BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔNG HỢP HYDROGEL ỨNG DỤNG
TRONG KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP TỪ
N,N’ – DIETHYLACRYLAMIDE VÀ
MALEIC ACID
SVTH: Trần Hoàng Kim
MSSV: 19128042
Lớp:

19128P

GVHD: TS. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Tên đề tài: TỔNG HỢP HYDROGEL ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT NÔNG
NGHIỆP TỪ N,N -DIETHYLACRYLAMIDE VÀ MALEIC ACID.
Nông nghiệp luôn là bệ đỡ của nền kinh tế chính vì vậy mà phát triển nông nghiệp được
xem là yếu tố cốt lõi để phát triển kinh tế. Các vật liệu hydrogel ứng dụng trong nông nghiệp
cũng từ nhu cầu trên mà ra đời, để giải quyết các vẫn đề như cung cấp nước và chất dinh
dưỡng cho cầy trồng một cách hiệu quả, không gây lãng phí. Bên cạnh đó, để đạt được
những tính chất cần thiết cho các ứng dụng trong nông nghiệp, semi-IPN hydrogel có thể
là một vật liệu hữu ích.
Trong khóa luận này, các vật liệu hydrogel thông minh bao gồm hydrogel thông thường
(CH) và semi – IPN hydrogel (SH) đã được tổng hợp dựa trên N, N’-Diethylacrylamide và
Maleic acid theo kỹ thuật trùng hợp gốc tự do. Sau khi tổng hợp, các vật liệu được đánh giá
bằng phương pháp lý – hóa bởi các phép đo như FTIR, đo lưu biến, cơ tính, DSC, TGA,
SEM, EDX, tốc độ trương nở và tỉ lệ trương nở trong các môi trường pH khác nhau. Cả hai
mẫu hydrogel thông thường (CH) và semi – IPN hydrogel (SH) đều được tiến hành khảo
sát khả năng hấp thụ và giải phóng Urea, tìm ra mẫu có đáp ứng cao để hướng đến ứng
dụng trong lĩnh vực nông nghiệp.
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu semi – IPN hydrogel có những đặc tính tốt hơn
hydrogel thông thường. Cụ thể, kết quả SEM của CH và SH cho thấy sự khác nhau về kích
thước và tỉ lệ lỗ xốp với giá trị lần lượt là 300,52 + 48,54 μm với 42,82% lỗ xốp và 140,39
+ 25,02 μm, với 30,33% lỗ xốp. Điều này cũng đã trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng hấp
thụ nước của các mẫu hydrogel, với SR của hai mẫu SH, CH lần lượt là 2498,067% tại
2820 phút và 2053,393% tại 2910 phút, SH có tốc độ trương trong nước nhanh và tỉ lệ
trương cân bằng lớn hơn so với CH. Thêm vào đó, qua kết quả khảo sát động học cho thấy
nước hấp thụ vào hydrogel tuân theo định luật Fickian. Kết quả nghiên cứu cơ tính cho
thấy, các mẫu semi-IPN hydrogel có cơ tính cao hơn hydrogel thông thường với ứng suất
nén đo được trên các mẫu SH và CH lần lượt là 255,97 + 2,66 kPa và 174,89 + 1,92 kPa.
Sự linh hoạt trong cấu trúc c
...

...


Sánchez-Cid, P., et al., Chitosan-based hydrogels obtained via photoinitiated click
polymer IPN reaction. Journal of Molecular Liquids, 2023. 379: p. 121735.

70.

Li, Q., J. Gong, and J.J.J.o.M.S. Zhang, Part B, Rheological Properties and
Microstructures of Hydroxyethyl Cellulose/Poly(Acrylic Acid) Blend Hydrogels.
2015. 54: p. 1132 - 1143.

71.

Baby, D.K., Chapter 9 - Rheology of hydrogels, in Rheology of Polymer Blends and
Nanocomposites, S. Thomas, C. Sarathchandran, and N. Chandran, Editors. 2020,
Elsevier. p. 193-204.

72.

Coronado, R., et al., Characterization of thermo-sensitive hydrogels based on
poly(N-isopropylacrylamide)/hyaluronic acid. Polymer Bulletin, 2011. 67(1): p.
101-124.

73.

Liu, Y., et al., Thermoresponsive Semi-IPN Hydrogel Microfibers from Continuous
Fluidic Processing with High Elasticity and Fast Actuation. ACS Applied Materials
&amp Interfaces, 2017. 9(1): p. 901-908.
99

74.

Wei, W., et al., A novel thermo-responsive hydrogel based on salecan and poly(Nisopropylacrylamide): Synthesis and characterization. Colloids and Surfaces B:
Biointerfaces, 2015. 125: p. 1-11.

75.

Li, Y., et al., Novel fast thermal-responsive poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels
with functional cyclodextrin interpenetrating polymer networks for controlled drug
release. Journal of Polymer Research, 2015. 22(5): p. 91.

76.

Rwei, S.-P., et al., Synthesis and Characterization of pH and Thermo DualResponsive Hydrogels with a Semi-IPN Structure Based on N-Isopropylacrylamide
and Itaconamic Acid. 2018. 11.

77.

Magdy, Y.H. and A.A.M. Daifullah, Adsorption of a basic dye from aqueous
solutions onto sugar-industry-mud in two modes of operations. Waste Management,
1998. 18(4): p. 219-226.

78.

Nurfatihayati, et al., Isotherms studies of equilibrium sorption of Cu2+ unto
hydrochloric acid modified shrimp shell waste. Materials Today: Proceedings, 2022.
63: p. S496-S500.

79.

Ahsan, M.A., et al., Biomass conversion of saw dust to a functionalized
carbonaceous materials for the removal of Tetracycline, Sulfamethoxazole and
Bisphenol A from water. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2018.
6(4): p. 4329-4338.

80.

Ersen Dudu, T., D. Alpaslan, and N. Aktas, Superabsorbent hydrogels based on
N,N-dimethylacrylamide and maleic acid for applications in agriculture as water
purifier and nitrogen carrier. Polymer Bulletin, 2022. 79(10): p. 8551-8573.

81.

Paarakh, P., et al., RELEASE KINETICS -CONCEPTS AND APPLICATIONS. 2018.

100