Đồ án tốt nghiệp - Điều chế và khảo sát tính chất hydrogel trên nền alginate và polyacrylic AKHVNĐ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT HYDROGEL
TRÊN NỀN ALGINATE VÀ POLYACRYLIC ACID
KẾT HỢP VỚI NANO ĐỒNG

SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN
MSSV: 20128168
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VINH TIẾN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT HYDROGEL
TRÊN NỀN ALGINATE VÀ POLYACRYLIC ACID
KẾT HỢP VỚI NANO ĐỒNG

SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN
MSSV: 20128168
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VINH TIẾN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Tên đề tài: Điều chế và khảo sát tính chất hydrogel trên nền alginate và polyacrylic
acid kết hợp với nano đồng.
Alginate là một polysaccharide tự nhiên có tính tương thích và phân hủy sinh học cao
nhưng đặc tính cơ học kém, làm hạn chế ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong đề tài
này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu và tổng hợp một loại hydrogel dựa trên nền polymer
sinh học sodium alginate (SA) kết hợp với polyacrylic acid (PAA) tạo thành hệ thống
mạng lưới polymer đan xen với các chuỗi polymer tự do mạch thẳng. Quá trình này
được thực hiện thông qua phương pháp trùng hợp gốc tự do acid acrylic (AA) với chất
khơi mào là ammonium persulfate (APS), sau đó khâu mạng SA bằng CaCl2 nhằm cải
thiện cơ tính và tăng tính linh hoạt cho vật liệu. Ngoài ra, trong nghiên cứu này còn kết
hợp hydrogel với nano Cu tạo thành vật liệu nanocomposite nhằm tăng khả năng dẫn
điện và kháng khuẩn.
Hydrogel SA-PAA sau khi tổng hợp được khảo sát các thông số ảnh hưởng đến tính
chất như hàm lượng chất khơi mào APS, nồng độ chất khâu mạng CaCl2 và thời gian
ngâm trong CaCl2. Kết quả khảo sát cho thấy khi tăng hàm lượng APS, thời gian gel hóa
có xu hướng giảm. Đối với mức độ trương nở của hydrogel trong nước, khi tăng nồng
độ CaCl2 và thời gian ngâm, độ trương nở có xu hướng giảm. Ngoài ra, kết quả khảo sát
cơ tính cho thấy độ bền kéo của hydrogel tăng dần khi hàm lượng APS, nồng độ CaCl2
và thời gian ngâm tăng. Dựa trên kết quả trương nở cùng với số liệu đo cơ tính, thông
số tối ưu được chọn để tổng hợp hydrogel SA-PAA là: APS = 1.5% w/v, CaCl2 = 0.8 M
và thời gian ngâm là 3 ngày.
Hydrogel SA-PAA@Cu2+ chứa các ion Cu2+ được tổng hợp theo cơ chế khuếch tán
bằng cách ngâm SA-PAA trong dung dịch CuSO4. Tiếp đó, hydrogel SA-PAA@Cu
chứa hạt nano Cu được tạo ra bằng phương pháp khử các ion Cu2+ trong
...

...
2-1297.

76.

Tamarani, A., R. Zainul, and I. Dewata. Preparation and characterization of XRD
nano Cu-TiO2 using sol-gel method. in Journal of Physics: Conference Series.
2019. IOP Publishing.

77.

Badawy, S.M., R. El-Khashab, and A. Nayl, Synthesis, characterization and
catalytic activity of Cu/Cu2O nanoparticles prepared in aqueous medium.
Bulletin of Chemical Reaction Engineering &amp Catalysis, 2015. 10(2): p. 169-174.

78.

Liu, L., et al., Synthesis of carbon dots from pear juice for fluorescence detection
of Cu2+ ion in water. Journal of nanoscience and nanotechnology, 2018. 18(8):
p. 5327-5332.

79.

Dolai, B., et al., Naphthaldimine-based simple glucose derivative as a highly
ive sensor for colorimetric detection of Cu2+ ion in aqueous media. Journal
of Molecular Structure, 2018. 1164: p. 370-377.

80.

Kumar, R.T., et al., Comparative study of nano copper aluminate spinel prepared
by sol–gel and modified sol–gel techniques: structural, electrical, optical and
catalytic studies. Journal of Alloys and Compounds, 2012. 522: p. 39-45.

81.

Lai, Q., et al., Hydrogen generation from a sodium borohydride–nickel core@
shell structure under hydrolytic conditions. Nanoscale Advances, 2019. 1(7): p.
2707-2717.

82.

Neilson, G., Cu2+ coordination in aqueous solution. Journal of Physics C: Solid
State Physics, 1982. 15(9): p. L233.

83.

Lindgren, E.B., et al., Progress in the theory of electrostatic interactions between
charged particles. Physical Chemistry Chemical Physics, 2016. 18(8): p. 58835895.

84.

Shi, R. and Y. Wang, Ion-cage interpretation for the structural and dynamic
changes of ionic liquids under an external electric field. The Journal of Physical
Chemistry B, 2013. 117(17): p. 5102-5112.

85.

Godymchuk, A., et al. Antibacterial properties of copper nanoparticle
dispersions: influence of synthesis conditions and physicochemical
75

characteristics. in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
2015. IOP Publishing.
86.

Mikołajczyk, T. and D. Wołowska-Czapnik, Multifunctional alginate fibres with
anti-bacterial properties. Fibres Text. East. Eur, 2005. 13(3): p. 35-40.

87.

Tomić, S.L. and J.S. Vuković, Antimicrobial activity of silver, copper, and zinc
ions/poly (acrylate/itaconic acid) hydrogel matrices. Inorganics, 2022. 10(3): p.
38.

88.

Wang, Z., et al., Copper Ion‐Inspired Dual Controllable Drug Release Hydrogels
for Wound Management: Driven by Hydrogen Bonds. Small, 2024: p. 2401152.

76