Nghiên cứu sản xuất pigement mgfe204 ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp sol gel

Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý Hội đồng nghiệm thu) ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PIGMENT MgFe2O4 Ở NHIỆT ĐỘ THẤP BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOL-GEL CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) HUỲNH KỲ PHƢƠNG HẠ CƠ QUAN QUẢN LÝ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 5/ 2013 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Tên đề tài: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PIGMENT MgFe2O4 Ở NHIỆT ĐỘ THẤP BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOL-GEL Chủ nhiệm đề tài: TS HUỲNH KỲ PHƢƠNG HẠ Cơ quan chủ trì: Đa ̣i ho ̣c Bách Khoa, ĐH Q́c Gia TP HCM Kinh phí đƣợc duyệt: 300.000.000 đờ ng Kinh phí cấp:180.000.000 đờ ng theo TB sớ : 165/TB-SKHCN ngày 27 / 09 / 2010 Mục tiêu: (Theo đề cƣơng duyệt) Nội dung: (Theo đề cƣơng duyệt) Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Những nội dung thực đề tài (đối chiếu với hợp đồng ký): Công việc dự kiến Công việc thực Viết đề cƣơng, thu thập tài liệu, Đã hoàn thành đề cƣơng xếp máy móc, thiết bị, ngƣời, xếp Đã thiế t kế ̣ thố ng thiế t bi ̣thí công việc… nghiê ̣m và phân công c ụ thể công việc cho cả giai đoa ̣n Nghiên cứu quy trình cơng nghệ sản Đề xuất đƣợc quy trình công nghê ̣ sản xuấ t pigment ở nhiê ̣t đô ̣ thấ p sau xuất pigment nhiệt độ thấp nghiên cƣ́u các quy triǹ h hiê ̣n đa ̣i thế giới cũn g nhƣ kế t hơ ̣p với đă ̣c trƣng công nghê ̣ và nguyên liê ̣u nƣớc để ứng dụng điều chế phịng thí nghiệm Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến Sử dụng phần mềm thiết kế xử lý số liệu thực nghiệm Design-Expert phản ứng tạo pigment: + Tỉ lệ tác chất + Khảo sát phản ứng tạo hợp chất kim để sản xuất pigment +Chế độ khuấy trộn, nghiền, gia nhiệt +Nhiệt độ nung, giảm nhiệt khảo sát tối ƣu hóa khoảng khảo sát yếu tố: Tỉ lệ chất, nồng độ chất, chế độ khuấy trộn, nghiền, nhiệt độ phản ứng, nhiệt độ nung Đồng thời có phân tích cấu trúc sản phẩm ban đầu để khẳng định sản cấu trúc spinnel sản phẩm Khảo sát hiệu suất phản ứng - Đã khảo sát hiệu suất phản ứng tạo pigment Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Công việc dự kiến Công việc thực Khảo sát biến thiên tích chất: Đã khảo sát kić h thƣớc ̣t theo SEM , Kích thƣớc hạt, tơng màu, độ bền màu tông màu và đô ̣ bề n màu dựa vào yếu tố khảo sát Đƣa quy trình cơng nghệ hồn Đã đƣa đƣơ ̣c quy triǹ h công nghê ̣ chỉnh sản xuất MgFe2O4 với thông sản xuất pigment với thông số cụ số cụ thể thể Nghiên cứu ứng dụng pigment kết hợp Đã tiế n hành thử nghiệm sản phẩm với Cơng ty Gốm sứ Minh Phát, nhà máy (hình ảnh , hiê ̣n vâ ̣t nhận Thuận Giao, Thuận An, Bình Dƣơng xét nhà máy kèm theo) Viế t báo cáo tổ ng hơ ̣p đề tài và báo cáo trƣớc Hội đồng chuyên môn cấp sở -Đã thông qua hội đồng nghiệm thu Viế t báo cáo tổ ng hơ ̣p đề tài và nghiê ̣m thu cấ p Thành phố - Đã viết báo cáo sở Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c MỤC LỤC CHƢƠNG 1: CƠ SỞ CỦA ĐỀ TÀI 11 I NHU CẦU VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .11 II TỔNG QUAN VỀ PIGMENT 15 II.1 Lý thuyết màu sắc 15 II.2 Các đại lƣợng đặc trƣng màu sắc 15 II.3 Pigment .16 II.3.1 Lịch sử phát triển ngành sản xuất chất màu 17 II.3.2 Thành phần pigment 19 II.3.3 Tính chất pigment 19 II.3.4 Phân loại pigment .22 II.3.5 Tình hình sản xuất ứng dụng pigment .23 II.3.6 Một số tiêu chuẩn pigment 23 II MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT PIGMENT MgFe2O4 24 II.1 Phƣơng pháp phản ứng trạng thái rắn: .24 II.2 Phƣơng pháp đồng kết tủa .26 II.3 Phƣơng pháp sol-gel 28 II.4 Phƣơng pháp polyme hữu (tạo phức chất hữu trung gian nhiệt độ thấp): 30 CHƢƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU 32 I OXIT SẮT Fe2O3 .32 II SẮT NITRAT Fe(NO3)3 33 III MAGIE CACBONAT MgCO3 .35 IV ACID CITRIC 38 V ETYLEN GLYCOL 39 VI AN TOÀN HÓA CHẤT MSDS (Meterial Safety Data Sheet ) .40 VI.1 Fe (III) nitrat 40 VI.2 MgCO3 .41 VI.3 Ethylen glycol 43 VI.4 Acid citric: 43 VII CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN .45 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 I CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ .47 I.1 Phƣơng pháp so màu 47 I.2 Phƣơng pháp phân tích kích thƣớc hạt 48 I.3 Phân tích cấu trúc hạt phƣơng pháp XRD 51 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c I.4 Phƣơng pháp phân tích nhiệt 52 I.5 Phƣơng pháp đo bề mặt riêng BET 56 I.6 Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét SEM 57 II XÁC ĐINH ̣ TÍNH CHẤT LÍ HĨA CỦA PIGMENT 57 II.1 Khối lƣợng riêng 57 II.2 Độ hấp thu dầu 58 II.3 Xác định độ phủ 59 II.4 Xác định giá trị pH 60 II.5 Độ bền màu .60 III NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 61 III.1 Mơ hình- tối ƣu hố qúa trình tổng hợp MgFe2O4 61 III.1.1 Giới thiệu phần mềm Design – Expert: .61 III.1.2 Thiết kế thí nghiệm: 62 III.1.3 Ma trận điểm tiến hành thí nghiệm: 66 III.1.4 Quy trình thí nghiệm 67 III.1.5 Hiệu suất thu sản phẩm .68 IV NGUYÊN LIỆU CHÍNH 69 V MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 69 VI CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 71 VII Các yếu tố ảnh hƣởng đến chấ t lƣợng và hiê ̣u suấ t thu sản phẩm .73 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 75 I KẾT QUẢ MÀU SẮC SẢN PHẨM VÀ ĐỘ CHÊNH MÀU 75 II KẾT QUẢ TÍNH HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG 79 II.1 Thiết kế thí nghiệm .79 II.2 Kế t quả thực nghiê ̣m 80 II.3 Đồ thị ảnh hƣởng của các yế u tố đế n hiê ̣u suấ t 83 III KẾT QUẢ KIỂM TRA TINH CHẤT HÓA LÝ .88 III.1 Kết đo XRD 88 III.2 Kết đo độ hút dầu 91 III.3 Kết đo độ phủ 91 III.4 Kết đo tỷ trọng 92 III.5 Kết đo pH 93 III.6 Kết đo độ bền màu 93 III.7 Kết đo TG sản phẩm .95 III.8 Kết đo bề mặt riêng .96 III.9 Kết chu ̣p SEM .97 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c IV TINH KINH TẾ 99 V QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT PIGMENT MgFe2O4: 102 VI KÉT QUẢ THỬ NGHIẸM SẢN PHẨM TẠI NHÀ MÁY GÓM SỨ MINH PHÁ T .106 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c DANH MỤC HÌNH Hình 1- Sơ đồ sản xuất Pigment MgFe2O4 phương pháp phản ứng trạng thái rắn 24 Hình 1- 2: Sơ đồ sản xuất Pigment MgFe2O4 phương pháp đồng kết tủa 26 Hình 1- : Phân tán hạt MgFe2O4 tạo thành từ phương pháp đồng kết tủa 28 Hình 1- 4: Sơ đồ sản xuất Pigment MgFe2O4 phương pháp sol-gel 29 Hình 1- 5: Phân tán hạt MgFe2O4 tạo thành từ phương pháp dung dịch 31 Hình 3- 1: Các dạng ánh sáng phản xạ 49 Hình 3- 2: Phân tán Fraunhoer 50 Hình 3- 3: Sơ đồ thí nghiệm 67 Hình 3- 4: Lò nung 11000C và 13000C sử dụng Phòng thí nghiệm 70 Hình 3- :CRth 400 – KONICA MINOLTA 70 Hình 4- 1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào tỉ lệ mol acid/Fe3+ nhiệt độ 7000C,tỉ lệ mol Fe3+/Mg2+ 3,00 .84 Hình 4- 2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào tỉ lệ Fe3+/Mg2+ tỉ lệ mol acid/Fe3+ 3,00,nhiệt độ7000C .85 Hình 4- 3: Mơ hình 2D 3D biểu biễn phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào nhiệt độ tỉ lệ mol acid/Fe3+ tỉ lệ mol Fe3+/Mg2+ 3,00 86 Hình 4- : Mơ hình 2D 3D biểu biễn phụ thuộc hiệu suất phản ứng vào nhiệt độ tỉ lệ mol Fe3+/Mg2+ở tỉ lệ mol acid/Fe3+ 3,00 87 Hình 4- 5: Kết đo XRD 89 Hình 4- 6: Kết đo XRD từ xuống: Mẫu hỗn hợp oxit tỉ lệ nung 12500C (mẫu 4), mẫu oxit MgO Fe2O3 tỉ lệ 1:1 không nung (mẫu 5), phổ chuẩn sản phẩm lấy từ ngân hàng phổ chuẩn (JCPSD) 90 Hình 4- 7: Kết phân tích TG DTG mẫu pigment MgFe2O4 96 Hình 4- 8: Kết đo kích thước hạt SEM mẫu MgFe2O4 700oC, trước nghiề n phá kế t khố i 97 Hình 4- 9: Kết đo kích thước hạt SEM mẫu MgFe2O4 700oC, sau nghiề n phá vỡ kế t khố i sản phẩm 98 Hình 4- 10:Kết đo SEM MgFe2O4 trích từ [20] 98 Hình 4- 11: Sơ đồ quy trình công nghệ để thu 100 phần khối lượng sản phẩm MgFe2O4 theo tỷ lệ phối liệu 103 Hình 4- 12: Sơ đồ quy trình cơng nghệ để thu 100 phần khối lượng sản phẩm MgFe2O4 theo tỷ lệ phối liệu 105 Hình 4- 13: Các sản phẩm ứng dụng nhà máy 108 Hình 4- 14: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 700oC 108 Hình 4- 15: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 1000oC 108 Hình 4- 16: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 700oC đến 1000oC 109 Hình 4- 17: Sản phẩm ứng dụng MgO + Fe2O3 nung1250oC 109 Hình 4- 18: Sản phẩm ứng dụng MgO + Fe2O3 trộn 109 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c DANH MỤC BẢNG Bảng 1- 1: Phân loại pigment 22 Bảng 2- 1.Tính chất tổng quát Sắt (III) nitrat Fe(NO3)3 34 Bảng 2- 2: Tính chất tổng quát MgCO3 36 Bảng 2- 3: Tính chất tổng quát acid citric 38 Bảng 2- 4: Tính chất tổng quát ethylen glycol .39 Bảng 3- Các biến đổi tƣơng ứng với trình chuyển hóa 52 Bảng 3- Dạng đƣờng DTA theo mối quan hệ tc m 55 Bảng 3- Các yếu tố khảo sát mặt đáp ứng mô hình thực nghiệm: 62 Bảng 3- 4: Lƣợng chất phản ứng 66 Bảng 4- 1: Màu sắc sản phẩm theo độ sáng 75 Bảng 4- 2: Độ chênh lệch thông số màu so với pigment chuẩn .76 Bảng 4- 3: Kết đo L, a, b, L, a, b mẫu đại diện 78 Bảng 4- 4: Các yếu tố khảo sát mặt đáp ứng mơ hình thực nghiệm 79 Bảng 4- 5: Ma trận quy hoạch thực nghiệm 80 Bảng 4- 6: Khối lƣợng sản phẩm thu đƣợc hiệu suất thu sản phẩm .81 Bảng 4- 7: Kiểm định có nghĩa hệ số hồi quy .82 Bảng 4- 8: Các mẫu đo XRD .88 Bảng 4- 9:Kết đo độ phủ pigment 91 Bảng 4- 10:Kết đo tỷ trọng pigment 92 Bảng 4- 11:Kết đo pH pigment 93 Bảng 4- 12:So sánh độ bền màu MgFe2O4 .94 Bảng 4- 13: So sánh độ bền axit pigment .95 Bảng 4- 14: Kết đo bề mặt riêng mẫu MgFe2O4 nung 700oC, mẫu MgFe2O4 nhập oxit sắt thị trƣờng 96 Bảng 4- 15: Lƣợng tác chất cần dùng theo lý thuyết 100 Bảng 4- 16: Giá nguyên liệu theo đơn phối liệu 100 Bảng 4- 17: Lƣợng tác chất cần dùng theo lý thuyết 101 Bảng 4- 18: Giá nguyên liệu theo đơn phối liệu 101 10 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c - Cho từ từ 45,4 phần khối lƣợng MgCO3 vào 93 phần khối lƣợng Ethylene glycol, khuấy giữ nhiệt độ hỗn hợp 80oC thu đƣợc hỗn hợp đồng - Cho từ từ hỗn hợp chứa MgCO3 Ethylene glycol vào dung dịch chứa Fe(NO3)3.9H2O acid citric, tiếp tục khuấy giữ nhiệt độ hỗn hợp 120oC thu đƣợc dạng dạng keo nhựa sền sệt màu nâu đem hỗn hợp nhựa sấy - Tiến hành sấy mẫu To= 350oC, khoảng thời gian t = 90 (phút) nghiền mịn mẫu sau sấy - Nung mẫu To= 700oC, thời gian t = 90 (phút)  Sản phẩm thu đƣợc 100 phần khối lƣợng pigment MgFe 2O4 theo tỷ lệ phối liệu Sơ đồ quy trình cơng nghệ để thu đƣợc 100 phần khối lƣợng sản phẩm MgFe 2O4 theo tỷ lệ phối liệu (mẫu M11): 104 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c 548.9 phần acid citric 44.1 phần MgCO3 352.0 phần Fe(NO3)3.9H2 O Phản ứng 51.4 phần ethylene glycol Phản ứng Phản ứng Sấy Nung 100 phầnMgFe2O4 Hình 4- 12: Sơ đồ quy trình cơng nghệ để thu 100 phần khối lượng sản phẩm MgFe2O4 theo tỷ lệ phối liệu Diễn giải: Để thu đƣợc 100 phần khối lƣợng sản phẩm pigment MgFe2O4 theo đơn phối liệu 2, cần: - Hòa tan 548,9 phần khối lƣợng C6H8O7.H2O vào 1080,5 phần khối lƣợng H2O 65oC, khuấy C6H8O7.H2O tan hoàn tồn - Hịa tan 352,0 phần khối lƣợng Fe(NO3)3.9H2O vào 363,0 phần khối lƣợng H2O, khuấy thu đƣợc dung dịch đồng thể - Cho từ từ dung dịch Fe(NO3)3.9H2O vào dung dịch acid citric chuẩn bị gia nhiệt hỗn hợp đến 80oC 105 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c - Cho từ từ 44,1 phần khối lƣợng MgCO3 vào 51,4 phần khối lƣợng Ethylene glycol, khuấy giữ nhiệt độ hỗn hợp 80oC thu đƣợc hỗn hợp đồng - Cho từ từ hỗn hợp chứa MgCO3 Ethylene glycol vào dung dịch chứa Fe(NO3)3.9H2O acid citric, tiếp tục khuấy giữ nhiệt độ hỗn hợp 120oC thu đƣợc dạng dạng keo nhựa sền sệt màu nâu đem hỗn hợp nhựa sấy - Tiến hành sấy mẫu To= 350oC, khoảng thời gian t = 90 (phút) nghiền mịn mẫu sau sấy - Nung mẫu To= 800oC, thời gian t = 90 (phút)  Sản phẩm thu đƣợc 100 phần khối lƣợng pigment MgFe 2O4 theo tỷ lệ phối liệu VI KẾT QUẢ THƢ̉ NGHI ỆM SẢN PHẨM TẠI NHÀ MÁY G ỐM SƢ́ MINH PHÁT Chuẩn bị men theo công thức sau: (men frit chảy TR 186) Đá Vĩnh Phú 340 kg Đá đen 80kg Cát 60kg Miểng chai 100kg Fe2O3 4kg TiO2 80kg ZnO 80kg PbO 20kg H2O 440lít Thành phần men chung chiếm 75 kg thành phần men frit 106 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c TR 186 (frit) 125kg Bột trắng Zd 20kg Nƣớc 75lít Keo sodium carboxymethyl cellulose sunrose F50MC Men chung đƣợc sản xuất nhƣ sau: Cân nguyên liệu với tỉ lệ thích hợp nhƣ  Nghiền cối nghiền bi khoảng 36 h  Ngâm (trong nƣớc) Cách tiến hành ứng dụng màu lên gốm: Cân men + màu + keo  Trộn  Nghiền qua rây 45 m  Phủ lên xƣơng gốm  Nung đến 1130oC 5h Lƣợng màu keo đƣợc cho vào theo tỉ lệ nhƣ sau: Màu: Chiếm 5% khối lƣợng men tức 100g men cho vào khoảng 5g màu Keo: Chiếm 20% khối lƣợng men tức 100g men dùng khoảng 20g keo Sau sản phẩm đƣợc ứng dụng: 107 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Hình 4- 13: Các sản phẩm ứng dụng nhà máy Hình 4- 14: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 700oC Hình 4- 15: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 1000oC 108 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c Hình 4- 16: Sản phẩm ứng dụng MgFe2O4 700oC đến 1000oC Hình 4- 17: Sản phẩm ứng dụng MgO + Fe2O3 nung1250oC Hình 4- 18: Sản phẩm ứng dụng MgO + Fe2O3 trộn 109 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tƣ̀ nhƣ̃ng kế t quả thực nghiệm phịng thí nghiệm nhƣ kết ứng dụng nhà máy gốm sứ Minh Phát, phạm vi thực đề tài: “NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PIGMENT MgFe2O4 Ở NHIỆT ĐỘ THẤP BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOL-GEL” rút mô ̣t số kế t luâ ̣n: - Quy trin ̀ h sản xuấ t pigment MgFe 2O4 nhiệt độ thấp phƣơng pháp sol – gel thông qua phản ƣ́ng ta ̣o các phƣ́c chấ t trung gian giƣ̃a các muố i vô và hơ ̣p chấ t hƣ̃u đã khẳ ng đinh ̣ là ta ̣o thành sản phẩ m đúng nhƣ mu ̣c tiêu đă ̣t của đề tài, thông qua kết phân tích cấu trúc sản phẩm - Đã khảo sát và xác đinh ̣ đƣơ ̣c mô ̣t số yế u tố ảnh hƣởng (tỉ lệ mol acid citric / mol Fe3+, tỉ lệ mol Fe3+ / mol Mg2+ nhiệt độ nung) đến phản ứng tạo pigment thông qua thông số L , a, b nhƣ hiệu suất phản ứng tính chất hóa lý sản phẩm - Đã khảo sát ảnh hƣởng của các yế u tố đế n hiê ̣u suấ t thu sản phẩ m với kế t tố i ƣu khoảng khảo sát : Tỉ lệ mol acid/Fe3+ 2.68, tỉ lệ mol Fe3+/Mg2+ 3.48, nhiệt độ 788oC, hiệu suất thu đƣợc 97.3% Đã tiế n hành khảo sát số tính chất hố-lý quan trọng pigment :  Độ pH: pH = 6,45- 6,88  Tỉ trọng: d =3,32-3,66 ( g/m3)  Độ hút dầu: OA = 81 (%)  Độ phủ: HP = 44,74 – 50,42 (g/m2) (Với mẫu pigment 7000C và 10000C)  Diê ̣n tích bề mă ̣t riêng 84 m2/g 110 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c - Các thông số hoàn toàn thỏa mãn so với pigment đƣợc sử dụng thi ̣trƣờng Thâ ̣m chí các tiń h chấ t tỉ tro ̣ng , đô ̣ hút dầ u và đô ̣ phủ vƣơ ̣t quá yêu cầ u pigment thông thƣờng - Độ bền màu với nhiệt độ môi trƣờng axit đƣợc khảo sát kết với phƣơng pháp sản xuấ t này hoàn toàn không có vấ n đề l o nga ̣i gì sƣ̉ dụng pigment vì đô ̣ bề n nhiê ̣t và axit là rấ t tố t - Kế t quả đo XRD chỉ rằ ng cấ u trúc spinel MgFe 2O4 đƣơ ̣c ta ̣o thành phƣơng pháp sol-gel ở nhiê ̣t đô ̣ thấ p và cấ u trúc bền nhiệt độ tăng cao Kế t quả so sánh với sản phẩ m sản xuấ t theo phƣơng pháp nóng chảy , so sánh với kế t quả tham khảo Từ kết số liệu phổ XRD chúng tơi tính ƣớc lƣợng kích thƣớc hạt khỏang vài chục nanomet - Hình chụp SEM khẳ ng đinh ̣ kích thƣớc ̣t rấ t nhỏ (vài chục nanomet ) đồ ng đề u Điề u này là đáng khích lê ̣ cho phƣơng pháp này nế u mở rô ̣ng cho n hiề u loại pigment ứng dụng lĩnh vực vật liệu nano - Chúng tiến hành thử nghiệm sản phẩm phịng thí nghiệm nhƣ Công ty Gốm sứ Minh Phát, kết đƣợc nhà máy đánh giá có chất lƣợng cao đạt yêu cầu sử dụng lĩnh vực gốm sứ trang trí Tuy nhiên, thực tế, chúng tơi có thêm số kiến nghị để đề tài đƣợc triển khai tốt thực tế: - Đề tài cần thông qua bƣớc triển khai sản xuất qui mơ pilot, từ tiến hành mơ hình hóa để ứng dụng vào qui mơ cơng nghiệp - Q trình với qui mơ pilot giúp cải tiến ổn định thông số, nhằm làm giảm thấp sai lệch chất lƣợng sản phẩm thông số công nghệ qui mô khác 111 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c - Cần thêm ý kiến nhu cầu thị trƣờng nhu cầu từ đơn vị ứng dụng khác (trong lĩnh vực gốm sứ, sơn, mực in ) để triển khai với lợi ích kinh tế xã hội cao - Cũng theo ý kiến Công ty Gốm sứ Minh Phát (đơn vị phối hợp ứng dụng thử sản phẩm), phù hợp pigment đƣợc ứng dụng vào ngành cơng nghệ kỹ thuật cao cần kích thƣớc màu nano độ bền màu cao, ví dụ sơn trang trí chịu nhiệt, chịu mơi trƣờng, sử dụng phối màu máy với phƣơng pháp phun 112 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Văn Cờ - Huỳnh Kỳ Phƣơng Hạ ( 2004 ) Công nghệ sản xuất chất màu vô Nhà xuất Giáo Dục [2] Đỗ Quang Minh (2000) Kỹ thuật sản xuất vật liệu gốm sứ Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Thành Đơng (2010) Bản tin Khoa Học Công Nghệ số 03/2010.Sở Khoa Học Cơng Nghệ Bình Dƣơng [4] R.A Candeia, et al, (2003) “MgFe2O4 pigment obtained at low temperature” Materials Research Bulletin, Volume 41, Issue 1, Pages 183-190 [5] Hong, Hongyu Chen and He Li, (2005) “Synthesis of crystal MFe2O4 (M: Mg, Cu, Ni) microspheres” [6] R.A Candeia, MIB Bernardi, E Longo, IMG Santos, AG Souza (2004) “Synthesis and characterization of spinel pigment CaFe2O4 obtained by the polymeric precursor method” Materials Letters,Volume 58, Issue 5, Pages 569-572 [7] Andre Luiz M de Oliveira, Jailson M Ferreira, Márcia R.S Silva, Glauco S Braga, Luiz E.B Soledade, M.A Maurera Maria Aldeiza, Carlos A Paskocimas, Severino J.G Lima, Elson Longo, Antonio Gouveia de Souza, Iêda M Garcia dos Santos, ”Yellow ZnxNi1-xWO4 pigments obtained using a polymeric precursor method”, Dyes and Pigments, Volume 77, Issue 1, 2008, Pages 210-216 [8] E Lopez-Navarrete, M Ocaña, “Aerosol-derived Mn-doped Al2O3 pink pigments prepared in the absence of fluxes”, Dyes and Pigments, Volume 61, Issue 3, June 2004, Pages 279-286 113 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c [9] Monica Martos, Beatriz Julian, Hakim Dehouli, Didier Gourier, Eloisa Cordoncillo, Purificacion Escribano ”Synthesis and characterization of Ti12xNbxNixO2-x/2 solid solutions“, Journal of Solid State Chemistry, Volume 180, Issue 2, February 2007, Pages 679-687 [10] Mariusz B Bogacki, Iwona Michalska and Andrzej Krysztafkiewicz “Application of experimental design for optimization of physicochemical properties of the inorganic pigment, iron(III) silicate” Journal of Dyes and Pigments, Volume 61, Issue 2, May 2004, Pages 149-164 [11] M Gaudon, N Pailha, A Wattiauxa and A Demourguesa “Structural defects in AFe2O4 (A = Zn, Mg) spinels” Journal of Materials Research Bulletin, Volume 44, Issue 3, March 2009, Pages 479-484 [12] Zhongwu Wang, P Lazorb, S K Saxenaa and Hugh St C O’Neillc “High pressure Raman spectroscopy of ferrite MgFe2O4” Journal of Materials Research Bulletin, Volume 37, Issue 9, August 2002, Pages 1589-1602 [13] G Montes-Hernandez, J Pironon and F Villieras “Synthesis of a red iron oxide/montmorillonite pigment in a CO2-rich brine solution” Journal of Colloid and Interface Science, Volume 303, Issue 2, 15 November 2006, Pages 472-476 [14] M A Rösler, H Hofmeister and H Jakusch “Investigation of the oxide layer structure of iron pigments by high-resolution TEM” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 162, Issues 2-3, September 1996, Pages 377382 114 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c [15] Qinghong Xu, Yabo Wei, Yao Liu, Xuemei Ji, Lan Yang and Mingguang Gu “Preparation of Mg/Fe spinel ferrite nanoparticles from Mg/Fe-LDH microcrystallites under mild conditions” Journal of Solid State Sciences, Volume 11, Issue 2, February 2009, Pages 472-478 [16] N Kislov, S.S Srinivasan, Yu Emirov, E.K Stefanakos “Optical absorption red and blue shifts in ZnFe2O4 nanoparticles” Journal of Materials Science and Engineering: B, Volume 153, Issues 1-3, 25 September 2008, Pages 70-77 [17] F Bræstrup, B.C Hauback, K.K Hansen ”Temperature dependence of the cation distribution in ZnFe2O4 measured with high temperature neutron diffraction” Journal of Solid State Chemistry, Volume 181, Issue 9, September 2008, Pages 2364-2369 [18] XiuYu Wang, GuiQin Yang, ZhiSheng Zhang, LeMei Yan, JianHua Meng “Synthesis of strong-magnetic nanosized black pigment ZnxFe(3-x)O4” Journal of Dyes and Pigments, Volume 74, Issue 2, 2007, Pages 269-272 [19] Signe Vahur, Ulla Knuutinen, Ivo Leito “ ATR-FT-IR spectroscopy in the region of 500–230 cm−1 for identification of inorganic red pigments Original Research Article” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 73, Issue 4, 15 August 2009, Pages 764-771 [20] A.V Knyazev, M Mączka, E.N Bulanov, M Ptak, S.S Belopolskaya “High-temperature thermal and X-ray diffraction studies, and room-temperature spectroscopeak investigation of some inorganic pigments” Original Research ArticleDyes and Pigments, Volume 91, Issue 3, December 2011, Pages 286-293 115 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c [21] M.F.R Fouda, R.S Amin, M.A.Abd El-Ghaffar “Preparation and physicochemical characterization of (Al1−xCrx)2O3 solid solutions as inorganic green pigments” Original Research Article Dyes and Pigments, Volume 15, Issue 4, 1991, Pages 299-306 [22] B Hochleitner, V Desnica, M Mantler, M Schreiner “Historical pigments: a collection analyzed with X-ray diffraction analysis and X-ray fluorescence analysis in order to create a database”” Original Research Article Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, Volume 58, Issue 4, 18 April 2003,Pages641-649 [23] E Urones-Garrote, A Gómez-Herrero, A.R Landa-Cánovas, F FernándezMartı́nez, L.C Otero-Dı́az “ Synthesis and characterization of possible pigments in the Mg–Yb–S system” Original Research Article Journal of Alloys and Compounds, Volume 374, Issues 1–2, 14 July 2004, Pages 197-201 [24] Mariusz B Bogacki, Iwona Michalska, Andrzej Krysztafkiewicz “Application of experimental design for optimization of physicochemical properties of the inorganic pigment, iron(III) silicate” Original Research Article Dyes and Pigments, Volume 61, Issue 2, May 2004, Pages 149-164 [25] Lazhen Shen, Yongsheng Qiao, Yong Guo, Junru Tan “ Preparation and formation mechanism of nano-iron oxide black pigment from blast furnace flue dust” Original Research Article Ceramics International, In Press, Corrected Proof, Available online July 2012 116 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c [26] L.K Herrera, M Cotte, M.C Jimenez de Haro, A Duran, A Justo, J.L Perez-Rodriguez “Characterization of iron oxide-based pigments by synchrotronbased micro X-ray diffraction” Original Research Article Applied Clay Science, Volume 42, Issues 1–2, December 2008, Pages 57-62 [27] M.A Rösler, H Hofmeister, H Jakusch “Investigation of the oxide layer structure of iron pigments by high-resolution TEM” Original Research ArticleJournal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 162, Issues 2–3, September 1996, Pages 377-382 [28] G Montes-Hernandez, J Pironon, F Villieras “Synthesis of a red iron oxide/montmorillonite pigment in a CO2-rich brine solution” Original Research ArticleJournal of Colloid and Interface Science, Volume 303, Issue 2, 15 November 2006, Pages 472-476 [29] Men gốm http://en.wikipedia.org/wiki/men_gốm [30] Pigment http://en.wikipedia.org/wiki/Pigment [31] Frit http://www.fritta.com [32] Magnesium Ferrite (MgFe2O4) Nanostructures Fabricated by lectrospinning.http://www.springerlink.com/content/v117333607136l78/ [33] Độ hút dầu http://www.shme.com/ie/chemical/ironoxide_1.htm [34] pH http://www.gr-duratech.com/chemical%20products/t0602.html [35] Phần mềm Design-Expert http://statease.info/dx71files/manual/DX71-02A [36] MSDS chất hóa học http://www.sciencelab.com/msdsList.php 117 Báo cáo nghiê ̣m thu Đề tài Nghiên cƣ́u Khoa ho ̣c 118