Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Sinh viên Lê Phúc Như và Nguyễn Thành Trung đã thực hiện khối lượng công việc đáp ứng được tiêu chuẩn của KLTN đại học, bao gồm các nội
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 NANOCOMPOSITE TỪ TINH THỂ NANOCELLULOSE CHIẾT SUẤT TỪ CÂY LỤC BÌNH VÀ POLYVINYL ALCOHOL/CHITOSAN ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ ION KIM LOẠI NẶNG GVHD: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH SVTH: LÊ PHÚC NHƯ NGUYỄN THÀNH TRUNG SKL011789 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 TINH THỂ NANOCELLULOSE CHIẾT SUẤT TỪ CÂY LỤC BÌNH VÀ POLYVINYL ALCOHOL/CHITOSAN ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ ION KIM LOẠI NẶNG GVHD SVTH : : MSSV : KHÓA : TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH LÊ PHÚC NHƯ NGUYỄN THÀNH TRUNG 19130038 19130053 2019 TP.Hồ Chí Minh, tháng 09, năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BM CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Sinh viên thực hiện: Lê Phúc Như Nguyễn Thành Trung 19130038 19130053 Tên đề tài: “Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng” Nội dung khóa luận: - Tổng quan tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite sở tinh thể nanocellulose từ nguồn nguyên liệu lục bình và chất polyvinyl/chitosan (PVA/CS) - Đánh giá tính chất CNC kính hiển vi điện tử quét (SEM), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) - Chế tạo màng composite từ CNC và polymer PVA/Chitosan và đánh giá tính chất màng tính, hình thái và FTIR - Khảo sát khả hấp phụ ion kim loại nặng màng composite ứng dụng xử lý ion kim loại nặng nước Sản phẩm tạo thành:màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose polymer PVA/CS Ngày giao đồ án: 20.02.2023 Ngày nộp đồ án: 25.08.2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BM CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2023 Sinh viên thực hiện: LÊ PHÚC NHƯ MSSV: 19130038 Ngành: Công Nghệ Vật Liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Việt Linh Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: số Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, Thành phố Thủ Đức NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Sinh viên đảm bảo đầy đủ nội dung khối lượng thực yêu cầu khóa luận tốt nghiệp Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Sinh viên có ý thức làm việc khoa học, cẩn thận kỷ luật Cách tiếp cận giải vấn đề tốt có hệ thống Ưu điểm: - Trình bày luận văn mạch lạc, logic, bám sát nhiệm vụ nội dung nghiên cứu - Khả đọc hiểu tài liệu tốt - Đã xây dựng thành cơng quy trình xử lý lục bình để tạo tinh thể nanocellulose (CNC) chế tạo thành công màng nanocomposite từ CNC chất PVA/CS Màng nanocomposite bước đầu đáp ứng số tính chất lý, hình thái bề mặt, khả hấp phụ ion kim loại ứng dụng xử lý ion Cu2+ Khuyết điểm: Chưa khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Đồng (II) pH, nhiệt độ, khả tái sử dụng màng nanocomposite từ CNC PVA/CS Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho bảo vệ Điểm: 9,3 (Bằng chữ: chín phẩy ba điểm) Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2023 Sinh viên thực hiện: NGUYÊN THÀNH TRUNG MSSV: 19130053 Ngành: Công Nghệ Vật Liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Việt Linh Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Đại Học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: số Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, Thành phố Thủ Đức NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Sinh viên đảm bảo đầy đủ nội dung khối lượng thực yêu cầu khóa luận tốt nghiệp Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Sinh viên có tinh thần học hỏi, tiếp thu ý kiến giáo viên hướng dẫn Ưu điểm: - Sinh viên có ưu điểm siêng năng, khơng ngại khó q trình thực thí nghiệm phải di chuyển đến nhiều trường đại học phịng thí nghiệm để hồn thành khóa luận tốt nghiệp - Về kết nghiên cứu: sinh viên xây dựng thành công quy trình xử lý lục bình để tạo tinh thể nanocellulose (CNC) chế tạo thành công màng composite từ CNC PVA Màng composite bước đầu đáp ứng số tính chất lý, hình thái bề mặt, khả hấp thụ ion kim loại ứng dụng xử lý ion Cu2+ Khuyết điểm: Sinh viên hạn chế khả đọc tài liệu tiếng Anh liên quan đến đề tài Chưa khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion đồng (II) pH, nhiệt độ, khả tái sử dụng màng composite từ CNC PVA/CS Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho bảo vệ Điểm: 9,0 (Bằng chữ: điểm) Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN VŨ VIỆT LINH iii KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU Đợc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Lê Phúc Như Nguyễn Thành Trung MSSV: 19130038 MSSV: 19130053 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng Họ và tên Giáo viên phản biện: TS Phạm Thanh Trúc Cơ quan công tác GV phản biện: Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Địa chỉ: 01 Võ Văn Ngân, P Linh Chiểu, Tp.Thủ Đức, TP.HCM Ý KIẾN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Sinh viên Lê Phúc Như và Nguyễn Thành Trung thực khối lượng công việc đáp ứng tiêu chuẩn KLTN đại học, bao gồm nội dung: - Tối ưu quy trình chế tạo tinh thể nanocellulose từ lục bình - Chế tạo khảo sát cấu trúc, tính chất màng nanocomposite PVA/CS@CNC - Đánh giá khả hấp phụ ion kim loại Cu2+ màng nanocomposite Ưu điểm: - Nội dung trình bày đầy đủ, rõ ràng, hợp lý - Khảo sát kỹ giai đoạn chế tạo vật liệu cellulose từ lục bình, CNC, PVA/CS, PVA/CS@CNC - Hình ảnh, bảng biểu trình bày đẹp, đầy đủ, chi tiết, xếp hợp lý Khuyết điểm: - Bài viết cần xem lại cách hành văn theo ngữ pháp tiếng Việt - Chỉnh sửa lỗi sai tả, ký hiệu,… Kiến nghị câu hỏi: Câu hỏi: - Giai đoạn tạo CNC: Em khảo sát nhiều thông số, thơng số này có bài nghiên cứu khác khảo sát chưa? Nếu chưa, nêu lý vid em chọn khoảng khảo sát vậy? (Ví dụ: Chọn khảo sát thời gian xử lý kiềm 1h, 2h, 4h mà 3h, 5h, 6h 0,5h?) iv - Một số điều kiện tối ưu chọn là điều kiện biên, chẳng hạn khảo sát nồng độ xử lý kiềm, nồng độ chất tẩy trắng, thời gian tẩy trắng, thời gian thủy phân, nhiệt độ thủy phân Em có lý đặc biệt chọn dừng thí nghiệm điều kiện biên khơng? - Trong mẫu lục bình tẩy trắng, số đỉnh hemicellulose lignin lại rõ mẫu lục bình xử lý kiềm Khi phân tích phổ FTIR thay đổi cấu trúc từ lục bình thơ đến CNC, mẫu có sử dụng nguồn lục bình khơng? - Cellulose I, cellulose II có cấu trúc nào? Thủy phân thay đổi cấu trúc, tính chất cellulose có làm ảnh hưởng đến kết nghiên cứu khơng? - Vì chọn mẫu lục bình thơ thay lục bình tẩy trắng để phân tích nhiệt? Vì phổ phân tích nhiệt lục bình thô không giảm 0? - Cơ chế hấp phụ (vai trị thành phần) gì? Kiến nghị: - Thuyết minh quy trình nên trình bày phù hợp với sơ đồ - Hình 3.1 lục bình nên chọn độ phóng đại vị trí chụp phù hợp để quan sát bó sợi - Hình 3.18 cho thấy tổn CNC kích thước nano - Bổ sung thơng tin mặt phẳng nhiễu xạ tương ứng với đỉnh nhiễu xạ phổ XRD, nêu rõ tên pha tinh thể - Đồ thị stress-strain màng PVA/CS số liệu không đáng tin cậy - Phổ XRD: Đỉnh nhiễu xạ 23.0o mẫu PVA/CS@CNC10% không tương ứng với đỉnh nhiễu xạ CNC - Hình 3.34 điều chỉnh lại trục Ox cho phù hợp thời gian đo Đề nghị cho bảo vệ hay khơng? Có Điểm: 9,5 (Bằng chữ:Chín rưỡi) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giáo viên phản biện TS PHẠM THANH TRÚC v TÓM TẮT KHỐ LUẬN Cây lục bình lồi thực vật thủy sinh phổ biến với tốc độ tăng trưởng cực cao, là vấn đề lớn khứ thách thức khó khăn khả nhanh chóng bao phủ tồn vùng nước Nó đặt vấn đề nghiêm trọng kinh tế xã hội và mơi trường tồn giới Một số phương pháp sinh học, vật lý hóa học thử nghiệm để kiểm sốt diệt trừ loài thực vật khỏi vùng nước Tuy nhiên, khơng có phương pháp nào số này chứng minh giải pháp lâu dài nỗ lực kiểm sốt cần chi phí cao Mục đích nghiên cứu sử dụng loại để sản xuất tinh thể nanocellulose (CNC) phương pháp thủy phân axit giá trị khác nhiệt độ, thời gian nồng độ axit thủy phân trước kết hợp với Polyvinyl alcohol (PVA)/Chitosan (CS) để tạo màng Xử lý kiềm tẩy trắng thực để chiết xuất thành công cellulose cho trình thủy phân axit Giai đoạn xử lý kiềm với NaOH % 80 oC, giờ; tẩy trắng với NaClO 10 % CH3COOH 10 % (4:1) 80 oC, giờ; sử dụng axit sulfuric nồng độ 64 %, tỉ lệ cellulose/axit sulfuric 1/10 thời gian phản ứng 30 phút; thời gian siêu âm tối ưu là 90 phút Sau thủy phân axit, thu phân tán tinh khiết CNC cách sử dụng trình ly tâm, siêu âm, thu tinh thể nanocellulose tổng hợp có đường kính trung bình đường kính trung bình 118,15 nm, độ kết tinh đạt 76,05 % Sau chế tạo tinh thể nanocellulose kết hợp với PVA/CS@CNC tạo thành màng theo tỉ lệ khối lượng khác (2 %, %, %, 10 %) đem màng hấp phụ ion Cu2+ (100 ppm) kết hấp phụ 64,86 % 180 phút vi LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng” này trước hết chúng em xin gửi đến Ban lãnh đạo, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành tạo điều kiện sở vật chất với phịng thí nghiệm đại thuận lợi cho việc nghiên cứu Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cám ơn đến TS Nguyễn Vũ Việt Linh người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hồn thành khóa luận này Cơ đồng hành chúng em từ ý tưởng ban đầu chưa rõ ràng hồn thiện khóa luận cuối Sự kiên nhẫn lịng tận tụy giúp chúng em vượt qua thử thách và khó khăn q trình nghiên cứu viết luận Nhờ có hướng dẫn đó, chúng tơi hiểu rõ lĩnh vực nghiên cứu và trưởng thành trình học tập Chúng em biết việc hướng dẫn khóa luận khơng địi hỏi kiến thức chun mơn mà cịn tình u tâm huyết với cơng việc giảng dạy Vì vậy, tơi thật biết ơn cống hiến đóng góp to lớn mà dành cho chúng em và khóa luận chúng em Bên cạnh là lời cảm ơn sâu sắc tồn thể q thầy, khoa Khoa học ứng dụng Nhờ có lời hướng dẫn, dạy bảo quý thầy cô nên khóa luận chúng em hồn thiện tốt đẹp Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân, anh chị, em Khoa Khoa Học Ứng Dụng và đặc biệt bạn lớp 191300POLY và 191300SEMI chia sẽ, giúp đỡ và động viên chúng em suốt thời gian qua Xin chân thành cám ơn! TP Thủ Đức, ngày tháng năm 2023 Nhóm sinh viên thưc vii LỜI CAM KẾT Đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng”, tiến hành phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghê vật liệu – Khoa Khoa Học Ứng Dụng: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM số phép đo phân tích thực trường đại học Cơng thương TP.HCM, Đại học KHTN và Đại học Công nghiệp TP.HCM Chúng em xin cam kết thực khóa luận đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng nanocomposite từ tinh thể nanocellulose chiết suất từ lục bình polyvinyl alcohol/chitosan ứng dụng xử lý ion kim loại nặng” với lòng tận tụy, chân thành nỗ lực để đạt mục tiêu nghiên cứu đề Chúng em hiểu rõ khóa luận tốt nghiệp khơng bước quan trọng hành trình học tập chúng em mà là hội để chứng minh khả nghiên cứu, sáng tạo áp dụng kiến thức chuyên môn cách hiệu Chúng em cam kết dành thời gian công sức đáng kể để nghiên cứu, thu thập liệu, phân tích và đánh giá kết cách cẩn thận kỹ lưỡng Chúng em xin hứa tuân thủ yêu cầu và hướng dẫn từ hội đồng và nhà trường việc thực khóa luận Hơn nữa, chúng em cam kết trì tính minh bạch trung thực việc trích dẫn sử dụng tài liệu tham khảo Các số liệu luận văn là chúng em tiến hành, tính tốn tất nguồn thông tin sử dụng luận ghi rõ trích dẫn quy định, nhằm đảm bảo tính trung thực và độ tin cậy kết nghiên cứu Chúng em xin cam đoan trình thực nghiệm thực quy trình và kết theo thực nghiệm Các số liệu kết luận văn tốt nghiệp thuộc quyền sở hữu giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Vũ Việt Linh viii