Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu quá trình trùng hợp acrylamit và axit acrylic trong lớp nanoclay
Theo nhiều tài liệu nghiên cứu thì điều kiện thích hợp thường sử dụng trong quá trình polyme hóa acrylamit là nồng độ monome từ 16% - 20%, hàm lượng chất khơi mào phản ứng 1% so với lượng monome, nhiệt độ phản ứng, thời gian tiến hành phản ứng là 700C/2h [52]. Trong khuôn khổ của khoá luận chúng tôi cũng tiến hành trùng hợp acrylamit ở điều kiện: nồng độ monome 20%, lượng chất khơi mào phản ứng, điều kiện phản ứng như trên và tiến hành xác định khối lượng phân tử, phổ hồng ngoại và độ bền nhiệt, ảnh SEM và các tính năng cơ lý của màng phủ của polyacrylamit tổng hợp được nhằm so sánh các tính chất của polyacrylamit nguyên gốc với vật liệu polyacrylamit clay nanocomposite sẽ tổng hợp sau này.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ch thay đổi tương ứng từ 2,3 lên 4,2 và từ 1,0 lên 2,1.1.6 - Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.6.1 - Vật liệu polyme nanocomposit
Khoa học và công nghệ nano đã được nghiên cứu từ lâu trên thế giới và nó được coi như một trong những cuộc cách mạng lớn nhất của khoa học công nghệ hiện đại. Từ cuối những năm 80, đầu những năm 90 nhiều nhà khoa học đã tiến hành cho các monome hay những oligome tấn công trực tiếp vào khoảng giữa các lớp MMT - biến tính hữu cơ tạo vật liệu nano composit, trong đó nổi trội lên là công trình của giáo sư Giannelis ở đại học Cornel chế tạo polystyren - khoáng sét bằng quá trình nóng chảy [11]. Năm 1987 hãng Toyota đã thành công trong việc chế tạo vật liệu nano polyamit trên cơ sở sử dụng chất 1,2 - aminolauric làm tác nhân hữu cơ hóa MMT ... Đặc biệt chỉ với 4,2% khoáng sét trong polyamit thì cường độ va đập không giảm, trong khi đó độ bền kéo đứt, độ đàn hồi tăng gấp 100 lần. Trong khi đó ở vật liệu composit với bột độn gia cường truyền thống thì độ bền kéo đứt và độ đàn hồi không thay đổi hay giảm đi.
Bảng 1.8 - Tình hình nghiên cứu và phát triển vật liệu nanocomposit trên thế giới
Năm
Tác giả
Nội dung
Đặc tính
1963
D. J. Greenland
PVA xen trong các lớp MMT bằng phương pháp dung dịch
ISa = 5,2 A0
1965
A.Blumstein
Trùng hợp PMMA xen kẽ trong các lớp MMT
IS = 7,6 A0
1973
B.W. Francis
(Oak Ridge)
PVP xen kẽ trong các lớp MMT bằng phương pháp dung dịch
IS = 20 A0
1974
K.K. Parikh
(Lowell)
Trùng hợp PAN xen kẽ trong các lớp MMT
IS = 9,6 A0
1976
T. Sakamoto
Trùng hợp polyamit sử dụng caprolactam và 6 - amino caproic axit trong các lớp MMT
IS = 13,1 A0
1981
H. Takahara
(Waseda Univ.)
Trùng hợp PS trong các lớp MMT dùng chất stearytrimethylamonium làm tác nhân hữu cơ hóa
IS ~ 2,2A0
1987
O. Kamigaito
(Toyota)
Polyamit nano composit trùng hợp từ caprolatam và 12 - aminolauric axit trong các lớp MMT
ISa = 5,2 A0
1988
C. Kato
(Waseda Univ)
Trùng hợp PAN xen trong các lớp cao lanh (Kao - PAN)
IS = 51 - 210A0
1993
E.P. Giannelis
(Cornnell Univ.)
Cho PS nóng chảy xen kẽ trong các lớp MMT sử dụng đioctaecyldimethylamonium ion làm tác nhân hữu cơ hóa
IS = 7,1 A0
1994
E.P. Giannelis
(Cornnell Univ.)
Tạo nano composit từ MMT - Epoxy sử dụng ankyl ammonium mạch ngắn làm tác nhân hữu cơ hóa
IS ~ 2,2 A0 trọng lượng 35000 - 400000 trong 5h/1650C
1994
T.J. Pinnavaia
(M.S.U)
Tạo nano composit từ các ankyl ammonium mạch dài (n ³ 12) làm tác nhân hữu cơ hóa
Từng bước đóng rắn, phân tán
1996
E.P. Giannelis
(Cornnell Univ.)
Nano composit từ MMT - Polycaprolactone sử dụng aminododecanoic axit làm tác nhân hữu cơ hóa
Phương pháp nhúng chìm hệ. Phân tán
1996
C. Deterllier
(U. of Ottawa)
Chế tạo nano composit từ cao lanh - PEG bằng phương pháp nóng chảy PEG
IS = 4,0 A0 trọng lượng 1000 - 3400
1997
O. Kamigaito
(Toyota)
Chế tạo nano composit MMT - PP bằng phương pháp hỗn hợp
Phương pháp cơ lý đặc biệt
Trong phương pháp trùng hợp polyme, đầu tiên monome xâm nhập vào khoảng giữa hai lớp MMT như vai trò chất hữu cơ hóa MMT. Phản ứng khơi mào được tiến hành qua quá trình dịch chuyển của nguyên tử hydro trong monome. Tiếp theo phản ứng trùng hợp được tiến hành, cuối cùng thu được vật liệu nanocomposit với những polyme xâm nhập vào khoảng giữa hai lớp MMT.
ở Việt Nam, khoa học và công nghệ nano được bắt đầu quan tâm và triển khai cách đây gần 10 năm. Đi đầu trong lĩnh vực này là các nhà vật lý học với những đề tài nghiên cứu cơ bản về công nghệ nano. Các nhà khoa học Việt Nam đã tiếp cận với công nghệ nano, triển khai nghiên cứu với sự cộng tác của các phòng thí nghiệm Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ, Pháp ... cũng như thực hiện nhiều nghiên cứu độc lập trong nước và bước đầu đã thu được một số kết quả sau:
- Nghiên cứu chế tạo nano TiO2 và màng TiO2 diệt khuẩn trên nền gạch men (đề tài cấp Tp. HCM và Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2006).
- Vật liệu nanocomposit PU chứa bột Ag xử lý nguồn nước nhiễm bẩn.
- Nghiên cứu tạo vật liệu nano trên nền C (hợp tác Việt Nam - Hàn Quốc, 2007 - 2009).
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu bán dẫn phát quang trên đế saphia.
- Nhiều tác giả Việt Nam tập trung nghiên cứu sử dụng bột nanoclay (nhập ngoại hay chế tạo từ khoáng sét Bình Thuận) để gia cường cho nền polyme (PA, PE, PP ...). Các kỹ thuật sử dụng là cán trộn nóng chảy hay dùng máy đùn hai trục (đề tài của trung tâm Polyme/Đại học Bách Khoa Hà Nội và Tp. HCM).
- Trong khuôn khổ chương trình KC 02/06 - 10 có đề tài sử dụng vật liệu nano làm cảm biến hơi hóa học (Viện ITIMS).
Tại Viện Khoa học - Công nghệ Quân sự, công nghệ nano đã được nghiên cứu do GS. TSKH Nguyễn Đức Hùng chủ trì (đề tài thăm dò CNN), tiếp sau đó là đề tài có liên quan tới chế tạo màng xốp Al2O3 anod hóa có lỗ xốp cỡ nano dùng trong kỹ thuật nhuộm mầu [1].
Cũng tại Viện Khoa học - Công nghệ Quân sự, nhóm tác giả do GS. TS Nguyễn Việt Bắc chủ trì đã nghiên cứu chế tạo nanopolyme dẫn điện (Polyanilin, Polypyrol) và composit PAni.FexOy, PAni.MMT cho kết quả tốt. Một số kết quả đã được công bố từ 2006 - 2008.
Vật liệu nano composit từ khoáng sét - polyme có những đặc tính cơ lý hóa ưu việt mà các vật liệu thông thường không có như độ bền, không làm giảm tính trong suốt, tăng độ cứng vững, độ đàn hồi, có khả năng ức chế quá trình thấm thấu của khí và nước, chịu muối, chịu mài mòn, chịu nhiệt ... Do đó, trong tương lai mở ra rất nhiều triển vọng ứng dụng khoa học của loại vật liệu này. Việc tổng hợp ra vật liệu polyme siêu hấp thụ nước có sự tham gia của khoảng sét đã hữu cơ hóa sẽ tạo ra một loại vật liệu mới có nhiều ứng dụng hữu ích trong thực tiễn.
1.6.2 - Vật liệu polyme siêu hấp thụ nước
Vật liệu polyme siêu hấp thụ nước được biết tới lần đầu tiên tại Mỹ là tác nhân giữ nước trong nông nghiệp và được phát triển ở Nhật Bản vào giữa thập niên 1970 trong các sản phẩm vệ sinh và chăm sóc cá nhân. Ngoài ra, polyme siêu hấp thụ nước còn được sử dụng trong nông nghiệp, hệ vận chuyển thuốc, đất nhân tạo cho thuỷ canh, tác nhân nhả chậm cho phân bón và thuốc trừ sâu, nhựa trao đổi ion, chất mang xúc tác...Ban đầu polyme siêu hấp thụ nước được chế tạo trên cơ sở quá trình trùng hợp ghép các vinyl monome ưa nước lên các polyme sinh học như tinh bột, xenlulozơ, chitosan hay các polysaccarit khác. Sau này, polyme siêu hấp thụ nước nguồn gốc tự nhiên dần được thay thế bởi các polyme tổng hợp có thời gian sử dụng kéo dài, khả năng hấp thụ nước và độ bền gel lớn.
Vật liệu polyme siêu hấp thụ nước được chế tạo trên cơ sở các loại polyme ưa nước đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Raju và cộng sự đã tổng hợp polyme siêu hấp thụ nước trên cơ sở các monome acrylamit, canxi acrylat và natri acrylat sử dụng chất khơi mào amoni pesunfat (APS) và chất tạo lưới N,N’- metylenbisacrylamit (MBA). Copolyme được tổng hợp bằng cách thay đổi nồng độ monome, chất tạo lưới và chất khơi mào. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng polyme siêu hấp thụ nước có độ hấp thụ cao cả trong nước cất và trong dung dịch NaCl (Qmax= 384g H2O/g mẫu).
Với xuất hiện của khoáng sét, thì việc nghiên cứu ứng dụng nó trong lĩnh vực chế tạo vật liệu polyme siêu hấp thụ nước đ...
Tags: trùng hợp trong polyme