Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học: Khảo sát tính chất màng polymer phân hủy sinh học tích hợp hạt nano Ag và GO cho ứng dụng bảo quản thực phẩm

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Bảo Khanh
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Nhung
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Khảo sát đặc tính màng polymer phân hủy sinh học tích hợp hạt nano Ag và GO cho ứng dụng bảo quản thực phẩm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về màng polymer phân hủy sinh học
• 1.2. Tình hình nghiên cứu về màng polymer phân hủy sinh học
• 1.3. Tính chất của màng polymer phân hủy sinh học
• 1.4. Ứng dụng chung của màng polymer phân hủy sinh học
• 1.5. Tổng quan về Graphene oxide (GO)
• 1.6. Tổng quan về vật liệu nano kim loại
• 1.7. Giới thiệu về vật liệu nano kim loại
• 1.8. Tính chất của vật liệu nano kim loại
• 1.9. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano kim loại
• 1.10. Ứng dụng của vật liệu nano kim loại
• 1.11. Giới thiệu về vi khuẩn Staphylococcus aureus
• 1.12. Tổng quan về vi khuẩn S. aureus
• 1.13. Các phương pháp diệt khuẩn S. aureus
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
• 2.2. Quy trình tổng hợp
• 2.3. Tổng hợp hạt nano Ag
• 2.4. Tạo màng polymer phân hủy sinh học
• 2.5. Các phương pháp khảo sát đặc tính của màng
• 2.6. Phương pháp đo độ trong và độ đục

I. Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển màng polymer phân hủy sinh học tích hợp nano Ag và GO cho ứng dụng trong bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu này được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Hoàng Bảo Khanh dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Thị Nhung tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Đồ án này không chỉ mang tính học thuật mà còn có tiềm năng ứng dụng thực tiễn cao trong ngành công nghiệp thực phẩm.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của đồ án là khảo sát đặc tính của màng polymer phân hủy sinh học khi tích hợp nano Ag và GO, nhằm nâng cao khả năng bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu này hướng đến việc tạo ra một loại màng bọc thực phẩm thân thiện với môi trường, có khả năng kháng khuẩn và kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm tổng hợp nano Ag và GO, tạo màng polymer, và đánh giá các đặc tính của màng như độ bền, khả năng kháng khuẩn, và hiệu quả bảo quản thực phẩm. Các phương pháp phân tích hiện đại như SEM, TEM, và XRD được sử dụng để kiểm tra cấu trúc và tính chất của vật liệu.

II. Màng polymer phân hủy sinh học

Màng polymer phân hủy sinh học là trọng tâm của nghiên cứu này. Loại màng này được làm từ các polymer có khả năng phân hủy tự nhiên, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường so với các loại nhựa truyền thống. Màng polymer trong nghiên cứu này được tích hợp thêm nano Ag và GO để cải thiện tính năng kháng khuẩn và độ bền.

2.1. Tính chất của màng polymer

Màng polymer phân hủy sinh học có khả năng phân hủy tự nhiên, không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, độ bền cơ học và khả năng chống thấm nước của chúng thường thấp hơn so với nhựa truyền thống. Việc tích hợp nano Ag và GO giúp cải thiện các tính chất này, đồng thời tăng cường khả năng kháng khuẩn.

2.2. Ứng dụng thực tế

Màng polymer phân hủy sinh học có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, đặc biệt là trong việc bảo quản trái cây và rau quả. Ngoài ra, chúng còn có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác như y tế và nông nghiệp, nhờ vào tính thân thiện với môi trường và khả năng phân hủy tự nhiên.

III. Nano Ag và GO

Nano Ag (bạc nano) và GO (graphene oxide) là hai thành phần quan trọng được tích hợp vào màng polymer phân hủy sinh học trong nghiên cứu này. Nano Ag được biết đến với khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ, trong khi GO giúp cải thiện độ bền và tính chất cơ học của màng.

3.1. Tính năng của nano Ag

Nano Ag có khả năng tiêu diệt vi khuẩn và nấm mốc, giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Trong nghiên cứu này, nano Ag được tổng hợp bằng phương pháp khử hóa học và được tích hợp vào màng polymer để tăng cường khả năng kháng khuẩn.

3.2. Vai trò của GO

GO là một dạng của graphene, có khả năng tăng cường độ bền và tính chất cơ học của màng polymer. Ngoài ra, GO còn giúp cải thiện khả năng chống thấm nước và tăng cường tính năng kháng khuẩn khi kết hợp với nano Ag.

IV. Ứng dụng bảo quản thực phẩm

Nghiên cứu này hướng đến việc ứng dụng màng polymer phân hủy sinh học tích hợp nano Ag và GO trong bảo quản thực phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy màng này có khả năng kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, đồng thời giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc.

4.1. Hiệu quả bảo quản

Màng polymer tích hợp nano Ag và GO đã được thử nghiệm trên các loại trái cây và rau quả. Kết quả cho thấy màng này có khả năng làm chậm quá trình chín và ức chế sự phát triển của vi khuẩn, giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm so với các loại màng bọc thông thường.

4.2. Tiềm năng thương mại

Với những ưu điểm vượt trội, màng polymer phân hủy sinh học tích hợp nano Ag và GO có tiềm năng lớn trong việc thương mại hóa. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các sản phẩm bảo quản thực phẩm thân thiện với môi trường và hiệu quả cao.