Tải bản đầy đủ (.pdf) (84 trang)

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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.23 MB, 84 trang )

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 TRONG
THIẾT BỊ LÀM SẠCH KHƠNG 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 TRONG
THIẾT BỊ LÀM SẠCH KHƠNG KHÍ BẰNG XÚC TÁC QUANG

Chun ngành: KHOA HỌC MƠI 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

Hồn thành luận văn này tơi 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 Phịng 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 cơng tác tại Phịng Điện hóa.
Ban giám hiệu, các phịng ban chức năng, Bộ mơn Y sinh Trường ĐH Sư
phạm Thể dục Thể thao Hà Nội.
Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp.
Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tất cả những sự
giúp đỡ quý báu trên.
TÁC GIẢ


LỜI CAM ĐOAN

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

quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng 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 khơng khí trong nhà ..................................................... 3

1.2

Các thiết bị làm sạch khơng 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 khơng khí của bộ tiền lọc ................................... 36
2.3.4 Đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị LSKK bằng XTQ sử dụng bộ tiền
lọc 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 với
khơng khí........................................................................................................... 46
3.4 Đánh giá hiệu quả xử lý khơng 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 khơng 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 phủ
nano 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 khơng 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 phịng 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 mơi 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 mơi 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 phịng 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 phịng
Hồi sức tích cực Bệnh viện E(dung mơi nước RO) …………………………...….59


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3. 1. Khả năng diệt khuẩn của các màng lọc khơng 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

dịng 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 khơng khí hiệu suất cao

KH&CN


Khoa học cơng nghệ

LSKK

Làm sạch khơng 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


MỞ ĐẦU

Việc kiểm sốt tình trạng ơ nhiễm khơng khí trong các phịng kín như các
phịng chun mơn của bệnh viện, văn phịng, tịa nhà cơng cộng và nhà ở… do các
tác nhân bụi, hóa chất, vi sinh vật ngày càng trở nên cấp thiết để đảm bảo chất
lượng cuộc sống con người và nâng cao điều kiện làm việc. Tập trung nghiên cứu
phát triển, hồn thiện các cơng nghệ làm sạch khơng khí trong phịng kín là vấn đề
đang được quan tâm trên tồn thế giới, trong đó có Việt Nam. Trong đó, sự ơ nhiễm
vi sinh vật trong các phịng chun mơn của bệnh viện gây ra những tác động

nghiêm trọng đến sức khỏe của bệnh nhân, các nhân viên y tế, đặc biệt đó là tình
trạng nhiễm khuẩn bệnh viện dẫn đến tăng tỷ lệ tử vong, tăng thời gian nằm viện,
tăng việc sử dụng kháng sinh dẫn đến tăng khả năng kháng kháng sinh của nhiều
loại vi khuẩn, và tăng chi phí điều trị.
Đa phần các thiết bị làm sạch khơng khí được khảo sát trên thị trường đều
chỉ sử dụng các bộ lọc trong đó có bộ lọc hiệu suất cao HEPA để giữ lại bụi và vi
khuẩn, nấm trên màng. Đây là địa điểm lý tưởng để vi khuẩn và nấm khu trú và phát
triển, vi khuẩn và nấm từ các ổ khu trú vi sinh này có khả năng khuếch tán ngược
lại khơng khí trở thành nguồn ơ nhiễm thứ cấp vi sinh vật cho khơng khí trong
phịng kín. Hiện nay, cơng nghệ làm sạch khơng khí tiên tiến nhất là cơng nghệ làm
sạch khơng khí bằng xúc tác quang hóa (XTQH), trong các thiết bị được sản xuất và
phân phối trên thị trường, sản phẩm Tiokraft của Nga là một trong các thiết bị có
cấu tạo hồn chỉnh nhất, gồm nhiều tầng lọc với các chức năng chuyên biệt nên tạo
ra khả năng xử lý các tác nhân ô nhiễm trong không khí rất cao. Tuy nhiên, các
màng lọc tinh, lọc thơ trên thiết bị cũng có khả năng trở thành các ổ khu trú của vi
sinh giống như các bộ lọc trên các thiết bị làm sạch khơng khí khác đang có trên thị
trường.

1


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 nghiên
cứu 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 khơng 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 làm
sạch khơng 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 quả
khử trùng của thiết bị làm sạch khơng khí bằng cơng nghệ xúc tác quang
sau khi lắp bộ tiền phủ nano bạc.

2


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Hiện trạng ơ nhiễm khơng khí trong nhà
Trước đây, khi nhắc đến ơ nhiễm khơng khí, chúng ta chỉ nghĩ đến sự ơ nhiễm
khói bụi bên ngồi do các giao thơng, khai khống, 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 ơ nhiệm khơng khí trong các phịng kín. Khơng khí trong nhà có khả năng
lưu thơng kém giữa các khu vực trong nhà, hạn chế về mặt đối lưu và hạn chế sự
trao đổi khơng khí giữa trong và ngồi nhà , thời gian lưu của khơng 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 ơ nhiễm với thời gian dài và mật độ cao.
Chất lượng khơng 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 8990% 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 ơ nhiễm bởi các yếu tố bụi, vi sinh, các chất hữu cơ độc hại.
Nồng độ của một số chất gây ô nhiễm khơng khí trong nhà cao hơn gấp nhiều lần
nồng độ của nó trong khơng khí bên ngồi. Thậm chí, nếu chất ơ nhiễm trong nhà

có nồng độ thấp hơn khơng khí bên ngồi nhưng với thời gian con người tiếp xúc
thường xun thì các tác động của nó cũng gây những ảnh hưởng sâu sắc đến sức
khỏe con người [33]. Các tác động của ơ nhiễm khơng 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 ô
nhiễm khơng khí trong nhà, ảnh hưởng của nó cao gấp 2-8 lần so với các bệnh lý có
nguyên nhân do mơi trường khơng khí bên ngồi ơ nhiễm. Cũng theo báo cáo này,
các nước kém phát triển và đang phát triển trong khu vực Đông Nam Á và Tây Thái

3


Bình Dương là các nước đang phải chịu những tác động nặng nề nhất của ơ nhiễm
khơng khí trong nhà, theo thống kê có khoảng 3.3 triệu người chết liên quan đến các
vấn đề ơ nhiễm khơng 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 lý
hơ hấp cấp tính ở trẻ em và 6% do ung thư phổi [39].
* Các thành phần gây ơ nhiễm khơng khí:
Bụi trong nhà có nguồn gốc từ bụi trong khơng khí bên ngồi, hoặc bắt
nguồn từ khói thuốc, các q 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 khơng khí. Bụi được phân thành nhiều loại
gồm có bụi vơ 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 khơng khí tại 30 cao ốc, văn phịng trên địa bàn Hà Nội
cho kết quả về lượng bụi tổng dao động từ 0,086 – 1,175 mg/m3 khơng khí và trung

bình là 0.333 mg/m3 khơng khí, trong khi đó bụi hơ hấp dao động từ 0.067 mg/m3 0.506 mg/m3 khơng khí, giá trị trung bình khoảng 0.208 mg/m3 khơng khí. Từ kết
quả trên có thể thấy tỷ lệ bụi mịn hay bụi hơ hấp chiếm khoảng 62% (tính theo các
giá trị trung bình).
Bụi ảnh hưởng tồn 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 hơ hấp, bụi cịn 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

4


liên tục, kéo dài có thể gây ra các bệnh về viêm đường hơ 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 thuốc
có 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…. Khơng 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 mơi hữu cơ trong q trình sản xuất
như dung mơi hữu cơ như dung mơi 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 khơ,… 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 khơng khí trong nhà có nồng độ ngày càng cao hơn, lượng
VOCs trong nhà cao hơn khơng khí bên ngồi 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 cịn là ngun nhân sinh ra ozon trong khơng khí,
ozon ở mặt đất là các chất có hại cho con người:

5


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
khơng khí, và bám trên các hạt bụi lơ lửng. Với điều kiện khí hậu nóng ẩm ở nước
ta, 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 mơi trường khơng khí trong nhà đang ở mức đáng báo
động. Một nghiên cứu đánh giá thực trạng chất lượng khơng khí trong nhà tại các
tịa 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 khơng khí làm tăng khả năng gây bệnh đối với con
người, ví dụ thời gian tồn tại trong khơng khí của các vi khuẩn lao ở dạng bào tử là
từ 3 đến 4 tháng.
Khi nhắc đến hiện trạng nhiễm khơng khí trong nhà bên cạnh việc quan tâm
đến sự ơ nhiễm khơng khí trong các nhà ở, văn phịng, thì sự ơ nhiễm ở các phịng
chun mơn 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 ơ 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., q trình ni 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

6


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 khơng khí phịng là tụ cầu trên da – Straphylococcus epidermidis và
một số vi khuẩn khác như Coagulase, Steptoscoccus, E. Coli, Tụ cầu vàng, Trực
khuẩn mủ xanh, Bacilus sp, Klebsiella, trong đó, một số phịng tại các bệnh viện
cịn 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 phịng mổ và 1 phịng 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 phịng 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

7


hàng năm ước tính có 2 triệu bệnh nhân bị NKBV, làm 90000 người tử vong, làm
tốn thêm 4,5 tỉ đơla viện phí.
Như vậy, ơ nhiễm khơng khí trong nhà có mức độ đe dọa nghiêm trọng đối
với sức khỏe con người, nếu khơng có những biện pháp cải thiện điều kiện mơi

trường khơng 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 khơng khí
Để cải thiện và kiểm sốt chất lượng khơng khí, từ lâu các cơng nghệ làm sạch
khơng 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 khơng khí ứng dụng cơng 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 khơng khí lăn theo sợi lọc và bụi bám lại trên bề mặt sợi lọc, các hạt bụi nhỏ
hơn 1µm bay lơ lửng trong khơng 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 khơng khí ứng dụng cơng 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

8


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 khơng khí tạo ra ozon là chất độc với
sức khỏe con người và gây mùi khó chịu [9].
*) Thiết bị làm sạch khơng khí ứng dụng cơng 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
khơng 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 mơi 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 khơng gian hẹp, một số chất vơ cơ độc hại có trong thành
phần bụi khơng 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 khơng khí bằng cơng 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 hồn thiện cơng 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 khơng khí bị ơ nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ và
vơ cơ có khả năng phân hủy bằng phản ứng quang hóa.

9


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 thích
hoặc 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 hố – 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 dụng
một máy hút để hút khơng 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 khơng khí tiếp tục đi qua
bộ lọc XTQ để loại bỏ hóa chất độc hại và vi khuẩn, trước khi ra khỏi thiết bị khơng
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 cơng nghệ LSKK kết hợp với bộ phận lọc XTQ để
loại bỏ triệt để VOC và vi khuẩn trong khơng khí. Trên thị trường hiện nay đã có
nhiều dịng thiết bị LSKK sử dụng cơng 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, cơng 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
phịng từ 83m2 trở xuống. Thiết bị LSKK của hãng SEIWAKOGYO Nhật Bản có
năng suất xử lý tối đa 540 m3/h, cơng suất tiêu thụ 510 W, diện tích phịng 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].

10



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
khơng 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, Viện
Công 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 ơ nhiễm khơng
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, khơng khí đi qua bộ
tiền lọc có thể loại bỏ được hầu hết các hạt bụi có kích thước >0,3 µm. Ngun lý
hoạt động của lớp lọc thơ 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 bơng PE dày 1-3mm, đường kính sợi nhỏ hơn 20µm, khoảng cách giữa
các 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 qn tính của các hạt, khi dịng khí đi quanh sợi
lọc, các hạt do có qn tính nên khơng chuyển hướng được chạm vào bề mặt sợi
lọc và bị giữ lại. Bộ lọc thơ 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 dịng khơng 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

11



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), khơng 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 dịng khơng khí đi qua điện trường (được tạo ra
trong ống trụ bởi một dịng 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 suất
loại bỏ bụi có thể đạt 99%, do đó đảm bảo dịng khơng khí đi vào bộ lọc XTQ là
khơng 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
ngồi 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, khơng khí tiếp tục xử lý bằng bộ lọc than hoạt tính để giữ lại các
siêu oxit và mùi [9].

12



Để đảm lưu lượng khơng khí đi qua thiết bị, và chênh áp của khơng 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: khơng khí đi qua các bộ lọc thơ, lọc tinh và
lọc tĩnh điện để loại bỏ tối đa bụi, tiếp đến khơng khí đi qua ống XTQ, chất độc hại
và vi khuẩn bị oxi hóa, sau đó khơng khí đi qua bộ lọc hạt mang điện và than hoạt
tính để trung hịa hạt mang điện, khử mùi và giữ lại các siêu oxit [9].
*) Nhược điểm cần khắc phục của thiết bị làm sạch khơng khí
Do các thiết bị làm sạch khơng khí hầu hết sử dụng các màng lọc để lọc bụi,
trong khi đó, bụi chính là mơi 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 khơng 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 ơ nhiễm vi
sinh thứ cấp và có khả năng phát tán ngược trở lại mơi 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 hồn bạc có số
hiệu ngun tử 47 phân nhóm phụ IIB, là nguyên tố chuyển tiếp nhóm d có cấu hình
e lớp ngồi 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


13


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 một
ngày [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 khơng có khả năng tạo
kháng thể, do đó khơng 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 vơ hiệu hóa của bạc với các
virus và vi khuẩn nguy hiểm như virus gây bệnh đậu mùa, virus cúm A, virus HIV
và 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 (10g/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 động
khử 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


14


×