Khả năng hấp thu, thu dầu của các nanocompozit giữa các vinyl monome với hạt nano oxit sắt từ

Trong bài báo này, tác giả đã tiến hành đồng trùng hợp các hệ LMA-St và BA-St với hạt nano Fe3O4 phân tán trong monome ở các tỉ lệ khác nhau và nghiên cứu những thay đổi về cấu trúc hình thái, độ bền nhiệt, tính chất từ, khả năng hấp thu và thu hồi dầu của vật liệu nano compozit trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng hấp thu, thu dầu của các nanocompozit giữa các vinyl monome với hạt nano oxit sắt từ JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Vol. 56, No. 5, pp. 124-130 KHẢ NĂNG HẤP THU, THU DẦU CỦA CÁC NANOCOMPOZIT GIỮA CÁC VINYL MONOME VỚI HẠT NANO OXIT SẮT TỪ Nguyễn Tiến Dũng(∗) , Đỗ Minh Thành, Phùng Thị Lan và Lê Huy Nguyên Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Văn Khôi Viện Hóa học, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam Nguyễn Hữu Trịnh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (∗) E-mail: dungnt@hnue.edu.vn Tóm tắt. Vật liệu nano compozit chế tạo từ hệ các vinyl monome như lau- rylmetacrylat (LMA), butylacrylat (BA) với styren (St) và hạt nano Fe3 O4 cùng chất tạo lưới là divinylbenzen có khả năng hấp thu và thu hồi dầu bằng thiết bị có từ tính. Trong bài báo này, chúng tôi đã tiến hành đồng trùng hợp các hệ LMA-St và BA-St với hạt nano Fe3 O4 phân tán trong monome ở các tỉ lệ khác nhau và nghiên cứu những thay đổi về cấu trúc hình thái, độ bền nhiệt, tính chất từ, khả năng hấp thu và thu hồi dầu của vật liệu nano compozit trên.1. Mở đầu Các sản phẩm sản xuất từ dầu mỏ là một trong những sản phẩm công nghiệpđược sản xuất và tiêu thụ với sản lượng hàng đầu của thế giới hiện nay. Quá trìnhkhai thác, sản xuất, cũng như vận chuyển dầu mỏ đã gây ra những ô nhiễm nghiêmtrọng đối với môi trường nước biển. Nghiên cứu sản xuất các vật liệu hấp thu dầu để xử lí các hiện tượng tràn dầulà một trong các hướng được ưu tiên hiện nay. Vật liệu polime chế tạo từ các vinylmonome như laurylmetacrylat, butylacrylat với styren có khả năng hấp thu dầu rấttốt [1-4]. Khi phân tán các hạt nano Fe3 O4 trong vật liệu polime đã làm cho vật liệutrở nên hấp thu dầu nhanh hơn, mặt khác sau khi hấp thu dầu có thể dễ dàng thuhồi được vật liệu bằng từ trường. Vật liệu với pha phân tán là các hạt nano Fe3 O4cũng làm tăng độ bền của vật liệu do hình thành các nanocompozit. Trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu khả năng hấp thu, độ bền nhiệt vàkhả năng thu hồi vật liệu sau khi hấp thu dầu.124 Khả năng hấp thu, thu dầu của các nanocompozit giữa các vinyl monome...2. Nội dung nghiên cứu2.1. Hóa chất và phương pháp nghiên cứu * Hóa chất: Hóa chất được sử dụng là: FeCl2 , Fe(NO3 )3 , CH3 COONa (Merck), propandiol1,2 (Merck), styren (St) (Trung Quốc), axit oleic (Trung Quốc), laurylmetacrylat(LMA) (Merck), butylacrylat (BA) (Merck), benzoyl peoxit (PBO) (Trung Quốc),divinylbenzen (DVB) (Merck), gelatin (Trung Quốc) và dầu FO là những sản phẩmcó trên thị trường nhiên liệu. * Các phương pháp phân tích: - Cấu trúc hình thể của vật liệu được khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quétJSM-5300, tại Viện Kĩ thuật Nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Đường cong từ hóa được đo trên máy DMS 880 VSM tại Viện Khoa học Vậtliệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Giản đồ phân tích nhiệt của sản phẩm được ghi trên máy TA-50 Shimadzutại Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Các mẫu đều được tiếnhành phân tích trong môi trường không khí, tốc độ gia nhiệt 10◦ C/phút từ nhiệt độphòng đến 700◦ C.2.2. Thực nghiệm * Tổng hợp vật liệu nano Fe3 O4 Hạt nano Fe3 O4 được chế tạo bằng phương pháp thủy phân cưỡng chế cácmuối FeCl2 , Fe(NO3 )3 trong môi trường kiềm yếu của natri axetat/propandiol 1,2 ởnhiệt độ 160◦ C với tỉ lệ mol của hai muối FeCl2 : Fe(NO3 )3 là 1 : 1. Hạt nano Fe3 O4sau khi chế tạo được sấy khô và hoạt hóa bề mặt bằng axit oleic [1]. Phân tán hạt nano Fe3 O4 đã được hoạt hóa bề mặt vào trong hỗn hợp cácmonome với các tỉ lệ khác nhau [5]. Tiến hành đồng trùng hợp huyền phù các hệvinyl monome (BA-St), (LMA-St) đã được phân tán hạt nano Fe3 O4 ở nồng độmonome là 0,5M, với tỉ lệ khối lượng của monome styren : alkylacrylat là 40 : 60.Nhiệt độ tiến hành phản ứng được tiến hành ở 90◦ C, chất khơi mào là PBO với tỉ lệ1% so với khối lượng monome, chất tạo lưới là divinylbenzen (DVB) với hàm lượng0,27%, chất ổn định huyền phù là gelatin được sử dụng với hàm lượng 0,33% so vớikhối lượng monome. Polime thu được dưới dạng hạt được rửa bằng rượu etylic vàsấy khô ở 100◦ C trong máy sấy chân không. * Nghiên cứu khả năng hấp thu dầu cân bằng của vật liệu nanocom-pozit Khả năng hấp thu dầu của vật liệu được nghiên cứu bằng cách cân chính xác1 g vật liệu, bỏ vào túi lọc và ngâm trong các loại xăng, dầu hoặc các dung môi 125 Nguyễn Tiến Dũng, Đỗ Minh Thành, Phùng Thị Lan, Lê Huy Nguyên, Nguyễn Văn Khôi và Nguyễn Hữu Trịnhtrong thời gian 120 phút. Túi lọc đựng vật liệu sau khi vớt ra khỏi dầu, để ráo ...