Tóm tắt luận án nghiên cứu chế tạo vật liệu xốp hấp thu dầu và ứng dụng trên cơ sở polylefin biến tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoàng Thu Hà NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU XỐP HẤP THU DẦU VÀ ỨNG DỤNG TRÊN CƠ SỞ POLYLEFIN BIẾN TÍNH Chuyên ngành: Hóa môi trường Mã số: 62440120 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2016 Công trình hoàn thành tại: - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội - Viện Hóa Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Thanh Sơn GS.TS Nguyễn Văn Khôi Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, số 19 Lê Thánh Tông, Hà Nội vào hồi…… giờ…… ngày……tháng……năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, ô nhiễm môi trường dầu tràn vấn đề thu hút quan tâm đặc biệt cộng đồng quốc tế tác động nghiêm trọng tới môi trường sinh thái tác động tiêu cực tới kinh tế xã hội Do đó, việc xử lý cố tràn dầu nhằm hạn chế tối đa tác động tiêu cực vấn đề cấp thiết Việt Nam quốc gia phải đối mặt với nhiều nguy ô nhiễm môi trường biển dầu tràn Thực trạng ô nhiễm dầu gây tổn thất kinh tế lớn cho vùng nuôi trồng thủy sản ảnh hưởng lâu dài tới hệ sinh thái đa dạng sinh học biển, ảnh hưởng tiêu cực đến phát triển bền vững biển Việt Nam Hiện nay, vật liệu hấp thu dầu nghiên cứu rộng rãi chúng có khả hấp thu chọn lọc dầu, tách hoàn toàn dầu khỏi vùng bị tràn dầu tái sử dụng Trên giới có nhiều công trình nghiên cứu vật liệu hấp thu dầu, Việt Nam có số công trình nghiên cứu tổng hợp đánh giá khả hấp thu dầu vật liệu Mặt khác, vật liệu hấp thu dầu sở polypropylen nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu cho kết khả quan Việc nghiên cứu phát triển lĩnh vực có nhiều đóng góp đem lại tính ứng dụng cao cho loại vật liệu Từ thực tế tiến hành nghiên cứu đề tài:“Nghiên cứu chế tạo vật liệu xốp hấp thu dầu ứng dụng sở polyolefin biến tính” Mục tiêu đề tài Mục tiêu nghiên cứu luận án chế tạo số loại vật liệu hấp thu dầu từ vinyl monome ghép với polypropylen thử nghiệm khả hấp thu dầu vật liệu vào việc xử lý dầu tràn nước biển với hiệu xử lý cao Để thực mục tiêu trên, luận án thực nội dung nghiên cứu chủ yếu sau: - Nghiên cứu chế tạo sợi PP - Nghiên cứu biến tính sợi PP phản ứng trùng hợp ghép với vinyl monome có chất tạo lưới - Khảo sát khả hấp thu dầu mẫu vật liệu - Thử nghiệm khả hấp thu dầu vật liệu chế tạo để xử lý dầu tràn nước biển Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Xác định điều kiện tối ưu để thực phản ứng trùng hợp ghép vinyl monome lên sợi polypropylen tạo copolyme, đảm bảo nâng cao tính chất hấp thu dầu sợi biến tính Xác định hàm lượng chất tạo lưới để chế tạo vật liệu hấp thu dầu sở copolyme Cải thiện đáng kể dung lượng hấp thu dầu sản phẩm so với sợi polypropylen ban đầu Chế tạo sản phẩm có dung lượng hấp thu dầu cao, tốc độ hấp thu nhanh, dễ vận chuyển, dễ thu hồi dầu sau hấp thu, giá thành thấp có khả tái sử dụng nhiều lần Trên sở khoa học đạt làm tiền đề cho nghiên cứu ứng dụng chế tạo sản phẩm qui mô lớn, ứng dụng sản phẩm việc xử lý ô nhiễm Điểm luận án Là nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thu dầu sở phản ứng trùng hợp ghép vinyl monome lên polypropylen sử dụng chất khơi mào 2,2’ – azobis(isobutyronitrin) (AIBN) với có mặt chất tạo lưới divinylbenzen (DVB), sản phẩm có độ hấp thu dầu cao, dễ sử dụng dễ vận chuyển, có khả tái sử dụng Triển khai ứng dụng xử lý ô nhiễm dầu công ty xăng dầu B12, sản phẩm có chất lượng tương đương sản phẩm nhập ngoại, hiệu kinh tế cao Cấu trúc luận án Toàn nội dung luận án gồm 122 trang gồm phần Mở đầu, Tổng quan, Thực nghiệm, Kết thảo luận, Kết luận, Danh mục công trình khoa học tác giả có liên quan đến luận án công bố Luận án có 36 hình 27 bảng với 94 tài liệu tham khảo, công bố báo có nội dung liên quan tạp chí chuyên ngành nước báo tạp chí quốc tế NỘI DUNG LUẬN ÁN Phần TỔNG QUAN Trình bày tổng quan vấn đề sau: Sự cố tràn dầu, nguyên nhân tác động Các phương pháp xử lý dầu tràn Vật liệu hấp thu dầu sở sợi polypropylen Từ nghiên cứu tổng quan cho thấy vật liệu sở sợi PP có nhiều đặc tính ưu việt việc hấp thu dầu việc biến tính sợi PP phương pháp trùng hợp ghép vinyl monome giúp cải thiện đáng kể khả hấp thu dầu tái sử dụng vật liệu Vật liệu hấp thu dầu sở sợi PP có khả ứng dụng thực tiễn cao việc xử lý ô nhiễm môi trường dầu tràn, Việt Nam vấn đề chưa quan tâm nghiên cứu Vì vậy, luận án tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến đặc tính khả hấp thu dầu vật liệu, từ xác định điều kiện tổng hợp tối ưu, nghiên cứu khả hấp thu dầu vật liệu chế tạo thử nghiệm khả hấp thu dầu vật liệu thực tế Phần 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên vật liệu hóa chất: - Hạt nhựa polypropylen, hạt nhựa polyetylen terephtalat (PET), chất trợ tương hợp Overac CA-100 (PP-g-MA), axit metacrylic (MAA), laurylmetacrylat (LMA), butylacrylat (BA), divinyl benzen (DVB), 2,2’-azobis(isobutyronitrin) (AIBN), dầu DO, dầu FO, dầu thô (mỏ Đại Hùng) số hóa chất khác… 2.2 Thiết bị - Thiết bị đo phổ hồng ngoại Shimadzu IR prestige 21, thiết bị phân tích nhiệt Labsys TG – DSC 1600, thiết bị phân tích nhiệt vi sai quét DSC 131, thiết bị chụp hiển vi điện tử quét SEM JEOL 6390, thiết bị đo diện tích bề mặt COULTER SA3100 2.3 Phương pháp tiến hành 2.2.1 Nghiên cứu chế tạo sợi PP - Sợi PP chế tạo phương pháp đùn nóng chảy máy đùn tạo sợi trục vít model REM-3P-24 Xác định đặc trưng lý hóa khảo sát khả hấp thu dầu mẫu sợi PP điều kiện thực nghiệm khác 2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng polyeste đến khả hấp thu dầu sợi PP - Chế tạo mẫu sợi chứa 5% PET phương pháp đùn nóng chảy blend PP/PET điều kiện đùn tạo sợi PP với có mặt chất trợ tương hợp PP-g-MA Xác định đặc trưng lí hóa khảo sát khả hấp thu dầu mẫu sợi PPPET 2.2.3 Nghiên cứu biến tính sợi PP trình trùng hợp ghép vinyl monome - Các monome LMA, BA, MAA ghép lên sợi PP có mặt chất khơi mào AIBN Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình trùng hợp ghép: nhiệt độ, thời gian, nồng độ chất khơi mào, nồng độ monome - Xác định đặc trưng lý hóa copolyme ghép - Nghiên cứu khả hấp phụ dầu copolyme ghép, khảo sát ảnh hưởng thời gian, sử dụng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt phương trình động học biểu kiến bậc 1, bậc để nghiên cứu cân hấp phụ động học trình hấp phụ dầu copolyme ghép 2.2.4 Chế tạo nghiên cứu tính chất hấp thu dầu vật liệu sở trùng hợp ghép vinyl monome lên sợi PP có mặt chất tạo lưới - Tiến hành phản ứng trùng hợp ghép vinyl monome LMA, BA, MAA lên sợi PP có mặt chất tạo lưới DVB điều kiện tối ưu lựa chọn mục 2.2.3 - Nghiên cứu đặc trưng lý hóa, khả hấp thu số dung môi hấp thu dầu, khả tái sử dụng vật liệu ghép có tạo lưới 2.2.5 Nghiên cứu ứng dụng vật liệu sợi PP để xử lý xăng dầu tràn nước biển - Sử dụng vật liệu PP-g-LMA-DVB thử nghiệm xử lý ô nhiễm xăng dầu nước biển cảng xăng dầu B12, sử dụng vật liệu hấp thu dầu Cell-U-Sorb Mỹ làm đối chứng Phần 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc tính lý hóa tính chất hấp thu dầu sợi PP 3.1.1 Đặc tính lý hóa mẫu sợi PP Sợi PP chế tạo phương pháp đùn nóng chảy xác định đặc trưng lý hóa IR, SEM Hình 3.1 Phổ IR sợi PP Trên phổ IR mẫu PP thấy pic đặc trưng: 1375 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng đối xứng nhóm CH3, pic 1454 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng nhóm –CH2 Các pic khoảng 2837 – 2951 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị đối xứng bất đối xứng CH – CH2 –CH3 Hình 3.3 Ảnh SEM sợi PP Ảnh SEM mẫu PP cho thấy vật liệu có cấu trúc sợi rõ ràng, bề mặt sợi tương đối nhẵn mịn, kích thước sợi đồng Đường kính sợi trung bình khoảng 20 – 30 µm 3.1.2 Khả hấp thu dầu sợi PP Tiến hành khảo sát khả hấp thu dầu sợi PP hệ khô, hệ dầu: nước hệ dầu: nước biển loại dầu khác gồm: dầu thô, dầu FO dầu DO Kết cho thấy sợi PP hấp thu dầu nhanh khoảng thời gian đầu, sau 15 phút độ hấp thu dầu mẫu sợi đạt 90% độ hấp thu dầu cực đại Đối với loại dầu, dung lượng hấp thu dầu hệ khô cao so với dung lượng hấp thu dầu hệ dầu: nước hệ dầu: nước biển Trong đó, độ hấp thu dầu hệ nước nước biển có chênh lệch không đáng kể sợi PP có tính chất kị nước nên môi trường nước nước biển ảnh hưởng đáng kể đến độ hấp thu dầu sợi Giá trị độ hấp thu hệ động thấp so với giá trị hệ tĩnh khoảng thời gian trước 30 phút Dung lượng hấp thu cao dầu DO thấp dầu thô 3.2 Ảnh hưởng polyeste (PET) đến đặc trưng lý hóa khả hấp thu dầu sợi PP 3.2.1 Đặc trưng lý hóa mẫu sợi PP-PET Mẫu sợi PP – PET chứa 5% PET khối lượng chế tạo phương pháp đùn nóng chảy với chất trợ tương hợp PP-g-MA Phổ IR mẫu sợi PP-PET trình bày hình 3.4 Hình 3.4 Phổ IR mẫu PP-PET Trên phổ IR mẫu PP-PET, pic đặc trưng PP, có pic đặc trưng polyeste Pic 1712 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị C=O Pic 1168 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng liên kết C-O este không no (1300-1160 cm-1) Hình 3.6 Ảnh SEM mẫu PP-PET Ảnh SEM mẫu PP-PET cho thấy cấu trúc sợi rõ ràng kích thước sợi đồng bề mặt sợi nhẵn mịn so với mẫu PP 3.2.2 Khả hấp thu dầu mẫu sợi PP-PET Mẫu sợi PP-PET khảo sát khả hấp thu dầu điều kiện thực nghiệm tương tự với mẫu sợi PP Kết cho thấy mẫu sợi PP-PET hấp thu dầu nhanh khoảng thời gian đầu, sau 30 phút độ hấp thu dầu đạt cực đại Dung lượng hấp thu dầu mẫu sợi PP-PET hệ khô thấp so với dung lượng hấp thu dầu hệ dầu: nước hệ dầu: nước biển Nhìn chung độ hấp thu dầu mẫu sợi PPPET cao mẫu sợi PP Điều có mặt PET mẫu sợi làm tăng độ xốp vật liệu, đồng thời vật liệu có khả hấp thu phần nước, giúp vật liệu trương nở tốt hơn, từ hấp thu nhiều dầu Tương tự với mẫu sợi PP, mẫu sợi PP-PET có dung lượng hấp thu cao dầu DO thấp dầu thô 3.3 Biến tính sợi PP trình trùng hợp ghép vinyl monome tính chất hấp phụ dầu copolyme ghép 3.3.1 Trùng hợp ghép LMA lên sợi PP Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ghép LMA lên sợi PP trình bày hình 3.7, 3.8, 3.9 3.10 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến trình trùng hợp ghép LMA lên sợi PP Hình 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình trùng hợp ghép LMA lên sợi PP Hình 3.9 Ảnh hưởng nồng độ Hình 3.10 Ảnh hưởng nồng độ AIBN đến trình trùng hợp LMA đến trình trùng hợp ghép LMA lên sợi PP ghép Điều kiện tối ưu để trùng hợp ghép LMA lên sợi PP là: thời gian 240 phút, nhiệt độ 800C, nồng độ AIBN 0,015M, nồng độ monome 1,25M Tại điều kiện này, hiệu suất ghép thu 15,7% 10 3.3.2 Trùng hợp ghép BA lên sợi PP Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ghép BA lên sợi PP trình bày hình 3.11, 3.12, 3.13 3.14 Hình 3.11 Ảnh hưởng thời gian đến trình trùng hợp ghép BA lên sợi PP Hình 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình trùng hợp ghép BA lên sợi PP Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ Hình 3.14 Ảnh hưởng nồng độ AIBN đến trình trùng hợp BA đến trình trùng hợp ghép ghép BA lên sợi PP Điều kiện tối ưu để trùng hợp ghép BA lên sợi PP là: thời gian 210 phút, nhiệt độ 800C, nồng độ AIBN 0,02M, nồng độ monome 1,5M Tại điều kiện này, hiệu suất ghép thu 20,65% 11 3.3.3 Trùng hợp ghép MAA lên sợi PP Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ghép MAA lên sợi PP trình bày hình 3.15, 3.16, 3.17 3.18 Hình 3.15 Ảnh hưởng thời gian đến trình trùng hợp ghép MAA lên sợi PP Hình 3.16 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình trùng hợp ghép MAA lên sợi PP Hình 3.17 Ảnh hưởng nồng độ AIBN đến trình trùng hợp ghép MAA lên sợi PP Hình 3.18 Ảnh hưởng nồng độ MAA đến trình trùng hợp ghép Điều kiện tối ưu để trùng hợp ghép MAA lên sợi PP là: thời gian 300 phút, nhiệt độ 800C, nồng độ AIBN 0,025M, nồng độ monome 0,25M Tại điều kiện này, hiệu suất ghép thu 73,1% 3.3.4 Đặc trưng lý hóa sản phẩm ghép Các copolyme ghép PP-g-LMA, PP-g-BA PP-gMAA xác định đặc trưng lý hóa 12 Hình 3.19 Phổ IR sợi PP copolyme ghép So với phổ IR sợi PP, phổ IR sản phẩm ghép xuất thêm pic vị trí 1728 cm-1 (PP-g-LMA), 1732 cm-1 (PP-g-BA), 1727 cm-1 (PP-g-MAA) đặc trưng cho dao động hóa trị nhóm C=O Như vậy, monome (LMA, BA, MAA) ghép thành công lên sợi PP Kết cho thấy sợi PP ban đầu copolyme ghép bền nhiệt, nhiệt độ phân hủy lên đến 3500C Ngoài giai đoạn bay dung môi, copolyme ghép (PPg-LMA, PP-g-BA) có pic phân hủy Với copolyme ghép PP-g-LMA có pic phân hủy tương ứng với phân hủy nhánh ghép mạch PP Riêng với copolyme ghép PP-g-MAA có pic phân hủy với nhiệt độ phân hủy mạnh 438,130C, nhánh ghép MAA bị phân hủy đồng thời với mạch PP 13 PP PP-g-LMA PP-g-BA PP-g-MAA Hình 3.21 Ảnh SEM sợi PP copolyme ghép Ảnh chụp SEM sợi PP copolyme ghép cho thấy bề mặt copolyme ghép trở nên gồ ghề đường kính sợi tăng Điều chứng minh việc biến tính sợi PP vinyl monome làm thay đổi cấu trúc bề mặt sợi ban đầu 3.3.5 Tính chất hấp phụ dầu copolyme ghép 3.3.5.1 Ảnh hưởng thời gian 14 Hình 3.22 Sự biến thiên qt theo thời gian t Kết cho thấy độ hấp phụ dầu copolyme ghép tăng tăng thời gian hấp phụ, trình hấp phụ tăng nhanh 10 phút đầu sau tăng chậm dần đạt giá trị cân Trong điều kiện nghiên cứu sau khoảng 30 phút trình hấp phụ coi đạt cân 3.3.5.2 Động học trình hấp phụ Trong luận án này, hai mô hình động học áp dụng để mô tả động học trình hấp phụ dầu lên bề mặt sợi PP copolyme ghép (PP-g-LMA, PP-g-BA, PP-g-MAA) phương trình động học biểu kiến bậc bậc Hình 3.24 Mô tả hấp phụ dầu sợi PP copolyme ghép dạng tuyến tính phương trình biểu kiến bậc hai 15 Kết cho thấy phương trình động học biểu kiến bậc mô tả tốt trình hấp phụ dầu (R2  qeTT gần qeTN) Như vậy, hấp phụ dầu copolyme ghép tuân theo phương trình động học biểu kiến bậc 3.3.5.3 Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Để nghiên cứu cân hấp phụ trình hấp phụ dầu copolyme ghép, luận án sử dụng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt: Freundlich, Temkin Langmuir Kết trình bày hình 3.27 Hình 3.27 Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Temkin Kết cho thấy mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Temkin có hệ số tương quan R2 ứng với mẫu vật liệu > 0,99 Từ giá trị hệ số tương quan nhận thấy mô hình Temkin mô tả trình hấp phụ mẫu vật liệu tốt mô hình nghiên cứu Điều gợi ý việc biến tính sợi PP vinyl monome làm tăng lực tương tác với dầu nên cải thiện đáng kể dung lượng hấp thu dầu sợi PP 16 3.3.4 Biến tính sợi PP trình trùng hợp ghép vinyl monome có mặt chất tạo lưới khả hấp thu dung môi, hấp thu dầu copolyme ghép có tạo lưới 3.3.4.1 Ảnh hưởng nồng độ chất tạo lưới đến đặc tính copolyme ghép Kết nghiên cứu trình bày bảng 3.17 Nồng độ chất tạo lưới (M) Hàm lượng phần gel (%) Độ hấp thu dầu thô (g/g) PP-gLMADVB PP-gBADVB PP-gMAADVB PP-gLMADVB PP-gBADVB PP-gMAADVB 1,0 x 10-3 89,4 91,3 93,8 22,9 18,6 21,4 1,5 x 10-3 92,6 94,5 97,5 23,4 19,4 23,6 -3 2,0 x 10 97,8 98,0 98,0 24,5 21,8 22,7 2,5 x 10-3 98,0 98,5 98,0 23,7 20,3 21,8 -3 98,5 98,5 98,5 23,1 18,9 21,2 3,0 x 10 Kết cho thấy, nồng độ chất tạo lưới 2,0x10-3M độ hấp thu dầu thô hệ PP-g-LMA-DVB PP-g-BADVB đạt cực đại Nồng độ hệ PP-g-MAA-DVB 1,5x10-3M Điều nồng độ chất tạo lưới thấp khả hấp thu dầu nhỏ chất tạo lưới không đủ để liên kết nhánh ghép homopolyme tạo nên mạng lưới không gian chiều bền vững, phần bị hòa tan trình hấp thu Nếu nồng độ chất tạo lưới cao làm cho khoảng hở bên cấu trúc không gian ba chiều giảm, khả hấp thu dầu giảm 17 3.3.4.2 Khả hấp thu dầu thô dung môi vật liệu ghép có tạo lưới * Khả hấp thu dung môi Kết nghiên cứu khả hấp thu dung môi vật liệu ghép có tạo lưới trình bày hình 3.32, 3.33 3.34 Hình 3.32 Khả Hình 3.33 Khả Hình 3.34 Khả hấp thu dung môi hấp thu dung môi hấp thu dung môi PP-g-LMA-DVB PP-g-LMA-DVB PP-g-LMA-DVB Kết cho thấy với dung môi hexan, benzen, toluen, clorofom, tetraclorua, khả hấp thu vật liệu tăng độ phân cực tăng.Với dung môi phân cực mạnh nước, ancol vật liệu hấp thu Kết cho thấy với dung môi phân cực mạnh PP-g-MAA-DVB có độ hấp thu cao PP-g-LMA PP-g-BA Điều mạch nhánh PP-g-MAA-DVB có nhóm axit, mạch nhánh copolyme ghép phân cực nên dung môi phân cực dễ xâm nhập * Khả hấp thu dầu thô vật liệu 18 Bảng 3.20 Dung lượng hấp thu dầu thô vật liệu ghép có tạo lưới nhiệt độ khác Nhiệt độ (0C) 15 25 35 PP-g-LMA-DVB (g/g) 22,1 24,5 23,8 PP-g-BA-DVB (g/g) 19,6 21,8 20,3 PP-g-MAA-DVB (g/g) 20,9 23,6 Vật liệu hấp thu 22,4 Trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu từ 15 – 35 C, dung o lượng hấp thu cực đại dầu thô vật liệu đạt giá trị cực đại 25oC Ở nhiệt độ dung lượng hấp thu dầu tăng theo thứ tự: PP-g-BA-DVB < PP-g-MAA-DVB < PPg-LMA-DVB Điều cho thấy mạch nhánh ankyl dài cải thiện đáng kể tính kị nước ưa dầu vật liệu * Khả tái sử dụng vật liệu Vật liệu hấp thu dầu sau thu gom phương pháp vớt tiến hành nghiên cứu khả tái sử dụng sau 10 chu kỳ hấp thu/tái sinh Kết trình bày hình 3.31 Hình 3.31 Khả tái sử dụng vật liệu ghép có tạo lưới sau 10 chu kì 19 Việc ghép monome lên sợi PP giúp cho sợi PP trì độ đàn hồi tính mao dẫn, tính chất lý sợi không bị thay đổi nhiều vắt ép làm cho khả tái sử dụng sợi cải thiện Sau tái sử dụng 10 chu kỳ, vật liệu hấp thu trì 55% dung lượng hấp thu dầu so với khả hấp thu ban đầu 3.4 Ứng dụng vật liệu sở sợi PP xử lý xăng dầu tràn Luận án sử dụng vật liệu PP-g-LMA-DVB để thử nghiệm khả hấp thu dầu tràn nước biển cảng xăng dầu B12, sử dụng vật liệu đối chứng Cell-U-Sorb Mỹ Kết phân tích chất lượng nước trước sau hấp thu dầu cho thấy, trường hợp sử dụng vật liệu PP-g-LMA-DVB vật liệu đối chứng có hàm lượng dầu mỡ khoáng hàm lượng váng dầu mỡ đạt tiêu chuẩn cho phép, hiệu xử lý dầu mỡ khoáng váng dầu mỡ cao Cụ thể hiệu xử lý trường hợp sử dụng sợi PP biến tính đạt 99,58%, vật liệu đối chứng đạt 99,61% Chỉ tiêu tổng dầu mỡ mẫu nước thấp, hiệu xử lý đạt 99% Như vậy, vật liệu luận án chế tạo có hiệu tương đương với sản phẩm nhập ngoại 20 KẾT LUẬN Đã chế tạo sợi PP, nghiên cứu đặc trưng lý hóa khảo sát khả hấp thu dầu sợi PP loại dầu khác Đã nghiên cứu ảnh hưởng polyeste PET tới khả hấp thu dầu sợi PP Việc thêm PET vào sợi PP làm tăng khả hấp thu dầu sợi PP Đã tìm điều kiện tối ưu cho phản ứng ghép vinyl monome LMA, BA MAA lên sợi PP - Đã khảo sát thời gian hấp phụ dầu copolyme ghép, trình hấp phụ dầu copolyme ghép đạt cân sau 30 phút - Đã nghiên cứu cân hấp phụ động học trình hấp phụ dầu copolyme ghép Quá trình hấp phụ dầu copolyme ghép tuân theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Temkin Động học trình hấp phụ dầu phù hợp với phương trình động học biểu kiến bậc Đã chế tạo mẫu vật liệu sở trùng hợp ghép vinyl monome lên sợi PP có mặt chất tạo lưới nghiên cứu khả hấp thu dầu số dung môi vật liệu Trong đó, PP-g-LMA-DVB có dung lượng hấp thu dầu lớn nhất, đạt 24g/g dầu thô khả tái sử dụng cao so với sợi PP ban đầu Đã ứng dụng vật liệu PP-g-LMA-DVB xử lý ô nhiễm dầu môi trường nước biển cảng xăng dầu B12 cho hiệu xử lý dầu lên tới 99% Vật liệu có chất lượng tương đương với 21 sản phẩm nhập ngoại Hoa Kỳ, giá sản phẩm rẻ hơn, thay sản phẩm nhập ngoại DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ Hoàng Thu Hà, Nguyễn Thị Bích Việt, Lương Mạnh Tuân, Trần Đình Minh, Nguyễn Tiến Dũng(2014), “A method for improving the oil Absorbency of polypropylene fiber”, Tạp chí khoa học, Đại học Quốc gia Hà nội, Vol 30, No.5S, tr.144-149 Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Thị Bích Việt, Hoàng Thu Hà, Vũ Thị Thủy, Phan Quang Dũng, Trần Vũ Thắng, Trần Đình Minh (2015), “Vật liệu hấp thu dầu sở axetyl hóa sợi kenaf”, Tạp chí Xúc tác Hấp phụ, T4(No.4A), tr.88-91 Hoang Thu Ha, Le Thanh Son, Nguyen Tien Dung, Nguyen Thi Bich Viet, Nguyen Van Khoi (2015), “Synthesis and characterization of lauryl methacrylate – graft – polypropylen fiber”, Tạp chí Khoa học công nghệ, Tháng -2016 (Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ SPMS2015, Tp Hồ Chí Minh) Hoàng Thu Hà, Lê Thanh Sơn, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Thị Bích Việt, Nguyễn Văn Khôi (2015), “Vật liệu hấp thụ dầu sở sợi polypropylen (PP) ghép ankyl acrylat”, Tạp chí Hóa học, 53 (6e1) tr.246-250 Hoang Thu Ha, Le Thanh Son, Nguyen Tien Dung, Nguyen Thi Bich Viet, Nguyen Van Khoi (2015), “Graft polymerization of butyl acrylate onto polypropylen fiber”, Tạp chí Hóa học, 53(6e3), pp 51-55 (Chemical Innovation for a progress in ASEAN industry and society) 22 Hoang Thu Ha, Le Thanh Son, Nguyen Thi Bich Viet, Nguyen Tien Dung, Nguyen Van Khoi, Nguyen Thanh Tung and Tran Dinh Minh (2016), “ Oil Sorbents based on Methacrylic Acid - Grafted Polypropylen Fibers: Synthesis and Characterization” J ChemEng doi:10.4172/2157-7048.1000290 23 Process Technol 7:290