Nghiên Cứu Sự Thay Đổi LCST Của Vật Liệu Hydroxypropyl Cellulose

• Tác giả: Hoàng Kim Xuân
• Người hướng dẫn: TS. Giang Ngọc Hà
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Sự Thay Đổi LCST Của Vật Liệu Hydroxypropyl Cellulose
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về cửa sổ thông minh
• 1.2. Giới thiệu về cửa sổ thông minh (SW)
• 1.3. Sơ lược về SW nhạy nhiệt
• 1.4. Tổng quan về một số dẫn xuất cellulose
• 1.5. Sodium carboxymethyl cellulose (CMC)
• 1.6. Tổng quan về SW nhạy nhiệt làm từ vật liệu HPC
• 1.7. Cơ chế hoạt động của dung dịch HPC trong SW
• 1.8. Phương pháp xác định LCST. Phương pháp điều chỉnh LCST của HPC
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp chuẩn bị dung dịch mẫu
• 2.2. Phương pháp đo độ nhớt
• 2.3. Phương pháp phân tích kích thước hạt (DLS)
• 2.4. Phương pháp đo quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis)
• 2.5. Phương pháp đo phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 2.6. Phương pháp phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC)
• 2.7. Phương pháp thử nghiệm dung dịch polymer tạo thành ứng dụng vào SW
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát thử nghiệm xác định LCST bằng phương pháp đo độ nhớt
• 3.2. Kết quả phương pháp đo độ nhớt không sử dụng dầu silicone
• 3.3. Kết quả phương pháp đo độ nhớt có sử dụng dầu silicone
• 3.4. Kết quả đánh giá, lựa chọn nồng độ dung dịch HPC phù hợp
• 3.5. Kết quả giá trị LCST theo các nồng độ khác nhau của dung dịch HPC. So sánh kết quả DLS với kết quả đo độ nhớt dung dịch HPC 1%
• 3.6. Kết quả phân tích độ truyền qua bằng UV-Vis dung dịch HPC
• 3.7. Kết quả phân tích cấu trúc bằng phổ hồng ngoại FTIR
• 3.8. Kết quả phân tích phổ FTIR HPC/PAA
• 3.9. Kết quả phân tích phổ FTIR HPC/HPMC
• 3.10. Kết quả phân tích phổ FTIR HPC/NaCl
• 3.11. Kết quả khảo sát sự thay đổi LCST trong các hỗn hợp dung dịch
• 3.12. Kết quả phép đo độ nhớt dung dịch HPC/PAA
• 3.13. Kết quả phép đo độ nhớt các dung dịch HPC và một số cellulose ethers
• 3.14. Khảo sát ảnh hưởng NaCl đến LCST của dung dịch polymer
• 3.15. Kết quả phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC)
• 3.16. Kết quả DSC dung dịch HPC
• 3.17. Kết quả DSC dung dịch HPC/NaCl
• 3.18. Kết quả thử nghiệm dung dịch polymer tạo thành trong ứng dụng SW
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Sự Thay Đổi LCST Của Hydroxypropyl Cellulose

Nghiên cứu về hydroxypropyl cellulose (HPC) đã thu hút sự chú ý trong lĩnh vực vật liệu polymer nhờ vào tính chất hòa tan trong nước và khả năng tương thích sinh học. LCST (Lower Critical Solution Temperature) là một yếu tố quan trọng trong việc xác định tính chất của HPC. Tại nhiệt độ này, dung dịch HPC trải qua quá trình chuyển đổi pha, cho phép ứng dụng trong các công nghệ như cửa sổ thông minh. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế hoạt động và ứng dụng của HPC trong công nghệ hiện đại.

1.1. Giới thiệu về Hydroxypropyl Cellulose và LCST

Hydroxypropyl cellulose là một loại vật liệu polymer có khả năng hòa tan trong nước. LCST của HPC là nhiệt độ mà tại đó dung dịch chuyển từ trạng thái ưa nước sang kỵ nước. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến LCST và cách thức điều chỉnh nó.

1.2. Tính chất vật lý và hóa học của Hydroxypropyl Cellulose

Tính chất vật lý và hóa học của hydroxypropyl cellulose rất quan trọng trong việc ứng dụng trong công nghiệp. Nghiên cứu sẽ chỉ ra các đặc điểm nổi bật như độ nhớt, khả năng hòa tan và tính tương thích sinh học của HPC.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu LCST của Hydroxypropyl Cellulose

Mặc dù hydroxypropyl cellulose có nhiều ưu điểm, nhưng việc xác định và điều chỉnh LCST vẫn gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như nồng độ dung dịch, nhiệt độ và sự hiện diện của các chất phụ gia có thể ảnh hưởng đến LCST. Nghiên cứu này sẽ phân tích các vấn đề chính và thách thức trong việc nghiên cứu và ứng dụng HPC.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến LCST của Hydroxypropyl Cellulose

Nồng độ dung dịch, nhiệt độ và các chất phụ gia như NaCl có thể làm thay đổi LCST của HPC. Nghiên cứu sẽ chỉ ra cách thức mà các yếu tố này tác động đến tính chất của dung dịch.

2.2. Thách thức trong việc ứng dụng Hydroxypropyl Cellulose

Việc ứng dụng hydroxypropyl cellulose trong công nghệ cửa sổ thông minh gặp nhiều thách thức. Nghiên cứu sẽ phân tích các vấn đề liên quan đến khả năng điều chỉnh nhiệt độ và độ bền của vật liệu.

III. Phương pháp Nghiên cứu LCST của Hydroxypropyl Cellulose

Nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp để xác định LCST của hydroxypropyl cellulose. Các phương pháp này bao gồm đo độ nhớt, phân tích kích thước hạt và quang phổ hồng ngoại. Mỗi phương pháp sẽ được trình bày chi tiết để làm rõ quy trình nghiên cứu.

3.1. Phương pháp đo độ nhớt để xác định LCST

Phương pháp đo độ nhớt là một trong những cách hiệu quả để xác định LCST của HPC. Nghiên cứu sẽ mô tả quy trình thực hiện và các kết quả thu được từ phương pháp này.

3.2. Phân tích kích thước hạt và quang phổ hồng ngoại

Phân tích kích thước hạt và quang phổ hồng ngoại là những phương pháp bổ sung giúp xác định tính chất của HPC. Nghiên cứu sẽ trình bày cách thức thực hiện và ý nghĩa của các kết quả thu được.

IV. Kết quả Nghiên cứu và Ứng dụng Thực tiễn của Hydroxypropyl Cellulose

Kết quả nghiên cứu cho thấy LCST của hydroxypropyl cellulose có thể được điều chỉnh thông qua việc thay đổi nồng độ dung dịch và thêm các chất phụ gia như NaCl. Những phát hiện này mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng HPC trong công nghệ cửa sổ thông minh.

4.1. Kết quả xác định LCST của Hydroxypropyl Cellulose

Kết quả từ các thí nghiệm cho thấy LCST của dung dịch HPC thay đổi theo nồng độ và sự hiện diện của NaCl. Nghiên cứu sẽ trình bày các số liệu cụ thể và phân tích ý nghĩa của chúng.

4.2. Ứng dụng Hydroxypropyl Cellulose trong công nghệ cửa sổ thông minh

HPC có tiềm năng lớn trong việc phát triển cửa sổ thông minh nhờ vào khả năng điều chỉnh LCST. Nghiên cứu sẽ chỉ ra cách thức mà HPC có thể được ứng dụng trong các sản phẩm thực tiễn.

V. Kết luận và Tương lai của Nghiên cứu Hydroxypropyl Cellulose

Nghiên cứu về hydroxypropyl cellulose và sự thay đổi LCST đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực vật liệu polymer. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong công nghệ hiện đại.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến LCST của HPC và khả năng ứng dụng trong công nghệ cửa sổ thông minh. Những phát hiện này sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Tương lai của nghiên cứu về hydroxypropyl cellulose có thể tập trung vào việc phát triển các vật liệu mới với tính năng cải tiến hơn. Nghiên cứu sẽ đề xuất các hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo.