Chế tạo nanocomposite dẫn điện từ polyaniline trên nền sợi nanocellulose

Nanocomposite dẫn điện từ nanocellulose là một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới có nhiều tiềm năng ứng dụng. Đề tài sử dụng nguồn nguyên liệu là giấy báo loại, qua quá trình loại mực in thu được cellulose có hàm lượng 97.45% theo chuẩn TAPPI T203. Nanocellulose được tách bằng phương pháp thuỷ phân axit có kích thước từ 9.8nm đến 14.3nm, cho độ tinh thể đạt 80.15% cùng với độ bền nhiệt lên đến gần 300oC.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chế tạo nanocomposite dẫn điện từ polyaniline trên nền sợi nanocelluloseGiải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học CHẾ TẠO NANOCOMPOSITE DẪN ĐIỆN TỪ POLYANILINE TRÊN NỀN SỢI NANOCELLULOSE Trần Minh Chiến*, Bùi Thị Ngọc Hân, Phạm Thị Yến Như, Lâm Tuyết Nhi Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ *Tác giả liên hệ: B1305066@student.ctu.edu.vn TÓM TẮTNanocomposite dẫn điện từ nanocellulose là một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới có nhiềutiềm năng ứng dụng. Đề tài sử dụng nguồn nguyên liệu là giấy báo loại, qua quá trình loạimực in thu được cellulose có hàm lượng 97.45% theo chuẩn TAPPI T203. Nanocellulose đượctách bằng phương pháp thuỷ phân axit có kích thước từ 9.8nm đến 14.3nm, cho độ tinh thể đạt80.15% cùng với độ bền nhiệt lên đến gần 300oC. Nanocomposite dẫn điện được chế tạo bằngcách thêm PANi với tỷ lệ khảo sát 10%, 20%, 30% về khối lượng. Vật liệu mới có độ dẫn điện,cơ tính và độ bền nhiệt khá tốt. Đặc biệt, đề tài sử dụng phương pháp phân tích chụp cắt lớpXRay-CT và phần mềm dựng ảnh 3D giúp đánh giá chính xác hình thái của mẫu.Từ khóa: Nanocellulose, polyaniline, chất dẻo nano, vật liệu polymer. MANUFACTURING NANOCOMPOSITE ELECTRICITY FROM POLYANILINE ON NANOCELLULOSE YARNS Tran Minh Chien*, Bui Thi Ngoc Han, Pham Thi Yen Nhu, Lam Tuyet Nhi Faculty of Technology, Can Tho University *Corresponding Author: B1305066@student.ctu.edu.vn ABSTRACTCellulose nanocomposites effectively were synthesized from polyaniline and cellulosenanocrystals (CNCs) which was isolated from recycled newspaper, as an environmentalfriendly approach of source material. In isolating CNCs process, alkali and bleaching step, aspretreatment steps were employed to remove ink, lignin, hemicellulose. Preparation ofcellulose nanocrystals (CNCs) was achieved through acid hydrolysis process from bleachedcellulose fibers. Morphology, physical and chemical properties of samples were analyzed byusing SEM, TEM, TGA, FTIR, XRD. Using Image processing software for determining levelof whiteness of samples and demonstrated the effectiveness of ink in removal throughpretreatment steps with NaOH and NaClO solutions. Lignin and hemicellulose were alsoremoved after alkali and bleaching process that observed through FTIR results. The rod-likestructure of CNCs was obtained with a diameter 9.8nm - 14.3nm through TEM analyzedresult. Specially, The crystallinity index value for CNCs was high (80.15%). Electricallyconductive nanocomposites were analyzed by SEM, Xray-CT, TGA, FTIR and of the four-point probe technique that appreciates morphology, physical and chemical properties ofsamples. Additionally, mechanical property of sample is tested. As results, this worksynthesized cellulose nanocomposites with high thermal stability and conductivity ofequivalent to semiconductors.Keywords: Nanocellulose, polyaniline, nanocomposites, conducting polymer.TỔNG QUAN 2026 – 2030 và giai đoạn bão hòa có thể xảyVật liệu nanocellulose bắt đầu được nghiên ra sau năm 2050.cứu vào giữa những năm 90 của thế kỷ XX, Nanocellulose với nhiều tính chất nổi trộidẫn đầu bởi hai nhà nghiên cứu Chanzy và như: cơ tính cao (tương đương sợi Kalar),Cavaille tại CERMAV ở Grenoble, Pháp và khả năng chịu nhiệt tốt, nhẹ,… Thêm vào đóxuất bản bài báo đầu tiên trên tạp chí với nguồn cung ứng dồi dào trong tự nhiên,Composites Cellulose. Giai đoạn trưởng nanocellulose đã nhanh chóng trở thành vậtthành và phát triển vượt bậc trong phát triển liệu tiềm năng và được nghiên cứu rộng rãi.công nghệ có thể đạt được sau giai đoạn Việc chế tạo nanocomposite được thực hiện 9Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa họcđầu tiên bằng phương pháp casting dung môi từ từ. Sau xử lý, mẫu đã được rửa bằng nướccủa polymer tan trong nước hoặc phân tán cất cho đến khi pH=7. Quá trình thuỷ phântrong nước, sau đó trộn với nanocellulose vì bằng dung dich H2SO4 được tiến hành đểcả sợi và tinh thể nanocellulose đều dễ dàng tách nanocellulose. Sau quá trình thuỷ phân,phân tán trong nước. Năm 2005, Yano và mẫu được tiến hành thu bằng phương pháp lycộng sự tại Nhật Bản đã tạo ra bước đột phá tâm và được rửa đến khi pH không đổi.trong phát triển giấy nanocellulose và kết Tổng hợp nanocomposite dẫn điệnhợp với các polymer nhiệt rắn. Cho từ từ dung dịch nanocellulose vào hỗn hợp aniline và H ...