AgNPs gần đây được quan tâm và ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực y sinh học, dẫn truyền thuốc, kháng khuẩn, xử lý nước, nông nghiệp,…AgNPs được tổng hợp bằng các phương pháp lý hóa khác nhau như: khử hóa học, bức xạ gamma, điện hóa, laser, thủy nhiệt, vi sóng và khử quang hóa. Tuy nhiên, các phương pháp này có những hạn chế như: sử dụng các hóa chất độc hại và chi phí tổng hợp cũng như nhu cầu năng lượng cao. Vì vậy, việc nghiên phát triển các quá trình tổng hợp AgNPs thân thiện với môi trường không sử dụng các hóa chất độc hại mang lại hiêu quả cao với chi phí thấp là cần thiết.
Trong đó, việc ứng dụng hóa học xanh để tổng hợp AgNPs đã đạt được những thành tựu đáng kể. Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật, các dịch chiết từ thực vật và các polymer tự nhiên làm các tác nhân khử mang lại hiệu quả cao, thân thiện với môi trường. Gần đây đã có một số nghiên cứu tổng hợp AgNPs sử dụng dịch chiết của các quả họ citrus (quả chanh và tắc) cho thấy hiệu quả cao trong quá trình tổng hợp.
Với đề tài này, nhóm tác giả tiến hành tổng hợp AgNPs sử dụng dịch chiết quả chanh và tắc làm tác nhân khử và ổn định; khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thời gian, nhiệt độ, nồng độ AgNO3, tốc độ khuấy, tỷ lệ thể tích giữa AgNO3 và loại dịch chiết của quả chanh và tắc (dịch chiết múi và dịch chiết nguyên quả) đến quá trình hình thành nano bạc và đưa ra điều kiện phù hợp để tổng hợp nano bạc có kích thước nhỏ nhất đồng thời có khả năng kháng khuẩn cao.
Kết quả cho thấy, trong điều kiện không có ánh sáng, hoàn toàn không có sự hình thành AgNPs. Khi sử dụng nguồn ánh sáng trực tiếp tỷ lệ hình thành AgNP tăng mạnh. Điều kiện phù hợp nhất trong tổng hợp AgNPs sử dụng chiết xuất quả chanh được xác định như sau: thời gian ứng 90 phút với tỷ lệ AgNO3/dịch chiết là 3,5/1,5; nồng độ AgNO3 1,75 mM, tốc độ khuấy 300 vòng/phút và nhiệt độ môi trường tổng hợp 450C trong điều kiện ánh sáng mặt trời. Điều kiện phù hợp để tổng hợp AgNPs sử dụng chiết xuất quả tắc: thời gian 150 phút với tỷ lệ AgNO3/dịch chiết là 3,5/1,5; nồng độ AgNO3 1,75 mM, tốc độ khuấy 300 vòng/phút và nhiệt độ môi trường tổng hợp 400C trong điều kiện ánh sáng mặt trời.
Bằng phương pháp hỗ trợ siêu âm, hạt nano bạc được tổng hợp với thời gian nhanh chóng ở nhiệt độ phòng trên cả hai mẫu dịch chanh và tắc. So với tổng hợp AgNPs bằng phương pháp hỗ trợ khuấy, thời gian tổng hợp bằng sóng siêu âm ngắn hơn 30 phút khi sử dụng dịch chiết quả tắc, và không đổi trong trường hợp sử dụng dịch chiết chanh làm tác nhân khử và ổn định. Trên hai mẫu nano bạc thu được ở điều kiện tổng hợp phù hợp nhất, AgNPs có độ bền trong suốt 70 và 42 ngày bảo quản tương ứng đối với AgNPs sử dụng dịch chiết chanh và tắc. Dịch chiết cũng góp phần làm tăng độ bền dung dịch AgNPs được tổng hợp.
Kết quả đo TEM (kính hiển vi điện tử truyền qua), SEM (kính hiển vi điện tử quét), XRD (phổ nhiễu xạ tia X) và FT-IR (phổ hồng ngoại) của các mẫu cho thấy, nano bạc đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp hóa học xanh, hạt nano có dạng hình cầu, có cấu trúc đồng đều với kích thước hạt khoảng 10-20 nm. Dung dịch nano bạc được tổng hợp từ dịch chiết quả chanh và tắc có khả năng kháng khuẩn cao đối với vi khuẩn gram (-) E. coli và gram (+) B. subtilis và B. cereus. Khả năng kháng khuẩn đối với các vi khuẩn gram (-) cao hơn so với các vi khuẩn gram (+).
Sử dụng dịch chiết quả chanh và tắc làm tác nhân khử và ổn định cho quá trình tổng hợp là phương pháp tiềm năng trong tổng hợp nano bạc mang lại hiệu quả cao và thân thiện với môi trường với chi phí thấp. Kết quả này cũng góp phần nâng cao giá trị cho cây chanh và tắc − những cây được trồng nhiều và cho sản lượng cao ở Việt Nam.