Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc, tính chất của màng phủ đa chức năng trên cơ sở nhựa acrylic nhũ tương và các phụ gia nano.
BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO VIỆN HÀNLÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐÀO PHI HÙNG NGHIÊNCỨU CHẾ TẠO, ĐẶCTRƯNGCẤU TRÚC, TÍNH CHẤTCỦAMÀNGPHỦĐACHỨCNĂNGTRÊNCƠSỞNHỰA ACRYLICNHŨ TƯƠNG VÀ CÁC PHỤ GIANANO DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội, năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO VIỆN HÀNLÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐÀO PHI HÙNG NGHIÊNCỨU CHẾ TẠO, ĐẶCTRƯNGCẤU TRÚC, TÍNH CHẤTCỦAMÀNGPHỦĐACHỨCNĂNGTRÊNCƠSỞNHỰA ACRYLICNHŨ TƯƠNG VÀ CÁC PHỤ GIANANO Chuyên ngành đào tạo: Hóa hữu Mã số: 44 01 14 DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS Thái Hoàng Hà Nội, năm 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án kết nghiên cứu hướng dẫn khoa học GS TS Thái Hoàng Các số liệu tài liệu trích dẫn luận án trung thực Kết nghiên cứu không trùng với cơng trình cơng bố trước Tơi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Hà Nội, ngày… tháng… năm 2023 Tác giả NCS Đào Phi Hùng LỜI CẢM ƠN Lờiđầutiên,tơimuốngửilờitriânchânthànhđếnGS.TSTháiHồngngườithầylntậntâmhướngdẫnvàchỉbảotơitrongqtrìnhnghiêncứuvàhồnthành luậnán TơicũngxingửilờicảmơnsâusắcđếnbanlãnhđạoViệnvàđồngnghiệptạiViện Kỹ thuật nhiệt đới, cán Học viện Khoa học Cơng nghệ, quan tâm hỗ trợ tơi q trình hồn thiện luậnán Tôi muốn chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp,nhữngngườilnđộngviên,giúpđỡvàtạođiềukiệnthuậnlợichoqtrìnhnghiên cứucủatơi.Mặcdùtơiđãcốgắnghếtsức,nhưngdothờigianhạnchếvàkhảnăng, kinhnghiệmnghiêncứucịnhạnchế,nênluậnáncủatơicịntồntạimộtsốthiếusót Tơi mong nhận ý kiến góp ý bảo từ nhà khoa học, giáoviên, đồng nghiệp, để luận án tơi hồn thiện nâng cao chất lượng Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội,ngày .tháng năm2023 Nghiên cứu sinh Đào Phi Hùng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪVIẾT TẮT i DANH MỤCCÁCHÌNH iv DANH MỤCCÁCBẢNG viii MỞĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNGQUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu phát triển nhựa acrylicnhũtương .4 1.1.1 Nguyên tắc phương pháp tổng hợp nhựa acrylicnhũ tương 1.1.2 Một số phương pháp biến tính nhựa acrylicnhũtương 1.2 Biến tính hữu MONPs tácnhânghép 1.2.1 Cơ chế biến tính tác nhânghép silane/titanate 1.2.2 Ứng dụng MONPs biến tính hữu trongmàngsơn .10 1.3 Tình hình nghiên cứu sơn chống nóng, phản xạ nhiệtmặttrời .11 1.3.1 Hiệu sơn chống nóng, phản xạ nhiệtmặttrời 11 1.3.2 Nâng cao khả phản xạ, chống nóng củamàngsơn 16 1.4 Tình hình nghiên cứu màng phủ hữu cơkhángkhuẩn .20 1.4.1 Màng phủ chứa tác nhân kháng khuẩn hoạt động theo chế oxy hóaquang 21 1.4.2 Màng phủ hữu chứa chất diệt khuẩnhữucơ 22 1.4.3 Màng sơn kháng khuẩn chứananoAg 24 CHƯƠNG 2.THỰCNGHIỆM 31 2.1 Nguyên vật liệu,hóachất 31 2.2 Biến tính hữu cáchạtnano 31 2.3 Chế tạo màng sơnacrylicnanocomposite 33 2.4 Chế tạo màng sơn phản xạ nhiệtmặttrời 34 2.5 Phương pháp phân tíchthửnghiệm 36 2.5.1 Xác định đặc trưng, tính chất hạt nano biến tínhhữucơ 36 2.5.2 Xác định đặc trưng, tính chất củamàng sơn 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀTHẢOLUẬN .44 3.1 Nghiên cứu biến tính hữu hạt nano R-TiO2vàZrO2 .44 3.1.1 Đặc trưng, tính chất hạt nano R-TiO2biến tínhhữucơ 44 3.1.2 Đặc trưng, tính chất hạt nano ZrO2biến tínhhữucơ 52 3.2 Đặc trưng, tính chất màng sơn acylic nhũ tương chứa hạtn a n o R-TiO2vàZrO2 60 3.2.1 Ảnh hưởng hạt nano R-TiO2biến tính hữu đến tính chấtmàngsơn 60 3.2.2 ẢnhhưởngcủahạtnanoZrO2biến tínhhữucơđếntínhchấtcủamàng sơnacrylic 66 3.2.3 ẢnhhưởngcủacáchạtnanomZr3GvàmTi3Tđếntínhchấtcủamàng sơnacrylic 71 3.3 Nghiên cứu nâng cao tính chất màng sơn phản xạ nhiệtmặttrời 82 3.3.1 Ảnh hưởng hạt nano biến tính hữu đến khả phản xạ củamàng sơn phản xạ nhiệtmặttrời 82 3.3.2 Hiệu chống nóng màng sơn phản xạ nhiệtmặttrời .84 3.3.3 Khả thấm nước màng sơn phản xạ nhiệtmặttrời 85 3.3.4 Hình thái cấu trúc màng sơn phản xạ nhiệtmặt trời 86 3.4 Nghiên cứu nâng cao khả kháng vi sinh vật củamàngsơn .87 3.4.1 Nghiên cứu màng sơn acrylic kháng vi sinh vật chứa phụ gia Ag-Zn/zeolite 87 3.4.2 Nghiên cứu màng sơn kháng vi sinh vật cơsởOIT 99 3.4.3 Ảnhhưởngcủaphụgiakhángvisinhvậttớitínhchấtcủamàngsơn phảnxạnhiệt .103 KẾTLUẬN 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦATÁCGIẢ 107 TÀI LIỆUTHAMKHẢO .109 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT % kl Phần trăm khối lượng A0 Màng phủ acrylic không chứa phụ gia A0.5mT Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano R-TiO2biến tính hữu A0.5mZ Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano ZrO2biến tính hữu A15TZ Màng sơn acrylic chứa 1,5 %kl nano R-TiO2biến tính hữu 0,5 %kl nano ZrO2biến tính hữu A1mT Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu A1mZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano ZrO2biến tính hữu A1TZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu %kl nano ZrO2biến tính hữu A2mT Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu A2mZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano ZrO2biến tính hữu A3mZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano ZrO2biến tính hữu A4mT Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu A5mZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano ZrO2biến tính hữu AmT0.5Ze Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu 0,5 %kl Ag-Zn/zeolite AmT1Ze Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu %kl Ag-Zn/zeolite AmT2Ze Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2biến tính hữu %kl Ag-Zn/zeolite AT15Z Màng sơn acrylic chứa 0,5 %kl nano R-TiO2biến tính hữu 1,5 %kl nano ZrO2biến tính hữu AuT Màng sơn acrylic chứa %kl nano R-TiO2chưa biến tính AuZ Màng sơn acrylic chứa %kl nano ZrO2chưa biến tính AZe Màng sơn acrylic chứa %kl Ag-Zn/zeolite dTG Vi phân phân tích nhiệt – khối lượng FESEM Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường FTIR Hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier GPTES (3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane KR-12 Isopropyl tri(dioctylpyrophosphate)titanate mGZ Hỗn hợp (3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane (đã thủy phân) với hạt nano ZrO2 MONPs Hạt nano oxide kim loại (Metal oxide nanoparticles) mTi Hạt nano R-TiO2biến tính hữu mTi10T Nano R-TiO2biến tính với 10 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mTi1T Nano R-TiO2biến tính với %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mTi20T Nano R-TiO2biến tính với 20 %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mTi3K Nano R-TiO2biến tính với %kl Isopropyl tri(dioctylpyro-phosphate)titanate mTi3T Nano R-TiO2biến tính với %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mTi5T Nano R-TiO2biến tính với %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mZr Hạt nano ZrO2biến tính hữu mZr10G Nano ZrO2biến tính với 10 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy-silane mZr1G Nano ZrO2biến tính với %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy-silane mZr20G Nano ZrO2biến tính với 20 %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy-silane mZr3G Nano ZrO2biến tính với %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy-silane mZr3K Nano ZrO2biến tính với %kl Isopropyl tri(dioctylpyrophosphate)-titanate mZr3T Nano ZrO2biến tính với %kl [3-(methacryloyloxy)propyl]-trimethoxysilane mZr5G Nano ZrO2biến tính với %kl (3-glycidyloxypropyl)triethoxy-silane OIT 2-n-octyl-4-izothiazolin-3-one R-TiO2 Rutile TiO2 SRP Sơn phản xạ nhiệt mặt trời SRP0.5 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 0,5% hỗn hợp hạt nano (RTiO2biến tính hữu + ZrO2biến tính hữu cơ) thay micro RTiO2 SRP1 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 1% hỗn hợp hạt nano (RTiO2biến tính hữu + ZrO2biến tính hữu cơ) thay micro RTiO2 SRP2 Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa % hỗn hợp hạt nano (RTiO2biến tính hữu + ZrO2biến tính hữu cơ) thay micro RTiO2 SRPK Sơn phản xạ nhiệt mặt trời chứa 1% hỗn hợp hạt nano (R-TiO2 biến tính hữu + ZrO2biến tính hữu cơ) thay micro R-TiO2và hệ kháng vi sinh vật (1 %kl Ag-Zn/zeolite + 0,1 OIT) TGA Phân tích nhiệt - khối lượng TMSPM [3-(methacryloyloxy)propyl]trimethoxysilane USD Đơ la Mỹ u-Ti Hạt nano R-TiO2chưa biến tính hữu UV Tia cực tím/tia tử ngoại UV-Vis-NIR Tử ngoại – khả kiến – hồng ngoại gần u-Zr Hạt nano ZrO2chưa biến tính hữu VAST Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam VOC Các chất hữu dễ bay XRD Nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.Cấutrúccủanhựaacrylicnhũtươngvàcácmonomercủanó Hình 1.2.Phản ứng biến tính nhựa acrylic 3,3′,5,5′-tetramethyl-4,4′biphenyldiglycidyl ether (R mạch carbon chất biến tính, R”là mạch nhựa acrylic nhũtương) Hình 1.3.Quá trình thủy phân tác nhân ghép silane môi trường khác Hình1.4.BiếntínhMONPsbằngtácnhânghépsilanetheocơchếthủyphân Hình 1.5.Q trình silane hóa MONPs chếngưngtụ .10 Hình 1.6 Sự giảm nhiệt độ bề mặt tối đa trung bình cho bề mặt bên ngồivào mùa hè (a), mùa đông (b) cho bề mặt bên vào mùa hè (c) mùa đông (d) tường hướngkhácnhau 12 Hình 1.7.Nhu cầu tiêu thụ điện làm mát cao nhất/thấp (đơn vị kWh/m 2) đốivới tòa nhà văn phịng thấp tầng theo mơ hình nhà đơn lẻ (buildingscale) mơ hình dân cư (urban scale) thành phố khác Úc tháng tháng (giaiđ o n 2016-2017) 13 Hình 1.8.Sự thay đổi nhiệt độ bề mặt ngồi bê tơng khơng sơn có sơn hệ sơn SHR thử nghiệmngoài trời 16 Hình 1.9.Cấu tạo chức lớp sơn phảnxạnhiệt 16 Hình 1.10.Nhiệt độ bề mặt bê tông phủ lớp sơn khác chế làm việc củalớpsơn 18 Hình 1.11.Ion Ag+liên kết với basecủaDNA 25 Hình 1.12.Thử nghiệm kháng khuẩn màng sơn acrylic chứa hàm lượngnano Ag khác với vi khuẩnE coli(a) vàS.aureus(b) 27 Hình 1.13.Ảnh hưởng lớp sơn nanocompozit đến tốc độ tăng trưởng vikhuẩnE colitrong môi trườngnuôicấy 27 Hình 1.14.Vùng vơ khuẩn vật liệu Ag-Zn/zeolite (a) Ag-zeolite (b) vi khuẩnS.aureus 28 Hình1.15.ĐộnhámbềmặtvàđộcứngbềmặtcủanhựaacrylicchứaAg-Zn/ zeoliteởcáchàmlượngkhácnhau(Đườngkẻnganglàchỉsựkhácbiệttheothống