TỔNG hợp và NGHIÊN cứu HOẠT TÍNH hút ẩm của SILICAGEL từ TRO TRẤU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Trúc Linh SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết MSSV: K36.106.051 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Lời cám ơn Lời em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới cô Nguyễn Thị Trúc Linh – người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt khoảng thời gian thực khóa luận Em xin gửi lời cám ơn đến Thầy, Cô thuộc Bộ môn Hóa Vô Cơ tất Thầy, Cô Khoa truyền đạt kiến thức hữu ích đồng thời tạo điều kiện giúp em hoàn thành khoá luận Em xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè người bạn bên cạnh động viên, nhiệt tình giúp đỡ lúc khó khăn để em hoàn thành tốt khóa luận Do thời gian, điều kiện kinh nghiệm thân hạn chế nên khóa luận chắn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong nhận góp ý chân thành thầy cô bạn để khóa luận trở nên hoàn chỉnh Em xin chân thành cám ơn tất người! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Sinh viên thực Đào Thị Ánh Tuyết SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh MỤC LỤC Danh mục hình vẽ bảng biểu 1.1 Vỏ trấu 1.1.1 Nguồn gốc vỏ trấu 1.1.2 Hiện trạng chất thải vỏ trấu việt nam 10 1.1.3 Các ứng dụng vỏ trấu 11 1.1.3.1 Dùng vỏ trấu để lọc nước 11 1.1.3.3 Vỏ trấu làm vật liệu xây dựng nhẹ không nung 13 1.1.3.4 Vỏ trấu làm nguyên liệu xây dựng 13 1.1.3.5 Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ 14 1.1.3.6 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu 15 1.1.3.7 Sử dụng làm chất đốt 15 1.2 Tro trấu 17 1.2.1 Thành phần hóa học 17 1.2.2 Các ứng dụng tro trấu 18 1.2.2.1 Aerogel – mặt hàng công nghệ cao 18 1.2.2.2 Điều chế silic đioxit 20 1.2.3 Các ứng dụng khác vỏ trấu 20 1.3 Vật liệu hút ẩm 20 1.3.1 Các loại vật liệu hút ẩm 20 1.3.2 Silicagel 21 1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu 22 1.3.2.2 Cấu trúc silicagel 22 1.3.2.3 Tính chất silicagel 24 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh 1.3.2.4 Cơ chế hoạt động 25 1.3.2.5 Ứng dụng silicagel 25 1.3.2.6 Các phương pháp điều chế silicagel 26 2.1 Dụng cụ, thiết bị 28 2.2 Hóa chất 28 2.3 Điều chế silicagel 29 2.4 Xác định đặc trưng vật liệu 32 2.4.1 Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng (BET) 32 2.4.2 Phương pháp đo lỗ xốp 34 3.1 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch HNO3 giai đoạn 37 3.2 Ảnh hưởng có mặt cacbon hoạt tính giai đoạn 1’ 39 3.3 Ảnh hưởng phương thức rửa mẫu giai đoạn 41 3.4 Ảnh hưởng chất nhận diện (CoCl2.nH2O) giai đoạn 42 3.5 Chi phí chất lượng mẫu điều chế 42 3.6 Khảo sát chất lượng mẫu silicagel điều chế với mẫu silicagel thị trường 45 Phụ lục 47 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Danh mục hình vẽ bảng biểu Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sản lượng lúa năm gần Hình 1.2 Vỏ trấu thải bỏ sông Hình 1.3 Thiết bị lọc nước vỏ trấu Hình 1.4 Các sản phẩm làm từ vỏ trấu Hình 1.5 Máy ép củi trấu, củi trấu Hình 1.6 Lò đốt sử dụng vỏ trấu dùng sinh hoạt Hình 1.7 Lò đốt sử dụng vỏ trấu luyện gạch 10 Hình 1.8 Aerogel làm từ vỏ trấu 12 Hình 1.9 Silicagel thị trường 15 Hình 1.10 Silicagel tự nhiên 16 Hình 1.11 Bề mặt silicagel 17 Hình 1.12 Quá trình nước bề mặt 18 Hình 2.1 Hàm lượng silic 23 Hình 2.2 Hệ thống soxhlet 24 Hình 3.1 Kết đo diện tích bề mặt riêng 31 Hình 3.2a Gel tạo dung dịch HNO3 1N 32 Hình 3.2b Gel tạo dung dịch HNO3 3N 32 Hình 3.3 So sánh khả hút ẩm Si1N Si3N 32 Hình 3.4a Gel tạo dung dịch HNO3 3N 33 Hình 3.4b Gel tạo dung dịch HNO3 3N có thêm than hoạt tính 33 Hình 3.5 Kết đo diện tích bề mặt riêng 34 Hình 3.6 Kết đo độ hút ẩm 34 Hình 3.7a Kết đo diện tích bề mặt riêng 35 Hình 3.7b Kết đo độ hút ẩm 35 Hình 3.8 Kết đo độ hút ẩm mẫu 36 Hình 3.9 Kết đo độ hút ẩm mẫu Si1N, Si3N, Si3NC, Si3NC-R mẫu thị trường 39 Hình 3.10 Kết đo BET mẫu Si1N 47 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Hình 3.11 Kết đo lỗ xốp mẫu Si1N 47 Hình 3.12 Kết đo BET mẫu Si3N 48 Hình 3.13 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3N 48 Hình 3.14 Kết đo BET mẫu Si3NC 49 Hình 3.15 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3NC 49 Hình 3.16 Kết đo BET mẫu Si3NC-R 50 Hình 3.17 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3NC-R 50 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Thành phần hữu vỏ trấu Bảng 1.2 Chi phí sử dụng nguồn nguyên liệu năm 2006 16 Bảng 1.3 Các thành phần oxit có tro trấu 18 Bảng 2.1 Bảng ký hiệu mẫu 33 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh MỞ ĐẦU Tháng 10 năm 2012, Việt Nam đạt sản lượng gạo triệu Năm 2013, sản lượng gạo nước ước tính đạt 44 triệu Như vậy, hàng năm lượng vỏ trấu tách từ trình xay xát lúa vô lớn Trấu sau đốt tạo thành tro Tro trấu chứa 80 – 90% khối lượng SiO2 vô định hình có hoạt tính hóa học cao, nguyên liệu để sản xuất, tổng hợp nhiều sản phẩm có giá trị có nhiều tính chất quý chất phụ gia công nghiệp xi măng, số loại aerogel, zeolit, silicagel,… Silicagel có vai trò quan trọng công nghệ hóa học từ đơn giản đến phức tạp Dựa vào khả hút ẩm silicagel nên chúng đươc sử dụng làm chất bảo quản ngành thực phẩm, công nghiệp sản xuất thiết bị điện tử, dược phẩm, nông sản, quần áo ngành quan trọng khác Ngoài ra, hạt silicagel sử dụng làm chất xúc tác ngành hóa dầu, thực phẩm, cho rượu bia sản phẩm y tế khác Xuất phát từ nguồn nguyên liệu sẵn có Việt Nam khả ứng dụng thực tiễn vỏ trấu, chọn “TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH HÚT ẨM CỦA SILICAGEL TỪ TRO TRẤU” làm khóa luận tốt nghiệp.Việc nghiên cứu điều chế silicagel tìm hiểu ứng dụng giúp nâng cao giá trị sử dụng vỏ trấu, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường tăng thêm thu nhập cho người dân SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vỏ trấu 1.1.1 Nguồn gốc vỏ trấu [4] Lúa năm loại lương thực giới, với ngô, lúa mì, sắn (tên khác khoai mì) khoai tây Sản phẩm thu từ lúa thóc Sau xát bỏ lớp vỏ thóc thu sản phẩm gạo phụ phẩm cám trấu Trấu lớp vỏ hạt lúa tách trình xay xát Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu dễ bay cháy trình đốt khoảng 25% lại chuyển thành tro Chất hữu chứa chủ yếu xenlulozơ, lignin, có thêm thành phần khác hợp chất nitơ vô Bảng 1.1 Thành phần hữu vỏ trấu [1] Thành phần chủ yếu Tỷ lệ theo khối lượng (%) Xenlulozơ 43,30 Lignin 22,00 D – xylozơ 17,52 D – galactozơ 2,37 Axit metyl glucuronic 3,27 Các chất hữu trấu mạch polycacbonhydrat dài nên hầu hết loài sinh vật sử dụng trực tiếp được, thành phần dễ cháy nên dùng làm chất đốt Sau đốt, tro trấu chứa 80% silic oxyt, thành phần sử dụng nhiều lĩnh vực, là: làm chất tăng cường lực cho loại cao su (cao su tự nhiên, cao su butadien – stiren cao su lưu hóa), làm phụ gia hóa dẻo cho số dung dịch hệ thống nhiệt nhựa dẻo chất rắn, làm tăng độ cứng, tăng độ bền cho vật liệu nhựa dẻo, đóng vai trò chất mang số phụ gia thức ăn gia súc, thuốc bảo vệ thực vật SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Hình 3.3 cho thấy tăng nồng độ axit nitric từ 1N lên 3N, sản phẩm thu có diện tích bề mặt riêng tăng, đồng thời khả hút ẩm tăng từ 18,37% lên 37,82% Vậy tăng nồng độ dung dịch HNO3 từ 1N lên 3N diện tích bề mặt riêng tăng lên khối lượng sản phẩm giảm Vì mục tiêu khảo sát tính hấp phụ silicagel nên cần sản phẩm có diện tích bề mặt riêng lớn 3.2 Ảnh hưởng có mặt cacbon hoạt tính giai đoạn 1’ Khi thêm than hoạt tính vào dung dịch thu từ phản ứng tro với dung dịch NaOH 1M, khuấy 20 phút nhiệt độ phòng Sau thêm dung dịch HNO3 3N ta thu sản phẩm silicagel Si3NC Hình 3.4 biểu diễn hình thành gel từ dung dịch HNO3 có nồng độ khác dung dịch Na2SiO3 (dung dịch thu khuấy tro với dung dịch NaOH 1M 2h) Hình 3.4a Gel tạo dung dịch Hình 3.4b Gel tạo dung dịch HNO3 3N HNO3 3N có thêm than hoạt tính Hình 3.4a hình 3.4b cho thấy trường hợp sử dụng than hoạt tính trước tạo gel dung dịch HNO3 thu gel có màu sáng tạo gel dung dịch HNO3 sử dụng than hoạt tính Kết phân tích diện tích bề mặt riêng mẫu Si3N Si3NC trình bày hình 3.5 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 39 Diện tích bề mặt riêng (m2/g) Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh 146,512 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 72,48 Si3N Si3NC Hình 3.5 Kết đo diện tích bề mặt riêng Hình 3.5 cho thấy mẫu Si3NC có diện tích bề mặt riêng lớn gấp lần so với mẫu Si3N Đây hiệu trình hấp phụ chất bẩn, chất hữu có nguồn gốc từ tro than hoạt tính giai đoạn 1’ Hình 3.6 trình bày kết đo độ hút ẩm hai mẫu Si1N Si3NC 48,41 Hàm lượng nước hấp phụ (%) 50 45 37,82 40 35 30 25 20 15 10 Si3N Si3NC Hình 3.6 Kết đo độ hút ẩm SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 40 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Từ hình 3.6 ta thấy, độ hút ẩm mẫu Si3NC cao độ hút ẩm mẫu Si3N Kết phù hợp với kết đo diện tích bề mặt riêng hai mẫu trình bày Khi điều chế lượng nguyên liệu khối lượng sản phẩm Si3N thu 65,9742g khối lượng sản phẩm Si3NC thu 58,5429g Vậy sản phẩm mẫu Si3N tức mẫu khuấy với than hoạt tính có khối lượng lớn Điều giải thích than hoạt tính hấp phụ chất bẩn dung dịch làm khối lượng mẫu Si3NC giảm xuống 3.3 Ảnh hưởng phương thức rửa mẫu giai đoạn So sánh kết đo diện tích bề mặt riêng khả hút ẩm mẫu Si3NC 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 215,463 146,512 53 Hàm lượng nước hấp phụ (%) Diện tích bề mặt riêng (m2/g) Si3NC-R (mẫu có rửa hệ thống soxhlet) ta thu kết sau: 52,15 52 51 50 49 48,41 48 47 46 Si3NC Si3NC-R Hình 3.7a Kết đo diện tích bề mặt riêng Si3NC Si3NC-R Hình 3.7b Kết đo độ hút ẩm Từ hình 3.7a 3.7b ta thấy, diện tích bề mặt riêng mẫu có rửa hệ thống soxhlet (Si3NC-R) lớn mẫu không rửa hệ thống soxhlet (Si3NC) Đồng thời độ hút ẩm mẫu Si3NC-R lớn mẫu Si3NC SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 41 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh 3.4 Ảnh hưởng chất nhận diện (CoCl2.nH2O) giai đoạn Kết khảo sát độ hút ẩm mẫu Co-Si1N, Co-Si3N, Co-Si3NC, CoSi3NC-R thể qua hình 3.8 Hàm lượng nước hấp phụ (%) 60 55,67 51,82 50 45,23 40 30 20,9 20 10 Co-Si1N Co-Si3N Co-Si3NC Co-Si3NC-R Hình 3.8 Kết đo độ hút ẩm mẫu Hình 3.8 cho thấy, có thêm chất nhận diện CoCl2.nH2O, hàm lượng nước hấp phụ mẫu tăng lên so với CoCl2.nH2O Vì CoCl2.nH2O chất hút ẩm mạnh nên làm tăng hàm lượng nước hấp phụ mẫu 3.5 Chi phí chất lượng mẫu điều chế Mẫu điều chế theo quy trình (Si1N): khuấy 20g tro với 200ml NaOH 1M 2h Lọc lấy dung dịch, trung hòa dung dịch HNO3 1N để tạo gel Ủ gel 24h Phân tán gel C2H5OH khan, đun 8h Lọc rửa gel thu dung dịch C2H5OH khan  Bảng chi phí quy trình 1: SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 42 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Tên hóa chất Giá thành 200ml dung dịch NaOH 1M 1.280 vnđ Dung dịch HNO3 1N 950,475 vnđ C2H5OH khan 15.000 vnđ Điện 18.000 vnđ Tổng cộng 35.230,475 vnđ/73,5048g sản phẩm Vậy 1kg sản phẩm có giá 479.294 vnđ Mẫu điều chế theo quy trình (Si3N): khuấy 20g tro với 200ml NaOH 1M 2h Lọc lấy dung dịch, trung hòa dung dịch HNO3 3N để tạo gel Ủ gel 24h Phân tán gel C2H5OH khan, đun 8h Lọc rửa gel thu C2H5OH khan  Bảng chi phí quy trình Tên hóa chất Giá thành 200ml dung dịch NaOH 1M 1.280 vnđ Dung dịch HNO3 3N 1.330 vnđ C2H5OH khan 15.000 vnđ Điện 18.000 vnđ Tổng cộng 35.610 vnđ/65,9742g sản phẩm Vậy 1kg sản phẩm điều chế theo quy trình có giá 539.756 vnđ Mẫu điều chế theo quy trình (Si3NC): khuấy 20g tro với 200ml NaOH 1M 2h Lọc lấy dung dịch, khuấy với 2g than hoạt tính 20 phút Lọc lấy dung dịch, trung hòa dung dịch HNO3 3N để tạo gel Ủ gel 24h Phân tán SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 43 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh gel C2H5OH khan, đun 8h Lọc rửa gel thu dung dịch C2H5OH khan  Bảng chi phí cho quy trình Tên hóa chất Giá thành 200ml dung dịch NaOH 1M 1.280 vnđ Dung dịch HNO3 3N 1.330 vnđ C2H5OH khan 15.000 vnđ Điện 18.000 vnđ Tổng cộng 35.610 vnđ/58,5429g sản phẩm Vậy 1kg sản phẩm điều chế theo quy trình có giá 641.126đ Mẫu điều chế theo quy trình (Si3NC-R): khuấy 20g tro với 200ml NaOH 1M 2h Lọc lấy dung dịch, khuấy với 2g than hoạt tính 20 phút Lọc lấy dung dịch, trung hòa dung dịch HNO3 3N để tạo gel Ủ gel 24h Phân tán gel C2H5OH khan, đun 8h Lọc rửa gel thu dung dịch C2H5OH khan Lắp hệ thống soxhlet rửa gel với n-heptan 8h  Bảng chi phí cho quy trình 4: Tên hóa chất Giá thành 200ml dung dịch NaOH 1M 1.280 vnđ Dung dịch HNO3 3N 1.330 vnđ C2H5OH khan 15.000 vnđ n-heptan 19.000 vnđ Điện 18.000 vnđ Tổng cộng 54.610 vnđ/52,3714g sản phẩm SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 44 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Vậy 1kg sản phẩm điều chế theo quy trình có giá 1.042.744 vnđ 3.6 Khảo sát chất lượng mẫu silicagel điều chế với mẫu silicagel thị trường Hàm lượng nước hấp phụ (%) 60 55,67 48,41 50 41,09 37,82 40 30 18,37 20 10 Si1N Si3N Si3NC Si3NC-R mẫu thị trường Hình 3.9 Kết đo độ hút ẩm mẫu Si1N, Si3N, Si3NC, Si3NC-R mẫu thị trường Từ hình 3.9 ta thấy độ hút ẩm mẫu Si3NC Si3NC-R lớn độ hút ẩm mẫu silicagel thị trường Vậy mẫu điều chế có hoạt tính tốt ứng dụng làm vật liệu hút ẩm, giá thành mẫu cao gấp 10 lần so với mẫu bán thị trường SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 45 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Trên sở kết thu đề tài có kết luận sau: - Đã hoàn thành mục tiêu đề tài điều chế silicagel từ tro trấu - Hoạt tính hút ẩm silicagel tăng tạo gel từ dung dịch lọc có khuấy với than hoạt tính, trung hòa axit nitric có nồng độ 3N có rửa sản phẩm hệ thống soxlet, đồng thời mẫu có hoạt tính tốt silicagel bán thị trường Vậy nên điều chế silicagel từ nguồn nguyên liệu đầu tro trấu theo quy trình để thu sản phẩm có hoạt tính tốt Trong giới hạn nội dung thời gian đề tài khóa luận tốt nghiệp đại học, dừng lại việc điều chế silicagel khảo sát hoạt tính hút ẩm vật liệu tạo thành Để nghiên cứu sâu phát huy tiềm đề tài nghiên cứu này, đề xuất hướng nghiên cứu là: - Nghiên cứu tìm biện pháp hạ giá thành sản phẩm silicagel mà giữ hoạt tính tốt sản phẩm SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 46 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Phụ lục Hình 3.10 Kết đo BET mẫu Si1N Hình 3.11 Kết đo lỗ xốp mẫu Si1N SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 47 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Hình 3.12 Kết đo BET mẫu Si3N Hình 3.13 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3N SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 48 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Hình 3.14 Kết đo BET mẫu Si3NC Hình 3.15 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3NC SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 49 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Hình 3.16 Kết đo BET mẫu Si3NC-R Hình 3.17 Kết đo lỗ xốp mẫu Si3NC-R SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 50 Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh 51 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Văn Đông (2010) Nghiên cứu góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất phụ gia tro trấu việt nam Viện khoa học công nghệ XDGT, trường đại học giao thông vận tải [2] Hà Anh Tùng Bài giảng vật liệu nhiệt lạnh ĐHBK TP HCM [3] Nguyễn Hữu Phú (1998) Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản, NXB KHKT Hà Nội [4] Nguyễn Thị Chiêu Dương Đề tài Nghiên cứu tận dụng tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện Định Hải (KCN Trà Nóc – Cần Thơ) làm vật liệu xây dựng ĐH kỹ thuật công nghệ TP.HCM 2010 [5] Nguyễn Thị Xuân Duyên Đề tài Khảo sát tiềm sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nguyên liệu sản xuất điện tỉnh Đồng Tháp [6] Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp Nghiên cứu sản xuất Silicagen làm vật liệu hấp phụ, Bộ Công thương Ngày 04 tháng 03 năm 2009 [7] Vũ Thị Bách Nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp làm vật liệu xây dựng ĐH kỹ thuật công nghệ TP HCM năm 2010 [8] Adam F, Chew TS, Andas J: A simple template-free sol–gel synthesis of spherical nanosilica from agricultural biomass J Sol–Gel Sci Technol 2011, 59:580– 583 [9] Della, V P.; Khun, I.; Hotza, D.; Quim Nova 2001, 24, 778 [10] Jal PK, Sudarshan M, Saha A: Synthesis and characterization of nanosilica prepared by precipitation method Colloids Surf Physicochem Eng Aspect 2004, 240:173–178 [11] Halimaton Hamdan, “Sản xuất aerogel cách nhiệt từ tro trấu đại học công nghệ malaysia”, Tạp chí khoa học phổ thông, Webside: http://congnghehoahoc.org/vat-lieu/cong-nghe-silicat/san-xuat-aerogel-cach-nhiet-tutro-trau.html [12] Supitcha RUNGRODNIMITCHAI, Wachira PHOKHANUSAI and Natthapong SUNGKHAHO Preparation of Silica Gel from Rice Husk Ash Using Microwave Heating Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Thammasat University Khlong Neung, Khlong Luang, Phatum Thani 12120, Thailand Journal of Metals, Materials and Minerals, Vol.19 No.2 pp.45-50, 2009 [13] U Kalapathy, A Proctor, J Shultz A simple method for production of pure silica from rice hull ash Bioresource Technology 73 (2000) 257±262 [14] U Kalapathy, A Proctor, J Shultz An improved method for production of silica from rice hull ash Bioresource Technology 85 (2002) 285–289 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 52 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh [15] Đài VTC 14 – Thiết bị lọc nước vỏ trấu [16] Sở khoa học công nghệ tỉnh Bến Tre Website: http://dost-bentre.gov.vn/tin-tuc/trinh-do-cong-nghe/516/nghien-cuu-phat-trienxi-mang-%E2%80%9Cxanh%E2%80%9D-tu-vo-trau [17] Sở nông nghiệp phát triển nông thôn tỉnh Vĩnh Phúc Website: http://sonnptnt.vinhphuc.gov.vn/index.php?action=details&idmuc=splg1 [18] http://www.xaydung.gov.vn/en/web/guest/thong-tin-tu-lieu/-/tin-chitiet/ek4I/86/34012/vo-trau-lam-nguyen-lieu-xay-dungsach.html;jsessionid=318A8266C51BD8C8602D8C85464CA608 SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 53 [...]... bình hút ẩm (thông thường sẽ mất khoảng 90 phút tùy thuộc vào nhiệt độ bên ngoài), không nên cho trở lại bình khi hạt còn đang nóng 1.3.2.5 Ứng dụng của silicagel Dựa vào tính hút ẩm mạnh của silicagel nên chúng đươc sử dụng làm chất bảo quản trong ngành thực phẩm, công nghiệp sản xuất thiết bị điện tử, dược phẩm, nông sản, quần áo và các ngành quan trọng khác Trong điều kiện thời tiết Việt Nam có độ ẩm. .. từng giai đoạn như sau: - Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch HNO3 trong giai đoạn 2 đối với hai mẫu là Si1N và Si3N - Ảnh hưởng của phương thức rửa trong giai đoạn 4 đối với hai mẫu là Si3N và Si3N-R - Ảnh hưởng của sự có mặt của CoCl2.nH2O trong giai đoạn 5 đối với các mẫu là Co-Si1N, Co-Si3N, Co-Si3NC, Co-Si3NC-R - Tính toán chi phí và chất lượng sản phẩm của từng quy trình nghiên cứu:  Giá thành của. .. nhiều trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, thời trang, luyện thủy tinh… Hiện nay đã có nhiều tác giả sử dụng tro trấu để điều chế ra silic dioxit Có các đề tài điều chế silic dioxit từ tro trấu như: Nguyễn Văn Bỉnh, trường Đại học Đà Nẵng đã thực hiện đề tài Nghiên cứu tách silic dioxit từ vỏ trấu và ứng dụng làm chất hấp phụ một số hợp chất hữu cơ” (2011), Nghiên cứu quy trình thu hồi silica từ tro trấu, ... tế Trong các ứng dụng của vỏ trấu, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến ứng dụng sản xuất vật liệu hút ẩm silicagel – một loại vật liệu hút ẩm - từ vỏ trấu 1.3 Vật liệu hút ẩm 1.3.1 Các loại vật liệu hút ẩm chính[2]  Loại tạo liên kết cơ học với ẩm SVTH: Đào Thị Ánh Tuyết 20 Khóa luận tốt nghiệp - GVHD: ThS Nguyễn Thị Trúc Linh Là loại vật liệu có những lỗ nhỏ li ti bên trong (kích thước lỗ chỉ khoảng vài... et al [10] đã tổng hợp hạt nano silica bằng phương pháp kết tủa, và nanosilica thu được có kích thước trung bình khoảng 50 nm Viện hóa học ở Thái Lan [13] cũng đã tổng hợp thành công silicagel từ tro trấu bằng cách: thêm NaOH vào tro trấu rồi sau đó làm nóng bằng lò vi sóng Lọc bằng giấy lọc, thêm dung dịch axit H2SO4 đến khi pH = 7 và ủ trong 48h Lọc chân không để thu được silicagel ướt và rửa bằng... khoang rỗng li ti của nó, hơi nước bị hút vào và nằm trong những khoang rỗng đó Những hạt silicagel có thể hút một lượng lớn hơi nước thường bằng 40% trọng lượng của nó, nếu sử dụng trong những hộp kín có thể làm giảm độ ẩm bên trong xuống 40% Để chỉ thị tình trạng ngậm hơi nước của silicagel, người ta đưa một lượng muối coban clorua vào trong các mao quản của silicagel Khi còn khô muối coban clorua... tổng hợp và ứng dụng của silicagel chỉ thực sự được bắt đầu vào khoảng cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20 Năm 1861, Graham đã có những nghiên cứu đầu tiên mặc dù những quan sát về quá trình gel hóa này đã được đề cập sớm hơn Đến đầu Thế kỷ 20 thì quá trình tổng hợp sản xuất silicagel lần đầu tiên được đề cập đến trong các báo cáo khoa học là vào năm 1919 bởi giáo sư Walter A Patrick Trong Thế chiến thứ I, silicagel. .. dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu[ 5] Máy ép củi trấu được sản xuất tại Gò Công (Tiền Giang) có công suất 70-80 kg củi/giờ, tiêu thụ 6-7Kw/h Cứ 1,05kg trấu thì cho ra 1kg củi trấu Chỉ cần cho trấu vào bộ phận máy qua bộ phận ép thì máy cho ra những thanh củi trấu Củi trấu có đường kính 73mm, dài từ 0,5- 1m Cứ 1kg củi trấu thì nấu được bữa ăn cho 4 người Hình 1.5 Máy ép củi trấu, thanh củi trấu Củi trấu duy... SiO2 và vấn đề ô nhiễm môi trường do vỏ trấu cũng được cải thiện Bảng 1.3 Các thành phần oxit có trong tro trấu[ 6] Thành phần oxit Tỷ lệ theo khối lượng (%) SiO2 86,9 – 97,3 MgO 0,1 – 2,0 K2 O 0,6 – 2,5 CaO 0,2 – 1,5 Na2O 0,3 – 1,8 Fe2O3 0,2 – 0,9 1.2.2 Các ứng dụng của tro trấu 1.2.2.1 Aerogel – mặt hàng công nghệ cao[11] Nhu cầu nghiên cứu khai thác tro trấu phế phẩm hiện nay thành nguyên liệu trong... các vật liệu hút ẩm mạnh khác như H2SO4 đặc, P2O5… thì silicagel hút ẩm kém hơn nhưng an toàn hơn Các vật liệu khác thì có thể chảy rữa, tái sinh khó khăn hơn và giá thành cũng đắt hơn 1.3.2.6 Các phương pháp điều chế silicagel Có 2 phương pháp sản xuất silicagel từ tro trấu là: phương pháp nhiệt phân và phương pháp tách hóa học Phương pháp nhiệt phân sử dụng nhiệt từ 500 – 1400oC để nung tro Phương ... thực phẩm, cho rượu bia sản phẩm y tế khác Xuất phát từ nguồn nguyên liệu sẵn có Việt Nam khả ứng dụng thực tiễn vỏ trấu, chọn “TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH HÚT ẨM CỦA SILICAGEL TỪ TRO TRẤU”... chế silicagel khảo sát hoạt tính hút ẩm vật liệu tạo thành Để nghiên cứu sâu phát huy tiềm đề tài nghiên cứu này, đề xuất hướng nghiên cứu là: - Nghiên cứu tìm biện pháp hạ giá thành sản phẩm silicagel. .. việc nghiên cứu sử dụng trấu mang lại hiệu kinh tế Trong ứng dụng vỏ trấu, đặc biệt quan tâm đến ứng dụng sản xuất vật liệu hút ẩm silicagel – loại vật liệu hút ẩm - từ vỏ trấu 1.3 Vật liệu hút ẩm