phương pháp chế tạo nano cellulose

- Là chất xơ tự nhiên có thể được chiết xuất từ cellulose - Là một sơi nano phân huỷ sinh học với trọng lượng nhẹ, • Có mật độ thấp và đăt tính cường độ vượt trội • Độ độ bền kéo cao

NANO CELLULOSE

GVHD: PGS.TS PHAN NGỌC TÙNG

SVTH:   Nhóm 5 – Lớp 21KTHH2          1.Phan Thị Lộc (nhóm trưởng)        2.Ngô Thị Thu Hiền 

       3.Đoàn Thị Lành        4.Lê Thị Mơ 

       5.Nguyễn Thị Thanh Mai        

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HOÁ

NGÀNH KĨ THUẬT HOÁ HỌC

1

đời  

Phân loại

Nguyên liệu

Ứng dụng 

Phương  pháp chế tạo  02

03

NỘI DUNG BÁO CÁO

04

05

06

01

02

Khái niệm 

Nhà vật lý Richard Feyman đưa ra ý

tưởng về khả năng sử dụng máy móc siêu

nhỏ, mở ra triển vọng cho CN nano

1959

Nhà hoá học Turbak và cộng sự chiết

suất được nanocenllulose từ bột giấy

bằng PP xử lí cơ học

1977

Nhà hoá học Paavo Klemm và cộng sự phát hiện ra nanocellulose tạo ra bằng PP xử lý

sinh học

1983

Nhà khoa học Lars Berglund và cộng sự chế tạo được giấy thấu quang từ sợ

nanocellulose

2006

- Là chất xơ tự nhiên có thể

được chiết xuất từ cellulose

- Là một sơi nano phân huỷ sinh học với trọng lượng nhẹ,

• Có mật độ thấp và đăt

tính cường độ vượt trội

• Độ độ bền kéo cao

• Tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng của nó cao

• Đầy đủ bề mặt phản ứng của các nhóm hydroxyl

- Có kích thước đường kính

Khái niệm

Tính chất

• Là nano cellulose dài, linh hoạt

Cellulose tinh thể 

nano 

Cellulose sợi nano

Nano cellulose vi khuẩn 

• Là nano cellulose có

độ bền cao, được

chiết xuất từ sợi

cellulose bằng

cách thủy phân acid

• Tạo vi khuẩn chất hữu cơ.

• Có khả năng giữ nước,

độ kết tinh cao => độ bền nhiệt vượt trội

Lignocellulose

NGUYÊN LIỆU 

• Chiếm khoảng 10-25% trọng lượng của sinh khối lignocellulosic khô

• Là chất kết dính tế bào và tăng độ bền cơ học

• Cung cấp độ cứng , cường độ nén, không thấm nước

• Là thành phần chính trong sinh khối

lignocellulose , chiếm 35-50%

• Các đơn vị D-glucose được sắp xếp

theo dạng xoắn óc, tạo các vi sợi

• Các vi sợi được gắn kết với nhau

bằng liên kết hydro và lk vander

Waals, tạo thành các bó sợi

Cenllulose 

• Chiếm khoảng 20-35%

• Hemicellulose bám vào các sợi cenllulose thông qua lk hydro

và tương tác Vander Waals

• Làm liên kết giữa các bó sợi cenllulose và lignin

Phương  pháp nghiền cơ học 

04

Chuẩn bị nguyên liệu

Kiểm soát kích thước hạt

Xúc tác

Loại bỏ tạp chất

Cenllulose nguyên khối (vd: gỗ,

cây bãi cỏ , ) Cần được loại bỏ

tạp chất như lignin, hemicellulose.

Sử dụng các thiết bị như máy nghiền bi, máy đồng nhất áp suất cao hoặc máy siêu âm

Thông qua quá trình lọc hoặc xử lý

bằng hóa chất

03

Vài chục đến vài trăm nanomet

Bước 1

Bước 2

Bước 3

Bước 4

Bước 5

Sử dụng acid sunfuric

hoặc acid hydrochloric

Thuỷ phân các liên kết glycosidic giữa các đơn vị glucose trong cenllulose

Tạo ra các tinh thể nanocellulose có hình dạng kim

Rửa sạch để loại bỏ tạp chất hoặc dư lượng acid

Chuẩn bị nguyên liệu  Quá trình thuỷ phân 

Hình dạng  

Rửa và làm sạch 

Chất xúc tác 

Bắt đầu với cellulose nguyên khối

(vd: gỗ, cây bãi cỏ,…) Cần xử lí

loại bỏ tạp chất như lignin,

9

Sử dụng chất xúc tác gọi là TEMPO

(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)

Oxy hoá các nhóm hydroxyl trên bề mặt cellulose

Tạo ra các sợi nanocellulose (CNF) có hình dạng dây

Quá trình oxy hoá 

Chất xúc tác  Hình dạng 

4

4

Chuẩn bị nguyên liệu

Cenllulose nguyên khối (vd: gỗ, cây

bãi cỏ , ) Cần được loại bỏ tạp chất

như lignin, hemicellulose.

Chuẩn bị 

nguyên liệu 

Chất xúc tác  Quá trình tiêu 

hoá 

Tính chất 

Bắt đầu với

cellulose tự nhiên,

cần loại bỏ lignin và

hemicellulose để có

cellulose nguyên

khối sạch.

Sử dụng các enzym như cellulase hoặc xylanase

Tiêu hoá các liên kết glycosidic trong cellulose

Tạo các CNF có độ bền cao và độ kết tinh thấp

KẾT 

LUẬ

N  :

Có nhiều phương pháp chế tạo nanocellulose từ các nguồn sinh khối khác nhau, nhưng chúng được bao gồm 2 giai đoạn chính: tiền xử lí và tách sợi Tiền xử lí là quá trình loại bỏ thành phần không mong muốn : lignin, hemicellulose, tạp

chất,v.v để tăng độ tinh khiết và độ kết tinh của cellulose Tách sợi là quá trình giảm kích thước của cenllulose bằng các pp cơ học, hoá học, sinh học 11

3

1

2 2

4

Mà n hình dẻo

Pin có thể uốn cong 

Vật liệu gia cường

Chất nhũ hoá 

Do tính chất cực kì nhẹ,

bền, trong suốt nên có thể

thay thế cho thuỷ tinh, nhựa

để sản xuất màn hình

Nanocellulose có thể được sử dụng làm các vách ngăn của các cell trong pin, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo dòng điện

Nanocellulose có độ bền kéo cao hơn thép và carbon fiber,nên được sử dụng làm VL cho nhựa, cao su, giấy,v.v Giúp tang cường độ cứng, độ bền và

Nhờ khả năng tạo hạt siêu

Nhỏ, siêu bền nên nanocellulose được dùng

làm chất nhũ hoá cho dd hay gel Giúp duy

trì sự ổn định các pha khác nhau trong dd,

CREDITS: This presentation template was created by

Slidesgo, including icons by Flaticon, and infographics

& images by Freepik

Thanks for

listening

13