Nghiên cứu chế tạo vật liệu xốp từ tấm pin năng lượng mặt trời phế thải

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA …………………… BÙI KHẮC THẠCH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU XỐP TỪ TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI PHẾ THẢI Chuyên ngành: KỸ THUẬT VẬT LIỆU Mã số: 8520309 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2022 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học : GS TS Đỗ Quang Minh Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Học Thắng Cán chấm nhận xét : TS Võ Thị Thu Như Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 30 tháng 12 năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS TS Phạm Trung Kiên – Chủ tịch hội đồng TS Nguyễn Học Thắng – Phản biện TS Võ Thị Thu Như – Phản biện TS Huỳnh Ngọc Minh – Ủy viên TS Kiều Đỗ Trung Kiên – Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU PGS TS PHẠM TRUNG KIÊN ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Bùi Khắc Thạch MSHV:2070343 Ngày, tháng, năm sinh: 21/02/1998 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật Vật liệu Mã số : 8520309 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo vật liệu xốp từ pin lượng mặt trời phế thải Study of manufacture of porous material based waste solar panels II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tái sử dụng thuỷ tinh từ pin lượng mặt trời thải làm nguyên liệu chế tạo thủy tinh bọt - Mơ kỹ thuật phân tích kính hiển vi nhiệt để xác định khoảng nhiệt độ nung phù hợp cho vật liệu thủy tinh bọt khảo sát trình tạo bọt vật liệu - Đánh giá mối liên hệ tính chất lý vật liệu thủy tinh bọt nung khoảng nhiệt độ lựa chọn từ mô kỹ thuật phân tích kính hiển vi nhiệt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14/02/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS TS Đỗ Quang Minh Tp HCM, ngày… tháng… năm 202… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) GS TS ĐỖ QUANG MINH TRƯỞNG KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU (Họ tên chữ ký) iii LỜI CẢM ƠN Tác giả gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy hướng dẫn GS TS Đỗ Quang Minh dành thời gian, công sức dạy, định hướng hỗ trợ kịp thời để tác giả hồn thành luận văn này; đồng thời để tác giả có tự định công việc nghiên cứu khoa học Được hướng dẫn dạy Giáo sư đầu ngành Silicate Việt Nam niềm vinh hạnh lớn tác giả Bên cạnh đó, tác giả gửi lời cảm ơn tới thầy, cô Bộ môn Vật liệu Silicate, Khoa Công nghệ Vật liệu, tạo điều kiện góp ý xây dựng để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới GS TS Phan Đình Tuấn (ĐH Tài nguyên Môi trường Tp.HCM) tài trợ nghiên cứu này; PGS TS Trần Văn Khải (BM Vật liệu Kim Loại Hợp Kim, ĐH Bách Khoa Tp.HCM) hỗ trợ phần mềm tra cứu liệu phổ nhiễu xạ tia X; TS Nguyễn Vũ Việt Linh (ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM) hỗ trợ tác giả tiếp cận phương pháp phân tích đại kỹ thuật cao; TS Lê Văn Quang (Phân Viện Vật liệu xây dựng miền Nam) hỗ trợ thiết bị thực phép đo tính vật liệu; NCS Nguyễn Minh Chiến (ĐH Sungkyunkwan, Hàn Quốc), NCS Đỗ Hữu Thịnh (ĐH Grenoble Alpes, Pháp) hỗ trợ cập nhật tài liệu tham khảo cho luận văn Trong trình thực luận văn khó tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận góp ý từ thầy, để khắc phục Tác giả xin chân thành cảm ơn Tp.HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2022 BÙI KHẮC THẠCH iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Vật liệu thủy tinh bọt có nhiều tính chất ưu việt độ xốp cao, độ dẫn nhiệt thấp, khả chịu ăn mịn hố học, chịu nước, chống cháy Đồng thời giải pháp để xử lý thủy tinh thải Trong nghiên cứu này, tiềm việc tái sử dụng thủy tinh từ pin lượng mặt trời phế thải để tạo vật liệu thủy tinh bọt với việc bổ sung từ đến 14%k.l CaCO3 10%k.l thủy tinh lỏng khảo sát Nhiệt độ nung vật liệu thủy tinh bọt xác định cách sử dụng mô kỹ thuật kính hiển vi nhiệt, nằm khoảng từ 830°C đến 910°C Các mẫu sau nung có khối lượng thể tích 0.25 – 0.55 g/cm3 độ hút nước 1.56 – 303.08%k.l độ xốp biểu kiến lên đến 81.49% Hình thái mẫu vật liệu xốp nung nhiệt độ khác xác định kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi kỹ thuật số ảnh chụp cắt lớp vi tính Thành phần pha liên kết vật liệu thủy tinh bọt xác định phương pháp XRD FT-IR Kết cho thấy rằng, nhiệt độ nung để tạo bọt lựa chọn cách phân tích hình ảnh mẫu q trình gia nhiệt, mơ kỹ thuật kính hiển vi nhiệt, phù hợp với đặc tính lý cụ thể vật liệu thủy tinh bọt tạo thành Từ khóa: thủy tinh phế thải, pin mặt trời, thủy tinh bọt, kính hiển vi nhiệt, nhiệt độ đặc trưng v ABSTRACT Foam glass has numerous exceptional qualities, including high porosity, low thermal conductivity, chemical resistance, water resistance, fire resistance, etc At the same time, it is one of the waste glass treatment solutions In this study, it was shown that the waste glass from solar panels were reused to make foam glass materials from to 14% wt CaCO3 and 10% wt water glass was added Using simulation of Heating microscopy technique, the firing temperatures for foam glass materials was found to range from 830°C to 910°C Following firing, the samples showed the volumetric weight of 0.25 - 0.55 g/cm3, the water absorption of 1.56 - 303.08% wt., and the apparent porosity of up to 81.49% Scanning electron microscopy, digital microscopy and computed tomography were used to examine the morphology of foam glass material samples sintered at various temperatures XRD and FT-IR methods were used to determine the phase composition and bonding of the foam glass samples The findings shows that the firing temperatures for foaming were chosen by analyzing the images of the sample throughout the heating process, simulating the heating microscopy technique, in accordance with the specific physical and mechanical features of the foam glass materials Keywords: waste glass, solar panels, foam glass, heating microscope, characteristic temperatures vi LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học GS TS Đỗ Quang Minh Luận văn tuân thủ quy định hành pháp luật sở hữu trí tuệ Việc sử dụng trích dẫn kết nghiên cứu người khác dẫn nguồn đầy đủ, rõ ràng vị trí trích dẫn danh mục tài liệu tham khảo Kết nghiên cứu luận văn kết lao động tơi, chưa người khác cơng bố cơng trình nghiên cứu Các cơng trình cơng bố liên quan đến luận văn liệt kê danh mục cơng trình công bố Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thực tổng hợp Nếu phát có gian lận tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Tp.HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2022 BÙI KHẮC THẠCH vii MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN .v ABSTRACT vi LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ vii MỤC LỤC viii DANH MỤC HÌNH ẢNH xi DANH MỤC BẢNG xiv MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu .3 1.1.1 Pin lượng mặt trời 1.1.2 Vật liệu xốp 1.1.3 Thủy tinh 1.1.4 Thuỷ tinh bọt 10 1.2 Tình hình nghiên cứu 13 1.2.1 Phương pháp tái sử dụng thuỷ tinh thải .13 1.2.2 Thu hồi tái sử dụng thuỷ tinh từ pin lượng mặt trời .15 1.3 Nhiệm vụ đề tài 17 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 18 2.1 Quy trình thực nghiệm 18 2.1.1 Nguyên liệu 19 2.1.2 Phối trộn theo tỷ lệ .19 2.1.3 Tạo hình sấy 19 2.1.4 Nung .20 2.2 Phương pháp phân tích đánh giá vật liệu .20 2.2.1 Các tính chất vật lý .20 2.2.2 Cường độ chịu nén .22 viii 2.2.3 Phương pháp huỳnh quang tia X 22 2.2.4 Phương pháp tán xạ laser .23 2.2.5 Phân tích nhiệt TGA-DSC 23 2.2.6 Mơ kính hiển vi nhiệt 23 2.2.7 Các phương pháp phân tích vi cấu trúc vật liệu 24 2.2.8 Chụp cắt lớp vi tính 25 2.2.9 Phân bố kích thước lỗ xốp 26 2.2.10 Khả ứng dụng ngành nông nghiệp 26 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 27 3.1 Đặc tính nguyên liệu 27 3.1.1 Thành phần hóa 27 3.1.2 Thành phần pha 27 3.1.3 Thành phần hạt .27 3.1.4 Hình thái nguyên liệu 28 3.1.5 Các điểm nhiệt độ đặc trưng 28 3.2 Các tính chất lý .30 3.2.1 Khối lượng thể tích độ giãn nở thể tích 30 3.2.2 Độ xốp hở độ hút nước 31 3.2.3 Độ xốp tổng cường độ chịu nén 33 3.3 Phân bố kích thước lỗ xốp 34 3.3.1 Ảnh chụp kỹ thuật số 34 3.3.2 Ảnh chụp cắt lớp vi tính .40 3.4 Khảo sát q trình tạo bọt mơ kính hiển vi nhiệt 41 3.5 Thành phần pha mẫu 44 3.6 Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier .45 3.7 Cơ chế hình thành vật liệu thủy tinh bọt .45 3.8 Tiềm ứng dụng ngành nông nghiệp 48 3.8.1 Khả giữ nước .48 3.8.2 Ứng dụng làm giá thể trồng lan 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 ix DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 PHỤ LỤC 63 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG .69 x Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [18] H S Abdelgader, M Kurpińska, and M Amran, “Effect of slag coal ash and foamed glass on the mechanical properties of two-stage concrete,” Mater Today Proc., vol 58, pp 1091–1097, 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.01.139 [19] O C Raduly, J Fazakas, D Constantinescu-Aruxandei, C Benedek, M Avram, E Fazakas, and F Oancea, “Porous ceramic granules as inorganic soil conditioner,” Sci Bull., vol 25, no 1, pp 32–41, 2021 [20] M Zhu, R Ji, Z Li, H Wang, L Liu, and Z Zhang, “Preparation of glass ceramic foams for thermal insulation applications from coal fly ash and waste glass,” Constr Build Mater., vol 112, pp 398–405, Jun 2016, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.183 [21] C Chen, K Feng, Y Zhou, and H Zhou, “Effect of sintering temperature on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics prepared from hightitanium blast furnace slag and waste glass,” Int J Miner Metall Mater., vol 24, no 8, pp 931–936, Aug 2017, doi: 10.1007/s12613-017-1480-8 [22] Y Liu, J Yang, H Shen, J Zhang, W Li, X Zhang, J Liu, B Liu, and S Zhang, “Synthesis of porous glass ceramics with hierarchical and interconnected pores from secondary aluminum dross and waste glass,” Ceram Int., vol 48, no 23, pp 34364–34373, Dec 2022, doi: 10.1016/j.ceramint.2022.08.014 [23] V Ducman and M Kovačević, “The Foaming of Waste Glass,” Key Eng Mater., vol 132–136, pp 2264–2267, Apr 1997, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.132-136.2264 [24] A A Ketov, “An experience of reuse of a glass cullet for production of foam structure material,” in Recycling and Reuse of Glass Cullet, Ravindra K Dhir, Mukesh C Limbachiya, and Thomas D Dyer, Eds London: Thomas Telford Publishing, 2001, pp 85–91 [25] J König, R R Petersen, and Y Yue, “Influence of the glass particle size on the foaming process and physical characteristics of foam glasses,” J Non-Cryst Solids, vol 447, pp 190–197, 10.1016/j.jnoncrysol.2016.05.021 55 Sep 2016, doi: Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [26] J Bai, X Yang, S Xu, W Jing, and J Yang, “Preparation of foam glass from waste glass and fly ash,” Mater Lett., vol 136, pp 52–54, Dec 2014, doi: 10.1016/j.matlet.2014.07.028 [27] Y Gong, R Dongol, C Yatongchai, A W Wren, S K Sundaram, and N P Mellott, “Recycling of waste amber glass and porcine bone into fast sintered and high strength glass foams,” J Clean Prod., vol 112, pp 4534–4539, Jan 2016, doi: 10.1016/j.jclepro.2015.09.052 [28] M T Souza, B G O Maia, L B Teixeira, K G de Oliveira, A H B Teixeira, and A P Novaes de Oliveira, “Glass foams produced from glass bottles and eggshell wastes,” Process Saf Environ Prot., vol 111, pp 60–64, Oct 2017, doi: 10.1016/j.psep.2017.06.011 [29] D I Saparuddin, M H Mohd Zaid, S H A Aziz, and K A Matori, “Reuse of Eggshell Waste and Recycled Glass in the Fabrication Porous Glass–Ceramics,” Appl Sci., vol 10, no 16, p 5404, Aug 2020, doi: 10.3390/app10165404 [30] L B Teixeira, V K Fernandes, B G O Maia, S Arcaro, and A P N de Oliveira, “Vitrocrystalline foams produced from glass and oyster shell wastes,” Ceram Int., vol 43, no 9, pp 6730–6737, Jun 2017, doi: 10.1016/j.ceramint.2017.02.078 [31] N A N Hisham, M H M Zaid, K A Matori, and M K Shabdin, “Effect of ark clam shell on crystal growth and mechanical evaluation of foam glassceramic derived from cullet glass waste,” Mater Sci Eng B, vol 281, p 115730, Jul 2022, doi: 10.1016/j.mseb.2022.115730 [32] H R Fernandes, A Gaddam, D U Tulyaganov, and J M F Ferreira, “Design and synthesis of foam glasses from recycled materials,” Int J Appl Ceram Technol., vol 17, no 1, pp 64–74, Jan 2020, doi: 10.1111/ijac.13393 [33] K Yanagisawa, N Z Bao, M Kariya, A Onda, K Kajiyoshi, Z MatamorasVeloza, and J C Rendón-Angeles, “Conversion of Used Glass Bottles to Porous Materials by Using Hydrothermal Technique,” Mater Sci Forum, vol 544–545, pp 537–540, May 2007, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.544545.537 56 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [34] C Ji, D He, L Shen, X Zhang, Y Wang, A Gupta, K Yanagisawa, and N Bao, “A facile green chemistry route to porous silica foams,” Mater Lett., vol 119, pp 60–63, Mar 2014, doi: 10.1016/j.matlet.2013.12.092 [35] K Yanagisawa, N Bao, L Shen, A Onda, K Kajiyoshi, Z Matamoras-Veloza, and J C Rendón-Angeles, “Development of a technique to prepare porous materials from glasses,” J Eur Ceram Soc., vol 26, no 4–5, pp 761–765, Jan 2006, doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2005.07.041 [36] T Takei, H Ota, Q Dong, A Miura, Y Yonesaki, N Kumada, and H Takahashi, “Preparation of porous material from waste bottle glass by hydrothermal treatment,” Ceram Int., vol 38, no 3, pp 2153–2157, Apr 2012, doi: 10.1016/j.ceramint.2011.10.057 [37] A Ioana, L Paunescu, N Constantin, M Pollifroni, D Deonise, and F S Petcu, “Glass Foam from Flat Glass Waste Produced by the Microwave Irradiation Technique,” Micromachines, vol 13, no 4, p 550, Mar 2022, doi: 10.3390/mi13040550 [38] D I Saparuddin, N A N Hisham, S A Aziz, K A Matori, S Honda, Y Iwamoto, and M H M Zaid, “Effect of sintering temperature on the crystal growth, microstructure and mechanical strength of foam glass-ceramic from waste materials,” J Mater Res Technol., vol 9, no 3, pp 5640–5647, May 2020, doi: 10.1016/j.jmrt.2020.03.089 [39] N A N Hisham, M H M Zaid, S H A Aziz, and F D Muhammad, “Comparison of Foam Glass-Ceramics with Different Composition Derived from Ark Clamshell (ACS) and Soda Lime Silica (SLS) Glass Bottles Sintered at Various Temperatures,” Materials, vol 14, no 3, p 570, Jan 2021, doi: 10.3390/ma14030570 [40] C Venturelli, “Heating Microscopy and its Applications,” Microsc Today, vol 19, no 1, pp 20–25, Jan 2011, doi: 10.1017/S1551929510001185 [41] German Institute for Standardisation “Determination of Fusibility of Fuel Ash.” DIN 51730, 1998 57 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [42] International Organization for Standardization “Hard coal and coke Determination of ash fusibility.” ISO 540:2008, 2008 [43] M J Pascual, A Durán, and M O Prado, “A new method for determining fixed viscosity points of glasses,” Phys Chem Glas., vol 46, no 5, pp 512–520, Oct 2005 [44] H R Fernandes, D D Ferreira, F Andreola, I Lancellotti, L Barbieri, and J M F Ferreira, “Environmental friendly management of CRT glass by foaming with waste egg shells, calcite or dolomite,” Ceram Int., vol 40, no 8, pp 13371–13379, Sep 2014, doi: 10.1016/j.ceramint.2014.05.053 [45] E Bernardo, G Scarinci, and P Colombo, “Vitrification waste vitrification of Waste Waste and Reuse waste-derived glass reuse of Waste-Derived Glass waste-derived glass,” in Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, R A Meyers, Ed New York, NY: Springer New York, 2012, pp 11581–11613 doi: 10.1007/978-1-4419-0851-3_96 [46] J Iwaszko, M Lubas, M Sitarz, M Zajemska, and A Nowak, “Production of vitrified material from hazardous asbestos-cement waste and CRT glass cullet,” J Clean Prod., vol 317, p 128345, Oct 2021, doi: 10.1016/j.jclepro.2021.128345 [47] W Ma, Y Fang, D Chen, G Chen, Y Xu, H Sheng, and Z Zhou, “Volatilization and leaching behavior of heavy metals in MSW incineration fly ash in a DC arc plasma furnace,” Fuel, vol 210, pp 145–153, Dec 2017, doi: 10.1016/j.fuel.2017.07.091 [48] J König, R R Petersen, and Y Yue, “Fabrication of highly insulating foam glass made from CRT panel glass,” Ceram Int., vol 41, no 8, pp 9793–9800, Sep 2015, doi: 10.1016/j.ceramint.2015.04.051 [49] K.-L Lin, T.-C Chu, C.-J Cheng, C.-H Lee, T.-C Chang, and K.-S Wang, “Recycling solar panel waste glass sintered as glass-ceramics,” Environ Prog Sustain Energy, vol 31, no 4, pp 612–618, Dec 2012, doi: 10.1002/ep.10587 [50] V Savvilotidou, A Kritikaki, A Stratakis, K Komnitsas, and E Gidarakos, “Energy efficient production of glass-ceramics using photovoltaic (P/V) glass 58 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch and lignite fly ash,” Waste Manag., vol 90, pp 46–58, May 2019, doi: 10.1016/j.wasman.2019.04.022 [51] J Lv, H Yang, Z Jin, and M Zhao, “Lead extraction and glass-ceramics synthesis from waste cathode ray tube funnel glass through cooperative smelting process with coal fly ash,” Waste Manag., vol 76, pp 687–696, Jun 2018, doi: 10.1016/j.wasman.2018.03.019 [52] D Q Minh, N H Thang, and P T Kien, “Research on manufacturing decorative tiles from cullet and red mud,” in Green Material and Green Technology for Green “MONOZUKURI,” Hanoi University of Science and Technology, Hanoi, Vietnam, Nov 2013, pp 75–81 [53] P T Kien, N T H Phong, N H Thang, K D T Kien, D Q Minh, L H Anh, and P T T Trinh, “Wasted cullet in glass technology used as ecomaterials,” in Collaboration and Exchange in Advanced Science and Technology, Can Tho University, Vietnam, Sep 2014, pp 73–78 [54] P Trung Kien, T Thi Thien Ly, P Thi Lan Thanh, T Pham Quang Nguyen, N Hoc Thang, and M M A B Abdullah, “A Novel Study on Using Vietnam Rice Hush Ash and Cullet as Environmental Materials,” MATEC Web Conf., vol 97, p 01118, 2017, doi: 10.1051/matecconf/20179701118 [55] X Jiang, R Xiao, Y Bai, B Huang, and Y Ma, “Influence of waste glass powder as a supplementary cementitious material (SCM) on physical and mechanical properties of cement paste under high temperatures,” J Clean Prod., vol 340, p 130778, Mar 2022, doi: 10.1016/j.jclepro.2022.130778 [56] J Sun, Y Wang, S Liu, A Dehghani, X Xiang, J Wei, and X Wang, “Mechanical, chemical and hydrothermal activation for waste glass reinforced cement,” Constr Build Mater., vol 301, p 124361, Sep 2021, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.124361 [57] K.-L Lin, T.-C Lee, and C.-L Hwang, “Effects of sintering temperature on the characteristics of solar panel waste glass in the production of ceramic tiles,” J Mater Cycles Waste Manag., vol 17, no 1, pp 194–200, Mar 2014, doi: 10.1007/s10163-014-0240-3 59 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [58] J Jimenez-Millan, I Abad, R Jimenez-Espinosa, and A Yebra-Rodriguez, “Assessment of solar panel waste glass in the manufacture of sepiolite based clay bricks,” Mater Lett., vol 218, pp 346–348, May 2018, doi: 10.1016/j.matlet.2018.02.049 [59] H Hao, K.-L Lin, D Wang, S.-J Chao, H.-S Shiu, T.-W Cheng, and C.-L Hwang, “Elucidating characteristics of geopolymer with solar panel waste glass,” Environ Eng Manag J., vol 14, no 1, pp 79–87, 2015, doi: 10.30638/eemj.2015.010 [60] J Tan, S Jia, and S Ramakrishna, “End-of-Life Photovoltaic Modules,” Energies, vol 15, no 14, p 5113, Jul 2022, doi: 10.3390/en15145113 [61] E Klugmann-Radziemska, P Ostrowski, K Drabczyk, P Panek, and M Szkodo, “Experimental validation of crystalline silicon solar cells recycling by thermal and chemical methods,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, no 12, pp 2275–2282, Dec 2010, doi: 10.1016/j.solmat.2010.07.025 [62] M P Belanỗon, M Sandrini, F Tonholi, L S Herculano, and G S Dias, “Towards long term sustainability of c-Si solar panels: The environmental benefits of glass sheet recovery,” Renew Energy Focus, vol 42, pp 206–210, Sep 2022, doi: 10.1016/j.ref.2022.06.009 [63] S Kang, S Yoo, J Lee, B Boo, and H Ryu, “Experimental investigations for recycling of silicon and glass from waste photovoltaic modules,” Renew Energy, vol 47, pp 152–159, Nov 2012, doi: 10.1016/j.renene.2012.04.030 [64] F Pagnanelli, E Moscardini, G Granata, T Abo Atia, P Altimari, T Havlik, and L Toro, “Physical and chemical treatment of end of life panels: An integrated automatic approach viable for different photovoltaic technologies,” Waste Manag., vol 59, pp 422–431, Jan 2017, doi: 10.1016/j.wasman.2016.11.011 [65] J Zhao and S Li, “Performance study and environmental evaluation of alkaliactivated materials based on waste photovoltaic glass,” J Clean Prod., vol 379, p 134576, Dec 2022, doi: 10.1016/j.jclepro.2022.134576 60 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch [66] Y.-W Lin, W.-H Lee, and K.-L Lin, “A novel approach for preparing ecological zeolite material from solar panel waste lass and sandblasting waste: microscopic characteristics and humidity control performance,” J Mater Res Technol., vol 19, pp 4128–4140, Jul 2022, doi: 10.1016/j.jmrt.2022.06.153 [67] K Máčalová, V Václavík, T Dvorský, R Figmig, J Charvát, and M Lupták, “The Use of Glass from Photovoltaic Panels at the End of Their Life Cycle in Cement Composites,” Materials, vol 14, no 21, p 6655, Nov 2021, doi: 10.3390/ma14216655 [68] Y A Spiridonov and L A Orlova, “Problems of Foam Glass Production,” Glass Ceram., vol 60, no 9/10, pp 313–314, Sep 2003, doi: 10.1023/B:GLAC.0000008234.79970.2c [69] J König, R R Petersen, and Y Yue, “Influence of the glass–calcium carbonate mixture’s characteristics on the foaming process and the properties of the foam glass,” J Eur Ceram Soc., vol 34, no 6, pp 1591–1598, Jun 2014, doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2013.12.020 [70] R W Rice, “Pores as fracture origins in ceramics,” J Mater Sci., vol 19, no 3, pp 895–914, Mar 1984, doi: 10.1007/BF00540460 [71] A T Zehnder, “Griffith Theory of Fracture,” in Encyclopedia of Tribology, Q J Wang and Y.-W Chung, Eds Boston, MA: Springer US, 2013, pp 1570– 1573 doi: 10.1007/978-0-387-92897-5_259 [72] Y.-H Niu, X.-Y Fan, D Ren, W Wang, Y Li, Z Yang, and L Cui, “Effect of Na2CO3 content on thermal properties of foam-glass ceramics prepared from smelting slag,” Mater Chem Phys., vol 256, p 123610, Dec 2020, doi: 10.1016/j.matchemphys.2020.123610 [73] B E Warren, “Summary of Work On Atomic Arrangement In Glass,” J Am Ceram Soc., vol 24, no 8, pp 256–261, Aug 1941, doi: 10.1111/j.11512916.1941.tb14858.x [74] V Kahlenberg, D Girtler, E Arroyabe, R Kaindl, and D M Többens, “Devitrite (Na2Ca3Si6O16)—structural, spectroscopic and computational investigations on a crystalline impurity phase in industrial soda-lime glasses,” 61 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch Mineral Petrol., vol 100, no 1–2, pp 1–9, Sep 2010, doi: 10.1007/s00710010-0116-8 [75] J D Russell and A R Fraser, “Infrared methods,” in Clay Mineralogy: Spectroscopic and Chemical Determinative Methods, M J Wilson, Ed Dordrecht: Springer Netherlands, 1994, pp 11–67 doi: 10.1007/978-94-0110727-3_2 [76] Y.-K Lee, Y L Peng, and M Tomozawa, “IR reflection spectroscopy of a soda-lime glass surface during ion-exchange,” J Non-Cryst Solids, vol 222, pp 125–130, Dec 1997, doi: 10.1016/S0022-3093(97)90104-6 [77] B C Smith, Fundamentals of Fourier Transform Infrared Spectroscopy, 2nd ed CRC Press, 2011 doi: 10.1201/b10777 [78] W D Kingery, H K Bowen, and D R Uhlmann, Introduction to ceramics, 2nd ed New York: Wiley, 1976 62 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch PHỤ LỤC Phụ lục Khối lượng thể tích mẫu thủy tinh bọt (g/cm3) Nhiệt độ nung (°C) % CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 0.55 ± 0.00 0.54 ± 0.01 0.49 ± 0.01 0.48 ± 0.02 0.45 ± 0.01 0.28 ± 0.01 0.27 ± 0.01 0.25 ± 0.00 0.26 ± 0.01 0.30 ± 0.01 0.31 ± 0.01 0.30 ± 0.00 0.29 ± 0.00 0.29 ± 0.00 0.32 ± 0.01 0.33 ± 0.01 0.32 ± 0.00 0.30 ± 0.00 0.31 ± 0.01 0.35 ± 0.01 0.38 ± 0.01 0.36 ± 0.00 0.34 ± 0.00 0.35 ± 0.01 0.38 ± 0.01 10 0.43 ± 0.01 0.42 ± 0.01 12 0.50 ± 0.00 0.49 ± 0.01 0.48 ± 0.01 0.49 ± 0.00 0.48 ± 0.00 14 0.53 ± 0.01 0.53 ± 0.00 0.52 ± 0.00 0.54 ± 0.00 0.55 ± 0.00 0.4 ± 0.00 0.41 ± 0.01 0.43 ± 0.00 Phụ lục Độ giãn nở thể tích mẫu thủy tinh bọt (%) Nhiệt độ nung (°C) %CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 91.28 ± 1.54 106.85 ± 5.09 125.46 ± 2.38 126.49 ± 2.19 150.41 ± 2.17 299.45 ± 2.55 316.21 ± 0.96 335.13 ± 0.6 306.87 ± 2.89 280.19 ± 3.5 259.95 ± 8.22 262.18 ± 1.22 268.29 ± 2.97 271.47 ± 1.98 249.40 ± 5.21 230.47 ± 2.04 236.1 ± 0.19 249.64 ± 4.13 248.41 ± 3.11 221.80 ± 0.59 204.06 ± 0.54 198.75 ± 0.61 192.88 ± 0.94 173.58 ± 2.21 164.44 ± 3.14 10 147.43 ± 1.24 153.69 ± 1.08 162.92 ± 1.83 145.21 ± 1.43 134.44 ± 1.5 12 115.36 ± 3.76 117.42 ± 3.59 126.49 ± 3.41 108.17 ± 4.99 116.69 ± 1.34 14 105.45 ± 2.69 93.72 ± 2.80 106.00 ± 2.57 91.92 ± 0.53 88.66 ± 0.67 Phụ lục Độ xốp hở mẫu thủy tinh bọt (%) Nhiệt độ nung (°C) %CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 78.91 ± 1.25 80.04 ± 0.62 81.49 ± 0.39 80.64 ± 0.42 78.30 ± 0.55 78.59 ± 0.40 79.65 ± 0.71 81.03 ± 0.32 80.36 ± 0.91 78.07 ± 0.57 78.04 ± 0.52 78.85 ± 0.40 80.76 ± 0.39 79.65 ± 0.59 77.81 ± 0.20 63 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch 77.63 ± 0.53 78.58 ± 0.15 80.13 ± 0.25 79.23 ± 0.10 77.39 ± 0.58 10 77.05 ± 0.69 77.44 ± 0.15 79.84 ± 0.02 78.05 ± 0.28 76.60 ± 0.28 12 67.89 ± 0.35 71.87 ± 1.43 74.69 ± 0.43 74.25 ± 0.37 70.73 ± 0.37 14 67.02 ± 0.27 70.00 ± 0.17 71.89 ± 1.21 70.58 ± 0.05 68.67 ± 0.27 Phụ lục Độ hút nước mẫu thủy tinh bọt (%k.l) Nhiệt độ nung (°C) %CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 2.63 ± 0.26 1.91 ± 0.02 2.66 ± 0.11 2.56 ± 0.26 1.56 ± 0.10 266.35 ± 13.18 275.96 ± 3.56 303.08 ± 1.90 285.23 ± 1.50 247.65 ± 5.59 246.21 ± 7.77 269.35 ± 3.67 282.8 ± 3.74 276.29 ± 1.15 234.10 ± 3.96 228.79 ± 2.20 238.54 ± 1.53 272.40 ± 3.46 256.25 ± 3.94 222.23 ± 2.23 205.56 ± 1.39 211.65 ± 2.01 231.67 ± 3.92 216.79 ± 1.10 203.16 ± 1.07 10 173.50 ± 2.34 190.65 ± 0.76 200.86 ± 2.10 193.34 ± 3.05 169.02 ± 1.03 12 123.97 ± 1.67 142.97 ± 3.33 156.89 ± 2.35 147.49 ± 3.46 144.15 ± 3.86 14 118.30 ± 0.76 131.85 ± 0.77 140.31 ± 0.93 133.05 ± 1.70 121.40 ± 1.11 Phụ lục Độ xốp tổng mẫu thủy tinh bọt (%) Nhiệt độ nung (°C) %CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 76.33 ± 0.15 77.55 ± 0.59 79.52 ± 0.51 80.11 ± 0.66 81.31 ± 0.43 88.31 ± 0.33 88.66 ± 0.15 89.74 ± 0.16 89.16 ± 0.12 87.37 ± 0.09 87.14 ± 0.11 87.61 ± 0.08 88.17 ± 0.16 87.86 ± 0.16 86.73 ± 0.16 86.30 ± 0.29 86.67 ± 0.14 87.64 ± 0.09 87.19 ± 0.20 85.68 ± 0.18 84.46 ± 0.11 85.03 ± 0.06 85.80 ± 0.13 85.35 ± 0.08 84.26 ± 0.16 10 82.12 ± 0.20 82.60 ± 0.23 83.49 ± 0.08 82.97 ± 0.22 82.01 ± 0.25 12 79.15 ± 0.20 79.73 ± 0.31 80.23 ± 0.26 79.49 ± 0.13 79.99 ± 0.12 14 76.81 ± 0.72 77.90 ± 0.05 78.40 ± 0.09 77.50 ± 0.20 77.05 ± 0.15 64 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch Phụ lục Cường độ chịu nén mẫu thủy tinh bọt (MPa) Nhiệt độ nung (°C) %CaCO3 (%k.l) 830 850 870 890 910 0.58 ± 0.06 0.53 ± 0.07 0.49 ± 0.05 0.33 ± 0.04 0.29 ± 0.1 0.29 ± 0.04 0.31 ± 0.02 0.37 ± 0.08 0.43 ± 0.02 0.22 ± 0.04 0.27 ± 0.02 0.22 ± 0.01 0.37 ± 0.08 0.43 ± 0.02 0.22 ± 0.04 0.34 ± 0.08 0.44 ± 0.07 0.25 ± 0.03 0.22 ± 0.01 0.24 ± 0.08 10 0.79 ± 0.02 0.73 ± 0.04 0.59 ± 0.06 0.65 ± 0.02 0.85 ± 0.05 12 1.13 ± 0.05 0.91 ± 0.09 1.04 ± 0.08 1.15 ± 0.04 0.99 ± 0.05 14 1.05 ± 0.03 1.10 ± 0.11 1.05 ± 0.02 1.01 ± 0.08 1.10 ± 0.01 Phụ lục Khả giữ nước nhiệt độ phòng mẫu thủy tinh bọt (%) Nhiệt độ nung (°C) Thời gian (ngày) 830-10% 850-10% 870-10% 890-10% 910-10% 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 37.45 ± 4.74 42.02 ± 4.51 43 ± 5.41 48.97 ± 1.65 31.77 ± 8.95 4.32 ± 1.01 6.41 ± 1.87 5.12 ± 1.17 10.47 ± 5.05 1.16 ± 0.65 2.43 ± 0.97 2.74 ± 0.71 1.53 ± 0.57 4.35 ± 2.59 0.67 ± 0.12 2.04 ± 0.93 1.96 ± 0.69 0.77 ± 0.29 2.24 ± 1.44 0.51 ± 0.11 1.94 ± 0.94 1.62 ± 0.63 0.52 ± 0.17 1.41 ± 0.71 0.43 ± 0.08 1.86 ± 1.08 1.21 ± 0.44 0.32 ± 0.11 1.20 ± 0.58 0.43 ± 0.08 Phụ lục Khả giữ nước 110°C mẫu thủy tinh bọt (%) Nhiệt độ nung (°C) Thời gian (giờ) 830-10% 850-10% 870-10% 890-10% 910-10% 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 100 ± 0.00 29.85 ± 3.72 23.24 ± 4.25 26.93 ± 9.49 37.43 ± 8.86 16.2 ± 4.65 3.03 ± 1.20 2.49 ± 2.09 1.51 ± 1.60 5.42 ± 2.91 0.40 ± 0.17 1.07 ± 0.94 0.95 ± 0.33 0.24 ± 0.06 1.23 ± 0.64 0.24 ± 0.16 0.93 ± 0.96 0.82 ± 0.30 0.16 ± 0.06 1.16 ± 0.64 0.28 ± 0.14 65 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch Phụ lục Phân bố kích thước lỗ xốp đo ảnh chụp CT Mẫu Dải kích thước (mm) 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65 1.75 1.85 1.95 2.05 2.15 2.25 2.35 2.45 2.55 2.65 2.75 2.85 2.95 3.05 3.15 3.25 3.35 3.45 3.55 3.65 3.75 8702% 8704% 8706% 8708% 87010% 87012% 87014% 0 0 17 35 73 84 107 147 135 115 118 103 97 79 69 65 42 45 41 24 31 23 18 25 26 13 21 13 24 16 13 16 14 10 4 22 41 56 69 90 88 102 115 122 101 99 105 96 72 80 53 56 58 50 49 48 50 23 29 29 31 24 23 10 11 0 12 19 37 62 89 93 130 125 135 104 103 94 100 93 88 81 67 59 47 54 41 42 43 28 33 28 21 16 17 16 22 12 Tần số 0 12 27 29 34 33 35 52 41 49 52 37 51 47 53 53 56 60 51 58 40 42 40 42 46 42 47 45 39 39 44 35 38 32 0 0 13 28 35 30 49 56 64 50 67 64 52 68 70 71 61 62 64 47 59 49 39 35 35 47 39 33 32 35 28 33 34 24 0 12 18 23 37 57 56 78 75 78 68 80 73 72 68 65 49 61 47 62 49 55 52 29 29 37 41 32 30 35 20 25 0 0 24 33 37 52 55 92 88 86 102 77 79 66 77 63 66 77 60 68 51 40 48 40 35 38 33 24 25 30 27 66 Luận văn thạc sĩ 3.85 3.95 4.05 4.15 4.25 4.35 4.45 4.55 4.65 4.75 4.85 4.95 5.05 5.15 5.25 5.35 5.45 5.55 5.65 5.75 5.85 5.95 6.05 6.15 6.25 6.35 6.45 6.55 6.65 6.75 6.85 6.95 7.05 7.15 7.25 7.35 7.45 7.55 7.65 7.75 7.85 7.95 8.05 8.15 Bùi Khắc Thạch 28 20 24 24 23 27 22 29 15 16 15 14 20 17 12 11 12 9 17 13 13 10 10 11 5 10 11 30 25 16 23 15 16 18 20 25 10 26 13 16 14 12 15 13 11 10 9 10 5 27 16 28 20 19 30 18 24 19 11 13 17 11 19 13 10 13 7 11 11 7 1 18 24 21 17 17 17 16 17 17 18 12 14 10 12 11 11 7 5 3 4 67 14 15 17 11 13 13 9 12 10 7 7 6 7 3 1 2 14 9 7 11 11 4 3 3 2 3 1 2 0 0 13 8 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Luận văn thạc sĩ 8.25 8.35 8.45 8.55 8.65 8.75 8.85 8.95 9.05 9.15 9.25 9.35 9.45 9.55 9.65 9.75 9.85 9.95 10.05 10.15 10.25 10.35 10.45 10.55 10.65 10.75 10.85 10.95 11.05 11.15 11.25 11.35 11.45 11.55 11.65 11.75 11.85 11.95 Bùi Khắc Thạch 4 0 0 1 0 1 0 1 1 4 4 3 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 68 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Luận văn thạc sĩ Bùi Khắc Thạch LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Bùi Khắc Thạch Ngày, tháng, năm sinh: 21/02/1998 Nơi sinh: Đồng Nai Địa liên lạc: 134 - Đường 599 Nguyễn Ái Quốc KP 13 Hố Nai Tp Biên Hòa Đồng Nai QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO a Đại học Tốt nghiệp: Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật Vật liệu Loại hình đào tạo: Chính quy Đào tạo từ năm 2016 đến năm 2020 Xếp loại tốt nghiệp: Giỏi b Sau đại học Học cao học: từ năm 2020 đến Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật Vật liệu Q TRÌNH CƠNG TÁC: (Bắt đầu từ làm đến nay) 69