Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit và Dẫn Xuất

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Cơ sở lý thuyết phương pháp trùng hợp acrylamit và dẫn xuất

1.2. Trùng hợp acrylamit

1.3. Đồng trùng hợp poly(acrylamit- co- vinylsunfonic axit)

1.4. Động học quá trình đồng trùng hợp

1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trùng hợp

1.6. Phương pháp trùng hợp huyền phù

1.7. Tổng quan về phương pháp trùng hợp huyền phù

1.8. Chất ổn định huyền phù. Điều kiện và động học trùng hợp huyền phù

1.9. Tổng hợp và ứng dụng poly(hydroxamic axit)

1.10. Một số nghiên cứu tổng hợp poly(hydroxamic axit) từ acrylamit

1.11. Một số ứng dụng của PHA

2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị thí nghiệm

2.2. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm

2.3. Phương pháp tiến hành thí nghiệm

2.4. Tổng hợp PAM

2.5. Tổng hợp copolyme (AM-VSA). Tổng hợp PHA

2.6. Phương pháp nghiên cứu

2.7. Xác định kích thước trung bình của hạt sản phẩm

2.8. Xác định phần trăm độ chuyển hóa bằng phương pháp khối lượng

2.9. Xác định thành phần nhóm chức năng trong polyme trên cơ sở PHA

2.10. Xác định thành phần VSA và AM trong copolyme bằng phương pháp phân tích nguyên tố

2.11. Xác định hàm lượng phần gel

2.12. Xác định độ trương sản phẩm

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN

3.1. Nghiên cứu chế tạo PAM bằng phương pháp trùng hợp huyền phù

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ

3.3. Ảnh hưởng của nồng độ monome acrylamit

3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo lưới

3.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ pha monome/pha dầu

3.6. Ảnh hưởng của chất ổn định huyền phù

3.7. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy

3.8. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng trùng hợp acrylamit và vinyl sunfonic axit

3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phản ứng

3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khơi mào

3.11. Xác định hằng số đồng trùng hợp của AM và VSA

3.12. Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo lưới

3.13. Nghiên cứu quá trình tổng hợp PHA trên cơ sở biến tính PAM và copolyme (AM-VSA) bằng hydroxylamin hydroclorit

3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian

3.15. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng nhóm chức

3.16. Ảnh hưởng của nồng độ NH2OH.HCl đến hàm lượng nhóm chức

3.17. Một số đặc trưng lý hóa và tính chất của sản phẩm PHA

3.18. Phổ hồng ngoại

3.19. Phân tích nhiệt trọng lượng TGA

3.20. Hình thái học

3.21. Diện tích bề mặt và độ xốp

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

BẢNG KÝ HIỆU NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit

Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit và các dẫn xuất của nó là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong hóa học hữu cơ. Poly Hydroxamic Axit (PHA) có khả năng tạo phức với các ion kim loại, làm cho nó trở thành một vật liệu hữu ích trong nhiều ứng dụng, từ xử lý nước đến tách chiết nguyên tố đất hiếm. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tổng hợp mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các vật liệu polyme có tính năng vượt trội.

1.1. Định nghĩa và Tính chất của Poly Hydroxamic Axit

Poly Hydroxamic Axit là một loại polymer có chứa nhóm chức hydroxamic (-CONHOH). Nhóm chức này cho phép PHA tương tác với các ion kim loại, tạo ra các phức chất có khả năng tách chiết hiệu quả. Tính chất của PHA bao gồm khả năng hòa tan trong nước, độ bền hóa học và khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại khác nhau.

1.2. Lịch sử Nghiên cứu Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit

Nghiên cứu về tổng hợp PHA bắt đầu từ những năm 1980, với nhiều phương pháp khác nhau được phát triển. Các nhà khoa học đã sử dụng Acrylamit và các dẫn xuất của nó để tổng hợp PHA, nhấn mạnh vào khả năng tạo phức của polymer này với các ion kim loại. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa điều kiện tổng hợp có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và tính chất của PHA.

II. Thách thức trong Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về tổng hợp Poly Hydroxamic Axit, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình này. Các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ monome và chất khơi mào có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đạt được sản phẩm với tính chất mong muốn.

2.1. Ảnh hưởng của Nhiệt độ đến Quá trình Tổng hợp

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng trong quá trình tổng hợp PHA. Nhiệt độ cao có thể làm tăng tốc độ phản ứng nhưng cũng có thể dẫn đến sự phân hủy của polymer. Do đó, việc xác định nhiệt độ tối ưu là cần thiết để đảm bảo hiệu suất cao nhất mà không làm giảm chất lượng sản phẩm.

2.2. Tác động của Nồng độ Monome và Chất Khơi Mào

Nồng độ của Acrylamit và chất khơi mào ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và hiệu quả của quá trình tổng hợp. Nồng độ quá cao có thể dẫn đến sự hình thành oligomer không mong muốn, trong khi nồng độ quá thấp có thể làm giảm tốc độ phản ứng. Việc tối ưu hóa nồng độ là cần thiết để đạt được sản phẩm với trọng lượng phân tử mong muốn.

III. Phương pháp Tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit

Có nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit. Các phương pháp này bao gồm trùng hợp huyền phù, đồng trùng hợp và các phương pháp hóa học khác. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được sản phẩm với tính chất mong muốn.

3.1. Phương pháp Trùng hợp Huyền Phù

Phương pháp trùng hợp huyền phù là một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp PHA. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt hơn các điều kiện phản ứng và sản phẩm thu được có trọng lượng phân tử cao hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn chất ổn định huyền phù cũng rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định của hệ thống.

3.2. Đồng Trùng hợp với Các Dẫn Xuất Khác

Đồng trùng hợp giữa Acrylamit và các dẫn xuất khác như vinylsunfonic axit có thể tạo ra các copolyme với tính chất cải thiện. Phương pháp này cho phép tạo ra các sản phẩm với tính chất vật lý và hóa học đa dạng hơn, mở ra nhiều ứng dụng mới cho PHA.

IV. Ứng dụng Thực tiễn của Poly Hydroxamic Axit

Poly Hydroxamic Axit có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực khác nhau. Từ xử lý nước đến tách chiết nguyên tố đất hiếm, PHA đã chứng minh được tính hiệu quả của mình. Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng mới cho PHA là rất quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng của loại polymer này.

4.1. Ứng dụng trong Xử lý Nước

PHA có khả năng tạo phức với các ion kim loại độc hại, làm cho nó trở thành một vật liệu lý tưởng cho việc xử lý nước. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng PHA có thể loại bỏ hiệu quả các ion kim loại nặng khỏi nước thải, giúp cải thiện chất lượng nước.

4.2. Tách Chiết Nguyên Tố Đất Hiếm

PHA cũng được sử dụng trong việc tách chiết các nguyên tố đất hiếm từ tinh quặng. Nhờ vào khả năng tạo phức với các ion kim loại, PHA có thể giúp tăng cường hiệu suất tách chiết, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong quá trình khai thác.

V. Kết luận và Tương lai của Nghiên cứu Poly Hydroxamic Axit

Nghiên cứu về Poly Hydroxamic Axit từ Acrylamit và các dẫn xuất của nó đang mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa học hữu cơ. Với những ứng dụng tiềm năng trong xử lý nước và tách chiết nguyên tố, PHA có thể trở thành một vật liệu quan trọng trong tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp tổng hợp mới sẽ giúp tối ưu hóa tính chất của PHA và mở rộng ứng dụng của nó.

5.1. Hướng Nghiên cứu Tương Lai

Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp tổng hợp mới, cải thiện hiệu suất và tính chất của PHA. Việc nghiên cứu các ứng dụng mới cho PHA cũng sẽ giúp mở rộng khả năng sử dụng của loại polymer này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.2. Tác động đến Môi Trường và Kinh Tế

PHA không chỉ có tiềm năng trong việc cải thiện chất lượng nước mà còn có thể đóng góp vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Việc phát triển các ứng dụng bền vững cho PHA sẽ giúp tạo ra giá trị kinh tế cao hơn và bảo vệ môi trường.

Luận Văn Thạc Sĩ: Tổng Hợp Poly Hydroxamic Axit Trên Cơ Sở Acrylamit và Dẫn Xuất