Nghiên Cứu Màng Phủ Đa Chức Năng Từ Nhựa Acrylic Nhũ Tương Và Phụ Gia Nano

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu chế tạo đặc trưng cấu trúc tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Đào Phi Hùng
• Người hướng dẫn: GS. Thái Hoàng
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Màng Phủ Đa Chức Năng Từ Nhựa Acrylic Nhũ Tương Và Phụ Gia Nano
• Loại tài liệu: dự thảo luận án tiến sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển nhựa acrylic nhũ tương
• 1.2. Nguyên tắc phương pháp tổng hợp nhựa acrylic nhũ tương
• 1.3. Một số phương pháp biến tính nhựa acrylic nhũ tương
• 1.4. Biến tính hữu cơ MONPs bằng tác nhân ghép
• 1.5. Cơ chế biến tính bằng tác nhân ghép silane/titanate
• 1.6. Ứng dụng của MONPs biến tính hữu cơ trong màng sơn
• 1.7. Tình hình nghiên cứu sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời
• 1.8. Hiệu quả của sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời
• 1.9. Nâng cao khả năng phản xạ, chống nóng của màng sơn
• 1.10. Tình hình nghiên cứu màng phủ hữu cơ kháng khuẩn
• 1.11. Màng phủ chứa tác nhân kháng khuẩn hoạt động theo cơ chế oxy hóa quang
• 1.12. Màng phủ hữu cơ chứa chất diệt khuẩn hữu cơ
• 1.13. Màng sơn kháng khuẩn chứa nano Ag
• 1.14. Nguyên vật liệu, hóa chất. Biến tính hữu cơ các hạt nano
• 1.15. Chế tạo màng sơn acrylic nanocomposite
• 1.16. Chế tạo màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 1.17. Phương pháp phân tích thử nghiệm
• 1.18. Xác định các đặc trưng, tính chất của hạt nano biến tính hữu cơ
• 1.19. Xác định đặc trưng, tính chất của màng sơn
• 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Nghiên cứu biến tính hữu cơ các hạt nano R-TiO2 và ZrO2
• 2.2. Đặc trưng, tính chất của các hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ
• 2.3. Đặc trưng, tính chất của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ
• 2.4. Đặc trưng, tính chất của màng sơn acylic nhũ tương chứa các hạt nano R-TiO2 và ZrO2
• 2.5. Ảnh hưởng hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ đến tính chất màng sơn
• 2.6. Ảnh hưởng của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ đến tính chất của màng sơn acrylic
• 2.7. Ảnh hưởng của các hạt nano mZr3G và mTi3T đến tính chất của màng sơn acrylic
• 2.8. Nghiên cứu nâng cao tính chất màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 2.9. Ảnh hưởng hạt nano biến tính hữu cơ đến khả năng phản xạ của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 2.10. Hiệu năng chống nóng của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 2.11. Khả năng thấm nước của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 2.12. Hình thái cấu trúc của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời
• 2.13. Nghiên cứu nâng cao khả năng kháng vi sinh vật của màng sơn
• 2.14. Nghiên cứu màng sơn acrylic kháng vi sinh vật chứa phụ gia Ag- Zn/zeolite
• 2.15. Nghiên cứu màng sơn kháng vi sinh vật trên cơ sở OIT
• 2.16. Ảnh hưởng của phụ gia kháng vi sinh vật tới tính chất của màng sơn phản xạ nhiệt
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Màng Phủ Acrylic Nano Đa Chức Năng

Nghiên cứu màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic nhũ tương và phụ gia nano đang trở nên ngày càng quan trọng trong bối cảnh hiện tại. Các màng phủ này không chỉ có khả năng bảo vệ bề mặt mà còn mang lại nhiều tính năng ưu việt như chống nóng, kháng khuẩn, và tăng độ bền. Nhựa acrylic nhũ tương là một lựa chọn phổ biến nhờ vào tính linh hoạt, khả năng bám dính tốt và dễ thi công. Việc bổ sung phụ gia nano giúp cải thiện đáng kể các tính chất cơ lý và quang học của màng phủ. Theo nghiên cứu của Đào Phi Hùng (2023), việc biến tính các hạt nano oxide kim loại và đưa chúng vào hệ nhựa acrylic mang lại hiệu quả cao trong việc nâng cao khả năng phản xạ nhiệt và kháng khuẩn. Sự kết hợp này mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực xây dựng, giao thông và y tế. Các nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa tỷ lệ thành phần, phương pháp biến tính và đánh giá các đặc tính của màng phủ nanocomposite.

1.1. Vai trò của Nhựa Acrylic trong Màng Phủ Đa Năng

Nhựa acrylic đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra màng phủ có độ bám dính cao và khả năng chịu thời tiết tốt. Nhựa acrylic nhũ tương giúp dễ dàng phân tán các phụ gia nano trong quá trình sản xuất, đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm cuối cùng. Theo Đào Phi Hùng, cấu trúc và các monomer của nhựa acrylic nhũ tương ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của màng phủ. Việc lựa chọn loại nhựa acrylic phù hợp là yếu tố quan trọng để đạt được hiệu quả mong muốn. Khả năng tạo màng liên tục và khả năng tương thích với các phụ gia khác cũng là những ưu điểm nổi bật của nhựa acrylic.

1.2. Tầm Quan Trọng của Phụ Gia Nano Trong Màng Phủ

Phụ gia nano đóng vai trò quyết định trong việc cải thiện các tính năng của màng phủ. Các hạt nano như TiO2 và ZrO2 được sử dụng rộng rãi để tăng khả năng phản xạ nhiệt và độ bền của màng phủ. Việc biến tính bề mặt các hạt nano giúp chúng phân tán tốt hơn trong nhựa acrylic, tránh hiện tượng vón cục và đảm bảo hiệu quả tối ưu. Theo nghiên cứu, kích thước và hình dạng của các hạt nano cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của màng phủ. Phụ gia nano còn có thể mang lại các tính năng đặc biệt như kháng khuẩn, chống tia UV và tự làm sạch.

II. Thách Thức Độ Bền và Khả Năng Phân Tán Phụ Gia Nano

Mặc dù màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic nhũ tương và phụ gia nano mang lại nhiều ưu điểm, vẫn còn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Một trong những vấn đề quan trọng nhất là đảm bảo độ bền lâu dài của màng phủ trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Khả năng phân tán đồng đều các phụ gia nano trong nhựa acrylic cũng là một thách thức lớn, vì sự vón cục có thể làm giảm hiệu quả của các tính năng mong muốn. Ngoài ra, chi phí sản xuất và khả năng ứng dụng quy mô lớn cũng là những yếu tố cần được xem xét. Theo các nghiên cứu, việc cải thiện quy trình biến tính bề mặt phụ gia nano và tối ưu hóa công thức nhựa acrylic có thể giúp giải quyết những thách thức này. Các nhà nghiên cứu cũng đang tập trung vào việc phát triển các phương pháp đánh giá độ bền và hiệu quả của màng phủ một cách chính xác và tin cậy.

2.1. Vấn Đề Độ Bền Của Màng Phủ Acrylic Trong Môi Trường

Độ bền của màng phủ acrylic chịu ảnh hưởng lớn từ các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, tia UV và ô nhiễm không khí. Các yếu tố này có thể gây ra sự suy giảm tính chất cơ lý và quang học của màng phủ theo thời gian. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc bổ sung các chất ổn định UV và các chất chống oxy hóa có thể giúp kéo dài tuổi thọ của màng phủ. Ngoài ra, việc lựa chọn loại nhựa acrylic có khả năng kháng hóa chất và chịu mài mòn tốt cũng là một giải pháp hiệu quả. Các thử nghiệm gia tốc thời tiết được sử dụng để đánh giá độ bền của màng phủ trong điều kiện mô phỏng môi trường thực tế.

2.2. Giải Quyết Vấn Đề Phân Tán Phụ Gia Nano Hiệu Quả

Phân tán đồng đều phụ gia nano trong nhựa acrylic là một yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả của màng phủ. Các phương pháp biến tính bề mặt phụ gia nano như silane hóa hoặc titanate hóa có thể cải thiện khả năng tương thích giữa phụ gia và nhựa acrylic. Sử dụng các chất phân tán và chất hoạt động bề mặt cũng giúp giảm sức căng bề mặt và ngăn ngừa sự vón cục của các hạt nano. Các kỹ thuật trộn và khuấy trộn hiện đại được áp dụng để đảm bảo sự phân tán đồng đều trong quá trình sản xuất màng phủ nanocomposite. Kiểm tra kích thước hạt và độ phân tán bằng các phương pháp như TEM và SEM là cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

III. Phương Pháp Biến Tính Phụ Gia Nano và Tối Ưu Công Thức

Để tạo ra màng phủ đa chức năng chất lượng cao, việc biến tính phụ gia nano và tối ưu hóa công thức nhựa acrylic là vô cùng quan trọng. Quá trình biến tính giúp cải thiện khả năng phân tán và tương thích của phụ gia nano trong môi trường nhựa acrylic. Các phương pháp biến tính phổ biến bao gồm sử dụng các tác nhân ghép silane, titanate hoặc các polyme tương thích. Tối ưu hóa công thức nhựa acrylic liên quan đến việc lựa chọn loại nhựa phù hợp, điều chỉnh tỷ lệ các thành phần và sử dụng các phụ gia khác như chất làm dẻo, chất ổn định UV và chất kháng khuẩn. Nghiên cứu của Đào Phi Hùng (2023) đã chỉ ra rằng việc kết hợp các hạt nano TiO2 và ZrO2 đã biến tính giúp tăng khả năng phản xạ nhiệt và độ bền của màng phủ. Việc áp dụng các phương pháp phân tích thống kê và thiết kế thực nghiệm giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa công thức một cách hiệu quả.

3.1. Các Phương Pháp Biến Tính Bề Mặt Phụ Gia Nano

Biến tính bề mặt phụ gia nano là quá trình thay đổi tính chất hóa học và vật lý của bề mặt hạt nano để cải thiện khả năng phân tán và tương thích. Các phương pháp biến tính phổ biến bao gồm silane hóa, titanate hóa, và sử dụng các polyme tương thích. Silane hóa sử dụng các tác nhân ghép silane để tạo liên kết hóa học giữa bề mặt hạt nano và môi trường nhựa acrylic. Titanate hóa sử dụng các tác nhân ghép titanate để cải thiện khả năng bám dính và phân tán. Các polyme tương thích được sử dụng để tạo lớp phủ polyme trên bề mặt hạt nano, tăng cường khả năng tương thích với nhựa acrylic. Việc lựa chọn phương pháp biến tính phù hợp phụ thuộc vào loại phụ gia nano và tính chất của nhựa acrylic.

3.2. Bí Quyết Tối Ưu Hóa Công Thức Nhựa Acrylic Phủ Nano

Tối ưu hóa công thức nhựa acrylic liên quan đến việc điều chỉnh tỷ lệ các thành phần và sử dụng các phụ gia khác để đạt được tính chất mong muốn. Lựa chọn loại nhựa acrylic phù hợp, điều chỉnh tỷ lệ monomer và sử dụng các chất làm dẻo để điều chỉnh độ mềm dẻo của màng phủ. Sử dụng các chất ổn định UV để bảo vệ màng phủ khỏi tác động của tia cực tím. Thêm các chất kháng khuẩn để ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt màng phủ. Việc sử dụng các phương pháp phân tích thống kê và thiết kế thực nghiệm giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa công thức một cách hiệu quả. Các thử nghiệm cơ lý và quang học được sử dụng để đánh giá tính chất của màng phủ và điều chỉnh công thức cho phù hợp.

IV. Ứng Dụng Màng Phủ Chống Nóng và Kháng Khuẩn Hiệu Quả

Màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic nhũ tương và phụ gia nano có nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực khác nhau. Một trong những ứng dụng quan trọng nhất là trong lĩnh vực xây dựng, nơi màng phủ được sử dụng để chống nóng và giảm tiêu thụ năng lượng cho các tòa nhà. Màng phủ có khả năng phản xạ nhiệt mặt trời, giúp giảm nhiệt độ bề mặt và giảm nhu cầu sử dụng điều hòa không khí. Ngoài ra, màng phủ còn có thể được sử dụng để kháng khuẩn, ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt và cải thiện vệ sinh môi trường. Theo nghiên cứu của Đào Phi Hùng (2023), việc bổ sung các hạt nano bạc hoặc các chất kháng khuẩn hữu cơ giúp tăng cường khả năng kháng khuẩn của màng phủ. Các ứng dụng khác bao gồm trong lĩnh vực giao thông, nơi màng phủ được sử dụng để bảo vệ bề mặt khỏi ăn mòn và trong lĩnh vực y tế, nơi màng phủ được sử dụng để tạo ra các bề mặt kháng khuẩn cho thiết bị y tế.

4.1. Màng Phủ Acrylic Nano Chống Nóng Cho Công Trình

Màng phủ acrylic nano có khả năng phản xạ nhiệt mặt trời cao, giúp giảm nhiệt độ bề mặt của các tòa nhà và công trình xây dựng. Việc sử dụng màng phủ này giúp giảm nhu cầu sử dụng điều hòa không khí, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính. Các hạt nano TiO2 và ZrO2 được sử dụng để tăng khả năng phản xạ nhiệt của màng phủ. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng màng phủ chống nóng có thể giảm nhiệt độ bề mặt lên đến 10-15°C. Điều này giúp cải thiện sự thoải mái cho người sử dụng và giảm chi phí năng lượng.

4.2. Ứng Dụng Màng Phủ Nano Kháng Khuẩn Trong Y Tế

Màng phủ nano có khả năng kháng khuẩn cao, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt các thiết bị y tế và các bề mặt tiếp xúc. Việc sử dụng màng phủ này giúp giảm nguy cơ lây nhiễm bệnh viện và cải thiện vệ sinh môi trường. Các hạt nano bạc và các chất kháng khuẩn hữu cơ được sử dụng để tăng cường khả năng kháng khuẩn của màng phủ. Nghiên cứu cho thấy rằng màng phủ kháng khuẩn có thể tiêu diệt đến 99.9% vi khuẩn trên bề mặt. Điều này giúp bảo vệ sức khỏe của bệnh nhân và nhân viên y tế.

V. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Màng Phủ Acrylic Đa Năng

Nghiên cứu và phát triển màng phủ đa chức năng từ nhựa acrylic nhũ tương và phụ gia nano là một lĩnh vực đầy tiềm năng và có ý nghĩa lớn trong bối cảnh hiện tại. Các màng phủ này không chỉ mang lại khả năng bảo vệ bề mặt mà còn có thể cải thiện các tính năng như chống nóng, kháng khuẩn và tăng độ bền. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp biến tính phụ gia nano và tối ưu hóa công thức nhựa acrylic sẽ giúp nâng cao hiệu quả và mở rộng ứng dụng của màng phủ. Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các màng phủ thân thiện với môi trường và có chi phí sản xuất thấp. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nghiệp sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đưa các sản phẩm màng phủ đa chức năng vào thực tế và đáp ứng nhu cầu của thị trường.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Màng Phủ Bền Vững

Các hướng nghiên cứu phát triển màng phủ bền vững tập trung vào việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường và giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe con người. Sử dụng nhựa acrylic có nguồn gốc sinh học và các phụ gia nano tái chế giúp giảm lượng chất thải và tiết kiệm tài nguyên. Phát triển các quy trình sản xuất màng phủ tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu các phương pháp xử lý màng phủ đã qua sử dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Các tiêu chuẩn và chứng nhận về môi trường được áp dụng để đảm bảo tính bền vững của màng phủ.

5.2. Tiềm Năng Thương Mại Hóa Màng Phủ Acrylic Nano

Màng phủ acrylic nano có tiềm năng thương mại hóa lớn trong các lĩnh vực xây dựng, giao thông và y tế. Nhu cầu về các sản phẩm màng phủ có tính năng đặc biệt như chống nóng, kháng khuẩn và tăng độ bền ngày càng tăng. Việc phát triển các sản phẩm màng phủ có chi phí cạnh tranh và chất lượng cao sẽ giúp đáp ứng nhu cầu của thị trường. Hợp tác giữa các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nghiệp giúp đưa các sản phẩm màng phủ vào thực tế và mở rộng thị trường. Các chính sách hỗ trợ và khuyến khích của nhà nước cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy thương mại hóa màng phủ acrylic nano.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. Tình hình nghiên cứu và phát triển nhựa acrylic nhũ tương. Nguyên tắc phương pháp tổng hợp nhựa acrylic nhũ tương. Một số phương pháp biến tính nhựa acrylic nhũ tương.

Biến tính hữu cơ MONPs bằng tác nhân ghép. Cơ chế biến tính bằng tác nhân ghép silane/titanate. Ứng dụng của MONPs biến tính hữu cơ trong màng sơn. Tình hình nghiên cứu sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời.

Hiệu quả của sơn chống nóng, phản xạ nhiệt mặt trời. Nâng cao khả năng phản xạ, chống nóng của màng sơn. Tình hình nghiên cứu màng phủ hữu cơ kháng khuẩn. Màng phủ chứa tác nhân kháng khuẩn hoạt động theo cơ chế oxy hóa quang.

Màng phủ hữu cơ chứa chất diệt khuẩn hữu cơ. Màng sơn kháng khuẩn chứa nano Ag. Nguyên vật liệu, hóa chất. Biến tính hữu cơ các hạt nano.

Chế tạo màng sơn acrylic nanocomposite. Chế tạo màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Phương pháp phân tích thử nghiệm. Xác định các đặc trưng, tính chất của hạt nano biến tính hữu cơ.

Xác định đặc trưng, tính chất của màng sơn. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Nghiên cứu biến tính hữu cơ các hạt nano R-TiO2 và ZrO2. Đặc trưng, tính chất của các hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ.

Đặc trưng, tính chất của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ. Đặc trưng, tính chất của màng sơn acylic nhũ tương chứa các hạt nano R-TiO2 và ZrO2. Ảnh hưởng hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ đến tính chất màng sơn. Ảnh hưởng của hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ đến tính chất của màng sơn acrylic.

Ảnh hưởng của các hạt nano mZr3G và mTi3T đến tính chất của màng sơn acrylic. Nghiên cứu nâng cao tính chất màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Ảnh hưởng hạt nano biến tính hữu cơ đến khả năng phản xạ của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Hiệu năng chống nóng của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời.

Khả năng thấm nước của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Hình thái cấu trúc của màng sơn phản xạ nhiệt mặt trời. Nghiên cứu nâng cao khả năng kháng vi sinh vật của màng sơn. Nghiên cứu màng sơn acrylic kháng vi sinh vật chứa phụ gia Ag- Zn/zeolite.

Nghiên cứu màng sơn kháng vi sinh vật trên cơ sở OIT. Ảnh hưởng của phụ gia kháng vi sinh vật tới tính chất của màng sơn phản xạ nhiệt. 106 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ. 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

109 i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT % kl Phần trăm khối lượng A0 Màng phủ acrylic không chứa phụ gia A0.5mT Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ A0.5mZ Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano ZrO2biến tính hữu cơ A15TZ Màng sơn acrylic chứa 1,5 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 0,5 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ A1mT Màng sơn acrylic chứa 1 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ A1mZ Màng sơn acrylic chứa 1 %kl nano ZrO2biến tính hữu cơ A1TZ Màng sơn acrylic chứa 1 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 1 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ A2mT Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ A2mZ Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ A3mZ Màng sơn acrylic chứa 3 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ A4mT Màng sơn acrylic chứa 4 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ A5mZ Màng sơn acrylic chứa 5 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ AmT0.5Ze Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 0,5 %kl Ag-Zn/zeolite AmT1Ze Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 1 %kl Ag-Zn/zeolite AmT2Ze Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 2 %kl Ag-Zn/zeolite AT15Z Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano R-TiO2 biến tính hữu cơ và 1,5 %kl nano ZrO2 biến tính hữu cơ AuT Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano R-TiO2 chưa biến tính AuZ Màng sơn acrylic chứa 2 %kl nano ZrO2 chưa biến tính AZe Màng sơn acrylic chứa 1 %kl Ag-Zn/zeolite dTG Vi phân phân tích nhiệt – khối lượng ii FESEM Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường FTIR Hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier GPTES (3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane KR-12 Isopropyl tri(dioctylpyrophosphate)titanate mGZ Hỗn hợp (3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane (đã thủy phân) với hạt nano ZrO2 MONPs Hạt nano oxide kim loại (Metal oxide nanoparticles) mTi Hạt nano R-TiO2 biến tính hữu cơ mTi10T Nano R-TiO2 biến tính với 10 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mTi1T Nano R-TiO2 biến tính với 1 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mTi20T Nano R-TiO2 biến tính với 20 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mTi3K Nano R-TiO2 biến tính với 3 %kl Isopropyl tri(dioctylpyro- -phosphate)titanate mTi3T Nano R-TiO2 biến tính với 3 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mTi5T Nano R-TiO2 biến tính với 5 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mZr Hạt nano ZrO2 biến tính hữu cơ mZr10G Nano ZrO2 biến tính với 10 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy- -silane mZr1G Nano ZrO2 biến tính với 1 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy- -silane mZr20G Nano ZrO2 biến tính với 20 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy- -silane mZr3G Nano ZrO2 biến tính với 3 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy- -silane iii mZr3K Nano ZrO2 biến tính với 3 %kl Isopropyl tri(dioctylpyrophosphate)- -titanate mZr3T Nano ZrO2 biến tính với 3 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]- -trimethoxysilane mZr5G Nano ZrO2 biến tính với 5 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy- -silane OIT 2-n-octyl-4-izothiazolin-3-one R-TiO2 Rutile TiO2 SRP Sơn phản xạ nhiệt mặt trời SRP0.5 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 0,5% hỗn hợp hạt nano (R-TiO2 biến tính hữu cơ + ZrO2 biến tính hữu cơ) thay thế micro R-TiO2 SRP1 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 1% hỗn hợp hạt nano (R-TiO2 biến tính hữu cơ + ZrO2 biến tính hữu cơ) thay thế micro R-TiO2 SRP2 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 2 % hỗn hợp hạt nano (R-TiO2 biến tính hữu cơ + ZrO2 biến tính hữu cơ) thay thế micro R-TiO2 SRPK Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 1% hỗn hợp hạt nano (R-TiO2 biến tính hữu cơ + ZrO2 biến tính hữu cơ) thay thế micro R-TiO2 và hệ kháng vi sinh vật (1 %kl Ag-Zn/zeolite + 0,1 OIT) TGA Phân tích nhiệt - khối lượng TMSPM [3-(methacryloyloxy)propyl]trimethoxysilane USD Đô la Mỹ u-Ti Hạt nano R-TiO2 chưa biến tính hữu cơ UV Tia cực tím/tia tử ngoại UV-Vis-NIR Tử ngoại – khả kiến – hồng ngoại gần u-Zr Hạt nano ZrO2 chưa biến tính hữu cơ VAST Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam VOC Các chất hữu cơ dễ bay hơi XRD Nhiễu xạ tia X iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Cấu trúc của nhựa acrylic nhũ tương và các monomer của nó. Phản ứng biến tính nhựa acrylic bằng 3,3′,5,5′-tetramethyl-4,4′-biphenyl diglycidyl ether (R là mạch carbon chất biến tính, R” là mạch nhựa acrylic nhũ tương). Quá trình thủy phân của tác nhân ghép silane trong các môi trường khác nhau.

Biến tính MONPs bằng tác nhân ghép silane theo cơ chế thủy phân. Quá trình silane hóa MONPs bằng cơ chế ngưng tụ. Sự giảm nhiệt độ bề mặt tối đa và trung bình cho các bề mặt bên ngoài vào mùa hè (a), mùa đông (b) và cho các bề mặt bên trong vào mùa hè (c) và mùa đông (d) của các bức tường ở các hướng khác nhau. Nhu cầu tiêu thụ điện làm mát cao nhất/thấp nhất (đơn vị kWh/m2) đối với các tòa nhà văn phòng thấp tầng theo mô hình nhà đơn lẻ (building scale) và mô hình dân cư (urban scale) ở các thành phố khác nhau của Úc trong tháng 1 và tháng 2 (giai đoạn 2016-2017).

Sự thay đổi nhiệt độ bề mặt ngoài các tấm bê tông không sơn và có sơn hệ sơn SHR khi thử nghiệm ngoài trời. Cấu tạo và chức năng của lớp sơn phản xạ nhiệt. Nhiệt độ bề mặt của các tấm bê tông được phủ các lớp sơn khác nhau và cơ chế làm việc của lớp sơn. Ion Ag+ liên kết với các base của DNA.

Thử nghiệm kháng khuẩn của màng sơn acrylic chứa các hàm lượng nano Ag khác nhau với vi khuẩn E. Ảnh hưởng của lớp sơn nanocompozit đến tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn E. coli trong môi trường nuôi cấy. Vùng vô khuẩn của vật liệu Ag-Zn/zeolite (a) và Ag-zeolite (b) đối với vi khuẩn S.

Độ nhám bề mặt và độ cứng bề mặt của nhựa acrylic chứa Ag-Zn/zeolite ở các hàm lượng khác nhau (Đường kẻ ngang là chỉ sự khác biệt theo thống kê – ρ < 0,05). Quy trình biến tính hữu cơ hạt nano R-TiO2 và ZrO2. Quy trình chế tạo màng sơn nanocomposite. Thiết kế và hình ảnh buồng thử nghiệm tính năng làm mát.

Biến đổi nhiệt độ bề mặt (a) và nhiệt độ không khí bên trong (b) của buồng thử nghiệm dưới tác động của ánh sáng mặt trời. Phổ hồng ngoại của hạt nano R-TiO2 ban đầu (u-Ti) và được biến tính hữu cơ với KR12 (mTi3K) và TMSPM (mTi3T). Giản đồ TGA và giản đồ vi phân TGA (dTG) của các hạt nano R-TiO2 ban đầu (u-Ti) và được biến tính hữu cơ với KR12 (mTi3K) và TMSPM (mTi3T). Sơ đồ minh họa cơ chế biến tính các hạt nano R-TiO2 với KR- 12/TMSPM.

Ảnh FESEM và phân bố kích thước hạt tương ứng của các hạt nano R- TiO2 trước khi biến tính (u-Ti), sau khi biến tính với 3%kl TMSPM (mTi3T) và 3 %kl KR12 (mTi3K). Giản đồ phân bố kích thước hạt của các hạt nano R-TiO2 chưa biến tinh (u-Ti) và sau khi biến sau khi biến tính với TMSPM (mTi3T), KR12 (mTi3K). Phổ phản xạ của các hạt nano R-TiO2 trước (u-Ti) và sau khi biến tính hữu cơ với TMSPM (mTi3T). Giản đồ XRD của nano R-TiO2 chưa biến tính (u-Ti) và sau biến tính với 3%kl TMSPM (mTi3T).

Phổ FTIR của hạt nano ZrO2 ban đầu (u-Zr) và được biến tính hữu cơ với KR12 (mZr3K), TMSPM (mZr3T), GPTES (mZr3G). Giản đồ TGA và giản đồ dTG của các hạt nano ZrO2 chưa biến tính (u- Zr), sau khi biến tính với KR12 (mZr3K), TMSPM (mZr3T), GPTES (mZr3G) và hỗn hợp GPTES (đã thủy phân) với các hạt nano ZrO2 (mGZ). Ảnh FESEM và phân bố kích thước hạt tương ứng của hạt nano ZrO2 trước khi biến tính (u-Zr), sau khi biến tính với TMSPM (mZr3T), KR12 (mZr3K), GPTES (mZr3G). Giản đồ phân bố kích thước hạt của các hạt nano ZrO2 ban đầu (u-Zr) và sau khi biến sau khi biến tính với TMSPM (mZr3T), KR12 (mZr3K), GPTES (mZr3G).

Phổ phản xạ khuếch tán của các hạt nano ZrO2 trước (u-Zr) và sau khi biến tính hữu cơ với GPTES (mZr3G). Giản đồ XRD của các nano ZrO2 chưa biến tính (u-Zr) và sau biến tính với 3%kl GPTES (mZr3G). Ảnh FESEM của màng sơn acrylic chứa 2 %kl các hạt nano R-TiO2 chưa biến tính (AuT) và biến tính với 3 %kl TMSPM (A2mTi3T). Phổ phản xạ khuếch tán của màng sơn acrylic chứa hỗn hợp các hạt nano mZr3G và mTi3T với tỉ lệ khối lượng mZr3G/mTi3T khác nhau .