BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT TRÍCH LY LIGNIN TỪ GỖ CAO SU (HEVEA
BRASILIENSIS) BẰNG NAOH - H2O2 KẾT HỢP MỘT SỐ
PHƯƠNG PHÁP KHÁC
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : NCS.ThS Trần Thị Tưởng An
Sinh viên thực hiện : Trần Quốc Minh Nguyên
MSSV: 1411100215 Lớp: 14DSH01
TP. Hồ Chí Minh, 2018
LỜI CAM ĐOAN
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC
BÁCH KHOA ĐHQG TP. HỒ CHÍ MINH
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng
dẫn khoa học của Trần Quốc Minh Nguyên. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong
đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những
số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá, được chính
tác gải thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số
liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn
gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
về nội dung đồ án của mình. Trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh không
liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực
hiện (nếu có).
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2018
Tác giả
(ký tên và ghi rõ họ tên)
Trần Quốc Minh Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công Nghệ Tp.
Hồ Chí Minh (HUTECH), Ban Chủ Nhiệm Khoa Viện Khoa Học Ứng Dụng và Bộ
Môn Công Nghệ Sinh Học cùng quý Thầy Cô đã truyền đạt kiến thực cho em trong
suốt quá trình học tập tại trường.
Em xin kính gửi lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành đến Ths.NCS
Trần Thị Tưởng An đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp tại Phòng thí
nghiệm nhiên liệu sinh học và Biomass – Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc
Gia Tp. Hồ Chí Minh.
Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ đã nuôi dạy, động viên con
trong suốt thời những năm tháng còn ngồi trên ghế nhà trường và tạo mọi điều kiện
tốt nhất cho con trong cuộc sống, tiếp sức cho con hoàn thành tốt đồ án này.
Vì chưa có nhiều kinh nghiệm và thời gian có hạn nên chắc chắn không tránh
khỏi những sai sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy, Cô
để kiến thức của em ngày càng được hoàn thiện hơn và là hành trang bổ ích cho quá
trình học tập, làm việc sau này.
Cuối cùng, xin kính chúc quý Thầy Cô của trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ
Chí Minh dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý của mình. Đồng
kính chúc quý Thầy Cô, anh chị và các bạn của phòng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học
và Biomass, Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh luôn dồi dào
sức khỏe và đạt được nhiều thành công tốt đẹp trong cuộc sống.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Trần Quốc Minh Nguyên
Đồ án tốt nghiệp
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................. iv
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3
1.1 Tổng quan về lignin ............................................................................................... 3
1.1.1 Cấu trúc lignocellulose ....................................................................................... 3
1.1.2 Tiền xử lý nguyên liệu ........................................................................................ 8
1.1.3 Thu hồi lignin từ dịch sau xử lý ....................................................................... 11
1.1.4 Ứng dụng lignin ............................................................................................... 16
1.2 Sơ lược về cây cao su (Hevea brasiliensis) ......................................................... 17
1.2.1 Giới thiệu về cây cao su (Hevea brasiliensis) .................................................. 17
1.2.2 Tình hình sản xuất cao su trên thế giới và Việt Nam ....................................... 18
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 21
2.1 Địa điểm và thời gian thực hiện .......................................................................... 21
2.2 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................... 21
2.3 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 21
2.4 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ............................................................................... 21
2.4.1. Hóa chất .......................................................................................................... 21
2.4.2 Dụng cụ ............................................................................................................ 21
2.4.3 Thiết bị ............................................................................................................. 22
Đồ án tốt nghiệp
ii
2.5 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 22
2.5.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................................... 22
2.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 23
2.5.3 Thu hồi lignin từ dịch sau tiền xử lý ................................................................ 26
2.6 Phương pháp phân tích và tính toán .................................................................... 27
2.6.1 Phương pháp phân tích hàm lượng ẩm ............................................................ 27
2.6.2 Phương pháp phân tích thành phần cellulose, lignocellulose, lignin và hàm
lượng tro trong nguyên liệu biomass......................................................................... 28
2.6.3 Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi lignin ................................................ 32
2.6.4. Phương pháp xử lý số và thống kê số liệu ...................................................... 33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................... 34
3.1 Kết quả phân tích thành phần xơ sợi của gỗ cao su: ........................................... 34
3.2 Kết quả khảo sát quá trình tiền xử lý .................................................................. 34
3.2.1 Kết quả khảo sát nồng độ sodium hydroxide (NaOH) ..................................... 34
3.2.2 Kết quả khảo sát tỉ lệ tác chất/nguyên liệu ....................................................... 36
3.2.3 Kết quả khảo sát thời gian tiền xử lý ............................................................... 37
3.2.4 Kết quả khảo sát tốc độ khuấy đảo trong thời xử lý ........................................ 38
3.2.5 Kết quả tiền xử lý với NaOH và H2O2 riêng lẽ để đối chứng .......................... 39
3.2.6 Kết quả khảo sát tiền xử lý kết hợp NaOH + H2O2 + tia UV .......................... 40
3.2.7 Kết quả khảo sát tiền xử lý NaOH + H2O2 + đánh siêu âm ............................. 40
3.2.8 Kết quả khảo sát tiền xử lý NaOH + H2O2 + áp suất ....................................... 42
3.2.9 Kết quả khảo sát tiền xử NaOH + H2O2 + cao áp ............................................ 43
3.3 Kết quả khảo sát quá trình thu hồi lignin sau tiền xử lý ..................................... 44
3.3.1 Nồng độ lignin có trong dịch sau tiền xử lý ..................................................... 44
3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian đến hiệu suất thu
hồi lignin từ dịch sau tiền xử lý. ............................................................................... 44
3.4 Ứng dụng thử nghiệm làm phụ gia trong sản xuất giấy ...................................... 47