Trang 1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Trang 10 TÓM TẮT Luận văn chế tạo lõi lọc sứ gắn nano bạc theo phương pháp trộ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LÕI SỨ XỐP GẮN BẠC NANO VÀ PHỦ BẠC NANO ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC GVHD: TS VÕ THỊ THU NHƯ SVTH : PHAN VÕ TRƯỜNG DUY SKL008841 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LÕI SỨ XỐP GẮN BẠC NANO VÀ PHỦ BẠC NANO ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC SVTH: Phan Võ Trường Duy MSSV: 18128010 GVHD: TS Võ Thị Thu Như Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 ii iii iv v vi vii TÓM TẮT Luận văn chế tạo lõi lọc sứ gắn nano bạc theo phương pháp trộn lõi sứ tráng nano bạc theo phương pháp Sol-Gel Sau tính tốn đơn phối liệu đường cong nung phù hợp, lõi sứ xốp chế tạo theo đơn phối liệu đường cong nung tính tốn Nano bạc đưa vào lõi lọc thông qua hai phương pháp, với lõi lọc sứ gắn bạc nano chế tạo cách trộn dung dịch nano bạc 1000 ppm điều chế theo phương pháp chiếu xạ vào hồ phối liệu, hồ sau tạo hình phương pháp đổ rót đem nung theo đường cong nung tính tốn Lõi lọc tráng nano bạc chế tạo cách tráng lên bề mặt lõi lọc sứ xốp nung lớp resinate bạc hịa tan dầu thơng, sau thực nung lại nhiệt độ 800oC để hình thành bạc nano lõi lọc Các lõi lọc sau chế tạo phân tích XRD, XRF ảnh chụp SEM để đánh giá thành phần, cấu trúc lõi sứ, lõi sứ gắn bạc lõi sứ tráng bạc Tiếp theo lõi lọc khảo sát khả xử lý nước thông qua tiêu permanganate, TSS, TDS, độ cứng mẫu nước sông khả kháng khuẩn E.Coli nồng độ 9.106 CFU/ml, 9.105 CFU/ml, 9.104 CFU/ml, 9.103 CFU/ml i Sau q trình thực luận văn, để nghiên cứu tồn diện cần ý điều sau: Khảo sát khả kháng khuẩn vật liệu phương pháp ngâm lõi lọc dung dịch E.coli để cải thiện độ xác phương pháp đánh giá 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] AG, M., AM, E S., & MS, S (2013) Current situation of water pollution and its effect on aquatic life in Egypt Egyptian Journal of Occupational Medicine, 37(1), 95-115 [2] Schwarzenbach, R P., Egli, T., Hofstetter, T B., Von Gunten, U., & Wehrli, B (2010) Global water pollution and human health Annual review of environment and resources, 35(1), 109-136 [3] Johnson, J R., & Russo, T A (2002) Extraintestinal pathogenic Escherichia coli:“the other bad E coli” Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 139(3), 155-162 [4] Hogan, J., & Smith, K L (2003) Coliform mastitis Veterinary research, 34(5), 507519 [5] Pandey, P K., Kass, P H., Soupir, M L., Biswas, S., & Singh, V P (2014) Contamination of water resources by pathogenic bacteria Amb Express, 4(1), 1-16 [6] Silindir, M., & Özer, A Y (2009) Sterilization methods and the comparison of E-beam sterilization with gamma radiation sterilization Fabad Journal of Pharmaceutical Sciences, 34(1), 43 [7] Otto, C., Zahn, S., Rost, F., Zahn, P., Jaros, D., & Rohm, H (2011) Physical methods for cleaning and disinfection of surfaces Food Engineering Reviews, 3(3), 171-188 [8] Galeano, L A., Guerrero-Flórez, M., Sánchez, C A., Gil, A., & Vicente, M Á (2017) Disinfection by chemical oxidation methods Applications of Advanced Oxidation Processes (AOPs) in Drinking Water Treatment, 257-295 [9] Laufer, B., & Nichols, H W (1917) The beginnings of porcelain in China Nature, 100(2512), 304-305 [10] Beyene, H D., Werkneh, A A., Bezabh, H K., & Ambaye, T G (2017) Synthesis paradigm and applications of silver nanoparticles (AgNPs), a review Sustainable materials and technologies, 13, 18-23 [11] Chen, H., Gao, F., He, R., & Cui, D (2007) Chemiluminescence of luminol catalyzed 56 by silver nanoparticles Journal of colloid and interface science, 315(1), 158-163 [12] Marignier, J L., Belloni, J., Delcourt, M O., & Chevalier, J P (1985) Microaggregates of non-noble metals and bimetallic alloys prepared by radiation-induced reduction Nature, 317(6035), 344-345 [13] Parashar, M., Shukla, V K., & Singh, R (2020) Metal oxides nanoparticles via sol–gel method: a review on synthesis, characterization and applications Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 31(5), 3729-3749 [14] Shi, H., Bratton, B P., Gitai, Z., & Huang, K C (2018) How to build a bacterial cell: MreB as the foreman of E coli construction Cell, 172(6), 1294-1305 [15] D Ren and J A Smith, “Retention and transport of silver nanoparticles in a ceramic porous medium used for point-of-use water treatment,” Environmental Science and Technology, vol 47, no pp 3825–3832, 2013 [16] Trần Thị Ngọc Dung et al, Nghiên cứu tạo xốp cho màng gốm lọc nước phủ nano bạc, Tạp chí Khoa học công nghệ, Tập 53 (6A), 237-244, 2015 [17] Y Lv et al., “Silver nanoparticle-decorated porous ceramic composite for water treatment,” Journal of Membrane Science, vol 331, no 1–2 pp 50–56, 2009 [18] Trần Quang Vinh, Nghiên cứu chế tạo vậ liệu nano bạc/chất mang ứng dụng xử lý môi trường, Luận án Tiến sĩ, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2015 [19] N T Tâm, "Tổng hợp chất màu trang trí bề mặt thủy tinh thuộc họ resinat kim loại phương pháp Sol-Gel," 2019 [20] Ngun Văn Dũng, “Giáo trình cơng nghệ sản xuất gốm sứ”, Khoa Hóa kỹ thuật trường đại học Bách Khoa, 2005 [21] Virta, R L., & Revette, D (2006) Wollastonite Mining Engineering, 58(6), 61-62 [22] Kimata, M., & Ii, N I (1982) The structural property of synthetic gehlenite, Ca2Al2SiO7 Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen, 254-267 57 [23] Mazzi, F., Galli, E., & Gottardi, G (1976) The crystal structure of tetragonal leucite American Mineralogist, 61(1-2), 108-115 [24] Lê Thức Phạm Cẩm Nam, “Giáo trình hóa lý silicat II”, Khoa Hóa trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2007 58 PHỤ LỤC Xác định nồng độ vi khuẩn ban đầu: Hình 1: Mật độ vi khuẩn E.Coli độ pha loãng 10-6 Với độ pha loãng 10-6 số lượng khuẩn lạc hình thành: Đĩa 1: khuẩn lạc; Đĩa 2: khuẩn lạc; Đĩa 3: 11 khuẩn lạc Áp dụng công thức, mật độ vi khuẩn trung bình 1ml huyền phù với mẫu có độ pha lỗng 100 𝐶𝑠 = 7+9+11 3×0,1×10−6 × = × 107 (CFU⁄ml) Từ nồng độ pha lỗng 100 ta suy nồng độ pha lỗng ở: 7+9+11 10-1 : Cs = 3×0,1×10−6 10-2 : Cs = 3×0,1×10−6 10-3 : Cs = 3×0,1×10−6 10-4 : Cs = 7+9+11 7+9+11 7+9+11 3×0,1×10−6 × 10−1 = × 106 (CFU⁄ml) × 10−2 = × 105 (CFU⁄ml) × 10−3 = × 104 (CFU⁄ml) × 10−4 = × 103 (CFU⁄ml) 59 Số liệu đo số permanganate: Chỉ số permanganate tính theo cơng thức: IMn = 𝑉1 −𝑉0 𝑉2 ×𝑓 Trong đó: f khơng đổi có giá trị 16 V2 = 0,43 ml Vo = 2,0 ml Lần Lần Lần 2,13 2,0 2,02 V (ml) 13,57 12,56 12,72 Chỉ số Ban đầu permanganate 1,2 1,29 1,39 V (ml) 6,16 6.85 7,63 Chỉ số Lõi sứ không Ag permanganate 1,3 1,27 1,37 V (ml) 6,93 6,67 7,47 Chỉ số Lõi sứ gắn Ag permanganate 1,28 1,18 60 1,34 V (ml) Lõi sứ phủ 6,75 6,21 7,25 Chỉ số Ag permanganate Hình Bảng tính tốn số permangante qua lần lọc Tính tốn số TSS TDS: Chỉ số TSS tính dựa vào cơng thức: chất rắn lơ lửng = (m2 −m1 )×1000 Vmẫu (mg⁄L) Trong đó: m1 khối lượng giấy lọc trước lọc m2 khối lượng giấy lọc sau lọc sấy khô Vmẫu = 100 ml ( m2 – m1 ) = Δm1 ( mg ) Chỉ số TDS xác định sau: 𝑚𝑟ắ𝑛 ℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 = 𝑚𝑟ắ𝑛 𝑡ổ𝑛𝑔 𝑐ộ𝑛𝑔 − 𝑚𝑟ắ𝑛 𝑙ơ 𝑙ử𝑛𝑔 Vmẫu = 20 ml Trong đó: mrắn tổng cộng = (m4 −m3 )×1000 Vmẫu (mg⁄L) ( m4 – m3 ) = Δm2 ( mg ) Lần Δm1 Δm2 TSS Lần TDS Δm1 Δm2 TSS Lần TDS Δm1 Δm2 TSS TDS 18,7 30,8 187 1353 18,2 28,8 182 1258 19,0 32,7 190 1445 2,3 23 1252 25 1146 37 1344 Ban đầu Lõi sứ 28,8 2,5 26,6 không Ag 61 3,7 30,5 Lõi sứ 2,5 28,7 25 1249 2,6 27,7 26 1205 3,5 31,4 35 1387 2,7 29,5 27 1290 2,7 27,3 27 1185 3,9 30,7 39 1354 gắn Ag Lõi sứ phủ Ag Hình Bảng tính tốn số TSS TDS Tính tốn độ cứng: Độ cứng xác định theo cơng thức: Độ cứng = VEDTA × CEDTA × 1000 × 50 (mg/L) Vmẫu Trong đó: Vmẫu = 25 ml CEDTA = 0,01 M Lần VEDTA (ml) Lần Độ cứng VEDTA (ml) Lần Độ cứng VEDTA Độ cứng (ml) Ban đầu 1,3 26 1,7 34 1.6 32 Lõi sứ 2,75 55 2,5 50 2,55 51 2,6 52 2,7 54 2,6 52 2,8 56 3,05 61 2,7 54 không Ag Lõi sứ gắn Ag Lõi sứ phủ Ag Hình Bảng tính tốn độ cứng qua lần lọc 62 Hình Thành phần khống mẫu sứ thị trường Hình Thành phần hóa có mẫu sứ thị trường 63 Hình Thành phần khống mẫu sứ trộn bạc Hình Thành phần hóa mẫu sứ trộn bạc 64 Hình Thành phần khống mẫu tráng bạc Hình 10 Thành phần hóa mẫu sứ tráng bạc 65 Hình 11 Thành phần khống cao lanh sử dụng Hình 12 Thành phần khống tràng thạch sử dụng 66 Hình 13 Thành phần khống đất sét sử dụng Hình 14 Thành phần khống đá vơi sử dụng 67 Hình 15 Kết XRD mẫu sứ sau nung 68 S K L 0