắp phòng, hàm lượng vi khuẩn trong tất cả các góc phòng giảm xuống

còn dưới 500 cfu/m3

, vùng gần thiết bị còn khoảng 400 cfu/m3

. Sau 6 giờ, mật độ vikhuẩn giảm xuống còn khoảng 300 cfu/m3, vùng gần vị trí đặt thiết bị thậm chí

giẩm xuống còn 200 cfu/m3. Sau 8 giờ chạy máy, vị trí gần cửa ra vào hàm lượng vi

khuẩn không giảm mà lại tăng nhẹ lên khoảng 400 cfu/m3, nguyên nhân là do trong

khoảng thời gian từ 6 giờ đến 7 giờ chạy máy, cửa phòng mở, các y tá, bác sĩ vào

chăm sóc cho bệnh nhân nên không khí ô nhiễm từ bên ngoài tràn vào phòng, làm

tăng mật độ vi sinh. Tương tự, sau 6 giờ tối, người nhà bệnh nhân vào thăm và

chăm sóc bệnh nhân, họ để phòng mở cửa nên không khí ô nhiễm lại tràn vào

phòng, làm tăng mật độ vi sinh lên rất nhiều, kết quả là sáng hôm sau (sau 24 giờ

chạy máy), hàm lượng vi sinh gần như trở lại mức ban đầu, trước khi chạy máy.

Tương tự, hình 3.15 biểu diễn sự phân bố mật độ nấm trong buồng điều trị

tích cực của bệnh viện E Trung ương có sử dụng thiết bị LSKK trang bị bộ tiền lọc

phủ nano bạc của Viện CNMT.

Kết quả cho thấy hàm lượng nấm ban đầu trong phòng thấp hơn nhiều so với

hàm lượng VKHK, khoảng 300 cfu/m3

, vùng gần cửa ra vào khoảng gần 400cfu/m3. Sau khi chạy thiết bị LSKK, hàm lượng nấm trong phòng giảm đi khá rõ rệt.

Sau 2 giờ chạy máy, hàm lượng nấm giảm 50%, còn khoảng 150 cfu/m3, vùng góc

phòng B2 khoảng 200 cfu/m3. Sau 4 giờ, toàn bộ phòng chỉ còn lượng nấm xấp xỉ

100 cfu/m3. Sau 6 giờ và 8 giờ, một số vị trí trong phòng, hàm lượng nấm tiếp tục

giám xuống mức 50 cfu/m3. Cũng giống như trường hợp VKHK, sau 24 giờ, hàm

lượng nấm tăng lên ở mức trên 200 cfu/m3, nguyên nhân cũng là do sự mở cửa ra

vào liên tục khi tối và đêm người nhà bệnh nhân vào phòng chăm sóc bệnh nhân.



59

Ban đầuSau xử lý 2 giờ

Sau xử lý 4 giờ Sau xử lý 6 giờ

Sau xử lý 8 giờ Sauxử lý 24 giờ

Hình 3. 18. Sự phân bố mật độ nấm trong buồng điều trị tích cực của bệnh viện E

Trung ương sử dụng thiết bị LSKK của Viện CNMT



60

Như vậy có thể thấy rằng khả năng khử trùng không khí trong phòng điều trị

tích cực của bệnh viện là khá tốt, sau chỉ 2 giờ chạy máy, hàm lượng vi khuẩn và

nấm trong phòng giảm được trên 50%. Kết quả thu được cũng cho thấy thiết bị

LSKK phát huy hiệu quả khử trùng cao khi buồng bệnh thường xuyên được đóngkín cửa.

3.4.3. Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển vi khuẩn và nấm trên màng

lọc tinh phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị LSKK

Hình 3.16 là hình ảnh nuôi cấy vi sinh từ mẫu lọc tinh phủ nano bạc đã chạy

trong phòng bệnh viện. Sau 24h chưa thấy lạc khuẩn xuất hiện trên đĩa thạch, sau

48h đã có sự xuất hiện của lạc khuẩn, tuy nhiên mật độ thấp, và bám quanh mẫu lọc.

Điều đó chứng tỏ màng lọc sau 1 thời gian làm việc vẫn còn khả năng kháng khuẩn.Kết quả thí nghiệm đánh giá một cách định lượng khả năng kháng khuẩn của

màng lọc nano bạc sau 1 thời gian làm việc tại bệnh Viện E (tách chiết dịch vi sinh

từ màng lọc nano bạc bằng nước lọc RO) được thể hiện trên bảng 3.7. Kết quả này

được so sánh với kết quả đánh giá khả năng khử khuẩn của màng lọc nano bạc trong

phòng thí nghiệm 3.2.2.2 ở trên và thấy rằng hiệu quả xử lý nấm của màng lọc

không thay đổi (83%) trong khi hiệu quả xử lý vi khuẩn giảm không nhiều (70% so

với 79%). Sự giảm hiệu suất này là do trong thời gian 1 tháng thiết bị chạy liên tụcở bệnh viện E, hàm lượng vi sinh trong buồng điều trị tích cực của bệnh viện là rất

cao so với trong phòng thí nghiệm (1100 cfu/m3 so với 100 cfu/m3). Tuy nhiên, mật

độ nấm trong buồng bệnh chỉ ở mức 200 -300 cfu/m3 nên có thể vì lý do đó mà hiệu

suất diệt nấm của màng lọc không thay đổi.



61

Hình 3. 19. Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng khử khuẩn của màng lọc tinh phủ

nano bạc lắp đặt trong thiết bị LSKK sau thời gian chạy thử nghiệm tại phòng Hồi sức tích cực Bệnh viện E

Bảng 3. 14. Kết quả đếm số lạc khuẩn và hiệu suất xử lý trên các đĩa nuôi cấy

Mẫu Chủng loạiMật độ VK

(cfu/ml)

Tỷ lệ

diệt VK

Mật độ nấm

(cfu/ml)

Tỷ lệ

diệt nấm

Mẫu đối chứng 58 0 % 36 0 %Mẫu nano bạc 13 79.31% 6 83.33%

Mẫu nano bạc sau thử

nghiệm ở bệnh viện E18 70% 6 83.33%

Như vậy, tuy làm việc trong môi trường với mật độ vi khuẩn cao hơn rất nhiều

lần trong môi trường phòng làm việc, nhưng hiệu quả khử khuẩn của màng lọc vẫn

rất cao : lượng vi khuẩn và nấm còn lại chỉ tương đương với lượng vi khuẩn của

màng lọc phủ nano bạc chạy thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Điều đó chứng tỏ

việc phủ bạc lên màng lọc tinh đã phát huy tác dụng ức chế sự phát triển của vi

khuẩn rất tốt, do đó có thể sử dụng màng lọc nano bạc trong các thiết bị LSKK.

a Sau 24h b Sau 48h



62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Nghiên cứu đã tiến hành thành công việc điều chế dung dịch nano bạc và đưa

bạc lên màng lọc tinh với mật độ nano bạc trên màng lọc khoảng 40 mg/cm2, chế

tạo được bộ tiền lọc phủ nano bạc gồm một màng lọc thô và một màng lọc tinh phủ

nano bạc. Kích thước của hạt bạc bám trên màng rất nhỏ sơ với kích thước lỗ lọc,

do đó, trở lực của màng thay đổi không đáng kể.

Màng lọc sau khi phủ nano bạc có khả năng kháng khuẩn cao, tiêu diệt 100%

vi khuẩn E.Coli ở nồng độ 106 cfu/ml khi tiếp xúc trực tiếp với dịch khuẩn và tiêu

diệt trên 80% VKHK và nấm khu trú trên màng lọc qua thời gian 1 tháng chạy thửnghiệm.

Về khả năng xử lý không khí của bộ tiền lọc, màng lọc có khả năng loại bỏ

trên 60 % bụi trong không khí và giữ lại trên 94% vi khuẩn và nấm khi tốc độ dòng

khí đi qua màng lọc dưới 1.5 m/s, như vậy việc sử dụng màng lọc tinh phủ nano bạc

thay thế cho màng lọc tinh thông thường trong bộ tiền lọc vẫn đảm bảo công suất,

hiệu quả làm việc của thiết bị.

Khi lắp đặt bộ tiền lọc phủ nano bạc trong thiết bị LSKK công suất 250 m

3

/hcủa Viện CNMT, khả năng loại bỏ bụi và khử khuẩn là rất cao: trong môi trường

không khí phòng thí nghiệm, thiết bị loại bỏ được trên 93% lượng bụi, 100%

VKHK và 93,6% lượng nấm có trong không khí. Khi triển khai lắp đặt thiết bị

LSKK này ở phòng điều trị tích cực bệnh viện E Trung ương, nơi có hàm lượng

VKHK và nấm rất cao (1100 cfu/m3 đối với VKHK, 400 cfu/m3 đối với nấm), chỉ

sau 2 giờ, lượng VSV đã giảm trên 50% và sau 6 giờ chạy máy, mật độ VSV đã

giảm rất nhiều, chỉ còn lại khoảng 25 – 30% so với ban đầu. Tuy nhiên, khi cửa

phòng bệnh mở ra, lượng không khí ô nhiễm bên ngoài tràn vào phòng làm cho mật

độ VSV tăng nhanh. Việc sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc trong thiết bị làm sạch

không khí vẫn đảm bảo được công suất và hiệu quả làm việc của thiết kế của thiết

bị.



63

Sau khi thiết bị được sử dụng liên tục trong 1 tháng ở bệnh viện E, màng tiền

lọc tẩm nano bạc được đánh giá lại khả năng kháng khuẩn và kết quả chỉ ra khả

năng kháng vi khuẩn chỉ giảm khoảng 8% trong khi khả năng kháng nấm là không

thay đổi, do đó hoàn toàn có thể sử dụng màng lọc này cho các thiết bị LSKK vớimục đích ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên màng.

Kiến nghị

Do thời gian thực tập có hạn nên màng tiền lọc phủ nano bạc mới chỉ được lắp

vào thiết bị LSKK và chạy thử trong 1 tháng liên tục, vì vậy chưa đánh giá được hết

khả năng ngăn ngừa sự tích tụ VSV của màng lọc cũng như đánh giá được tuổi thọ

của bộ lọc. Trong thời gian tới nếu có điều kiện, đánh giá lại bộ lọc sau 1 thời gian

dài: 2 tháng, 3 tháng, 4 tháng,... làm việc liên tục để đánh giá tuổi thọ của bộ lọctẩm nano bạc, nghiên cứu ảnh hưởng của nano bạc đối với sức khỏe, ảnh hưởng của

việc gắn nano bạc tới hiệu quả làm việc của thiết bị. Việc đánh giá hiệu quả ức chế

của vi sinh vật mới chỉ giới hạn nghiên cứu đánh giá đối với các vi khuẩn hiếu khí

và nấm, còn với môi trường đặc thù như bệnh viện, cần có thêm các đánh giá về khả

năng ức chế vi khuẩn trên màng đối với các loại vi khuẩn có khả năng gây nhiễm

khuẩn bệnh viện.



64

TÀI LIỆU THAM KHẢOTài liệu Tiếng Việt

1. Bùi Duy Du, Đặng Văn Phú, Nguyễn Quốc Hiến (2007), “Nghiên cứu

chế tạo bạc nano bằng phương pháp chiếu xạ”, Hóa học và ứng dụng , Số 3(63): tr.40-43

2. Ngô Quốc Khánh, Phạm Công Thuyên, Trần Huy Toàn (2013),

“Đánh giá thực trạng chất lượng không khí và sức khỏe nhân viên tại các cao ốc,

văn phòng trên địa bàn Hà Nội”, Tạp chí Hoạt động KHCN,Số 1,2,3: tr. 91-95

3. Huỳnh Thị Mỹ Linh (2013), Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc từ

dung dịch bạc nitrat bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá bàng , Luận văn thạc sĩchuyên ngành Hóa hữu cơ, Đại học Đà Nẵng

4. Hồ Viết Quý (2007), Các phương pháp phân tích công cụ trong hóa

học hiện đại, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội.

5. Ngô Võ Kế Thành, Nguyễn Thị Phương Phong, Đặng Mậu Chiến

(2009), “Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của màng vải cotton ngâm trong dung

dịch keo nano bạc”, Tạp chí phát triển KH&CN, Số 03(12): tr. 69-76

6.

Trần Linh Thước (2006), Phương pháp phân tích vi sinh vật trongnước, thực phẩm và mỹ phẩm, NXB Giáo dục, Hà Nội

7. Nguyễn Văn Thuận (2010), Nghiên cứu chế tạo vải kháng khuẩn Non-

Woven tẩm nano bạc làm miếng lót mũ bảo hiểm, Luận văn Thạc sĩ ngành Vật liệu

và Linh kiện , Trường Đại học Công nghệ.

8.

Nguyễn Quốc Tuấn (2010), “Khảo sát ô nhiễm vi sinh trong không

khí phòng phẫu thuật, phòng hồi sức ở một số bệnh viện tại Thành phố Hồ Chí

Minh”, Tạp chí Y học TP. Hồ Chí Minh, Số 14(02): tr. 173-179

9. Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ

Việt Nam (2013), Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài Nghiên cứu



65

phát triển và ứng dụng hệ thống xử lý ô nhiễm không khí TIOKRAFT trên cơ sở vật

liệu xúc tác quang TiO2, Hà Nội.

10.

Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ

Việt Nam (2011), Báo cáo kết quả thực hiện đề tài: Nghiên cứu hoàn thiện công

nghệ chế tạo băng gạc chứa nano bạc để điều trị các vết thương và vết loét khó

lành trên người, Hà Nội.

11. Nguyễn Thụy Ái Trinh (2013), “Chế tạo cột lọc sứ xốp - nano

(nanotechnology) bạc ứng dụng để xử lý nước uống”, Báo Phú Yên điện tử,

Nguồn: http://www.baophuyen.com.vn/79/108118/xu-ly-nuoc-uong-hieu-qua-bang-

cot-loc-su-xop-nano-bac.html

Tài liệu Tiếng Anh

12. Alejandro Ley (2010), “Nanosilver for Surfaces and devices", Impact

of Nanotechnology in Alberta, University of Alberta, Canada.

13. Bruce N., Perez-Padilla R., Albalak R. (2000), “Indoor air pollution in

developing coutries: a major environmental and public heath challenge”, Bull World

Health organization, vol. 78(9): 1078-1092

14.

Ngo Quoc Buu, Nguyen Hoai Chau, Tran Thi Ngoc Dung, Nguyen

Gia Tien (2011), “Studies on manufacturing of topical wound dressings based on

nanosilver produced by aqueous molecular solution method”, Journal of

Experimental Nanoscience, vol. 6(4): 409-421

15. Carol Potera (2011), “Scented Products Emit a Boutquet of VOCs”,

Enviromental Health Perspective, vol. 119(1): 16

16. Dambus H.I., Mahdi W.A., Beden S.J., Atiyah R.I. (2012), “Coating

Silicon and Glass Substrate with Colloidal Silver Nano”, Diyala journal for pure sciences, vol. 8(3): 255-265



66

17. Ekhaise F.O., Ighosewe O.U.and Ajakpovi O.D. (2008), “Hospital

Indoor Airborne Microflora in Private and Government Owned Hospitals in Benin

City, Nigeria”, World Journal of Medical Sciences, vol. 3(1): 19-23

18.

Bardana E.J (2001), “Indoor pollution and its impact on respiratoryhealth”, Annals of allergy, asthama, & immunology 2001, vol. 87: 33-39

19. Enviromental Protection Agency – EPA (1995), “Characterizing air

emissions from indoor sources”, Indoor air research, United State of America,

ISSN PB95-231353

20.

Fleischera M. , Bober-Gheekb B., Bortkiewicza O., Rusiecka-

Ziólkowskaa J. (2006), “Microbiological Control of Airborne Contamination in

Hospitals”, Indoor and Built Enviroment 2006,vol. 15(1):53-56

21. Greene, V. W., Vesley D., Bond R. G., Michaelsen G. S. (1962),

“Microbiological Contamination of Hospital Air”, Applied Microbiology, vol.

10(6): 567–571

22. Kateřina Klánová, Jitka Hollerová (2003), “Hospital Indoor

Environment: Screening for Micro-Organisms and Particulate Matter”, Indoor and

Built Enviroment, vol. 12(1,2): 61-6723. Ma RH, Yu YH., Nano-silver wound dressing, US7462753.

24. Micheal L., Alan H.S. Chan (2006), “Control and management of

hospital air quality, Med Sci Monit, vol. 12(3): 17-23

25. Min-Kyeong, Jea-Won Yoon (2009), “Comparison of the effects of

nano-silver antibacterial coating and silver ions in Zebragfish Embryogenesis”, Mol.

Cell. Toxicol, vol. 5(1): 23-31

26. Nicole A.H. J., Jeroen J. de H., Gerard H., Bert B., Timo L., Kirsi

L.T., Juha P. (2011), “Personal Exposure to fine particulate matter in elderly



67

subjects: relation between personal, indoor, and outdoor concentrations” Air &

Waste Management Association, vol. 50:1122-1143

27. Omoigberale, M. N. O. Amengialue, O. O.and Iyamu, M. I. (2014)

“Microbiological assessment of Hospital Indoor Air Quality in Ekpoma, Edo State,

Nigeria”, Global Research Journal of Microbiolofy, vol. 4(1): 1-5

28. Patakfalvi R. and Dekany I. (2005), “Nucleation and growth of silver

nanoparticles monitored by titration microcalorimetry”, Journal of Themal Analysis

and Calorimetry, vol. 79: 587-594

29. Prashant Jain, Pradeep T. (2004), “Potential of silver nanoparticle-

coated poluurethane foam as an antibacterial water filter”, Biotechnology and

Bioengineerin, vol. 90(1): 59-6330. Qudiesat K., Abu-Elteen K., Elkarmi A., Hamad M. and Abussaud M

(2009), “Assessment of airborne patheogens in healthcare settings”, African Journal

of Microbiology Research, vol. 3(2) : 66-76

31. Rai M.K., Deshmukh S.D.. Ingle A.P., Gade A.K. (2012), “Silver

nanoparrticles: the powerful nanoweapon against multidrug-resistant bacteria”,

Journal of applied microbiolofy, ISSN 1264-5072

32. Russell A.D., Hugo Ph. D (1994), “Antimicrobial activity and action

of silver”, Progress in Medicinal Chemistry, vol. 31: 351 - 366

33.

Simoni, Jaakkola M.S., Carrozzi L., Baldacci S., Di Pede F., Viegi G.

(2003),”Indoor air pollution and respiratory health in the elderly”, Eurpean

Respiratory Journal, vol. 21(40): 15-20

34.

Sudharsanam S., Swaninathan S., Ramalingam A., Thangavel G.,

Steinberg R., BalaKrishnan K., Srikanth P. (2012), “Characterization of indoor air

bioaerosols from hospital ward in a tropical setting”, African Heath Sciences, vol.

12(2): 217-225

35. Shiaka, Peter G., Yakubu S.E. (2014), “Indoor Airbourne bacterial

concentration of a private-owned hospital laboratory in Samaru-Zaria”, Journal of

Biology,Agriculture and Healthcare ISSN 2223-3208, vol. 4(20): 148-153



68

36. Saint-Gobain, Saint-Gobain Glass Nanosilver,

Source: http://in.saint-gobain-glass.com/product/1060/sgg-nanosilver

37.

Samsung Electronic (2005), “Respecting Nature Serving

Communities”, Green Management Report .38. U.S. Patent, Ma RH , Yu YH. (2008), “Nano-silver wound

dressing”, US7462753.

39. World Health Ogarnization - WHO (2014), “7 million premature dead

annully linked to air pollution”, Public Health Enviroment and Social Determinants

of Health, Issue 63.



69

PHỤ LỤC 1

Giá trị số lượng lớn nhất các vi khuẩn trong mẫu (P) – Thiết bị lấy mẫu khôngkhí Flora 100.

n P n P N P n P n P n P

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 1 33 35 65 71 97 112 129 159 161 212

2 2 34 36 66 73 98 114 130 160 162 213

3 3 35 37 67 74 99 115 131 162 163 215

4 4 36 38 68 75 100 117 132 163 164 217

5 5 37 39 69 76 101 118 133 165 165 219

6 6 38 40 70 78 102 119 134 166 166 221

7 7 39 41 71 79 103 121 135 168 167 222

8 8 40 42 72 80 104 122 136 170 168 224

9 9 41 43 73 81 105 123 137 171 169 226

10 10 42 45 74 83 106 125 138 173 170 22811 11 43 46 75 84 107 126 139 174 171 230

12 12 44 47 76 85 108 128 140 176 172 232

13 13 45 48 77 86 109 129 141 178 173 234

14 14 46 49 78 88 110 131 142 179 174 235

15 15 47 50 79 89 111 132 143 181 175 237

16 16 48 51 80 90 112 133 144 183 176 239

17 17 49 53 81 91 113 135 145 184 177 241

18 18 50 54 82 93 114 136 146 186 178 243

19 19 51 55 83 94 115 138 147 187 179 245



70

20 21 52 56 84 95 116 139 148 189 180 247

21 22 53 57 85 97 117 141 149 191 181 249

22 23 54 58 86 98 118 142 150 193 182 251

23 24 55 59 87 99 119 143 151 194 183 253

24 25 56 61 88 100 120 145 152 196 184 255

25 26 57 62 89 102 121 147 153 198 185 257

26 27 58 63 90 103 122 148 154 199 186 259

27 28 59 64 91 104 123 150 155 201 187 259

28 29 60 65 92 106 124 151 156 203 188 261

29 30 61 67 93 107 125 153 157 205 189 263

30 31 62 68 94 108 126 154 158 206 190 265

31 32 63 69 95 110 127 156 159 208 191 267

32 33 64 70 96 111 128 157 160 210 192 269

193 271 222 338 251 417 280 523 309 668 338 913

194 273 223 340 252 422 281 527 310 674 339 926195 275 224 343 253 425 282 531 311 681 340 938

196 278 225 345 254 428 283 535 312 687 341 951

197 280 226 348 255 431 284 539 313 694 342 965

198 282 227 350 256 434 285 544 314 700 343 979

199 284 228 353 257 438 286 548 315 707 344 994

200 286 229 355 258 441 287 553 316 714 345 1009201 288 230 358 259 444 288 557 317 721 346 1025

202 291 231 361 260 448 289 562 318 728 347 1042



71

203 293 232 363 261 451 290 567 319 736 348 1059

204 295 233 366 262 455 291 571 320 743 349 1073

205 297 234 369 263 458 292 576 321 751 350 1097

206 299 235 372 264 462 293 581 322 759 351 1117

207 302 236 374 265 465 294 586 323 767 352 1139

208 304 237 377 266 469 295 591 324 775 353 1162

209 306 238 380 267 472 296 596 325 783 354 1186

210 309 239 383 268 476 297 601 326 792 355 1212

211 311 240 386 269 480 298 606 327 800 356 1241

212 313 241 389 270 483 299 611 328 809 357 1271

213 316 242 391 271 487 300 617 329 819 358 1305

214 318 243 394 272 491 301 622 330 828 359 1341

215 320 244 397 273 495 302 627 331 838 360 1386

216 323 245 400 274 498 303 633 332 848 361 1428

217 325 246 403 275 502 304 639 333 858 362 1480218 328 247 406 276 506 305 644 334 863 363 1542

219 330 248 409 277 510 306 650 335 879 364 1615

220 333 249 412 278 514 307 656 336 890 365 1707

221 335 250 415 279 518 308 662 337 902 366 1829

367*



72

PHỤ LỤC 2

Tổng vi khuẩn hiếu khí trước và sau khi chạy thiết bị xử lý không khí

Thanh Phong 250 sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc tại phòng hồi sức tích cực

– Viện E

Vị trí lấymẫu

Mật độ vi khuẩn (CFU/m3)

Trước xử lý Sau 3 giờ Sau 6 giờ Sau 24 giờ

1 1496 724 2488 372

2 1564 1188 1876 292

3 1128 556 284 400

4 868 888 660 428

5 1272 1020 648 540

6 1004 980 920 616

7 1044 472 400 396

8 964 568 636 564

9 1544 664 460 408

Trung bình 1209 784 930 446

Hiệu suấtxử lý (%)

0 35 23 63



PHỤ LỤC 3

Tổng nấm trước và sau khi chạy thiết bị xử lý không khí Thanh Phong

250 sử dụng bộ tiền lọc phủ nano bạc tại phòng hồi sức tích cực – Viện E

Vị trí lấy mẫuMật độ nấm (CFU/m3)

Trước xử lý Sau 3 giờ Sau 6 giờ Sau 24h

1 100 28 38 30

2 144 70 60 66

3 114 78 102 84

4 132 216 72 88

5 96 144 90 92

6 196 76 72 70

7 130 64 28 52

8 144 118 64 52

9 144 92 24 31

Trung bình 133 98 61 63

Hiệu suất xử0 26 54 53

Documents

Nghiên cứu chế tạo bộ tiền lọc phủ nano bạc ứng dụng trong thiết bị làm sạch không khí bằng xúc tác quang