:ăPH NGăPHÁPăT HC NGH IM

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, chế tạo carbon cellulose aerogel từ hỗn hợp sợi lá dứa và sợi cotton ứng dụng trong hấp phụ (Trang 44 - 47)

2.1. T ng h p v t li u

2.1.1 T ng h p Carbon cellulose aerogel T ng h p cellulose aerogel T ng h p cellulose aerogel

`

Hình 2.1: Quy trình t ng h p cellulose aerogel

Cellulose khô đ c tr n v i dung d ch NaOH 14% và dung d ch ure 24% (t l th tích 1:1) d i s h tr c a khu y t trong 30 phút t o ra h n h p l ng r n 4% kh i l ng cellulose, sau đó dung d ch đ c mang đi siêu âm trong vòng 10 phút. Ti p theo chuy n dung d ch cellulose vào t l nh và đông l nh -15oC trong 12 h. Cellulose đông l nh đ c l y ra, rư đông và khu y m nh trong vịng 30 phút nhi t đ mơi tr ng đ thu đ c h n h p l ng dính. Dung d ch cellulose đ c ly tâm t c đ 8000 vòng/phút trong 5 phút đ lo i b b t khí. Dung d ch thu đ c đ c ch a trong khuôn nh a và ngâm vào b metanol trong vòng 24h đ tái sinh. Cellulose hydrogel tái sinh đ c r a b ng ethanol đ lo i b l ng d hóa ch t.

Cellulose Khuấy t NấO( Ure tỉ le T C T - C T C Sieu ấm Đong lấnh R ấ Đong lấnh Sấy thấng hoấ A T C E T - - C Khuấy Ly tấm Gel hoấ

32

Quá trình s y th ng hoa đ c th c hi n nhi t đ -70oC trong vòng 54h, s n ph m thu đ c là Cellulose Aerogel [111].

T ng h p Carbon Cellulose aerogel

Ảiai đo n than hóa: Cellulose aerogel đ c cho vào thi t b ph n ng và gia nhi t đ n 400°C, th i gian 1h trong mơi tr ng khí tr (dịng N2 v i t c đ 100ml/phút). Q trình than hóa này đ c ti n hành trong h th ng than hóa nh trong hình 2.2. Giai đo n gia nhi t t nhi t đ phòng đ n 400°C đ c gi t c đ

gia nhi t 10°C/phút.

Hi u su t than hóa đ c xác đnh theo công th c: H(%) = 1 .100% o m m (2.1) Trong đó: m1là kh i l ng carbon cellulose aerogel sau giai đo n than hóa, o

m là kh i l ng nguyên li u ban đ u.

Ảiai đo n ho t hóa

Ho t hóa v t lý: Sau giai đo n than hóa ti p t c gia nhi t lên 800°C s d ng CO2 làm tác nhân ho t hóa v t lý v i t c đ gia nhi t là 10°C/phút. Ta thu đ c

carbon cellulose aerogel.

Ho t hóa hóa h c: Cellulose aerogel sau giai đo n than hóa, t m v i KOH theo t l kh i l ng 60°C trong 2h sau đó m u đ c làm khơ 110°C trong 16h. Sau th i gian s y, m u đ c mang đi ho t hóa nhi t đ và th i gian thích h p. s n ph m đ c r a s ch v i n c c t đ n khi pH đ c trung hòa và đ c làm khơ 110°C.

33

Hình 2.2. S đ quy trình than hóa và ho t hóa

1. Bình c p khí, 2. L u l ng k , 3. Thi t b c p nhi t, 4. Thi t b ph n ng, 5. B đi u khi n nhi t đ , 6. C c ch a d ch nh a.

2.1.2. Kh o sát các y u t nhăh ngăđ n quá trình ho t hóa ảo t hóa v t lý

Kh o sát s nh h ng c a th i gian lên q trình ho t hóa: Sau khi gia

nhi t lên 800°C s d ng dòng CO2 v i t c đ 100ml/phút, duy trì đi u ki n ho t hóa này các kho ng th i gian khác nhau 10, 15, 20 và 30 phút. Các m u này đ c s d ng đ đánh giá s nh h ng c a th i gian lên q trình ho t hóa v t lỦ.

Kh o sát s nh h ng c a l u l ng dịng khí CO2 lên q trình ho t hóa:

Sau giai đo n than hóa ti p t c gia nhi t lên 800°C s d ng CO2 làm tác nhân ho t hóa v t lý v i t c đ gia nhi t là 10°C/phút, duy trì nhi t đ 800oC trong th i gian 15 phút, dòng CO2 v i các l u l ng khác nhau đ c kh o sát 50, 100, 200 và 400 ml/phút. Các m u này đ c s d ng đ đánh giá s nh h ng c a tác nhân ho t hóa lên q trình ho t hóa v t lỦ.

ảo t hóa hóa h c

Kh o sát s nh h ng c a th i gian lên q trình ho t hóa: Cellulose

aerogel sau giai đo n than hóa, t m v i KOH theo t l kh i l ng 1:1 60°C trong 2h sau đó m u đ c làm khô 110°C trong 16h. Sau th i gian s y, m u đ c mang đi ho t hóa nhi t đ 800oC v i t c đ gia nhi t là 10°C/phút t nhi t đ mơi

34

tr ng, duy trì đi u ki n ho t hóa này các kho ng th i gian khác nhau 30, 60, 90 và 120 phút. Các m u này đ c s d ng đ đánh giá s nh h ng c a th i gian lên q trình ho t hóa hóa h c.

Kh o sát s nh h ng c a t l KOH/C lên q trình ho t hóa: Cellulose

aerogel sau giai đo n than hóa, t m v i KOH 60°C trong 2h sau đó m u đ c làm khơ 110°C trong 16h. Sau th i gian s y, m u đ c mang đi ho t hóa nhi t đ 800oC v it c đ gia nhi t 10°C/phút t nhi t đ mơi tr ng, duy trì đi u ki n ho t hóa này 90 phút. T l kh i l ng KOH/C khác nhau đ c kh o sát 0.5, 1, 1.5 và 2.0. Các m u này đ c s d ng đ đánh giá s nh h ng c a tác nhân ho t hóa lên q trình ho t hóa hóa h c.

2.2. Kh oăsátăcácăđ cătr ngălỦ- hóa 2.2.1. Xácăđnh ch s h p ph 2.2.1. Xácăđnh ch s h p ph

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, chế tạo carbon cellulose aerogel từ hỗn hợp sợi lá dứa và sợi cotton ứng dụng trong hấp phụ (Trang 44 - 47)