Nghiên cứu tổng hợp màng composite phân hủy sinh học trên nền tinh bột chitosan kết hợp với nano zno

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG COMPOSITE PHÂN HỦY SINH HỌC TRÊN NỀN TINH BỘT-CHITOSAN KẾT HỢP VỚI NANO ZnO GVHD: TS LÊ THỊ DUY HẠNH SVTH: TRẦN THU TRANG SKL010100 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MÀNG COMPOSITE PHÂN HỦY SINH HỌC TRÊN NỀN TINH BỘT-CHITOSAN KẾT HỢP VỚI NANO ZnO SVTH: Trần Thu Trang MSSV: 17128074 GVHD: TS Lê Thị Duy Hạnh Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Thu Trang MSSV: 17128074 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học Chuyên ngành: Polymer Tên khóa luận: Nghiên cứu tổng hợp màng composite phân hủy sinh học tinh bột-chitosan kết hợp với nano ZnO Nhiệm vụ khóa luận: Tổng quan tài liệu tinh bột, chitosan, màng phân hủy sinh học tinh bột/ chitosan vai trò ZnO màng phân hủy sinh học từ tinh bột chitosan Tổng hợp vật liệu nano ZnO phương pháp sol-gel Phân tích phân bố kích thước hạt vật liệu nano ZnO phổ nhiễu xạ tia X, phổ hấp thu UV-Vis, giản đồ DLS, hình chụp FESEM Tổng hợp màng composite tinh bột-chitosan Khảo sát ảnh hưởng màng tinh bột-chitosan có diện acid citric nano ZnO thơng qua tính, độ ẩm, độ hấp thu khả hòa tan nước màng, hình chụp SEM kết hợp với EDS, phổ hấp thu UV-Vis, phổ hồng ngoại FTIR, giản đồ TGA Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 3/2021 Ngày hồn thành khóa luận: 12/12/2021 Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Thị Duy Hạnh Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thơng qua Trưởng ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học TP.HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021 TRƯỞNG NGÀNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN Lê Thị Duy Hạnh TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HĨA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC KHĨA 2017 (NGƯỜI HƯỚNG DẪN) THƠNG TIN CHUNG Họ tên người hướng dẫn: LÊ THỊ DUY HẠNH Đơn vị công tác: Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Học hàm, học vị: TS Chuyên ngành: Khoa học Kỹ Thuật Vật Liệu Họ tên sinh viên: TRẦN THU TRANG MSSV: 17128074 Chuyên ngành: Polymer Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp màng composite phân hủy sinh học tinh bột-chitosan kết với hợp với nano ZnO Mã số khóa luận: NHẬN XÉT VỀ KHĨA LUẬN 2.1 Hình thức Tổng số trang: 62 Số chương: Số bảng: Số hình: 46 Số tài liệu tham khảo: 45 Phần mềm tính tốn: Exel, Origin, Image J Bố cục: Hợp lý Hành văn: Phù hợp với khóa luận tốt nghiệp trình độ ĐH Sử dụng thuật ngữ chuyên môn: thuật ngữ chuyên ngành 2.2 Mục tiêu nội dung ▪ Mục tiêu: Tạo màng composite từ tinh bột (TB), chitosan (CS) ZnO hướng đến khả kháng khuẩn cho màng điều trị vết thương ▪ Nội dung: - Tổng hợp ZnO - Tạo màng phân hủy sinh học từ tinh bột (TB) chitosan (CS), acid citric (CA) đánh giá tính chất cơ, lý, hóa - Tạo màng composite TB/ CS/ CA sử dụng ZnO làm pha phân tán đánh giá tiêu tính chất cơ, lý hóa 2.3 Kết đạt ▪ Tổng hợp ZnO với cỡ hạt nano ▪ Tạo màng composite TB/CS/ CA/ ZnO ▪ Khảo sát tính chất lý hóa màng composite ▪ Xác định phân bố ZnO màng thông qua SEM, XRD, FTIR, TG ▪ Biện luận kết đạt 2.4 Ưu điểm khóa luận ▪ Sử dụng phương pháp phân tích đại SEM-EDX, FTIR, XRD, TGA…để chứng minh có mặt ZnO polymer ▪ Phần tổng quan tài liệu tham khảo tốt ▪ Khối lượng thực nghiệm tương đối nhiều điều kiện không thuận lợi thời gian thí nghiệm bùng phát dịch ▪ Bản viết cố gắng so sánh sử dụng cơng trình nghiên cứu nước để so sánh giải thích kết đạt 2.5 Những thiếu sót khóa luận ▪ ▪ Chưa thực thực nghiệm khả kháng khuẩn màng hạn chế thời gian thực nghiệm Khơng giải thích ảnh hưởng acid citric đến kết thực nghiệm độ bên kéo màng có khơng có acid citric NHẬN XÉT TINH THẦN VÀ THÁI ĐỘ LÀM VIỆC CỦA SINH VIÊN ▪ ▪ SV chăm chủ động, linh hoạt khắc phục khó khăn thời gian để hồn thành khóa luận điều kiện khó khăn chung PTN phải đóng cửa thời gian dài SV thể tự tin trình làm thực nghiệm phản biện vấn đề ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Được bảo vệ  Không bảo vệ ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Bổ sung thêm để bảo vệ Nội dung đánh giá Điểm tối đa Chất lượng viết 30 Hình thức trình bày (đẹp, rõ ràng, tài liệu tham khảo 20 đầy đủ/đa dạng…) Bố cục viết (chặt chẽ, cân đối) 10 Nội dung khóa luận 60 STT Điểm đánh giá 25 Phương pháp nghiên cứu phù hợp, đảm bảo độ tin cậy, xử lý số liệu Nội dung thực hiện, kết đề tài đảm bảo tính khoa học, cơng nghệ Kết luận phù hợp với mục tiêu, nội dung nghiên cứu 20 17 48 16 20 16 10 Hiệu ứng dụng chuyển giao công nghệ Kỹ năng, thái độ sinh viên 10 10 Kỹ thực nghiệm, xử lý tình Thái độ làm việc nghiêm túc 5 100 82 TỔNG ổn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn TS Lê Thị Duy Hạnh TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC KHĨA 2017 (NGƯỜI PHẢN BIỆN) THƠNG TIN CHUNG Họ tên người phản biện: Giang Ngọc Hà Đơn vị cơng tác: Khoa Cơng nghệ Hóa Học, ĐH Cơng nghiệp thực phẩm TP Hồ Chí Minh Học hàm, học vị: Tiến sỹ Chuyên ngành: Khoa học Vật Liệu Đời Sống Họ tên sinh viên: Trần Thu Trang MSSV: 17128074 Chuyên ngành: Polymer Tên đề tài: Tổng hợp màng composite tinh bột-chitosan kết hợp với ZnO Mã số khóa luận: NHẬN XÉT VỀ KHĨA LUẬN 2.1 Hình thức Tổng số trang: 62 Số chương: Số bảng: Số hình: 46 Số tài liệu tham khảo: 45 Phần mềm tính tốn: Bố cục: Có bố cục rõ ràng Hành văn: Có cách viết phù hợp với tiêu chuẩn học thuật chung Sử dụng thuật ngữ chun mơn: cịn vài lỗi nhỏ khơng ảnh hưởng đến tồn 2.2 Mục tiêu nội dung Chế tạo màng từ tinh bột/chitosan, citric acid kết hợp với ZnO Thực nhiều loại khảo sát để đánh giá trình tổng hợp ZnO, biến tính tinh bột tính chất màng tạo thành 2.3 Kết đạt Tổng hợp nano ZnO khảo sát tỷ lệ tối ưu 1.5TB/1CH/10%CA Tuy nhiên, độ hòa tan nước màng lớn (trên 80%), việc phân tán hạt nano ZnO mà đảm bảo kích thước nano chưa thể kiểm soát 2.4 Ưu điểm khóa luận Thực nhiều loại phép đo: tensile, độ ẩm, độ hòa tan, FTIR, SEM (EDS), DLS, XRD 2.5 Những thiếu sót khóa luận Nên bổ sung tên tạp chí phần tài liệu tham khảo Việc gia tăng thời gian khuấy khơng có thay đổi đáng kể tính ( khác biệt chưa có ý nghĩa thống kê) Độ tan khơng cải thiện cho thêm acid citric Bản thân acid citric có đỉnh hấp thụ mạnh 1746 1716 (theo liệu SDBSAIST, Nhật Bản) Do đó, khó chưa đủ sở để kết luận đỉnh 1721 (có cường độ thấp) đỉnh C=O liên kết ester chưa rửa màng sau phản ứng CÂU HỎI PHẢN BIỆN (ít 02 câu hỏi) Hãy mơ tả chế ý nghĩa việc biến tính tinh bột phương pháp điện hóa này? Phổ FTIR tinh bột trước sau biến tính có thay đổi khơng? Dung mơi acid acetate dung mơi gì? 2.4.2 W1 m1 3? Trình bày cụ thể phương pháp phân tán ZnO vào ethanol? có bị lắng khơng? Tương tự với q trình phân tán ZnO vào dung dịch tinh bột/chitosan? Việc phân tán ảnh hưởng lớn đến kết đo DLS lẫn tính chất màng tạo thành Tại kết EDS cho thấy có xuất Ca bề mặt màng? ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA PHẢN BIỆN Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN X Nội dung đánh giá Điểm tối đa STT Chất lượng viết 30 Hình thức trình bày (đẹp, rõ ràng, tài liệu tham khảo 20 đầy đủ/đa dạng…) Bố cục viết (chặt chẽ, cân đối) 10 Nội dung khóa luận 70 Điểm đánh giá 25 Phương pháp nghiên cứu phù hợp, đảm bảo độ tin cậy, xử lý số liệu Nội dung thực hiện, kết đề tài đảm bảo tính khoa học, cơng nghệ Kết luận phù hợp với mục tiêu, nội dung nghiên cứu 20 15 10 50 15 30 20 10 Hiệu ứng dụng 10 100 10 75 TỔNG Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2021 Giảng viên phản biện Giang Ngọc Hà LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến TS Lê Thị Duy Hạnh, TS Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn cô Nguyễn Thị Mỹ Lệ tận tình dạy, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa luận Ngồi tơi xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học cố gắng truyền đạt kiến thức cho bốn năm học vừa qua Xin cảm ơn gia đình bạn bè bên động viên, giúp đỡ lúc khó khăn Cuối tơi xin gửi cảm ơn đến thầy cô Hội đồng chấm luận văn dành thời gian đọc, chỉnh sửa đóng góp ý kiến, giúp tơi hồn thành luận văn cách trọn vẹn Tôi xin chân thành cảm ơn TP Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2021 Sinh viên Trần Thu Trang i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp màng composite phân hủy sinh học tinh bột-chitosan kết hợp với nano ZnO” cơng trình nghiên cứu độc lập khơng có chép từ người khác Đề tài nỗ lực nghiên cứu, học tập trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Trong q trình viết có tham khảo số tài liệu có ghi nguồn gốc rõ ràng hướng dẫn TS Lê Thị Duy Hạnh Tơi cam đoan chịu trách nhiệm có vấn đề xảy ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix TÓM TẮT x MỞ ĐẦU xi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Màng polymer phân hủy sinh học 1.1.1 Khái niệm vật liệu polymer phân hủy sinh học [5] 1.1.2 Cơ chế phân hủy sinh học [6] 1.2 Một số loại polymer phân hủy sinh học [7] 1.2.1 Polylactic acid 1.2.2 Polyhydroxyalkanoates 1.2.3 Polysaccharide 1.2.4 Cellulose 1.2.5 Chitin/Chitosan 1.3 Màng phân hủy sinh học 1.4 Tổng quan polymer blend [10] 1.5 Tinh bột 1.5.1 Tổng quan tinh bột [11], [12], [13] 1.5.2 Tính chất hóa học tinh bột [15], [16] 1.5.3 Tính chất vật lý tinh bột [17], [18] 1.6 Chitosan [19], [20], [21], [22], [23] 1.6.1 Tính chất vật lý 1.6.2 Tính chất hóa học 10 1.6.3 Ứng dụng chitosan [24] 11 1.7 Acid citric 12 1.8 Kẽm oxide (ZnO) 12 1.8.1 Cấu trúc ZnO [24], [28] 12 1.8.2 Ứng dụng ZnO [28] 13 iii