BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TINH THỂ
CELLULOSE TỪ NGUYÊN LIỆU
VỎ TRẤU ỨNG DỤNG TRONG
XỬ LÝ ION KIM LOẠI NẶNG
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRÀ MY
MSSV: 17128041
GVHD: TS. NGUYỄN VŨ VIỆT LINH

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021

Giảng viên phản biện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Trà My. MSSV: 17128041
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật hoá Polymer
1. Tên khóa luận: Nghiên cứu chế tạo tinh thể cellulose từ nguyên liệu vỏ trấu ứng dụng trong
xử lý ion kim loại nặng.
2. Nhiệm vụ của khóa luận: Nghiên cứu và chế tạo tinh thể cellulose (nano – microcrystal
cellulose), chế tạo màng nanocomposite trên cơ sở tinh thể cellulose và polyvinyl alcohol
(PVA), ứng dụng màng nanocomposite xử lý ion kim loại nặng (Cu2+).
3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 01/03/2021
4. Ngày hoàn thành khóa luận: 03/12/2021
5. Họ tên người hướng dẫn: TS. Nguyễn Vũ Việt Linh
6. Nội dung hướng dẫn:
• Tổng quan tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu.
• Chế tạo tinh thể cellulose (nano – microcrystal cellulose) từ nguồn nguyên liệu vỏ trấu khảo
sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý và tính chất sản phẩm.
• Đánh giá tính chất của tinh thể cellulose bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), tán xạ tia X
(XRD), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).
• Đánh giá khả năng ứng dụng của màng nanocomposite trên cơ sở tinh thể cellulose và PVA
trong xử lý ion kim loại nặng.
Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi
Trưởng Bộ môn Công nghệ Hóa học
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2021
TRƯỞNG BỘ MÔN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

TÓM TẮT
Đề tài được tiến hành tại phòng thí nghiệm Hóa Polyme - Khoa Công nghệ Hóa
Học &amp Thực phẩm: “Nghiên cứu chế tạo tinh thể cellulose từ nguyên liệu vỏ trấu ứng
dụng trong xử lý ion kim loại nặng”, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM thời
gian từ 01/03/2021 đến 03/12/2021
Trong nghiên cứu này, tinh thể cellulose được điều chế từ nguyên liệu vỏ trấu trước
khi kết hợp với PVA để tạo màng. Các yếu tố được khảo sát trong quá trình thực nghiệm
như nồng độ NaOH và thời gian thực hiện giai đoạn tẩy trắng lần 1, thời gian thủy phân
axit, tỉ lệ cellulose/H2SO4, thời gian xử lý siêu âm trước khi tạo tinh thể cellulose. Sau
khi chế tạo được tinh thể cellulose
...

...

76

PL1.3 Mẫu bột trấu tẩy trắng

77

PL1.4 Mẫu CNC

78

Phụ lục 2 Kết quả đo XRD

PL2.1 Mẫu bột trấu

79

PL2.2 Mẫu bột trấu xử lý kiềm

80

PL2.3 Mẫu bột trấu sau tẩy trắng (cellulose)

81

PL2.4 Mẫu CNC

82

Phụ lục 3 Kết quả SEM

PL3.1 Ảnh SEM các mẫu bột trấu: (a) trước khi tẩy trắng lần 1 và các mẫu tẩy trắng ở
thời gian khác nhau (b) S4, (c) S5, (d) S6

83

PL3.2 Ảnh SEM các mẫu bột trấu: (a) trước khi tẩy trắng lần 1, và các mẫu tẩy trắng ở
nồng độ NaOH khác nhau (b) S6-0,1, (c) S6-0,5, (d) S6-1

84

PL3.3 Ảnh SEM các mẫu khảo sát thời gian thủy phân H2SO4: (a) S6-1-45, (b) S6-1-75,
(c) S6-1-105

85

PL3.4 Ảnh SEM các mẫu khảo sát tỉ lệ cellulose/H2SO4: (a) S6-1-105-20, (b) S6-1-10515, (c) S6-1-105-10

86

PL3.5 Ảnh SEM các mẫu khảo sát thời gian siêu âm: (a) S6-1-105-90, (b) S6-1-105-60,
(c) S6-1-105-30

87

PL3.6 Ảnh chụp SEM của các mẫu: (a) Vỏ trấu thô, (b) Xử lý kiềm, (c) Sau tẩy trắng

PL3.7 Ảnh FESEM của CNC (tẩy trắng lần 1 trong 6 giờ, nồng độ NaOH 1%, tỉ lệ
cellulose/H2SO4 là 1/20, thời gian thủy phân 105 phút, thời gian siêu âm 90 phút)

88

PL3.8 Ảnh SEM các mẫu màng: (a) PVA, (b) PVA/CNC 2%, (c) PVA/CNC 4%, (d)
PVA/CNC 6%, (e) PVA/CNC 10%

89

Phụ lục 4 Kết quả DLS của CNC

PL 4.1 Đồ thị phân bố kích thước hạt CNC

90

PL4.2 Kích thước hạt trung bình của CNC

91

Phụ lục 5 Kết quả thế Zeta của CNC

92

Phụ lục 6 Xây dựng đường chuẩn
PL6.1 Bảng số liệu xây dựng đường chuẩn đồng (II) sulfat
Nồng độ Cu2+ (ppm)
1500
1000
500
200
100
50
25

Độ hấp thu (Abs)
0.0707
0.0497
0.0236
0.0101
0.0064
0.0035
0.0003

0.08

y = 5E-05x + 0.0006
R² = 0.9982

0.07

Độ hấp thu (Abs)

0.06
0.05
0.04

0.03
0.02
0.01
0
0

200

400

600

800

1000

Nồng độ Cu2+ (ppm)

PL6.2 Đồ thị đường chuẩn Cu2+

93

1200

1400

1600

Phụ lục 7 Bảng kết quả khảo sát khả năng loại bỏ ion Cu2+ của các mẫu màng
theo thời gian.
Thời gian
(giờ)

PVA

0
1
2
4
6
8
12
18
24

0,00
28,20
34,50
37,30
40,60
44,90
47,70
47,70
47,70

R%
PVA/CNC
4%
0,00
23,70
26,50
34,30
43,50
47,60
56,60
56,60
56,60

PVA/CNC
2%
0,00
27,60
31,00
34,40
43,90
46,70
48,90
48,90
48,90

94

PVA/CNC
6%
0,00
20,80
23,80
31,90
42,40
47,80
62,70
62,70
62,70

PVA/CNC
10%
0,00
17,40
23,30
29,00
41,30
48,40
63,60
63,60
63,60

Phụ lục 8 Bảng kết quả khảo sát độ ẩm, độ hấp thu, độ hòa tan của các mẫu màng
Mẫu

Độ hấp thu nước (%)

Độ hòa tan (%)

PVA
PVA/CNC 2%
PVA/CNC 4%
PVA/CNC 6%
PVA/CNC 10%

2128.070
1122.310
78.540
1054.699
1240.400

54.014
41.554
29.419
38.841
42.846

95