Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu phản ứng xúc tác tổng hợp nhựa tự phân hủy sinh học PLA

• Tác giả: Diệp Chí Thành
• Người hướng dẫn: TS. Lê Minh Tâm
• 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 Phản Ứng Xúc Tác Tổng Hợp Nhựa Tự Phân Hủy Sinh Học PLA
• Loại tài liệu: Báo Cáo Tổng Kết Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Tính chất hóa lý của PLA
• 1.3. Tính chất cơ và nhiệt của PLA
• 1.4. Ưu điểm và nhược điểm của PLA
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ
• 3.1. Điều chế vật liệu
• 3.2. Chứng minh khả năng tự hàn gắn các vết đứt gãy cơ học của vật liệu
• 3.3. Kiểm tra khả năng tạo hình của vật liệu định hướng ứng dụng trong ngành chấn thương chỉnh hình
• 3.4. Chứng minh cơ tính vật liệu
• 3.5. Khảo sát quá trình tạo polymer thông qua số monomer cấu thành
• 3.6. Kết quả phân tích FTIR
• 3.7. Kết quả phân tích bề mặt vật liệu và tiềm năng ứng dụng trong phục hồi mô xương
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu nhựa PLA tự phân hủy sinh học

Nhựa PLA (Poly Lactic Acid) là một trong những loại nhựa sinh học nổi bật hiện nay. Với khả năng tự phân hủy sinh học, PLA đang trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực y sinh. Nghiên cứu này nhằm mục đích tổng hợp và cải thiện tính chất của nhựa PLA, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng của nó trong thực tiễn.

1.1. Đặc điểm và tính chất của nhựa PLA

Nhựa PLA có tính chất cơ lý tương đương với nhiều loại nhựa truyền thống, nhưng nổi bật với khả năng phân hủy sinh học. Điều này giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra sản phẩm thân thiện với sức khỏe con người.

1.2. Quy trình sản xuất nhựa PLA

Quy trình sản xuất nhựa PLA thường được thực hiện qua các bước lên men từ nguyên liệu nông nghiệp như bắp, mía. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn tận dụng nguồn nguyên liệu tái tạo.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu nhựa PLA

Mặc dù nhựa PLA có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc ứng dụng rộng rãi. Độ bền và tốc độ phân hủy của PLA còn hạn chế, điều này ảnh hưởng đến khả năng sử dụng trong các lĩnh vực như y sinh.

2.1. Độ bền và khả năng chịu lực của nhựa PLA

Độ bền của nhựa PLA thường thấp hơn so với các vật liệu kim loại, điều này gây khó khăn trong việc sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao như trong chấn thương chỉnh hình.

2.2. Tốc độ phân hủy và ảnh hưởng đến môi trường

Mặc dù nhựa PLA có khả năng phân hủy sinh học, nhưng tốc độ phân hủy của nó trong môi trường tự nhiên vẫn còn chậm, gây ra lo ngại về việc tích tụ chất thải.

III. Phương pháp nghiên cứu và cải tiến nhựa PLA

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp hiện đại để cải tiến tính chất của nhựa PLA, nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của nó trong thực tiễn. Các xúc tác như Zeolite Y và TiO2 được sử dụng để tối ưu hóa quy trình tổng hợp.

3.1. Sử dụng xúc tác trong tổng hợp nhựa PLA

Việc sử dụng các loại xúc tác như Zeolite Y giúp cải thiện tính chất cơ lý của nhựa PLA, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

3.2. Phân tích tính chất nhựa PLA sau cải tiến

Các phương pháp phân tích như SEM và FTIR được áp dụng để đánh giá tính chất của nhựa PLA sau khi cải tiến, cho thấy tiềm năng lớn trong ứng dụng y sinh.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nhựa PLA trong y sinh

Nhựa PLA đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh nhờ vào tính tương thích sinh học và khả năng phân hủy sinh học. Các sản phẩm từ PLA như chỉ khâu phẫu thuật và thiết bị cố định xương đang được nghiên cứu và phát triển.

4.1. Ứng dụng trong chỉ khâu phẫu thuật

PLA được sử dụng làm chỉ khâu phẫu thuật nhờ vào tính tương thích sinh học cao, giúp giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng và tăng tốc độ hồi phục cho bệnh nhân.

4.2. Ứng dụng trong thiết bị chỉnh hình

Các thiết bị chỉnh hình làm từ PLA có khả năng phân hủy trong cơ thể, giúp giảm thiểu các thủ tục phẫu thuật bổ sung để loại bỏ vật liệu không cần thiết.

V. Kết luận và tương lai của nhựa PLA tự phân hủy sinh học

Nghiên cứu về nhựa PLA tự phân hủy sinh học đang mở ra nhiều cơ hội mới trong việc phát triển vật liệu thân thiện với môi trường. Tương lai của nhựa PLA hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành công nghiệp và sức khỏe con người.

5.1. Tiềm năng phát triển của nhựa PLA

Với sự gia tăng nhu cầu về vật liệu thân thiện với môi trường, nhựa PLA có tiềm năng lớn trong việc thay thế các vật liệu truyền thống trong nhiều lĩnh vực.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện độ bền và tốc độ phân hủy của nhựa PLA, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng của nó trong thực tiễn.