Nghiên cứu biến tính aminopolysaccharide từ nguồn tự nhiên, định hướng ứng dụng cho trong quá trình xử lý nước thải nhiễm dầu Nội dung 1: Tách chitin từ nguồn nguyên liệu tự nhiên và nghiên cứu chuyển hóa chitin thành aminopolysaccharide. 6 Nội dung 2: Nghiên cứu quy trình biến tính aminopolysaccharide bằng các phương pháp khác nhau và đánh giá khả năng biến tính aminopolysaccharide. Nội dung 3: Đánh giá các đặc trưng của aminopolysacchride biến tính định hướng sử dụng làm chất phá nhũ, gây đông tụ hệ nhũ tương dầunước. Nội dung 4: Đánh giá sơ bộ khả năng xử lý nước nhiễm dầu của aminopolysaccharide biến tính.
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Dỗn Anh Tuấn Đơn vị cơng tác: Samsung Electronics Vietnam Thai Nguyen Nơi thu thập tài liệu: Các cơng trình cơng bố tạp chí đăng trang: http://www.sciencedirect.com/ http://link.springer.com/ http://elib.isivast.org.vn/ Một số tài liệu tham khảo sách chuyên khảo khác Các tài liệu thu thập được: Trần Thị Luyến (2004), “Sản xuất chitin - chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản” Báo cáo tổng kết dự án sản suất thử nghiệm cấp Nguyễn Thảo Hiền, Nguyễn Thị Mộng Huyền (2008), ”Tách chitin từ vỏ tôm”, Đồ án chuyên ngành, Trường Đại học Công ngiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm cơng nghệ Hóa học Pradip Kumar Dutta, Joydeep Dutta, V S Tripathi (2004) “Chitin and chitosan: Chemistry, properties and applications” Journal of Scientific & Industrial Research, Vol 63, 2004, 20–31 Majeti N.V Ravi Kumar (2000) “A review of chitin and chitosan applications” Reactive & Functional Polymers 46, 2000, 1-27 Amit Bhatnagar, Mika Sillanpaa (2009) “Applications of chitin and chitosan derivatives for the detoxification of water and waste water” Advances in Colloid and Interface Science 152, 2009, 26-38 Marguerite Rinaudo (2006) “Chitin and chitosan: Properties and applications” Rvanitoyannis, (1999) and Prakash et al., (2007), A Prakash, S Solanki and P.T.S.R.K Prasad Rao, “Treatment of textile effluent by cationic starches: Reclamation of waste water Pollution Research”, 26, pp 19–25 Asa Rindlav - Westling, Mats Stading, Anna- Marie Hermansson, Paul Gatenholm; Structure (1998), “Mechanical and barrier properties of amyloze ¬ and amylopectin films”, Carbonhydrate polymes, vol 36, pp 217-224 Chao-Ming “Preparation Shiha, Yeong-Tarng and characterization Shiehb, of Yawo-Kuo Twua,* cellulose/chitosan blend (2009), films”, Carbohydrate Polymers, 78, pp 169-174 10 Gregorio Crini, Pierre-Marie Badot, (April – 2008), “Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: A review of recent literature”, Progress in Polymer Science, Volume 33, Issue 4, April 2008, Pages 399–447 doi:10.1016/j.progpolymsci.2007.11.00 11 N.M Kocherginsky, Chin Lee Tan, Wen Feng Lu (2003), Demulsification of water-in-oil emulsions via filtration through a hydrophilic polymer membrane, Journal of Membrane Science 220 (2003) 117–128 12 Farn, R.J (2006) Chemistry and Technology of Surfactants, 1st ed Blackwell, Oxford, UK Dự kiến đề tài: “Nghiên cứu biến tính aminopolysaccharide từ nguồn tự nhiên, định hướng ứng dụng cho trình xử lý nước thải nhiễm dầu” Đề nghị người hướng dẫn: Hướng dẫn chính: TS Nguyễn Thị Linh, Bộ mơn Lọc – Hóa Dầu, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Ý kiến môn quản lý: Ý kiến khoa chủ quản: Chữ ký học viên Dỗn Anh Tuấn CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: DOÃN ANH TUẤN Cơ sở đào tạo: Bộ mơn Lọc – Hóa dầu, Khoa Dầu Khí, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội Tên đề tài, chuyên ngành “Nghiên cứu biến tính aminopolysaccharide từ nguồn tự nhiên, định hướng ứng dụng cho trình xử lý nước thải nhiễm dầu” Cở sở khoa học thực tiễn đề tài Nước thải nhiễm dầu nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, phá hủy hệ sinh thái nước nồng độ hợp chất hữu cao Nước thải nhiễm dầu vấn đề không ngành cơng nghiệp dầu mỏ, hóa dầu mà có mặt lĩnh vực khác cơng nghiệp sản xuất thực phẩm, dược, mỹ phẩm Mặc dù thành phần nước thải nhiễm dầu ngành công nghiệp nói khác chúng có đặc điểm chung trạng thái tồn dầu nước dạng nhũ tương Chính vậy, việc xử lý nước thải công nghiệp điều cấp bách hầu hết quốc gia giới quan tâm nghiên cứu Đã có nhiều phương pháp khác ứng dụng để xử lý nước nhiễm dầu phương pháp học, phương pháp tách màng, hấp phụ, lọc Các phương pháp chủ yếu ứng dụng phạm vi nước nhiễm dầu với diện tích hẹp [11] Một phương pháp chủ yếu sử dụng kỹ thuật xử lý nước thải nhiễm dầu phương pháp phá nhũ tương dầu nước q trình đơng tụ khử nhũ Đây phương pháp dùng hóa chất để gây kết tụ giọt dầu lơ lửng nước dạng nhũ tương tách thành hai pha dầu nước riêng biệt Một số hóa chất truyền thống thường sử dụng dùng axit sunfuric kết hợp với muối sắt muối nhôm làm chất gây đông tụ phá nhũ tương dầu nước [12] Tuy nhiên, với hóa chất gây ăn mòn thiết bị làm pH môi trường bị thay đổi Chất phá nhũ tương sau làm nhiệm vụ xử lý dầu khỏi nước nằm lại nước, vậy, để tránh ô nhiễm thứ cấp, chất phá nhũ cần phải tách Sự tách hoạt chất tiêu tốn thêm vào công nghệ xử lý nước nhiễm dầu làm phức tạp công nghệ Hướng nghiên cứu gần tập trung vào nguồn tiền chất tự nhiên xenlulo, tinh bột, chitin Đây polyme sinh học chiết từ thực vật động vật có khả biến tính cao có khả phân hủy sinh học nên sau sử dụng làm chất phá nhũ tương dầu/nước khơng gây nhiễm thứ cấp hóa chất thơng thường Chitin polyme sinh học có nhiều thiên nhiên đứng sau xenluloza, cấu trúc hóa học chitin gần giống với xenluloza Chitin có gốc từ chữ "chiton", tiếng Hy Lạp có nghĩa vỏ giáp Chitin thành phần cấu trúc vỏ (bộ xương ngồi) động vật khơng xương sống có lồi giáp xác (tơm, cua) Khi chế biến loại hải sản giáp xác, lượng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lượng Vì chitin phân hủy sinh học chậm nên việc xử lý lượng chất thải lớn gặp nhiều khó khăn, nên việc tái chế lại chitin làm vật liệu xử lý môi trường vấn đề cấp thiết Trong đó, aminopolysaccharide biết đến chất có hoạt tính sinh học cao hơn, đồng thời khả phân hủy sinh học lớn có nhiều tính chất, cơng dụng so với chitin Aminopolysaccharide hoạt chất sinh học khơng độc, có lực cao với số nhóm phẩm màu axit, màu chất nhuộm hoạt tính, phân tử dầu Hoạt tính khử màu aminopolysaccharide có tính chọn lọc cao nhựa trao đổi ion, than hoạt tính Chúng làm giảm nồng độ màu nước thải xuống vài ppb, hấp phụ ion kim loại gây ô nhiễm Cu, Hg, Cr, Pb, Ni, Cd… có nhóm amino Mặt khác aminopolysaccharide có khả phân hủy dễ dàng chitin Dựa kết có từ nghiên cứu ứng dụng chitin aminopolysaccharide đó, ý tưởng từ nguồn chitin có vỏ tơm cá chuyển hóa thành aminopolysaccharide biến tính chúng, tạo hoạt chất có khả hấp phụ chất gây ô nhiễm việc xử lý ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt khả tương tác với phân tử dầu nước gây q trình đơng tụ giúp cho q trình xử lý dầu nước dễ dàng Trên sở đó, đề tài thực hiện: “Nghiên cứu biến tính aminopolysaccharide từ nguồn tự nhiên, định hướng ứng dụng cho trình xử lý nước thải nhiễm dầu“ Hy vọng với đề tài góp phần tạo cho nguồn nước thải nhà máy lọc dầu nói riêng nguồn nước thải sinh hoạt nói chung thêm Tạo bước tiền đề cho hoạt động nghiên cứu vật liệu màng nanocomposite Mục đích đề tài Tách chitin từ vỏ tơm (cua, mực), chuyển hóa thành aminopolysaccharide biến tính phương pháp khác với định hướng ứng dụng trình xử lý nước thải nhiễm dầu Nội dung đề tài, vấn đề cần giải Nội dung 1: Tách chitin từ nguồn nguyên liệu tự nhiên nghiên cứu chuyển hóa chitin thành aminopolysaccharide Nội dung 2: Nghiên cứu quy trình biến tính aminopolysaccharide phương pháp khác đánh giá khả biến tính aminopolysaccharide Nội dung 3: Đánh giá đặc trưng aminopolysacchride biến tính định hướng sử dụng làm chất phá nhũ, gây đông tụ hệ nhũ tương dầu/nước Nội dung 4: Đánh giá sơ khả xử lý nước nhiễm dầu aminopolysaccharide biến tính Dự kiến kế hoạch thực STT Kết đạt Nội dung công việc Thu thập tài liệu, viết tổng Các tài liệu cần thiết, hồn quan chuẩn bị cho cơng tác thành tổng quan Thời gian bắt đầu-kết thúc 8/2015-9/2015 nghiên cứu Nghiên cứu lựa chọn nguồn Nguồn nguyên liệu thô nguyên liệu tự nhiên chứa phương pháp tách chitin chitin lựa chọn phương pháp 9/2015-10/2015 tách chitin từ vỏ giáp xác Nghiên cứu đánh giá chất Kết đánh giá chất lượng chitin tách từ nguồn lượng chitin 9/2015 - 11/2015 nguyên liệu khác Nghiên cứu quy trình chuyển Quy trình kết phân hóa chitin thành tích đặc trưng aminopolysaccharide đánh aminopolysaccharide 11/2015-1/2016 giá đặc trưng aminopolysaccharide Nghiên cứu quy trình biến tính Quy trình biến tính aminopolysaccharide aminopolysaccharide 12/2015- 2/2016 phương pháp khác đánh giá khả biến tính aminopolysaccharide Đánh giá đặc trưng Kết đặc trưng aminopolysacchride biến tính aminopolysacchride biến định hướng sử dụng làm chất tính 1/2016- 3/2016 phá nhũ, gây đơng tụ hệ nhũ tương dầu/nước Đánh giá sơ khả xử lý Kết đánh giá sơ nước nhiễm dầu 1/2016- 3/2016 aminopolysaccharide biến tính Tập hợp số liệu, viết báo cáo Cơng bố cơng trình nghiên bảo vệ luận văn cứu tạp chí liên quan 1/2016÷+4/2016 Hồn thành luận văn thạc sĩ Dự kiến kết đề tài Quy trình chuyển hóa chitin thành aminopolysaccharide Quy trình biến tính aminopolysaccharide Các đặc trưng tính chất aminopolysaccharide Kết đánh giá sơ khả xử lý nước nhiễm dầu aminopolysacharide biến tính Đề xuất người hướng dẫn Hướng dẫn chính: TS Nguyễn Thị Linh, Bộ mơn Lọc – Hóa Dầu, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Ngày 20 tháng năm 2015 Người hướng dẫn Người viết TS Nguyễn Thị Linh Doãn Anh Tuấn Tài liệu tham khảo: Trần Thị Luyến (2004), “Sản xuất chitin - chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản” Báo cáo tổng kết dự án sản suất thử nghiệm cấp Nguyễn Thảo Hiền, Nguyễn Thị Mộng Huyền (2008), ”Tách chitin từ vỏ tôm”, Đồ án chuyên ngành, Trường Đại học Cơng ngiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm cơng nghệ Hóa học Pradip Kumar Dutta, Joydeep Dutta, V S Tripathi (2004) “Chitin and chitosan: Chemistry, properties and applications” Journal of Scientific & Industrial Research, Vol 63, 2004, 20–31 Majeti N.V Ravi Kumar (2000) “A review of chitin and chitosan applications” Reactive & Functional Polymers 46, 2000, 1-27 Amit Bhatnagar, Mika Sillanpaa (2009) “Applications of chitin and chitosan derivatives for the detoxification of water and waste water” Advances in Colloid and Interface Science 152, 2009, 26-38 Marguerite Rinaudo (2006) “Chitin and chitosan: Properties and applications” Rvanitoyannis, (1999) and Prakash et al., (2007), A Prakash, S Solanki and P.T.S.R.K Prasad Rao, “Treatment of textile effluent by cationic starches: Reclamation of waste water Pollution Research”, 26, pp 19–25 Asa Rindlav - Westling, Mats Stading, Anna- Marie Hermansson, Paul Gatenholm; Structure (1998), “Mechanical and barrier properties of amyloze ¬ and amylopectin films”, Carbonhydrate polymes, vol 36, pp 217-224 Chao-Ming “Preparation Shiha, Yeong-Tarng and characterization Shiehb, of Yawo-Kuo Twua,* cellulose/chitosan blend (2009), films”, Carbohydrate Polymers, 78, pp 169-174 10 Gregorio Crini, Pierre-Marie Badot, (April – 2008), “Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: A review of recent literature”, Progress in Polymer Science, Volume 33, Issue 4, April 2008, Pages 399–447 doi:10.1016/j.progpolymsci.2007.11.00 11 N.M Kocherginsky, Chin Lee Tan, Wen Feng Lu (2003), Demulsification of water-in-oil emulsions via filtration through a hydrophilic polymer membrane, Journal of Membrane Science 220 (2003) 117–128 12 Farn, R.J (2006) Chemistry and Technology of Surfactants, 1st ed Blackwell, Oxford, UK 10 ... tích đặc trưng aminopolysaccharide đánh aminopolysaccharide 11/2015-1/2016 giá đặc trưng aminopolysaccharide Nghiên cứu quy trình biến tính Quy trình biến tính aminopolysaccharide aminopolysaccharide... amino Mặt khác aminopolysaccharide có khả phân hủy dễ dàng chitin Dựa kết có từ nghiên cứu ứng dụng chitin aminopolysaccharide đó, ý tưởng từ nguồn chitin có vỏ tơm cá chuyển hóa thành aminopolysaccharide. .. gây q trình đơng tụ giúp cho trình xử lý dầu nước dễ dàng Trên sở đó, đề tài thực hiện: “Nghiên cứu biến tính aminopolysaccharide từ nguồn tự nhiên, định hướng ứng dụng cho trình xử lý nước thải