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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

PHÂN LẬP CNCs TỪ XƠ DỪA ĐỂ
TỔNG HỢP COMPOSITE
HYDROGEL ỨNG DỤNG TRONG
HẤP PHỤ Pb2+
DANH MỤC HÌNH

SVTH: Trần Quốc Huy
MSSV: 20128119
GVHD: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn

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

PHÂN LẬP CNCs TỪ XƠ DỪA ĐỂ
TỔNG HỢP COMPOSITE
HYDROGEL ỨNG DỤNG TRONG
HẤP PHỤ Pb2+
SVTH: Trần Quốc Huy
MSSV: 20128119
GVHD: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2024

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

viii

ix

TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Tên đề tài: “Phân lập CNCs từ xơ dừa để tổng hợp composite hydrogel ứng dụng trong
hấp phụ Pb2+”.
Trong nghiên cứu này nhằm cải thiện các tính chất cơ học của hydrogel đi từ polyvinyl
alcohol (PVA), tinh thể nanocellulose (CNCs) được phân lập từ nguồn phế phẩm xơ dừa
và Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) để tạo ra vật liệu hấp phụ rẻ tiền, thân
thiện với môi trường, hiệu quả hấp phụ cao, cơ tính tốt và có khả năng tái sử dụng để có
thể ứng dụng trong việc hấp phụ kim loại Pb2+. Quá trình phân lập CNCs từ xơ dừa đã
được tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng bao gồm nồng độ NaOH (3%, 5%, 7%,
9%), thời gian kiềm hóa (2 giờ, 3 giờ, 4 giờ) và nhiệt độ xử lý (70℃, 80℃, 90℃) trong
giai đoạn kiềm hóa bằng NaOH, nồng độ NaClO (2%, 4%, 6%) ở giai đoạn tẩy trắng và
nồng độ H2SO4 (55%, 60%, 65%, 70%) ở giai đoạn thủy phân acid. CNCs thu được đã
được phân tích các tính chất lý hóa bằng các phương phá như FTIR, SEM, DLS, XRD.
Kết quả cho thấy việc loại bỏ các thành phần như hemicellulose, lignin, các vùng vô
định hình để thu được kích thước nano của vật liệu CNCs được thực hiện trong các điều
kiện như sau: kiềm hóa trong dung dịch NaOH 7% tại nhiệt độ 80℃ trong 2 giờ, tẩy
trắng bằng dung dịch NaClO 4% tại nhiệt độ 60℃ trong 1 giờ và thủy phân bằng dung
dịch H2SO4 65% ở nhiệt độ phòng trong 30 phút.
Composite hydrogel đã được tổng hợp với các tỉ lệ CNCs khác nhau và được kết hợp
với PVA, MWCNTs, Gelatin và APS. Trong đó MWCNTs có vai trò là thành phần gia
tăng khả năng hấp phụ của hydrogel, gelatin đóng vai trò là một liên kết ngang và APS
là chất khơi mào. Vật liệu hydrogel thu được đã được đánh giá thành phần hóa học bằng
phương pháp phổ hồng ngoại FTIR, hình thái học bằng kính hiển vi điện tử quét SEM,
đánh giá tính chất lưu biến và tính chất cơ h
...

...
3, 2021.
U. T. M. Sampath, Y. C. Ching, C. H. Chuah, R. Singh, and P.-C. Lin,
Preparation and characterization of nanocellulose reinforced semiinterpenetrating polymer network of chitosan hydrogel, Cellulose, vol. 24, pp.
2215-2228, 2017.
D. Zhu, L. Jin, Y. Wang, and H. Ren, Swelling behavior of gelatin-based
hydrogel cross-linked with microbial transglutaminase, J Aqeic, vol. 63, no. 2,
pp. 11-20, 2012.
M. R. Karim, M. O. Aijaz, N. H. Alharth, H. F. Alharbi, F. S. Al-Mubaddel, and
M. R. Awual, Composite nanofibers membranes of poly (vinyl alcohol)/chitosan
for ive lead (II) and cadmium (II) ions removal from wastewater,
Ecotoxicology and environmental safety, vol. 169, pp. 479-486, 2019.

64

PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Kết quả độ trương nở của composite hydrogel với các hàm lượng CNCs
khác nhau theo môi trường pH.
Độ trương nở (%)
pH

4

6

8

10

CNCs 0%

CNCs 5%

CNCs 10%

CNCs 15%

252,1743 ±

224,8609 ±

198,9510 ±

159,9159 ±

4,2778

5,6874

7,8636

7,8238

231,9511 ±

215,2713 ±

175,2577 ±

140,3421 ±

7,7434

8,8741

4,6206

6,5799

219,9200 ±

198,6382 ±

163,3995 ±

109,5460 ±

8,8252

9,6400

8,2055

10,830

204,1218 ±

186,1371 ±

159,3804 ±

97,2255 ±

8,6965

9,8707

7,6242

8,1389

Phụ lục 2: Kết quả độ trương nở của composite hydrogel với các hàm lượng CNCs
khác nhau theo môi trường muối.
Độ trương nở (%)

Môi
trường

NaCl

CaCl2

FeCl3

CNCs 0%

CNCs 5%

CNCs 10%

CNCs 15%

279,5919 ±

246,6487 ±

228,5937 ±

196,0506 ±

7,6615

8,5201

2,0943

5,3122

266,4858 ±

243,2106 ±

210,6189 ±

184,3240 ±

6,5741

9,5812

7,5077

1,0630

208,4314 ±

166,5626 ±

134,6368 ±

102,1627 ±

7,3882

3,6058

9,1770

3,2545

65

Phụ lục 3: Kết quả độ tan của composite hydrogel với các hàm lượng CNCs khác
nhau.
Mẫu Composite

Độ tan (%)

CNCs 0%

6,5533 ± 0,5616

CNCs 5%

5,2834 ± 0,4252

CNCs 10%

3,5635 ± 0,3271

CNCs 15%

3,3848 ± 0,2660

Phụ lục 4: Kết quả ảnh hưởng pH đến khả năng hấp phụ Pb2+của composite hydrogel
với các hàm lượng CNCs khác nhau theo môi trường pH.
Hiệu suất loại bỏ (%)
pH

5

6

7

8

9

CNCs 0%

CNCs 5%

CNCs 10%

CNCs 15%

95,2294 ±

94,7224 ±

92,3720 ±

91,1008 ±

0,9129

1,0555

1,4756

0,6294

97,4055 ±

97,1361 ±

94,4664 ±

92,9090 ±

0,0429

0,0878

0,2667

0,0495

94,9025 ±

94,3422 ±

93,0941 ±

90,5892 ±

1,0329

1,0084

1,5996

0,4223

94,5504 ±

93,6151 ±

90,8954 ±

86,7536 ±

0,8194

1,0573

0,5435

3,4996

91,6147 ±

91,4235 ±

89,8811 ±

86,6989 ±

0,8475

1,1133

1,2221

2,0307

66