Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở nanocellulose tinh thể/poly(vinyl acohol)

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở nanocellulose tinh thể/poly(vinyl acohol) và ứng dụng trong xử lý nước thải Tác giả : Lại Trần Ngọc Trân PDF VERSION | 2019 EDITION GIÁ CHUYỂN GIAO : $86 Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group

Hỗ trợ 24/7 Fb www.facebook.com/HoaHocQuyNhon

( PC WEB )

Mobi/Zalo 0905779594

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

Y

N

H

Ơ

N

i

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

NANOCOMPOSITE TRÊN CƠ SỞ NANOCELLULOSE TINH

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

THỂ/POLY(VINYL ACOHOL) VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN ( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

1

-H

Ó

A

CNC là nó không có sẵn trên thị trường và tốn thời gian trong sản xuất, nó giới hạn ứng dụng trong một số lĩnh vực.

-L

Ý

Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang là chủ đề nóng trên các mặt báo và nhận được rất nhiều sự quan tâm của người dân. Môi trường của chúng ta sống

TO

ÁN

đang bị ô nhiễm nặng nề bởi chất thải của các khu công nghiệp, rác thải sinh hoạt, khói bụi các phương tiện giao thông... Với nhịp độ gia tăng dân số và tốc độ phát triển công nghiệp và hoạt động đô thị hoá như hiện nay thì nguồn nước bị ô nhiễm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Cellulose là một homopolyme tuyến tính của glucose (C6H10O5)n với các đơn vị lặp lại bao gồm D-glucose trong cấu trúc 4C1, không hòa tan trong nước và phân hủy hoàn toàn bởi các vi khuẩn và enzyme nấm. Cellulose là polyme tự nhiên bán tinh thể tái tạo gồm cả cấu trúc vô định hình và tinh thể nhưng nó sẽ không tan chảy khi đun nóng vì vùng kết tinh của nó. Vùng vô định hình có thể được loại bỏ bằng quá trình thủy phân acid. Một trong những ứng dụng của cellulose là cellulose nano tinh thể (CNC) được xem là vật liệu đáng để nghiên cứu và đã phát triển nhanh chóng trong công nghiệp công nghệ nano. Tuy nhiên, có một số nhược điểm của

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Ngày nay, việc sử dụng nhựa có sẵn trên thị trường và polymer tổng hợp đã trở nên phổ biến trong các nhà nghiên cứu. Tuy nhiên, trước cuộc cách mạng của polymer tổng hợp, các nhà khoa học đã sử dụng polymer tự nhiên để làm cho cuộc sống dễ dàng. Do những lo ngại về môi trường và nhận thức rằng tài nguyên dầu mỏ là hữu hạn, việc sử dụng các polyme phân hủy sinh học được sản xuất từ các tài nguyên tái tạo đã tăng lên đáng kể. Ví dụ về các polyme từ các tài nguyên tái tạo bao gồm các polyme tự nhiên như cellulose, chitin và tinh bột. Cellulose có mặt ở mọi nơi trong tự nhiên và đa dạng phong phú nhất có thể tạo ra polymer và được phân lập từ thực vật và vi sinh vật.

N

LỜI MỞ ĐẦU

D

IỄ N

Đ

ÀN

làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Ô nhiễm nước có nguyên nhân từ các loại chất thải công nghiệp được thải ra lưu vực các con sông mà chưa qua xử lí đúng mức; các loại phân bón hoá học và thuốc trừ sâu ngấm vào nguồn nước ngầm và nước ao hồ; nước thải sinh hoạt được thải ra từ các khu dân cư ven sông gây ô nhiễm trầm trọng,ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân, sinh vật trong khu vực.

Theo Unicef, tình trạng ô nhiễm nguồn nước hiện nay đang diễn ra ở khắp nơi trên thế giới đặc biệt tại các nước đang phát triển như ở miền Nam sa mạc Sahara, Đông SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

2

G

Mục tiêu đề tài

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Chiết xuất tinh thể nanocellulose từ giấy không in, chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở nanocellulose tinh thể/poly(vinyl acohol) và ứng dụng

TR ẦN

trong xử lý nước thải.

Nội dung đề tài

10 00

B

Tổng hợp lý thuyết các dữ liệu liên quan đến đề tài.

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nanocellulose tinh thể

A

từ giấy.

-H

Ó

Nghiên cứu đặc trưng hình thái của nanocellulose tinh thể tạo thành bằng TEM, SEM, XRD.

ÁN

-L

Ý

Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng CNC, mật độ nối ngang của PVA đến các tính chất của nanocomposite.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nghiên cứu ứng dụng CNC/PVA nanocomposite trong xử lý nước thải.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

TP

Chính vì những lý do trên nên em đã chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite trên cơ sở nanocellulose tinh thể/poly(vinyl acohol) và ứng dụng trong xử lý nước thải”.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Trung Quốc, Indonesia, Philippines, Thái Lan và Việt Nam đang đứng TOP 5 những quốc gia có lượng rác thải đổ ra biển nhiều nhất thế giới. Nguồn nước ô nhiễm cũng là nguyên nhân gây ra các bệnh mãn tính nguy hiểm. Từ những điều trên chúng ta cần xử lý khắc phục kịp thời ô nhiễm nguồn nước để giảm những hậu quả sau này. Chính vì vậy chúng ta cần chung tay xây dựng nguồn nước luôn sạch đẹp nhất.

N

Nam Á và Mỹ Latinh. Kể từ năm 2016, các tổ chức môi trường quốc tế đã báo động

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Ơ

N

1.1. Giới thiệu sơ lược về ngành giấy

Giáo dục

-

Văn hóa – Nghệ thuật

-

Kinh doanh – Thương mại

-

Thực phẩm – Thức uống

-

Thông tin – Truyền thông – Quảng cáo

-

Sinh hoạt gia đình

-

Dược phẩm

-

Bao bì – Vận tải

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

-

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nguyên liệu của công nghiệp giấy là gỗ, tre, nứa, phế phẩm sản xuất côngnông nghiệp như rơm rạ, bã mía, giấy loại và các dạng thực vật khác. Ngành sản xuất giấy ở Việt Nam sử dụng 2 loại nguyên liệu chính la tre nứa và gỗ lá rộng mọc nhanh như bồ đề, bạch đàn, keo,… Giấy là sản phẩm được sản xuất từ cellulose nên hàm lượng cellulose thu được là rất cao vì trong quá trình sản xuất giấy lignin đã được loại bỏ gần như hoàn toàn. Một ít lượng hemicellulose và lignin và phần còn lại là cellulose chiếm phần trăm rất lớn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Trong suốt quá trình lịch sử lâu dài, từ lúc được phát minh cho đến khi phổ biến như ngày nay, có lẽ công dụng được biết đến nhiều nhất của giấy là dùng làm chất liệu cho việc ghi chép. Dĩ nhiên, đó không phải là lợi ích duy nhất của giấy, rất nhiều ứng dụng khác nhằm phục vụ đời sống con người đã được phát minh. Giấy được ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực trong đời sống mà chủ yếu nhất mà ta thường gặp là ở các lĩnh vực sau, giấy đã thể hiện một vai trò to lớn trong cuộc sống hiện đại ngày nay:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Giấy - ngày nay đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Là một loại vật liệu thiết yếu, sản xuất từ nguồn nguyên liệu có thể tái sinh, giấy đã và đang được liên tục nghiên cứu và phát triển với đa dạng phong phú các ứng dụng khác nhau trong đời sống con người.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

4

Ơ

Giấy là một sản phẩm của xơ sợi cellulose có dạng tấm, trong đó sợi và các phần sợi được liên kết với nhau tạo mạng không gian ba chiều [2].

N

1.1.1. Thành phần hóa học của giấy

N

H

Giấy in là một trong những nguyên liệu chính được sử dụng trong ngành in.

Về cơ bản, giấy được sản xuất từ bột gỗ như tre, nứa, bông, đay… và ngay cả nguồn

G

độn. Các loại giấy có sử dụng chất độn còn được gọi là giấy tráng phấn hay giấy tráng phủ (coated paper).

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Chất độn là những chất màu trắng, mịn, không tan trong nước cho thêm vào huyền phù bột giấy để làm tăng một số tính năng quan trọng của giấy như độ trắng,

B

TR ẦN

độ đục, độ mịn, độ láng, giảm sự biến dạng của giấy khi gặp nước và làm giảm giá thành của giấy. Các chất độn thường được sử dụng như bột đá vôi CaCO3, cao lanh Al2SO3, bột talc MgO.SiO3.nH2O, TiO2…

10 00

Các nguyên liệu phổ biến:

• Gỗ: gỗ cứng, gỗ mềm,…

Ý

-H

Ó

A

• Phi gỗ: - Rơm rạ, lanh, đay,…

- Bã mía

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Bèo - Tre • Giấy đã qua sử dụng [2].

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

phản quang… Phụ gia được sử dụng phổ biến cho các loại giấy in được gọi là chất

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

giấy vụn thu hồi (còn gọi là sơ sợi tái sinh, hay thứ cấp). Đó chính là nguồn sơ sợi cellulose trong thực vật, hay tất cả nguyên liệu có chứa cellulose. Ngoài bột giấy (cellulose), trong giấy còn có các phụ gia nhằm tăng độ trắng, độ mịn, nhẵn, độ

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

5

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số loại thực vật [1,5].

Loại sợi

Hemicellulose (%)

Lignin (%) 0,7-0,16

Lá chuối

56-63

15-17

0,7-0,9

Vỏ hạnh nhân

20-25

20-27

30-37

Bã mía

30-40

25-30

19-14

Vỏ đậu phộng

15-20

65-70

Gai dầu

57-77

14-17

Sisal

47-62

14-17

0,7-0,9

Đay

45-63

18-21

21-26

Giấy

85-99

0,1-5

0,1-15

Ơ

1-3

H

85-90

0,9-13

H Ư

TR ẦN B

http://daykemquynhon.ucoz.com

10 00

1.1.2. Cellulose

Hình 1.1. Công thức cấu tạo cellulose.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

1.1.2.1. Cấu tạo của cellulose

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

25-30

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

.Q

U

Y

N

Bông

N

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

Cellulose (%)

Cellulose là một polysaccharide phổ biến trên thế giới, là polymer được hình thành bởi phản ứng quang hợp của D-glucose, hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ các liên kết mạch thẳng các mắt xích β-D-Glucose, có công thức cấu tạo là (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n trong đó n có thể nằm trong khoảng 2000-10000, là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vách tế bào thực vật. Cellulose có độ kết tinh cao do liên kết hydro giữa các phân tử cellulose, cellulose có độ kết tinh chiếm 65-73%.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

6

Trong gỗ lá kim, cellulose chiếm khoảng 41-49%, trong gỗ lá rộng nó chiếm 43-

N

H

Ơ

Cellulose có hình sợi dài, nhiều sợi liên kết song song với nhau thành chum nhờ các liên kết hydro giữa các nhóm –OH. Các phân tử cellulose liên kết tạo thành các microfibril. Các micro này liên kết với nhau tạo thành xơ. Nhiều bó xơ tập hợp

N

52% thể tích [1].

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

thành lớp có thể bong ra dưới tác dụng cơ học. Các vi sợi (microfibril) thường bao gồm khoảng 500000 phân tử cellulose. Mỗi phân tử cellulose chứa khoảng 5000 phân tử D-glucose thì số nối hydro lên đến 2,5 triệu nối [2].

Hình 1.2. Cấu trúc phân tử cellulose.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẏN T�T NGHIᝆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

7

Cellulose cĂł cẼu trĂşc cᝧa máť™t tinh tháťƒ crystal vĂ cĂł tĂ­nh khĂşc xấ kĂŠp vĂŹ do

N

cẼu tấo mà phân t᝭ có tính đᝋnh hư᝛ng không gian ba chiᝠu sắp xếp song song v᝛i nhau.

H

Ć

1.1.2.2. Cåc tính chẼt cᝧa cellulose

Y

N

1.1.2.2.1. Tính chẼt vậy lý

TR ẌN

1.1.2.2.2. Tính chẼt hóa h�c

10 00

B

Cellulose là hᝣp chẼt phᝊc tấp và bᝠn vᝯng, không tan trong nư᝛c và trong nhiᝠu dung môi hᝯu cƥ khåc, cåc dung dᝋch kiᝠm loà ng cŊng không tåc d᝼ng, chᝉ bᝋ phân hᝧy khi tåc d᝼ng khi đun nóng v᝛i acid và kiᝠm đạc.

-H

Ă“

A

TĂĄc d᝼ng váť›i acid vĂ´ cĆĄ hoạc hᝯu cĆĄ sáş˝ tấo este (phản ᝊng este hĂła). VĂ­ d᝼ nhĆ° Ä‘un nĂłng cellulose trong dung dáť‹ch acid sunfuric đạc hoạc acid nitric đạc thu đưᝣc cellulose nitriat [1]. đ??ť2 đ?‘†đ?‘‚4 ,đ?‘Ą đ?‘œ

[C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

-L

Ă?

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 →

Ă N

Cellulose đưᝣc cẼu tấo tᝍ cåc mắc xích β-D-Glucose liên kết v᝛i nhau

TO

bẹng liên kết 1,4- glucozit, liên kết nà y không bᝠn v᝛i acid. Dư᝛i tåc d᝼ng cᝧa acid,

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

cellulose sẽ thᝧy phân tấo cåc sản phẊm có đ᝙ bᝠn cƥ h�c kÊm nhưng không hòa tan. Khi cellulose thᝧy phân hoà n toà n sẽ thu đưᝣc sản phẊm cuᝑi cÚng là glucose.

[C6H10O5]n + nH2O

đ??ť + ,đ?‘Ą đ?‘œ

→

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

TP

Ä? áş O

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Là thà nh phần chính tấo nên l᝛p mà ng tế bà o th᝹c vật, giúp cho cåc mô th᝹c vật có đ᝙ bᝠn cƥ h�c và tính đà n hᝓi. Cellulose có nhiᝠu trong bông (95-98%), đay, gai, tre, nᝊa, g᝗... (Cellulose chiếm khoảng 40-45% trong g᝗).

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q

Cellulose không tan trong nư᝛c ngay cả khi đun nóng và cåc dung môi hᝯu cƥ thông thư�ng. Tan trong m᝙t sᝑ dung dᝋch acid vô cƥ mấnh như: HCl, HNO3,... m᝙t sᝑ dung dᝋch muᝑi: ZnCl2, PbCl2,...[1]

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

D

U

Là chẼt mà u trắng, không mÚi, không vᝋ.

nC6H12O6

1.1.2.2.3. TĂ­nh chẼt phân hᝧy mấch Cellulose khi báť‹ phân hᝧy sáş˝ tấo thĂ nh monomer hoạc oligomer, hoạc tấo cĂĄc cĂĄc biáşżn tháťƒ khĂĄc phᝊc tấp hĆĄn. Cellulose thĆ°áť?ng báť‹ phân hᝧy áť&#x; cĂĄc trĆ°áť?ng hᝣp SVTH: Láş I TRẌN NGáťŒC TRĂ‚N

( PC WEB ) Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

8

thủy phân bằng acid haowjc kiềm đặc, phân hủy bằng các tác nhân oxi hóa, nhiệt phân hoặc thủy phân bằng vi sinh vật,…

Ơ

N

❖ Thủy phân cellulose

N

H

Cellulose bị thủy phân chậm trong môi trường nước ở nhiệt độ cao tuy nhiên khi có xúc tác acid quá trình diễn ra ở tốc độ nhanh hơn. Quá trình này làm cho

Dưới tác dụng của nhiệt độ cao độ bền của cellulose bị giảm đi và bắt đầu

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

phân hủy ở 180OC. quá trình nhiệt phân diễn ra theo cơ chế gốc tự do với sự chuyển hóa thành levoglucozan, từ đó tạo thành các sản phẩm thấp hơn như aldehyde, acid, ceton, nước, CO2,…

TR ẦN

❖Do tác nhân oxy hóa

10 00

B

Cellulose dễ bị oxy hóa. Oxi sẽ tác động trực tiếp mở vòng pyranoz làm đứt mạch hoặc tạo điều kiện để làm đứt mạch cellulose. Mức độ phân hủy cellulose phụ thuộc vào điều kiện phản ứng và tác nhân oxy hóa.

1.1.1.1.1 Tính trương nở của cellulose

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

Sợi tự nhiên khi ngâm trong môi trường lỏng có tính phân cực như nước, dimethylforamide, dimethylsulfoxyde,tetrahydrofuran, pyridine thì sẽ bị trương nở.

Các nhóm hydroxyl trong mạch cellulose của sợi đang trương nở vẫn còn có thể sử dụng tiếp cho phản ứng hóa học khác nhưng các phân tử dung môi phân cực thì bị bẫy giữ lại bên trong cấu trúc cellulose.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Ngược lại, các môi trường không phân cực như benzene, toluene, xăng thì buộc các nhóm hydroxyl trở đầu quay vào bên trong cấu trúc của mạch cellulose.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

❖ Nhiệt phân cellulose

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

mạch cellulose bị cắt ngắn. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân cellulose là đường D-glucose [1].

Các phân tử dung môi không phân cực này có khả năng thay thế dần dần phân tử dung môi phân cực đang bị bẫy giữ lại bên trong bó sợi cellulose chuyển môi trường từ phân cực sang thấp phân cực hơn. Nhờ vậy, nó tạo và duy trì được một mội trường không phân cực bên trong sợi cellulose đang trương nở [1] .

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

9

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Hemilluloses là carbohydrat nằm tiếp cận với thành cellulose. Là carbohydrat dex bị tác kích hơn cellulose. Không tan trong nước, nhưng tan trong kiềm loãng nóng hoặc lạnh. Dễ bị phân hủy thành đường đơn [2].

Hemicellulose chứa nhiều monome đường khác nhau như [2]:

B

• Đường 6 carbon: glucose, galactose, mannoz.

10 00

• Đường 5 carbon: xyloz, arabinoz.

• Dẫn xuất của đường: glucorunic acid.

Ý

-H

Ó

A

Là polymer mạch nhánh có độ trùng hợp thấp từ 70 đến 200 đơn phân, mạch ngắn khoảng từ 500 đến 3000 đơn vị đường, chủ yếu ở dạng vô định hình, có một ít là mạch thẳng, có thể kết tinh. Tạo sự kết dính giữa cellulose và lignin.

-L

Hemicellulose được chia thành 2 loại [2]: quá trình đun nóng.

• Copolymer: gồm nhiều loại đơn vị cơ sở như xylan và manose.

Thành phần hemicellulose phụ thuộc vào loài, mức độ sinh trưởng, loại cây, và vị trí trong tế bào [2].

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

• Homopolymer: chỉ gồm một loại đơn vị cơ sở, có thể bị tách ra trong

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình 1.3. Cấu tạo của hemicellulose.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

1.1.3. Hemicellulose

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

10

H

Ơ

Trong tự nhiên, lignin là chất có chủ yếu ở lớp trung gian giữa các vách tế bào, có nhiệm vụ kết dính các vách chứa xơ sợi. Rất khó để có thể tách lignin hoàn toàn.

N

1.1.4. Lignin

N

Là một polymer phức tạp, khối lượng phân tử lớn, được cấu tạo bởi các đơn

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

chủ yếu là liên kết C-C và liên kết ete. Liên kết giữa lignin – hemicellulose là liên kết ete, ester, glycoside.

H Ư

Ở các loài thực vật, lignin đóng vai trò như một chất kết dính đặc biệt, liên kết các tế bào lại với nhau, làm tang dộ cứng cho xơ cellulose, tăng độ bề cơ học

Chất độn thường được sử dụng để tăng độ trắng, trắng độ đục và hạ giấy thành

-H

Ó

A

phẩm xuống. Thường dùng là loại bột mịn vô cơ, có màu trắng, không tan trong nước, rẻ hơn bột giấy. Ví dụ: đá vôi, cao lanh, bột talc, dioxit titan [2].

1.1.5.1. Bột đá vôi (CaCO3)

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Tên gọi: Canxi cacbonat Công thức hóa học : CaCO3

IỄ N D

B

10 00

1.1.5. Chất độn trong giấy

TR ẦN

cho tế bào, ổn định kích thước tế bào, chống côn trùng, chống thấm nước và các vi si vật bên ngoài như nấm mốc [2].

Phân tử khối :100,087 g/mol Ngoại quan: Dạng bột màu trắng Độ hòa tan trong nước : Không hòa tan Điểm nóng chảy: 825 °C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Lignin được tổng hợp từ hdroxi phenyl propan, có cấu trúc phức tạp, liên kết

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

vị phenyl propan. Lignin là một polyphenol có cấu tạo mạch nhánh, tồn tại ở trang thái vô định hình. Thành phần của lignin gồm 62 đến 65% C, khoảng 5 đến 6% H, nhiều nhóm metoxyl (-OCH3) và hydroxyl (-OH) tự do [2].

CaCO3 là một hợp chất hóa học với công thức hóa học là CaCO3. Ước tính, khoảng 5% vỏ quả đất là một dạng nào đó của canxi cacbonat, chất này thường được tìm thấy dưới dạng đá (đá vôi, đá phấn, đá cẩm thạch …) ở khắp nơi trên thế giới, là nhân tố chính trong mai/vỏ của các loài sò, ốc hoặc vỏ của ốc.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

11

Canxi cacbonat có 2 vai trò chính trong sản xuất giấy là chất độn và chất tráng phủ bề mặt.

Ơ H N

Đ ẠO

TP

- Tăng chất lượng bề mặt của giấy, giấy cứng.

- Quá trình tráng phủ giúp bề mặt giấy đồng đều, quá trình in ấn tốt hơn.

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

- Công thức hóa học: Al2O3.2SiO2.2H2O

G

1.1.5.2. Cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O)

- Độ cứng: 1 - 2,5

10 00

B

- Đường kính: 0,2 – 12 m

TR ẦN

- Tỷ trọng: 2,57 - 2,61 g/cm3

H Ư

- Thành phần lý thuyết: Al2O3: 39,48%; SiO2: 46,6%; H2O: 13,92%

-L

Ý

-H

Ó

A

Trong sản xuất giấy: kaolin được sử dụng làm chất độn tạo cho giấy có mặt nhẵn hơn, tăng độ kín, giảm độ thấu quang và làm tăng độ ngấm mực in tới mức tốt nhất. Loại giấy thông thường chứa 20% kaolin, có loại chứa tới 40%. Thông thường, một tấn giấy đòi hỏi 250-300 kg kaolin. Chất lượng kaolin dùng làm giấy được xác định bởi độ trắng, độ phân tán và mức độ đồng đều của các nhóm hạt.

1.1.5.3. Các loại oxit:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Dioxit titan (TiO2): có độ trắng cao nhất và có độ đục tốt nhất song giá thành cao.

Nó chỉ sử dụng đối với loại giấy đòi hỏi lượng độn thấp nhưng độ đục, độ trắng cao.

Mức dùng độn chỉ khoảng 2-3 %.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

• Chất tráng phủ trong giấy:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

- Chất độn trong giấy viết, giấy in, giấy bìa cứng, giấy đóng gói.

- Giấy có bề mặt nhẵn bóng, độ sáng, độ dục, độ bóng cao hơn.

- Khả năng in ấn được cải tiến.

N

• Chất độn trong giấy:

- Bột Talc (Silicat magie-3MgO.4SiO2.H2O ) : là loại chất độn tạo ra độ mềm mại cho tờ giấy, talc có ái lực tốt với nhựa, vì thế nó được dùng để ngăn chặn sự kết dính của nhựa trong hệ thống sản xuất giấy. Tuy nhiên gần đây talc bị hạn chế sử dụng và gây hại cho sức khỏe con người khi hít phải nó vào phổi.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

12

N

H

Ơ

Giấy đã xuất hiện hàng nghìn năm trên Trái Đất từ khi con người tìm ra cách để ghi chép lại do đó giấy đóng một vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Và vì giấy được ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực trong xã hội hiện nay nên nó sẽ ảnh hưởng đến các ngành liên quan khác khác như in ấn, bao bì, vệ

N

1.1.6. Ứng dụng của ngành giấy

Đ ẠO

TP

chiếm hầu hết các sản phẩm bao bì hàng tiêu dùng. Bao bì giấy đang trên đà phát triển ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung.

• Đặc biệt là ngành in ấn: hàng năm nước ta sản xuất ra hàng nghìn mặt

G

hàng giấy báo các loại, các loại sách đa dạng được xuất bản hằng năm.

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

• Giấy tái chế là một trong những ngành có tiềm năng lớn gần đây ở các nước đang phát triển. Một số sản phẩm của giấy tái chế như túi giấy, thùng carton, các loại bao bì đựng thực phẩm,… Việc tái sử dụng phế liệu giấy làm nguyên liệu mang lại nhiều lợi ích cho xã hội, như giảm khai thác tài nguyên, giảm đi việc chặt phá rừng.

10 00

1.2. Giới thiệu chung về Cellulose Nanocrystals (CNC)

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

Cellulose nanocrystal chính là cellulose đã được thu nhỏ và tái cấu trúc ở cấp độ nano. Cellulose là loại nguyên liệu phổ biến nhất hành tinh, là thành phần chủ yếu của thành tế bào thực vật, chính là yếu tố tạo nên màu xanh cho hầu hết thực vật trên Trái đất. Cellulose có ở tại thân cây hoặc cành hoa, có tính chất đặc biệt là khi kết hợp với nước sẽ bị trương lên, tạo thành một chiếc khung xương cho cây, giúp cây có thể đứng vững được. Cellulose đơn giản là sự kết hợp của các phân tử glucose được lên kết với nhau tạo thành một chuỗi dài. Khi ta thu nhỏ chuỗi cellulose này ở cấp độ nano, sau đó tái cấu trúc nó thành một chuỗi polyme dài hoặc

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

• Đối với ngành bao bì: ngành giấy có một vai trò vô cùng to lớn vì nó

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

sinh,…

D

IỄ N

Đ

ÀN

đan chuỗi ấy tạo thành một mạng tinh thể, ta sẽ có được nanocrystal cellulose – một loại vật liệu siêu bền, siêu nhẹ, dẫn điện. Chính những tính chất này đã tạo nên một siêu vật liệu với những tiềm năng to lớn có thể thay đổi thế giới của chúng ta.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

10 00

B

Hiện nay, tinh thể của cellulose chủ yếu thu được từ các sợi cellulose tự nhiên bằng cách loại bỏ các phân đoạn vô định hình khỏi các nguồn tái tạo thông

Ý

-H

Ó

A

qua quá trình thủy phân bằng acid mạnh. Vì vậy, các tinh thể nanocellulose được ổn định trong dung dịch huyền phù có tích điện âm trên bề mặt. CNC thu được đã cung cấp cho chúng ta một loại vật liệu chi phí thấp, bền vững và thân thiện với môi trường và được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học công nghệ. Ngoài ra,

ÀN

TO

ÁN

-L

CNC có các tính chất độc đáo như khả năng phân tán đồng nhất, diện tích bề mặt cao, độ bền cơ học cao và tính chất tinh thể lỏng. Vật liệu CNC cơ bản là ưa nước, tuy nhiên chúng có thể được biến tính bề mặt để đáp ứng các yêu cầu kết hợp với các vật liệu khác nhau để tạo thành vật liệu mới có tính năng vượt trội hơn [15].

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình 1.4. Quy trình chế tạo nanocrystal cellulose từ sợi cellulose.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

13

D

IỄ N

Đ

1.2.1. Nguồn nguyên liệu để sản xuất CNC Cellulose là hợp chất tự nhiên có mặt khắp nơi trên Trái Đất vì vậy các nguồn nguyên liệu chứa cellulose rất đa dạng và khác nhau. Ví dụ như từ nguồn sợi tự nhiên người ta có thể thu được CNC các loài thực vật dạng sợi như cây bông, vỏ bắp ngô, rơm rạ, tre nứa, vỏ quả dứa, vỏ quả chuối,… Nguồn nguyên liệu sản xuất CNC thứ hai là các loại tảo, giấy, dạng vi tinh thể của cellulose,… Một số loại CNC SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

14

có cấu trúc biến đổi, tính chất và ứng dụng có thể thu được bằng cách dựa vào

TR ẦN

1.2.2. Phương pháp sản xuất CNC bằng phương pháp thủy phân acid

10 00

B

Sợi cellulose trong thực vật thường bao gồm các chuỗi vô định hình và các miền tinh thể. CNC được sản xuất thông qua quá trình thủy phân acid các sợi cellulose. Trong quá trình thủy phân acid, các vùng vô định hình trong cellulose sợi

-L

Ý

-H

Ó

A

được phân rã và các miền tinh thể riêng biệt được phân lập giúp ta thu được CNC. CNC có nguồn gốc từ các nguồn thực vật có kích thước là 5-70nm và chiều dài dao động từ 100-400nm. Các loại acid khoáng khác nhau, chẳng hạn như acid sulfuric, hydrochloric và phosphoric có thể được sử dụng cho quá trình thủy phân sợi bột giấy để sản xuất CNC. Độ ổn định keo của CNC phụ thuộc vào loại acid được sử

TO

ÁN

dụng vì nó xác định nhóm chức năng cụ thể mà nó có được. CNC được sản xuất thông qua thủy phân acid sulfuric có tính ổn định keo tuyệt vời vì lực đẩy tĩnh điện mặt khác gây ra bởi các nhóm este sulfat tích điện âm trên bề mặt của nó.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình 1.5. Nguồn nguyên liệu sản xuất CNC từ nông nghiệp.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

nguồn gốc, độ chín, phương pháp thực hiện.

D

IỄ N

Đ

ÀN

1.2.3. Các đặc tính của CNC CNC có đặc tính lý hóa và cơ học độc nhất như diện tích bề mặt cao (250m2/g, độ bền kéo cao (7500MPa), độ cứng cao (mô đun Young lên tới 100200GPa), và một phần lớn các nhóm hydroxyl có trên bề mặt. Các nhóm hydroxyl bề mặt này tại nên một nền tảng vững chắc cho sựu biến đổi hóa học và chức năng bề mặt của CNC. Chức năng chính của CNC là có thể chuyển đổi các nhóm SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

15

D

IỄ N

Đ

ÀN

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

Tỉ lệ CNC được thể hiện dầy đặc và diện tích bề mặt lớn nhờ kích thước nano của chúng, đã làm cho CNC trở thành sản phẩm lý tưởng cho việc chế tạo vật liệu sinh học có thể sử dụng như một thành phần gia cường bên trong vật liệu nanocomposites hiệu năng cao. Các vật liệu nanocomposites được gia cố bằng CNC đã cho thấy sự gia tăng đa chiều trong mô đun đàn hồi và sự thay đổi đáng kể trong quá trình chuyển đổi thủy tinh, đồng thời giữ được các tính chất quang học tuyệt vời của polymer gốc và tích hợp các đặc tính cơ học thích hợp.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

chúng có thể biến đổi để có thể ghép với các phân tử nhỏ hơn, ví dụ như hạt nano kim loại, hoặc các đại phân tử lớn hơn như polymer hoặc protein. Ngoài ra, các nhóm hydroxyl còn mang đặc tính ưa nước cho CNC, giúp cải thiện khả năng phân tán của chúng trong các hợp chất polymer. Các đặc tính vượt trội và biến đổi bề mặt của CNC đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng CNC như các hạt nano hóa trong các hệ thống như nhũ tương dầu nước, các phức keo, màng 2D và các hydrogel và aerogel 3D [12].

N

hydroxyl thành các acid carboxylic, amin, aldehyde hoặc các nhóm thyol. Hoặc

Hình 1.6. Tóm tắt các tính chất vật lý và hóa học của tinh thể nanocellulose.

1.2.3.1. Tính chất cơ lý CNC có chiều rộng 2-20 nm và chiều dài 100-600 nm. Chiều dài, chiều rộng và độ kết tinh của CNC có thể thay đổi tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu cellulose.

Các tính chất như kết tinh và hình thái của CNC có nguồn gốc từ các nguyên liệu SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

16

nông nghiệp giúp cải thiện độ bền kéo và độ ổn định nhiệt tuyệt vời khi được sử

N

H

Ơ

Có một số lượng lớn các nhóm hydroxyl trên bề mặt của CNC, mang đặc tính ưa nước. Ngoài ra, CNC từ quá trình thủy phân acid có thể bị phân tán trong nước do bề mặt mang điện tích âm của chúng. Cellulose vô định hình được loại bỏ

N

dụng làm chất gia cố cho vật liệu tổng hợp.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Trong điều kiện thích hợp và ở nồng độ tới hạn, tất cả các hạt giống hình que hoặc dạng tấm không đối xứng tự hình thành các cấu trúc có trật tự, dẫn đến sự hình thành của một pha nactic. Các CNC giống như dạng que, khi phân tán trong nước, đã tự sắp xếp với nhau tạo thành các pha nactic chetic với đặc tính tinh thể lỏng.

10 00

B

TR ẦN

Các yếu tố khác nhau như kích thước, hình dạng, độ phân tán, điện tích, chất điện phân và kích thích bên ngoài có thể ảnh hưởng đến độ tinh thể lỏng, độ dài, kích thước miền, thứ tự và các đặc tính khác. Tuy nhiên, các tinh thể cellulose được biết là có vòng xoắn ốc theo một trục dài tương tự như một ốc vít, có thể dẫn đến một pha chetic nactic hoặc pha cholesteric của các mặt phẳng xếp chồng lên nhau dọc

-L

Ý

-H

Ó

A

theo trục vuông góc tùy thuộc vào nồng độ. Các yếu tố như kích thước, điện tích, hình dạng, độ phân tán, chất điện phân và các kích thích bên ngoài cũng có thể ảnh hưởng đến độ kết tinh lỏng của CNC. Độ tinh thể lỏng của tinh thể nano kết hợp với tính chất lưỡng chiết dẫn đến hiện tượng quang học thú vị [12].

ÁN

Loại acid được sử dụng để thủy phân cũng có thể ảnh hưởng đến bản chất tinh thể lỏng. CNC thu được từ quá trình thủy phân acid sunfuric thường có bề mặt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

mang điện tích âm, thúc đẩy sự phân tán đồng đều trong nước do lực đẩy tĩnh điện.

Mặc dù các tương tác giữa các tinh thể nano rất mạnh, nhưng quá trình khử lưu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

1.2.3.2. Kết tinh lỏng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

bằng cách thủy phân bằng acid sulfuric để chuẩn bị các CNC có nhóm este sulfate mới được tạo ra (-SO3) trên bề mặt. Hơn nữa, khi CNC được sấy khô sẽ cải thiện diện tích bề mặt cụ thể so với cellulose ban đầu.

huỳnh cao rất dễ bị phân tán và điều này dẫn đến sự phát triển của trạng thái lyot.

Các dạng CNC có nguồn gốc acid sulfuric và acid photphoric thường tạo ra cấu trúc cấu trúc choper, trong khi các CNC có nguồn gốc acid clohydric với quá trình sunfon hóa phản ứng tạo ra pha thủy tinh lưỡng chiết.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

17

N

H

Ơ

Các thông số lưu biến của CNC bị ảnh hưởng bởi các tính chất như độ kết tinh lỏng, thứ tự sắp xếp và tính chất keo hóa. Pha loãng dung dịch huyền phù CNC cho thấy trạng thái đứt gãy của chúng và thể hiện sự phụ thuộc vào nồng độ ở mức thấp. Ở nồng độ cao hơn, các huyền phù là lyotropic, chúng biểu hiện trạng thái dị

N

1.2.3.3. Tính chất lưu biến

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

lệ hình dạng cao hơn được giữ trong thời gian dài hơn ngay cả sau khi cắt. Loại acid được sử dụng để thủy phân cũng có thể ảnh hưởng đến tính chất lưu biến của huyền phù CNC. Các tinh thể được xử lý bằng acid sunfuric cho thấy sự đứt gãy không phụ thuộc vào thời gian, trong khi các tinh thể có nguồn gốc HCl cho thấy trạng thái đứt gãy cao hơn nhiều, trạng thái sol-gel thuận nghịch ở nồng độ cao hơn.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

1.2.4. Các ứng dụng của CNC trong các lĩnh vực

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Hằng số thời gian phục hồi phụ thuộc vào tỷ lệ hình dạng và các CNC có tỷ

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

thường. Lý do chính cho trạng thái này là vì các tinh thể nano hình que có xu hướng sắp xếp theo tốc độ cắt tới hạn. Khi tốc độ cắt đạt đến điểm tới hạn, tính không đối xứng của huyền phù CNC bị phá vỡ theo cấu trúc đơn giản [12].

Hình 1.7. Ứng dụng của CNCs. SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

18

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Các ứng dụng nanocomposite của CNC cho kỹ thuật và công nghệ thực phẩm chủ yếu là trong các loại màng. Đặc biệt, màng bao bì polymer dựa trên CNC đã đạt được tiến bộ đáng kể làm nguyên liệu để cải thiện việc bảo quản thực phẩm.

Những tấm màng này có khả năng cải thiện sự ổn định của thực phẩm bằng cách cung cấp một màng bọc kháng khuẩn khi tiếp xúc với thực phẩm. CNC có thể củng cố các polyme bằng cách hình thành một mạng lưới kết nối các liên kết hydro với các CNC phân tán tốt. Nanocomposite của alginate và CNC không chỉ cải thiện đáng kể tính thấm hơi nước mà còn cải thiện tính ổn định nhiệt. CNC được sản xuất bằng xử lý Ammonium Persulfate (APS) cung cấp hàng rào oxy cao hơn so với

Ý

-H

Ó

A

CNC được xử lý bằng acidsulfuric, với các đặc tính như hình thành nhóm carboxyl, độ tinh thể cao, độ trong suốt của dung dịch và mật độ điện tích cao hơn. Do đó, màng nanocomposite kết hợp với CNC được xử lý APS không chỉ cải thiện các đặc tính của các giải pháp đóng gói thực phẩm hiện tại, mà còn có thể được áp dụng như

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

một lớp màng mỏng để giảm sự ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, các polyme như chitosan và polyoxyetylen đã được nghiên cứu làm vật liệu tổng hợp CNC để sản xuất màng. Các nanocomposite của carboxymethyl cellulose với CNC thu được từ các sản phẩm phụ nông nghiệp khác nhau (rơm rạ, rơm lúa mì và rơm lúa mạch) đã cải thiện tính chất rào cản hơi nước và cơ học của nó và xác nhận khả năng CNC

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Kỹ thuật và công nghệ thực phẩm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

tính đặc biệt của chúng như kích thước nano, diện tích bề mặt cao, hình thái độc đáo, mật độ thấp, độ bền cơ học cao, khả năng tái tạo và khả năng phân hủy sinh học cao. Hơn nữa, chúng dễ dàng được biến đổi và có sẵn. Do đó, CNC đã được sử dụng rộng rãi làm chất độn trong các polyme khác nhau. Nanocomposite có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Khả năng ứng dụng của CNC từ sản phẩm nông nghiệp vào các ngành kỹ thuật thực phẩm, điện tử và ứng dụng y sinh cũng như kỹ thuật mô là rất cao.

N

CNC đã thu hút sự quan tâm lớn trong lĩnh vực nanocomposite do các đặc

được gia cố chất độn cho các sản phẩm như màng bao bì thực phẩm [11].

Kỹ thuật sinh học Việc sử dụng CNC để phân tích sinh học cảm biến và ý tưởng sinh học cũng đã được nghiên cứu do khả năng gắn acidnucleic, protein protein và fluorophores.

Các nghiên cứu về phức hợp CNC/oxit sắt đã được báo cáo do sự tiếp cận tuyệt vời SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

19

10 00

B

Hơn thế nữa, CNC là vật liệu nano thích hợp cho nhiều ứng dụng trong y sinh, như cố định enzyme; tổng hợp vật liệu kháng khuẩn và y tế; chất xúc tác xanh, sinh học; tổng hợp chất mang thuốc trong y học trị liệu và chẩn đoán. Các vật liệu nano này mang lại một số lợi thế tiềm năng là tá dược phân phối thuốc do các đặc

-L

Ý

-H

Ó

A

tính của chúng như kích thước nhỏ hơn, tính kỵ nước, tính tương thích sinh học. Do diện tích bề mặt rất lớn và khả năng thu được điện tích âm trong quá trình thủy phân, một lượng lớn thuốc có thể được gắn vào bề mặt của các vật liệu này với khả năng kiểm soát liều tối ưu. Các nhóm hydroxyl bề mặt dồi dào có trong tinh thể nano cung cấp các vị trí để biến đổi bề mặt với nhiều nhóm chữ khác nhau. Sự biến

TO

ÁN

đổi bề mặt có thể được sử dụng để điều chỉnh việc nạp và giải phóng các loại thuốc thường không liên kết với cellulose, chẳng hạn như thuốc không ion hoặc kỵ nước.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Aerogel dựa trên CNC cũng đang nhận được sự quan tâm ngày càng tăng trong các ứng dụng y sinh và dược phẩm do cấu trúc lỗ chân lông mở của chúng và

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

trực tràng và tuyến tiền liệt trong các thí nghiệm sơ bộ trong ống nghiệm. Ngoài ra, hydrogel được điều chế bằng cách sử dụng gelatin trong CNC được chiết xuất từ các sản phẩm phụ nông nghiệp. Hydrogel CNC-gelatin được chuẩn bị rất nhạy cảm với những thay đổi pH và có tính chất cơ học tuyệt vời, cho thấy rằng nó là một chất mang chất tuyệt vời [11].

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

một vật liệu cảm biến mới hữu ích trong một số ứng dụng, bao gồm ô nhiễm môi trường và phát hiện rò rỉ trong nghiên cứu phòng thí nghiệm. Dựa trên tính ổn định và hiệu quả của nó, CNC là đáng chú ý nhất trong lĩnh vực y sinh. Nó cũng có một tính chất hấp dẫn là chất mang nano cho các phân tử hoạt tính sinh học. CNC không độc hại đối với các tế bào và đã chứng minh tiềm năng của nó như là một chất mang trong các ứng dụng phân phối thuốc được định sẵn trước đó. Gần đây, các vật liệu tổng hợp với curcumin-cyclodextrin/CNC được đóng viên capsule đã được báo cáo là có tác dụng chống đông trong ung thư đại trực tràng và các tế bào ung thư đại

N

của các phân tử NO2 đến bề mặt cảm biến thông qua CNC, đã được chứng minh là

diện tích bề mặt cao, có thể cung cấp khả dụng sinh học của thuốc tăng cường và khả năng tải thuốc tốt hơn. Giàn giáo khí dung nanocellulose có độ xốp cao đã được báo cáo để đạt được giải phóng thuốc bền vững, điều này cũng cho thấy những khả năng mới khi vận chuyển thuốc được kiểm soát [11].

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

20

N

H

Ơ

Hydrogel là cấu trúc hút nước ba chiều được cấu tạo từ các polyme ưa nước và có thể được sử dụng làm chất vận chuyển thuốc, kính áp tròng và giá đỡ.

Hydrogel bảo vệ các tế bào và các loại thuốc nhạy cảm có thể được kết hợp trong mạng để phân phối có kiểm soát tại nơi bị thương vì môi trường nước của chúng.

N

Hydrogel dựa trên cellulose

Ó

A

Xử lý nước thải

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

hơn 90% và có thể là chất hấp thụ tuyệt vời khi loại bỏ thuốc nhuộm khỏi dung dịch nước. Hydrogel dựa trên cellulose chiết xuất từ dứa và mực nâu đỏ rất hiệu quả để loại bỏ xanh methylen, một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Chúng cũng có thể được sử dụng cho việc hấp thụ kim loại độc hại trong xử lý nước thải. Sự hấp phụ mạnh mẽ của các polyme poly (oligoetylen glycol methacryit) biến tính trên bề mặt của CNC thúc đẩy sự phân tán đồng đều của CNC trong hydrogel và tăng cường tính chất cơ học. Hydrogel đã được điều chế bằng cách sử dụng gelatin được tăng cường bằng CNC được chiết xuất từ trấu và cho thấy độ ổn định cơ học cao và độ nhạy pH tuyệt vời [11].

-L

Ý

-H

Nguồn ước ngày càng bị ô nhiễm bởi nhiều chất gây độc hại từ các khu công nghiệp, đô thị và nông nghiệp, bao gồm các ion kim loại nặng, thuốc nhuộm, phụ gia thực phẩm, dược phẩm, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, hydrocarbon thơm đa vòng,

ÁN

và các phân tử sinh học. Do đó, nguồn nước gần như bị ô nhiễm nặng và việc sử

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

dụng nước sạch đã dần trở nên khó khăn hơn, và các công nghệ hiệu quả có thể làm sạch nước bị ô nhiễm đã trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Các phương pháp xử lý vật lý, hóa học và sinh học khác nhau đã được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Một hydrogel nanocomposite polyacrylamide/cellulose có hiệu suất hấp phụ

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Hydrogel dựa trên CNC, được điều chế bằng phương pháp ổn định hóa lý hoặc hóa học của dung dịch nước, có thể được kết hợp với các polyme tự nhiên hoặc tổng hợp để thu được hydrogel tổng hợp.

nhiễm khỏi nước thải. Trong số các phương pháp khác nhau, hấp phụ là giải pháp tốt nhất để sản xuất nước được xử lý chất lượng cao với chi phí phải chăng, do những lợi thế như đơn giản trong thiết kế và vận hành, vốn đầu tư ban đầu thấp, hiệu quả trong khi áp dụng và không nhạy cảm với các chất khác có trong dòng nước. Việc sử dụng vật liệu nano bền vững như CNC để hấp phụ các ion kim loại SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

21

nặng và các loại khác chất gây ô nhiễm từ nước thải đang đạt được nhiều sự chú ý

N

H

Ơ

Màng và bộ lọc có thể được sử dụng để phân tách các chất hóa học khác nhau bằng cách cho phép một số chất hóa học vượt qua trong khi những chất hóa học khác bị chặn lại. Độ chọn lọc của màng có liên quan đến cấu trúc vi mô và hóa

N

từ các nhà khoa học.

1.3.1. Giới thiệu về màng xử lý nước thải

-L

Ý

-H

Ó

A

Nước rất cần thiết cho các hoạt động hàng ngày của chúng ta, tuy nhiên, chất lượng của các nguồn nước mà chúng ta đang sử dụng đang ngày càng cạn kiệt do sự tăng trưởng nhanh chóng về dân số, công nghiệp hóa, các hoạt động nông nghiệp, thay đổi địa chất và môi trường,… Do đó, việc loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ và sinh học khác nhau xâm nhập vào nước của chúng ta là một điều

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

cực kỳ quan trọng và cấp thiết hiện nay. Các quy trình xử lý nước thải như hấp thụ, lọc màng, keo tụ, phân hủy và khử trùng có xúc tác được sử dụng rộng rãi và các quá trình này khi được thực hiện sử dụng các hệ thống được thiết kế tốt rất hiệu quả

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

B

1.3. Màng nanocomposite dựa trên cơ sở tinh thể nanocellulose/PVA ứng dụng trong xử lý nước thải

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

học của vật liệu cấu tạo màng. Màng có thể được thiết kế với các lỗ được xác định rõ để loại trừ kích thước và một bề mặt hóa học phù hợp để hấp thụ chọn lọc các chất hòa tan cụ thể. Theo sự quan tâm ngày càng tăng về tính bền vững và công nghệ nano, việc sử dụng CNC trong các ứng dụng xử lý nước cũng tăng lên. CNC đã được tích cực nghiên cứu để sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khác nhau, chẳng hạn như hấp phụ, hấp thụ, keo tụ, màng lọc, phân hủy xúc tác và khử trùng.

Sự kết hợp của cường độ cao, tính trơ hóa học, bề mặt ưa nước, diện tích bề mặt cao, tính kỵ nước, khả năng phân hủy sinh học và khả năng chức năng hóa bề mặt làm cho CNC trở thành một vật liệu đầy hứa hẹn cho các màng và bộ lọc hiệu suất cao để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có chọn lọc và nước uống [13].

trong việc xử lý các chất ô nhiễm độc hại trong nước. Vật liệu thông thường được sử dụng trong các quy trình xử lý nước như than hoạt tính và dầu mỏ, tuy nhiên lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính; chi phí cần thiết để sản xuất và tái tạo than hoạt tính tăng. Vì một tương lai bền vững, việc quan trọng nhất là sử dụng các giải pháp xanh xanh thân thiện với môi trường với chi phí thấp với hiệu suất vượt trội và

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

22

lượng khí thải carbon thấp hơn. Tiềm năng của nguồn sinh học dồi dào có sẵn trên

N

H

Ơ

Cellulose sở hữu nhiều đặc tính mong muốn, như khả năng phân hủy sinh học, khả năng tương thích sinh học và nồng độ cao của các nhóm hydroxyl có thể thay đổi. Sợi cellulose chứa cả chuỗi kết tinh lỏng vô định hình, cũng như các miền

N

hành tinh là cellulose đã được khám phá rộng rãi.

-L

1.3.2. Thành phần cấu tạo

ÁN

1.3.2.1. CNCs từ giấy vụn

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

CNCs được chiết xuất từ các sợi cellulose có trong giấy bằng cách loại bỏ các phân đoạn vô định hình khỏi các nguồn tái tạo thông qua quá trình thủy phân

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Ý

-H

Ó

A

PVA để tạo thêm nhiều nhóm carboxylate âm tính trên bề mặt CNC. So với các CNC nguyên sơ, nhóm carboxylate trên các CNC được biến đổi này hoạt động như các vị trí bổ sung cho liên kết ion kim loại nặng giúp tăng cường khả năng hấp phụ của chúng [14].

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

kết tinh cao bao bọc chặt chẽ. CNC không độc hại và có diện tích bề mặt cao, đây là một đặc điểm chính cho ứng dụng của nó trong xử lý nước thải, đặc biệt là chất hấp phụ. Trong đề tài này, các nhóm carboxyl hóa đã được điều chế bằng cách ghép maleic anhydride (MA) và PVA trên các nhóm hydroxyl của CNC nguyên sơ. Các đặc tính hấp phụ của các CNC được carboxyl hóa của nhiều loại thuốc nhuộm cation đã được khảo sát. Khả năng hấp phụ của CNC nguyên sơ đối với thuốc nhuộm cation so với sợi bột giấy hoặc chất thải thực vật chưa được xử lý là do diện tích bề mặt cao, số lượng nhóm hydroxyl bề mặt và nhóm ester sulfate âm tính của CNC nguyên chất tăng. Khả năng hấp phụ của PVA-MA-CNC lớn hơn nhiều so với CNC nguyên sơ do các nhóm carboxyl bổ sung được trong quá trình điều chế bởi maleic anhydride có thể liên kết thuốc nhuộm cation thông qua tương tác tĩnh điện.

Hiệu suất hấp phụ của CNC đối với các ion kim loại Cd (II), Pb (II), Ni (II) và Cr (III) được tăng cường bằng cách đồng trùng hợp các CNC với maleic anhydride và

acid mạnh là một loại vật liệu không độc hại và có diện tích bề mặt cao, đây là một đặc điểm chính cho ứng dụng của nó trong xử lý nước thải, đặc biệt là chất hấp phụ.

CNCs thu được cung cấp vật liệu chi phí thấp, bền vững và thân thiện với môi trường được ứng dụng ở đa dạng lĩnh vực khác nhau.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

23

1.3.2.2. Poly(vinyl acohol)

PVA nóng chảy ở nhiệt độ 2000C.

Do PVA có nhóm -OH phân cực và có liên kết H giữa các mạch phân tử nên

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Tg cao, Tg  80-85C vì thế gây khó khăn cho quá trình gia công.

Hình 1.9. PVA ở trạng thái rắn.

Đ IỄ N

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

TR ẦN

Dạng hạt nhỏ màu trắng, không mùi.

H Ư

Công thức hóa học tổng quát là (C2H4O)x

G

Tên gọi: Poly(vinyl alcohol) - PVA

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Đ ẠO

Hình 1.8. Cấu tạo của poly(vinyl alcohol).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

1.3.2.2.1. Cấu tạo

PVA được tổng hợp từ quá trình thủy phân các hợp chất polyvinyl vì hợp chất polyvinyl alcohol không tồn tại.

Thủy phân polyvinyl fomate thì PVA tạo ra ở dạng syndiotactic.

Thủy phân polyvinyl benzoat thì PVA được tạo ra ở dạng izotactic.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

24

Thủy phân polyvinyl acetate (PVAc) tạo hỗn hợp 3 loại: izotactic, syndiotactic

N

và atactic, trong đó atactic chiếm chủ yếu nên PVAc là một polymer vô định hình [4].

H

Ơ

1.3.2.2.2. Tính chất

N

PVA là một polymer chứa nhiều nhóm –OH, do vậy nó có tính chất của một

Đ ẠO

thì tách nước, tạo nối đôi.

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

PVA tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và phần trăm nhóm CH3COO- có trong polymer.

H Ư

• Nếu CH3COO- < 5% thì không tan trong nước lạnh mà chỉ tan

TR ẦN

trong nước nóng (65 – 70C) dung dịch đạt nồng độ tối đa 10 – 12 %.

• Nếu CH3COO- = 20% thì hoà tan trong nước, khi đun đến nhiệt độ 30

B

– 35C rồi làm lạnh thì Po sẽ lắng xuống.

10 00

Khả năng hòa tan của PVA còn phụ thuộc và độ trùng hợp (khối lượng phân tử), khi khối lượng phân tử thấp thì dễ hòa tan và ngược lại.

-H

Ó

A

Ngoài ra PVA còn có thể tan trong một số dung môi hữu cơ như glycol thẳng, glyxerin, phenol, amin, ure ( khi đun nóng ).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Độ nhớt của của dung dịch PVA tăng theo thời gian lưu trữ, thời gian càng lâu thì độ nhớt càng tăng. Đối với dung dịch PVA có độ thủy phân cao và KLPT lớn cũng làm tăng độ nhớt của dung dịch. Sự tăng độ nhớt này phụ thuộc vào nhiệt độ, ở nhiệt độ thấp thì khả năng tăng độ nhớt nhanh hơn. Một số muối hữu cơ, ure hoặc các alcol béo được thêm vào dung dịch PVA đã bị thủy phân hoàn toàn nhằm ổn định độ nhớt.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Là polymer kém bền nhiệt. Khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao (>200 – 250C)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

rượu đa chức, có thể tham gia các phản ứng như ester hóa, ether hóa, acetal hóa, tạo phức với muối của kim loại,…[4]

1.3.2.2.3. Ứng dụng Nếu PVA chứa 15 – 20% nhóm CH3COO- thì dùng làm keo dán. Dung dịch PVAcho thêm một lượng nhỏ formalin dùng để làm keo dán giấy, vải, da.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

25

• Dung dịch PVA bám dính tốt ở trạng thái khô và không bị thối rửa bởi • Với độ bền kéo cao và đặc tính keo dán của PVA nên chúng được ứng

N

H

Ơ

dụng rộng rãi trong sản xuất keo dán với nhiều chủng loại đa dạng như keo ướt sử dụng trong dán giấy, keo dán hoạt hóa ẩm,…

N

vi sinh vật nên dùng làm keo dán giấy, phong bì.

Y

• Mặt khác, PVA còn có khả năng tạo thành chất kết dính các hạt xúc

G

rất lớn so với các loại xơ tổng hợp khác. Độ bền cơ học của PVA nhỏ hơn polyamid6, polyamid 6-6, acetat cellulose, phenol formaldehyt, ure formaldehyt…[4]

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

• PVA tan trong nước được ứng dụng trong công nghiệp dệt những loại

10 00

B

TR ẦN

vải dùng làm vải nền cho các sản phẩm thêu, đăng ten,.. hoặc vải dù cho các thủy lôi được thả từ máy bay.

- Sợi PVA xử lý bằng dung dịch CH2O được dùng làm sợi câu, lưới đánh cá. Ngâm sợi PVA có xử lý bằng CH2O trong nước biển trong vòng 95 tháng thì độ bền thay đổi không đáng kể.

- Sợi PVA xử lý hoá học bằng CH2O kết hợp với sợi Visco để diệt

A

vải may mặc, một số nơi gọi là sợi vinylong [4].

-H

Ó

• PVA không tan trong nước được sử dụng làm chỉ thêu; loại có cường lực lớn được dùng làm lớp lót trong vỏ xe cao su.

-L

Ý

PVA có thể được sử dụng để tạo nhũ hay phân tán một số lượng lớn các vật

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

liệu như các loại dầu, chất dẻo hóa, sáp, nhựa,… PVA có thể vừa là tác nhân nhân hoạt động bề mặt vừa như keo bảo vệ và là tác nhân tạo nhũ hóa tốt khi được sử dụng riêng biệt. Nhũ tương bền có thể được tạo ra trong cả hai môi trường acid hoặc kiềm. Trong một số ứng dụng nó sử dụng như một chất kết dính hoặc chất làm đặc

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

PVA được ứng dụng làm xơ sợi tổng hợp vì nó là loại xơ có ái lực với nước

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

tác, nút chai,… Tạo thành chất kết dính cho vải và ruy băng không dệt, thể hiện khả năng bám dính hoàn hảo trên sợi bông và sợi tơ tằm.

cũng như tác nhân tạo nhũ. Tuy nhiên, PVA thủy phân một phần là tác nhân tạo nhũ hiệu quả hơn so với PVA thủy phân hoàn toàn; PVA độ nhớt cao hiệu quả hơn độ nhớt thấp.

Với sự mềm dẻo và kháng oxy cao màng PVA được dụng nhiều trong sản xuất bao bì màng đa lớp dùng để chứa đựng thực phẩm, sơn, xà phòng, hóa chất, thuốc trừ sâu,…

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

26

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

1.3.2.3.1. Cấu tạo

10 00

Hình 1.10. Cấu tạo của maleic anhydride.

Ó

A

Tên gọi: Maleic anhydride (cis-Butenedioic anhydride, 2,5-Furanedione, Toxilic anhydride) – MA.

-H

Công thức hóa học tổng quát là (C4H2O3).

-L

Ý

Khối lượng phân tử: 98,057 g/mol

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Là anhydride của acid maleic khi ở trạng thái tinh khiết là chất rắn màu trắng, có mùi hắc.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1.3.2.3. Maleid anhydride

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

xuất mỹ phẩm người ta đã tận dụng các tính chất tạo nhũ, kết dính, tạo màng và làm đặc của PVA. Nhũ tương có độ bền cao của chất béo và dầu thiên nhiên được tổng hợp từ PVA thủy phân một phần. PVA đã được sử dụng trong chế tạo các loại kem lạnh, kem dưỡng, sữa dưỡng thể, mặt nạ nhằm tạo sự mềm mại cho da người sử dụng.

N

Một lĩnh vực lớn mà PVA được ứng dụng rộng rãi là mỹ phẩm. Trong sản

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Nóng chảy ở nhiệt độ 52,80C và nhiệt độ sôi ở 2020C. Nên cẩn thận khi tiếp xúc trực tiếp với MA vì nó sẽ gây kích ứng da và mẫn

B

TR ẦN

đỏ; gây hắt hơi, ho. Khi sử dụng MA nên đeo bao tay cẩn thận và rửa tay với nước thật sạch vì khi tay không sạch dễ dàng gây nguy hại cho cơ thể người tiếp xúc nhất là vùng mắt có thể dẫn đến sợ ánh sáng và hỏng đôi mắt.

10 00

1.3.2.3.2. Tính chất

Ó

A

Dễ cháy. Tan trong nước và methanol, chất oxy hóa mạnh; tác dụng mạnh mẽ với KL kiềm, amin, các kim loại phổ biến.

-L

Ý

-H

Tính chất hóa học của maleic anhydride rất đa dạng, thể hiện tính chất nối đôi C=C và phản ứng nhị chức C=O.

ÁN

Khi thủy phân MA tạo ra acid maleic, cis – HOOC-CH = CH-COOH. Khi

TO

tác dụng với rượu tạo thành este, ví dụ cis – HOOC-CH = CH-COOCH3.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Maleic anhydride là chất nền cổ điển cho phản ứng Diels-Alder, về phản ứng giữa maleic anhydride và 1,3-butadiene. Chính nhờ phản ứng này mà anhydride

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Hình 1.11. MA ở trạng thái rắn.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

27

maleic ứng dụng trong sản xuất nhiều loại thuốc trừ sâu và dược phẩm.

Maleic anhydride có 2 đơn phân trong phản ứng quang hóa để tạo thành tetracarboxylic tetracarboxylic dianhydride (CBTA). Hợp chất này được sử dụng trong sản xuất polyimide và như một màng liên kết cho màn hình tinh thể lỏng (LCD).

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

G

1.3.2.3.3. Ứng dụng

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Maleic Anhydride là một chất đa dạng vì nó có hai chức trong phân tử làm cho ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp hóa học càng có nhiều lợi ích hơn.

Dẫn xuất của MA có rất nhiều ứng dụng trong thực tế.

10 00

B

Khoảng 50% sản lượng MA thế giới được sử dụng trong sản xuất nhựa polyester không bão hòa (UPR). Để pha chế polyester không bảo hòa có nhiều loại công thức khác nhau nhưng đặc trưng nhất là tổng hợp phtalic acid (diacid thơm), MA (diacid không bão hòa) và propylene glycol. Sợi thủy tinh sau khi được cắt nhỏ

-H

Ó

A

sẽ được thêm vào nhựa UPR để sản xuất nhựa gia cố sợi thủy tinh được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thuyền khoái cảm, đồ đạc trong phòng tắm, ô tô, xe tăng và đường ống.

TO

ÁN

-L

Ý

Maleic anhydride được hydro hóa thành 1,4-butanediol (BDO), được sử dụng trong sản xuất polyurethan nhiệt dẻo, sợi elastane/Spandex, nhựa polybutylene terephthalate (PBT) và nhiều sản phẩm khác.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Phản ứng Diels-Alder của maleic anhydride và butadiene và isoprene tạo ra các anhydrid tetrahydrophthalic tương ứng có thể được hydro hóa thành các anhydrid hexahydrophthalic được sử dụng làm chất đóng rắn trong nhựa epoxy.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Hình 1.12. Cấu trúc phân tử của MA.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

28

Mặt khác, cho thấy maleic anhydride còn là dầu phụ gia bôi trơn, được sử dụng trong dầu động cơ xăng và dầu diesel làm chất phân tán và chất ức chế ăn mòn. Những thay đổi về thông số kỹ thuật của chất bôi trơn và động cơ hiệu quả

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

29

hơn đã có tác động tiêu cực đến nhu cầu về chất phụ gia dầu bôi trơn, mang lại triển

N

H

Ơ

Một số ứng dụng của dẫn xuất maleic anhydride trong các ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm sử dụng acidmalic là dẫn xuất của maleic anhydride trong chất làm ngọt nhân tạo và tăng cường hương vị. Các sản phẩm

N

vọng tăng trưởng nhanh cho MA trong ứng dụng này.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

chăm sóc cá nhân sử dụng MA bao gồm thuốc xịt tóc, chất kết dính và chất đánh bóng sàn. Maleic anhydride cũng là tiền chất của các hợp chất được sử dụng cho chất tẩy rửa xử lý nước, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm, dược phẩm và các chất đồng trùng hợp khác.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

30

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

Ơ

N

2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị

N

H

Trong phạm vi đề tài này, các hóa chất sử dụng bao gồm:

Y

• Giấy vụn: lề giấy chưa in thu từ các văn phòng, giấy lề tại các công ty

Đ ẠO

• Hydro peoxit (H2O2): Dạng dung dịch, nồng độ 30%, d = 1,11g/cm3.

Xuất xứ Trung Quốc.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

• Acid sulfuric (H2SO4): Dạng dung dịch, nồng độ 98%, d = 1,86 g/cm3.

Xuất xứ Trung Quốc.

TR ẦN

• PVA (Poly vinyl alcohol): chất rắn dạng hạt màu trắng, xuất xứ Trung Quốc.

10 00

• Nước cất 1 lần.

B

• MA (Maleic anhydride): dạng là tinh thể màu trắng, độ tinh khiết 99,5%, xuất xứ Trung Quốc.

A

Dụng cụ, thiết bị sử dụng gồm:

Ó

• Bếp khuấy từ

-H

• Cân phân tích

-L

Ý

• Nồi đun nước • Máy li tâm

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

• Ống li tâm • Máy siêu âm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Trung Quốc.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

.Q

• Sodium hydroxit (NaOH): Chất rắn dạng hạt nhỏ, màu trắng. Xuất xử

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

D

U

giấy,…

• Tủ sấy • Giấy pH • Giấy lọc • Cốc 250, 500, 1000 mL • Đũa khuấy • Các dụng cụ thủy tinh và nhựa khác

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

31

2.2. Qui trình thực nghiệm 2.2.1. Quy trình thực nghiệm chế tạo nanocellulose từ giấy vụn

H

Ơ

N

2.2.1.1. Sơ đồ chế tạo tinh thể nanocellulose

Y

N

Giấy vụn

pH = 7

G

Lọc rửa

H Ư

N

Tẩy H2O2 5%

Lọc rửa

Nước cất lạnh

Thủy phân acid

B

TR ẦN

Nước cất

10 00

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP Đ ẠO

Nước cất

pH = 7

H2SO4 64%, 45oC, 60 phút

6000 v/p , pH = 7

Siêu âm

Biên độ 100, 30 phút

-L

Ý

-H

Ó

A

Li tâm

90oC, 120 phút

ÁN

-40 bar, 24h

CNCs dạng bột

Huyền phù CNCs

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Sấy đông khô

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

90oC, 120 phút

Xử lý NaOH 5%

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Cắt nhỏ

Hình 2.1. Sơ đồ qui trình thực nghiệm chế tạo CNCs. SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

32

2.2.1.2. Thuyết minh qui trình hỗn hợp được đun nóng ở 90C trong 2 giờ dưới sự khuấy trộn cơ học liên tục cho

Bước 2: Việc chiết xuất Cellulose được tiếp tục với quá trình tẩy trắng giấy

A

với 200 mL H2O2 5%. Hỗn hợp được khuấy trộn liên tục ở 90C trong 2 giờ . Sau

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

đó rửa và lọc bằng nước cất đến khi pH của giấy bằng 7.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

B

Hình 2.2. Giấy sau khi xử lí NaOH 5%.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

đến khi thu được hỗn hợp màu vàng nâu hơi ánh xanh lá. Sau đó rửa và lọc bằng nước cất đến khi pH của mẫu bằng 7.

N

Bước 1: 5g giấy vụn cắt nhỏ được thêm vào 200mL dung dịch NaOH 5%,

Hình 2.3. Giấy sau tẩy trắng bằng H2O2 5%.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

33

Bước 3: CNC được điều chế bằng phương pháp thủy phân acid. Đầu tiên,

Bước 4: Huyền phù pha loãng được rửa 5 lần sau khi ly tâm (6000 vòng/phút

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

và 15 phút) để thu được kết tủa và loại bỏ acid sunfuric dư cho đến khi pH bằng 7.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

B

Hình 2.4. Huyền phù cellulose sau khi thủy phân bằng acid H2SO4 64%.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Tỷ lệ cellulose thu được với acid là 1: 20 (%KL). Quá trình thủy phân mẫu cellulose bị dừng lại bằng cách thêm 5 lần nước cất lạnh để nanocellulose kết tinh.

N

cellulose đã chuẩn bị được thêm vào dung dịch H2SO4 64% ở 45C trong 60 phút.

Hình 2.5. Huyền phù cellulose sau li tâm ở tráng thái lỏng sệt màu trắng đục.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

34

Bước 5: Huyền phù sau li tâm được đem đi đánh siêu âm với biên độ 100

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Bước 6: Sấy đông khô huyền phù sau siêu âm ở -40 bar trong 24 giờ để thu được nanocellulose tinh thể rắn, có dạng bột màu trắng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Hình 2.6. CNCs thu được sau khi đánh siêu âm.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

trong 30 phút để đánh vỡ liên hết xơ sợi. Sản phẩm thu được là dung dịch lỏng có màu trắng hơi đục.

Hình 2.7. Tinh thể nanocellulose sau khi sấy đông khô ở dạng bột màu trắng.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

35

2.2.2. Quy trình thực nghiệm chế tạo màng nanocomposite dựa trên cơ sở tinh thể nanocellulose/PVA ứng dụng trong xử lý nước thải

N

H

Ơ

N

2.2.2.1. Sơ đồ chế tạo màng PVA/CNCs

N

G MA, H2SO4 98%

10 00

B

Khuấy

Khuấy

60 phút

15 phút

Lắng và khử bọt

Tráng đĩa

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

CNCs

Nhiệt độ phòng

H Ư

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Làm mát

90C-95C, 24h

IỄ N

Đ

ÀN

Sấy

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

95C

Khuấy

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nước cất

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

PVA dạng hạt

D

Sản phẩm

Hình 2.8. Sơ đồ qui trình thực nghiệm chế tạo màng PVA/CNCs. SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

36

2.2.2.2. Thuyết minh qui trình

H

Ơ

khuấy liên tục trong 15-20 phút cho PVA hòa tan hòan toàn, thu được dung dịch PVA. Để dung dịch nguội đến nhiệt độ phòng.

N

Bước 1: Hòa tan 2g PVA rắn trong 50mL nước cất và đun nóng ở 95C,

N

Bước 2: Cân 0,8g maleic anhydride cho vào dung dịch PVA đã được để

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Bước 4: Để hỗn hợp lắng và gạn qua vợt lưới nhằm loại bỏ bọt bọt bong bóng xuất hiện trong quá trình khuấy. Sau đó đổ hỗn hợp ra đĩa, bề dày của hỗn hợp trong đĩa là khoảng 40-45 mm. độ dày khoảng 30-90 m.

10 00

B

Bảng 2.1. Thành phần nguyên liệu tổng hợp màng.

Nguyên liệu

MA(g)

CNCs(g)

H2SO4 98% (mL)

2

-

-

-

2

0,8

-

1

2

2

0,8

0,05

1

3

2

0,8

0,2

1

Đ

ÀN

TO

-L

ÁN

1

Ý

0

-H

Mẫu

Ó

A

PVA(g)

IỄ N D

TR ẦN

Bước 5: Sấy hỗn hợp ở 90-95C trong 24 giờ, thu được sản phẩm màng có

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Bước 3: Cho CNCs dạng bột đã thu được vào hỗn hợp dung dịch PVA/MA, khuấy không gia nhiệt trong 15 phút.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

nguội và thêm vào 1 mL H2SO4 98%, khuấy không gia nhiệt hỗn hợp liên tục trong 1 giờ.

2.3. Các phương pháp phân tích, đánh giá ❖ Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM): Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHĂ&#x201C;A LUẏN Táť?T NGHIáť&#x2020;P

TS. PHAN VŨ HOĂ&#x20AC;NG GIANG

37

tấo ảnh váť&#x203A;i Ä&#x2018;áť&#x2122; phĂłng Ä&#x2018;ấi láť&#x203A;n( cĂł tháť&#x192; táť&#x203A;i hĂ ng triáť&#x2021;u lần), ảnh cĂł tháť&#x192; tấo ra trĂŞn

N

H

Ć

Ảnh TEM Ä&#x2018;ưᝣc ch᝼p báşąng thiáşżt báť&#x2039; JOEL, JEM-1400 (Nháş­t Bản) tấi phòng thĂ­ nghiáť&#x2021;m tráť?ng Ä&#x2018;iáť&#x192;m quáť&#x2018;c gia báť&#x2122; mĂ´n Polyme vĂ Composite trĆ°áť?ng Ä?H BĂĄch

N

mĂ ng huáťłnh quang, hay phim quang háť?c, hay ghi nháş­n báşąng cĂĄc mĂĄy ch᝼p káťš thuáş­t sáť&#x2018;.

Ä? áş O

Mẍu khĂ´ dấng báť&#x2122;t mĂ u trắng Ä&#x2018;ưᝣc quĂŠt gĂłc 2ď ą tᝍ 10ď&#x201A;° Ä&#x2018;áşżn 40ď&#x201A;° váť&#x203A;i bĆ°áť&#x203A;c chuyáť&#x192;n 0,019ď&#x201A;°/phĂşt. Ä?áť&#x2122; káşżt tinh cᝧa CNC Ä&#x2018;ưᝣc tĂ­nh theo cĂ´ng thᝊc:

N

G

đ??źđ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x161; ) Ă&#x2014; 100 đ??ź200

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

đ??ś1(%) = (1 â&#x2C6;&#x2019;

TR ẌN

Trong Ä&#x2018;Ăł, Iam lĂ cĆ°áť?ng Ä&#x2018;áť&#x2122; cᝧa mĹŠi nhiáť&#x2026;u xấ thẼp nhẼt tấi 2ď ą=18ď&#x201A;°, I200 lĂ cĆ°áť?ng Ä&#x2018;áť&#x2122; cᝧa mĹŠi cao nhẼt tấi 2ď ą=22,5ď&#x201A;°. KĂ­ch thĆ°áť&#x203A;c tinh tháť&#x192; Ä&#x2018;ưᝣc tĂ­nh dáťąa trĂŞn

B

công thᝊc cᝧa Debye-Scherrer:

10 00

đ??ˇ(đ?&#x2018;&#x161;đ?&#x2018;&#x161;) =

đ??ž. ď Ź(đ?&#x2018;&#x203A;đ?&#x2018;&#x161;) đ?&#x203A;˝1/2 . đ??śđ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018; đ?&#x153;&#x192;

A

Váť&#x203A;i K lĂ háşąng sáť&#x2018; Scherrer = 0,91,bĆ°áť&#x203A;c sĂłng ď Ź = 0,154 nm, ď ˘1/2 lĂ máť&#x2122;t náť­a báť

-H

Ă&#x201C;

ráť&#x2122;ng cᝧa mĹŠi (200) tĂ­nh theo radian vĂ ď ą lĂ gĂłc nhiáť&#x2026;u xấ tấi mĹŠi Ä&#x2018;Ăł.

Ă?

â?&#x2013; KĂ­nh hiáť&#x192;n Ä&#x2018;iáť&#x2021;n táť­ quĂŠt (SEM):

Viáť&#x2021;c tấo ra ảnh cᝧa mẍu váş­t Ä&#x2018;ưᝣc tháťąc hiáť&#x2021;n thĂ´ng qua viáť&#x2021;c ghi nháş­n vĂ phân

Ă&#x20AC;N

TO

Ă N

-L

SEM máť&#x2122;t loấi kĂ­nh hiáť&#x192;n vi Ä&#x2018;iáť&#x2021;n táť­ cĂł khả nÄ&#x192;ng tấo ra ảnh váť&#x203A;i Ä&#x2018;áť&#x2122; phân giải cao cᝧa báť mạt mẍu váş­t báşąng cĂĄch sáť­ d᝼ng máť&#x2122;t chĂšm Ä&#x2018;iáť&#x2021;n táť­ (cĂĄc electron) háşšp quĂŠt trĂŞn báť mạt mẍu.

Máť&#x152;I YĂ&#x160;U CẌU GᝏI Váť&#x20AC; Háť&#x2DC;P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť&#x201C;i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť&#x2026;n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Táť&#x2030;nh BĂŹnh Ä?áť&#x2039;nh

.Q

â?&#x2013; Nhiáť&#x2026;u xấ tia X (XRD): PhĂŠp Ä&#x2018;o mẍu Ä&#x2018;ưᝣc tháťąc hiáť&#x2021;n trĂŞn mĂĄy Ä&#x2018;o nhiáť&#x2026;u xấ tia X D8 Advance (Bruker, Ä?ᝊc) tấi Biomass Lab, Ä?ấi háť?c BĂĄch Khoa TP.HCM.

Dáş Y KĂ&#x2C6;M QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Y

Khoa TPHCM. Mẍu Ä&#x2018;ưᝣc pha loĂŁng.

D

Iáť&#x201E; N

Ä?

tĂ­ch cĂĄc bᝊc xấ phĂĄt ra tᝍ tĆ°ĆĄng tĂĄc cᝧa chĂšm Ä&#x2018;iáť&#x2021;n táť­ váť&#x203A;i báť mạt mẍu váş­t.

NgĆ°áť?i ta phᝧ trĂŞn báť mạt mẍu máť&#x2122;t láť&#x203A;p mĂ ng máť?ng kim loấi (khoảng vĂ i nm) nhĆ° máť&#x2122;t cĂĄch nhân tấo Ä&#x2018;áť&#x192; tÄ&#x192;ng khả nÄ&#x192;ng phĂĄt xấ Ä&#x2018;iáť&#x2021;n táť­. PhĆ°ĆĄng phĂĄp SEM thĆ°áť?ng Ä&#x2018;ưᝣc sáť­ d᝼ng trong cĂĄc ngĂ nh khoa háť?c váş­t liáť&#x2021;u, luyáť&#x2021;n kim vĂ sinh háť?c.

SVTH: Láş I TRẌN NGáť&#x152;C TRĂ&#x201A;N

( PC WEB ) Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

38

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

thu được sau khi sấy đông khô ở -40 bar trong 24h. Ảnh SEM được chụp trên thiết bị FE-SEM S4800 Hitachi, Nhật Bản.

N

Mẫu sau tẩy H2O2 5% được sấy khô ở nhiệt độ 70C trong 2h và mẫu CNCs

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

39

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Ơ

N

3.1. Khảo sát và phân tích các giai đoạn tạo ra CNC

H

3.1.1. Giai đoạn xử lý NaOH và tẩy trắng bằng H2O2

N

Vì nguyên liệu của đề tài này không phải là cellulose nguyên chất nên các

Lignin có mặt trong hầu hết các loại giấy thông thường tuy nhiên lignin được

10 00

B

TR ẦN

loại bỏ khỏi bột giấy để sản xuất giấy có tính chất quang học cao, nhưng chỉ một phần cho giấy in báo và phải được sản xuất càng tiết kiệm càng tốt. Với các loại bột hóa lignin hầu như bị loại bỏ, các loại bột cơ học hoặc bột giấy khử mực được sử dụng để sản xuất giấy in báo vẫn có thể chứa một lượng lignin cao. Vì vậy trong quá trình xử lý tẩy trắng, các thành phần trong sợi được loại bỏ hầu hết có nghĩa là

-H

Ó

A

sợi cellulose thu được có thể xem là tương đối tinh khiết nhằm tăng cường khả năng bám dính trên bề mặt giữa sợi và nhựa nền polymer.

Ý

3.1.2. Giai đoạn thủy phân acid H2SO4

-L

Trong quá trình thủy phân acid, không chỉ cellulose vô định hình bị hòa tan

ÁN

mà cả CaCO3 (hòa tan ở pH acid). Do đó, hàm lượng tro trong các mẫu CNC được

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

giảm xuống. Một phần rất nhỏ các chất độn có trong sợi còn lại trong mẫu CNC là kaolinite. Sự hiện diện của chất độn là cũng được xác minh thông qua các phân tích XRD.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

đầu khá cao nhưng sau quá trình tiền xử lý NaOH 5% hàm lượng các chất được loại bỏ phần lớn. Các nguyên nhân chính là sự mất các chất độn khoáng trong bước lọc sau mỗi lần xử lý.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

thành phần chính của chúng là cellulose, hemicellulose, lignin. Các chất độn khoáng được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất giấy là kaolin và canxi cacbonat, những loại khác như talc hoặc titan dioxide có thể được sử dụng ở mức độ thấp hơn. Nên đây là bước quan trọng để loại bỏ các thành phần có trong giấy. Hàm lượng các chất ban

Trong giai đoạn này, lignin phân đoạn thành một phần acid không hòa tan và acid hòa tan. Do sự hòa tan của cellulose vô định hình, tỷ lệ phần trăm của lignin được loại bỏ có ảnh hưởng đến tổng lượng CNC thu được tăng lên tương đối cao.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

40

Sau khi thủy phân cellulose bằng acid sunfuric trong 1 giờ thì cho nước cất

N

lạnh vào huyền phù nhằm pha loãng thu và làm giảm nồng độ acid đồng thời cho becher chứa huyền phù vào bể nước đá để năng cao quá trình kết tinh.

H

Ơ

3.1.3. Giai đoạn ly tam và tinh chế CNC

N

Trong quá trình thủy bằng acid H2SO4 64%, do nồng độ acid quá lớn nếu

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Sau khi ly tâm thì cho huyền phù vào máy siêu âm nhằm phá vỡ liên kết xơ sợi và sự kết tụ của các tinh thể nanocellulose trong huyền phù. Dung dịch CNC sau khi được đánh siêu âm sẽ màu trắng hơi đục và có dạng keo lỏng.

Huyền phù CNC sẽ được sấy đông khô để hạn chế sự biến đổi tính chất cơ lý

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

của tinh thể nanocellulose. Sấy đông khô là quá trình tách nước hoặc dung môi khác từ sản phẩm đông lạnh bằng quá trình thăng hoa là khi một chất lỏng được đông lạnh ở trạng thái rắn sẽ chuyển trực tiếp sang trạng thái hơi mà bỏ qua pha lỏng.

Nếu sấy huyền phù CNC bằng phương pháp sấy nóng trong lò sấy ở nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi chất lượng và tính chất của sản phẩm sấy, và phương pháp này chỉ có thể áp dụng được với một số vật liệu sấy dễ dàng. Do đó, phương pháp sấy đông khô ở nhiệt độ thấp sẽ giúp sản phẩm sau sấy ổn định, dễ sử dụng và có tính thẩm mỹ hơn.

-L

3.1.4. Kết quả chụp SEM

ÁN

Phương pháp xử lý kiềm được thực hiện trong qui trình này là để hòa tan các

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

tạp chất và hemicellulose nào còn lại trong các mẫu nguyên liệu thô. Các thành phần hòa tan được rửa sạch bằng nước, để lại lượng cellulose và lignin hơi vàng có một vài nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng màu hơi vàng tương ứng với sự hiện

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

trắng.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

không loại bỏ lượng acid đó ra thì quá trình thủy phân cellulose vẫn tiếp tục diễn ra.

Tiến hành ly tâm huyền phù ở 6000 vòng/phút và lọc rửa bằng nước cất 1 lần cho đến khi pH bằng 7. Huyền phù lắng xuống đáy ống ly tâm và có dạng như bùn

diện của lignin có trong sợi.

Việc xử lý khử bằng hydropeoxit đã được thực hiện để phá vỡ các hợp chất hoặc phân tử phenol còn lẫn trong lignin và loại bỏ các sản phẩm phụ của sự phân hủy đó, để làm trắng giấy như trong hình 3.1(a). Trong suốt quá trình phản ứng, cellulose trở nên tinh khiết hơn sau khi bổ sung H2O2, các bề mặt của các micro SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

41

ÀN

Ó -H Ý

61 40 22 91 @s tud

ent .tdt Hình 3.2. Ảnh SEM u.e của CNC sau thủy phân acid. du. vn

D

IỄ N

vn

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TO

ÁN

-L

40 22 91 @s tud ent .tdt u.e du.

A

61

du. (b) vn

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

10 00

B

u.e du. vn (a)

Đ

N H Ư

N

G

@s tud ent .tdt Hình 3.1. Ảnh SEM của u.e sợi giấy sau khi tẩy trắng.

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

@s tud ent .tdt

Y

61 40 22 91

U

61 40 22 91

.Q

(b)

TP

(a)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H

Ơ

chiết xuất khác. Sau khi thủy phân bằng acid có thể thấy rằng có sự giảm đường kính và kích thước của các sợi cellulose tinh khiết đến một mức độ lớn do loại bỏ lignin với một số chất chiết xuất khác, như trong hình 3.2(b).

N

cellulose trở nên mịn màng và sạch hơn, kết hợp việc loại bỏ lignin với các chất

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

42

N

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

.tdt .tdt u.e u.e du. du.

Hình 3.3. Mẫu cellulose sau khi thủy phân acid H2SO4 64%. vn vn Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được coi là một kỹ thuật mạnh mẽ để có được cái nhìn sâu sắc hơn về cấu trúc hình thái của CNC được chế tạo trong đề tài này. Sự hiện diện của các hình dạng nanorod hoặc hình kim của CNC được sản xuất tiếp tục được xác định bằng các quan sát TEM như trong hình 3.3(a) và (b). Có thể quan sát được từ hình ảnh TEM mà các hạt CNC tổng hợp ở một mức độ nào

-H

Ó

A

đó. Các sợi trong hình một phần có xu hướng dính với nhau do liên kết hydro liên phân tử của các sợi cellulose, một phần thì tách riêng lẻ từng sợi từ đó ta dễ dàng xác định kích thước của vi sợi nanocellulose. Phân bố kích thước trung bình của

-L

Ý

CNC được sản xuất đã được phân tích và được tìm thấy đường kính khoảng 5,78  2,14nm và chiều dài trong khoảng 121,42  32,51nm. Các kích thước này được coi

TO

ÁN

là thấp hơn so với kích thước được báo cáo cho CNC được phân lập từ bông thô và bã mía.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

.Q

U

Y

22 91 @s tud ent

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

61 40

Ơ

61 40 22 91 @s tud ent

H

(b)

N

(a)

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3.1.5. Kết quả chụp TEM

D

IỄ N

Đ

ÀN

3.1.6. Kết quả đo tia X (XRD) Các tinh thể của cellulose được chiết tách từ giấy đã được phân tích bằng các kỹ thuật XRD. Các kết quả của tia X trong hình thể hiện mức độ mô hình di động của cellulose I tinh thể ở các đỉnh 2 lần lượt là 14,6, 16,4, 22,5 và 34,4 tương ứng với các mặt phẳng tinh thể (110’), (110), (200) và (004). Đỉnh di động ở 22,5

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

43

trở nên sắc nét và hẹp hơn từ bột giấy đến CNC. Điều này cho thấy độ hoàn hảo cao

N

hơn của mạng tinh thể trong mặt phẳng (200).

25

30

35

40

10 00

2-degree

A

Hình 3.4. Giản đồ XRD của sợi giấy sau tẩy và CNC.

-L

Ý

-H

Ó

Chỉ số tinh thể và kích thước tinh thể của nguyên liệu qua tiền xử lý NaOHH2O2 và CNC có thể được quan sát trong bảng. Chỉ số tinh thể của các mẫu tăng lên khi chúng trải qua các bước tiền xử lý hóa học NaOH và H2O2 sau khi thủy phân acid. Sự gia tăng độ kết tinh có thể được quy cho việc loại bỏ lignin trong quá trình

ÁN

tiền xử lý NaOH và H2O2. Hơn nữa, các đỉnh ở 14,6 và 16,4 trở nên mãnh liệt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

hơn, cho thấy cấu trúc tinh thể nhỏ gọn hơn và có trật tự hơn, đặc biệt là điểm cực đại của CNC. Sự gia tăng mức độ kết tinh của CNC là do loại bỏ các chất vô định hình vô định hình. Các giá trị chỉ số kết tinh cho thấy từ tiền xử lý NaOH-tẩy và sản phẩm CNC lần lượt là % và %. Kích thước tinh thể trung bình của sợi sau xử lý NaOH- H2O2 và CNC lần lượt là nm và nm. Kích thước tinh thể trung bình của CNC phù hợp với kích thước thu được bằng cách sử dụng TEM. Sự gia tăng kích thước tinh thể của CNC chủ yếu phục hồi sự thu hẹp của phân bố kích thước tinh

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

20

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

15

B

10

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Counts

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

CNC

N

H

Ơ

Tẩy

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

44

thể quá trình thủy phân axit. Do đó, có thể thấy rằng kích thước tinh thể tăng lên khi

22()

I200

Tẩy

18.1053

1514

22.5369

6218

CNC

17.9887

1137

22.5951

7070

C1%

H

Iam

Y

H Ư

Khi cho PVA và MA phản ứng với nhau có chất xúc tác là H2SO4 98% thì trong cơ chế liên kết ngang thì có hai loại phản ứng liên kết ngang trong màng tổng

10 00

B

TR ẦN

hợp. Đầu tiên, mạng liên kết chéo giữa hai chuỗi phân tử PVA khác nhau có thể được hình thành bằng liên kết cộng hóa trị từ các nhóm hydroxyl của nhóm PVA và nhóm carboxyl của MA, cho thấy ghép MA thành công vào PVA và do đó có thể hình thành mạng liên kết chéo. Thứ hai, khi CNC được trộn với dung dịch PVA,

-L

Ý

-H

Ó

A

este formate (của CNC) có thể phản ứng với các nhóm hydroxyl (của PVA) để tạo thành một cấu trúc mạng liên kết ngang khác thông qua phản ứng tương tự với ngưng tụ aldol và phản ứng khử nước giữa các nhóm carboxyl (MA) và nhóm hydroxyl (CNC) sau khi hình thành chéo mạng liên kết. Mạng liên kết ngang này đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc màng tổng hợp. Khi

ÁN

lượng CNC tăng lên, các giá trị mật độ liên kết ngang tăng dần trong màng composite PVA/CNC. Do đó, những cải tiến lớn nhất về tính chất cơ học và nhiệt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

có thể đạt được đối với màng composite PVA/CNC được liên kết ngang.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

3.2.1. Giai đoạn chế tạo màng PVA/CNC

0.8392

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

3.2. Phân tích, khảo sát sản phẩm màng CNC/PVA

TP

.Q

U

0.7565

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

21()

Ơ

Bảng 3.1. Bảng so sánh độ kết tinh của mẫu giấy sau tiền xử lý-tẩy và CNC.

N

các đỉnh di chuyển trở nên sắc nét và hẹp hơn.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

45

(b)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

(c) PVA-MA/CNC-5%, (d) PVA-MA/CNC-10%.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN B 10 00 A Ó

-H

Hình 3.5. Các mẫu màng tổng hợp (a) PVA, (b) PVA/MA,

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N

(d)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

(c)

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

(a)

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

46

3.2.2. Nồng độ CNC ảnh hưởng đến độ trương của màng

H

Ơ

Đơn vị: (g)

N

Bảng 3.2. Khối lượng của màng theo thời gian.

N

Thời

0

0,0789

Tan

-

1

0,1351

0,1532

0,1769

2

0,1898

0,2189

3

0,1820

0,2594

.Q Đ ẠO

Mẫu

-

0,2255

0,2534

0,2554

0,2942

0,3481

0,3200

0,4051

0,4662

N

G

-

H Ư

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

g

0,5

10 00

B

Độ trương của mẫu trong nước sau 24h tăng dần: 0<1<2<3.

Ó

PVA-MA

-H

0,4

Ý

0,35

PVAMA/CNC5 %

-L

0,3

PVA

A

0,45

Đ

ÀN

TO

ÁN

0,25

IỄ N D

24

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

18

0,2

PVAMA/CNC10 %

0,15

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

6

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

1

U

0

(h)

Y

gian

0,1 0,05 0

h 0

6

12

18

24

Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện độ trương nở của các loại màng theo thời gian.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

47

• Mẫu 0 (PVA): PVA là một polymer dễ phân tán trong nước, nên khi ngâm vào nước sau 1 giờ thì tấm màng PVA tan hoàn toàn.

N

H

Ơ

• Mẫu 1 (PVA-MA): Do có MA là chất đóng rắn trong quá trình tổng hợp màng nên khi ngâm vào nước thì màng không bị tan mà còn tăng khối

N

Giải thích:

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

• Mẫu 3 (PVA-MA/CNC10%): Khi thêm vào màng 10% lượng CNC thì khả năng trương trong nước được cải thiện rất đáng kể vì độ ưa nước của CNC được khảo sát qua các màng được tăng lên theo thời gian ngâm.

3.2.3. Nồng độ CNC ảnh hưởng đến độ bền của màng

TR ẦN

Bảng 3.3. Kích thước của màng theo thời gian.

Thời gian 0

10 00

B

Đơn vị: (cm)

1

6

18

24

1,4

Tan

-

-

-

1,4

1,4

1,5

1,5

1,5

2

1,4

1,4

1,5

1,5

1,6

3

1,3

1,4

1,5

1,7

1,9

-H

Độ bền của màng sau 24h ngâm trong nước giảm dần từ: 3>2>1>0.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

1

-L

0

Ý

Mẫu

Ó

A

(h)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

• Mẫu 2 (PVA-MA/CNC5%): Màng này có 5%CNC trong màng mà CNC lại là một polymer ưa nước nên khi kết hợp tạo màng và được ngâm vào nước thì độ trương của màng tăng lên khá nhiều so với mẫu 1.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

lượng lên theo thời gian nhưng rất ít.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

cm

48

2

N

1,8

Ơ

PVA

N

H

1,6 1,4

Đ ẠO

0,8

PVAMA/CNC10%

G

0,6

H Ư

N

0,4

PVAMA/CNC5%

TR ẦN

0,2 0 6

12

h 18

24

B

0

10 00

Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện kich thước của màng trong nước.

A

Giải thích:

Ó

• Mẫu 0 (PVA): Kích thước của màng PVA không tăng vì PVA là một

Ý

-H

polymer có tính thấm nước rất nước, dễ hấp thu hơi ẩm nên khi ngâm vào nước màng PVA tan hết trong 1 giờ.

-L

• Mẫu 1 (PVA-MA): Do có chất đóng rắn nên khi cho màng vào nước thì

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

màng sẽ trương nở và tăng kích thước của màng lên nhưng tăng rất ít. Tuy nhiên do chỉ có PVA và MA là chất đóng rắn nên khi cho vào nước sau 1 khoảng thời gian tấm màng dễ bị nứt gãy ra thành từng mảng nhỏ.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

1

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

1,2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

PVA-MA

• Mẫu 2 (PVA-MA/CNC5%): Có khoảng 5% lượng CNC trong quá trình tổng hợp màng nên khi cho màng vào nước thì kích thước của màng tăng lên theo thời gian tuy nhiên thì độ tăng ít và khi có CNC trong màng thì nó làm cho màng trở nên có độ mềm dẻo hơn.

• Mẫu 3 (PVA-MA/CNC10%): Vì CNC là một polymer có khả năng trương trong nước rất cao nên khi cho màng có 10%CNC vào nước thì kích thước

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

49

H

Ơ

nhiều nhất trong 4 mẫu do có nhiều CNC nên tính chất trương nở trong nước và ưa nước được thể hiện rõ hơn giúp màng mềm dẻo hơn rất nhiều dù có ngâm trong nước nhiều hơn 24h.

N

của tấm màng tăng lên khá rõ rệt. Khả năng bền trong nước của màng là

N

3.2.4. Khả năng xử lý kim loại nặng Cr3+

-H

Ó

(a)

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

nanocomposite của PVA/CNC.

(b)

(c)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

61 61 61 3+ Hình 3.8. Các mẫu màng ban đầu khi cho vào dd Cr (a) PVA, (b) PVAMA, (c) PVA-MA/CNC.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

Cr (III). Nên trong đề tài này sẽ khảo sát quá trình hấp phụ Cr(III) của màng

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Khả năng hấp phụ của kim loại của CNC là tương đối cao nên khi các nhóm carboxyl bổ sung được trong quá trình tổng hợp màng PVA-MA/CNC đã giúp làm tăng hiệu suất hấp phụ của CNC đối với các ion kim loại Cd (II), Pb (II), Ni (II) và

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

Đ ẠO

(c)

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

61 61 61 Hình 3.9. Các mẫu màng sau 45 phút xử lý dd Cr3+ (a) PVA, (b) PVA-MA, (c) PVA-MA/CNC.

H Ư

Giải thích:

TR ẦN

• Mẫu (a): Là màng PVA nên khi cho vào dung dịch chứa Cr3+ sau khoảng 45-60p thì màng tan hoàn toàn trong dung dịch vì PVA là polymer rất dễ phân tán trong nước.

10 00

B

• Mẫu (b): Màng PVA có MA là chất đóng rắn nên khi đó màng có các

A

nhóm cacboxylate giúp tăng khả năng hấp phụ kim loại của màng.

Tuy nhiên, quá trình hấp phụ diễn ra khá lâu, mất thời gian nhiều.

-L

Ý

-H

Ó

• Mẫu (c): Màng PVA-MA/CNC khi tăng lượng CNC trong quá trình tổng hợp màng thì khả năng hấp phụ kim loại của màng được tăng lên rất nhiều. Khi có có nhiều hơn lượng CNC có trong màng thì thời gian

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

xử lý kim loại có trong nước diễn ra cũng nhanh hơn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

(b)

(a)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

50

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

51

Ơ

N

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Y

N

H

Trong đề tài này, cellulose nanocrystalline (CNC) là sản phẩm xanh và bền vững đã được sản xuất bằng cách sử dụng các mảnh giấy vụn bỏ đi. Hiệu suất của

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

có trong sợi cellulose giúp sợi trở nên tinh khiết hơn, dễ dàng phân đoạn và tách các vùng vô định hình ở giai đoạn thủy phân acid.

- Quá trình thủy phân cellulose bằng acid H2SO4 64% là giai đoạn quan trọng nhất trong quy trình chế tạo CNC vì nó giúp phân hủy các phần tinh thể trong sợi và cắt ngắn sợi dài tạo thành những dạng hình que ngắn của tinh thể nanocellulose nhằm cải thiện các tính năng vượt trội hơn cellulose ban đầu.

- Từ việc phân tích kết quả kính hiển vi điện tử quét (SEM), kích thước của các sợi của cellulose tinh khiết đã giảm đáng kể do loại bỏ lignin và một số chiết xuất khác.

- Các nghiên cứu TEM cũng đã chứng minh cho sự hình thành các cấu trúc giống hình que của CNC. Người ta nhận thấy rằng kích thước của quá trình

-H

thủy phân axit CNC (64% khối lượng H2SO4 ở 45C trong 1h) có đường kính

Ý

khoảng 5,78  2,14nm và chiều dài sợi là 121,42  32,51nm.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Độ ổn định nhiệt của CNC được sản xuất chủ yếu là do phản ứng khử nước gây ra bởi các nhóm sunfate từ quá trình thủy phân acid. CNC thu được có khả năng được sử dụng các vật liệu nanocomposite với các đặc tính nâng cao như màng xử lý hấp phụ kim loại nặng tỏng nước thải kết hợp với PVA là một polymer có thể trương trong nước giúp giữ lại các loại vi khuẩn có trong nước

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

- Trong các giai đoạn tiền xử lý NaOH và tẩy H2O2 đã giúp loại bỏ các tạp chất

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

và thời gian thủy phân là 1h.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

D

.Q

U

CNC là khoảng 52,7% khi nồng độ acid sunfuric là 64%, nhiệt độ phản ứng 45C

góp phần làm giảm BOD.

Từ những kết quả thu được trong quá trình thí nghiệm và nghiên cứu đã cho thấy rằng có rất nhiều sự mong đợi vào vật liệu nanocomposite nói chung hay là màng xử lý nước thải từ các polymer đơn giản dễ tìm trong đời sống đã góp phần định hướng ra một số loại sản phẩm mới trong lĩnh vực CNCs: SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

52

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

MA/CNC đã giúp làm tăng hiệu suất hấp phụ của CNC. - Màng PVA/CNC đạt hiệu quả khá tốt trong quá trình xử lý Cr3+ có trong nước thải ở điều kiện bình thường.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

chế tạo CNC đã trở nên đơn giản hơn, CNC mang nhiều tính chất ưu việt hơn rất nhiều so với cellulose.

- Dựa vào các tính chất như kích thước nano, diện tích bề mặt cao, độ bền cơ học cao, khả năng tái tạo và khả năng phân hủy sinh học cao của CNC là một tiềm năng lớn trong việc phát triển và ứng dụng trong các lĩnh vực khoa học công nghệ hiện đại.

- Vật liệu CNC có khả năng hấp phụ kim loại tương đối cao nên khi kết hợp các nhóm carboxyl bổ sung được trong quá trình tổng hợp màng PVA-

N

- Cellulose là vật liệu dễ tìm thấy, thân thiện với môi trường nên quá trình

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

53

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].

H

Ơ

Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ Thuật Sản Xuất Xenlulo và Giấy,

Y

Nguyễn Thị Cúc, (2016), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ

[3].

Đ ẠO

cellulose biến tính từ dăm tre, Đại học Sư Phạm - Đại học Đà Nẵng, Việt Nam. Nguyễn Quang Khuyến, Bài giảng Kỹ thuật sản xuất chất dẻo,

G

[4].

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Trường Đại học Tôn Đức Thắng Tp.HCM, Khoa Khoa học ứng dụng.

TR ẦN

H Ư

Tài liệu tiếng Anh [5].

Suhas, Gupta, V.K., Carrott, P.J.M., Singh, R., Chaudhary, M., Kushwaha, S. (2016), “Cellulose: A review as natural, modified and

B

activated carbon adsorbent”, Bioresource Technology, (216), pp. 1066-1076.

Meili Song, Houyong Yu, Jiping Gu, Shounuan Ye, Yuwei Zhou,

10 00

[6].

(2018) “Chemical cross-linked polyvinyl alcohol/cellulose nanocrystal

-H

initiator”.

Ó

A

composite films with high structural stability by spraying Fenton reagent as

Yu-Ri Seo, Jin-Woo Kim, Seonwoo Hoon, Jangho Kim, Jong Hoon

Ý

[7].

-L

Chung, Ki-Taek Lim (2018), “Cellulose-based Nanocrystals: Sources and

ÁN

Applications via Agricultural Byproducts”.

TO ÀN Đ

IỄ N

R.J.Moon, A. Martini, J. Naim, J. Simonsen, J. Youngblood, (2011),

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đại học Bách Khoa Tp.HCM, Khoa Công Nghệ Vật Liệu.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Nguyễn Thị Lê Thanh, Bài giảng Kỹ Thuật Xenlulo và Giấy, Trường

[2].

D

N

NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.

[8].

N

Tài liệu tiếng Việt

Chemical Society Review, (86), pp. 3941-3994.

[9].

W.Y Hamad, ( 2017) “Properties of Cellulose Nanocrystals, in

Cellulose Nanocryrals: Properties, Production, and Applications”,

John

Wiley & Sons, Ltd, Chichester.

[10].

N. Lin, J. Huang, A. Dufresne, (2012), Nanoscale 4, pp. 3274-3294.

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

George, J., & S N, S. (2015). Cellulose nanocrystals: synthesis,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

[15].

M. A. Mohamed, W. N. W. Salleh, J. Jaafar, S. E. A. M. Asric and A. F. Ismail, (2015). Physicochemical properties of “green” nanocrystalline cellulose isolated from recycled newspaper.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

functional properties, and applications. Nanotechnology, Science and Applications.

[12].

Dhesingh Ravi Shankaran, Celluose nanocrystals for Heathcare applications.

[13].

K.A. Mahmoud – J.A. Mena – K.B. Male – S. Hrapovic – A. Kamen – J.H.T. Luong, (2010), ACS Applied Materials Interfaces 2.

[14].

N. Mohammed, N. Grishkewich and K. C. Tam, (2018), “Environmental Science Nano”, pp. 23-32.

N

[11].

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

54

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

55

Phụ lục

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Phụ lục 1: Ảnh XRD của mẫu giấy sau nấu tẩy

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

56

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Phụ lục 3. Ảnh SEM của CNC

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Phụ lục 2: Ảnh XRD của mẫu CNC

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

IỄ N

D

ÀN

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com

( PC WEB ) Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

A

Ó

-H B

10 00 TR ẦN G

N

H Ư

Đ ẠO

TP

Y

U

.Q

N

Ơ

H

N

57

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ý

-L

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

https://twitter.com/daykemquynhon https://daykemquynhonofficial.wordpress.com www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

TS. PHAN VŨ HOÀNG GIANG

SVTH: LẠI TRẦN NGỌC TRÂN

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial