BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CARBON NANOTUBES ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb²⁺ CỦA HYDROGELS TỪ ACRYLAMIDE VÀ MALEIC ACID GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN ANH TUẤN SVTH: ĐOÀN MINH THUẬN TP. Hồ Chí Minh, tháng 8/2024 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CARBON NANOTUBES ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb2+ CỦA HYDROGELS TỪ ACRYLAMIDE VÀ MALEIC ACID SVTH: Đoàn Minh Thuận MSSV: 20128156 GVHD: Ts. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CNHH & TP Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN CN HÓA HỌC ---------------------------- ---------------------------------- PHIẾU TRẢ LỜI GÓP Ý NỘI DUNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP I. Thông tin chung Họ và tên sinh viên: Đoàn Minh Thuận Lớp: 20128P Tên đề tài: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Carbon Nanotubes đến khả năng hấp phụ chì của hydrogels từ Acrylamide và Maleic Acid Mã số khóa luận:. Họ và tên người hướng dẫn chính: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn II. Nội dung trả lời STT Nội dung góp ý Nội dung trả lời Cập nhật tên mẫu và các ký hiệu ở Đã cập nhật tên mẫu CNTs và các ký hiệu ở 1 danh mục viết tắt trang xii Chỉnh sửa lỗi chính tả Đã cập nhật lỗi chính tả Polyacrylamide ở PolyAcrylamide ở trang 1, AAm ở trang 1, AAM ở trang 5, AAM ở trang 17, ký 2 trang 5, AM ở trang 17, ký hiệu nhiệt hiệu nhiệt độ ở trang 32.HCM, ngày 21 tháng 8 năm 2024 GV PHẢN BIỆN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Đoàn Minh Thuận TÓM TẮT KHOÁ LUẬN Tên đề tài: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Carbon Nanotubes đến khả năng hấp phụ Pb2+ của hydrogels từ Acrylamide và Maleic acid. Ô nhiễm chì là một vấn đề môi trường nghiêm trọng, do chì có thể gây ra các tác động tiêu cực đáng kể đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Để khắc phục ô nhiễm chì, cần thực hiện các biện pháp như kiểm soát phát thải chì từ các nguồn công nghiệp, thay thế sản phẩm chứa chì, cải thiện hệ thống quản lý chất thải, và xử lý nguồn nước ô nhiễm. Một trong những phương pháp tiên tiến và hiệu quả để xử lý chì trong nước là sử dụng hydrogels làm vật liệu hấp phụ. Hydrogels là một loại polymer có khả năng trương nở trong nước tạo thành một cấu trúc mạng lưới xốp và linh hoạt. Đặc biệt, hydrogels từ Acrylamide và Maleic acid đã được nghiên cứu rộng rãi về khả năng hấp phụ các chất độc hại, bao gồm cả ion Pb2+. Điều này không chỉ cải thiện chất lượng nước mà còn giúp bảo vệ sức khỏe con người và môi trường một cách hiệu quả hơn. Trong nghiên cứu này, semi-IPN hydrogels được tổng hợp từ linear PAM, monomer Acrylamide và Maleic acid bằng phương pháp trùng hợp gốc tự do trong dung dịch nước. Quá trình tổng hợp sử dụng methylenebisacrylamide (MBA) làm chất liên kết ngang, ammonium persulfate (APS) và N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine (TEMED) làm chất xúc tác và xúc tiến phản ứng. Để tăng cường khả năng hấp phụ ion Pb2+ của hydrogels, một lượng nhỏ Carbon Nanotubes (CNTs) đã được tích hợp vào hệ thống tổng hợp để đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng CNTs đến khả năng hấp phụ chì của hydrogels nhằm nâng cao hiệu suất hấp phụ chì từ dung dịch nước, đóng góp vào việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Ngoài ra, các mẫu hydrogels trắng (không chứa CNTs) cũng được tổng hợp và so sánh với các mẫu hydrogels chứa CNTs. Điều này giúp đánh giá hiệu quả của CNTs trong việc cải thiện tính chất hấp phụ của hydrogels đối với ion Pb2+, đồng thời nghiên cứu sự ảnh hưởng của CNTs đến cấu trúc và tính chất của vật liệu hydrogels. Khả năng hấp phụ chì của mẫu hydrogels được đánh giá qua các thí nghiệm hấp phụ tĩnh và động, sử dụng phổ UV-Vis để đo nồng độ chì còn lại trong dung dịch. Các mẫu hydrogels được phân tích đặc tính cấu trúc - bề mặt, tính chất hoá lý bằng các kỹ thuật như FTIR, DSC, SEM/EDX, cơ tính, lưu biến và khả năng trương nở. i Phân tích phổ FTIR cho thấy CNTs không tương tác hóa học với các nhóm chức của hydrogels, không hình thành liên kết mới hoặc phá vỡ liên kết hiện có, và các nhóm chức của hydrogels không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của CNTs. Kết quả SEM cho thấy CNTs làm tăng kích thước lỗ xốp của hydrogels từ 0.226 mm ở CNT0 lên 0.391 mm ở CNT4, mở rộng cấu trúc xốp của mẫu. Phân tích DSC cho thấy nhiệt độ chuyển thuỷ tinh tăng từ 220.7°C ở CNT4, cho thấy CNTs cải thiện khả năng chịu nhiệt của hydrogels. Về độ bền nén, mẫu CNT1 có giá trị cao nhất là 233.2 Pa, giảm dần đến 184.54 Pa ở CNT4, cho thấy CNTs tăng độ bền nén mặc dù có xu hướng giảm ở hàm lượng CNTs cao. Khả năng hấp thụ nước không thay đổi nhiều giữa các mẫu, với giá trị SR cao nhất là 5198.0% ở CNT4 và thấp nhất là 4999% ở CNT0. Khả năng hấp phụ Pb2+ đạt tối đa 116.66 mg/g ở CNT4 và giảm xuống 50.68 mg/g ở CNT0, cho thấy CNTs có tác động tích cực đến khả năng hấp phụ chì nhờ vào việc mở rộng diện tích bề mặt và cải thiện khả năng tương tác. ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, và toàn thể các thầy cô giáo của trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công nghệ Hoá học và Thực phẩm đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Những kiến thức và kỹ năng quý báu mà em đã được học từ các thầy cô chính là nền tảng vững chắc để em có thể thực hiện và hoàn thành khoá luận này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn – người đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng cho em trong suốt quá trình thực hiện khoá luận. Sự tận tâm, nhiệt tình và những chỉ dẫn quý báu từ thầy đã giúp em rất nhiều trong việc xác định phương hướng nghiên cứu, tiếp cận tài liệu và hoàn thiện các nội dung của khoá luận. Không thể thiếu, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị và các bạn học cùng đã luôn sẵn lòng hỗ trợ, động viên và chia sẻ những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập và thực hiện khoá luận. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến chị Py, anh Hùng và cái Ngọc. Các anh chị là nguồn động viên và chữa lành cho tâm hồn em trong những lúc em yếu lòng nhất. Sự yêu thương và quan tâm của mọi người là nguồn sức mạnh tinh thần vô giá, giúp em vượt qua mọi khó khăn trong cuộc sống. Nhờ vào sự hỗ trợ của các anh chị, em đã có thể vực dậy tinh thần và hoàn thành khóa luận này một cách tốt nhất. Em vô cùng biết ơn và trân trọng tất cả những gì các anh chị đã làm cho em. Cuối cùng, em xin kính chúc các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn học cùng luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong công việc cũng như cuộc sống. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 27, tháng 07, năm 2024 Sinh viên thực hiện Đoàn Minh Thuận iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan mọi thông tin trong bài nghiên cứu này được trình bày một cách chân thực, dựa trên sự cẩn thận và chính xác của quá trình nghiên cứu với sự cố vấn của thầy Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn. Tất cả các dữ liệu và thông tin được sử dụng được xác minh và hỗ trợ bằng phần mềm Turnitin, không có vi phạm nào về sao chép hoặc sử dụng không công bằng từ nguồn khác mà không được trích dẫn. Mọi kết luận và suy luận trong báo cáo này được đưa ra dựa trên quan điểm và phân tích của chính tôi, không chịu ảnh hưởng từ bất kỳ cá nhân nào ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu và tuân thủ tất cả các quy định và nguyên tắc về bản quyền, đạo đức nghiệp vụ và quy định về sự công bằng và minh bạch trong nghiên cứu khoa học. Hồ Chí Minh, ngày 27, tháng 07, năm 2024 Sinh viên thực hiện Đoàn Minh Thuận iv MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG . ix DANH MỤC HÌNH ẢNH . x DANH MỤC VIẾT TẮT . xii MỞ ĐẦU . 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . Giới thiệu chung về hydrogels . Định nghĩa và cấu trúc . Thành phần hydrogels . Phân loại hydrogels . Tính chất hydrogels . Các phương pháp tổng hợp . Giới thiệu về Carbon Nanotubes (CNTs) . Lịch sử phát triển . Cấu trúc và phân loại . Tính chất của CNTs [29] . Ứng dụng của CNTs . Giới thiệu về hấp phụ chì . Khái niệm hấp phụ . Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ . Tác động của chì (Pb2+) đối với môi trường và sức khỏe . Nguồn gốc và tác động của chì trong môi trường . Các phương pháp xử lý chì trong nước thải . Tổng quan về nguyên liệu. Một số phương pháp nghiên cứu hydrogels . Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy – FTIR) . Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (Differential Scanning Calorimentry – DSC) . Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope – SEM) và quang phổ tán xạ năng lượng tia X (Energy – dispersive X-ray spectroscopy – EDX) . Phương pháp đo lưu biến (Rheological Measurement) . Phương pháp đo cơ tính. Tốc độ và khả năng trương nở (Swelling Rate; Swelling Ratio – SR) . Khảo sát ứng dụng hấp phụ Pb2+ bằng phương pháp UV – Vis . 26 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị . Tổng hợp hydrogels . Phương pháp đánh giá . Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy – FTIR) . Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (Differential Scanning Calorimentry – DSC) . Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope – SEM) và quang phổ tán xạ năng lượng tia X (Energy – dispersive X-ray spectroscopy – EDX) . Khảo sát độ bền nén . Khả năng trương nở (Swelling Rate) . Khảo sát khả năng hấp phụ Pb2+ . 32 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . Kết quả phổ hồng ngoại FTIR .
Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng carbon nanotubes đến khả năng hấp phụ Pb2+ ...
Đồ án tốt nghiệp khảo sát ảnh hưởng hàm lượng carbon nanotubes đến khả năng hấp phụ Pb2+ của hydrogels từ acrylamide và maleic acid, ứng dụng trong công nghệ kỹ thuật hóa học.
Trường đại học
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí MinhChuyên ngành
Công nghệ Kỹ thuật Hóa họcNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Đồ án tốt nghiệpPhí lưu trữ
30 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: Đoàn Minh Thuận
Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn
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 ảnh hưởng của hàm lượng Carbon Nanotubes đến khả năng hấp phụ Pb²⁺ của hydrogels từ Acrylamide và Maleic Acid
Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản: 2024
Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh
Khảo sát ảnh hưởng của carbon nanotubes đến khả năng hấp phụ Pb2+ trong hydrogels từ acrylamide và maleic acid là một nghiên cứu chuyên sâu về ứng dụng vật liệu nano trong xử lý môi trường. Tài liệu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của carbon nanotubes (CNTs) trong việc tăng cường khả năng hấp phụ ion chì (Pb2+) của hydrogels tổng hợp từ acrylamide và maleic acid. Kết quả nghiên cứu cho thấy CNTs không chỉ cải thiện cấu trúc hydrogel mà còn nâng cao đáng kể hiệu suất hấp phụ, mở ra tiềm năng ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp.
Để mở rộng kiến thức về các vật liệu và công nghệ xử lý môi trường, bạn có thể tham khảo thêm Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu chế tạo và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của hệ quang xúc tác TiO2, nơi các phương pháp quang xúc tác được khám phá chi tiết. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ vật lý chất rắn nghiên cứu tính toán khả năng bắt giữ khí thải của vật liệu khung hữu cơ kim loại MBDCTED0 5 cung cấp thêm góc nhìn về vật liệu hấp phụ tiên tiến. Cuối cùng, Luận văn thạc sĩ khoa học môi trường ứng dụng mô hình toán nghiên cứu lan truyền nhiệt nước thải của nhà máy nhiệt điện Phả Lại sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các mô hình toán học trong quản lý môi trường.
Mỗi liên kết là cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về các chủ đề liên quan, từ đó nâng cao hiểu biết và ứng dụng trong thực tiễn.
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Chủ đề