Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột polyvinyl alcohol (PVA) cho phân NPK nhả chậm

Đề cương luận văn thạc sĩ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột & Polyvinyl alcohol (PVA) cho phân NPK nhả chậm Hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Cửu Khoa Học viên thực hiện: Dương Thị Bé Thi Lý do chọn đề tài • Việt Nam là một trong những nước có chiều hướng sử dụng phân bón tăng • Nhu cầu nhập khẩu phân bón tăng • Hiệu quả sử dụng phân bón thấp khoảng trên dưới 40% • Đưa giải pháp tăng hiệu quả sử dụng phân bón, giảm chi phí sử dụng và tăng hiệu quả sử dụng “ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột và polyvinyl alcohol cho phân NPK nhả chậm” Mục tiêu nghiên cứu • Khảo sát sự thủy phân của tinh bột và tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa tinh bột và PVA • Chế tạo màng trên cơ sở thực nghiệm có những đặc điểm ưu việt – Có khả năng nhả chất dinh dưỡng trong đất từ từ cho cây hấp thụ – Không hơn 15% bị phân hủy trong 24 giờ – Không hơn 75% bị phân hủy trong 28 ngày – Không hơn 75% bị phân hủy trong điều kiện phân hủy Phương pháp nghiên cứu • Dùng phản ứng acetal hóa trong tổng hợp hữu cơ để ghép formaldehyde vào hỗn hợp tinh bột và PVA • Sử dụng phương pháp phân tích phổ hiện đại (NMR, IR) để xác định cấu trúc sản phẩm • Sử dụng phương pháp phân tích thông dụng để xác định hàm lượng NPK và mức độ nhả chậm của màng Tình hình nghiên cứu trong nước • Năm 2002 Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm đã nghiên cứu phân nhả chậm urea – zeolit • Năm 2006, Phan Thị Thanh Hiền “Nghiên cứu điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột biến tính và sơ khảo khả năng ứng dụng trong cây cỏ ngọt” • Năm 2011, Kỹ Sư Trần Thị Hoàng Anh nghiên cứu “ Màng keo liên kết các hợp chất phân tử trong quá trình sản xuất NPK ” Tình hình nghiên cứu thế giới • 2008, Xiaozhao Han, Sensen Chen, Xianguo Hu, ‘Controlled release fertilizer encapsulated by starch/polyvinyl alcohol coating” • 2008 J. Abedi – Koupai, J. Varshosaz and M. Mesforoosh, “Controlled release of microcapsule fertilizer using ethylene vinyl acetate polymer “ • 2011, Nilwala Kottegoda, Imalka Munaweera, Nadeesh Madusanka and Veraunaratne, “A green, slow – release fertilizer composition based on urea – modified hydroxyapatite nanopartilicles encapsulated wood” Giới thiệu về nguyên liệu • Tinh bột: (C 6 H 10 O 5 ) n là một polysacarit carbohydrates chứa amylose và amylopectin, tỷ lệ phần trăm amilose và amilopectin thay đổi tùy thuộc vào loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70 O H OH OH H O O O O H H CH 2 OH OH OH CH 2 OH O O H H OH OH CH 2 OH O H OH OH H O O O O H H CH 2 OH OH OH CH 2 OH O O H H OH OH CH 2 O H OH HO H O CH 2 OH O Giới thiệu nguyên liệu (tt) Poly vinyl alcohol: – CTCT: - CTPT: (C 2 H 4 O) n – Nhiệt độ nóng chảy là 230 ο C và 180-190 ο C. – Bị phân hủy ở nhiệt độ trên 200 ο C. – Tỷ trọng 1,19-1,31g/cm 3 HO n Giới thiệu về nguyên liệu (tt) • Formaldehyde: – CTPT: CH 2 O – CTCT: – KLPT: 30.33 – Dung dịch chứa từ 37-55% formaldehyde gọi là dung dịch formalin. – Nóng chảy ở nhiệt độ -92 ο C – Nhiệt độ sôi -21 ο C – Tỷ trọng (-20 ο C) 0.815 g/mL H C H O Cơ chế phản ứng giữa tinh bột/PVA & formalderhyde • Đây là phản ứng cộng giữa aldehyde với alcol có sự hiện diện của acid loãng • Cơ chế phản ứng như sau: C O C OH H ROH C OH ORH H 2 O C OH OR H C OH 2 OR H 2 O C OR OR ROH [...]... - Bốc hơi dung dịch ở nhiệt độ phòng - Sấy màng ở nhiệt độ 60οC trong 8h Tài liệu tham khảo 1 Trần Thị Hoàng Anh (2011), “ Màng keo liên kết các hợp chất phân tử trong quá trình sản xuất phân NPK • Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm (2002), Phân bón nhả chậm được hấp thu 100 % • Phan Thị Thanh Hiền (2006), Nghiên cứu điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột biến tính và sơ khảo khả năng ứng dụng... trình 1 Nước, tinh bột/ PVA 30 phút 60 -70 0C Tinh bột/ PVA gelatin 1.Dung dịch formaldehyde 37% 2 pH = 8 -9 Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Màng 1 40οC, pH = 4 - 5 2 Trung hòa pH = 7 3 Xử lý với EtOH 4 Sấy Sơ lược về quy trình tổng hợp (tt) • Quy trình 2 Tinh bột/ PVAglycerin Thêm glycerin Khuấy đều Tinh bột/ PVA – glycerin-buatnol Đạt nhiệt độ 80 0C Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Màng - Nhiệt độ... (2010), Tinh bột thực phẩm 5 Trần Đức Phương (2006), Nghiên cứu tổng hợp phân urea nhả chậm Tài liệu tham khảo (tt) 6 GS.TSKH Đỗ Đình Sâm, PGS TS Đặng Đình Quế, TS Nguyễn Sử Siêm, KS Nguyễn Ngọc Bình (2006), Đất và dinh dưỡng đất 7 PGS TS Thái Doãn Tĩnh (1999), Cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ 8 Xiaozhao Han, Sensen Chen, Xianguo Hu, Controlled release fertilizer encapsulated by starch /polyvinyl alcohol . “ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột và polyvinyl alcohol cho phân NPK nhả chậm Mục tiêu nghiên cứu • Khảo sát sự thủy phân của tinh bột và tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa tinh. Đề cương luận văn thạc sĩ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột & Polyvinyl alcohol (PVA) cho phân NPK nhả chậm Hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Cửu Khoa Học. của màng Tình hình nghiên cứu trong nước • Năm 2002 Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm đã nghiên cứu phân nhả chậm urea – zeolit • Năm 2006, Phan Thị Thanh Hiền Nghiên cứu điều chế phân NPK