Báo cáo seminar môn học công nghệ màng lọc và Ứng dụng chủ Đề màng lọc liquid

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong q

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO SEMINAR MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ MÀNG LỌC VÀ ỨNG DỤNG

CHỦ ĐỀ: MÀNG LỌC LIQUIDGVHD: PGS.TS Mai Huỳnh Cang

Th.S Trần Đỗ ĐạtNHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 20 DANH SÁCH THÀNH VIÊN

LỜI NÓI ĐẦU

Lời nói đầu tiên cho phép nhóm chúng em gởi lời cảm ơn đến PGS.TS Mai Huỳnh Cang

và ThS Trần Đỗ Đạt vì tất cả những kiến thức, sự hướng dẫn và hỗ trợ mà cô và thầy đã

dành cho chúng em trong suốt thời gian qua Nhờ có sự giảng dạy tận tình, tâm huyết của cô

và thầy, chúng em không chỉ được tiếp thu những kiến thức chuyên môn quý báu trong mônhọc mà còn khơi dậy niềm đam mê tìm hiểu tiếp cận kiến thức một cách chủ động Cô vàthầy luôn mang đến cho chúng em những bài giảng sinh động, dễ hiểu, giúp chúng em tiếpthu kiến thức một cách hiệu quả nhất Cô và thầy luôn sẵn sàng giải đáp những thắc mắc,giúp đỡ chúng em khi gặp khó khăn, tạo điều kiện tốt nhất để chúng em phát huy khả năngcủa mình

Có được nguồn kiến thức quý báu ấy nhờ vào sự dẫn dắt đồng hành từ những người “nảymực cầm cân” có tâm và có tầm là cô thầy ạ

Chúng em xin hứa sẽ luôn ghi nhớ những lời dạy của cô, thầy cố gắng học tập và rèn luyệnthật tốt để không phụ lòng mong mỏi của cô và thầy Một lần nữa, chúng em xin kính chúcquý cô và thầy luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người caoquý

Kính thưa quý thầy cô!

Trong bối cảnh môi trường ngày càng ô nhiễm và nguồn nước sạch trở nên khan hiếm, côngnghệ màng lọc chất lỏng đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ và cải thiện chất lượngcuộc sống Với khả năng loại bỏ các tạp chất, vi khuẩn, và các chất độc hại khỏi nguồnnước, màng lọc chất lỏng không chỉ đáp ứng nhu cầu nước sạch cho sinh hoạt hàng ngày màcòn có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, y tế và nghiên cứu khoa học

Bài seminar hôm nay với chủ đề "Màng lọc chất lỏng" sẽ đi sâu vào tìm hiểu về định

nghĩa, đặc tính hóa lý, phương pháp hoạt động, ứng dụng cũng như ưu nhược điểm củamàng lọc liquid Hy vọng rằng, qua bài seminar này, chúng ta sẽ có cái nhìn toàn diện hơn

về công nghệ màng lọc chất lỏng, từ đó có thể ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn, góp phầngiải quyết các vấn đề về môi trường và nước sạch

Xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC

I Tổng quan màng lọc liquid 6

1 Giới thiệu 6

2 Phân loại 6

II Tính chất 8

1 Tính chất vật lý 8

2 Tính chất hóa học 8

III Phương pháp sản xuất màng liquid 9

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating) 9

2 Phương pháp nhúng phủ (Dip Coating) 10

3 Phương pháp phủ dao gạt (Blade Coating hoặc Doctor Blade) 10

4 Phương pháp in lưới (In lụa) 11

5 Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 11

6 Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer - LbL) 12

IV Ứng dụng của màng Liquid 12

V Ưu ,nhược điểm của màng Liquid 15

1 Ưu điểm 15

2 Nhược điểm 15

VI So sánh màng lọc liquid với một số loại màng lọc khác 16

1 Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 16

2 Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 16

3 Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 17

4 Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 17

5 Màng lọc khí 18

6 Màng lọc thô 18

VII Kết luận 19

I Tổng quan màng lọc liquid

1. Giới thiệu

Màng liquid còn được gọi là màng lỏng là một loại màng mỏng có khả năng phân táchhai pha khác nhau và chủ yếu ở trạng thái lỏng Màng này thường được sử dụng trongcác quá trình tách chọn lọc, chẳng hạn như chiết xuất, lọc hoặc vận chuyển ion

Hình 1: Màng liquid

2 Phân loại

Màng liquid có thể được chia thành ba loại chính:

 Màng lỏng hỗ trợ (Supported Liquid Membrane - SLM): Màng lỏng được giữ

trong cấu trúc rỗng của một vật liệu xốp, thường là polymer.Ứng dụng trong tách kimloại nặng, xử lý nước thải

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Màng liquid 5

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM) 5

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM) 6

Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM) 6

Hình 5: Phương pháp quay phủ 9

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ 9

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt 10

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa) 10

Hình 9: Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 10

Hình 10: Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer - LbL) 11

Hình 11: Màn hình OLED 12

Hình 12: Lớp phủ bảo vệ quang học 12

Hình 13: Màng chống thấm đàn hồi dạng lỏng 13

Hình 14: Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 15

Hình 15: Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 15

Hình 16: Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 16

Hình 17: Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 16

Hình 18: Màng lọc khí 17

Hình 19: Màng lọc thô 17

 Độ nhớt: Độ nhớt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dung môi và thành phần hóahọc của nó Độ nhớt cao có thể làm giảm tốc độ vận chuyển chất qua màng.

 Tính thấm (Permeability): Màng lỏng có khả năng cho phép một số phân tử hoặcion đi qua nhưng cản trở các chất khác, phụ thuộc vào độ hòa tan và động họckhuếch tán của chúng Tính thấm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổithành phần hóa học của màng

 Sự ổn định nhiệt: Phạm vi ổn định nhiệt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dungmôi sử dụng Một số màng có thể bay hơi hoặc phân hủy ở nhiệt độ cao.Trongcác ứng dụng công nghiệp, màng cần có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo hiệusuất làm việc lâu dài

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong quá trình tách lọc kim loại nặng hoặc phân tách các hợpchất hữu cơ

2 Tính chất hóa học

 Tính hòa tan và khả năng tương tác hóa học: Màng lỏng có thể hòa tan hoặc hấpthụ các chất khác nhau tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi tạomàng.Khả năng hòa tan này ảnh hưởng đến sự chọn lọc và hiệu suất vận chuyểnion hoặc phân tử qua màng

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Màng liquid 5

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM) 5

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM) 6

Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM) 6

Hình 5: Phương pháp quay phủ 9

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ 9

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt 10

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa) 10

Hình 9: Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 10

Hình 10: Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer - LbL) 11

Hình 11: Màn hình OLED 12

Hình 12: Lớp phủ bảo vệ quang học 12

Hình 13: Màng chống thấm đàn hồi dạng lỏng 13

Hình 14: Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 15

Hình 15: Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 15

Hình 16: Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 16

Hình 17: Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 16

Hình 18: Màng lọc khí 17

Hình 19: Màng lọc thô 17

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)

 Độ nhớt: Độ nhớt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dung môi và thành phần hóahọc của nó Độ nhớt cao có thể làm giảm tốc độ vận chuyển chất qua màng.

 Tính thấm (Permeability): Màng lỏng có khả năng cho phép một số phân tử hoặcion đi qua nhưng cản trở các chất khác, phụ thuộc vào độ hòa tan và động họckhuếch tán của chúng Tính thấm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổithành phần hóa học của màng

 Sự ổn định nhiệt: Phạm vi ổn định nhiệt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dungmôi sử dụng Một số màng có thể bay hơi hoặc phân hủy ở nhiệt độ cao.Trongcác ứng dụng công nghiệp, màng cần có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo hiệusuất làm việc lâu dài

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong quá trình tách lọc kim loại nặng hoặc phân tách các hợpchất hữu cơ

2 Tính chất hóa học

 Tính hòa tan và khả năng tương tác hóa học: Màng lỏng có thể hòa tan hoặc hấpthụ các chất khác nhau tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi tạomàng.Khả năng hòa tan này ảnh hưởng đến sự chọn lọc và hiệu suất vận chuyểnion hoặc phân tử qua màng

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM)

 Màng lỏng nhũ tương (Emulsion Liquid Membrane - ELM): Gồm các giọt chất

lỏng được bao bọc bởi một lớp màng bền vững.Được sử dụng để loại bỏ các chất ônhiễm khỏi nước hoặc tách các hợp chất hữu cơ

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM)

 Màng lỏng tự do (Bulk Liquid Membrane – BLM: Một lớp chất lỏng ngăn cách

hai pha khác nhau mà không cần vật liệu hỗ trợ.Thường dùng trong nghiên cứu vềvận chuyển ion

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

I Tổng quan màng lọc liquid

1. Giới thiệu

Màng liquid còn được gọi là màng lỏng là một loại màng mỏng có khả năng phân táchhai pha khác nhau và chủ yếu ở trạng thái lỏng Màng này thường được sử dụng trongcác quá trình tách chọn lọc, chẳng hạn như chiết xuất, lọc hoặc vận chuyển ion

Hình 1: Màng liquid

2 Phân loại

Màng liquid có thể được chia thành ba loại chính:

 Màng lỏng hỗ trợ (Supported Liquid Membrane - SLM): Màng lỏng được giữ

trong cấu trúc rỗng của một vật liệu xốp, thường là polymer.Ứng dụng trong tách kimloại nặng, xử lý nước thải

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Màng liquid 5

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM) 5

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM) 6

Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM) 6

Hình 5: Phương pháp quay phủ 9

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ 9

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt 10

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa) 10

Hình 9: Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 10

Hình 10: Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer - LbL) 11

Hình 11: Màn hình OLED 12

Hình 12: Lớp phủ bảo vệ quang học 12

Hình 13: Màng chống thấm đàn hồi dạng lỏng 13

Hình 14: Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 15

Hình 15: Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 15

Hình 16: Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 16

Hình 17: Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 16

Hình 18: Màng lọc khí 17

Hình 19: Màng lọc thô 17

 Độ nhớt: Độ nhớt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dung môi và thành phần hóahọc của nó Độ nhớt cao có thể làm giảm tốc độ vận chuyển chất qua màng.

 Tính thấm (Permeability): Màng lỏng có khả năng cho phép một số phân tử hoặcion đi qua nhưng cản trở các chất khác, phụ thuộc vào độ hòa tan và động họckhuếch tán của chúng Tính thấm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổithành phần hóa học của màng

 Sự ổn định nhiệt: Phạm vi ổn định nhiệt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dungmôi sử dụng Một số màng có thể bay hơi hoặc phân hủy ở nhiệt độ cao.Trongcác ứng dụng công nghiệp, màng cần có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo hiệusuất làm việc lâu dài

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong quá trình tách lọc kim loại nặng hoặc phân tách các hợpchất hữu cơ

2 Tính chất hóa học

 Tính hòa tan và khả năng tương tác hóa học: Màng lỏng có thể hòa tan hoặc hấpthụ các chất khác nhau tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi tạomàng.Khả năng hòa tan này ảnh hưởng đến sự chọn lọc và hiệu suất vận chuyểnion hoặc phân tử qua màng

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)

 Độ nhớt: Độ nhớt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dung môi và thành phần hóahọc của nó Độ nhớt cao có thể làm giảm tốc độ vận chuyển chất qua màng.

 Tính thấm (Permeability): Màng lỏng có khả năng cho phép một số phân tử hoặcion đi qua nhưng cản trở các chất khác, phụ thuộc vào độ hòa tan và động họckhuếch tán của chúng Tính thấm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổithành phần hóa học của màng

 Sự ổn định nhiệt: Phạm vi ổn định nhiệt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dungmôi sử dụng Một số màng có thể bay hơi hoặc phân hủy ở nhiệt độ cao.Trongcác ứng dụng công nghiệp, màng cần có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo hiệusuất làm việc lâu dài

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong quá trình tách lọc kim loại nặng hoặc phân tách các hợpchất hữu cơ

2 Tính chất hóa học

 Tính hòa tan và khả năng tương tác hóa học: Màng lỏng có thể hòa tan hoặc hấpthụ các chất khác nhau tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi tạomàng.Khả năng hòa tan này ảnh hưởng đến sự chọn lọc và hiệu suất vận chuyểnion hoặc phân tử qua màng

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM)

 Màng lỏng nhũ tương (Emulsion Liquid Membrane - ELM): Gồm các giọt chất

lỏng được bao bọc bởi một lớp màng bền vững.Được sử dụng để loại bỏ các chất ônhiễm khỏi nước hoặc tách các hợp chất hữu cơ

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM)

 Màng lỏng tự do (Bulk Liquid Membrane – BLM: Một lớp chất lỏng ngăn cách

hai pha khác nhau mà không cần vật liệu hỗ trợ.Thường dùng trong nghiên cứu vềvận chuyển ion

Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM)

Hình 5: Phương pháp quay phủ

2 Phương pháp nhúng phủ (Dip Coating)

 Nhúng vật liệu vào dung dịch phủ, sau đó rút ra với tốc độ kiểm soát để tạo màngmỏng

 Chế tạo màng mỏng polymer, nano trong điện tử & quang học, lớp phủ chống thấm,chống ăn mòn trên kính, kim loại, màng sinh học, cảm biến y sinh,

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ

3 Phương pháp phủ dao gạt (Blade Coating hoặc Doctor Blade)

 Sử dụng lưỡi dao gạt để trải đều lớp chất lỏng trên bề mặt, tạo màng có độ dày xácđịnh

 Phương pháp này được ứng dụng trong in mạch điện tử linh hoạt, pin perovskite,OLED

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Màng liquid 5 Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM) 5 Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM) 6 Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM) 6 Hình 5: Phương pháp quay phủ 9 Hình 6: Phương pháp nhúng phủ 9 Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt 10 Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa) 10 Hình 9: Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 10 Hình 10: Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer -

LbL) 11 Hình 11: Màn hình OLED 12 Hình 12: Lớp phủ bảo vệ quang học 12 Hình 13: Màng chống thấm đàn hồi dạng lỏng 13 Hình 14: Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 15 Hình 15: Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 15 Hình 16: Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 16 Hình 17: Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 16 Hình 18: Màng lọc khí 17 Hình 19: Màng lọc thô 17

 Độ nhớt: Độ nhớt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dung môi và thành phần hóahọc của nó Độ nhớt cao có thể làm giảm tốc độ vận chuyển chất qua màng.

 Tính thấm (Permeability): Màng lỏng có khả năng cho phép một số phân tử hoặcion đi qua nhưng cản trở các chất khác, phụ thuộc vào độ hòa tan và động họckhuếch tán của chúng Tính thấm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổithành phần hóa học của màng

 Sự ổn định nhiệt: Phạm vi ổn định nhiệt của màng lỏng phụ thuộc vào loại dungmôi sử dụng Một số màng có thể bay hơi hoặc phân hủy ở nhiệt độ cao.Trongcác ứng dụng công nghiệp, màng cần có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo hiệusuất làm việc lâu dài

 Tính chọn lọc: Màng lỏng có thể được thiết kế để chọn lọc một số chất nhất địnhdựa trên các yếu tố như kích thước phân tử, độ hòa tan hoặc ái lực hóa học.Điềunày rất quan trọng trong quá trình tách lọc kim loại nặng hoặc phân tách các hợpchất hữu cơ

2 Tính chất hóa học

 Tính hòa tan và khả năng tương tác hóa học: Màng lỏng có thể hòa tan hoặc hấpthụ các chất khác nhau tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi tạomàng.Khả năng hòa tan này ảnh hưởng đến sự chọn lọc và hiệu suất vận chuyểnion hoặc phân tử qua màng

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

Hình 5: Phương pháp quay phủ

2 Phương pháp nhúng phủ (Dip Coating)

 Nhúng vật liệu vào dung dịch phủ, sau đó rút ra với tốc độ kiểm soát để tạo màngmỏng

 Chế tạo màng mỏng polymer, nano trong điện tử & quang học, lớp phủ chống thấm,chống ăn mòn trên kính, kim loại, màng sinh học, cảm biến y sinh,

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ

3 Phương pháp phủ dao gạt (Blade Coating hoặc Doctor Blade)

 Sử dụng lưỡi dao gạt để trải đều lớp chất lỏng trên bề mặt, tạo màng có độ dày xácđịnh

 Phương pháp này được ứng dụng trong in mạch điện tử linh hoạt, pin perovskite,OLED

Hình 5: Phương pháp quay phủ

2 Phương pháp nhúng phủ (Dip Coating)

 Nhúng vật liệu vào dung dịch phủ, sau đó rút ra với tốc độ kiểm soát để tạo màngmỏng

 Chế tạo màng mỏng polymer, nano trong điện tử & quang học, lớp phủ chống thấm,chống ăn mòn trên kính, kim loại, màng sinh học, cảm biến y sinh,

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ

3 Phương pháp phủ dao gạt (Blade Coating hoặc Doctor Blade)

 Sử dụng lưỡi dao gạt để trải đều lớp chất lỏng trên bề mặt, tạo màng có độ dày xácđịnh

 Phương pháp này được ứng dụng trong in mạch điện tử linh hoạt, pin perovskite,OLED

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

Hình 5: Phương pháp quay phủ

2 Phương pháp nhúng phủ (Dip Coating)

 Nhúng vật liệu vào dung dịch phủ, sau đó rút ra với tốc độ kiểm soát để tạo màngmỏng

 Chế tạo màng mỏng polymer, nano trong điện tử & quang học, lớp phủ chống thấm,chống ăn mòn trên kính, kim loại, màng sinh học, cảm biến y sinh,

Hình 6: Phương pháp nhúng phủ

3 Phương pháp phủ dao gạt (Blade Coating hoặc Doctor Blade)

 Sử dụng lưỡi dao gạt để trải đều lớp chất lỏng trên bề mặt, tạo màng có độ dày xácđịnh

 Phương pháp này được ứng dụng trong in mạch điện tử linh hoạt, pin perovskite,OLED

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM)

 Màng lỏng nhũ tương (Emulsion Liquid Membrane - ELM): Gồm các giọt chất

lỏng được bao bọc bởi một lớp màng bền vững.Được sử dụng để loại bỏ các chất ônhiễm khỏi nước hoặc tách các hợp chất hữu cơ

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM)

 Màng lỏng tự do (Bulk Liquid Membrane – BLM: Một lớp chất lỏng ngăn cách

hai pha khác nhau mà không cần vật liệu hỗ trợ.Thường dùng trong nghiên cứu vềvận chuyển ion

 Tính chọn lọc hóa học: Màng lỏng có thể được thiết kế để chỉ cho phép một sốion hoặc phân tử nhất định đi qua dựa trên tính chất hóa học của chúng, chẳnghạn như điện tích, độ phân cực hoặc ái lực hóa học Điều này được điều chỉnhbằng cách sử dụng các chất chiết xuất (carrier) có khả năng tạo phức với các ionhoặc phân tử mục tiêu.

 Tính ổn định hóa học: Màng lỏng có thể bị phân hủy hoặc biến đổi theo thời gian

do phản ứng hóa học với môi trường xung quanh (oxy hóa, thủy phân, phân hủynhiệt ) Một số màng có thể bị thoái hóa khi tiếp xúc với axit hoặc bazơ mạnh,làm giảm hiệu suất của quá trình lọc hoặc chiết xuất Để cải thiện độ bền, có thể

bổ sung các chất ổn định hoặc chọn dung môi có tính kháng hóa học cao

 Khả năng tạo phức và vận chuyển ion: Màng lỏng có thể hoạt động như một phatrung gian để vận chuyển ion từ pha này sang pha khác thông qua cơ chế tạophức Một số chất mang (carrier) có thể gắn với ion kim loại, tạo thành phức tantrong màng và sau đó giải phóng ion đó vào pha bên kia

 Khả năng chống oxy hóa và phản ứng với môi trường: Một số màng lỏng có thể

bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy không khí hoặc các chất oxy hóa mạnh, làm thayđổi tính chất hóa học của chúng Các dung môi hữu cơ dễ bay hơi có thể bị phânhủy theo thời gian, ảnh hưởng đến độ ổn định của màng Để hạn chế vấn đề này,các chất chống oxy hóa hoặc dung môi có tính ổn định cao thường được sử dụngtrong các hệ màng lỏng

III Phương pháp sản xuất màng liquid

1 Phương pháp quay phủ (Spin Coating)

 Sử dụng để tạo lớp sơn lót tốt nhất trên bề mặt chất nền

 Dung dịch được thu nhỏ lên bề mặt, sau đó quay với tốc độ cao để dung dịch lanrộng và tạo nền móng

 Được sử dụng nhiều trong công nghệ chế tạo sơn móng hữu cơ, linh kiện quang điện,OLED, cảm biến sinh học,

Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM)

 Màng lỏng nhũ tương (Emulsion Liquid Membrane - ELM): Gồm các giọt chất

lỏng được bao bọc bởi một lớp màng bền vững.Được sử dụng để loại bỏ các chất ônhiễm khỏi nước hoặc tách các hợp chất hữu cơ

Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM)

 Màng lỏng tự do (Bulk Liquid Membrane – BLM: Một lớp chất lỏng ngăn cách

hai pha khác nhau mà không cần vật liệu hỗ trợ.Thường dùng trong nghiên cứu vềvận chuyển ion

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Màng liquid 5 Hình 2: Màng lỏng hỗ trợ (SLM) 5 Hình 3: Màng lỏng nhũ tương (ELM) 6 Hình 4: Màng lỏng tự do (BLM) 6 Hình 5: Phương pháp quay phủ 9 Hình 6: Phương pháp nhúng phủ 9 Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt 10 Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa) 10 Hình 9: Phương pháp lắng đọng Langmuir-Blodgett (LB) 10 Hình 10: Phương pháp trầm lắng tự gắn ghép (Self-Assembly hoặc Layer-by-Layer -

LbL) 11 Hình 11: Màn hình OLED 12 Hình 12: Lớp phủ bảo vệ quang học 12 Hình 13: Màng chống thấm đàn hồi dạng lỏng 13 Hình 14: Màng lọc vi lọc (Microfiltration - MF) 15 Hình 15: Màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration - UF) 15 Hình 16: Màng lọc nano (Nanofiltration - NF) 16 Hình 17: Màng lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis - RO) 16 Hình 18: Màng lọc khí 17 Hình 19: Màng lọc thô 17

Hình 7: Phương pháp phủ dao gạt

4 Phương pháp in lưới (In lụa)

 Đẩy chất lỏng qua lưới in để tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu

 Ứng dụng trong tạo màng polymer, nano trong điện tử & vật liệu tiên tiến, sản xuất màng hydrogel y sinh, lớp phủ chống bám bẩn, chống thấm nước,

Hình 8: Phương pháp in lưới (In lụa)