NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT HYDROGEL TỪ MMTCHITOSAN NANOCOMPOSITE VÀ ỨNG DỤNG TRONG PHÂN BÓN NHẢ CHẬM

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT HYDROGEL TỪ MMT/CHITOSAN NANOCOMPOSITE VÀ ỨNG DỤNG TRONG PHÂN BÓN NHẢ CHẬM Người hướng dẫn: TS PHAN VŨ HOÀNG GIANG Người thực hiện: BÙI THỤC TRINH MSSV: 61502111 Lớp: 15060203 Khóa: 19 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020 CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP i TS PHAN VŨ HOÀNG GIANG LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn trường Đại học Tôn Đức Thắng, thầy cô khoa Khoa học ứng dụng thầy TS Nguyễn Quang Khuyến - chủ nhiệm môn Vật liệu hữu tạo điều kiện tốt nhất, đồng thời sẵn sàng hỗ trợ để em hoàn thành tốt chuyên đề tốt nghiệp Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Phan Vũ Hoàng Giang, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em suốt trình thực đề tài khóa luận Thầy hỗ trợ tận tình, hướng dẫn em tìm hướng nghiên cứu, tiếp cận thực tế, tìm kiếm tài liệu, xử lý phân tích số liệu, giải vấn đề, nhờ em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Trong q trình thực khóa luận này, cố gắng hoàn thiện, trau dồi kiến thức, trao đổi tiếp thu ý kiến đóng góp từ quý thầy cô, nhiên kinh nghiệm kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận thơng cảm góp ý tận tình từ q thầy để hồn thiện tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ em suốt thời gian hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn TP Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng năm 2020 Bùi Thục Trinh SVTH: BÙI THỤC TRINH NGÀNH KỸ THUẬT HĨA HỌC LỜI CAM ĐOAN CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Phan Vũ Hoàng Giang Các nội dung nghiên cứu, kết phân tích trình bày đề tài trung thực chưa công bố hình thức khác trước Những số liệu có bảng biểu nhằm phục vụ cho việc tham khảo, phân tích, nhận xét, đánh giá tơi thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngồi ra, khóa luận tốt nghiệp tơi cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận nội dung khóa luận tốt nghiệp tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Trường Đại học Tơn Đức Thắng hồn tồn khơng liên quan đến vi phạm tác quyền hay quyền tơi gây q trình thực (nếu có) TP Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng năm 2020 Bùi Thục Trinh CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP iii TS PHAN VŨ HOÀNG GIANG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VI MỤC LỤC HÌNH VII MỤC LỤC BẢNG X LỜI MỞ ĐẦU XI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành nông nghiệp phân bón Việt Nam 1.2 Phân bón nhả chậm 1.2.1 Khái niệm, phân loại, ưu điểm chế phân bón nhả chậm 1.2.2 Một số cơng trình nghiên cứu phân bón nhả chậm .5 1.3 Hydrogel 1.3.1 Khái quát hydrogel 1.3.2 Phân loại hydrogel 1.3.3 Các tính chất hydrogel 1.3.4 Ứng dụng hydrogel 10 1.4 Chitosan 15 1.4.1 Nguồn gốc Chitosan 15 1.4.2 Tính chất Chitosan 17 1.4.3 Ứng dụng chitosan 18 1.5 Montmorillonite (MMT) 22 1.5.1 Nguồn gốc cấu trúc Montmorillonite 22 1.5.2 Tính chất Montmorillonite 23 1.5.3 Ứng dụng Montmorillonite 26 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 27 2.1 Phương tiện nghiên cứu 27 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 27 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 27 SVTH: BÙI THỤC TRINH NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP iv TS PHAN VŨ HOÀNG GIANG 2.2 Quy trình thực nghiệm 28 2.2.1 Khảo sát khả tải Urea nanoclay (MMT) 28 2.2.2 Quá trình tạo hạt hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit 32 2.2.3 Khảo sát tính chất hạt MMT/CS/GA1 hydrogel 36 2.2.4 Khảo sát trình giải phóng Urea hạt hydrogel từ MMT/chitosan nanocomposite 38 2.3 Các phương pháp phân tích, đánh giá 40 2.3.1 Phương pháp đo quang phổ UV-Vis 40 2.3.2 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 41 2.3.3 Nhiễu xạ tia X (XRD) 42 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 45 3.1 Phân tích kết khảo sát khả tải Urea nanoclay (MMT) .45 3.1.1 Dựng đường chuẩn Urea 45 3.1.2 Thực nghiệm khảo sát khả tải Urea nanoclay (MMT) theo nồng độ Urea (thí nghiệm 1) 45 3.1.3 Thực nghiệm khảo sát khả tải Urea nanoclay (MMT) theo thời gian (thí nghiệm 2) 47 3.1.4 Kết chụp XRD hạt MMT MMT tải Urea 48 3.2 Phân tích kết q trình tạo hạt hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit theo phương pháp 49 3.2.1 Quá trình tạo hạt hạt hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit 49 3.2.2 Kết tạo hạt hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit theo phương pháp 51 3.2.3 Kết chụp SEM hạt hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit 52 3.3 Kết khảo sát tính chất hạt MMT/CS/GA1 hydrogel .54 3.3.1 Khảo sát khả trương hạt MMT/CS/GA1 hydrogel dung dịch có pH 3, 5.5, 54 3.3.2.Khảo sát khả ẩm cho đất hạt MMT/CS/GA hydrogel59 3.4 Kết khảo sát q trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel .61 SVTH: BÙI THỤC TRINH NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP v TS PHAN VŨ HOÀNG GIANG 3.4.1 Khảo sát q trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel môi trường nước cất 61 3.4.2 Khảo sát q trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel môi trường đất 64 3.5 Kết thử nghiệm phân bón nhả chậm trồng 65 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 4.1 Kết luận 68 4.2 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 SVTH: BÙI THỤC TRINH NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CS: Chitosan FAO: Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc GA: Glutaraldehyde MMT: Montmorillonite SEM: Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét) TEM: Transmission Electron Microscopy ( Kính hiển vi điện tử truyền qua) XRD: X-Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X) MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: Lượng tiêu thụ phân bón hecta đất canh tác Hình 1.2: Phân bón nhả chậm đất Hình 1.3: Quá trình khuếch tán chất dinh dưỡng từ phân bón nhả chậm .4 Hình 1.4: Cấu trúc mạng lưới hydrogel Hình 1.5: Cấu trúc đơn giản phân bón có kiểm sốt 10 Hình 1.6: Sự linh hoạt loại hydrogel “thơng minh” 11 Hình 1.7: Một hydrogel “thơng minh” đáp ứng kích thích để giải phóng thuốc 12 Hình 1.8: Vật liệu khung nhân tạo từ hydrogel collagen 13 Hình 1.9: Kính áp trịng từ vật liệu silicon hydrogel 14 Hình 1.10: Nguồn gốc cấu trúc hóa học chitin 16 Hình 1.11: Chitosan cơng nghiệp 17 Hình 1.12: Ổi xử lý phủ Chitosan điều kiện mơi trường xung quanh 20 Hình 1.13: Hạt hydrogel Chitosan- Cu- Fe ứng dụng xử lý .21 Hình 1.14: Cấu trúc khơng gian Montmorillonite 23 Hình 2.1: Dung dịch Urea với nồng độ khác phản ứng với .28 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình khảo sát khả tải Urea nanoclay (MMT) 29 Hình 2.3: Quy trình tạo hạt MMT/CS/GA1 hydrogel phương pháp “1 bước” .32 Hình 2.4: Hỗn hợp Chitosan/MMT khuấy bếp từ 33 Hình 2.5: Quy trình tạo hạt MMT/CS/GA2 hydrogel phương pháp “2 bước” .34 Hình 2.6: Hạt GA1-x hydrogel ngâm dung dịch có pH=3 37 Hình 2.7: Khảo sát khả ẩm cho đất hạt GA1-x 37 Hình 2.8: Hệ thống khảo sát lượng phát hành phân bón đất .39 Hình 2.9: Máy quang phổ UV-Vis, Model 6705 41 Hình 2.10: Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 41 Hình 2.11: Thiết bị phân tích nhiễu xạ tia X 43 Hình 2.12: Nguyên tắc hoạt động thiết bị nhiễu xạ tia X 43 Hình 3.1: Đồ thị đường chuẩn Urea 45 Hình 3.2: Khả tải Urea MMT theo nồng độ Urea khác .46 Hình 3.3: Khả liên kết Urea MMT 46 Hình 3.4: Khả tải Urea MMT theo thời gian 47 Hình 3.5: Phổ nhiễu xạ tia X MMT 48 Hình 3.6: Phổ nhiễu xạ tia X MMT tải Urea 48 Hình 3.7: Dung dịch Chitosan 5% 49 Hình 3.8: Hỗn hợp MMT/Chitosan 49 Hình 3.9: Hạt Hydrogel MMT/Chitosan dung dịch NaOH 1M 50 Hình 3.10: Hạt Hydrogel MMT/Chitosan ngâm dung dịch Glutaraldehyde .50 Hình 3.11: Hạt Hydrogel từ hệ MMT/Chitosan nanocomposit 51 Hình 3.12: Ảnh SEM hạt Chitosan hydrogel 52 Hình 3.13: Ảnh SEM hạt Hydrogel MMT/Chitosan 53 Hình 3.14: Ảnh SEM hạt Hydrogel MMT/Chitosan/Glutaraldehyde 53 Hình 3.15: Độ trương mẫu hạt GA1-x hydrogel pH=3 55 Hình 3.16: Độ trương mẫu hạt GA1-x hydrogel pH=5.5 .56 Hình 3.17: Độ trương mẫu hạt GA1-x hydrogel pH=7 58 Hình 3.18: Mẫu hạt GA1-x ngâm dung dịch có pH=7 .58 Hình 3.19: Khả giữ ẩm cho đất hạt GA1-x hydrogel 30 ngày .60 Hình 3.20: Các mẫu GA1-X sau thí nghiệm khả giữ nước hạt hydrogel.60 Hình 3.21: Mẫu đất sau thí nghiệm khả giữ nước hạt hydrogel 61 Hình 3.22: Lượng Urea giải phóng từ hạt hydrogel nước cất 63 Hình 3.23: Lượng Urea giải phóng từ hạt hydrogel đất 65 Hình 3.24: Cây trồng khơng sử dụng phân bón 66 Hình 3.25: Cây trồng bón trực tiếp phân Urea 66 Hình 3.21: Mẫu đất sau thí nghiệm khả giữ nước hạt hydrogel a) Mẫu khơng có hydrogel, b) Mẫu có hydrogel Từ hình 3.15 ta thấy sau 19 ngày, hạt hydrogel khơng có liên kết ngang (mẫu GA1-0) gần khô lại bắt đầu phân hủy, cịn mẫu có tạo liên kết ngang cấu trúc hạt gần nguyên vẹn Ở mẫu GA 1-0.5 GA1-1.0 chí cịn độ bóng nước hạt Ở hình 3.16 mẫu đất khơng có hạt Hydrogel khơ mẫu đất phủ hydrogel cịn độ ẩm Từ ta kết luận liên kết ngang ảnh hưởng mật thiết đến khả giữ nước độ bền hạt Từ thí nghiệm khả trương pH khả giữ nước hạt ta thấy liên kết ngang ảnh hưởng trực tiếp đến khả phát nhả phân khả giữ nước độ bền hạt Khi nhiều liên kết ngang, hạt nhả phân chậm bền, nhiên, mục tiêu đặt phân bón cho 30 ngày nên ta chọn mẫu GA 1-2 cho thí nghiệm với mong muốn phân phát hành hết 30 ngày 3.4 Kết khảo sát trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel 3.4.1 Khảo sát q trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel mơi trường nước cất Ví dụ tính cho mẫu GA1-0 ngày 3, đo Abs = 0.212 Từ kết Abs thu được, ta vào phương trình đường chuẩn: y= 0.3526x - 0.0126, suy x= 0.637 g/L Thế vào phương trình (3), ta phần trăm giải phóng: E= 0.1 × + 0.001 × 0.637 × 100 = 15.925% 0.4 Tổng lượng phân tích lũy tính đến ngày 3: ∑E = + 15.925 = 15.925% Bảng 3.8: Lượng phân khuếch tán môi trường nước thời điểm Mẫu Thời gian % Nhả (ngày) GA1-0.5 GA1-0 % Tích lũy % Nhả % Tích lũy 0 0 15.925 15.925 11.741 11.741 16.864 32.788 12.497 24.238 16.233 49.022 11.440 35.678 10 14.242 63.263 10.366 46.044 12 11.457 74.720 9.646 55.689 15 9.798 84.519 8.350 64.039 18 6.379 90.897 6.081 70.120 22 3.580 94.477 6.484 76.604 26 1.921 96.398 3.439 80.043 30 1.550 97.948 2.558 82.601 %E 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 GA1-0 GA1-0.5 051015202530 Thời gian (ngày) Hình 3.22: Lượng Urea giải phóng từ hạt hydrogel nước cất Từ kết giải phóng phân Urea hình 3.22, ta thấy, hạt GA1-0 hydrogel q trình giải phóng chia thành giai đoạn: giai đoạn đầu (15 ngày đầu) q trình giải phóng diễn nhanh chóng với hàm lưỡng tích lũy cao (84.519%~ 5.63%/ngày), sau 15 ngày, trình diễn chậm lại khoảng 0.9%/ngày giảm xuống Còn mẫu GA 1-0.5 q trình giải phóng phân diễn nhanh 15 ngày đầu (64.039% ~ 4.27%/ngày) sau 15 ngày sau ổn định mức ~ 1.2%/ngày Điều giải thích theo chế giải phóng phân phân bón nhả chậm: Urea chất dễ hòa tan vào nước nên ngâm hạt hydrogel vào nước, hạt hydrogel trương dần, khoảng cách phân tử giãn ra, dẫn đến nước dễ dàng thẩm thấu màng để hòa tan phân lõi lớp màng giải phóng ngồi Sự khác biệt nồng độ bên hạt phân dung mơi bên ngồi dẫn đến tỷ lệ phát tán tăng mạnh ngày đầu Tuy nhiên hạt hydrogel trương đến trạng thái cân (từ kết khảo sát khả trương hạt hydrogel tăng mạnh thời gian đầu sau giảm dần đến trạng thái cân bằng) nồng độ hạt hạt dung gần cân làm q trình giải phóng phân diễn chậm lại Tuy nhiên, hạt hydrogel GA1-0.5, tạo liên kết ngang, hạt có mạng lưới không gian chiều giảm khả trương vỏ bọc nước, làm q trình giải phóng phân trở nên chậm đặn 3.4.2 Khảo sát q trình giải phóng Urea từ hạt MMT/CS/GA hydrogel môi trường đất Với Abs= 0.027 thu được, ta vào phương trình đường chuẩn: y= 0.3526x - 0.0126, suy x= 0.122 g/L => M3=0.034g Thế vào phương trình (3), ta phần trăm giải phóng: %Wt= (0.034/0.4) x 100= 8.432 Tổng lượng phân tích lũy tính đến ngày 3: ∑%Wt = 0+8.423 = 8.423 Bảng 3.9: Lượng phân khuếch tán môi trường đất thời điểm Mẫu Thời gian MMT/CS % Nhả (ngày) MMT/CS/GA % Tích lũy % Nhả % Tích lũy 0 0 8.423 8.423 6.721 6.721 9.487 17.910 7.360 14.081 6.721 24.631 5.658 19.739 10 5.871 30.502 5.233 24.972 12 6.296 36.798 5.658 30.630 15 5.020 41.818 4.594 35.224 18 6.083 47.901 4.169 39.393 22 5.871 53.772 3.106 42.499 26 4.594 58.366 3.531 46.029 30 5.445 63.812 3.318 49.348 %Wt 100 90 80 70 60 50 40 30 20 GA1-0 GA1-0.5 10 0 10 15 20 25 30 Thời gian (ngày) Hình 3.23: Lượng Urea giải phóng từ hạt hydrogel đất Từ hình 3.23, ta thấy hạt GA 1-0 có khả giải phóng phân Urea cao với hạt GA1-0.5 Tuy nhiên tổng phần trăm tích lũy hai thấp so với giải phóng trịn môi trường nước Điều môi trường đất, chất đất làm giảm khả trương nở hạt hydrogel làm giảm khả giải phóng phân hạt Hơn nữa, lượng nước cung cấp ngày thấp nhiều so với khả năgn trương hạt, làm cho q trình hịa tan khuếch tán phân diễn chậm so với môi trường nước Đối với hạt GA1- 0.5, từ kết chụp SEM ta thấy có liên kết ngang, lỗ xốp cấu trúc mạng hydrogel nanocompozit thu nhỏ lại gần không thấy, điều làm cản trở trình trương nở hạt dẫn đến giảm khả giải phóng phân 3.5 Kết thử nghiệm phân bón nhả chậm trồng Thí nghiệm thực với Tai Phật – loại cảnh thường dùng để trang trí nhà Hình 3.24: Cây trồng khơng sử dụng phân bón a) Ngày đầu tiên, b) Sau 10 ngày, c) Sau 30 ngày Đối với chậu khơng sử dụng phân bón, ngày cao khoảng 9.5 cm, màu xanh nõn Sau 10 ngày cao lên 10.5 cm sau 30 ngày cao lên 13 cm, lã xanh Hình 3.25: Cây trồng bón trực tiếp phân Urea a) Ngày đầu tiên, b) Sau 10 ngày, c) Sau 30 ngày Với bón trực tiếp Urea, ngày đầy tiên cao khoảng 10 cm, sau 10 ngày cao lên 13 cm, lớn tươi tốt khơng cịn phân Urea chậu Sau 30 ngày cao lên 14.5 cm, nhiên có phần héo Hình 3.26: Cây trồng bón hạt hydrogel từ MMT/chitosan nanocomposite a) Ngày đầu tiên, b) Sau 10 ngày, c) Sau 30 ngày Với bón hạt phân bón nhả chậm, ngày cao khoảng 6.5 cm Sau 10 ngày, cao lên cm, thân phát triển tốt hơn, hạt phân bón nhả chậm sau hấp thụ nước chuyển sang màu nâu Sau 30 ngày, cao khoảng 13.5 cm, rễ (rễ cọc) phát triển làm đẩy phần rễ trồi lên mặt đất Trên thân bắt đầu tách nhánh to trước Nhìn chung, chậu trồng có phát triển nhiên, chậu khơng bón phân phát triện chậm hơn, cịn chậu bón phân trực tiếp, sau 10 ngày phát triển vượt tốt, sau 30 ngày, lượng phân bón khơng cịn, bắt đầu phát triển chậm lại Cịn có sử dụng phân bón nhả chậm, sau 30 ngày phát triển tốt hạt phân bắt đầu phân hủy đất CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau thời gian thực nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu tổng hợp hạt hydrogel từ MMT/Chitosan nanocomposite ứng dụng phân bón nhả chậm” hoàn thành thu kết sau: Thử nghiệm thành công khả tải Urea MMT với suất cao đạt 0.125g/g sau khoảng thời gian với mL Urea có nồng độ 8g/10mL Kết chụp XRD mẫu Urea Urea/MMT cho kết thay đổi khoảng cách lớp từ 3.12016 Å góc nhiễu xạ 2θ = 28,6 o (đặc trưng khoáng MMT), tăng lên 3.98772 Å, peak dịch chuyển 2θ = 22,4o Tổng hợp hạt hydrogel từ MMT/Chitosan nanocomposite theo phương pháp cho kết luận hạt hydrogel tạo từ phương pháp “1 bước” bền Từ kết chụp SEM ta thấy, với hạt hydrogel Chitosan cịn thấy rõ lỗ rỗng tinh thể Chitosan, tải MMT, tinh thể Urea bọc xung quanh tinh thể Chitosan, khoảng cách lỗ trống thu nhỏ lại Khi tạo liên kết ngang Glutaraldehyd, lớp màng xuất lỗ rỗng thu hẹp đến mức tối đa Điều góp phần làm chậm khả giải phóng phân hạt hydrogel Khảo sát khả trương pH khác cho kết pH thấp khả trương hạt hydrogel tốt, tỉ lệ liên kết ngang cao khả trương hạt Khảo sát khả giữ nước cho đất cho thấy, với 10 mL nước, hạt có tác nhân nhiều cho kết lâu (22 ngày), với đất khơng có hydrogel có khả giữ ẩm cho đất tối đa 13 ngày chứng tỏ hydrogel có khả giữ ẩm cho đất lượng liên kết ngang hydrogel cao khả giữ ẩm tốt Đối với khảo sát khả nhả phân mơi trường, ta có kết quả: môi trường nước cất, sau 30 ngày hạt phân từ MMT/Chitosan nanocomposite cho kết 82.601%, thấp hạt phân không tạo liên kết ngang (97.948%); môi trường đất, sau 30 ngày hạt phân từ MMT/Chitosan nanocomposite cho kết 49.348%, thấp hạt phân không tạo liên kết ngang (63.812%) Đối với khảo sát hiệu phân cây: không bón phân phát triển chậm; bón phân trực tiếp phát triển nhanh vào ngày đầu sau 30 ngày phát triển chậm lại; với bón phân bón nhả chậm phát triển tốt sau 30 ngày 4.2 Kiến nghị Từ kết q trình nghiên cứu ta thấy hợp hạt hydrogel từ MMT/Chitosan nanocomposite cho kết đáng mong đợi vào vật liệu nanocomposite có nguồn gốc từ polymer thiên nhiên Những polymer khả tương thích sinh học phân hủy, chúng cịn có tính chất đặc biệt khai thác cho ứng dụng khác MMT chất vô có cấu trúc lỗ xốp nên ngồi khả tải Urea, chúng cịn tải nhiều chất khác hấp thụ chất ngồi mơi trường Chitosan sửa đổi cấu trúc tác nhân tạo liên kết ngang giúp chúng cải thiện tính chất lý khả trương, ứng dụng vào mục đích khác Hạt hydrogel từ MMT/Chitosan nanocomposite chứng tỏ hệ thống phân phối có kiểm sốt tuyệt vời nên ngồi Urea, chúng ứng dụng phân bón, thuốc trừ sâu khác hay ứng dụng làm hệ thống vận chuyển có kiểm soát ngành y sinh sinh học Ngoài ra, sau nghiên cứu này, hy vọng có nghiên cứu khác đề tài phân bón nhả chậm nói riêng xử lý lượng dư thừ phân bón nói chung để có thêm biện pháp cải thiện môi trường sống TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Bùi Thị Phương, Báo cáo ngành phân bón, FPT Securities, 2019, http://www.fpts.com.vn/ Tài liệu tiếng Anh: A Ramesh, H Hasegawa, W Sugimoto, T Maki, K Ueda (2008), “Adsorption of Gold(III), Platinum(IV) and Palladium(II) onto Glycine Modified Crosslinked Chitosan Resin”, Bioresource Technol, 99, pp 3801-3809 Ali Olad, Hamid Zebhi, Dariush Salari, Abdolreza Mirmohseni and Adel Reyhani Tabar (2018), “Water retention and slow release studies of salepbased hydrogel nanocomposite reinforced with montmorillonite clay”, New Journal of Chemistry, 42(4), pp.2758-2766 Almeida CAP, Debacher NA, Downs AJ, Cottet L, Mello CAD (2009), “Removal of methylene blue from colored effluent by adsorption on montmorillonite clay”, Journal of Colloid and Interface Science, 332(1), pp 46-53 Anahita Rouhani Shirvan, Mina Shakeri and Azadeh Bashari “Chitin and Chitosan”, The Impact and Prospects of Green Chemistry for Textile Technology, ‘Shahid ul-Islam Bhupendra Singh Butola’, Woodhead Publishing, pp.107-113 Avi Shaviv (2001), “Advances in controlled-release fertilizers”, Advances in Agronomy, Vol 71, pp 1–49 Aziz Ahmad, Robert L Lytton and Robert M 01son (1976), “An analysis and design procedure for highway-railroad grade crossing foundations”, U.S Department of Transportation, Vol 71, pp 1–49 C.C Lin, A.T Metters (2006), “Hydrogels in controlled release formulations: network design and mathematical modelling”, Advanced Drug Delivery Reviews, 58(12-13), pp 1379-1408 E Ramírez, S.G Burillo, C.B Díaz, G Roa, B Bilyeu (2011), “Use of pH-sensitive Polymer Hydrogels in Lead Removal from Aqueous Solution”, J Hazard Mater, 192, pp 432-439 10 E.S Dragan (2014), “Design and Applications of Interpenetrating Polymer Network Hydrogels”, Chem Eng J., 243, pp 572-590 11 El-Refaie kenawy, Mohamed M Azaam, Esraa M El-nshar (2017), “Sodium alginate-g-poly (acrylic acid-co-2-hydroxyethyl methacrylate)/ montmorillonite superabsorbent composite: Preparation, swelling investigation and its application as a slow-release fertilizer”, Arabian Journal of Chemistry, Volume 12 (Issue 6), pp 847-856 12 Enas M Ahmed (2015), “Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review”, Journal of Advanced Research, (2), pp 105-121 13 F Helaly, H Essawy, D El-Nashar, N Maziad (2005), “Slow release of urea as a source of nitrogen from some acrylamide and acrylic acid hydrogels”, Polymer-plastics technology and engineering, Volume 44 (Num 2), pp 253-263 14 G Umachitra, Bhaarathidhurai (2012), “Disposable baby diaper a threat to the health and environment”, J Environ Sci Eng., 54, pp 447-452 15 J J Sperinde, L G Griffith (2003), “Control and prediction of gelation kinetics in enzymatically crosslinked poly(ethylene glycol) hydrogels”, Macromolecules, 33, pp 5476-5480 16 Jeong, B., Kim, S W., & Bae, Y H (2012), “Thermosensitive sol–gel reversible hydrogels”, Advanced Drug Delivery Reviews, 64, pp.154–162 17 Jinni Lu and Patrick H Toy (2009), “Oganic Polymer Supports for Synthesis and for Reagent and Catalyst Immobilization”, Chem Rev., (109), p.815-838 18 K Rama Krishna and D.V.Sudhakar Rao (2014), “Effect of Chitosan coating on the physiochemical characteristics of Guava (Psidium guajava L.) fruits during storage at rom temperature”, Indian Journal of Science and Technology, Vol 7(5), pp 554 – 558 19 K.Y Lee, D.J Mooney (2001), “Hydrogels for Tissue Engineering”, Chem Rev., 101(7), pp 1869-1877 20 Kanatt, S R., Chander, R., & Sharma, A (2008), “Chitosan and mint mixture: a new preservative for meat and meat products”, Food Chemistry, 107, pp 845 21 Kangde Yao and Junjie Li “Preface”, Chitosan-Based Hydrogels: Functions and Applications, ‘Kangde Yao, Junjie Li, Fanglian Yao, Yuji Yin’, CRC Press pp IX 22 Kim, I Y., Seo, S J., Moon, H S., Yoo, M K., Park (2008), “Chitosan and its derivatives for tissue engineering applications”, Biotechnology Advances, 26, pp.1–21 23 L Takashi, T Hatsumi, M Makoto, I Takashi, G Takehiko, S Shuji (2007), “Synthesis of porous poly(N-isopropylacrylamide) gel beads by sedimentation polymerization and their morphology”, J Appl Polym Sci, 104 (2), p 842 24 L Yang, J.S Chu (2002), “J.A Fix Colon-specific drug delivery: new approaches and in vitro/in vivo evaluation”, Int J Pharm, 235, pp 1-15 25 Li-Xia Y., Jia-Jun Y., Lu-Lu W., Guo-Xiu X., Ping Y., Quan-Wen L (2012), “Hydrothermal synthesis of hierarchical hydroxyapatite: Preparation, growth mechanism and drug release property”, Ceramics International, 38, pp 495502 26 M Bahram, N Nurallahzadeh, N Mohseni (2015), “pH-sensitive Hydrogel for Coacervative Cloud Point Extraction and Spectrophotometric Determination of Cu(II): Optimization by Central Composite Design”, J Iran Chem Soc., 12(10), pp 1781-1787 27 Ma, Y., Zhou, T., & Zhao, C (2008), “Preparation of Chitosan-nylon-6 blended membranes containing silver ions as antibacterial materials”, Carbohydrate Research, 343, pp 230–23 28 Marguerite Rinaudo (2006), “Chitin and chitosan: Properties and applications”, Progress in Polymer Science, Vol 31, pp 603-670 29 Michalek, R Hobzova, M Pradny, M Duskova (2010), “Hydrogels Contact Lenses in: Biomedical Applications of Hydrogels Handbook”, Springer, pp 303-315 30 Morteza Bahram, Naimeh Mohseni and Mehdi Moghtader(2016), Emerging Concepts in Analysis and Applications of Hydrogel, An Introduction to Hydrogels and Some Recent Applications, BoD – Books, Demand, pp 266 31 N.G Kandile, A.S Nasr (2009), “Environment Friendly Modified Chitosan Hydrogels as a Matrix for Adsorption of Metal Ions, Synthesis and Characterization”, Carbohydr Polym., 78, pp 753-759 32 Park J-H, Shin H-J, Kim MH, Ji-Su K, Kang N, Lee J-Y, Kim K-T, Lee JI, Kim D-D (2016), “Application of montmorillonite in bentonite as a pharmaceutical excipient in drug delivery systems”, Journal of Pharmaceutical Investigation, 46(4), pp.363-375 33 Shijie Liu “An Overview of Biological Basics”, Bioprocess Engineering (Second Edition) Kinetics, Sustainability, and Reactor Design, ‘Shijie Liu’, Elsevier, pp 21-80 34 SneŽana S Ilic-Stojanovic (2012), “Influence of monomer and crosslinker molar ratio on the swelling behaviour of thermosensitive hydrogels”, Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 18(1), pp 1-9 35 Tong Zheng, Yuhai Liang, Shihuo Ye, Zhongyi He (2009), “Superabsorbent hydrogels as carriers for the controlled-release of urea: Experiments and a mathematical model describing the release rate”, Biosystems Engineering, Volume 102 (Issue 1), pp 44-50 36 Trenkel, M (2010), “Slow- and Controlled-Release and Stabilized Fertilizers An option for enhancing nutrient use efficiency in agriculture” Paris: IFA 37 W E Hennink C F van Nostrum (2012), ‟Novel crosslinking methods to design hydrogels”, Advanced Drug Delivery Reviews, 64, pp 223-236 38 W S Dai, T A J Barbari (2000), “Hollow fiber- supported hydrogels with meshsize asymetry”, Membrane Sci., 171, pp 79-86 39 Wancheng Pang, Dejia Hou, Huan Wang, Shu Sai, Baorui Wang, Jingwen Ke, Gaobing Wu, Qing Li and Mark T Holtzapplec (2018), “Preparation of Microcapsules of Slow-Release NPK Compound Fertilizer and the Release Characteristics”, J Braz Chem Soc., Vol 29 (No 11), pp.2397-2404 40 Wang SF, Shen L, Tong YJ, Chen L, Phang IY, Lim PQ, Liu TX (2005) “Biopolymer chitosan/montmorillonite nanocomposites: Preparation and characterization”, Polymer Degradation and Stability, 90(1), pp.123-131 41 Xavier Banquy, Fernando Suarez, Anteneh Argaw (2009), “Effect of mechanical properties of hydrogel nanoparticles on macrophage cell uptake”, Soft Matter, 5, pp 3984-3991 42 Zhao, Q., Sun, J Z., Ling, Q C., & Zhou, Q Y (2009), “Synthesis of macroporous thermosensitive hydrogels: a novel method of controlling pore size.”, Langmuir, 25, pp 3249–3254 ... MMT/Chitosan nanocomposite ứng dụng phân bón nhả chậm? ?? Mục tiêu đề tài Nghiên cứu khả tải Urea MMT, tổng hợp hạt hydrogel nanocomposite sở MMT/Chitosan nanocomposite ứng dụng phân bón nhả chậm cho... 1.2 Phân bón nhả chậm 1.2.1 Khái niệm, phân loại, ưu điểm chế phân bón nhả chậm 1.2.2 Một số cơng trình nghiên cứu phân bón nhả chậm .5 1.3 Hydrogel 1.3.1 Khái quát hydrogel. .. trình nhả, vừa chất gia cường cho vật liệu polymer, hứa hẹn loại vật liệu với khả ứng dụng cao cho phân bón nhả chậm Chính lợi ích em chọn nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu tổng hợp hạt hydrogel từ