Tổng hợp và khảo sát vật liệu tổ hợp hấp thụ dầu

T¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (6A), Tr. 115 - 122, 2007<br /> <br /> <br /> Tæng hîp vµ kh¶o s¸t vËt liÖu tæ hîp hÊp thô dÇu<br /> §Õn Tßa so¹n 15-11-2007<br /> NguyÔn TiÕn Dòng1, NguyÔn V¨n Kh«i2, NguyÔn H÷u TrÞnh3,<br /> TrÞnh §øc C«ng2<br /> 1<br /> Khoa Ho¸ häc, Tr"êng §¹i häc S" ph¹m H( Néi<br /> 2<br /> ViÖn Ho¸ häc, ViÖn Khoa häc v( C«ng nghÖ ViÖt Nam<br /> 3<br /> Khoa C«ng nghÖ Ho¸ häc, Tr"êng §¹i häc B¸ch khoa H( Néi<br /> <br /> <br /> Summary<br /> Nanocomposites were prepared by suspension polymerization between alkylacrylate-styrene<br /> copolymer and Fe3O4 nanoparticles. Structure and morphology of the synthesized materials were<br /> investigated by Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray (EDX).<br /> Nanocomposite synthesized from lauryl methacrylate absorbs oil better than that from butyl<br /> acrylate. The oil absorbent velocity of materials increases with the increase of Fe3O4<br /> nanoparticle percentage.<br /> <br /> <br /> I - Më ®Çu hÊp thô dÇu cña vËt liÖu nanocompozit ®Ó nh»m<br /> môc ®Ých t×m ra mét vËt liÖu míi cã kh¶ n¨ng<br /> C¸c sù cè tr n dÇu g©y « nhiÔm m«i tr êng hÊp thô dÇu, xö lý c¸c « nhiÔm m«i tr êng do<br /> ng y c ng trë lªn nghiªm träng cïng víi sù ph¸t c¸c sù cè tr n dÇu g©y ra.<br /> triÓn cña c«ng nghiÖp nãi chung v c«ng nghiÖp<br /> n¨ng l îng nãi riªng. Nh÷ng th¶m ho¹ víi c¸c II - Thùc nghiÖm<br /> hÖ sinh th¸i do sù cè « nhiÔm n y g©y ra hiÖn l<br /> vÊn ®Ò rÊt bøc xóc cho c¸c nh m«i tr êng [1]. 1. Ho¸ chÊt<br /> ViÖc nghiªn cøu ®Ó xö lý c¸c « nhiÔm n y hiÖn<br /> Styren(St) (Trung Quèc), lauryl<br /> ®ang ® îc hÕt søc quan t©m, c¸c vËt liÖu ® îc<br /> metacrylat(LMA) (Merck), benzoyl<br /> nghiªn cøu ®Ó xö lý ng y c ng nhiÒu. VËt liÖu<br /> peroxit(BPO) (Trung Quèc),<br /> polyme hÊp thô xö lý dÇu l mét trong nh÷ng<br /> divinylbenzene(DVB) (Merck), keo gelatin<br /> gi¶i ph¸p tèt nhÊt ®Ó xö lý « nhiÔm tr n dÇu, do<br /> (Trung Quèc), dÇu FO (Singapo) cung cÊp bëi<br /> kh¶ n¨ng hÊp thô rÊt tèt cña vËt liÖu [2]. Tæng<br /> c«ng ty cæ phÇn dung dÞch khoan v ho¸ phÈm<br /> hîp v nghiªn cøu kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cña vËt<br /> dÇu khÝ DMC, dÇu diezen, x¨ng A92 l nh÷ng<br /> liÖu polyme l mét trong nh÷ng h íng ® îc rÊt<br /> s¶n phÈm s½n cã trªn thÞ tr êng. H¹t nano Fe3O4<br /> nhiÒu nh khoa häc quan t©m [1 - 4].<br /> ® îc sö dông tõ nghiªn cøu tr íc, cì h¹t<br /> H¹t nano Fe3O4 khi cã mÆt trong nÒn kho¶ng 10 - 15 nm, ® îc ho¹t ho¸ bÒ mÆt b»ng<br /> polyme chóng sÏ l m cho vËt liÖu trë nªn xèp v axit oleic.<br /> l m t¨ng ®¸ng kÓ tû träng cña vËt liÖu, mét sè<br /> nghiªn cøu gÇn ®©y cho thÊy khi cã mÆt Fe3O4 2. Thùc nghiÖm<br /> sÏ l m t¨ng tèc ®é hÊp thô cña vËt liÖu [5,6]. B×nh bèn cæ 250 ml, ¨n khíp víi thiÕt bÞ<br /> C«ng tr×nh n y nghiªn cøu ¶nh h ëng cña khuÊy, thiÕt bÞ ®o nhiÖt (bÓ ®iÒu nhiÖt), thiÕt bÞ<br /> c¸c gèc alkyl acrylat kh¸c nhau ®Õn kh¶ n¨ng håi l u, ® êng dÉn nit¬ v phÔu nhá giät ® îc<br /> 115<br />  lÊp ®Çy b»ng nit¬ 3 lÇn. c©n träng l îng. S¶n phÈm sau khi ® îc röa<br /> Hçn hîp ph¶n øng gåm styren, lauryl b»ng n íc cÊt, sÊy kh« ®Õn khèi l îng kh«ng<br /> metacrylat v toluen. Nång ®é monome trong ®æi. C©n mét l îng (1 - 2 g) chÝnh x¸c råi tiÕn<br /> pha dÇu l 40% (theo khèi l îng), víi nh÷ng h nh chiÕt Soxhlet trong dung m«i clorofom ë<br /> mÉu cã cho h¹t nano Fe3O4 th× ph©n t¸n h¹t 60oC trong 4 giê ®Ó lo¹i bá phÇn homopolyme<br /> trong dung dÞch monome – toluen b»ng siªu ©m. v copolyme kh«ng t¹o l íi. S¶n phÈm sau khi<br /> ChÊt t¹o l íi ® îc ph©n t¸n trong dung dÞch chiÕt ® îc sÊy l¹i b»ng tñ sÊy ch©n kh«ng ë<br /> monome tr íc khi ® a v o b×nh ph¶n øng. 70oC ®Õn khèi l îng kh«ng ®æi. C©n l¹i ®Ó x¸c<br /> ®Þnh khèi l îng s¶n phÈm cã t¹o l íi. H m<br /> Dung dÞch n íc v chÊt æn ®Þnh huyÒn phï l îng phÇn gel cña s¶n phÈm ® îc x¸c ®Þnh<br /> gelatin víi nång ®é 0,33% (theo khèi l îng pha theo c«ng thøc sau:<br /> n íc) ® îc ® a v o b×nh ph¶n øng (tû lÖ pha<br /> n íc/monome = 1/7) v nhiÖt ®é cña hçn hîp g2<br /> Gel (%) = x100%<br /> ph¶n øng ® îc gia nhiÖt tíi nhiÖt ®é ph¶n øng g1<br /> b»ng bÓ ®iÒu nhiÖt. ChÊt kh¬i m o ® îc thªm<br /> v o hçn hîp monome chØ tr íc khi b¾t ®Çu ph¶n Trong ®ã: g1v g2 khèi l îng s¶n phÈm kh«<br /> øng v ® îc n¹p v o thiÕt bÞ ph¶n øng b»ng tr íc v sau khi khi chiÕt Soxhlet.<br /> phÔu nhá giät. Tèc ®é nhá giät l 10g/phót. Tèc<br /> ®é khuÊy trong qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp ® îc III - KÕt qu¶ v- th¶o luËn<br /> duy tr× ë 240 vßng/phót v cho dßng khÝ nit¬<br /> nhÑ nh ng ®i v o b×nh ph¶n øng. Khi n¹p hÕt 1. ¶nh h ëng cña nhiÖt ®é ®Õn qu¸ tr×nh<br /> monome, tiÕp tôc khuÊy trong 4 giê, hçn hîp ®ång trïng hîp<br /> ph¶n øng sau ®ã ® îc l m m¸t xuèng nhiÖt ®é<br /> phßng trong khi khuÊy. PhÇn dung dÞch láng Nghiªn cøu ¶nh h ëng cña nhiÖt ®é v thêi<br /> ® îc g¹n ra khái h¹t, sau ®ã ® îc röa v i lÇn gian ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St-BA v St-<br /> b»ng metanol v cuèi cïng khuÊy trong 30 phót LMA víi tû lÖ monome St/Alkylacrylat l 40/60<br /> víi 200 ml metanol. S¶n phÈm sau ®ã ® îc läc ph¶n øng ® îc tiÕn h nh ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é<br /> v l m kh« qua ®ªm trong ch©n kh«ng ë 70oC kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ® îc thÓ hiÖn ë b¶ng 1<br /> tíi khèi l îng kh«ng ®æi. v 2 d íi ®©y (sö dông dÇu FO ®Ó nghiªn cøu<br /> møc ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu).<br /> 3. Ph ¬ng ph¸p ph©n tÝch<br /> Trªn b¶ng 1 v b¶ng 2 cho thÊy ë nhiÖt ®é<br /> - Møc ®é hÊp thô dÇu: Møc ®é hÊp thô dÇu d íi 80oC s¶n phÈm t¹o th nh ë d¹ng ch¶y láng<br /> (W) ® îc x¸c ®Þnh b»ng ph ¬ng ph¸p träng v khèi l chñ yÕu, c¸c d¹ng s¶n phÈm n y<br /> l îng. S¶n phÈm sau khi ® îc röa b»ng n íc kh«ng ®¸p øng ® îc yªu cÇu cña mét s¶n phÈm<br /> cÊt, sÊy kh« ®Õn khèi l îng kh«ng ®æi. C©n mét l t¹o th nh c¸c h¹t riªng biÖt. Víi c¸c monome<br /> l îng x¸c ®Þnh (1- 2 g) chÊt hÊp thô ®v ® îc sÊy St v LMA ë nhiÖt ®é trªn 85oC s¶n phÈn cña<br /> kh« cho v o tói chÌ v ng©n v o trong dÇu ë ph¶n øng ®v t¹o h¹t, s¶n phÈm ®v cã ®é t¹o l íi<br /> nhiÖt ®é phßng. Sau mét kho¶ng thêi gian cao v h m l îng phÇn gel thu ® îc tõ 87 ®Õn<br /> (kho¶ng 24 giê) lÊy tói mÉu ra khái dÇu v ®Ó 99,5% ë 90oC v ë ®ã kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cña<br /> r¸o hÕt dÇu trong 1 phót. X¸c ®Þnh träng l îng vËt liÖu l cao nhÊt (24,7 g/g trong dÇu FO), ë<br /> mÉu thu ® îc. Møc ®é hÊp thô dÇu ® îc tÝnh nhiÖt ®é 95oC vËt liÖu copolyme ë d¹ng ch¶y<br /> theo c«ng thøc: nhít, kh«ng t¹o h¹t v kh«ng cã kh¶ n¨ng hÊp<br /> thô dÇu. Víi copolyme cña St v BA, nhiÖt ®é<br /> g2 g1<br /> W= h×nh th nh vËt liÖu ë d¹ng h¹t ë 80 - 85oC, ë<br /> g1 nhiÖt ®é 85oC h m l îng phÇn gel ®¹t tíi 99,5%<br /> v kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cña vËt liÖu ë ®iÓm n y<br /> Trong ®ã: g1 v g2 l khèi l îng chÊt tr íc v l cao nhÊt (19,5 g/g trong dÇu FO).<br /> sau khi hÊp thô dÇu<br /> - X¸c ®Þnh h(m l"îng phÇn gel: H m l îng 2. ¶nh h ëng cña tû lÖ c¸c monome ®Õn qu¸<br /> phÇn gel (Gel) ® îc x¸c ®Þnh b»ng ph ¬ng ph¸p tr×nh ®ång trïng hîp<br /> <br /> 116<br />  Nghiªn cøu ¶nh h ëng cña tû lÖ c¸c c¸c tû lÖ monome kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ® îc<br /> monome ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St-BA v thÓ hiÖn ë b¶ng 1<br /> St-LMA, tiÕn h nh ®ång trïng hîp ë ®iÒu kiÖn<br /> <br /> B¶ng 1: ¶nh h ëng cña nhiÖt ®é ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St v LMA<br /> <br /> DTB (µm)<br /> NhiÖt ®é, oC §Æc ®iÓm s¶n phÈm Gel, % W, g/g<br /> (KÝch th íc h¹t trung b×nh)<br /> 75 Láng, nhít - - -<br /> 80 Khèi - - 11,6<br /> 85 T¹o h¹t 85,0 80 - 130 18,6<br /> 90 T¹o h¹t 99,0 80 - 120 24,7<br /> 95 Láng, nhít - - -<br /> <br /> B¶ng 2: ¶nh h ëng cña nhiÖt ®é ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St v BA<br /> NhiÖt ®é , oC §Æc ®iÓm s¶n phÈm Gel, % DTB , µm W, g/g<br /> 70 Láng, nhít - - -<br /> 75 Khèi - - 12,4<br /> 80 T¹o h¹t 83,5 90-180 16,6<br /> 85 T¹o h¹t 99,5 90-180 18,1<br /> 90 Láng, nhít - - -<br /> <br /> B¶ng 3: ¶nh h ëng cña tû lÖ c¸c monome ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St-BA v St-LMA<br /> <br /> H m l îng St trong §Æc ®iÓm<br /> MÉu W (g/g)<br /> monome (%) s¶n phÈm<br /> 80 T¹o h¹t 5,8<br /> 70 T¹o h¹t 9,4<br /> St – LMA 60 T¹o h¹t 15,6<br /> 50 T¹o h¹t 19,2<br /> 40 T¹o h¹t 24,4<br /> 30 Khèi – nhít -<br /> 70 T¹o h¹t 4,6<br /> 60 T¹o h¹t 9,4<br /> St – BA 50 T¹o h¹t 16,5<br /> 40 T¹o h¹t 18,1<br /> 30 T¹o h¹t 19.5<br /> 20 Khèi r¾n 17.6<br /> <br /> <br /> 117<br />  Tõ b¶ng 3 nhËn thÊy ®èi víi quy tr×nh ®ång nhÊt ë tû lÖ St/LMA l 40/60, víi copolyme cña<br /> trïng hîp St-LMA khi h m l îng styren trong St-BA kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu tèt nhÊt ë tû lÖ<br /> th nh phÇn cña monome ban ®Çu tõ 40 ®Õn 80% St/BA l 70/30, tû lÖ c¸c monome n y ® îc<br /> th× s¶n phÈm thu ® îc ë d¹ng c¸c h¹t riªng biÖt, chóng t«i sö dông cho c¸c thùc nghiÖm tiÕp theo.<br /> ng îc l¹i khi h m l îng styren nhá h¬n 40% -<br /> th× s¶n phÈm cã xu h íng kÕt dÝnh víi nhau t¹o 3. ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt kh¬i m+o ®Õn<br /> th nh d¹ng khèi, ®iÒu n y l do c¸c acrylat cã qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp<br /> m¹ch hydrocacbon d i cã tÝnh mÒm dÎo nªn ë<br /> cïng mét ®iÒu kiÖn nång ®é chÊt keo b¶o vÖ th× ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt kh¬i m o ®Õn<br /> c¸c h¹t sÏ bÞ dÝnh l¹i víi nhau. Kh¶ n¨ng hÊp thô qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St-BA v St-LMA<br /> dÇu cña vËt liÖu còng thay ®æi khi thay ®æi h m ® îc nghiªn cøu b»ng sù thay ®æi cña copolyme<br /> l îng c¸c alkylacrylat trong vËt liÖu. Víi khi thay ®æi nång ®é chÊt kh¬i m o. KÕt qu¶ thu<br /> copolyme cña St-LMA kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu tèt ® îc thÓ hiÖn ë b¶ng 3.<br /> <br /> B¶ng 3: ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt kh¬i m o ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp<br /> Tû lÖ v lo¹i monome BPO, % §Æc ®iÓm s¶n phÈm Gel, % DTB, µm W, g/g<br /> 0,5 Khèi - - -<br /> 1,0 T¹o h¹t 97,2 80 - 130 13,6<br /> St-BA = 70:30<br /> 1,3 T¹o h¹t 98,8 80 - 130 16,2<br /> 1,5 T¹o h¹t 100 80 - 130 19,5<br /> 1,7 T¹o h¹t 100 80 - 130 16,4<br /> 2,0 T¹o h¹t 100 80 - 130 13,7<br /> 0,5 Khèi - - -<br /> 1,0 T¹o h¹t 98,0 80 - 130 14,1<br /> St-LMA = 60:40<br /> 1,3 T¹o h¹t 98,8 80 - 130 18,5<br /> 1,5 T¹o h¹t 100 80 - 130 24,7<br /> 1,7 T¹o h¹t 100 80 - 130 20,3<br /> 2,0 T¹o h¹t 100 80 - 130 15,7<br /> <br /> Tõ b¶ng 3 cho thÊy, h m l îng phÇn gel h¬n s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp St-<br /> trong copolyme kh«ng bÞ ¶nh h ëng nhiÒu bëi BA.<br /> nång ®é chÊt kh¬i m o. Khi h m l îng chÊt Chän nång ®é chÊt kh¬i m o l 1,5% (theo<br /> kh¬i m o t¨ng dÉn ®Õn sè m¹ch ®ang ph¸t triÓn khèi l îng monome) l ®iÒu kiÖn cho c¸c<br /> t¨ng, tèc ®é chuyÓn m¹ch t¨ng, chiÒu d i m¹ch nghiªn cøu tiÕp theo.<br /> gi¶m, kho¶ng c¸ch gi÷a hai liªn kÕt ngang gi¶m.<br /> §iÒu n y ¶nh h ëng tíi kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu 4. ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt t¹o l íi ®Õn<br /> cña polyme gi¶m. Kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cao qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp<br /> nhÊt khi l îng chÊt kh¬i m o chiÕm 1,5% khèi<br /> l îng so víi monome. Khi h m l îng chÊt khëi Nghiªn cøu ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt t¹o<br /> kh¬i m o nhá h¬m 1,5% nhËn thÊy l îng dÇu ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp styren v c¸c alkyl<br /> hÊp thô gi¶m cïng víi sù gi¶m cña h m l îng acrylat, ph¶n øng ® îc tiÕn h nh ë ®iÒu kiÖn c¸c<br /> chÊt kh¬i m o. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ®ång nång ®é chÊt t¹o l íi DVB kh¸c nhau. KÕt qu¶<br /> trïng hîp St-LMA cã kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cao thu ® îc thÓ hiÖn ë b¶ng 4.<br /> <br /> 118<br />  B¶ng 4: ¶nh h ëng cña nång ®é chÊt t¹o l íi ®Õn qu¸ tr×nh ®ång trïng hîp<br /> Tû lÖ monome DVB, % §Æc ®iÓm s¶n phÈm Gel, % DTB, µm W, g/g<br /> 0,20 T¹o h¹t 52,2 80 - 130 8,6<br /> 0,23 T¹o h¹t 78,7 80 - 130 14,1<br /> St-BA 0,25 T¹o h¹t 95,5 80 - 130 17,0<br /> (30/70) 0,27 T¹o h¹t 100 80 - 130 19,5<br /> 0,30 T¹o h¹t 100 80 - 130 14,8<br /> 0,35 T¹o h¹t 100 80 - 130 8,4<br /> 0,20 T¹o h¹t 55,4 80 - 130 13,2<br /> 0,23 T¹o h¹t 81,0 80 - 130 18,1<br /> St-LMA 0,25 T¹o h¹t 96,2 80 - 130 22,5<br /> (40/60) 0,27 T¹o h¹t 100 80 - 130 24,7<br /> 0,30 T¹o h¹t 100 80 - 130 18,3<br /> 0,35 T¹o h¹t 100 80 - 130 13,7<br /> <br /> Tõ b¶ng 4 cho thÊy h m l îng chÊt t¹o l íi ¶nh h ëng ®Õn tû träng, møc ®é, tèc ®é hÊp thô<br /> cã ¶nh h ëng rÊt lín tíi h m l îng phÇn gel dÇu (FO), kÕt qu¶ tr×nh b y ë b¶ng 5.<br /> trong s¶n phÈm. ë h m l îng chÊt t¹o l íi B¶ng 5 cho chóng ta thÊy, khi t¨ng h m<br /> 0,27% cã møc ®é hÊp thô dÇu l cao nhÊt. H m l îng h¹t nano Fe3O4 trong vËt liÖu, tèc ®é hÊp<br /> l îng hÊp thô dÇu gi¶m cïng víi h m l îng thô dÇu ®Õn c©n b»ng cña vËt liÖu t¨ng lªn râ rÖt.<br /> chÊt t¹o l íi t¨ng. Theo mét giíi h¹n vÒ ®é mÒm Khi ch a cã Fe3O4 thêi gian hÊp thô dÇu ®Õn c©n<br /> dÎo cña chuçi polyme, khi h m l îng chÊt t¹o b»ng cña vËt liÖu t ¬ng ®èi chËm, tuy nhiªn khi<br /> l íi t¨ng t¹o ra mËt ®é liªn kÕt ngang dÇy ®Æc cã mÆt Fe3O4 thêi gian hÊp thô dÇu ®Õn c©n<br /> trong copolyme l m gi¶m bít khèi l îng ph©n b»ng gi¶m rÊt nhanh, víi vËt liÖu nÒn l BA-St<br /> tö trung b×nh gi÷a hai liªn kÕt ngang, kho¶ng hë th× tèc ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu t¨ng nhanh<br /> bªn trong cÊu tróc kh«ng gian ba chiÒu cña h¬n. §iÒu n y cã thÓ lý gi¶i l do khi cã Fe3O4<br /> polyme gi¶m, kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cña polyme trong vËt liÖu th× chóng sÏ trë nªn xèp h¬n, tû<br /> gi¶m. NÕu h m l îng chÊt t¹o l íi qu¸ nhá dÉn träng cña vËt liÖu t¨ng lªn v l m vËt liÖu cã kh¶<br /> tíi kh«ng ®ñ ®Ó g¾n kÕt c¸c m¹ch ®¹i ph©n tö n¨ng ch×m trong dÇu (DFO = 0,98) v v× vËy tèc<br /> polyme ®Ó t¹o nªn m¹ng l íi kh«ng gian bÒn ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu t¨ng lªn. Tuy vËy,<br /> v÷ng, mét phÇn polyme bÞ ho tan trong qu¸ khi t¨ng h m l îng Fe3O4 trong vËt liÖu cã thÓ<br /> tr×nh hÊp thô dÇu khiÕn l îng dÇu hÊp thô v o khiÕn vËt liÖu sÏ bÞ ch×m trong n íc biÓn (D =<br /> polyme gi¶m. 1,025) v mÊt ý nghÜa xö lý dÇu tr n, do vËy ë<br /> Kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cao nhÊt ®¹t ® îc khi mÉu nÒn LMA-St th× kh«ng ® îc cho qu¸ 2%<br /> h m l îng chÊt t¹o l íi l 0,27%. Sè liÖu n y Fe3O4, cßn víi nÒn BA-St kh«ng qu¸ 2,5%<br /> ® îc sö dông cho c¸c nghiªn cøu vÒ sau. Fe3O4 trong vËt liÖu.<br /> 5. ¶nh h ëng cña h¹t s¾t tõ ®Õn tû träng, tèc 6. CÊu tróc, h×nh th¸i vËt liÖu<br /> ®é v+ møc ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu TiÕn h nh chôp ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt mÉu<br /> H m l îng h¹t nano Fe3O4 ¶nh h ëng nhiÒu vËt liÖu cã 1.5% Fe3O4 (2B,3B) v kh«ng cã<br /> ®Õn tû träng v tèc ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu, Fe3O4 (2A,3A), c¸c mÉu nÒn LMA-St ® îc thÓ<br /> thay ®æi h m l îng % Fe3O4, nghiªn cøu c¸c hiÖn ë h×nh 2, nÒn BA-St ë h×nh 3.<br /> <br /> 119<br />  B¶ng 5: ¶nh h ëng cña h m l îng % Fe3O4 ®Õn tû träng v tèc ®é<br /> v kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu cña vËt liÖu<br /> H m l îng % Fe3O4 Tû träng cña Thêi gian hÊp thô c©n<br /> VËt liÖu nÒn W (g/g)<br /> trong vËt liÖu vËt liÖu b»ng (phót)<br /> 0,0 0,88 120 24,4<br /> 0,5 0,91 45 24,4<br /> 1,0 0,94 30 24,2<br /> LMA-St<br /> 1,5 0,98 20 24,1<br /> (60/40)<br /> 2,0 1,02 15 23,9<br /> 2,5 1,05 10 23,8<br /> 3,0 1,09 10 23,7<br /> 0,0 0,78 150 19,5<br /> 0,5 0,81 45 19,4<br /> 1,0 0,85 20 19,2<br /> BA-St<br /> 1,5 0,89 15 19,1<br /> (70/30)<br /> 2,0 0,93 10 19,1<br /> 2,5 0,99 10 18,8<br /> 3,0 1,06 5 18,7<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (A) (B)<br /> H×nh 2: ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt cña mÉu vËt liÖu LMA-St<br /> <br /> ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt cña vËt liÖu cho ta thÊy khi cã h¹t nano Fe3O4 trong th nh phÇn cña<br /> vËt liÖu (2A,3A) th× vËt liÖu trë nªn xèp h¬n so víi mÉu nÒn kh«ng cã Fe3O4 (2B,3B).<br /> 7. Phæ ph©n t¸n n¨ng l îng tia X (EDX) cña bÒ mÆt vËt liÖu<br /> Phæ ph©n t¸n n¨ng l îng tia X (Energy Dispersive X-ray) ® îc ®o cïng víi qu¸ tr×nh chôp<br /> ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt cña bÒ mÆt mÉu ® îc thÓ hiÖn trªn h×nh 2(A,B). Phæ ph©n t¸n n¨ng l îng tia<br /> X cña mÉu copolyme St-BA (h×nh 2A) v copolyme St-BA (h×nh 2B) cã chøa1,5% nano Fe3O4.<br /> <br /> 120<br />  (A) (B)<br /> H×nh 3: ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt cña mÉu vËt liÖu BA-St<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 4: Phæ t¸n x¹ n¨ng l îng tia X (EDX) cña bÒ mÆt mÉu<br /> A, MÉu copolyme St-BA chøa 1,5% Fe3O4, B: MÉu copolyme St-LMA chøa 1,5% Fe3O4<br /> <br /> Dùa trªn h×nh 3 ta thÊy trªn bÒ mÆt mÉu v vËt liÖu nÒn l c¸c alkyl acrylat víi styren cã<br /> nanocompozit cña vËt liÖu nÒn BA – St cã thÓ kh¶ n¨ng hÊp thô xö lý dÇu tr n t ¬ng ®èi tèt.<br /> thÊy c¸c nguyªn tö Fe nhiÒu h¬n so víi bÒ mÆt Nanocompozit víi vËt liÖu nÒn l LMA – St cã<br /> mÉu nÒn LMA – St. §iÒu n y l cã thÓ do trong kh¶ n¨ng hÊp thô dÇu tèt h¬n so víi vËt liÖu nÒn<br /> mÉu B cã chøa LMA cã m¹ch hydrocacbon d i l BA – St. Khi t¨ng tû lÖ h¹t nano Fe3O4 ®Õn<br /> h¬n v kh¶ n¨ng bäc h¹t nano Fe3O4 tèt h¬n. 3% so víi khèi l îng monome th× kh¶ n¨ng hÊp<br /> Theo chóng t«i chÝnh v× nguyªn nh©n n y dÉn thô dÇu cña vËt liÖu ®Òu gi¶m nhÑ kh«ng ®¸ng<br /> ®Õn viÖc tèc ®é hÊp thô dÇu cña vËt liÖu BA-St kÓ.<br /> víi Fe3O4 t¨ng nhanh khi t¨ng h m l îng Fe3O4. Khi t¨ng h m l îng h¹t nano Fe3O4 v o<br /> trong vËt liÖu, vËt liÖu trë nªn xèp h¬n v t¨ng<br /> IV - kÕt luËn tû träng vËt liÖu dÉn ®Õn tèc ®é hÊp thô dÇu cña<br /> vËt liÖu t¨ng lªn. Tuy nhiªn víi h m l îng h¹t<br /> VËt liÖu nanocompozit gi÷a h¹t nano Fe3O4<br /> 121<br /> Fe3O4 qu¸ lín cã thÓ l m vËt liÖu ch×m trong Chem. Eng. Technol. Vol. 28, No. 12, P.<br /> n íc v mÊt ý nghÜa trong viÖc xö lý dÇu tr n. 1525 - 1528 (2005).<br /> C¸c nghiªn cøu trªn sÏ gãp phÇn t¹o ra vËt 3. Peixun Li, Bo Yu, Xiucheng Wei. Journal of<br /> liÖu míi cã kh¶ n¨ng øng dông ®Ó h¹n chÕ Applied Polymer Science, Vol. 93, P. 894 -<br /> nh÷ng thiÖt h¹i g©y nªn bëi c¸c sù cè tr n dÇu. 900 (2004).<br /> 4. S. Lu, G. Cheng, X. Pang. Journal of<br /> T-i liÖu tham kh¶o Applied Polymer Science, Vol. 89, P. 3790 -<br /> 3796 (2003).<br /> 1. Kau-Fui Vincent Wong and Eryurt Barin. 5. Jyongsik Jang, Beom-Seok Kim. J. Appl.<br /> Spill Science & Technology Bulletin, Vol. 8, Polym. Sci., Vol. 77, P. 903 - 913 (2000).<br /> Iss 5-6, P. 509 - 520 (2003). 6. Peixun Li, Bo Yu, Xiucheng Wei. Journal of<br /> 2. Ahmad Bayat, Seyed Foad Aghamiri, Applied Polymer Science, Vol. 93, P. 894 -<br /> Ahmad Moheb, Reza Vakili Nezhaad. 900 (2004).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 122<br />