Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu điều chế nanocompozit polyme-bentonit DMDOA

Luận án tiến sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu điều chế nanocompozit polymebentonit dmdoa, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng dụng trong lĩnh vực tại Việt Nam.

• Tác giả: Trịnh Hoàng Dương
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hiền Thuận
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khí tượng và Khí hậu học
• Đề tài: Đánh Giá Biến Đổi Khí Hậu Ở Việt Nam Bằng Các Chỉ Số Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Bằng chứng biến đổi khí hậu và phỏng đoán về biến đổi khí hậu tương lai trên quy mô toàn cầu
• 1.2. Một số công trình nghiên cứu về BĐKH, biến đổi của một số các yếu tố khí hậu cơ bản và phỏng đoán khí hậu trong tương lai ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU SỬ DỤNG, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
• 2.1. Cơ sở số liệu sử dụng
• 2.2. Số liệu quan trắc
• 2.3. Số liệu mô phỏng khí hậu
• 2.4. Phương pháp tính toán hai chỉ số biến đổi khí hậu
• 2.4.1. Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực RCCI
• 2.4.2. Chỉ số biến đổi khí hậu CCI
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU DỰA TRÊN HAI CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 3.1. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số RCCI và CCI
• 3.2. Xác định khung thời gian tính toán và các nhóm chỉ thị cho hai chỉ số
• 3.3. Tính toán và đánh giá biến đổi về 8 chỉ thị hợp phần của chỉ số RCCI
• 3.3.1. Các biến thành phần của RCCI theo nhiệt độ
• 3.3.2. Các biến thành phần của RCCI theo lượng mưa
• 3.3.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số RCCI
• 3.4. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số CCI
• 3.4.1. Nhóm chỉ thị trong nhiệt độ nóng nhất năm và theo mùa
• 3.4.2. Nhóm chỉ thị trong lượng mưa năm và mùa
• 3.4.3. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số CCI
• 3.5. Đánh giá mức độ phù hợp của 2 chỉ số CCI và RCCI
• 3.6. Ước lượng biến đổi khí hậu trong tương lai dựa trên chỉ số CCI
• 3.6.1. Nhóm chỉ thị sự kiện nóng nhất năm và theo mùa
• 3.6.2. Nhóm chỉ thị về lượng mưa năm và mùa
• 3.6.3. Chỉ số CCI trong tương lai
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu điều chế nanocompozit polyme bentonit DMDOA

Nghiên cứu điều chế nanocompozit polyme-bentonit DMDOA đang thu hút sự chú ý của các nhà khoa học trong lĩnh vực vật liệu mới. Nanocompozit là sự kết hợp giữa các vật liệu nano và polymer, mang lại nhiều tính năng vượt trội. Bentonit là một loại đất sét tự nhiên có khả năng hấp thụ cao, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Việc kết hợp bentonit với polymer có thể tạo ra các sản phẩm có tính chất cơ học và hóa học tốt hơn, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong các lĩnh vực như xây dựng, y tế và môi trường.

1.1. Định nghĩa và ứng dụng của nanocompozit polyme

Nanocompozit polyme là các vật liệu được tạo ra bằng cách kết hợp polymer với các hạt nano. Chúng có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học, nhiệt và điện của polymer. Ứng dụng của nanocompozit polyme rất đa dạng, từ sản xuất bao bì, vật liệu xây dựng đến các thiết bị điện tử. Sự phát triển của công nghệ nanocompozit đang mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp vật liệu.

1.2. Tại sao chọn bentonit cho nghiên cứu này

Bentonit được chọn làm thành phần chính trong nghiên cứu này vì khả năng hấp thụ và tương tác tốt với các polymer. Tính năng của bentonit như khả năng giữ nước, độ dẻo và khả năng tạo gel giúp cải thiện tính chất của nanocompozit. Hơn nữa, bentonit là một nguyên liệu tự nhiên, dễ tìm và thân thiện với môi trường, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng bền vững.

II. Vấn đề và thách thức trong điều chế nanocompozit polyme bentonit DMDOA

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc điều chế nanocompozit polyme-bentonit DMDOA cũng gặp phải một số thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự phân tán không đồng đều của bentonit trong polymer, dẫn đến việc giảm hiệu suất của nanocompozit. Ngoài ra, việc tối ưu hóa quy trình điều chế để đạt được các tính chất mong muốn cũng là một thách thức lớn. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ giữa polymer và bentonit cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.1. Sự phân tán của bentonit trong polymer

Sự phân tán đồng đều của bentonit trong polymer là yếu tố quyết định đến tính chất của nanocompozit. Nếu bentonit không được phân tán tốt, nó có thể tạo ra các điểm yếu trong cấu trúc của vật liệu. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt có thể cải thiện đáng kể sự phân tán của bentonit trong polymer.

2.2. Tối ưu hóa quy trình điều chế

Quy trình điều chế nanocompozit cần được tối ưu hóa để đạt được các tính chất mong muốn. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ giữa polymer và bentonit cần được điều chỉnh để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng có độ bền và tính chất cơ học tốt nhất. Việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp điều chế mới có thể giúp cải thiện hiệu suất của nanocompozit.

III. Phương pháp điều chế nanocompozit polyme bentonit DMDOA hiệu quả

Để điều chế nanocompozit polyme-bentonit DMDOA, nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng. Một trong những phương pháp phổ biến là phương pháp trộn cơ học, trong đó bentonit được trộn với polymer trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định. Phương pháp này giúp đảm bảo sự phân tán đồng đều của bentonit trong polymer. Ngoài ra, phương pháp sol-gel cũng được sử dụng để tạo ra nanocompozit với cấu trúc đồng nhất và tính chất vượt trội.

3.1. Phương pháp trộn cơ học

Phương pháp trộn cơ học là một trong những cách đơn giản và hiệu quả để điều chế nanocompozit. Trong phương pháp này, bentonit được trộn với polymer trong một máy trộn chuyên dụng. Quá trình này giúp tạo ra sự tương tác giữa các thành phần, từ đó cải thiện tính chất của nanocompozit. Tuy nhiên, cần chú ý đến các yếu tố như tốc độ trộn và thời gian trộn để đạt được kết quả tốt nhất.

3.2. Phương pháp sol gel

Phương pháp sol-gel là một kỹ thuật tiên tiến trong việc điều chế nanocompozit. Phương pháp này cho phép tạo ra các hạt nano với kích thước và hình dạng đồng nhất. Bentonit được hòa tan trong dung môi và sau đó được kết hợp với polymer để tạo ra nanocompozit. Kỹ thuật này giúp cải thiện đáng kể tính chất cơ học và hóa học của sản phẩm cuối cùng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nanocompozit polyme bentonit DMDOA

Nanocompozit polyme-bentonit DMDOA có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực khác nhau. Trong ngành xây dựng, chúng có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu cách nhiệt và cách âm. Trong lĩnh vực y tế, nanocompozit có thể được ứng dụng trong việc phát triển các thiết bị y tế và vật liệu sinh học. Ngoài ra, chúng cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để cải thiện chất lượng bao bì và bảo quản thực phẩm.

4.1. Ứng dụng trong ngành xây dựng

Nanocompozit polyme-bentonit DMDOA có thể được sử dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng có tính năng cách nhiệt và cách âm tốt. Điều này giúp cải thiện hiệu suất năng lượng của các công trình xây dựng, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn. Việc sử dụng nanocompozit trong xây dựng không chỉ mang lại lợi ích về mặt kỹ thuật mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

4.2. Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

Trong lĩnh vực y tế, nanocompozit có thể được sử dụng để phát triển các thiết bị y tế như ống tiêm, băng gạc và các vật liệu sinh học. Tính năng của nanocompozit giúp cải thiện khả năng tương thích sinh học và độ bền của các sản phẩm y tế, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị và chăm sóc sức khỏe.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu nanocompozit polyme bentonit DMDOA

Nghiên cứu về nanocompozit polyme-bentonit DMDOA đang mở ra nhiều triển vọng mới trong lĩnh vực vật liệu. Với những tính năng vượt trội, nanocompozit có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu khắt khe trong các ứng dụng công nghiệp và y tế. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều sản phẩm mới, cải thiện chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về nanocompozit polyme-bentonit DMDOA sẽ tiếp tục được mở rộng trong tương lai. Các nhà khoa học sẽ tìm kiếm các phương pháp điều chế mới, cải thiện tính chất của nanocompozit và mở rộng ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Sự phát triển của công nghệ nanocompozit sẽ góp phần quan trọng vào việc phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

5.2. Tác động đến ngành công nghiệp và xã hội

Sự phát triển của nanocompozit polyme-bentonit DMDOA không chỉ mang lại lợi ích cho ngành công nghiệp mà còn có tác động tích cực đến xã hội. Việc sử dụng các vật liệu bền vững và thân thiện với môi trường sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Điều này sẽ tạo ra một tương lai tươi sáng hơn cho thế hệ sau.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU.1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN. Bằng chứng biến đổi khí hậu và phỏng đoán về biến đổi khí hậu tương lai trên quy mô toàn cầu. Một số công trình nghiên cứu về BĐKH, biến đổi của một số các yếu tố khí hậu cơ bản và phỏng đoán khí hậu trong tương lai ở Việt Nam. 4 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU SƢ̉ DỤNG, PHƢƠNG PHÁP TÍ NH TOÁN.

Cơ sở số liê ̣u sử du ̣ng. Số liê ̣u quan trắ c. Số liê ̣u mô phỏng khí hâ ̣u. Phương pháp tiń h toán hai chỉ số biến đổi khí hậu.

Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực RCCI. Chỉ số biến đổi khí hậu CCI .22 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU DƢ̣A TRÊN HAI CHỈ SỐ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU. Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số RCCI và CCI. Xác định khung thời gian tính toán và các nhóm chỉ thị cho hai chỉ số.

Tính toán và đánh giá biến đổi về 8 chỉ thị hợp phần của chỉ số RCCI. Các biến thành phần của RCCI theo nhiệt độ. Các biến thành phần của RCCI theo lượng mưa. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số RCCI.

Biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số CCI. Nhóm chỉ thị trong nhiệt độ nóng nhất năm và theo mùa. Nhóm chỉ thị trong lượng mưa năm và mùa. Tích hợp các chỉ số thành phần thành chỉ số CCI.

Đánh giá mức độ phù hợp của 2 chỉ số CCI và RCCI. Ước lượng biến đổi khí hậu trong tương lai dựa trên chỉ số CCI. Nhóm chỉ thị sự kiện nóng nhất năm và theo mùa. Nhóm chỉ thị về lượng mưa năm và mùa.

Chỉ số CCI trong tương lai .68 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHI ̣. 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 74 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Danh sách các trạm khí tượng được khai thác số liệu.

Phân hạng theo mức thay đổi của 4 biến chỉ thị nhiệt độ và lượng mưa .3: Nhóm chỉ thị được tích hợp trong chỉ số biến đổi khí hậu CCI. Một số đặc điểm của mùa mưa và khô trên các khu vực ở Việt Nam. Hê ̣ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính nhiệt độ thời kỳ 1961- 2000, và 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3. Hê ̣ số A1 của phương trình hồ i qui tuyế n tin ́ h lượng mưa theo mùa thời kỳ 1961-2000 và thời kỳ 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3.

Xác suất 8 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa. Phân hạng theo mức thay đổi của 4 biến chỉ thị nhiệt độ và lượng mưa cho các trường hợp xét của luận văn. Tổng hợp kết quả tính chỉ số RCCI và CCI cho 7 vùng khí hậu. Mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa trung bình vùng khí hậu.

Mối quan hệ giữa 8 chỉ số thành phần và 8 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa mùa và năm của chỉ số RCCI. Tỉ lệ đóng góp của 8 chỉ số thành phần đến chỉ số RCCI. Hệ số tương quan giữa chỉ số thành phần của CCI và 4 biến biểu thị mức độ biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trung bình). Tỉ lệ đóng góp của 9 chỉ số thành phần đến chỉ số CCI.

Số năm nóng nhất và chênh lệch nhiệt độ trung bình trong tương lai so với thời kỳ 1961-1990. Số năm ẩm, khô nhất và theo mùa và chênh lệch lượng mưa trung bình trong tương lai so với thời kỳ 1961-1990. Tỉ lệ đóng góp của các chỉ số thành phần đến CCI trong tương lai. 8 biến mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa và 8 chỉ số biến đổi thành phần "()" của chỉ số RCCI trong trường hợp thập kỷ.

8 biến mức độ biến đổi của nhiệt độ, lượng mưa và 8 chỉ số biến đổi thành phần "()" của chỉ số RCCI trong trường hợp hai thập kỷ. Nhiệt độ và lượng mưa tương ứng với phân vị của thời kỳ 1961-1980. Nhiệt độ và lượng mưa trung bình theo vùng khí hậu tương ứng với phân vị của thời kỳ tham chiếu 1961-1980. Sự xuất hiện các sự kiện cực đoan mùa, năm của chỉ số CCI thời kỳ 1981-2000 so với thời kỳ 1961-1980.

Chênh lệch nhiệt độ và lượng mưa trung bình mùa hè (JJA) và đông (DJF) giữa thời đoạn 1981- 2000 và thời đoạn 1961-1980 .81 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. (a) Cấu trúc ngang theo lưới xen kẽ Arakawa B và (b) cấ u trúc lưới thẳ ng đứng của RCM PRECIS. Miề n tiń h của mô hin ̀ h PRECIS. Hê ̣ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính nhiệt độ thời kỳ 1961-2000 và thời kỳ 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3.

Chênh lệch nhiệt độ trung bình (T0C) giữa thập kỷ 1991-2000 và thập kỷ 1961-1970. Chênh lệch nhiệt độ trung bình (T0C) giữa thời đoạn 1981-2000 và thời đoạn 1961-1980. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1961-1980. Độ lệch chuẩn của nhiệt độ trong thời đoạn 1981-2000.

Mức thay đổi biến động của nhiê ̣t đô ̣ (T%) trường hợp thâ ̣p kỷ. Mức thay đổi độ biến động của nhiệt độ (T%) trường hợp 2 thập kỷ. Hê ̣ số A1 của phương trình hồi quy tuyến tính lượng mưa th ời kỳ 1961- 2000 và thời đoạn 1979-2000 đối với một số trạm vùng N3. Biế n đổ i lươ ̣ng mưa (P%) trong trường hợp thâ ̣p kỷ.

Biế n đổ i lươ ̣ng mưa (P%) trong trường hợp hai thập kỷ. Hê ̣ số biế n động của lươ ̣ng mưa thời đoạn 1961-1980. Hê ̣ số biế n động của lươ ̣ng mưa thời đoạn 1981-2000. Mức thay đổi biến động của lượng mưa (  P % ) trường hợp thập kỷ.

Mức thay đổi biến động của lượng mưa (  P % ) trường hợp 2 thập kỷ 44 Hình 3. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI theo các trạm. Chỉ số biến đổi khí hậu RCCI trung bình theo vùng khí hậu. Số năm nóng nhấ t của thời đoạn 1981-2000 so với nhiệt độ tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980.

Số năm nóng nhấ t của thời đoạn 1981-2000 so với nhiệt độ trung bình theo vùng khí hậu tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980. Số năm khô nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa tại phân vị 5th của thời đoạn tham chiếu thời đoạn 1961-1980. Số năm khô nhấ t của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa trung bin ̀ h theo vùng khí hâ ̣u tại phân vị 5th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980. 53 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Số năm ẩm nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980. Số năm ẩm nhất của thời đoạn 1981-2000 so với lượng mưa trung bin ̀ h theo vùng khí hâ ̣u tại phân vị 95th của thời đoạn tham chiếu 1961-1980. Chỉ số CCI của thời đoạn 1981-2000 được tính toán dựa trên thời đoạn tham chiếu 1961-1980. Chỉ số CCI trung bin ̀ h theo vùng khí hâ ̣u của thời đoạn 1981-2000 được tính toán dựa trên thời đoạn tham chiếu 1961-1980.

Mối quan hệ giữa chỉ số CCI và RCCI. Chỉ số Ihot, (a,b,c) và chênh lệch nhiệt độ (d,e,f) thời kỳ tương lai 2071- 2100 so với thời kỳ tham chiếu 1961-1990. Chỉ số Idry (a, b, c); chỉ số Iwet (d,e, f) và chênh lệch lượng mưa (g,h) thời kỳ 2071-2100 so với thời kỳ 1961-1990. Chỉ số CCI trong tương lai trung bình theo 7 vùng khí hậu.

Chỉ số CCI thời kỳ 2041-2070 (a), thời kỳ 2071-2100 (b) được tính toán dựa trên thời kỳ tham chiếu 1961-1990. 70 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biển đổi khí hậu GCM Mô hình hoàn lưu chung (General Circulation Model) IPCC Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) PRECIS Mô hình khí hậu khu vực của Trung tâm Hadley, Vương quốc Anh (Providing Climate Information for Impact Study) HDI Chỉ số phát triển con người (Human Development Index) RCCI Chỉ số biến đổi khí hậu khu vực (Regional Climate Change Index) CCI Chỉ số biến đổi khí hậu (Climate change index) SED Phương pháp xác định khoảng cách tiêu chuẩn Euclidean (Standard Euclidean Distance) SCD Phương pháp tính hệ số bình phương khoảng cách không đồng dạng (Squared cord distance dissimilarity coefficient) NDJFMA Sáu tháng từ tháng 11 đến tháng 4 MAJJASO Sáu tháng từ từ tháng 5 đến tháng 10 JJA Tháng 6, tháng 7 và tháng 8 DJF Tháng 12, tháng 1 và tháng 2 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu đã và đang gây ảnh hưởng đến cuộc sống của toàn nhân loại. Việt Nam được xác định là một trong những quốc gia có nhiều khả năng chịu các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu (BĐKH). Trên thực tế ở Việt Nam đã có những biểu hiện của BĐKH liên quan đến các yếu tố khí hậu cơ bản (nhiệt độ, lượng mưa.) cũng như các hiện tượng khí hậu cực đoan (bão, mưa lớn, lũ lụt, hạn hán.

Tác động tiềm tàng của BĐKH ở Việt Nam sẽ ảnh hưởng đến tất cả các ngành và các lĩnh vực chủ yếu: tài nguyên nước, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, năng lượng, giao thông vận tải, sức khỏe, trong đó nông nghiệp và tài nguyên nước được khuyến cáo sẽ bị tác động nghiêm trọng nhất. Làm thế nào để nhận biết được mức độ biến đổi của khí hậu trong 10 năm, 30, 50 năm hoặc nhiều năm qua và trong 20 năm, 50 hoặc 100 năm sắp tới? Nhiều người, kể cả các nhà khí hậu học, đã đối mặt với những câu hỏi này trong nhiều năm, không chỉ vì sự quan tâm khoa học, mà còn để hỗ trợ trong các hoạch định chính sách (IPCC năm 2001) và để thông báo cho công chúng. Và khi thừa nhận về những biểu hiện của biến đổi khí hậu, các nhà khoa học, các nhà lập chính sách và cộng đồng nhận thấy cần có những thước đo định lượng về BĐKH để xây dựng các chiến lược ứng phó với những tác động bất lợi, đồng thời khai thác những cơ hội mà BĐKH mang lại. Những cuộc phỏng vấn các đại biểu của 57 nước tham gia Hội nghị Biến đổi Khí hậu Liên hợp quốc năm 2005 tại Montreal cho thấy cần có một thước đo tích hợp về BĐKH, và một trong những thước đo đó là các chỉ số về biến đổi khí hậu.