Xem trước tài liệu

Đang tải tài liệu...

Thông tin chi tiết tài liệu

Định dạng: PDF
Số trang: 175 trang
Dung lượng: 4 MB

Giới thiệu nội dung

Nghiên cứu sử dụng glucomannan để tổng hợp một số vật liệu và ứng dụng

Nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu sử dụng glucomannan (GM) để tổng hợp các vật liệu mới, hướng tới việc tạo ra các sản phẩm vật liệu “xanh” có nguồn gốc từ konjac glucomannan (KGM) và khám phá các ứng dụng tiềm năng của chúng. Nghiên cứu bao gồm ba nội dung chính: (1) Tổng hợp và đặc trưng vật liệu hydrogel konjac glucomannan/graphene oxide (KGM/GO) và ứng dụng trong hấp phụ xanh methylene; (2) Tổng hợp và đặc trưng vật liệu hydrogel konjac glucomannan-poly(acrylic acid) và khả năng hấp thu – giải hấp 5-aminosalicylic acid; (3) Tổng hợp và đặc trưng các vật liệu tấm nano oxide kim loại xốp (Co3O4, NiO, α-Fe2O3) sử dụng KGM làm chất nền định hướng cấu trúc, tập trung vào hoạt tính cảm biến khí của nano NiO và hoạt tính xúc tác của nano α-Fe2O3.

Mục lục chi tiết:

  • MỞ ĐẦU
  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
    • 1.1. TỔNG QUAN VỀ GLUCOMANNAN
      • 1.1.1. Cấu tạo và tính chất của glucomannan
      • 1.1.2. Các vật liệu trên cơ sở konjac glucomannan và ứng dụng
    • 1.2. HYDROGEL
      • 1.2.1. Sơ lược về hydrogel
        • 1.2.1.1. Khái niệm
        • 1.2.1.2. Phân loại
      • 1.2.2. Vật liệu hydrogel konjac glucomannan/graphene oxide
        • 1.2.2.1. Sơ lược về graphene oxide
        • 1.2.2.2. Sơ lược về hydrogel konjac glucomannan/graphene oxide
      • 1.2.3. Vật liệu hydrogel konjac glucomannan-poly(acrylic acid)
        • 1.2.3.1. Sơ lược về hydrogel có khả năng biến đổi theo điều kiện môi trường
        • 1.2.3.2. Sơ lược về hydrogel glucomannan-poly(acrylic acid)
    • 1.3. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG POLYMER SINH HỌC LÀM CHẤT NỀN ĐỊNH HƯỚNG CẤU TRÚC
      • 1.3.1. Sơ lược về phương pháp sử dụng chất nền định hướng cấu trúc
      • 1.3.2. Phương pháp sử dụng polymer sinh học làm chất nền định hướng cấu trúc “mềm”
      • 1.3.3. Tình hình sử dụng polymer sinh học làm chất nền định hướng cấu trúc để tổng hợp một số vật liệu nano oxide
    • 1.4. PHẢN ỨNG FRIEDEL-CRAFTS: BENZYL HÓA BENZENE
    • 1.5. CẢM BIẾN KHÍ
      • 1.5.1. Giới thiệu
      • 1.5.2. Một số đặc trưng của cảm biến khí
      • 1.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hồi đáp
  • CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
    • 2.1. THỰC NGHIỆM
      • 2.1.1. Hóa chất
      • 2.1.2. Phương pháp tổng hợp hydrogel konjac glucomannan/graphene oxide (KGM/GO) và nghiên cứu quá trình hấp phụ xanh methylene (MB)
        • 2.1.2.1. Phương pháp tổng hợp hydrogel konjac glucomannan/graphene oxide (KGM/GO)
        • 2.1.2.2. Phương pháp xác định điểm đẳng điện của vật liệu hydrogel KGM/GO
        • 2.1.2.3. Ảnh hưởng của pH đến dung lượng hấp phụ MB của vật liệu hydrogel KGM/GO
        • 2.1.2.4. Nghiên cứu động học hấp phụ MB lên vật liệu hydrogel KGM/GO
        • 2.1.2.5. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ
        • 2.1.2.6. Nghiên cứu nhiệt động học
        • 2.1.2.7. Nghiên cứu tái sử dụng vật liệu KGM/GO trong hấp phụ màu MB
      • 2.1.3. Phương pháp tổng hợp hydrogel konjac glucomannan-poly (acrylic acid) và khả năng hấp thu – giải hấp 5-aminosalicylic
        • 2.1.3.1. Phương pháp tổng hợp hydrogel konjac glucomannan-poly (acrylic acid)
        • 2.1.3.2. Phương pháp xác định tỷ lệ trương nở của hydrogel KGM-PAA
        • 2.1.3.3. Phương pháp xác định độ rỗng của hydrogel KGM-PAA
        • 2.1.3.4. Phương pháp nghiên cứu tính chất nhạy pH của hydrogel KGM-PAA
        • 2.1.3.5. Phương pháp nghiên cứu độ phân hủy sinh học
        • 2.1.3.6. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ trương nở đến khả năng hấp thu – giải hấp 5-ASA của hydrogel KGM-PAA
        • 2.1.3.7. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng giải hấp 5-ASA của hydrogel KGM-PAA
      • 2.1.4. Phương pháp tổng hợp các tấm nano oxide kim loại
      • 2.1.5. Phương pháp nghiên cứu tính chất nhạy khí của vật liệu nano NiO
      • 2.1.6. Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác của vật liệu α-Fe2O3 cho phản ứng benzyl hóa vào nhân thơm
        • 2.1.6.1. Phương pháp tiến hành phản ứng benzyl hóa vào nhân thơm
        • 2.1.6.2. Phương pháp phân tích sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS)
    • 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU
      • 2.2.1. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)
      • 2.2.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR-TEM)
      • 2.2.3. Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction, XRD)
      • 2.2.4. Phương pháp quang phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX)
      • 2.2.5. Phương pháp quang phổ hồng ngoại (FT-IR)
      • 2.2.6. Phương pháp quang phổ Raman
      • 2.2.7. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ – khử hấp phụ vật lý nitơ
      • 2.2.8. Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng
  • CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
    • 3.1. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GLUCOMANNAN (KGM) ĐỂ TỔNG HỢP VẬT LIỆU HYDROGEL KONJAC GLUCOMANNAN/GRAPHENE OXIDE (KGM/GO) VÀ ỨNG DỤNG HẤP PHỤ XANH METHYLENE (MB)
      • 3.1.1. Tổng hợp và đặc trưng graphene oxide (GO)
        • 3.1.1.1. Phổ hồng ngoại (FT-IR)
        • 3.1.1.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X
      • 3.1.2. Tổng hợp và đặc trưng hydrogel KGM/GO
        • 3.1.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện tổng hợp KGM/GO đến khả năng hấp phụ MB
        • 3.1.2.2. Đặc trưng vật liệu hydrogel KGM/GO-15
      • 3.1.3. Nghiên cứu quá trình hấp phụ MB của hydrogel KGM/GO
        • 3.1.3.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ MB
        • 3.1.3.2. Động học quá trình hấp phụ MB
        • 3.1.3.3. Đẳng nhiệt hấp phụ MB lên hydrogel KGM/GO-15
        • 3.1.3.4. Nhiệt động học của quá trình hấp phụ MB lên hydrogel KGM/GO
        • 3.1.3.5. Tái sử dụng KGM/GO trong hấp phụ MB
    • 3.2. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GLUCOMANNAN ĐỂ TỔNG HỢP VẬT LIỆU HYDROGEL GLUCOMANNAN – POLY(ACRYLIC ACID) VÀ ỨNG DỤNG HẤP THU – GIẢI HẤP 5 – ASA
      • 3.2.1. Tổng hợp hydrogel glucomannan-poly(acrylic acid)
        • 3.2.1.1. Hình thái của sản phẩm hydrogel
        • 3.2.1.2. Khảo sát các điều kiện tổng hợp ảnh hưởng đến tỷ lệ trương nở của vật liệu
      • 3.2.2. Đặc trưng và tính chất của vật liệu hydrogel KGM-PAA
        • 3.2.2.1. Đặc trưng về các thông số hóa lý
        • 3.2.2.2. Đặc trưng về thành phần và hình thái vật liệu của mẫu M5
    • 3.3. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GLUCOMANNAN LÀM CHẤT NỀN ĐỊNH HƯỚNG CẤU TRÚC ĐỂ TỔNG HỢP MỘT SỐ VẬT LIỆU NANO OXIDE KIM LOẠI DẠNG TẤM VÀ ỨNG DỤNG
      • 3.3.1. Tổng hợp nano Co3O4 dạng tấm
        • 3.3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ Co(NO3)2 ban đầu
        • 3.3.1.2. Ảnh hưởng của thể tích dung dịch Co(NO3)2
        • 3.3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
        • 3.3.1.4. Ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt
      • 3.3.2. Tổng hợp nano NiO dạng tấm và nano Fe2O3 dạng tấm
        • 3.3.2.1. Tổng hợp nano NiO dạng tấm
        • 3.3.2.2. Tổng hợp nano α-Fe2O3 dạng tấm
      • 3.3.3. Đặc trưng của các vật liệu nano Co3O4, NiO, Fe2O3 dạng tấm đã tổng hợp ở điều kiện lựa chọn
      • 3.3.4. Vai trò định hướng cấu trúc của konjac glucomannan
      • 3.3.5. Nghiên cứu định hướng ứng dụng của các nano oxide dạng tấm thu được
        • 3.3.5.1. Ứng dụng nano NiO dạng tấm trong cảm biến khí
        • 3.3.5.2. Ứng dụng nano α-Fe2O3 dạng tấm làm xúc tác cho phản ứng benzyl hóa vào nhân thơm
  • KẾT LUẬN
  • TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN
  • CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO
  • PHỤ LỤC