Nước sạch được dự đoán sẽ trở thành một trong những hàng hóa quý giá nhất trên Trái đất vào cuối thế kỷ này. Hiện nay, phần lớn nhân loại không được tiếp cận thường xuyên với nước uống sạch, mặc dù tiếp cận với nước uống sạch là một trong những quyền quan trọng nhất của con người. Diễn đàn Kinh tế Thế giới đánh giá cuộc khủng hoảng nước là rủi ro toàn cầu trong xã hội: hiện nay, khoảng 1 tỷ người không được tiếp cận với nước uống sạch 1 và khoảng 800 000 người thiệt mạng mỗi năm do sử dụng nước uống bị ô nhiễm, phương tiện rửa tay không phù hợp và dịch vụ vệ sinh không phù hợp 2. Người ta ước tính rằng đến năm 2025, một nửa dân số thế giới sẽ sống ở những khu vực thiếu nước 3. Sự thiếu hụt này có thể là do biến đổi khí hậu, dân số quá đông, đô thị hóa, toàn cầu hóa … Việc phân phối và tiêu thụ nước uống không đồng đều tạo thành một thách thức bổ sung với mức tiêu thụ bình quân đầu người cao hơn 500 lítngày ở Hoa Kỳ hoặc khoảng 300 lítngày ở Châu Âu trong khi người dân ở một số nước đang phát triển chỉ được tiếp cận dưới 30 lítngày 4. Do vậy, việc thanh lọc nước, cũng như chuyển đổi, phát triển các nguồn nước hiện hữu chưa sử dụng được, là điều tối quan trọng ở thiên niên kỷ mới. Tài nguyên nước ngọt cạn kiệt từng ngày do biến đổi khí hậu; trong
TRƯỜNG HÓA VÀ KHOA HỌC SỰ SỐNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Nghiên cứu chế tạo ứng dụng vật liệu nano nanocellulose nanocellulose acetate với khử mặn nước biển VŨ MINH NGỌC Ngoc.vm180876@sis.hust.edu.vn Ngành: Kỹ thuật hóa học Chuyên ngành: CN Xenluloza Giấy Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lê Quang Diễn Trung tâm: Công nghệ Polyme - Compozit Giấy Viện: Kỹ thuật hóa học Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 8/2023 Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | ĐHBK HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Vũ Minh Ngọc Khóa: 63 Viện: Kỹ thuật Hóa học Số hiệu sinh viên: 20180876 Định hướng: CN Xenluloza & Giấy Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo ứng dụng vật liệu nano nanocellulose nanocellulose acetate khử mặn nước biển Nội dung: 1) 2) 3) 4) 5) Đặt vấn đề; Các phương pháp khử mặn nước biển; Thực nghiệm; Kết thảo luận; Tài liệu tham khảo Họ tên cán hướng dẫn PGS.TS Lê Quang Diễn Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 01/03/20233 Ngày hoàn thành đồ án: 9/8/2023 Ngày tháng năm 2023 NGƯỜI DUYỆT Vũ Minh Ngọc TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS Lê Quang Diễn PGS.TS Lê Quang Diễn CN Xenluloza & Giấy | Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Tóm tắt nội dung đồ án Mục tiêu nghiên cứu Xác định điều kiện công nghệ phù hợp để điều chế nanocellulose acetate phương pháp thủy phân acid & oxy hóa kết hợp Chế tạo vật liệu nanocellulose acetate với lớp nanocellulose làm lớp hỗ trợ Xác định điều kiện phù hợp để tối ưu hóa q trình lọc nước biển với vật liệu Nội dung Nghiên cứu chế tạo nanocellulose nanocellulose acetate Nghiên cứu phương pháp chế tạo vật liệu nanocellulose acetate với lớp nanocellulose làm lớp hỗ trợ Nghiên cứu phương án lọc nước biển dựa vào vật liệu chế tạo Phương pháp nghiên cứu Đã sử dụng phương pháp tiêu chuẩn hóa học phân tích thành phần hóa học vật liệu, hiệu suất tạo thành; phương pháp thủy phân acid sulfuric bổ sung hydro peroxide để chế tạo nanocellulose & nanocellulose acetate; phương pháp hóa lý học, phân tích chuẩn độ, phân tích cơng cụ (SEM, FITR) để đặc trưng hợp chất nano Kết đồ án Đã xác định điều kiện công nghệ điều chế nanocellulose acetate cho hiệu quả, điều kiện lọc nước biển tối ưu hóa Ý nghĩa khoa học thực tiễn đồ án Kết nghiên cứu sở cho việc xây dựng hồn thiện quy trình chế tạo nanocellulose acetate, làm sở cho giải pháp lọc nước biển khác tương lai Sinh viên thực Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | LỜI CẢM ƠN Con người không thực thành công không tự thân cố gắng – nghe qua chân lý - trả giá vô số nỗ lực, họ chưa thể đạt điều mong muốn Thành công hay thất bại, cách ranh giới nhỏ, ranh giới may mắn gặp minh sư soi đường lối, nhiều lúc chút kiến thức thu nhận, vận dụng hợp thời Ranh giới thực mong manh vơ cùng, phụ thuộc vào phúc đức chúng ta, vào duyên số với người khác Cho tới phút đây, gõ dòng chữ cuối đời sinh viên, em cảm thấy may mắn nhường … năm sinh viên ngành Hóa chặng đường thật gian nan tràn đầy kỷ niệm khó phai Mỗi năm qua đi, em có hội tiếp xúc với nhiều giảng viên tạo tảng kiến thức Em tiếp thêm động lực niềm tin bước qua ranh giới đó, bước tiến xa đường lĩnh hội tri thức, dường chưa có khiến em có ấn tượng sâu sắc Thời gian trơi đi, tháng, kỳ, tiến vào chuyên ngành CN Xenluloza Giấy, vào lab C4 – 305, em cảm thấy lựa chọn sáng suốt đời mình: mơi trường học thân thiện, lịch với Thầy/Cơ nghiệp trồng người Đặc biệt học kỳ cuối cùng, em xin gửi lời tri ân sâu sắc tới thầy Lê Quang Diễn – người Thầy đáng kính hướng dẫn, gỡ rối, giúp đỡ trực tiếp đồ án em hoàn thiện chuẩn hơn, khép lại hành trình chuyển động Bách Khoa viên mãn Nhờ lời động viên kinh nghiệm quý báu thầy truyền đạt, chúng em thấy thân giống cá chép sửa vượt qua vũ mơn, hóa thành Rồng vàng – Canh Thìn nghĩa, vươn tới trời cao biển rộng Em chúc Thầy thật nhiều sức khỏe có nhiều thành tựu giúp bọn em học hỏi nhiều điều sống, giúp bọn em ngộ học làm người Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới Thầy Em xin chân thành cảm ơn Thầy/Cô ĐHBK Hà Nội nói chung, Thầy/Cơ Bộ mơn CN Xenluloza – Giấy nói riêng, cung cấp cho em đầy đủ kiến thức môn đại cương cốt lõi chuyên ngành, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối cùng, em khơng qn gửi lời u thương tới gia đình bạn bè, tạo điều kiện quan tâm, giúp đỡ, động viên suốt trình lưu trú mái nhà C4 hoàn thiện đồ án tốt nghiệp Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Hà Nội, tháng năm 2023 Vũ Minh Ngọc Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Danh mục hình vẽ Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Danh mục bảng biểu Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Danh mục từ viết tắt Số thứ tự Ký hiệu viết tắt Tên chữ đầy đủ NC Nanocellulose RO Thẩm thấu ngược NF Sợi Nano MSF SSA Chưng cất nhanh nhiều giai đoạn Diện tích bề mặt riêng CNC Tinh thể Nanocellulose CNF Sợi Nanocellulose BC Cellulose sinh học TEMPO 10 CA 2,2,6,6-Tetramethyl piperidinyloxy Cellulose acetate 11 SEM Kính hiển vi điện tử quét 12 FTIR Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy | Mục lục Vũ Minh Ngọc CN Xenluloza & Giấy |