Thủ Đức, ngày tháng năm 2023 Trang 8 LỜI CAM KẾT Em xin cam kết khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng composite từ cellulose bông tẩy trang phế thải và pol
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG COMPOSITE TỪ CELLULOSE BÔNG TẨY TRANG PHẾ THẢI VÀ POLYVINYL ALCOHOL ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐIỆN NANO GVHD: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS BÙI VĂN TIẾN SVTH : NGUYỄN VÕ ANH KHOA SKL011794 Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG COMPOSITE TỪ CELLULOSE BÔNG TẨY TRANG PHẾ THẢI VÀ POLYVINYL ALCOHOL ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐIỆN NANO GVHD : TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH TS BÙI VĂN TIẾN SVTH : NGUYỄN VÕ ANH KHOA MSSV : 19130028 KHĨA : 2019 TP Hồ Chí Minh, tháng 09, năm 2023 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Võ Anh Khoa MSSV: 19130028 Ngành: Công Nghệ Vật Liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng composite từ cellulose tẩy trang phế thải polyvinyl alcohol ứng dụng máy phát điện nano Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Việt Linh Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Địa chỉ: số Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, Thành phố Thủ Đức NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Sinh viên đảm bảo đầy đủ nội dung và khối lượng thực yêu cầu khóa luận tốt nghiệp Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Sinh viên có tinh thần học hỏi và và tiếp thu ý kiến GV hướng dẫn SV trung thực và chăm quá trình thực các nghiên cứu Ưu điểm: - Sinh viên có tính kỷ luật tốt và nghiêm túc thực đề tài Nội dung luận văn trình bày rõ ràng, có hệ thống và hoàn thành đủ các nhiệm vụ đề Luận văn xây dựng thành cơng quy trình chế tạo màng composite có cấu trúc lồi từ tẩy trang phế thải và PVA Đề tài nghiên cứu sinh viên có tính ứng dụng cao chế tạo máy phát điện nano (TENG) Khuyết điểm: SV cịn hạn chế việc trình bày, sử dụng các từ ngữ học thuật khóa luận tốt nghiệp Tính cẩn thận chưa cao dẫn đến cịn nhiều sai sót trình bày khóa luận tốt nghiệp Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho bảo vệ Điểm: 9,0 (Bằng chữ: chín điểm) Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Vũ Việt Linh KHOA KHOA HQC (J'NG Dl)NG CQNG H�A XA HQI CHU NGHIA VIE;T NAM BQ M6N C6NG NGH� V�T Ll�U D�c IQp - Tlf - llcm/1 phuc NH�N XET CUA GIAO VIEN PHAN Blf:N HQ va ten Sinh vien: Nguy�n Vu Anh Khoa MSSV: 19130028 Nganh: Cong ngh� V�t Li�u Khoa: Khoa hQc lJng d\mg Ten d� tai: Nghien cuu ch� t�o mang composite polyvinyl alcohol va cellolose tu ph� li�u cotton ung di.mg may phat di�n nano HQ va ten Ghio vien phan hien: TS Phi.im Thanh True Ccr quan cong tac ctia GV phan hien: Truong DH Su Ph�m Ky Thu�t TpHCM Dia chi: 01 Vo Van Ngan, P Linh Chi�u, Tp Thu Due, TpHCM Y KIEN NH�N XET V� n9i dung d� tai va kh6i hr(fng thvc hifn: Sinh vien Nguy�n Vii Anh Khoa da thi,rc hi�n kh6i Im.mg cong vi�c dap ung dugc tieu chuin ctia KLTN d�i hQc, bao g6m cac n(>i dung: - Tai ch� va danh gia tinh chit cellulose tu bong tAy trang ph� thai - Ch� t�o mang composite cellulose/PYA va danh gia cac tinh chit co ban ctia mang - Danh gia kha nang ung di,mg cua mang cellulose/PYA vao may phat di�n nano Uu di�m: - NQi dung trinh bay d§y dti, ro rang, hc;rp ly - D� tai mang y nghia thi,rc ti�n, vi�c sir di.mg PVA thay cho cac lo�i nhi,ra ngu6n g6c d§u mo kh6 phan htiy ciing nhu cellulose tu bong tiy trang ph� thai giai quy�t v!n d� o nhi�m moi trucmg Khuy�t di�m - Bai vi�t c6 nhi�u 16i chinh ta, l6i cu phap cau, 16i d6 thj, dn dugc xem l�i dn th�n hcrn - Chua ghi ro tai li�u tham khao cac phdn phan tich du true, tinh ch!t v�t Ii�u Ki@n nghi va cau hoi Cau hoi - Vai tro ctia cellulose la gi? - Vi tang PVA len 20 %kl thl PVA tran ngoai khuon? - Khi phan tich nhi�t, mang cotton/PYA bi�u hi�n phdn c6 tinh ch!t nhi�t gifing hay khac nhau? Tfic d(> gia nhi�t phan tich nhi�t la bao nhieu d� thu dugc bi�u df> nay? - Y nghia ctia cac xung am, ducmg bi�u df> di�n th€ cua TENG Vi c6 xung ducmg, xung am? - D� th�p sang 65 den LEDs, em cdn dong di�n c6 cuong d(> bao nhieu? Em dn dung m�u mang c6 di�n tich bao nhieu d� th�p sang? - D(> b�n cua TENG 11000 chu ky la t6t hay chua? Tin hi�u di�n c6 An djnh khong? Kiin nghj: - Nen thfing nh!t l�i ten m�u: o Cotton/PYA hay cellulose/PVA o Trang 46: Nen thay d6i th(r tlJ d�t ten CoA, CoB, CoC - Thuy€t minh quy trinh nen trinh bay phu hqp v6i so d6 - M(>t s6 phep dn ghi ro n(>i dung: Kich thu6c chinh xac cua m�u ca tinh, cac di�u chinh tdn sfi khao sat kha nang phat di�n cua TENG - Trang 50, ph6 FTIR: Cac dinh a khoang 1300 -1700 cm· ph6 FTIR la gi? - Nen dua cac anh SEM cung d(> ph6ng d�i so sanh gifra cac m!u - f)� c6 th� k€t lu�n qua trinh ch€ ti khong l�n PS, nen dua them ph6 FTIR cua PS vao d� so sanh (Hinh 3.15) - Sfra l Chi Minh, thang nam 2023 Giao vien phan bi�n (Ky & ghi ro hQ ten) �j?� � TS Ph� Thanh True LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng composite từ cellulose tẩy trang phế thải và polyvinyl alcohol ứng dụng máy phát điện nano”, lời em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Vũ Việt Linh và TS Bùi Văn Tiến - những người dành cho em thời gian, tri thức và tâm huyết tận tâm suốt hành trình nghiên cứu Sự hướng dẫn chân thành hai thầy cô giúp em khám phá những hướng tiếp cận mới, những phương pháp nghiên cứu hiệu quả, và giúp em có cái nhìn sâu sắc lĩnh vực nghiên cứu Em thực trân trọng cống hiến và những đóng góp quý báu mà hai thầy cô dành cho em và khóa luận em Em muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tất các thầy cô Khoa Khoa học ứng dụng Sự hỗ trợ và môi trường học tập mà các thầy cô tạo giúp em phát triển không chỉ lĩnh vực nghiên cứu mà cịn c̣c sống hàng ngày Những lời khuyên quý báu và kiến thức mà em học từ các thầy cô góp phần quan trọng vào trưởng thành em Cuối cùng, em khơng thể khơng bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến tất những người đồng hành và ủng hợ em suốt quá trình này, đặc biệt là gia đình, bạn bè, các anh chị và các em Khoa Khoa học ứng dụng Sự giúp đỡ và động viên các bạn giúp em vượt qua những thử thách và khó khăn, và là nguồn đợng viên q báu hành trình em Lời cảm ơn khơng thể nào thể đầy đủ lịng biết ơn em tất những người đồng hành và ủng hộ em Em hi vọng thành công việc này có thể là góp phần nhỏ bé vào lĩnh vực chúng ta nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn và kính chúc tất người hạnh phúc và thành công TP Thủ Đức, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực i LỜI CAM KẾT Em xin cam kết khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng composite từ cellulose tẩy trang phế thải và polyvinyl alcohol ứng dụng máy phát điện nano” được trình bày là thành việc nghiên cứu em suốt thời gian thực đề tài Em dành thời gian và tâm huyết để nghiên cứu và phân tích dữ liệu một cách nghiêm túc Em sử dụng các phương pháp nghiên cứu phù hợp và thực bước cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy kết thu được Các thông tin, số liệu và tài liệu tham khảo sử dụng luận văn được trích dẫn rõ ràng, đầy đủ theo hướng dẫn tham khảo học ở trường Các số liệu bài khóa luận được em tổng hợp và tính toán, các nguồn thông tin sử dụng bài báo được ghi rõ nguồn gốc và trích dẫn theo đúng quy định nhằm đảm bảo tính xác thực và tin cậy cho các kết nghiên cứu bài báo Em đảm bảo quá trình thí nghiệm được thực theo quy trình và kết phù hợp với kết thí nghiệm ii TÓM TẮT KHÓA LUẬN Đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng composite từ cellulose tẩy trang phế thải và polyvinyl alcohol ứng dụng máy phát điện nano” tiến hành việc chế tạo các màng composite cotton/PVA ở các tỷ lệ 95/5, 90/10 và 85/15 Đánh giá các tính chất lý, hình thái và cấu trúc các màng composite cotton/PVA Đờng thời, đánh giá hình thái bề mặt và kích thước các vi cấu trúc lồi màng cotton/PVA Kết phân tích kính hiển vi điện tử (SEM) cho thấy các sợi và PVA liên kết với Kết phân tích quang phổ hồng ngoại (FTIR) cho thấy màng composite cotton/PVA có các đỉnh có số sóng tương ứng với dao động các nhóm O-H, C-H và C-O đặc trưng cho cấu trúc hóa học cellulose và PVA Phân tích tính chất tính màng cotton/PVA cho thấy tỉ lệ 85/15 lượng PVA phân tán màng nhiều nên thể tính tốt với độ bền kéo là 66,18 ± 9,63 MPa và độ biến dạng đạt 5,49 ± 0,61 % Phân tích nhiệt (TGA), cho thấy ba giai đoạn phân hủy nhiệt màng compsite cotton/PVA: 30-150℃, 250-420℃ và 450℃ Đánh giá kích thước cấu trúc lồi vi mô màng composite cotton/PVA đạt được kích thước đường kính trung bình là 3,87 ± 0.23 µm Khả kháng nước phương pháp góc tiếp xúc nước, màng composite cotton/PVA cấu trúc lồi là 100,91̊ Kết hiệu điện đầu các màng composite: cao là tỉ lệ 95/5 đạt được 216 V ở tần số Hz, khả sạc các bị điện tử: tụ điện và bảng mạch LED Ngoài ra, TENG từ màng cấu trúc lời cotton/PVA và màng cấu trúc lời PDMS cịn cho hiệu phát điện tốt ở tần số thấp iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM KẾT ii TÓM TẮT KHÓA LUẬN iii BẢNG KÍ TỰ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix PHẦN MỞ DẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu và ngoài nước .3 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Tổng quan nguồn nguyên liệu 1.2.1 Giới thiệu cotton tẩy trang .4 1.2.2 Sản xuất tẩy trang 1.2.3 Thành phần hóa học sợi thiên nhiên và sợi cotton 1.2.3 Cấu tạo sợi thiên nhiên và cotton .8 1.2.4 Giới thiệu polyvinyl alcohol (PVA) 1.3 Giới thiệu vật liệu biocomposite, composite gia cường sợi 11 1.3.3 Vật liệu biocomposite 11 1.3.4 Vật liệu composite gia cường sợi thiên nhiên 13 1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến ứng sức học composite gia cường sợi thiên nhiên .14 1.4 Vật liệu polymer cấu trúc xốp trật tự cao và các phương pháp chế tạo 15 iv