(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thu xử lý dầu trên cơ sở vật liệu tổ hợp nền polyolefin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƢƠNG MẠNH TUÂN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP THU XỬ LÝ DẦU TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU TỔ HỢP NỀN POLYOLEFIN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƢƠNG MẠNH TUÂN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP THU XỬ LÝ DẦU TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU TỔ HỢP NỀN POLYOLEFIN Chun ngành: Hóa dầu Chƣơng trình đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Lê Quang Tuấn PGS.TS Lê Thanh Sơn Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc thực Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin trân trọng cảm ơn TS Lê Quang Tuấn, PGS.TS Lê Thanh Sơn hƣớng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực hồn thành khố luận tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn NCS Trần Vũ Thắng tập thể anh (chị) bạn phòng Vật Liệu Polyme - Viện Hoá Học giúp đỡ, động viên tạo điều kiện cho tơi hồn thành khố học thực thành công luận văn tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn đề tài B2014- 17- 44, Bộ Giáo dục Đào tạo giúp đỡ kinh phí để thực nghiên cứu luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể thầy Khoa Hóa họcTrƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQGHN truyền đạt cho em kiến thức bổ ích tạo điều kiện để tơi có khả hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2014 Học viên Lƣơng Mạnh Tuân i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ v DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sự cố tràn dầu phƣơng pháp xử lí 1.1.1 Thành phần hóa học dầu 1.1.2 Ảnh hƣởng ô nhiễm dầu đến đời sống ngƣời 1.1.3 Các biện pháp xử lý ô nhiễm tràn dầu 11 1.1.4 Sử dụng polyme việc khắc phục ô nhiễm dầu 19 1.2 Cơ sở lý thuyết đồng trùng hợp ghép 27 1.2.1 Lý thuyết chế phản ứng đồng trùng hợp ghép 27 1.2.2 Các phƣơng pháp tổng hợp copolyme ghép 29 1.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình đồng trùng hợp ghép 30 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 33 2.1 Hóa chất, thiết bị 33 2.1.1 Hóa chất 33 2.1.2 Dụng cụ, thiết bị 33 2.2 Phƣơng pháp tiến hành 33 2.3 Các phƣơng pháp phân tích đánh giá 35 2.3.1 Các thơng số q trình ghép 35 2.3.2 Xác định mức độ hấp thu dung môi 36 2.3.3 Xác định đặc tính hố lý sợi PP sản phẩm ghép PP-MMA, PP-EA 37 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 ii 3.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình trùng hợp ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen monome MMA với PP 39 3.1.1 Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/1g PP 39 3.1.2 Ảnh hƣởng thời gian 40 3.1.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ 40 3.1.4 Ảnh hƣởng nồng độ chất tạo lƣới AIBN 41 3.1.5 Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích MMA/1g PP đến trình ghép 42 3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến phản ứng trùng hợp ghép EA với PP đến hiệu suất hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 43 3.2.1 Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/1g PP 43 3.2.2 Ảnh hƣởng thời gian 44 3.2.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ 45 3.2.4 Ảnh hƣởng nồng độ chất tạo lƣới AIBN 46 3.2.5 Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích EA/1g PP 47 3.3 Tính chất lý vật liệu đƣợc tổng hợp từ PP 48 3.3.1 Phổ hồng ngoại FTIR PP sản phẩm ghép 48 3.3.2 Phân tích nhiệt TGA DSC 50 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT AIBN Azobisisobutyronitrile DMF Dimethylformamide DSC Nhiệt vi sai quét EA Ethyl ethacrylate FTIR Phổ hồng ngoại MMA Methyl methacrylate PP Polypropylene PP-EA Polypropylene- ethyl ethacrylate PP-MMA Polypropylene- methyl methacrylate SEM Ảnh hiển vi điện tử quét TGA Nhiệt trọng lƣợng iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Cơ chế hoạt động chất phân tán 17 Hình 1.2: Cơ chế phân tán tách pha dầu 18 Hình 1.3: Tình hình xử lý dầu tràn chất phân tán Châu Âu 19 Hình 1.4: A.Vật liệu polyme có lỗ trống micro; B.Vật liệu bắt đầu hấp thu dầu; C.Vật liệu hấp thu dầu trƣơng lên 25 Hình 1.5: Sơ đồ mơ tả chế hấp thu dầu vật liệu có cấu trúc dạng sợi 26 Hình 3.1: Phổ FTIR polypropylene (PP) 48 Hình 3.2: Phổ FTIR sản phẩm ghép PP-MMA 49 Hình 3.3: Phổ FTIR sản phẩm ghép PP-EA 50 Hình 3.4: Phân tích nhiệt DSC TGA PP 51 Hình 3.5: Phân tích nhiệt DSC TGA sản phẩm ghép PP-MMA 51 Hình 3.6: Phân tích nhiệt DSC TGA sản phẩm ghép PP- MMA 52 Hình 3.7: Hình ảnh SEM sản phẩm ghép 53 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thống kê số vụ tổng lƣợng dầu tràn từ năm 1980 tới năm 2007 ITOPF Bảng 1.2: Một số chủng vi sinh vật có khả phân hủy dầu mỏ khí thiên nhiên (Hydrocacbon) 15 Bảng 3.1: Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích dung dung môi DMF/1g PP 39 Bảng 3.2: Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi chloroform, benzen toluen 40 Bảng 3.3: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 41 Bảng 3.4: Ảnh hƣởng nồng độ AIBN đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 41 Bảng 3.5: Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích MMA/1g PP đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 42 Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích dung dung mơi DMF/1g 43 Bảng 3.7: Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 44 Bảng 3.8: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 45 Bảng 3.9: Ảnh hƣởng nồng độ AIBN đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 46 Bảng 3.10: Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích EA/1g PP đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen 47 vi MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dẫn dến việc tiêu thụ dầu mỏ ngày gia tăng Trong đó, sản xuất chế biến dầu mỏ ngành công nghiệp lớn giới, với lƣợng tiêu thụ lên tới 80 triệu thùng dầu ngày Những rò rỉ trình vận chuyển chế biến, cố vụ đắm tàu chở dầu gây nên ô nhiễm khủng khiếp với mơi trƣờng Những nhiễm tác động lớn tới hệ sinh thái đặc biệt hệ sinh thái biển Sự ô nhiễm gây tác động lâu dài dẫn đến diệt vong số loài sinh vật biển Hiện nay, có nhiều phƣơng pháp xử lý cố tràn dầu nhƣ: phƣơng pháp học, phƣơng pháp hoá học, phƣơng pháp vật lý, phƣơng pháp sinh học, phƣơng pháp hoá lý… Gần đây, phƣơng pháp hoá lý sử dụng polyme hấp thu dầu đƣợc ứng dụng nhiều Có nhiều loại polyme khác sử dụng hấp thu dầu mặt nƣớc từ polyme thiên nhiên nhƣ sợi bông, sợi gỗ, bột gỗ, vỏ cây… polyme tổng hợp, polyme có đặc điểm ƣa dầu kị nƣớc Vật liệu hấp thu dầu polyme có ƣu điểm: hấp thu dầu cao, tỷ trọng nhỏ so với nƣớc biển nên mặt nƣớc dễ thu gom sau hấp thu Xuất phát từ thực tế cấp thiết này, đề tài “nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thu xử lý dầu sở vật liệu tổ hợp polyolephin” mong muốn góp phần giải yêu cầu thực tế đặt làm giảm ô nhiễm môi trƣờng, nhằm chế tạo vật liệu hấp thu dầu có nhiều ƣu việt vật liệu truyền thống Với mục tiêu đó, nhiệm vụ nghiên cứu luận văn phải thực là: + Nghiên cứu ảnh hƣởng trình ngâm sợi polypropylene (PP) đến hiệu suất trùng hợp ghép, độ hấp thụ dung môi cloroform, benzen toluen sợi PP với monome metyl metacrylat (MMA), etyl etacrylat (EA) + Khảo sát yếu tố nhƣ nhiệt độ, thời gian, nồng độ chất tạo lƣới azobisisobutyronitrile (AIBN), tỉ lệ thể tích monome/1g PP phản ứng trùng hợp MMA với PP đến hiệu suất ghép khả hấp thụ dung môi cloroform, benzen toluen + Khảo sát yếu tố nhƣ nhiệt độ, thời gian, nồng độ chất tạo lƣới azobisisobutyronitrile (AIBN), tỉ lệ thể tích monome/1g PP phản ứng trùng hợp EA với PP đến hiệu suất ghép khả hấp phụ dung môi cloroform, benzen toluen 10 19,31 11,15 91,04 22,50 18,50 12,00 15 21,74 12,24 92,13 25,50 22,22 14,10 20 19,32 11,61 91,25 23,00 19,40 12,75 25 17,56 10,98 89,32 20,00 16,50 10,00 Từ bảng 3.5 cho thấy tỉ lệ thể tích MMA/1g PP có ảnh hƣởng lớn đến hiệu suất ghép khả hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen Lúc đầu tăng tỉ lệ thể tích MMA/1g PP khả hấp thu dung môi tăng sau tiếp tục tăng khả hấp thu dung mơi vật liệu giảm Điều giải thích khả kết hợp cao phân tử monome vùng lân cận với gốc đại phân tử sợi PP Tuy nhiên, nồng độ monome cao làm tăng vận tốc phản ứng chuyển mạch sang monome tạo homopolyme làm cản trở khuyếch tán monome lên bề mặt sợi PP Vậy tỷ lệ thể tích MAA/1g PP thích hợp 15ml/g 3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến phản ứng trùng hợp ghép EA với PP đến hiệu suất hấp thu dung môi chloroform, benzen toluen 3.2.1 Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/1g PP Để nghiên cứu ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/1g PP phản ứng đƣợc tiến hành điều kiện: nhiệt độ 70oC thời gian phản ứng 120phút, nồng độ chất xúc tác AIBN 0.5%, tỉ lệ thể tích monome EA/1g PP 15 ml/1g PP Kết đƣợc trình bày bảng 3.6 dƣới đây: Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích dung dung môi DMF/1g DMF/1g PP (ml) GY(%) GE(%) TC(%) Hấp thụ CHCl3 (g) Hấp thụ benzen(g) Hấp thụ toluen (g) 30 14,85 8,99 80,33 21,15 16,45 9,85 40 17,87 9,82 86,4 23,42 17,36 10,91 43 50 19,98 11,56 90,38 25,00 18,2 12,9 60 18,32 10,34 87,72 24,00 17,30 11,20 70 15,94 10,03 81,23 24,00 16,51 9,98 Tƣơng tự nhƣ trình trùng hợp ghép monome MMA với PP Từ bảng 3.6 cho thấy, tăng tỉ lệ thể tích DMF từ 30 đến 50ml hiệu suất ghép, khả hấp thu dung môi tăng tăng tỉ lệ thể tích hiệu suất, độ hấp thu dung mơi lại giảm Điều ban đầu tăng lƣợng dung môi làm độ trƣơng nở PP tăng lên tạo khoảng trống tạo điều kiện thuận lợi cho monome có khả thâm nhập, làm tăng khả linh động, khả va chạm với PP, tăng gốc tự PP để tham gia phản ứng với monome tăng hiệu suất ghép kéo theo tăng khả hấp thu dung môi Tuy nhiên, tiếp tục tăng tỉ lệ thể tích dung mơi DMF độ trƣơng nở sợi PP lớn làm cho khoảng trống để polyme thâm nhập thực trình ghép rộng làm cho va chạm PP monome để thực trình ghép thấp Vậy tỉ lệ dung mơi DMF/1g PP thích hợp 50ml 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian Để khảo sát ảnh hƣởng nồng độ EA đến hiệu suất ghép khả hấp thu dung môi Chloroform, Benzen Toluen phản ứng đƣợc tiến hành điều kiện: tỉ lệ thể tích DMF/ 1g PP 50ml/g, nhiệt độ 70oC, nồng độ chất xúc tác AIBN 0.5%, tỉ lệ thể tích monome EA/1g PP 15 ml/1g PP Kết đƣợc trình bày bảng 3.7 dƣới đây: Bảng 3.7: Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen Thời gian (phút) GY(%) GE(%) TC(%) 60 18,85 10,02 89,33 44 Hấp thu CHCl3 (g) Hấp thu benzen (g) Hấp thu toluen (g) 24,15 17,1 11,85 120 19,87 11,23 90,98 25,00 18,2 12,9 180 19,80 11,17 91,67 24,90 18,07 12,60 240 19,90 11,12 92,34 24,76 18,00 12,20 300 19,99 11,03 93,23 24,30 17,90 12,00 Qua kết bảng 3.7 cho thấy hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi tăng thời gian ghép kéo dài, thời gian tăng ảnh hƣởng nhiều tới phân hủy tạo nhiều gốc tự thúc đẩy trình phản ứng Thực nghiệm cho thấy sản phẩm polyme thô trở thành gel thời gian ghép kéo dài Thời gian ghép thích hợp 120 phút 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ Để khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất ghép khả hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen phản ứng đƣợc tiến hành điều kiện: tỉ lệ thể tích DMF/ 1g PP 50ml/g, thời gian 120 phút, nồng độ chất xúc tác AIBN 0.5%, tỉ lệ thể tích monome EA/1g PP 15 ml/1g PP Kết đƣợc trình bày bảng 3.8 dƣới đây: Bảng 3.8: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen Nhiệt độ (oC) GY(%) GE(%) TC(%) Hấp thu CHCl3 (g) Hấp thu Benzen (g) Hấp thu Toluen (g) 40 15,85 9,01 82,53 23,21 16,9 10,45 50 17,87 9,82 87,40 24,00 17,82 11,34 60 18,20 10,55 92,38 24,32 18,00 11,92 70 19,32 11,34 93,12 25,09 18,42 12,98 80 18,94 10,13 93,83 24,95 18,01 12,05 45 Bảng 3.8 cho thấy, hiệu suất ghép độ hấp thu dung môi tăng nhiệt độ phản ứng tăng nhiệt độ tăng gốc tự đƣợc tạo thành nhiều thúc đẩy trình phản ứng làm tăng hiệu suất ghép Tuy nhiên, 700C phản ứng tạo homopolyme chiếm ƣu làm cho hiệu suất ghép tăng không đáng kể tốc độ phản ứng ngắt mạch lớn tốc độ phản ứng phát triển mạch làm cho hiệu suất ghép tăng không đáng kể Do vậy, nhiệt độ thích hợp cho phản ứng 700C 3.2.4 Ảnh hưởng nồng độ chất xúc tác AIBN Để khảo sát ảnh hƣởng nồng độ AIBN đến hiệu suất ghép khả hấp thu dung môi chloroform, benzen toluen, phản ứng đƣợc tiến hành điều kiện: tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/1g PP 50ml, thời gian 120 phút, nhiệt độ 700C, tỉ lệ thể tích monome EA/1g PP 15 ml/1g PP Kết đƣợc trình bày bảng 3.9 dƣới đây: Bảng 3.9: Ảnh hƣởng nồng độ AIBN đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen GY(%) GE(%) TC(%) Hấp thu CHCl3 (g) Hấp thu benzen (g) Hấp thu toluen (g) 0,1 15,75 9,02 80,03 22,48 18,43 11,78 0,3 18,67 10,82 87,4 23,67 20,56 12,98 0,5 19,29 11,36 90,81 25,50 22,22 14,10 0,8 19,45 12,14 92,72 23,54 20,42 13,12 20,94 13,83 93,43 21,50 17,80 11,90 [AIBN] (%) Từ bảng 3.9 cho thấy, tăng nồng độ AIBN hiệu suất trình ghép tăng kéo theo độ hấp thu dung mơi tăng Điều đƣợc giải thích tăng chất xúc tác AIBN làm cho khả hình thành lỗ trống ghép mắt monome với sợi PP tăng dẫn đến làm tăng hiệu suất ghép tăng khả hấp thu dung môi 46 Tuy nhiên, tiếp tục tăng nồng độ AIBN hiệu suất phản ứng ghép tăng nhƣng lỗ trống hình thành monome giảm làm cho khả hấp thu dung mơi giảm 3.2.5 Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích EA/1g PP Để khảo sát ảnh hƣởng nồng độ EA đến hiệu suất ghép khả hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen phản ứng đƣợc tiến hành điều kiện: tỉ lệ thể tích DMF/ 1g PP 50ml/g, thời gian 120 phút, nhiệt độ 700C, nồng độ chất xúc tác AIBN 0.5% Kết đƣợc trình bày bảng 3.10 dƣới đây: Bảng 3.10: Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích EA/1g PP đến hiệu suất ghép hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen EA/PP (ml/g) GY(%) GE(%) TC(%) Hấp thu CHCl3 (g) Hấp thu Benzen (g) Hấp thu Toluen (g) 16,91 10,09 84,53 21,42 16,66 10,71 10 17,27 10,82 86,56 23,00 18,50 11,60 15 19,56 11,49 90,88 25,00 18,20 12,90 20 18,22 10,15 89,72 21,00 21,70 11,00 25 16,94 10,03 84,23 21,42 16,65 10,70 Từ bảng 3.10 cho thấy tỉ lệ thể tích EA/1g PP có ảnh hƣởng lớn đến khả hấp thu dung môi cloroform, benzen toluen Lúc đầu tăng nồng độ EA khả hấp thu dung mơi tăng sau tiếp tục tăng khả hấp thu dung môi vật liệu giảm Điều giải thích khả kết hợp cao phân tử monome vùng lân cận với gốc đại phân tử Tuy nhiên, nồng độ monome cao làm tăng vận tốc phản ứng chuyển mạch sang monome tạo homopolyme làm cản trở khuyếch tán monome lên bề mặt sợi PP Vậy tỷ lệ thể tích EA/1g PP thích hợp 15ml/g 47 3.3 Tính chất lý vật liệu đƣợc tổng hợp từ PP 3.3.1 Phổ hồng ngoại FTIR PP sản phẩm ghép Phổ hồng ngoại PP, PP-MMA PP-EA đƣợc thể lần lƣợt hình 3.1, 3.2 3.3 dƣới đây: Hình 3.1: Phổ FTIR polypropylen (PP) Phổ hồng ngoại polypropylen (PP) (hình 3.1) pic đặc trƣng PP: pic 1365cm-1 đặc trƣng cho dao động kéo dài nhóm CH3 Pic 1461 cm-1 đặc trƣng cho dao động biến dạng nhóm –CH3 dao động kéo dài nhóm –CH2 Pic 2915 cm-1 la dao động hóa trị nhóm – CH3 dao động kéo dài nhóm –CH2 48 Hình 3.2: Phổ FTIR sản phẩm ghép PP-MMA Phổ hồng ngoại sản phẩm ghép PP-MMA (hình 3.2) pic đặc trƣng PP –MMA Ngồi pic nhóm CH3 752 cm-1, 1379 cm-1 PP phổ xuất pic đặc trƣng monome MMA: Sự xuất liên kết C-O C=O đƣợc thể pic 1050 cm-1 1250 cm-1 Nhƣ vậy, số liệu phổ hồng ngoại đƣa thể có mặt nhóm monome MMA sản phẩm tạo thành 49 Hình 3.3: Phổ FTIR sản phẩm ghép PP-EA Tƣơng tự nhƣ sản phẩm ghép PP-MMA Trong phổ hồng ngoại sản phẩm ghép PP-EA (hình 3.3) pic đặc trƣng PP –EA Ngồi pic nhóm CH3 724 cm-1, 1372 cm-1 CH2 1462 cm-1 PP phổ xuất pic đặc trƣng monome EA nhƣ : Sự xuất liên kết C-O C=O đƣợc thể pic 967cm-1 1733 cm-1.Nhƣ vậy, số liệu phổ hồng ngoại đƣa thể có mặt nhóm monome EA sản phẩm tạo thành 3.3.2 Phân tích nhiệt TGA DSC Độ bền nhiệt PP sản phẩm ghép PP-MMA, PP-EA đƣợc xác định phƣơng pháp phân tích nhiệt trọng lƣợng (TGA) nhiệt vi sai quét (DSC) đƣợc trình bày hình dƣới đây: 50 Hình 3.4: Phân tích nhiệt DSC TGA PP Từ hình 3.4 thấy q trình phân hủy nhiệt PP chia thành vùng khác Tại vùng nhiệt từ nhiệt độ phòng (Tp) đến 200oC lƣợng chất bị phân hủy 1.1069%.Nhƣ giai đoạn đầu hầu nhƣ PP chƣa bị phân hủy Giai đoạn phân hủy thứ từ 200 0C đến 4000C lƣợng chất lớn bị phân hủy khối lƣợng chất lại 3,203% Nhƣ giai đoạn nhiệt độ hầu nhƣ PP bị phân hủy hết lƣợng chất cịn lại khơng đáng kể Hình 3.5: Phân tích nhiệt DSC TGA sản phẩm ghép PP-MMA Trong phân tích nhiệt trọng TGA thấy q trình phân hủy nhiệt PP-MMA chia thành vùng khác Tại vùng nhiệt từ nhiệt độ 51 phòng (Tp) đến 400oC hầu hếtlƣợng chất bị phân hủy 99.15% Nhƣ vậy, hầu hết lƣợng chất bị phân hủy giai đoạn Giai đoạn phân hủy thứ từ 4000C đến 5000C lƣợng chất cịn lại bị phân hủy hồn tồn Hình 3.6: Phân tích nhiệt DSC TGA sản phẩm ghép PP- EA Từ hình 3.6 thấy q trình phân hủy nhiệt PP-EA chia thành vùng khác Tại vùng nhiệt từ nhiệt độ phòng (T p) đến 300oC lƣợng chất bị phân hủy 3.454% Giai đoạn phân hủy thứ từ 3000C đến 4400C lƣợng chất lớn bị phân hủy khối lƣợng chất lại 4,26% Tƣơng tự trình từ 440 – 5000C, giai đoạn lƣợng chất phân hủy hoàn toàn 3.3.3 Hiển vi điện tử quét (SEM) Hình thái học sản phẩm PP-MMA PP-EA đƣợc quan sát ảnh SEM đƣợc trình bày hình 3.7 dƣới đây: 52 Hình 3.7: Hình ảnh SEM sản phẩm ghép Từ ảnh xác định đƣợc hình dạng sợi ghép bề mặt ghép sản phẩm ghép điều kiện nghiên cứu 53 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu luận văn đạt đƣợc kết cụ thể nhƣ sau: Đã nghiên cứu ảnh hƣởng trình ngâm sợi polypropylen (PP) đến hiệu suất trùng hợp ghép, độ hấp thu chất hữu dung làm mơ hình cho khả hấp thu dầu nhƣ chloroform, benzen toluen Từ đƣa đƣợc tỉ lệ thể tích dung mơi DMF/PP tối ƣu cho q trình trùng hợp ghép PP với monome MMA EA 50 ml/g Đã tìm điều kiện thích hợp cho q trình đồng trùng hợp ghép MMA lên sợi PP cho hiệu suất ghép độ hấp phụ dung môi cloroform, benzen toluen cao là: + Thời gian: 120 phút + Nhiệt độ: 700C + Nồng độ chất xúc tác AIBN: 0,5 (%) + Tỉ lệ thể tích MMA/PP: 15ml/g Đã tìm điều kiện thích hợp cho q trình đồng trùng hợp ghép EA lên sợi PP cho hiệu suất ghépvà độ hấp phụ dung môi cloroform, benzen toluen cao là: + Thời gian: 120 phút + Nhiệt độ: 700C + Nồng độ chất xúc tác AIBN: 0,5 (%) + Tỉ lệ thể tích EA/PP: 15ml/g Sự hình thành sản phẩm ghép monomer MMA, EA lên polyolefin PP đƣợc xác nhận qua phổ hồng ngoại (IR), phân tích nhiệt lƣợng (TGA), nhiệt vi sai quét(DSC), ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử , Nhà xuất giáo dục, Hà Nội [2] Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Nhƣ Tại (1980), Cơ sở hóa học hữu cơ, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [3] Đinh Thị Ngọ (2004), Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Đình Triệu (2005), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội [5] Nguyễn Đình Triệu (2007), Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học , Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [6] Aiping Zhu, Aiyun Cai, Ziyi Yu, Weidong Zhou (2008), “Film characterization of poly(styren-butylacrylate-acrylic acid)-silica nanocomposite”, Journal of colloid and interface science, 322, pp.51-58 [7] Bo Yu, Wei Xiu Cheng, Li Pei xun (2005), “Synthesis and properties of high oil-absorbent poly(vinyl chloride-Butyl acrylate-Divinyl benzen graft copolymer”, Polymer Science and Engineering, 21, pp.113-116 [8] B Wu, M.H Zhou (2009), “Recycling of waste tyre rubber into oil absorbent”, Waste Management, 29, pp 355–359 [9].Changjun Zou et al (2012), “Cyclodextrin modified anionic and cationic acrylamide polymers for enhancing oil recovery”, Carbohydrate Polymers, 87, pp 607– 613 [10] Helen Chapman , Karen Purnell, Robin J Law, Mark F Kirby (2007), “The use of chemical dispersants to combat oil spills at sea: A review of practice and research needs in Europe”, Marine Pollution Bulletin,54, pp 827–838 [11] http://www.epa.gov/oilspill/sorbent.htm 55 [12].Hui Xia Jin (2007), “ Oil Absorptive Polymers: Where Is the Future”, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 51, pp 154-159 [13] Josep V.Mullin ans Michael A.Champ (2003), „„Introduction overview to In Situ Burning off Oil Spill‟‟, Spill Science and Technology Bulletin, 8, pp 323-330 [14] Josep V.Mullin ans Michael A.Champ (2003), „„Introduction overview to In Situ Burning off Oil Spill‟, Spill Science and Technology Bulletin, 8, pp 323-330 [15] Kau-Fui Vicent Wong and Hugh O.Teward (2003), “Oil Spill Boom Design for Waves”, Spill Science and Technology Bulletin, 8, pp 543-548 [16] Kau-Fui Vicent Wong and Eryurt Barin (2003), “Oil Spill Containment and Flexible Boom System”, Spill Science and Technology Bulletin, 8, pp 509-520 [17] Lei Ding (2011), “Cyclodextrin-based oil-absorbents: Preparation, high oil absorbency and reusability”, Carbohydrate Polymers, 83, pp 193–196 [18] Mei Hua Zhou, Won – jei Cho (2003), “Oil absorbents based on Styrene – Butadiene Rbber”, J.of Applied Polymer Science, 89, pp.1818-1824 [19] M O Adebajo, R L Frost, J.T Kloprogge and O Carmody (2011), “Porous Materials for Oil Spill Cleanup: A Review of Synthesis and Absorbing Properties”, Journal of Porous Materials, 10, pp 159-170 [20] M.O Adebajo, R.L Frost, J.T Kloprogge, O Carmody, and S Kokot (2003), ”Porous materials for oil spill cleanup: A review of synthesis and absorbing properties”, Journal of Porous Materials, 10, pp 159 [21] Naiku Xu (2011), “Kinetics Modeling and Mechanism of Organic Matter Absorption in Functional Fiber Based on Butyl Methacrylate-Hydroxyethyl Methacrylate Copolymer and Low Density Polyethylene”, PolymerPlastics Technology and Engineering, 50, pp 1496-1505 56 [22] Naiku Xu (2011), “The Preparation and Properties of Absorption Functional Fiber Based on Butyl Methacrylate/ Hydroxyethyl Methacrylate Copolymer and Low-Density Polyethylene”, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 49, pp 1223-1230 [23] Naiyi Ji (2010), “Synthesis of high oil absorption resins of poly(methylmethacrylate-butyl methacrylate) by suspended emulsion polymerization”, wileyonlinelibrary.com, 10.1002/pat.1689 [24] Olov Fast and Christer Colliander (1994), “A new tool for oil spill responders”, Spill science and Technology Bulletin,1, pp.173-174 [25] Park Jin-Koo, Jong- Kil Kim and Ho-Kun Kim (2007), “TiO2 – SiO2 composite filler for thin paper”, Journal of Processing Techlology, 186, pp 367-369 [26] R.R LESSARD & G DEMARCO (2000), “The Significance of Oil Spill Dispersants”, Spill Science & Technology Bulletin, 6, pp 59- 68 [27] The International Tanker Owners Pollution Federation Limited (ITOPF), “Effects of Oil Pollution on the Environment”, Technical information paper [28] The International Tanker Owners Pollution Federation Limited (ITOPF) (2012), “Effects of oil pollution on social and economic activities”, Technical information paper [29] The International Tanker Owners Pollution Federation Limited (ITOPF) (2012), “Use of sorbent materials in oil spill response”, Technical information paper 57 ... NHIÊN LƢƠNG MẠNH TUÂN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP THU XỬ LÝ DẦU TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU TỔ HỢP NỀN POLYOLEFIN Chuyên ngành: Hóa dầu Chƣơng trình đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƢỜI... điểm cấu tạo, tính chất khả ứng dụng vật liệu polyme hấp thu dầu Yêu cầu chung đặt chế tạo vật liệu hấp thu dầu là: khả hấp thu dầu lớn, tốc độ hấp thu dầu cao, phân tán tốt bề mặt nƣớc, dễ thu hồi... so với nƣớc biển nên mặt nƣớc dễ thu gom sau hấp thu Xuất phát từ thực tế cấp thiết này, đề tài ? ?nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thu xử lý dầu sở vật liệu tổ hợp polyolephin” mong muốn góp phần