Tổng hợp và ứng dụng vật liệu cellulose trên cơ sở vi khuẩn để xử lý ion kim loại và dung môi hữu cơ trong nước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TẦN VÕ MINH KHANG TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU CELLULOSE TRÊN CƠ SỞ VI KHUẨN ĐỂ XỬ LÝ ION KIM LOẠI VÀ DUNG MÔI HỮU CƠ TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Lê Vũ Hà TS Nguyễn Đăng Khoa Cán chấm nhận xét 1: TS Bùi Tấn Nghĩa Cán chấm nhận xét 2: TS Trần Phước Nhật Uyên Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 06 tháng 01 năm 2023 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) Chủ tích hội đồng: PGS TS Lê Thị Kim Phụng Thư ký hội đồng: TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh Ủy viên phản biện 1: TS Bùi Tấn Nghĩa Ủy viên phản biện 2: TS Trần Phước Nhật Uyên Ủy viên: TS Nguyễn Đăng Khoa 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 PGS TS Lê Thị Kim Phụng TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC i 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: Tần Võ Minh Khang Ngày, tháng, năm sinh: 04/03/1997 Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học MSHV: 2070169 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh Mã số: 8520301 I TÊN ĐỀ TÀI: Tiếng Việt: Tổng hợp ứng dụng vật liệu cellulose sở vi khuẩn để xử lý ion kim loại dung môi hữu nước Tiếng Anh: Synthesis and application of bacterial cellulose-based materials to remove metallial ions and organic solutions in water II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Phân tích đặc trưng cấu trúc vật liệu cellulose vi khuẩn từ thạch dừa - Khảo sát trình hấp phụ cation kim loại Fe3+ dung dịch chứa nhiều cation kim loại cellulose vi khuẩn từ thạch dừa - Biến tính aerogel cellulose vi khuẩn cách phủ Cu(0) bề mặt cellulose - Phân tích đặc trưng cấu trúc vật liệu aerogel biến tính - Khảo sát q trình hấp phụ cyclohexane dung môi kỵ nước khác aerogel biến tính III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Lê Vũ Hà TS Nguyễn Đăng Khoa Tp HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS Lê Vũ Hà tháng năm 20 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TS Nguyễn Đăng Khoa TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC (Họ tên chữ ký) ii LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp đánh dấu kết thúc chặng đường học tập chương trình thạc sĩ khoa Kỹ thuật Hóa học trường Đại học Bách Khoa TPHCM Đây chặng đường đáng nhớ ngồi kiến thức nâng cao bổ sung suốt thời gian học tập mà cịn thử thách khó khăn trải qua để đạt kết tốt nhất, đặc biệt khoảng thời gian học tín cuối thời gian thực luận văn ảnh hưởng dịch bệnh, nhiên cuối đề tài nghiên cứu thực thành công Sự thành công không đến từ cố gắng cá nhân mà hình thành từ giúp đỡ, hướng dẫn tập thể gồm nhiều thành viên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người hỗ trợ, giúp đỡ em suốt thời gian thực luận văn Lời cảm ơn đầu tiên, xin gửi đến gia đình, ba mẹ ln bên cạnh làm nguồn động lực giúp vượt qua khó khăn suốt thời gian học quãng thời gian thực luận văn ủng hộ định con, nhờ mà vững bước để có thành cơng hôm Kế đến, em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể cán giảng viên trường Đại học Bách Khoa đặc biệt mơn Kỹ thuật Hóa hữu cung cấp trang bị cho em kiến thức tạo tảng vững để em hoàn thành luận văn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Vũ Hà thầy Nguyễn Đăng Khoa tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian qua Trong suốt thời gian thực luận văn hai thầy dành nhiều thời gian để lắng nghe giải đáp thắc mắc luận văn công việc, lời khuyên động viên thầy giúp em đưa định phù hợp với thân Đây luận văn cao học nên độ khó số lượng nhiệm vụ công đoạn thực nhiều, nên luận văn khơng thể hồn thành tiến độ đầy đủ khơng có giúp đỡ Thảo, Cơ, Thanh, Trang, Nghĩa bạn thành viên nhóm Cảm ơn em hỗ trợ anh suốt thời gian thực luận văn iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong luận văn này, khả hấp phụ vật liệu sở cellulose vi khuẩn (bacterial cellulose – BC) từ thạch dừa (nata de coco) hình thành sau trình lên men nước dừa số chất gây ô nhiễm nước cation kim loại nặng dung môi hữu kỵ nước nghiên cứu Các phân tích cấu trúc vật liệu cho thấy mạng lưới BC phân bố chiều (three dimension – 3D) không theo trật tự tạo nhiều lỗ xốp, diện tích bề mặt lớn, đó, có tiềm tương tác tốt với cấu tử pha lỏng Nghiên cứu tập trung vào khảo sát khả hấp phụ thạch dừa với Fe3+ nước Kết nghiên cứu chứng minh thạch dừa hấp phụ cation kim loại hiệu trình hấp phụ phụ thuộc đáng kể vào kích thước thạch dừa, nồng độ ban đầu Fe3+ thời gian hấp phụ Quá trình hấp phụ diễn nhanh 30 phút đầu đạt cân sau hấp phụ với hiệu đạt 45 mg/g Dựa kết này, trình hấp phụ với dung dịch chứa cation kim loại độc hại phổ biến thực hiện, cho thấy thạch dừa hấp phụ lúc nhiều cation kim loại với hiệu hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ điện tích cation Ở nồng độ kim loại cao, mạng lưới cellulose thạch dừa ưu tiên hấp phụ cation hóa trị cao Fe3+ Cr3+ Ngoài ra, BC thạch dừa nghiên cứu biến tính với Cu(0) bề mặt để thay đổi tính kỵ nước/ái nước vật liệu aerogel từ BC, hướng đến hấp phụ dung môi hữu độc hại không tan nước Được tạo thành từ sợi cellulose chứa nhiều nhóm OH, vật liệu aerogel BC có tính ưa nước tốt Tuy nhiên, sau biến tính, tính kỵ nước vật liệu cải thiện rõ rệt với góc thấm ướt khoảng 130o Nghiên cứu cịn chứng aerogel BC chứa Cu(0) có khả hấp phụ cyclohexane tăng lên 50% so với aerogel BC tinh khiết Quá trình hấp phụ cyclohexane diễn nhanh 50 giây đầu sau tăng chậm đến cân đạt khoảng 75 g/g Nghiên cứu mở rộng cho dung mơi kỵ nước khác nhau, vật liệu aerogel hấp phụ nhiều loại dung môi khác nhau, thể khả hấp phụ tỷ lệ thuận với khối lượng riêng dung môi iv ABSTRACT The thesis focused on investigating the adsorption capacity of bacterial cellulose (BC)-based materials derived from nata de coco which was produced via the fermentation of coconut water for toxic pollutants in water including heavy metal cations and hydrophobic organic solvents The structural analyses showed that the three dimensional (3D) and disordered BC network contained many pores and large surface area, thereby potentially well interacting with the liquid-phase components It was demonstrated that nata de coco can adsorb Fe3+ and the adsorption efficiency significantly depends on the size of nata de coco, initial Fe3+ concentration and adsorption time The Fe3+ adsorption readily proceeded in the first 30 and reached to an equilibrium state at 45 mg/g after h Notably, the experiment for metalscontaining solutions was carried out, proving that many different metal cations can be simultaneously trapped by nata de coco At high metal concentrations, cellulose matrix in nata de coco exhibited a higher selectivity to high-valence species such as Fe3+ and Cr3+ In the next study, BC aerogel was modified with Cu(0) species to change the hydrophobicity/hydrophilicity behaviour of the material towards the adsorption of water-insoluble toxic organic solvents BC fibers containing a large number of the OH group have highly hydrophilic properties However, after being modified, its hydrophobicity was significantly improved with a wetting angle of approx 130o As a result, the cyclohexane adsorption capacity increased by 50% as compared with the pure BC aerogel The adsorption of cyclohexane took place rapidly in the first 50 s and then slowly reached to a maximal value of approx 75 g/g Importantly, the study was expanded to different hydrophobic solvents, proving that the adsorption capacity of the Cu/BC aerogel was directly proportional to the solvent density v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực Kết luận văn trung thực, không chép, không làm giả số liệu, chưa công bố trước luận văn cấp Tần Võ Minh Khang vi MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Cellulose 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Cấu trúc tổng quát cellulose 1.1.3 Ứng dụng vật liệu cellulose trình hấp phụ chất gây ô nhiễm môi trường 1.2 Cellulose vi khuẩn .15 1.2.1 Giới thiệu chung 15 1.2.2 Cấu trúc .15 1.2.3 Tổng hợp cellulose vi khuẩn .18 1.2.4 Vi khuẩn tổng hợp BC .21 1.2.5 Tính chất BC .24 1.2.6 Ứng dụng BC 26 1.3 Mục tiêu đề tài .39 CHƯƠNG 2: THỤC NGHIỆM .41 2.1 Nội dung nghiên cứu 41 2.2 Phương pháp nghiên cứu .41 2.3 Thực nghiệm 42 2.3.1 Nguyên liệu hóa chất 42 2.3.2 Xử lý thạch dừa thô 43 2.3.3 Phân tích đặc trưng cấu trúc BC 44 2.3.4 Thí nghiệm hấp phụ cation kim loại sử dụng chất hấp phụ thạch dừa 45 2.3.5 Biến tính cellulose từ thạch dừa với Cu(0) .46 2.3.6 Phân tích đặc trưng cấu trúc vật liệu 47 2.3.7 Thí nghiệm hấp phụ dung mơi hữu kỵ nước 48 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 50 3.1 Phân tích đặc trưng cấu trúc BC thạch dừa 50 3.1.1 Phân tích SEM 50 3.1.2 Phân tích PXRD 51 vii 3.1.3 Kết phân tích hấp phụ đẳng nhiệt N2 77 K 51 3.1.3 Phân tích TGA vật liệu BC từ thạch dừa 54 3.2 Quá trình hấp phụ cation kim loại chất hấp phụ thạch dừa 55 3.2.1 Khảo sát sơ với dung dịch Fe(III) 55 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian xay thạch dừa 56 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ .58 3.2.4 Ảnh hưởng nồng độ Fe(III) ban đầu 59 3.2.5 Khảo sát hấp phụ dung dịch nhiều cation kim loại 61 3.3 Biến tính cellulose từ thạch dừa với Cu(0) 63 3.3.1 Phân tích đặc trưng vật liệu Cu/BC aerogel 63 3.3.2 Khảo sát khả hấp phụ dung môi kỵ nước Cu/BC aerogel 70 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC .76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .77 viii MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình Cellulose thực vật Hình Tổng quát dạng cellulose [5] Hình Cấu trúc cellulose Hình Cấu trúc cellulose I II Hình Cấu trúc liệu cellulose biến tính với gốc Schiff base [16] Hình Kết FT-IR a) cellulose chiết suất từ Sesbania sesban b) cellulose biến tính với gốc Schiff [16] Hình Sự liên kết Cd2+ với oxy nitơ vật liệu biến tính 10 Hình Ảnh SEM PCMCF (a,b) ECMCF (c,d) [17] 11 Hình Kết a) FT-IR b) XRD vật liệu cellulose từ rơm, cellulose xử lý hóa chất cellulose acetyl hóa [18] 12 Hình 10 Quá trình hấp phụ dầu acetylated cellulose [18] 13 Hình 11 Ảnh hưởng a) thời gian b) nhiệt độ đến trình hấp phụ dầu acetyl cellulose nghiên cứu Li cộng [18] 14 Hình 12 Cấu trúc cellulose vi khuẩn [20] 16 Hình 13 Quá trình hình thành cellulose loại I II 17 Hình 14 Phổ FT-IR cellulose từ thực vật (pure cellulose), cellulose vi khuẩn (a, b) [21] 17 Hình 15 Quá trình hình thành cellulose vi khuẩn [7] 18 Hình 16 Hình dạng cellulose tổng hợp (a) phương pháp động (b) phương pháp tĩnh 19 Hình 17 Ảnh SEM cellulose vi khuẩn tạo (a) môi trường nuôi cấy kích thích, (b) vi khuẩn nhìn thấy vết nứt bề mặt, (c) môi trường tĩnh, (d) vi khuẩn xuất sợi đan [30] 20 Hình 18 Vi khuẩn Acetobacter xylinum 22 Hình 19 Quá trình hình thành cellulose vi khuẩn phương pháp tĩnh 23 Hình 20 Ảnh SEM cellulose vi khuẩn (A,B) cellulose thực vật (C,D) [23] 25 Hình 21 Thạch dừa (nata de coco) chứa 0.8 - 1% BC 27 Hình 22 Bao bì làm từ cellulose vi khuẩn 29 Hình 23 Mặt nạ cellulose vi khuẩn ứng dụng lên người [39] 31 Hình 24 Cơ chế ổn định hệ nhũ Pickering dạng cellulose 31 69 ra, tổng thể tích lỗ xốp vật liệu cellulose nguyên chất sau biến tính 0.16 0.03 cm3/g Có thể thấy rằng, độ xốp vật liệu giảm đáng kể có mặt Cu(0) bên cấu trúc Đáng ý, có mặt Cu(0) triệu tiêu hoàn toàn vùng mao quản có kích thước từ đến 50 nm vật liệu aerogel Tuy nhiên, cần ý rằng, phân tích hấp phụ đẳng nhiệt N2 77K khơng thể lỗ xốp có đường kính lớn 50 nm (vùng macropore) lỗ xốp đóng vai trị quan trọng việc hấp phụ dung mơi lỏng Do đó, sụt giảm thơng số mao quản vật liệu aerogel (porosity) không liên quan đến hiệu hấp phụ dung mơi hữu (sẽ trình bày phần sau) Hình 53 Đường hấp phụ/giải hấp đẳng nhiệt N2 77K (a) kết phân bố kích thước lỗ xốp (b) aerogel cellulose vi khuẩn chưa biến tính sau biến tính với Cu(0) (Cu-0,24-13) 70 3.3.2 Khảo sát khả hấp phụ dung môi kỵ nước Cu/BC aerogel 3.3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng Cu (II) vật liệu biến tính Nhìn chung, aerogel cellulose tinh khiết hấp phụ phân tử phân cực khơng phân cực, với tính chọn lọc khơng rõ ràng Điều gây hiệu suất việc loại bỏ chất lỏng khơng hịa tan khỏi nước [59, 60] Thí nghiệm khảo sát thực với aerogel BC nguyên chất từ thạch dừa mẫu vật liệu Cu-BC aerogel với hàm lượng Cu(0) khác cho loại dung môi cyclohexane Qua kết trình bày hình 54, ta thấy g vật liệu aerogel BC nguyên chất hấp phụ 44.4 g cyclohexane nhờ cấu trúc xốp aerogel Đối với vật liệu aerogel sau biến tính với Cu(0), khả hấp phụ dung mơi cyclohaxane cải thiện đáng kể đạt khoảng 60 g/g vật liệu chứa 5.10% trọng lượng đồng (Cu-0.24-11) Khả hấp phụ cyclohexane cải thiện vật liệu aerogel giải thích q trình phủ đồng, che nhóm hydroxyl thể tính ưa nước cellulose, từ làm giảm tính ưa nước vật liệu Giả thuyết xác nhận góc thấm nước vật liệu sau biến tính với Cu(0) xác định khoảng 130 o (hình 55) Điều phù hợp với nghiên cứu trước Li cộng cho thấy khả hấp phụ vật liệu cellulose từ thực vật thay đổi khả hấp phụ dung mơi kỵ nước biến tính với đồng [50] 71 Hình 54 Ảnh hưởng nồng độ Cu(0) aerogel đến khả hấp phụ Hình 55 Ảnh chụp bề mặt vật liệu a) aerogel BC tinh khiết, b) aerogel BC biến tính Cu(II) c) góc tiếp xúc vật liệu aerogel biến tính với giọt dung dịch βnaphthol orange Ngồi ra, kết hấp phụ hình 54 cho thấy tăng hàm lượng Cu(0) aerogel, khả hấp phụ cyclohexane cải thiện, đạt tối đa khoảng 66.4 g/g hàm lượng đồng 13.5% (mẫu Cu-0.24-13) Tiếp tục tăng hàm lượng Cu lên 20.3% khơng cần thiết lượng cyclohexane hấp phụ khơng tăng thêm Nhìn chung, có mặt Cu(0) aerogel BC giúp cải 72 thiện hiệu hấp phụ cyclohexane lên khoảng 50% vật liệu từ ưa nước chuyển thành kỵ nước rõ rệt 3.3.2.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ Một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến trình hấp phụ cyclohexane thời gian hấp phụ Kết trình khảo sát thể hình 56, thấy khoảng thời gian ban đầu trình hấp phụ xảy nhanh Cụ thể, 50 giây đầu trình lượng cyclohexane hấp phụ đạt 62.4 g/g, chứng minh vật liệu có lực lớn với dung môi kỵ nước Sau 50 giây, lượng cyclohexane hấp phụ tăng chậm đáng kể đạt cực đại 75.1 g/g thời điểm phút Hình 56 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ 3.3.2.3 Khảo sát khả hấp phụ dung môi khác Để làm bật ứng dụng tiềm Cu/BC aerogel q trình hấp phụ dung mơi kỵ nước, phạm vi nghiên cứu với dung môi hữu kỵ nước khác n-hexane, toluene, tetrahydrofuran, ethyl acetate, dầu dừa, 73 chlorobenzene, dichlorobenzene, dichloromethane, chloroform Với kết biểu thị hình 57, vật liệu có khả hấp phụ với tất dung môi hữu kỵ nước chọn khảo sát đề tài này, chứng minh tiềm vật liệu Ngoài ra, xét hiệu hấp phụ, giá trị tỷ lệ thuận với khối lượng riêng dung môi hữu Cụ thể, dung môi có khối lượng riêng lớn hàm lượng hấp phụ cao điều kiện thí nghiệm Trong dung môi hữu khảo sát dung môi có khối lượng riêng thấp n-hexane (0.65 g/cm3) cho hiệu hấp phụ thấp đạt 65.1 g/g Mặt khác chloroform có khối lượng riêng cao 1.49 g/cm3, kết hấp phụ 110 g/g kết cao đạt Hàm lượng hấp phụ (g/g) nghiên cứu Khối lượng riêng (g/cm3) Hình 57 Khảo sát khả hấp phụ cùa Cu-0.24-13 với nhiều loại dung môi hữu không tan nước 74 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài nghiên cứu khả hấp phụ cation kim loại nước vật liệu cellulose từ thạch dừa thu nhiều kết khả quan Vật liệu BC sau xay phút, tiến hành khảo sát hấp phụ Fe3+ cho thấy trình xảy nhanh 30 phút đầu sau giờ, trình hấp phụ đạt bão hòa hàm lượng hấp phụ 45 mg/g, khả hấp phụ cực đại g vật liệu đánh giá qua thí nghiệm với dung dịch có nồng độ Fe(III) ban đầu khác Đề tài nghiên cứu mở rộng với việc khảo sát khả hấp phụ BC thạch dừa với dung dịch chứa cation kim loại khác gồm Pb2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Cu2+, Ni2+, Fe3+ Cr3+ cho thấy khả hấp phụ nhiều loại khác BC nồng độ dung dịch 55 ppm có hấp phụ chọn lọc cation kim loại hóa trị (III) ưu tiên đặc biệt Fe3+ Điều cho thấy vật liệu BC ứng dụng xử lý kim loại nặng nước ngành công nghiệp xi mạ, luyện kim đặc biệt có tính ứng dụng cao với lĩnh vực xử lý nước nhiễm phèn (chứa nhiều cation kim loại hoá trị cao Fe(III), Al(III)) tỉnh đồng sông Cửu Long Vật liệu aerogel cellulose biến tính thành cơng với đồng(0) đánh giá thông qua kết phân tích PXRD, SEM, EDX TGA tạo thành vật liệu xốp nhẹ có màu sắc đặc trưng Tiến hành cho vật liệu hấp phụ dung môi kỵ nước cyclohexane cho thấy khả hấp phụ vật liệu biến tính với Cu(0) tăng 50% so với vật liệu aerogel khơng qua biến tính từ kết luận việc biến tính đồng (0) lên cellulose cải thiện khả hấp phụ dung môi kỵ nước vật liệu Hơn nữa, vật liệu Cu/BC aerogel hấp phụ nhiều chất dung mơi kỵ nước hiệu hấp phụ phụ thuộc vào khối lượng riêng chất dung môi hấp phụ Qua kết thu đề tài nghiên cứu, thấy với đặc tính bật so với cellulose thực vật đặc biệt cấu trúc lỗ xốp cellulose thạch dừa cho hiệu suất hấp phụ cation kim loại nặng tốt nhiều so với nghiên cứu trước chất hấp phụ dựa cellulose thực vật tinh khiết biến 75 tính Ngồi cellulose sở vi khuẩn cho thấy khả dễ dàng biến tính tạo vật liệu thay đổi tính chất mở rộng tính ứng dụng vật liệu cho thấy hiệu hấp phụ dung môi không tan nước cao so với vật liệu khơng biến tính nghiên cứu hấp phụ cellulose thực vật công bố trước Những nghiên cứu vật liệu BC tập trung vào việc biến tính với nhóm chức cho ứng dụng hấp phụ khác Ngoài ra, khả hấp phụ hỗn hợp dầu nước (tương tự mơ hình dầu tràn biển) độ bền Cu(0) đưa vào pha hấp phụ cần nghiên cứu cho ứng dụng thực tế vật liệu Cu/BC aerogel 76 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Tạp chí quốc tế H H M Nguyen, K V M Tan, T T T Van, H N Nguyen, A.N Q Phan, A T T Tran, P K Le, K A Le, K D Nguyen and H V Le, “Preparation of Cu-modifed bacterial cellulose aerogels derived from nata de coco towards the enhanced adsorption of hydrophobic organic solvents,” Journal of Porous Materials, vol 43, 2022 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B Peng et al., "Cellulose-based materials in wastewater treatment of petroleum industry," Green Energy & Environment, vol 5, no 1, pp 37-49, 2020 [2] J K Park et al., "Bacterial cellulose," in Handbook of Hydrocolloids, Woodhead Publishing, 2009, pp 724-739 [3] D Lavanya et al., "Sources of cellulose and their applications—A review," International Journal of Drug Formulation and Research, vol 2, no 6, pp 19-38, 2011 [4] P K Gupta et al., "An update on overview of cellulose, its structure and applications," Cellulose, pp 846-1297, 2019 [5] A W Carpenter et al., "Cellulose nanomaterials in water treatment technologies," Environ Sci Technol, vol 49, no 9, pp 5277-87, 2015 [6] S Kongruang, "Bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum strains from agricultural waste products," Biotechnology for Fuels and Chemicals: Springer, 2007, pp 763-774 [7] S.-P Lin et al., "Biosynthesis, production and applications of bacterial cellulose," Cellulose, vol 20, no 5, pp 2191-2219, 2013 [8] P R Chawla et al., "Microbial cellulose: fermentative production and applications," Food Technology and Biotechnology, vol 47, no 2, pp 107124, 2009 [9] A G Varghese et al., "Remediation of heavy metals and dyes from wastewater using cellulose-based adsorbents," Environmental Chemistry Letters, vol 17, no 2, pp 867-877, 2018 [10] M Barakat, "New trends in removing heavy metals from industrial wastewater," Arabian journal of chemistry, vol 4, no 4, pp 361-377, 2011 [11] H S Rai et al., "Removal of dyes from the effluent of textile and dyestuff manufacturing industry: a review of emerging techniques with reference to biological treatment," Critical reviews in environmental science and technology, vol 35, no 3, pp 219-238, 2005 78 [12] V Meshko et al., "Adsorption of basic dyes on granular acivated carbon and natural zeolite," Water research, vol 35, no 14, pp 3357-3366, 2001 [13] S D Faust and O M Aly, Chemistry of water treatment CRC press, 2018 [14] M Abdel-Raouf and A Abdul-Raheim, "Removal of Heavy Metals from Industrial Waste Water by Biomass-Based Materials: A Review J Pollut Eff Cont 5: 180 doi: 10.4172/2375-4397.1000180 Page of 13 Volume 5• Issue 1• 1000180 J Pollut Eff Cont, an open access journal ISSN: 2375-4397 The Top Six Toxic Threats: Estimated Population at risk at Identified Sites*(million people) Estimated Global Impact**(million people) Lead 10 18-22 2," Mercury, vol 8, pp 15-19, 2017 [15] N Mahfoudhi and S Boufi, "Nanocellulose as a novel nanostructured adsorbent for environmental remediation: a review," Cellulose, vol 24, no 3, pp 1171-1197, 2017 [16] A Naeimi and M Amini, "Biosorption of cadmium using a novel, renewable and recoverable modified natural cellulose bearing chelating Schiff base ligand based on 2-hydroxy-5-methyl benzaldehyde," Iranian Polymer Journal, vol 27, no 7, pp 461-468, 2018 [17] W Wei, S Kim et al., "Carboxymethyl cellulose fiber as a fast binding and biodegradable adsorbent of heavy metals," Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol 57, pp 104-110, 2015 [18] D Li et al., "Preparation and characterization of cellulose fibers from corn straw as natural oil sorbents," Industrial & Engineering Chemistry Research, vol 52, no 1, pp 516-524, 2013 [19] H Hibbert and J Barsha, "Synthetic cellulose and textile fibers from glucose," Journal of the American Chemical Society, vol 53, no 10, pp 3907-3907, 1931 [20] H Ullah et al., "Applications of bacterial cellulose in food, cosmetics and drug delivery," Cellulose, vol 23, no 4, pp 2291-2314, 2016 79 [21] D Klemm et al., "Cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material," Angewandte chemie international edition, vol 44, no 22, pp 33583393, 2005 [22] F Esa et al., "Overview of Bacterial Cellulose Production and Application," Agriculture and Agricultural Science Procedia, vol 2, pp 113-119, 2014 [23] D Lin et al., "Bacterial cellulose in food industry: Current research and future prospects," Int J Biol Macromol, vol 158, pp 1007-1019, 2020 [24] A Seto et al., "Screening of bacterial cellulose-producing Acetobacter strains suitable for sucrose as a carbon source," Bioscience, biotechnology, and biochemistry, vol 61, no 4, pp 735-736, 1997 [25] P Ross et al., "Cellulose biosynthesis and function in bacteria," Microbiological reviews, vol 55, no 1, pp 35-58, 1991 [26] S Tanskul et al., "A new cellulose-producing bacterium, Rhodococcus sp MI 2: Screening and optimization of culture conditions," Carbohydrate polymers, vol 92, no 1, pp 421-428, 2013 [27] H M C Azeredo et al., "Bacterial Cellulose as a Raw Material for Food and Food Packaging Applications," Frontiers in Sustainable Food Systems, vol 3, 2019 [28] A Budhiono et al., "Kinetic aspects of bacterial cellulose formation in natade-coco culture system," Carbohydrate Polymers, vol 40, no 2, pp 137-143, 1999 [29] C Gao et al., "Introduction of broad spectrum antibacterial properties to bacterial cellulose nanofibers via immobilising ε-polylysine nanocoatings," Food Hydrocolloids, vol 36, pp 204-211, 2014 [30] W Czaja et al., "Structural investigations of microbial cellulose produced in stationary and agitated culture," Cellulose, vol 11, no 3, pp 403-411, 2004 [31] F P Gomes et al, "Production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter sacchari using dry olive mill residue," Biomass and Bioenergy, vol 55, pp 205-211, 2013 80 [32] C Castro et al., "Structural characterization of bacterial cellulose produced by Gluconacetobacter swingsii sp from Colombian agroindustrial wastes," Carbohydrate Polymers, vol 84, no 1, pp 96-102, 2011 [33] P E Lupascu et al "An overview regarding microbial aspects of production and applications of bacterial cellulose," Materials, vol 15, no 2, pp 676, 2022 [34] D Lahiri et al "Bacterial cellulose: Production, characterization, and application as antimicrobial agent," International Journal of Molecular Sciences, vol 22, no 23, pp 12984, 2021 [35] S Masaoka et al., "Production of cellulose from glucose by Acetobacter xylinum," Journal of fermentation and bioengineering, vol 75, no 1, pp 1822, 1993 [36] N M N Ton and V.V.M Le, "Application of immobilized yeast in bacterial cellulose to the repeated batch fermentation in wine-making," International Food Research Journal, vol 18, no 3, pp 983-987, 2011 [37] P Paximada et al., "Bacterial cellulose as stabilizer of o/w emulsions," Food Hydrocolloids, vol 53, pp 225-232, 2016 [38] B P Heath, T W Coffindaffter, K E Kyte, E D Smith and S D McConaughy "Personal cleansing compositions comprising a bacterial cellulose network and cationic polymer." U.S Patent 097 574, Jan 17, 2012 [39] T Amnuaikit et al., "Effects of a cellulose mask synthesized by a bacterium on facial skin characteristics and user satisfaction," Med Devices (Auckl), vol 4, pp 77-81, 2011 [40] N Hasan et al., "Application of bacterial cellulose (BC) in natural facial scrub," Int J Adv Sci Eng Inf Technol, vol 2, no 4, pp 1-4, 2012 [41] B Wei et al., "Preparation and evaluation of a kind of bacterial cellulose dry films with antibacterial properties," Carbohydrate Polymers, vol 84, no 1, pp 533-538, 2011 [42] V Yadav et al., "Novel in vivo-degradable cellulose-chitin copolymer from metabolically engineered Gluconacetobacter xylinus," Applied environmental microbiology, vol 76, no 18, pp 6257-6265, 2010 and 81 [43] R M Gonzalo Serafica et al., "Microbial cellulose wound dressing for treating chronic wounds," US patent, 2010 [44] S Song et al., "Synthesis and adsorption properties of novel bacterial cellulose/graphene oxide/attapulgite materials for Cu and Pb Ions in aqueous solutions," Materials, vol 13, no 17, pp 3703, 2020 [45] C Wan et al., “Scalable Top-to-Bottom Design on Low Tortuosity of Anisotropic Carbon Aerogels for Fast and Reusable Passive Capillary Absorption and Separation of Organic Leakages,” ACS Applied Materials & Interfaces, vol 11, no 51, pp 47846-47857, 2019 [46] R Ganesamoorthy et al., “Aerogels for water treatment: A review,” Journal of Cleaner Production, vol 329, pp 129713, 2021 [47] A C Pierre and G M Pajonk, “Chemistry of aerogels and their applications,” Chemical Reviews, vol 102, no.11, pp 4243-4266, 2002 [48] Z Li, L Zhong et al., “Sustainable, flexible, and superhydrophobic functionalized cellulose aerogel for selective and versatile oil/water separation,” ACS Sustainable Chemistry & Engineering, vol 7, no 11, pp 9984-9994, 2019 [49] M Ul-Islam et al., “Effect of post-synthetic processing conditions on structural variations and applications of bacterial cellulose,” Cellulose, vol 20, no 1, pp 253- 263, 2013 [50] C J Zhang et al., “ Effect of drying methods on structure and mechanical properties of bacterial cellulose films,” Advanced Materials Research, vol 239-242, pp 2667-2670, 2011 [51] F W Liebner et al., “Cellulose aerogels: Highly porous, ultra-lightweight materials,” Holzforschung, vol 62, no 2, pp 129-135, 2008 [52] F W Liebner et al, “Cellulosic aerogels as ultra-lightweight materials Part 2: Synthesis and properties,” Holzforschung, vol 63, no 1, pp 3-11, 2009 [53] F W Liebner et al, “Aerogels from unaltered bacterial cellulose: application of scCO2 drying for the preparation of shaped, ultra-lightweight cellulosic aerogels,” Macromol Biosci, vol 10, no 4, pp 349-52, 2010 82 [54] G Dey and S D Elliott, “Copper reduction and atomic layer deposition by oxidative decomposition of formate by hydrazine,” RSC advances, vol 4, no 65, pp 34448-34453, 2014 [55] O Sirichote et al., "Adsorption of iron (III) ion on activated carbons obtained from bagasse, pericarp of rubber fruit and coconut shell," Songklanakarin J Sci Technol, vol 24, no 2, pp 235-242, 2002 [56] B Jia et al., “Preparation of copper nanoparticles coated cellulose films with antibacterial properties through one-step reductio,” ACS applied materials & interfaces, vol 4, no 6, pp 2897-2902, 2012 [57] H Yang et al., “Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis,” Fuel, vol 86, no 12-13, pp 1781-1788, 2007 [58] P N Dave et al., “Effect of copper ferrite (CuFe2O4) in the thermal decomposition of modified nitrotriazolone,” Materials Advances, vol 3, no 12, pp 5019-5026, 2022 [59] K A Cychosz and M Thommes, “Progress in the Physisorption Characterization of Nanoporous Gas Storage Materials,” Engineering, vol 4, no 4, pp 559-566, 2018 [60] C Hopson et al., “Cellulose ionogels, a perspective of the last decade: A review,” Carbohydrate Polymers, vol 274, no 7, pp 118663, 2021 83 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Tần Võ Minh Khang Ngày, tháng, năm sinh: 04/03/1997 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 876/35/16/2A Cách Mạng Tháng Tám, phường 5, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 2020 đến 2023: học chương trình thạc sĩ trường học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH LÀM VIỆC Từ 8/2019 đến 12/2019: làm việc công ty cao su Phú Việt Khu công nghiệp Xuyên Á