kl diep pham phuong thao

Khảo sát một số tính chất của màng polymer phân hủy sinh học như độ bền cơ học độ giãn dài và độ bền kéo đứt, độ hấp thụ nước, phân tích hình SEM, khả năng phân hủy.. Khái niệm về polyme

TỔNG QUAN

Khái niệm về polymer phân hủy sinh học (PPHSH)

PPHSH là loại vật liệu phân hủy sinh học do vi khuẩn đảm nhiệm quá trình phân hủy của nó, không cần cung cấp thêm năng lượng từ bên ngoài Quá trình phân hủy diễn ra tự nhiên và không tạo ra các chất độc hại cho môi trường Dù được phân hủy bởi vi khuẩn, PPHSH vẫn duy trì đầy đủ các tính năng của polymer truyền thống, đáp ứng các yêu cầu về cơ tính và hiệu suất Với đặc tính thân thiện môi trường và khả năng phân hủy sinh học, PPHSH là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng cần polymer có khả năng phân hủy mà vẫn đảm bảo hiệu quả hoạt động.

Phân hủy sinh học là một quá trình tự nhiên, trong đó các chất hữu cơ được chuyển hóa thành các hợp chất đơn giản hơn, góp phần làm sạch môi trường và giảm ô nhiễm.

Sự phân hủy sinh học có thể xảy ra trong sinh quyển khi các vi sinh đóng vai trò trung tâm trong quá trình phân hủy (Phạm Ngọc Lân, 2006).

Phân loại PPHSH

PPHSH tự nhiên là các polymer được sinh ra trong tự nhiên qua các chu kỳ sinh trưởng của cơ thể sống Quá trình tổng hợp chúng gồm các phản ứng trùng hợp mở rộng mạch giữa các monomer, được xúc tác bởi enzyme Các monomer hình thành nội tại trong tế bào nhờ các quá trình trao đổi phức tạp (Phạm Ngọc Lân, 2006).

- Polysaccharide: tinh bột và cellulose

Polyester là hợp chất cao phân tử gần như duy nhất có khả năng phân hủy sinh học, nhờ mạch chính của nó có khả năng thủy phân mạnh Quá trình thủy phân ở mạch chính khiến polymer dễ bị phá vỡ và hình thành các sản phẩm có thể bị vi sinh vật phân hủy Nhờ đặc tính này, polyester được xem là lựa chọn quan trọng cho các ứng dụng cần vật liệu có khả năng phân hủy sinh học, đóng góp vào chiến lược giảm thiểu rác thải nhựa và thúc đẩy tính bền vững của ngành công nghiệp polymer.

Trong hệ polyester, các polyme có nhiều ứng dụng nhất

Glycolic Polyglycolic PG t o xúc tác

SVTH: Diệp Phạm Phương Thảo Trang 5

Copolymer này được ứng dụng trong công nghiệp y dược và y tế

- Polycaprolactone, polyhydroxy butyrate và các polymer của các hydroxyl acid

Loại này được tổng hợp theo con đường chất dẻo tổng hợp nhưng có thể bị phân hủy bởi vi khuẩn của môi trường

Polye.Caprolacton e.Caprolacton xúc tác

 Polyamide và các dạng tương tự như poly B-hydroxybutyrate (PHB)

O n Một số polyester phân hủy sinh học có trên thị trường:

- Polylactic acid (PLA), Polybutylene succinate (PBS),

- Polyester mạch thẳng – mạch vòng thơm (AAC),

- Polymer tan trong nước: Polyvinyl ancol (PVA), Ethylene vinyl alcohol (EVOH)

- Hạt phụ gia kiểm soát phân hủy

- Polymer có mạch chính dễ bị thủy phân: polyester, polyamide, polyurethane và polyurea, polyanhydride, polyamide – enamide

- Polymer có mạch nhánh chứa cacbon: polyvinyl acetate, polyacrylate.

Ứng dụng của PPHSH

- Làm vật liệu cấy trong phẫu thuật chỉnh hình, mạch máu, chỉ khâu phẫu thuật, ứng dụng trong chữa mắt

- Thay thế tế bào bị bệnh hoặc không hoạt động được nữa, ví dụ như thay khớp, van tim nhân tạo, cấy lại răng, kính áp tròng

- Làm chỉ khâu, bản xương gãy, dây chằng, gân…

Thay thế toàn bộ hoặc từng phần chức năng của các cơ quan là một hướng phát triển chủ đạo của y học hiện đại, với các ví dụ điển hình như thẩm tách máu để thay thế chức năng của thận, thở oxy để hỗ trợ phổi, máy trợ tim hoặc thiết bị trợ tim toàn phần cho tâm thất, và hệ thống phân phối insulin thay thế chức năng của tuyến tụy Những giải pháp này giúp duy trì sự sống và cải thiện chất lượng cuộc sống cho người bệnh khi các cơ quan có chức năng bị suy giảm, đồng thời mở ra nhiều cơ hội điều trị cho các bệnh lý mạn tính và cấp tính.

- Phân phối thuốc cho cơ thể hoặc đến những nơi bị bệnh (như tế bào ung thư) hoặc duy trì tốc độ phân phối thuốc (isulin, thuốc tránh thai…)

PPHSH được sử dụng để sản xuất các mẫu phủ cho đất và bầu ươm cây Quá trình phân hủy sinh học hoàn toàn của PPHSH cũng được chú ý vì nó có thể kết hợp với các polymer khác để chuyển thành những vật liệu có ích và làm giàu chất dinh dưỡng cho đất.

Màng phủ đất, hay còn gọi là màng PPHSH, là giải pháp phủ lên mặt đất giúp cây trồng phát triển và sau thu hoạch sẽ phân hủy tự nhiên trên cánh đồng mà không cần phải gom nhặt Màng giúp giữ ẩm cho đất, giảm lượng hạt giống phải gieo, duy trì nhiệt độ đất ổn định và cải thiện tốc độ phát triển của cây trồng.

Hình 2.1 Màng phủ đất tự hủy

Kiểm soát nhả chậm hóa chất trong nông nghiệp là một phương pháp cho phép các hóa chất hoạt tính sinh học được giải phóng đến đúng nơi cần thiết với tốc độ và thời gian đã được xác định trước, tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu tác động môi trường Polymer đóng vai trò then chốt trong cơ chế này, giúp kiểm soát tốc độ nhả, độ linh động của quá trình phát tán và thời gian có hiệu lực của hóa chất, từ đó nâng cao hiệu quả bảo vệ cây trồng và sự bền vững của quá trình canh tác.

Kiểm soát nhả chậm mang lại lợi thế cơ bản là giảm lượng hóa chất sử dụng trên mỗi đơn vị thời gian, từ đó giảm ảnh hưởng tới những khu vực không cần xử lý và giảm mức tiêu hao hoá chất Kỹ thuật này tối ưu hóa quy trình phun, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực và đồng thời giảm tác động môi trường, giúp tiết kiệm chi phí vận hành.

Bầu ươm cây làm từ polycaprolactone (PCL) vừa chứa được giá thể cho cây giống, vừa có khả năng thấm và tích trữ lượng nước thừa nên giúp giảm lượng nước tưới cần thiết; nó có thể hấp thụ nước mưa mà không bị ngập úng, đồng thời rễ cây có thể chọc thủng thành bầu để tăng tiếp xúc với đất và không khí, thúc đẩy phát triển rễ Khi trồng, người ta không cần xé bỏ bao bì mà có thể để nguyên chậu cắm xuống đất, tiện lợi và tiết kiệm công đoạn chuẩn bị Dù đây chưa phải ứng dụng phổ biến nhưng tiềm năng của polymer trong nông nghiệp rất lớn, hứa hẹn mở ra hướng tối ưu hóa quản lý nước và phát triển cây trồng bền vững.

SVTH: Diệp Phạm Phương Thảo Trang 8 vòng 6 tháng dưới đất polycaprolactone phân hủy đáng kể, tổn thất khối lượng lên đến 48%, sau 1 năm tổn thất đó lên đến 95%

Hình 2.2 Bầu ươm cây 2.3.3 Trong Bao bì

PPHSH còn được sử dụng để tạo nên các sản phẩm dùng để bao gói, hoặc dùng để chứa đựng thân thiện với môi trường

Trong chế tạo bao bì phân hủy sinh học, yêu cầu cốt lõi là kết hợp polymer phân hủy hoàn toàn với một mẫu hoặc blend có tính chất tốt, tương đương hoặc vượt trội so với mẫu polymer tổng hợp Sự kết hợp này đảm bảo các đặc tính cơ lý, độ bền, khả năng chống thấm và an toàn cho người dùng đồng thời duy trì khả năng phân hủy sinh học Việc lựa chọn mẫu hoặc blend phù hợp với polymer phân hủy là yếu tố then chốt để đạt hiệu suất sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.

Nhiều loại polymer dựa trên polysaccharide được dùng làm vật liệu phủ và bao gói Sử dụng chitosan để tăng cường tính kháng khuẩn và khả năng chắn nước của màng Sự phân hủy của màng polymer tổng hợp có thể được tăng lên bằng cách trộn thêm tinh bột.

Hình 2.3 Túi nylon tự hủy trên thị trường

Hình 2.4 Hộp sinh học do công ty AgroResin, Grenidea sản xuất, hợp chất sợi thiên nhiên lấy từ vật liệu thiên nhiên như sợi cây dầu cọ

Hình 2.5 Tô trái cây làm từ polymer sinh học PLA của công ty NatureWorks Polymer này được chế tạo từ những bột bắp hoặc đường

Tình hình nghiên cứu và phát triển PPHSH

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới [15], [18], [19], [20], [36] Đầu thế kỷ 20, hai nhà phát minh người Mỹ là Henry Ford và George Carver đã thử nghiệm phương pháp sản xuất polymer từ thực phẩm trong phòng thí nghiệm Tuy nhiên vào thời điểm đó thì PPHSH không cạnh tranh được so với polymer nguồn gốc từ dầu mỏ

Giá dầu tăng cao và nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt đang đặt áp lực lên nhiều ngành công nghiệp Bên cạnh đó, ô nhiễm môi trường và nhựa không phân hủy đang ở mức báo động, đòi hỏi các giải pháp bền vững Vì vậy, các nhà khoa học đang nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ polymer tự hủy sinh học để thay thế các loại polymer truyền thống, nhằm giảm thiểu rác thải nhựa và bảo vệ môi trường.

Emo Chellini và các cộng sự (2001) đã nghiên cứu PPHSH trên cơ sở PVA và sợi lignocellulosic, nh aiming phát triển vật liệu bền và dễ phân hủy Mẫu được chế tạo có tính chất tương đối tốt, nhưng việc thêm một phần tinh bột bắp làm giảm một phần tính chất của mẫu dù chi phí được giảm đáng kể Để cải thiện khả năng chịu nước và tính kết dính của vật liệu, chất hexamethoxy methylamine được thêm vào như tác nhân liên kết ngang và đồng thời ảnh hưởng đến tính chất cơ học của mẫu Sự hiện diện của tinh bột cũng giúp tăng khả năng phân hủy của mẫu, làm cho sản phẩm trở nên dễ phân hủy sinh học hơn.

Zhao Guohua và cộng sự (2006) đã nghiên cứu khả năng kháng nước, tính chất cơ học và sự phân hủy sinh học của mẫu polymer dựa trên tinh bột bắp biến tính kết hợp với PVA; kết quả cho thấy tinh bột bắp biến tính mang lại khả năng kháng nước tốt hơn so với tinh bột bắp thông thường, nhưng mức độ biến đổi theo tỷ lệ biến tính của tinh bột lại không có sự khác biệt đáng kể.

Theo nguồn tin từ Vietnamnet (ngày 17/1/2006), năm 2005 thế giới sản xuất polymer sinh học đạt khoảng 52 nghìn tấn Dựa trên kết quả nghiên cứu của Business Communication, một tổ chức hàng đầu trong nghiên cứu thị trường, dự báo đến năm 2010 sản lượng polymer sinh học toàn cầu (PPHSH) sẽ đạt khoảng 94 nghìn tấn.

Theo Georgia Institute of Technology Research News ngày 28/3/2006, các nhà khoa học đã phát triển một loại PPHSH mới có thể được dùng để phân tách nội bào và phát tán thuốc đến môi trường axit của khối u, mô bị viêm và các nang trong tế bào chứa dị vật.

Vào năm 2007, phần lớn các công ty trên toàn cầu, đặc biệt ở Tây Âu, Mỹ, Nhật Bản và Trung Quốc, đã tham gia sản xuất polymer dễ phân hủy Trong tổng số 80 công ty sản xuất polymer dễ phân hủy hoặc các hỗn hợp, khoảng 8% sản xuất polymer PHA và gần 20% sản xuất PLA Hơn 30% số công ty còn lại đang sản xuất PPHSH từ tinh bột hoặc từ các hỗn hợp chứa tinh bột.

Lu và cộng sự (2009) nghiên cứu PPHSH dựa trên tinh bột và cho thấy PPHSH có thể được tạo ra bằng cách đưa tinh bột vào các polymer tổng hợp như PLA, PCL và PVA, đồng thời kết hợp tinh bột với các chất như chitosan và cellulose để cải thiện tính chất của hệ polymer.

Một nghiên cứu gần đây cho biết, nhu cầu PPHSH trên toàn cầu sẽ tăng từ

180 triệu tấn lên 258 triệu tấn vào năm 2010

Vào năm 2010, NEC Corporation của Nhật Bản công bố lần đầu tiên chế tạo được một loại polymer từ vỏ hạt điều Loại polymer này có nhược điểm là không chịu nhiệt và độ bền nước kém so với các loại polymer khác được sản xuất từ tế bào cây và dầu cây, nhưng tiềm năng của nó nằm ở khả năng tạo ra các sản phẩm điện tử bền hơn và thân thiện với môi trường NEC tiếp tục nghiên cứu để phát triển polymer dùng trong một loạt thiết bị điện tử vào năm 2014, mở rộng ứng dụng và cải thiện hiệu suất cho các sản phẩm điện tử tương lai.

Vào tháng 8 năm 2010, Procter & Gamble (P&G), tập đoàn mỹ phẩm và hàng gia dụng hàng đầu, thông báo sẽ sản xuất loại bao bì thân thiện với môi trường từ nhựa chiết xuất từ cây mía cho các nhãn hiệu Pantene Pro-V, CoverGirl và Max Factor Động thái này được xem là bước tiến trong chiến lược đóng gói bền vững nhằm giảm tác động đến môi trường.

2.4.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam [21], [32], [33], [34]

Nghiên cứu PPHSH là một trong những hướng nghiên cứu được chính phủ và các nhà khoa học Việt Nam quan tâm trong những năm gần đây

Vào năm 2004, các nhà khoa học từ Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu và tạo ra túi màng PPHSH, thông qua một mẫu polymer dựa trên polymer-blend giữa nhựa polyethylene tỷ trọng thấp (LDPE) và tinh bột, có sự tham gia của chất trợ tương hợp, chất quang hóa và phụ gia oxy hóa Loại túi này có thể tự phân hủy từ 1 đến 12 tháng và có thể in ấn mẫu mã giống như các loại túi nylon thông thường, đảm bảo mỹ quan và độ bền Dẫn đầu bởi Tiến sĩ Phạm Thế Trinh và các đồng nghiệp, công nghệ sản xuất màng polymer tự phân hủy được phát triển thành công và ứng dụng để phủ cây trồng cùng các bầu ươm cây.

Nhóm nhà khoa học gồm Diệp Phạm và Phương Thảo Trang đã thử nghiệm phủ một vật liệu mới lên các luống lạc tại nông trường Thanh Hà, tỉnh Hòa Bình Kết quả cho thấy vật liệu này giúp giữ ẩm và cung cấp dinh dưỡng cho đất, đồng thời chống xói mòn và diệt cỏ dại, từ đó cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây lạc Sau 4 tháng, toàn bộ màng polymer tự phân hủy hoàn toàn, cho thấy tính bền vững và an toàn cho môi trường nông nghiệp.

Vào năm 2005, các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu ứng dụng TP.HCM đã nghiên cứu và chế tạo thành công polymer PPHSH, được chế biến từ PVA (một dạng polymer tổng hợp từ hóa dầu, tan được trong nước) và tinh bột Màng polymer này có hình thức khá giống với các loại bao bì hiện nay, nhưng mềm dẻo và có độ đàn hồi cao hơn, mang lại nhiều ứng dụng tiềm năng cho ngành đóng gói và bao bì.

Vào năm 2007, PGS.TS Nguyễn Văn Khôi - Viện Hóa học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) và các cộng sự đã nghiên cứu và chế tạo thành công vật liệu polymer siêu hấp thụ nước AMS-1 từ tinh bột sắn biến tính với giá thành hợp lý cho điều kiện Việt Nam (20.000 đồng/kg) AMS-1 là polymer siêu hấp thụ nước được chế tạo từ tinh bột sắn biến tính; khi gặp nước, AMS-1 nở thành khối gel trong suốt, giống như một miếng bọt xốp, gel giữ nước khá chặt nhưng thực vật vẫn có thể hút nước từ vật liệu này để sinh trưởng và phát triển AMS-1 là chất phân hủy sinh học nên không gây hại đến môi trường và có thể giữ nước trong 2 năm, phân hủy sau khoảng 3-4 năm Để giữ ẩm cho một ha đất canh tác, cần bón khoảng 25 kg polymer siêu thấm như vậy Đề tài đã tạo ra một dây chuyền công nghệ chế tạo vật liệu polymer siêu hấp thụ nước ở quy mô thử nghiệm (công suất 100 kg/ngày), sản phẩm có độ trương nở trên 400 lần trong nước cất, 65 lần trong nước muối sinh lý Sản phẩm đã được thử nghiệm trên nhiều vùng đất Hà Giang, Phú Thọ, Đắk Lắk, Nghệ An, Quảng Trị với nhiều loại cây trồng khác nhau.

Năm 2008, các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu ứng dụng TP.HCM đã nghiên cứu tổng hợp màng PPHSH từ polyvinyl alcohol (PVA), chitosan và các chất phụ gia như tinh bột sắn và chất chống tạo bọt Màng có khả năng phân hủy hoàn toàn trong đất sau 40–90 ngày khi được chôn ủ Các chỉ tiêu về tính bền và cơ lý được xác nhận đạt yêu cầu: độ bền vật liệu, độ bền kéo đứt và độ giãn dài tương đối tốt Đáng chú ý, mọi mẫu đều phân hủy sinh học hoàn toàn trong môi trường đất Trong môi trường axit, polymer tự phân hủy sinh học chỉ mất khoảng 15–30 phút.

Thành phần nguyên liệu tổng hợp màng PPHSH

Hình 2.6 Polyninyl alcohol 2.5.1.2 Tính chất vật lý

PVA (polyvinyl alcohol) tan trong nước, dễ thao tác trong quá trình tạo mẫu, chịu dầu mỡ và dung môi, có độ bền kéo cao và chất lượng kết dính tuyệt vời, đồng thời hoạt động như một tác nhân phân tán - ổn định cho các hệ vật liệu (Nguyễn Văn Khôi, 2007).

Trạng thái Hạt trắng đến ngà

Tỉ trọng 1,27 – 1,31 Độ bền kéo, khô, chưa hóa dẻo, psi Dưới 22000 Độ giãn dài, mẫu đã dẻo hóa, % Dưới 600 Độ cứng, đã dẻo hóa, Shore 10 – 100

Hệ số giãn nở nhiệt, 1/K 7.10 -5 - 1,2.10 -5

Nhiệt dung riêng 85 Độ bền nhiệt, trên 100 o C trên 150 o C trên 200 o C

Chỉ số chiết quang, n D (20 o C) 1,55 Độ kết tinh 0-0,54 Độ bền bảo quản (một vài năm) Không gây hỏng

Khả năng cháy Cháy giống như giấy

Khả năng bền ánh sáng Tuyệt vời

Khối lượng phân tử của mẫu dao động từ 26.300 đến 30.000 Ảnh hưởng của axit mạnh là hòa tan hoặc phân hủy Ảnh hưởng của kiềm mạnh là chảy mềm hoặc hòa tan Ảnh hưởng của axit yếu là chảy mềm hoặc hòa tan Ảnh hưởng của kiềm yếu là chảy mềm hoặc hòa tan Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ là không ảnh hưởng.

(Nguồn: Theo Nguyễn Văn Khôi, 2007; John Wiley &Sons, 2005)

Khối lượng riêng của PVA được xác định bằng phương pháp tuyển nổi và giá trị này thay đổi tùy thuộc vào độ trùng hợp (average degree of polymerization - DP) cũng như nhiệt độ của quá trình xử lý nhiệt.

Phổ biến là PVA bị phân hủy ở nhiệt độ nóng chảy nên việc xác định trực tiếp nhiệt độ nóng chảy của PVA gặp khó khăn Thông thường, nhiệt độ nóng chảy của PVA được xác định gián tiếp và giá trị này không mang tính tuyệt đối vì nhiệt độ nóng chảy của polymer không phải là một điểm cố định Nhiệt độ nóng chảy của PVA còn phụ thuộc vào lượng nước bị hấp thụ trong phân tử polymer, dẫn đến sự biến thiên của nhiệt độ nóng chảy tùy thuộc vào mức độ ẩm và điều kiện xử lý.

 Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg)

Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) của PVA phụ thuộc vào lượng nước bị giữ trong polymer, nên ở cùng một khối lượng phân tử Tg có thể khác nhau; nhiều nghiên cứu cho thấy Tg của PVA chia thành hai nhóm: một nhóm có Tg khoảng 80°C, nhóm còn lại có Tg trên 80°C, được dùng trong sản xuất sơ xợi.

PVA chứa nhóm acetate dưới 5% không tan trong nước lạnh nhưng dễ tan ở 65–70°C; nếu PVA có hàm lượng acetate trên 5% thì tan tốt trong nước Ở khoảng 20% PVA, không tan hoàn toàn trong nước; khi đun lên 35–40°C rồi làm lạnh thì polymer lắng xuống Với 50% PVA, mất khả năng hòa tan trong cả nước lạnh và nước nóng nhưng vẫn tan trong CH3OH Nếu để yên, dung dịch polymer đặc bị gelatin hóa, nhưng khi đun lên 75°C thì tan trở lại.

Một trong những đặc tính quan trọng nhất của PVA là khả năng keo dán và độ bền kết dính cao, nhờ quá trình gia công dễ dàng và khả năng thu được độ kéo căng cao Vì vậy PVA được xem là một trong những loại nhựa có giá trị nhất để sản xuất keo dán, và nhũ tương polyvinyl acetate cùng với PVA đã hình thành nên ngành công nghiệp keo dán nhựa tổng hợp Các đặc tính keo dán của PVA gắn liền với tính chất kết dính của nó, giúp nó trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng keo dán trên các loại vật liệu.

Dung dịch PVA có tính tạo mẫu rất cao; mẫu thu được sau khi bốc hơi nước có đặc tính trong suốt, độ bền uốn cao, khả năng chịu ma sát tốt và khả năng ngăn thấm khí ở mức cao đối với H2, O2, N2 và các khí khác.

 Khả năng chịu dầu và dung môi

PVA (polyvinyl alcohol) có khả năng chịu được dầu, chất béo, hydrocarbon và hầu hết các dung môi hữu cơ, làm cho nó thích hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau Dung dịch nước của PVA ít chịu tác động của vi khuẩn, cho phép bảo quản lâu dài mà vẫn giữ nguyên chất lượng ban đầu.

 Khả năng chống thấm khí

PVA có khả năng chống thấm khí Các nghiên cứu đối với mẫu PVA thủy phân hoàn toàn ở loại độ nhớt thấp, tại 25 °C và độ ẩm tương đối 0%, cho thấy không có sự truyền oxy và nitơ Dưới điều kiện tương tự, tốc độ truyền khí CO2 là 0,02 g/m^2/24 h.

Theo James E Mark, 1998; J Brandrup, E.H Immergut, và E.A Grulke,

1999, PVA tham gia các phản ứng hóa học giống như một rượu đa chức

- Tính chất ester hữu cơ

PVA và các aldehyde hình thành các hợp chất quan trọng trong công nghiệp

- Acetal hóa nội phân tử của nhóm 1,3-glycol

- Acetal hóa ngoại phân tử

- Acetal hóa nội phân tử của nhóm 1,2-glycol

Ngoài những tính chất đã nêu, PVA (polyvinyl alcohol) còn sở hữu một số đặc điểm khác nổi bật, trong đó đáng chú ý là khả năng phản ứng tạo phức chất với đồng và khả năng liên kết ngang mạch nhờ tác dụng của các nhóm OH trên phân tử Nhờ hai đặc tính này, PVA có thể hình thành phức kim loại và tăng cường liên kết trong mạng polymer, từ đó mở rộng ứng dụng của PVA trong các ngành công nghiệp như sản xuất vật liệu, xử lý nước và các sản phẩm dính.

- Phenyl isocyanate và PVA tạo thành phenyl urethane của PVA

PVA hình thành phức đồng trong môi trường trung tính hoặc base yếu; phức đồng này không hòa tan ở pH tương ứng nhưng có thể hòa tan khi gặp amoniac, theo ghi nhận của Nguyễn Văn Khôi (2007).

Phản ứng tạo mạch nhánh được thực hiện khi PVA ở dạng lỏng hoặc rắn và có mặt các chất sinh gốc tự do Tính chất nhánh hóa của polymer PVA được ứng dụng để sản xuất PVA biến tính, nhằm cải thiện các đặc tính của polymer và mở rộng khả năng ứng dụng trong các sản phẩm công nghiệp.

Phản ứng phân hủy của PVA cho thấy đây là một polymer kém bền nhiệt Khi đun ở 200 oC trong chân không, PVA phân hủy và sinh ra nước; đến 400 oC, nó tạo ra các hydrocarbon thấp phân tử và một ít nhựa hóa Các chất oxy hóa mạnh như KMnO4, KCrO3, O3 và các tác nhân oxy hóa khác có khả năng gây phản ứng oxy hóa cắt mạch cũng như oxy hóa ở đầu mạch của PVA.

2.5.1.4 Sự phân hủy của PVA

PVA phân hủy sinh học thành carbon dioxide và nước Có khoảng 55 loài vi sinh vật khác nhau có khả năng phân hủy PVA, trong đó nấm men và nấm mốc cho hiệu quả phân hủy tốt nhất.

Tổng quan về vi khuẩn

Vi khuẩn lần đầu được quan sát vào năm 1683 bởi Antony van Leeuwenhoek khi ông sử dụng kính hiển vi đơn tròng do chính ông thiết kế Tên gọi 'vi khuẩn' được đề xuất sau đó một thời gian bởi Christian Gottfried Ehrenberg vào năm 1828 Sau này, Louis Pasteur và Robert Koch đã mô tả vai trò của vi khuẩn như tác nhân gây bệnh và có thể mang mầm bệnh, mở ra nhận thức về sinh học bệnh học và dịch tễ học. -**Support Pollinations.AI:**🌸 **Quảng cáo** 🌸 Khám phá sức mạnh của Pollinations.AI miễn phí cho sáng tạo nội dung chất lượng, hỗ trợ SEO tối ưu! [Ủng hộ sứ mệnh của chúng tôi](https://pollinations.ai/redirect/kofi) để AI luôn gần gũi với mọi người.

Theo hệ thống phân loại cổ điển của Bergey, vi khuẩn thuộc lớp Shyzomycetales và bộ Eubacteriales; chúng có nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến nhất là trực khuẩn (hình que), cầu khuẩn (hình cầu) và xoắn khuẩn (hình xoắn), bên cạnh nhóm phẩy khuẩn (Vibrio) có hình dấu phẩy Hình dạng không còn được coi là tiêu chuẩn định danh vi khuẩn, nhưng nhiều chi vẫn được đặt tên theo hình dạng (ví dụ như Bacillus, Streptococcus, Staphylococcus), và nhận diện các chi này vẫn bị ảnh hưởng bởi đặc điểm hình dạng.

Nhuộm Gram là công cụ quan trọng để nhận dạng và phân loại vi khuẩn, được đặt theo tên của Hans Christian Gram, người đã phát triển kỹ thuật này Phương pháp này phân vi khuẩn thành hai nhóm dựa trên thành phần cấu tạo của vách tế bào: Gram dương và Gram âm Việc xác định nhóm Gram giúp dự đoán tính chất sinh học của vi khuẩn và định hướng lựa chọn kháng sinh phù hợp hơn.

SVTH: Diệp Phạm Phương Thảo Trang 32 chính thức sắp xếp các vi khuẩn vào từng ngành, người ta dựa chủ yếu vào phản ứng này:

Gracilicutes - vi khuẩn có màng tế bào thứ cấp chứa lipid, nhuộm Gram âm tính (vi khuẩn Gram âm)

Firmicutes - vi khuẩn có một màng tế bào và vách pepticoglycan dày, nhuộm

Gram cho kết quả dương tính (Gram dương)

Mollicutes - vi khuẩn không có màng thứ cấp hay vách, nhuộm Gram âm tính

2.6.2 Các yếu tố môi trường tác động đến sinh trưởng và phát triển

Vi khuẩn tăng trưởng và phát triển cùng với quá trình trao đổi chất phụ thuộc chặt chẽ vào các yếu tố môi trường bên ngoài Các yếu tố này được phân thành ba nhóm chính là vật lý, hóa học và sinh vật học, tác động đến tốc độ sinh trưởng, khả năng thích nghi và hoạt động sinh lý của vi khuẩn.

- Yếu tố vật lý: độ ẩm, nhiệt độ, áp lực, các tia bức xạ

- Yếu tố hóa học: pH, nồng độ oxy, các chất sát trùng, các chất hóa trị liệu

- Yếu tố sinh vật học: các chất kháng sinh

Tác động của ba yếu tố này lên vi khuẩn chủ yếu qua các biến đổi sau:

- Phá hủy thành tế bào

- Biến đổi tính thấm của màng tế bào chất, ức chế sinh sản của vi khuẩn

- Thay đổi tính keo của tế bào chất: làm biến tính protein, đông tụ protein

- Kiềm hãm hoạt tính của enzyme: ngăn cản quá trình đường phân, quá trình phosphoryl hóa, oxy hóa…

2.6.3 Sự phân bố của vi khuẩn trong tự nhiên

Vi khuẩn có mặt ở khắp mọi nơi, sự phân bố của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó đáng kể nhất là các yếu tố:

- Do tế bào rất nhỏ bé, trọng lượng không đáng kể nên dễ dàng phân tán khắp nơi

Giải pháp này phù hợp với nhiều loại chất hữu cơ và vô cơ khác nhau, có thể hoạt động hiệu quả trên các lớp đất có độ pH khác nhau, độ mặn khác nhau và ở nhiều độ cao địa hình khác nhau.

Nhờ khả năng chịu đựng các tác động vật lý và hóa học của môi trường, sinh vật có một hệ thống đặc điểm sinh lý đa dạng và phong phú Sự thích nghi với những điều kiện sống khác nhau giúp chúng vượt qua giới hạn sinh thái và tồn tại trên nhiều môi trường khác nhau Vì vậy, các sinh vật có mặt ở khắp nơi trên Trái đất, từ đại dương sâu đến vùng sa mạc khô cằn, minh chứng cho sự đa dạng và bền bỉ của hệ sinh thái.

2.6.3.1 Sự phân bố vi khuẩn trong đất Đất là môi trường tự nhiên rất thích hợp cho vi khuẩn, bao gồm vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí, vi khuẩn tự dưỡng, vi khuẩn dị dưỡng cacbon, vi khuẩn cố định đạm… Tùy theo thành phần hữu cơ, vô cơ, độ xốp, độ mùn, độ pH, độ thoáng, độ ngậm nước,… của đất mà sự phân bố trên các tầng đất khác nhau Vi sinh vật trong đất là một yếu tố đánh giá sự phì nhiêu của đất

2.6.3.2 Sự phân bố vi khuẩn trong nước

Nước là môi trường tự nhiên rất thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn, trừ nước nguyên chất Thành phần của nước và vi khuẩn biến đổi tùy thuộc vào nguồn nước, độ sâu, điều kiện thời tiết và khí hậu ở từng khu vực.

Trong ao hồ là các nguồn nước tù đọng chứa nhiều chất hữu cơ và muối khoáng, nơi vi khuẩn kỵ khí và hiếu khí có thể phát triển nhưng không nhất thiết chiếm ưu thế Nguồn nước đến từ mưa và nước thải mang theo các chất ô nhiễm nên có thể chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh như tả, kiết lỵ, thương hàn, tụ cầu và E coli, từ đó làm tăng nguy cơ ô nhiễm và ảnh hưởng đến sức khỏe.

Trong nước sông ngòi chứa nhiều chất hữu cơ và muối khoáng, cùng với dòng chảy lưu chuyển liên tục nên đảm bảo sự thoáng khí và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Nước nguồn có ít vi sinh vật, nhưng khi chảy qua khu dân cư thì số lượng vi sinh vật tăng lên, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh Độ phù sa hay độ đục của nước phản ánh tương đối chính xác số lượng vi sinh vật hiện diện trong sông ngòi, từ đó cho thấy chất lượng nước và mức độ ô nhiễm vi sinh vật.

- Trong nước mạch, nước giếng, nước máy: điều kiện sống của vi sinh vật bị hạn chế nhiều do chất hữu cơ và chất khoáng ít

Trong nước mặn, đại dương chiếm diện tích lớn trên Trái Đất và là môi trường chứa đa dạng động vật, thực vật và vi sinh vật Đặc biệt, phần lớn sinh vật ở đây là vi sinh vật ưa mặn có khả năng chịu lạnh tốt hơn nóng, với mức tối ưu ở khoảng 0–4°C.

2.6.3.3 Sự phân bố vi khuẩn trong không khí

Không khí là môi trường không thích hợp cho vi sinh vật phát triển; tuy nhiên, trong không khí vẫn tồn tại một số vi khuẩn gây bệnh, như vi khuẩn lao và bạch hầu, vì vậy cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa và vệ sinh để giảm nguy cơ lây nhiễm.

Phân bố vi sinh vật trong không khí phụ thuộc vào mật độ dân cư và hệ thống nhà ở, đồng thời chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm địa lý Ví dụ, không khí vùng biển và vùng cao thường có lượng vi sinh vật thấp hơn so với không khí vùng đồng bằng, do sự khác biệt về địa hình và điều kiện khí hậu Những yếu tố này kết hợp để hình thành mô hình phân bố vi sinh vật trong không khí, phản ánh sự tương tác giữa con người, cấu trúc đô thị và môi trường tự nhiên.

Vi khuẩn Bacillus subtilis (B subtilis)

Bacillus là tên của một chi gồm các vi khuẩn hình que, Gram dương, hiếu khí thuộc về họ Bacillaceae trong Firmicutes

Bacillus là vi khuẩn Gram dương tính và catalase dương tính, sử dụng oxy làm chất nhận electron trong quá trình trao đổi chất Quan sát dưới kính hiển vi cho thấy Bacillus ở dạng đơn lẻ có hình que; phần lớn tế bào có bào tử hình oval nằm ở một đầu và có khuynh hướng phình ra Thường các tập đoàn của giống này được quan sát thấy rất rộng lớn, có hình dạng bất định và đang phát triển lan rộng.

B subtilis là vi khuẩn hiếu khí sống ký sinh có bào tử có thể sống sót trong độ nóng cùng cực thường thấy khi nấu ăn Nó là tác nhân làm cho bánh mì hư và gây ra vị chua nặng ở thức ăn đóng hộp bị ôi (bao gồm các thức ăn có tính acid mà bình thường có thể khống chế sự phát triển của đa số vi khuẩn ở mức thấp nhất)

Vi khuẩn Escherichia coli (E coli)

Năm 1885 tại München, bác sĩ nhi khoa Theodor Escherich đã chú ý tới những phát hiện quan trọng về vi khuẩn của Pasteur và Koch Ông tìm thấy một loại vi khuẩn trong tã lót của trẻ em và công bố với tên Bacterium coli commune Sau này, giới khoa học đổi tên vi khuẩn này thành Escherichia coli để vinh danh người đã khám phá ra nó.

1895, gọi bằng tên Bacillus coli Năm 1896, gọi thành Bacterium coli Năm 1991, vi khuẩn kia được định danh thống nhất toàn cầu là Escherichia coli

E coli là vi sinh vật hiếu khí tùy ý hiện diện trong đường ruột của người và các loài động vật máu nóng Hầu hết các dòng E coli không gây hại và đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định sinh lý đường ruột Tuy nhiên có bốn dòng có thể

SVTH: Diệp Phạm Phương Thảo Trang 35 gây bệnh cho người và một số loài động vật là Enteropathogenic E coli (EPEC),

Enterotoxigenic E coli (ETEC), Enteroinvasive E coli (EIEC) và Enterohaemorrhagic E coli (EHEC)/Verocytoxin E coli (VTEC) hay E coli

Vi khuẩn Escherichia coli O157:H7 và các dòng E coli khác hiện diện rộng trong môi trường bị ô nhiễm phân hoặc chất thải hữu cơ, có khả năng phát triển và tồn tại lâu dài; gần đây còn được chứng minh E coli xuất hiện ở những vùng nước ấm không bị ô nhiễm chất hữu cơ Do sự phân bố rộng trong tự nhiên nên E coli dễ dàng nhiễm vào thực phẩm từ nguyên liệu hoặc qua nguồn nước trong quá trình sản xuất và chế biến Các dòng E coli gây bệnh gây rối loạn tiêu hóa với biểu hiện lâm sàng từ nhẹ đến nặng và có thể gây tử vong, phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm, dòng gây nhiễm và khả năng đáp ứng của từng người.

Tổng quan về cà chua

Cà chua có tên khoa học Lycopersicum esculentum (còn được ghi Lycopersicon esculentum), có nguồn gốc từ Nam Mỹ và thuộc họ Cà (Solanaceae) Quả cà chua chứa nhiều vitamin C nên có vị chua Cây cà chua có hai hình thức sinh trưởng là có hạn và vô hạn; là cây dài ngày, tự thụ phấn Quả mọng khi chín có màu vàng hoặc đỏ và có nhiều hình dạng như tròn, dẹt, có cạnh hoặc có múi.

Trong chế biến thực phẩm, cà chua được dùng để tạo vị ngon và màu sắc hấp dẫn cho nhiều món ăn, đồng thời mang lại lợi ích cho sức khỏe Lá cà chua được dùng ở một số nơi để chữa bệnh về huyết áp và các bệnh ngoài da, cho thấy cà chua có ứng dụng chăm sóc sức khỏe ngoài công dụng ẩm thực.

2.9.2 Phân loại giống cà chua

Có nhiều giống cà chua đang được trồng ở Việt Nam Có thể chia cà chua thành ba loại dựa vào hình dạng:

- Cà chua hồng: quả có hình dạng quả hồng, không chia múi Thịt quả đặc, nhiều bột, lượng đường trong quả cao Các giống thường gặp: Ba Lan, hồng lan của Viện cây lương thực; giống 214; HP5; HP1 của Hải Phòng…

- Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn tạo thành múi, là giống cây sinh trưởng vô hạn, thời gian sinh trưởng dài, năng suất và khả năng chống chịu khá nhưng chất lượng không bằng cà chua hồng

- Cà chua bi: quả nhỏ, giá trị thấp, thường dùng làm nguyên liệu tạo giống

Hình 2.20 Cà chua bi 2.9.3 Điều kiện trồng

Cây cà chua có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất khác nhau, từ đất sét đến đất cát và đất pha cát, với độ pH lý tưởng khoảng 6–6,5 Đất có độ ẩm cao và ngập nước kéo dài sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của cây cà chua.

Nhiệt độ thích hợp cho cà chua để đạt năng suất cao và chất lượng tốt là khoảng 21–24 °C với thời tiết khô; nhiệt độ dưới 12 °C kéo dài sẽ gây thiệt hại nghiêm trọng, trong khi nhiệt độ trên 27 °C kéo dài sẽ hạn chế ra hoa và đậu quả, và các tế bào phôi cùng hạt bị hủy hoại khi nhiệt độ trên 38 °C; trước và sau thời điểm thụ phấn, nếu nhiệt độ ban đêm quá 21 °C thì khả năng đậu quả sẽ kém Ở Việt Nam, cây cà chua được xếp vào loại rau có giá trị kinh tế cao, diện tích trồng lên đến hàng chục nghìn ha, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du phía Bắc; hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới được lai tạo có thể trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng, nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt; một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới.

Một năm có thể trồng bốn vụ cà chua:

- Vụ sớm, gieo hạt vào cuối tháng 7 đầu tháng 8

- Vụ chính, gieo cuối tháng 9 đến đầu tháng 10

- Vụ muộn, gieo từ tháng 11 đến giữa tháng 12

- Vụ xuân, gieo từ tháng 1 - 2 năm sau

Cà chua xanh rất mẫn cảm với lạnh dưới 0°C Để làm lạnh nhanh và bảo đảm chất lượng, nhiệt độ bên trong quả cà chua chín xanh cần được giảm từ khoảng 23°C xuống 21°C trong 8–10 phút, hoặc mất 13–15 phút để đạt 15°C bằng cách sử dụng nước lạnh ở 1–5°C.

Cà chua chín ít mẫn cảm với lạnh nên có thể bảo quản ở nhiệt độ 10 o C -

Ở 13°C trong 4 ngày, cà chua vẫn có thể tiếp tục chín khi nhiệt độ được tăng lên sau đó Cà chua màu hồng nhạt có thể bảo quản ở 5°C trong 4 ngày, sau đó tăng nhiệt độ lên 13–15°C từ 1–4 ngày để hoàn thiện quá trình chín.

Quả chín đỏ có thể được bảo quản ở nhiệt độ 2–5°C trong vài ngày Trong thời gian bảo quản, quả có thể mất màu, giảm độ cứng và giảm hương vị Để hạn chế hiện tượng héo và nhăn nheo, hãy duy trì độ ẩm tương đối của không khí ở mức 85–90% trong suốt quá trình bảo quản.

Để bảo quản quả ở điều kiện tự nhiên, chọn những quả có khối lượng trung bình, khi chín vẫn chắc và ở giai đoạn chín xanh Sau khi hái, sắp xếp quả ở nơi thoáng mát, không được chất đống để giảm nhiệt độ và hạn chế quá trình hô hấp Dùng vải mềm hoặc giấy mềm lau sạch, tách bỏ lá đài và không để lại vết nứt hay rách Sau đó đưa quả lên dàn hoặc xếp vào khay gỗ hoặc khay nhựa; các khay nhựa có thể chồng lên nhau nhưng không cao quá mức cho phép Nên phân cấp quả khi bảo quản và thường xuyên kiểm tra trong suốt thời gian bảo quản để giảm thiểu hao hụt khối lượng và chất lượng.

Các phương pháp phân tích

2.10.1 Xác định tính chất cơ học của polymer [11], [12], [28], [29]

Theo TCVN 4501-88, một số khái niệm và định nghĩa sau được dùng trong xác định tính chất cơ học của mẫu polymer

Độ bền kéo giãn là lực tối đa cần thiết để kéo giãn mẫu thử ứng với một đơn vị mặt cắt ban đầu của mẫu thử, được đo bằng đơn vị N/cm^2 Đây là thước đo cơ bản cho khả năng chịu kéo của vật liệu trước khi xảy ra đứt, hữu ích trong đánh giá tính chất cơ học và thiết kế sản phẩm.

- Độ bền kéo đứt là lực cần thiết để kéo đứt mẫu thử ứng với một đơn vị diện tích mặt cắt ban đầu, đơn vị tính bằng N/cm 2

Độ bền ở thời điểm giới hạn chảy khi kéo giãn là lực tại thời điểm bắt đầu biến dạng dẻo của mẫu, tức là lực cần thiết để gây ra biến dạng trên một đơn vị diện tích ban đầu của mẫu Đây là giá trị ứng suất tại giới hạn chảy, được tính bằng F/A0 và có đơn vị là N/cm^2.

Độ giãn dài tại lực kéo tối đa của mẫu là độ giãn dài của mẫu tại thời điểm lực kéo đạt giá trị lớn nhất, được đo bằng phần trăm so với chiều dài ban đầu.

- Độ giãn dài khi đứt là độ giãn dài của mẫu tại thời điểm ngay trước khi mẫu đứt, đơn vị tính bằng % so với đoạn ban đầu

Độ giãn dài ở giới hạn chảy là độ giãn dài của mẫu tại thời điểm đạt giới hạn chảy, được tính bằng phần trăm so với chiều dài ban đầu Để xác định tính chất cơ học của mẫu, người ta có thể áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM D638 và ASTM D882-91 (1995a) nhằm đo lường các thông số quan trọng trong thử kéo, như độ bền và độ dẻo của vật liệu.

Hình 2.21 Đường cong kéo giãn – lực tác động

Dựa vào đường cong tải, ta có thể xác định các tính chất cơ học cơ bản của polymer, bao gồm lực tác động cực đại, thời điểm phá hủy mẫu (mẫu polymer bị đứt) và khả năng giãn dài của mẫu Từ các thông số này, ta có thể tính toán được các giá trị của các tính chất cơ học được nêu ở trên, phục vụ cho đánh giá chất lượng và ứng dụng thực tế của polymer.

Giá trị độ bền kéo đứt được tính theo công thức sau:

TS = N max / A Trong đó, TS là giá trị độ bền kéo, MPa

N max là tác động cực đại, N

A là diện tích ban đầu của mẫu, mm 2 Giá trị A được tính theo công thức:

A=W*T Trong đó, W là bề rộng của mẫu, mm

T là bề dày của mẫu, mm

2.10.2 Xác định khả năng hấp thụ nước của polymer [27]

Khả năng hấp thụ nước của polymer được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D570-98 Mẫu được cắt nhỏ với kích thước và khối lượng xác định, sau đó được cân để xác định khối lượng ban đầu và ngâm vào nước trong 24 giờ ± 0,5 giờ Sau đó, các mẫu được lấy ra, lau khô hết nước tự do trên bề mặt và cân lại nhanh khối lượng của mẫu Độ hấp thụ nước của mẫu được xác định theo công thức: Độ hấp thụ nước (%) = [(m_t - m_dry) / m_dry] × 100, trong đó m_dry là khối lượng khô ban đầu và m_t là khối lượng của mẫu sau khi ngâm và làm khô nước tự do trên bề mặt.

% hấp thụ nước = (G 2 -G 1 )/G 1 *100 Trong đó, G1 là khối lượng ban đầu của mẫu, g

G 2 là khối lượng của mẫu sau khi ngâm nước, g

2.10.3 Xác định khả năng tự phân hủy trong đất của polymer [1], [2]

According to ASTM standards and the OECD (Organization for Economic Cooperation and Development), there are several standardized methods for testing polymer degradation These approaches help researchers and manufacturers assess how polymers break down under various environmental conditions and over time, supporting performance, safety, and regulatory compliance.

- Thử nghiệm strum biến tính

- Thử nghiệm trong chai kín

- Thử nghiệm trên đĩa petri

- Thử nghiệm bằng buồng môi trường

- Thử nghiệm bằng phương pháp chôn ủ

Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành thử nghiệm với phương pháp chôn ủ trong đất để đánh giá khả năng phân hủy của nhựa Theo ASTM, sự phân hủy do chôn ủ là quá trình nhựa có khả năng phân hủy sinh học được thực hiện trong môi trường ủ, sau đó nhựa không thể phân biệt bằng mắt thường nữa và nó phân hủy thành CO2, nước, các hợp chất vô cơ và sinh khối theo tốc độ phù hợp với vật liệu ủ.

Phương pháp này được tiến hành bằng cách cắt mẫu thành các mảnh nhỏ rồi chôn vào đất Trong quá trình thí nghiệm, cần quan sát liên tục, ghi nhận dữ liệu và chụp ảnh các mẫu từ lúc được chôn xuống đất cho đến khi mẫu phân hủy hoàn toàn, nhằm theo dõi quá trình phân hủy và các biến đổi theo thời gian.

2.10.4 Khảo sát cấu trúc bề mặt của polymer bằng phương pháp Scanning Electron Microscope (SEM) [30]

SEM, hay kính hiển vi điện tử quét, là một loại kính hiển vi cho hình ảnh bề mặt mẫu được quét bằng một chùm electron năng lượng cao Các electron tương tác với các nguyên tử trên bề mặt mẫu tạo ra các tín hiệu từ, được thu thập để tái tạo hình ảnh có độ phân giải nano về hình dạng, địa hình và kết cấu của bề mặt Nhờ tín hiệu từ quá trình này, SEM cho phép phân tích chi tiết cấu trúc và thành phần vật liệu ở mức vi mô, đồng thời hỗ trợ đánh giá chất lượng và tính chất của mẫu trong nhiều lĩnh vực, từ vật liệu và công nghiệp chế tạo đến sinh học và công nghệ nano.

Luận văn do Diệp Phạm Phương Thảo Trang thực hiện đã xây dựng một mẫu đo cho phép tạo ra các tín hiệu chứa thông tin về cấu trúc bề mặt của mẫu, vị trí của mẫu và một số tính chất khác liên quan đến mẫu.

SEM (quét điện tử) là công cụ hữu hiệu để nghiên cứu cấu trúc bề mặt của các polymer, đặc biệt là các polymer trộn hợp Phương pháp này cho phép xác định trạng thái sắp xếp và kích thước của các tiểu phân trên bề mặt polymer, từ đó cung cấp cái nhìn chi tiết về sự phân bố, tương tác và đặc tính bề mặt của hệ polymer.

THỰC NGHIỆM

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Tiêu đề	Lời Cảm Ơn
Tác giả	Diệp Phạm Phương Thảo
Người hướng dẫn	Thạc sĩ Nguyễn Thị Thu Thảo
Trường học	Trường Đại học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành	Khoa Học Ứng Dụng
Thể loại	Báo cáo tốt nghiệp
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	4,36 MB