Nghiên cứu ổn định phân tán và tính chất lưu biến của chất lỏng từ coban ferit

LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận án này, giúp đỡ, chia sẻ nhiều người Trước tiên, tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới người thầy trực tiếp hướng dẫn tơi suốt q trình làm Nghiên cứu sinh, PGS.TS Hoàng Thị Kiều Nguyên, TS Trần Vân Anh, người cho ý tưởng, giải đáp thắc mắc, đồng hành bên Tôi cám ơn tới sinh viên Bộ môn Công nghệ In tơi làm thí nghiệm, tơi chờ đợi trăn trở q trình nghiên cứu Tơi xin gửi lời cám ơn tới Thầy cô, đồng nghiệp Bộ môn Công nghệ In, Viện Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu Tơi xin cám ơn giúp đỡ Khoa Hóa – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà nội, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam, Viện Vệ sinh dịch tễ TW, Viện tiên tiến khoa học công nghệ AIST – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Kỹ thuật Hóa học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ to lớn mặt kinh phí từ nguồn kinh phí đào tạo nghiên cứu sinh Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cám ơn Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) hỗ trợ tài cho nghiên cứu luận án khuôn khổ đề tài số 103.06 -2017.42 Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới người thân gia đình ln bên cạnh, chia sẻ, động viên, khuyến khích tơi động lực để phấn đấu suốt thời gian qua Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2020 Tác giả Dương Hồng Quyên Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, hướng dẫn PGS.TS Hoàng Thị Kiều Nguyên TS Trần Vân Anh Các số liệu, kết sử dụng luận án trích dẫn từ báo đồng ý đồng tác giả Các số liệu, kết trung thực chưa công bố cơng trình khác Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Hoàng Thị Kiều Nguyên Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án TS Trần Vân Anh Dương Hồng Quyên Trang MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG 11 MỞ ĐẦU 13 KẾT LUẬN 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ VÀ TÍNH LƯU BIẾN CỦA CHẤT LỎNG TỪ COBAN FERIT 16 1.1 Vật liệu từ 16 1.2 Vật liệu coban ferit 19 Cấu trúc coban ferit 19 Tính chất 20 Ứng dụng coban ferit 21 Điều chế hạt nano coban ferit 22 1.3 Chất lỏng nano từ tính 23 Phương pháp phân tán hạt nano chất mang dạng lỏng .24 Phương pháp ổn định phân tán [37] 25 1.4 Tình hình nghiên cứu 26 Kiểm sốt tính chất từ hạt coban ferit 26 Điều chế ổn định phân tán chất lỏng từ coban ferit 30 Tính chất lưu biến chất lỏng từ 31 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Mục đích nghiên cứu 41 2.2 Nội dụng nghiên cứu 41 Trang 2.3 Hóa chất thí nghiệm – thiết bị 41 Hóa chất 41 Thiết bị 42 2.4 Phương pháp nghiên cứu 42 Điều chế coban ferit phương pháp kết tủa 42 Điều chế ổn định phân tán chất lỏng từ 44 Nghiên cứu thực nghiệm độ nhớt chất lỏng từ 45 2.5 Phương pháp phân tích đánh giá kết 46 Phân tích đặc trưng hạt từ chất lỏng từ 46 Độ nhớt 48 KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ HẠT NANO TỪ COBAN FERIT 49 3.1 Điều chế hạt nano theo phương pháp bước – có nung 49 Ảnh hưởng pH 49 2+ Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại [Co ] 52 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng 54 Ảnh hưởng nhiệt độ nung 56 3.2 Điều chế coban ferit theo phương pháp bước 60 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 60 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng 62 3.3 Tóm tắt kết 70 KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ VÀ ỔN ĐỊNH PHÂN TÁN CHẤT LỎNG TỪ COBAN FERIT 72 4.1 Đặc tính Coban ferit nghiên cứu điều chế ổn định phân tán chất lỏng từ 72 4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy siêu âm đến độ phân tán chất lỏng từ 73 Mẫu M1 73 Mẫu M2 74 Độ bền phân tán chất lỏng từ 75 4.3 Ổn định phân tán chất HĐBM 77 Ảnh hưởng nồng độ chất HĐBM đến độ bền phân tán 77 Ổn định phân tán lớp vỏ bọc polyme 80 4.4 Ảnh hưởng chất ổn định phân tán đến tính chất từ vật liệu 83 4.5 Tóm tắt kết 84 Trang KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA CHẤT LỎNG TỪ COBAN FERIT 85 5.1 Đặc tính Coban ferit nghiên cứu lưu biến 85 5.2 Tính chất lưu biến chất lỏng từ cobalt ferrit 85 Chất lỏng từ với hạt từ mềm M1 85 Chất lỏng từ với hạt siêu thuận từ M2 90 5.3 Ảnh hưởng nồng độ hạt rắn đến độ nhớt chất lỏng từ 93 Chất lỏng từ M1 94 Chất lỏng từ M2 99 5.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 105 5.5 Ảnh hưởng chất lỏng 109 5.6 Mơ hình tốn mơ tả độ nhớt chất lỏng từ 113 Độ nhớt khơng có từ trường 113 Độ nhớt có từ trường ngồi .116 5.7 Tóm tắt kết nghiên cứu 117 KẾT LUẬN 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… 136 Trang Ký hiệu DLS FF FTIR FWHM HĐBM MVE PEG 400 PMAA TEM TGA TWEEN 20 UV - VIS VSM XRD Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 a) Momen từ nguyên tử nghịch từ từ trường ngồi; b) Đường cong từ hóa vật liệu nghịch từ 16 Hình 1.2 a) Sự hỗn loạn momen từ chất thuận từ khơng có từ trường; b) Đường cong từ hóa vật liệu thuận từ; c)Sự phụ thuộc 1/X, nhiệt độ 17 Hình 1.3 a) Sắp xếp momen từ vật liệu sắt từ nhiệt độ; b) Sự phụ thuộc nhiệt độ từ độ bão 1/X chất sắt từ 17 Hình 1.4 a) Sắp xếp momen từ vật liệu phản sắt từ nhiệt độ T < T c; b) Sự phụ thuộc nhiệt độ từ độ bão hòa 1/X chất sắt từ 17 Hình 1.5 a) Sắp xếp momen từ vật liệu ferrite từ nhiệt độ T