Khóa luận tổng hợp ZnO và Ag-ZnO trên thủy tinh phân hủy methylene blue - ĐH SPKT TP.HCM

Nghiên cứu quy trình tổng hợp vật liệu ZnO/thủy tinh và Ag-ZnO/thủy tinh nhằm ứng dụng quang xúc tác phân hủy methylene blue cùng khả năng kháng khuẩn E. coli.

• Tác giả: Trương Thị Hồng Ánh
• Người hướng dẫn: TS. Võ Thị Thu Như
• 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 tổng hợp vật liệu ZnO/thủy tinh, Ag-ZnO/thủy tinh ứng dụng phân hủy methylene blue và kháng khuẩn Escherichia coli
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về tổng hợp ZnO và Ag ZnO trên thủy tinh

Công nghệ quang xúc tác bán dẫn đóng vai trò trọng yếu trong việc xử lý ô nhiễm hữu cơ môi trường nước. Kẽm oxit (ZnO) là chất bán dẫn vùng cấm rộng với mức năng lượng 3,37 eV. Vật liệu này có độ bền hóa học cao, giá thành thấp và thân thiện sinh thái. Tuy nhiên, bột nano ZnO lơ lửng rất khó thu hồi sau phản ứng. Việc tồn dư hạt nano gây nguy cơ ô nhiễm thứ cấp cho nguồn nước tự nhiên. Đề tài tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM phát triển giải pháp cố định ZnO và màng biến tính Ag-ZnO lên đế thủy tinh. Giá thể thủy tinh cung cấp bề mặt phẳng, trơ và truyền sáng tốt. Kỹ thuật này tận dụng tiền chất resinate kim loại hòa tan trong dung môi tinh dầu thông. Khi nung nhiệt phân ở mức biến mềm, màng oxit kim loại bám dính chặt chẽ lên bề mặt nền. Cấu trúc lai hóa nano Ag-ZnO phân tán đồng đều giúp mở rộng phổ hấp thụ ánh sáng. Phương pháp này giải quyết triệt để bài toán thu hồi hạt xúc tác sau xử lý.

1.1. Đặc tính quang xúc tác của kẽm oxit

ZnO sở hữu hoạt tính quang hóa vượt trội nhờ năng lượng liên kết exciton lớn đạt 60 meV ở nhiệt độ phòng. Khi chiếu bức xạ có năng lượng lớn hơn vùng cấm, electron nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn. Quá trình này đồng thời sinh ra lỗ trống mang điện tích dương. Các hạt mang điện này phản ứng với phân tử nước và oxy hòa tan trên bề mặt. Chuỗi phản ứng tạo ra các gốc tự do hydroxyl và superoxide có tính oxy hóa cực mạnh. Những gốc hoạt tính này tấn công trực tiếp vào liên kết phân tử phẩm màu methylene blue. Phản ứng phân cắt mạch hữu cơ phức tạp thành carbon dioxide và nước vô hại. Khả năng phát quang mạnh mẽ giúp vật liệu trở thành tâm điểm trong xử lý ô nhiễm.

1.2. Vai trò cố định vật liệu lên đế thủy tinh

Thủy tinh silicat là vật liệu nền lý tưởng cho các nghiên cứu màng mỏng quang xúc tác. Đế thủy tinh chịu được nhiệt độ nung cao và trơ với hầu hết hóa chất ăn mòn. Độ truyền qua quang học cao của kính cho phép ánh sáng kích thích xuyên thấu tối đa. Việc cố định ZnO và Ag-ZnO lên kính loại bỏ hoàn toàn giai đoạn lọc lắng phức tạp. Người vận hành không cần sử dụng máy ly tâm đắt tiền sau quá trình xử lý nước. Màng xúc tác bám chặt ngăn hiện tượng phát tán bụi nano ra môi trường xung quanh. Kính phủ xúc tác dễ dàng lắp đặt vào các mô hình dòng chảy liên tục quy mô lớn. Hệ thống xử lý vận hành ổn định và kéo dài tuổi thọ chất xúc tác.

II. Vấn đề quang phân hủy methylene blue của ZnO tinh khiết

Phẩm màu methylene blue là chất nhuộm hữu cơ cation phổ biến trong ngành dệt may và in ấn. Nước thải chứa phẩm màu này gây suy giảm khả năng quang hợp của thủy sinh học. Hợp chất này rất bền vững trước các quá trình phân hủy sinh học thông thường. Phương pháp quang xúc tác sử dụng ZnO nguyên chất bộc lộ hai nhược điểm kỹ thuật cốt lõi. Thứ nhất, độ rộng vùng cấm 3,37 eV giới hạn sự hấp thụ chỉ trong vùng tử ngoại UV. Bức xạ tử ngoại chỉ chiếm khoảng 4 đến 5 phần trăm tổng năng lượng quang phổ mặt trời. Ánh sáng khả kiến chiếm tới gần một nửa năng lượng nhưng không kích hoạt được ZnO. Thứ hai, cặp quang điện tử và lỗ trống có tốc độ tái tổ hợp cực kỳ nhanh chóng. Hiện tượng tái hợp làm giảm mật độ gốc tự do oxy hóa trên bề mặt màng. Hiệu suất phân hủy methylene blue dưới nguồn sáng LED khả kiến do đó bị sụt giảm nghiêm trọng. Việc pha tạp hạt nano kim loại quý như bạc trở thành yêu cầu cấp thiết.

2.1. Hạn chế vùng cấm và tái tổ hợp điện tích

Độ rộng vùng cấm lớn đòi hỏi năng lượng photon cao để kích hoạt điện tử. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống mặt đất chủ yếu nằm trong dải khả kiến từ 400 đến 800 nm. ZnO tinh khiết hoàn toàn trơ với dải bước sóng dài này do thiếu mức năng lượng trung gian. Ngoài ra, sau khi sinh ra dưới kích thích, electron và lỗ trống có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau. Quá trình tái tổ hợp diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn tính bằng nano giây. Năng lượng hấp thụ bị tiêu tán dưới dạng nhiệt thay vì tham gia phản ứng hóa học. Số lượng gốc hydroxyl sinh ra trên bề mặt giảm đi đáng kể. Điều này làm chậm tốc độ khử màu dung dịch methylene blue.

2.2. Nguy cơ ô nhiễm từ hạt xúc tác dạng huyền phù

Vật liệu xúc tác dạng bột phân tán trong nước thường gây khó khăn lớn cho công đoạn thu gom. Kích thước hạt nano siêu nhỏ khiến màng lọc cơ học dễ bị tắc nghẽn liên tục. Lượng bột kẽm oxit thất thoát vào nguồn nước tự nhiên tích lũy qua chuỗi thức ăn sinh thái. Nồng độ ion kẽm hòa tan vượt ngưỡng cho phép có thể gây ngộ độc cho vi sinh vật có lợi. Chi phí thu hồi xúc tác bằng thiết bị lắng ly tâm công nghiệp làm tăng chi phí xử lý. Độ đục của dung dịch huyền phù cũng cản trở khả năng hấp thụ ánh sáng của chính xúc tác. Vì vậy, việc chuyển sang cấu trúc màng cố định trên đế rắn là giải pháp tối ưu.

III. Chế tạo vật liệu Ag ZnO trên thủy tinh phân hủy methylene blue

Nghiên cứu tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM áp dụng phương pháp resinate kim loại để chế tạo màng mỏng. Nhựa colophan tự nhiên được sử dụng để tổng hợp tiền chất resinate kẽm và resinate bạc. Hợp chất resinate kim loại hòa tan hoàn toàn trong dung môi dầu thông ở nồng độ 0,25 g/ml. Dung dịch phủ được tráng đều lên bề mặt phiến kính thủy tinh với thể tích chính xác 10 ml. Quá trình xử lý nhiệt diễn ra trong lò nung ở nhiệt độ biến mềm 640 độ C. Tốc độ gia nhiệt được kiểm soát chặt chẽ ở mức 10 độ C mỗi phút. Mẫu được lưu nhiệt ổn định trong vòng 2 giờ nhằm loại bỏ hoàn toàn gốc hữu cơ. Bạc kim loại phân tán vào mạng lưới ZnO tạo hiệu ứng bẫy điện tử Schottky. Hạt nano Ag thu giữ electron quang sinh và ngăn ngừa hiện tượng tái tổ hợp điện tích. Đồng thời, hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt của Ag giúp màng hấp thụ mạnh ánh sáng khả kiến. Màng mỏng thu được có độ bám dính cơ học cao và hoạt tính quang hóa vượt trội.

3.1. Kỹ thuật tổng hợp từ tiền chất resinate kim loại

Phương pháp resinate tận dụng acid abietic trong nhựa thông colophan để liên kết với các ion kim loại. Dung dịch tiền chất RZnO và RAg-ZnO có độ nhớt phù hợp để tạo màng dàn trải đồng nhất. Khi nung ở 640 độ C, khung hữu cơ bị nhiệt phân và oxy hóa thành khí thoát ra ngoài. Nền thủy tinh ở nhiệt độ này bắt đầu biến mềm cục bộ tại lớp bề mặt tiếp xúc. Các hạt tinh thể ZnO và nano Ag cắm sâu và liên kết chặt chẽ vào mạng lưới silicat của kính. Màng vật liệu sau nung đạt độ bám dính bền vững, không bong tróc khi cọ xát. Quy trình chế tạo không đòi hỏi dung môi độc hại và tiết kiệm đáng kể chi phí nguyên liệu.

3.2. Đánh giá hoạt tính quang xúc tác với methylene blue

Hoạt tính quang xúc tác được kiểm tra thông qua phản ứng phân hủy methylene blue dưới đèn LED 30W. Nguồn sáng LED dân dụng phát xạ bước sóng khả kiến, đặt cách bề mặt dung dịch mẫu 25 cm. Nồng độ phẩm màu theo thời gian được đo quang phổ hấp thụ trên máy quang phổ Hitachi UH5300. Dải đo bước sóng trải dài từ 300 đến 800 nm với đỉnh hấp thụ đặc trưng tại 664 nm. Kết quả đo cho thấy mật độ quang của methylene blue giảm liên tục theo thời gian chiếu sáng. Màng Ag-ZnO thể hiện tốc độ quang phân hủy vượt trội so với mẫu ZnO tinh khiết. Sự hiện diện của bạc thúc đẩy phản ứng oxy hóa khử diễn ra mạnh mẽ và triệt để hơn.

IV. Đánh giá hiệu quả phân hủy methylene blue của màng Ag ZnO

Kết quả nghiên cứu tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn của màng Ag-ZnO trên thủy tinh. Màng quang xúc tác phân hủy hiệu quả phẩm màu methylene blue mà không cần đến bức xạ tử ngoại nhân tạo. Việc sử dụng ánh sáng khả kiến từ đèn LED giúp tiết kiệm điện năng vận hành đáng kể. Đồng thời, màng cố định trên đế thủy tinh giữ nguyên độ bám dính và hoạt tính sau nhiều chu kỳ sử dụng lặp lại. Quá trình xử lý nước không làm phát sinh bùn thải độc hại chứa kim loại nặng. Ngoài khả năng phân hủy hợp chất hữu cơ, vật liệu lai hóa này còn có tác dụng kháng khuẩn Escherichia coli mạnh mẽ. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để chế tạo kính tự làm sạch và module khử trùng nước thải sinh hoạt. Công nghệ tổng hợp từ tiền chất colophan thân thiện môi trường mở ra hướng đi bền vững cho ngành vật liệu xử lý môi trường tại Việt Nam.

4.1. Hiệu năng phân hủy methylene blue và độ bền tái sử dụng

Màng Ag-ZnO đạt tốc độ phân hủy methylene blue nhanh gấp nhiều lần so với màng ZnO thuần túy. Màu xanh đặc trưng của dung dịch nhạt dần và trở nên trong suốt sau thời gian chiếu xạ ngắn. Phổ UV-Vis ghi nhận sự suy giảm đồng thời của toàn bộ các đỉnh hấp thụ quang. Điều này chứng minh khung phân tử thuốc nhuộm đã bị khoáng hóa hoàn toàn thành các chất vô cơ đơn giản. Sau mỗi mẻ xử lý, phiến kính chỉ cần rửa nhẹ với nước cất là có thể tái sử dụng ngay. Thử nghiệm qua nhiều chu kỳ làm việc liên tiếp cho thấy hoạt tính xúc tác giảm không đáng kể. Liên kết nhiệt vững chắc tại 640 độ C bảo vệ màng khỏi hiện tượng rửa trôi bề mặt.

4.2. Triển vọng ứng dụng chế tạo kính tự làm sạch

Khả năng quang xúc tác kết hợp tính kháng khuẩn mở ra tiềm năng thương mại hóa lớn cho vật liệu màng mỏng. Sản phẩm kính phủ Ag-ZnO có thể ứng dụng trực tiếp làm kính kiến trúc tự làm sạch cho các tòa nhà cao tầng. Dưới tác động của ánh sáng tự nhiên và nước mưa, bề mặt kính tự động phân hủy bụi bẩn hữu cơ bám dính. Lớp màng cũng ức chế hiệu quả sự phát triển của vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh trên bề mặt tiếp xúc. Trong lĩnh vực y tế, công nghệ này hỗ trợ tiệt trùng bề mặt các thiết bị phòng thí nghiệm. Quy trình tổng hợp đơn giản giúp hạ giá thành và tạo thuận lợi cho việc chuyển giao công nghệ vào thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Trong tình hình phục hồi lại các nền kinh tế sau đại dich Covid- 19 vừa đi qua cùng với sự phát triển mạnh mẽ đó là sự ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường hiện nay. Các nhà máy, công ty, doanh nghiệp tăng lượng sản xuất hàng hóa nhưng chưa đảm bảo giám sát chặt chẽ trong khâu xử lý rác thải thải ra và lượng khói bụi thải ra ngoài môi trường chưa được xử lý làm môi trường ngày một biến đổi như gây ra hiện tượng: băng tan hai cưc, trái đất nóng lên, nước biển dâng, đất liền bị xâm nhập, tình trạng sạc lỡ diễn ra nhiều hơn ở ven sông, ven suối và đặc biệt ở các khu đô thị đông người sảy ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính đang làm ảnh hưởng đền đời sống người dân. Có những ngày trời nắng nóng nhiệt độ có thể đạt đến 45-470C. Có nhiều tác nhân gây nên như các loại kính thủy tinh truyền thống trong các tòa nhà cũng là một tác nhân gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính.

Vì vậy nhằm giảm thiểu một phần nhỏ tác động lên môi trường từ những tấm kính thủy tinh truyền thống bằng nhưng tấm kính được dope vật liệu Zno và Ag-ZnO. Đầu tiên ảnh hưởng của các chất hữu cơ trong nước hậu quả là nước có màu sẽ gây bất lợi cho môi trường vì màu cản trở ánh sáng mặt trời tiếp cận với các sinh vật và thực vật thủy sinh, làm giảm quá trình tổng hợp ảnh và ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường[1]. Vi khuẩn gây bệnh trong môi trường cũng là một tác nhân gây ra các bệnh nguy hiểm khác có thể dẫn tới các bệnh ảnh hưởng tới sức khỏe. Điều này đang đe dọa thực sự đến hiệu quả phòng bệnh và điều trị cho các bệnh nhân tại các bệnh viện trên toàn thế giới[2].

Vật liệu bán dẫn ZnO, TiO2,Ag-ZnO….có khả năng quang hóa phân hủy chất hữu cơ được chứng minh có thể được sử dụng ở các dạng khác nhau như: Bột, phủ trên sợi cellulose hoặc là lớp phủ trên các vật liệu khác[3]. Lớp phủ kháng khuẩn và quang hóa phân hủy màu hữu cơ được quan tâm rất nhiều để bảo vệ bề mặt. Ngoài ra, lớp phủ sẽ có sự an toàn và ổn định tốt hơn, trong khi bột nano có thể gây nguy hiểm khi hít phải ảnh hưởng tới sức khỏe[4]. Vì thế, phát triển lớp phủ trên bề mặt vật liệu để chống lại vi sinh vật gây bệnh đang được quan tâm đáng kể.

Nhựa thông là nguyên liệu có trữ lượng dồi dào, có giá thành thấp và là vật liệu xanh thân thiện với môi trường sống không gây ảnh hưởng đến môi trương sinh vật[5]. Từ nhựa thông tạo ra được resinate kim loại được ứng dụng rộng rãi và đa dạng. Resinate được phủ lên bề mặt và được gia nhiệt đến bay hơi dung môi và phân hủy chất hữu cơ. Bằng nhiều cách tổng hợp khác nhau nhưng với phương pháp Sol-Gel có thể tạo ra màng phủ liên kết mỏng để mang đến sự dính chặt tốt giữa vật liệu kim loại và màng, có thể sản suất được những sản phẩm có độ tinh khiết cao.[5] Vì những lý do trên đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu ZnO/thủy tinh, Ag-ZnO/thủy tinh ứng dụng phân hủy Methylene Blue và kháng khuẩn Escherichia coli” đã được thực hiện.

Nội dung khóa luận: - Nghiên cứu vật liệu ZnO/thủy tinh và Ag- ZnO/ thủy tinh - Khảo sát đặc trưng tính chất các mẫu ZnO và Ag/ZnO và ZnO/thủy tinh, Ag- ZnO/thủy tinh - Khảo sát khả năng kháng khuẩn Escherichia coli của vật liệu ZnO/thủy tinh và vật liệu Ag- ZnO/ thủy tinh ở thời gian tiếp xúc vi khuẩn và nồng độ pha loãng khác nhau - Khảo sát khả năng quang hóa phân hủy chất methylene blue của vật liệu ZnO/thủy tinh và vật liệu Ag- ZnO/ thủy tinh Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn Từ kết quả nghiên cứu của luận văn có thể là cơ sở khoa học để chứng minh khả năng ứng dụng trong thủy tinh trong đời sống, trong xây dựng các tòa nhà cao tầng trong thực tế có phủ ZnO/thủy tinh và Ag-Zn/thủy tinh, góp phần nâng cao hiệu quả cao khả năng bảo vệ sức khỏe người dung ứng dụng thực tiễn, có thể giảm một phần tác nhân gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính được sử dụng rộng rãi hơn trong đời sống con người trong tương lai. Kẽm oxit Kẽm oxit là tinh thể được hình thành từ nguyên tố nhóm IIB (Zn) và nguyên tố nhóm VIA (O)[6]. ZnO là một loại hợp chất được nghiên cứu khá rộng rãi do các đặc tính hóa lý đặc biệt của chúng. Kẽm oxit là chất bột màu trắng không tan trong nước, có độ bền, rắn, nhiệt độ nóng chảy cao, có khả năng hấp thụ tia tử ngoại.

Kẽm oxit là một oxit lưỡng tính. Nó gần như không hòa tan trong nước, nhưng nó sẽ hòa tan trong hầu hết các axit chẳng hạn như axit clohydric.1: Cấu trúc của ZnO Vật liệu ZnO có 3 dạng cấu trúc: Hexagonal wurtzite, zin blende, rocksalt. Trong đó, cấu trúc Rocksalt tồn tại ở áp suất cao và cấu trúc Zincblende tồn tại ở nhiệt độ cao, cấu trúc lục giác Wurtzite bền động học ở nhiệt độ phòng nên là cấu trúc phổ biến nhất. Ở cấu trúc wurtzite, mỗi nguyên tố oxi liên kết với 4 nguyên tử kẽm và ngược lại.2: Cấu trúc ô mạng tinh thể ZnO dạng Wurtzite Trong cấu trúc wurtzite, các ion O2- và Zn2+ thay phiên xếp chồng lên nhau theo mạng lục giác xếp chặt, trong đó mỗi anion được bao quanh bởi 4 cation và ngược lại.

Các ion Zn2+ chiếm phân nửa số vị trí tứ diện trong mạng này. Số phối trí 4 này đặc trưng cho liên kết cộng hoá trị sp3 , tuy nhiên ZnO có bản chất liên kết chính là liên kết ion (62%). Hằng số mạng a = 3,246 A0 và tỷ lệ trục c/a=1,602. Các nút khuyết ôxy trong mạng là nguyên nhân làm cho ZnO mang tính bán dẫn loại n[7].

Độ dẫn điện của màng ZnO nhiều khi không đủ cao để đáp ứng trong một số thiết bị. Để tăng thêm tính dẫn điện của màng ZnO ta phải tìm cách pha tạp. Chất pha tạp thường là các nguyên tố nhóm III trong bảng hệ thống tuần hoàn như Al, Ga… Việc lựa chọn chất pha tạp phụ thuộc vào phương pháp tạo màng, điều kiện tạo màng và mục đích sử dụng. Khi pha tạp nhôm (Al) vào mạng ZnO, nồng độ hạt tải electron tăng lên và vật liệu dẫn điện tốt hơn.3: Ảnh SEM của ZnO 1.

Resinate kim loại Resinate kim loại là sản phẩm của phản ứng giữa hợp chất hữu cơ với muối kim loại. Hợp chất thu được về cơ bản là phân tử hữu cơ dạng chuỗi dài mà tại một vị trí nào đó trên chuỗi được thay thế bởi các kim loại khác nhau. Resinate kim loại được ứng dụng rộng rãi và đa dạng, cung cấp các kim loại ở dạng dung dịch hữu cơ, có thể sử dụng khi bổ sung thêm kim loại cần thiết đưa vào các công thức hữu cơ. Resinate kim loại được sử dụng để tạo thành các lớp kim loại hay oxit kim loại trên các chất nền khác nhau.

Resinate được phủ lên bề mặt và được gia nhiệt đến bay hơi dung môi và phân hủy chất hữu cơ. Điều này được thực hiện trong không khí ở nhiệt độ 350°C cao hơn. Các resinate kim loại quý phân hủy thành kim loại, các resinate kim loại thường phân hủy thành các oxit kim loại. Khi hấp lại ở nhiệt độ 580 – 6000C, gốc hữu cơ cháy rồi bay hơi để lại các ion kim loại có độ hoạt hóa cao, dễ kết hợp với nhau, tạo trên bề mặt một lớp mỏng kim loại hoặc kết hợp với oxy tạo lớp oxit kim loại.[8] Những nghiên cứu trước đây về resinate kim loại làm chất tạo màu trang trí thủy tinh, khi nung các resinate ở nhiệt độ biến mềm thủy tinh (<650°C) tạo nên bề mặt sản phẩm một lớp kim loại hay oxit kim loại tạo màu ngũ sắc, được sử dụng làm chất màu trang trí trên men.

Colophan thông Nhựa thông hay còn gọi là colophan thông là chất nhựa được lấy từ cây thông, loài thông nhựa, được tinh chế để thu được tinh dầu thông, và phần còn lại là colophan được xà phòng hóa để làm xà phòng và sử dụng làm keo trong sản xuất giấy (keo nhựa thông) và một số ứng dụng trong công nghiệp điện, làm chất đốt…[10]. Và cũng là nguyên liệu quan trọng cho công nghệ chất dẻo, sơn, mực in và cao su….Colophan là một loại nhựa thực vật, thu được từ mủ thông sau khi đã chưng cất hoặc lôi cuốn hơi nước để thu hồi tinh dầu thông. Phân loại colophan thông[12] Thông nhựa có quan hệ họ hàng gần với thông Sumatra (Pinus merkusii), loài sinh sống xa hơn về phía nam ở Khu vực Đông Nam Á, trên hòn đảo Sumatra và tại Philippines. Một số nhà thực vật học coi cả hai là đồng loài (dưới tên gọi khoa học P.

merkusii, là tên gọi được miêu tả sớm hơn), nhưng thông Sumatra khác ở chỗ có lá ngắn hơn (15 – 20 cm) và mảnh hơn (dày dưới 1 mm), quả nón nhỏ hơn với những vảy mỏng dính hơn, những nón mở ra ngay sau khi thuần thục và hạt có khối lượng chỉ cỡ 50% khối lượng hạt thông nhựa. Loài này cũng có họ hàng với nhóm những loài thông tại khu vực Địa Trung Hải, gồm có thông Aleppo và thông Thổ Nhĩ Kỳ, và san sẻ nhiều đặc trưng với chúng. Ứng dụng của Colophan thông[13] Colophan thông rắn, cứng được sử dụng để hòa vào dung môi hữu cơ làm tan ra, dung dịch này được xem như một loại keo dán, vật kiệu hàn trong lĩnh vực sản xuất các linh kiện, thiết bị điện tử,… tại các mối hàn, các vết nối giữa những linh kiện, dây dẫn. Ngoài ra người ta sử dụng colophan thông không chỉ để hàn gắn mà còn có tác dụng lấy đi các vết oxy hóa trên bề mặt mối hàn, giúp mối hàn sáng, bóng, sạch và sự nối được diễn ra chặt chẽ.

Ngoài ra colophan thông còn được dùng để sản xuất keo, mực, sử dụng trong sản xuất cao su, sản xuất sơn,…khi không tồn tại trạng thái rắn cứng như ban đầu. Chế tạo vật liệu bằng phương pháp Sol- Gel[14, 15, 16] 1. Khái niệm Phương pháp sol-gel là một phương pháp để sản xuất vật liệu rắn từ các phân tử nhỏ. Phương pháp này được sử dụng để chế tạo các oxide kim loại, đặc biệt là các oxide của silic và titan.

Quá trình này liên quan đến việc chuyển đổi các monome vào một dung dịch keo (sol) đóng vai trò như là tiền thân cho một mạng tích hợp (hoặc gel) của một trong các hạt rời rạc hoặc các polyme mạng.