TÁCH CHIẾT NANOSILICA TỪ VỎ TRẤU

61 39 0
  • Loading ...
1/61 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 15:50

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICAT  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÁCH CHIẾT NANOSILICA TỪ VỎ TRẤU GVHD: TS Lê Thị Duy Hạnh SVTH: Võ Tất Vinh MSSV: V1204572 Tp.HCM, tháng 12/2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -Số: /BKĐT KHOA: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN: VẬT LIỆU SILICATE NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: VÕ TẤT VINH MSSV: V1204572 Đầu đề luận văn : TÁCH CHIẾT NANOSILICA TỪ VỎ TRẤU Nhiệm vụ (yêu cầu nội dụng số liệu ban đầu) - Xử lý nhiệt vỏ trấu khảo sát khả hòa tan tro trấu mô trƣờng kiềm - Tạo hạt silica có kích thƣớc nanomet từ phƣơng pháp sol-gel - Khảo sát khả phân tán hạt silica dung mơi - Khảo sát khả hòa tan hạt silica dung mơi từ đánh khả ứng dụng nano silica vào thực tế Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 1/9/2016 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 31/12/2016 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: TS Lê Thị Duy Hạnh Phần hƣớng dẫn: 100% Nội dung yêu cầu LVTN đƣợc thông qua môn Ngày ……… tháng ……… năm 2016 CHỦ NHIỆM BỘ MƠN NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TS Lê Thi Duy Hạnh PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lƣu trữ luận văn: TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA NAM KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc - PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho ngƣời hƣớng dẫn/phản biện) Họ tên sinh viên:……………………………………………………………… MSSV:…………………Ngành (chuyên ngành):………………………………… Họ tên ngƣời hƣớng dẫn/phản biện:…………………………………….…… Tổng quát thuyết trình:…………………………………………………… - Số trang : Số chƣơng : ……………………… - Số bảng số liệu : …………… Số hình vẽ : ……………………… - Số tài liệu tham khảo : …………… Phần mềm tính tốn : ……………… - Hiện vật (sản phẩm) : ……………… Tổng quát vẽ: - Số vẽ: ………bản A1:……… A2:………….khổ khác:……… - Số vẽ tay:………………… Số vẽ máy tính:…………… Những ƣu điểm LVTN: ……………………………………………… ……………………………………………….………………………………… Những thiếu sót LVTN:……………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề nghị: Đƣợc bảo vệ: Bổ sung thêm để bảo vệ : Không đƣợc bảo vệ: Câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng (CBPB 02 câu): 1.………………………………………………………………………………… 2.………………………………………………………………………………… Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, trung bình): Điểm:………./10 Ngày …… tháng …… năm 2016 Ký tên (ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Đề tài mang tính điều kiện nghiên cứu Việt Nam Cả lý thuyết nghiên cứu chủ yếu đƣợc công bố tiếng Anh Tuy nhiên, sinh viên Võ Tất Vinh thể kỹ tiếp cận tài liệu tốt Trong suốt trình thực luận văn, anh Võ Tất Vinh nỗ lực khắc phục tình hình thiếu thiết bị tạo mẫu nhiều hình thức khác nhƣ kết hợp thiết bị nhiều phòng thí nghiệm khác Anh Võ Tất Vinh chăm chỉ, nỗ lực suốt thời gian làm luận văn để đến kết cuối Dù vài hạn chế mặt trình bày nhƣ kiến thức, nhiên luận văn anh Võ Tất Vinh đƣợc trình bày hợp lí logic Anh Võ Tất Vinh cố gắng giải thích kết thực nghiệm thu đƣợc khả hiểu biết Giáo viên hƣớng dẫn TS Lê Thi Duy Hạnh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên phản biện LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH LỜI CẢM ƠN Em xin cám cô Lê Thị Duy Hạnh hƣớng dẫn cách tận tình, nhiệt huyết , cung cấp cho em kiến thức quan trọng trình thực đề tài Tách chiết nano silica từ vỏ trấu Em xin cám ơn đến quý thầy cô Bộ môn Silicat, khoa Công nghệ Vật Liệu nhƣ trƣờng Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện, mơi trƣờng học tập thuận lợi, giúp em bổ sung kiến thức quan trọng, hữu ích, làm tảng cho đề tài luận văn nhƣ cho công việc sống sau Em xin cảm ơn thầy Trần Văn Khải, giảng viên thuộc Bộ môn Vật liệu Kim loại Hợp kim, tận tình hỗ trợ sở vật chất, trang thiết bị cho em thực đề tài này, xin cám ơn thầy Nguyễn Học Thắng, giảng viên trƣờng Đại học Công nghệ Thực phẩm hỗ trợ phân tích em đề tài này, xin cám ơn thầy Nguyễn Trần Hà, giảng viên Bộ môn Vật liệu Năng lƣợng hỗ trợ máy móc đại q trình thực Cám ơn gia đình ln hỗ trợ, động viên em trình thực đề tài Xin gửi lời cám ơn đến tập thể lớp VL12SI giúp đỡ em trình thực Do sở vật chất thiếu thốn, vốn kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình thực thực luận văn, mong nhận đƣợc đóng góp từ thầy bạn Em xin chân thành cám ơn Tp.HCM, ngày 30 tháng 12 năm 2016 Sinh viên thực i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH TÓM TẮT LUẬN VĂN Silica, cơng thức hóa học SiO2, hợp chất tồn phổ biến Trái Đất Trong tự nhiên, silica có mặt nhiều loại vật liệu nhƣ cát,opal, vỏ trấu … Ngày nay, silica, đặc biệt silica kích thƣớc nano (dạng hạt) đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực nhƣ điện-điện tử, y sinh … nhờ vào diện tích bề mặt riêng lớn, hoạt tính cao không độc hại cho thể ngƣời ( với hàm lƣợng phù hợp) Đề tài Tách chiết nanosilica từ vỏ trấu tổng hợp thành cơng hạt nanosilica có kích thƣớc khoảng từ 10 đến 20 nm Cấu trúc, kích thƣớc hạt hình dạng hạt đƣợc kiểm tra phƣơng pháp phân tích XRD, XRF, FTIR, TEM Đề tài khảo sát sơ khả tƣơng thích sinh học hạt nanosilica qua thí nghiệm xác định khả hòa tan hạt nanosilica dung môi nƣớc cất ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình thực tế 1.2.1 Tình hình quốc tế 1.2.2 Tình hình nƣớc 1.3 Mục tiêu 1.4 Nhiệm vụ CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG 2.1 Các thuật ngữ 2.2 Giới thiệu vỏ trấu tro trấu 2.3 Silica 2.3.1 Cấu trúc silica 2.3.2 Quá trình tạo hạt silica từ monomer (silicic acid) 2.3.3 Quá trình tạo silicagel từ silica dạng rắn 2.3.4 Phân loại silica 11 2.3.4 Các đặc tính silica (dạng hạt) 12 2.3.3.1 Đặc tính vật lý hạt silica 12 2.3.3.2 Đặc tính hóa bề mặt silica 13 iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH 2.3.3.3 Ứng dụng hạt nano silica 14 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 16 3.1 Lựa chọn phƣơng pháp 16 3.1.1 Phƣơng pháp sol-gel 16 3.1.2 Cơ sở lựa chọn 18 3.2 Nguyên liệu hóa chất 18 3.3 Trình từ thí nghiệm 18 3.3.1 Xử lý nhiệt vỏ trấu xử lý sản phẩm sau nung 18 3.3.2 Hòa tan tro 18 3.3.3 Trung hòa dung dịch sodium silicate 19 3.3.4 Ly tâm thu sản phẩm gel, xử lý nhiệt gel phân tán 19 3.4 Lựa chọn phƣơng pháp phân tích 20 3.4.1 Phƣơng pháp phân tích thành phần khống, thành phần hóa 20 3.4.2 Phƣơng pháp phân tích hình dạng kích thƣớc hạt silica 20 3.4.3 Phƣơng pháp phân tích dao động liên kết đặc trƣng tồn sản phẩm 20 3.4.4 Phƣơng pháp xác định khả hòa tan hạt silica nƣớc cất 20 3.5 Kết quả, nhận xét bàn luận 21 3.5.1 Kết xử lý phân tích nguyên liệu 21 3.5.1.1 Xác định hàm lƣợng tro vỏ trấu 21 3.5.1.2 Kết phân tích thành phần hóa tro 21 3.5.1.3 Kết phân tích thành phần pha tro 22 3.5.2 Kết thí nghiệm tách chiết silica từ vỏ trấu 23 3.5.2.1 Kết q trình hòa tan tro dung dịch NaOH 23 3.5.2.2 Kết thí nghiệm trung hòa dung dịch sodium silicate 25 iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH 3.5.3 Kết sản phẩm 26 3.5.3.1 Đánh giá khả tạo nano mắt 26 3.5.3.2 Kết phân tích liên kết sản phẩm FTIR 28 3.5.3.3 Kết phân tích hình dạng kích thƣớc hạt TEM 29 3.5.3.4 Kết thí nghiệm kiểm tra độ hòa tan hạt nano silica nƣớc cất 31 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 4.1 Kết luận 33 4.2 Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 36 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] R Nandanwar, P Singh, and F Z Haque, „Synthensis and characterization of SiO2 Nanoparticiples by sol-gel process and its degradation of Methylene blue‟, Am Chem Sci J., pp 2–5, Sep 2014 [2] V H Le, C N H Thuc, and H H Thuc, „Synthesis of silica nanoparticles from Vietnamese rice husk by sol–gel method‟, Nanoscal Res Lett SpringerOpen J., pp 1–9, Jun 2013 [3] L L Hench, Sol-Gel Silica Properties The Air Force Office of Scientific Research, 1998 [4] R K Iler, The Chemical of Silica Solubility, Polymerization, Colloid and Surface Properties, and Biochemistry Wiley-Interscience, New York, 1979 [5] S Kumar, P Sangwan, R M V Dhankhar, and S Bidra, „Utilization of Rice Husk and Their Ash: A review‟, Res J Chem Environ Sci., pp 126–129, 2013 [6] S Tabata, H IIda, T Horie, and S Yamada, „Hierarchical porous carbon from cell assemblies of rice husk for in vivo applications‟, R Soc Chem., p 137, 2010 [7] Q M Do, Kỹ thuật sản xuất vật liệu gốm sứ NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2012 [8] H E Bergna, The Colloid Chemistry of Silica American Chemical Society, Washington, D.C., 1994 [9] J Kallas and D M Luohi-Kultanen, „Drug loading of mesoporous silicon participles‟, Lappeenranta Univ Technol., pp 1–26, 2008 [10] S Wilhelm and M Kind, „On the Relation between Natural and Enforced Syneresis of Acidic Precipitated Silica‟, Polymers, p 2897, 2014 [11] K K Unger, „Porous silica, its properties and use as support in column liquid chromatography‟, Elsevier Scienfic Publ Co Amst., vol 16, pp 1–14, 1979 34 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH [12] R Nandanwar, P Singh, and F Z Haque, „Synthensis and Properties of Silica Nanoparticiples by Sol-Gel Method for the Application in Green Chemistry‟, Mater Sci Res India, vol 10, pp 85–92, 2013 [13] N Thuadaij and A Nuntiya, „Preparation of Nanosilica Powder from Rice Husk Ash by Precipitation Method‟, Chiang Mai J Sci, pp 206–211, 2008 [14] I I Slowing, B G Trewy, S Giri, and V S Y Lin, „Mesoporous Silica Nanoparticiples for Drug Felivery and Biosensing Applications‟, WileyIntersci., pp 1225–1235, 2007 [15] J Vivero-Escoto, Silica Nanoparticiples Preparation, Properties and Uses Nova Science Publishers, Inc., New York, 2012 [16] G C Anaia, P A Freitas, M E V Suarez-Iha, and F R P Rocha, „Adsorption of 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol on amberlite XAD-7 and silica gel: isotherms and kinetic studies‟, J Braz Chem Soc., vol 25, pp 648–657, 2014 [17] C O Metin, L W Lake, C R Miranda, and Q P Nguyen, „Stability of aqueous silica nanoparticiple dispersions‟, Springer Sci Bus Media BV, pp 839–850 35 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH PHỤ LỤC Kết phân tích XRD 36 Kết phân tích XRF tro không xử lý acid Specimen Details ID App App Id Type Priority Start End Completed in Preparation Sample(m) Binder(m) Specimen(m) RHA without acid SMART-Oxides 32 Routine measurement Priority: Normal 11/22/2016 10:42:59 AM 11/22/2016 10:50:31 AM 07:32 Pressed pellet 3.5307 g 0.6997 g 4.2304 g Specimen results PbO B2O3 Nb2O5 Sb2O3 V2O5 WO3 CdO SrO SiO2 HfO2 Ta2O5 CuO As2O3 Cr2O3 CoO SO3 Fe2O3 ZrO2 MoO3 MgO CaO Na2O ZnO K2O 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 95.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.4 0.1 0.0 0.0 1.0 0.5 0.0 0.0 1.4 % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % MnO R/R0 TiO2 SnO2 Al2O3 BaO Y2O3 0.1 8.7 0.0 0.0 0.3 0.0 0.0 % % % % % % % Kết phân tích XRF tro xử lý acid Specimen Details ID RHA (with acid) App SMART-Oxides App Id 32 Type Routine measurement Priority Priority: Normal Start 11/22/2016 10:26:01 AM End 11/22/2016 10:33:37 AM Completed in 07:35 Preparation Pressed pellet Sample(m) 4.0524 g Binder(m) 0.7038 g Specimen(m) 4.7562 g Specimen results PbO 0.0 % B2O3 0.0 % Nb2O5 0.0 % Sb2O3 0.0 % V2O5 0.0 % WO3 0.0 % CdO 0.0 % SrO 0.0 % SiO2 97.9 % HfO2 0.0 % Ta2O5 0.0 % CuO 0.0 % As2O3 0.0 % Cr2O3 0.0 % CoO 0.0 % SO3 0.1 % Fe2O3 0.1 % ZrO2 0.0 % MoO3 0.0 % MgO 0.8 % CaO 0.0 % Na2O 0.0 % ZnO 0.0 % K2O 0.7 % MnO 0.1 % R/R0 8.4 % TiO2 0.0 % SnO2 0.0 % Al2O3 0.3 % BaO 0.0 % Y2O3 0.0 % Kết phân tích FTIR mẫu D2 Kết phân tích FTIR mẫu D4 Kết phân tích FTIR mẫu D5 Kết phân tích FTIR mẫu RHA Kết phân tích TEM mẫu D4 Kết phân tích TEM mẫu D5
- Xem thêm -

Xem thêm: TÁCH CHIẾT NANOSILICA TỪ VỎ TRẤU, TÁCH CHIẾT NANOSILICA TỪ VỎ TRẤU

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay