Nghiên cứu sự biến đổi bề mặt tro bay ứng dụng làm chất độn gia cường cho vật liệu Polyme

Với các lý do trên, việc “Nghiên cứu sự biến đổi bề mặt tro bay để ứng dụng làm chất độn gia cường cho vật liệu polyme” sẽ đưa ra một số... Tro của núi lửa và các vật liệu nhân tạo hay

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong sản xuất điện năng từ than, vấn đề tồn chứa và sử dụng phế thải tro bay đặt ra rất bức xúc Việc nghiên cứu, sử dụng tro bay không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế, kỹ thuật mà còn mang ý nghĩa xã hội to lớn Chính vì thế, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này và đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng

Ở nước ta hiện nay, mỗi năm có khoảng 1,3 triệu tấn tro bay thải ra và

dự kiến vào năm 2010 là khoảng 2,3 triệu tắn Phần lớn lượng tro bay thải ra

vẫn còn nằm ở các bãi chứa chiếm nhiều diện tích và gây ô nhiễm môi trường

Vì vậy, việc nghiên cứu, áp dụng các giải pháp xử lý và sử dụng tro bay nhiệt điện để giám thiểu tối đa khối lượng tồn chứa và những ảnh hưởng xấu của chúng đến môi trường đất, nước, không khí và sức khoẻ con người là rất cần

thiết

Tro bay là sản phẩm thu hồi được từ quá trình đốt than đá, gồm các hạt hình cầu là chủ yếu, ngoài ra còn có các hạt than đen chưa cháy Thành phần

chính của tro bay là các oxit: oxit silic, oxit nhôm và canxi oxit Các hạt tro

bay hình cầu có bề mặt trơn nhẫn, là tập hợp của nhiều hạt tiểu cầu bên trong

Cấu trúc đặc biệt này của tro bay đã làm cho tro bay có nhiều đặc tính quan trọng, có thể được sử dụng để gia cường cho các vật liệu polyme compozit

Bề mặt trơn nhẫn như gương của các hạt cầu tro bay đã làm hạn chế tương tác pha với các polyme cần gia cường, nên việc xử lý, biến đối bề mặt tro bay là

hết sức cần thiết

Với các lý do trên, việc “Nghiên cứu sự biến đổi bề mặt tro bay để

ứng dụng làm chất độn gia cường cho vật liệu polyme” sẽ đưa ra một số

phương pháp biến đổi bề mặt tro bay nhằm đem lại hiệu qua trộn hợp cao nhất của tro bay với vật liệu polyme, từ đó nâng cao một số tính năng cơ lý của vật

liệu, đồng thời làm giảm giá thành sản phẩm Đây là vấn đề vừa có ý nghĩa

khoa học, kinh tế vừa có ý nghĩa xã hội cao

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm biến đổi bề mặt tro bay, để tro bay sau khi xử lý tương tác tốt hơn với pha polyme cần gia cường Đồng thời nâng cao một số tính năng cơ lý như: độ bền kéo căng, độ bền kéo đứt, độ bền nén, môđun đàn

hồi và độ bền uốn của vật liệu Đặc biệt, sử dụng chất độn tro bay nhằm làm

giảm giá thành sản phẩm và góp phần bảo vệ môi trường

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu tiền xử lý bề mặt tro bay bằng dung dịch HCI, dung địch

NaOH, dung dich Ca(OH)»

Nghiên cứu biến đổi bề mặt tro bay bằng hợp chat silan

Nghiên cứu thử nghiệm khả năng gia cường của tro bay biến đôi bề mặt cho cao su thiên nhiên

Chuong 1: TONG QUAN 1.1 KHAI QUAT VE TRO BAY

1.1.1 Lich sir phat trién [1]

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai điễn ra vào cuối thế kỷ thứ 19

đã gia tăng quá trình sử dụng than đá làm nhiên liệu cho nhiều ngành công

nghiệp Ban đầu, những viên than đá có kích thước từ 70 đến 100mm được

cung cấp cho các lò đốt cô định hay di động Phế thải chủ yếu được thu gom

từ đáy lò và có chứa một lượng lớn than chưa cháy Có khoảng 10% lượng tro

thoát ra theo các khí ở ống khói gây ra sự ô nhiễm không khí

Đến cuỗi những năm 1920 đầu những năm 1930, người ta sử dụng than

đá đã nghiền mịn trong các lò đốt hình trụ thắng đứng Phế thải của quá trình đốt cháy than đá từ các lò đốt trở nên mịn hơn rất nhiều Lượng tro thu gom

từ đáy lò đã giảm đáng kẻ, chỉ từ 20-30% tổng lượng tro bay, phần còn lại

khoảng 70-80% là các hạt tro mịn được thoát ra ngoài khí quyền cùng với khí ống khói

Việc tro bay thoát ra ngoài cùng với khí ống khói đã gây ra hiện tượng

ô nhiễm môi trường Do vậy, ngay từ những buổi đầu người ta đã có một vài phương pháp để tách loại gần như hoàn toàn lượng tro bay thoát ra từ khí ống khói Tro bay cùng với tro thu được ở đáy lò đốt được thu gom vào các hồ chứa Người ta đã sớm nhận ra các vấn đề nảy sinh như: chỉ phí về đất đai, các vấn đề ô nhiễm nước và ô nhiễm không khí, do đó các phương pháp vận chuyển và cất trữ có hiệu quả hơn cũng đã được để ra Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu vẫn không thoả mãn với các phương pháp này và họ đã nghiên cứu sử dụng tro bay Cuối cùng, các nhà khoa học cũng chứng minh được rằng phần tro bay của tro là một pozzolan thực sự Ban đầu nó được sử dụng

để sản xuất loại bê tông bền và tiết kiệm được chỉ phí David cùng với nhóm

của ông ở Berkeley đã chứng minh rằng có những ảnh hưởng tương tự giữa tro núi lửa và tro bay khi sử dụng chúng như một pozzolan hay chất phụ gia cho bê tông

Tro bay được tạo ra từ các lò đốt của các nhà máy nhiệt điện sử dụng

nhiên liệu than đá, cũng giống như tro núi lửa nó được tạo ra trong các “núi

lửa nhân tạo” loại nhỏ Tro của núi lửa và các vật liệu nhân tạo hay tự nhiên tương tự khác được sử dụng để tạo ra loại vật liệu kết dính bằng cách trộn hợp

với vôi đã từ rất lâu Người La Mã, Trung Quốc, Ấn Độ đã sử dụng tro núi lửa và gạch nung nghiền mịn để tạo ra loại vữa có độ gắn kết cao để xây dựng các công trình ký niệm từ xa xưa và cho đến nay vẫn còn tồn tại Tro bay

được tạo thành rất mịn, chiếm phần lớn là các hạt giống như thuỷ tỉnh hình

cầu được thu gom trong hệ thống thu gom bụi từ khí thải của các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hoá thạch Nhìn chung, tro bay mịn hơn xi măng Poóclăng Thành phần hoá học chủ yếu trong tro bay là silic oxit, nhôm oxit

và các oxit của sắt hay canxi Do độ mịn và khả năng phản ứng pozzolanic

của nó và đôi khi là trạng thái kết dính tự nhiên của mình, tro bay được sử dụng rộng rãi và được chỉ định rõ như các vật liệu khoáng trộn lẫn trong xi

măng và bê tông Tro bay đã được sử dụng thành công với nhiều ứng dụng khác nhau trong xây dựng kỹ thuật và trong các vật liệu đặc trưng khác

1.1.2 Khái niệm và sự phân loại tro bay

Trong các nhà máy nhiệt điện, sau quá trình đốt cháy nhiên liệu than

đá, phần phế thải rắn tồn tại dưới hai dạng: phần xỉ thu được từ đáy lò và phần tro gồm các hạt rất mịn bay theo các khí ống khói được thu hồi bằng các hệ thống thu gom của các nhà máy nhiệt điện

Trước đây ở châu Âu, phần tro này thường được gọi là tro của nhiên

liệu đốt đã được nghiền mm [I] Nhưng ở MI, loại tro này được gọi là “tro

bay” bởi vì nó thoát ra cùng với khí Ống khói và bay vào không khí Hiện nay, thuật ngữ “tro bay” (fly ash) được dùng phổ biến trên thế giới để chỉ phần

chất thải rắn thoát ra cùng các khí ống khói ở các nhà máy nhiệt điện

Có nhiều cách phân loại tro bay khác nhau Ở một số nước người ta

phân loại dựa vào mục đích sử dụng của tro bay Theo tiêu chuẩn DBJ08-230-

98 của Shanghai, Trung Quốc, tro bay được phân làm hai loại [2]: Tro bay có

hàm lượng canxi thấp (hàm lượng canxi dưới 8%) và tro bay có hàm lượng

canxi cao (hàm lượng canxi > 8% hoặc CaO tự do trên 1%) Như vậy, CaO

trong tro bay hoặc CaO tự do được sử dụng để phân biệt tro bay có hàm lượng

canxi cao với tro bay có hàm lượng canxi thấp Theo cách phân biệt này thì tro bay có hàm lượng canxi cao có màu hơi vàng, trong khi đó tro bay có hàm lượng canxi thấp có màu hơi xám

Theo cách phân loại của Canada, tro bay được chia làm 3 loại [3]:

e Loại F: Hàm lượng CaO ít hơn 8%

e Loại CI: Hàm lượng CaO lớn hơn 8% nhưng ít hơn 20%

e Loại C: Hàm lượng CaO lớn hơn 20%

Ngoài ra còn có các tiêu chuẩn khác là:

e Hàm lượng S đạt khi hàm lượng SOa nhỏ hơn 5%

se LOI đạt khi nhỏ hơn 3

e Yếu tố R đạt nếu nhỏ hơn 2,5

Trên thế giới hiện nay thường phân loại tro bay theo tiêu chuẩn ASTM C618 Theo cách phân loại này thì phụ thuộc vào thành phần các hợp chất mà

tro bay được phân làm 2 loại: loại C và loại F [4]

Bảng 1.1: Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618

Các yêu cầu theo tiêu chuẩn Lớn nhất /Nhỏ| Nhóm | Nhóm

Yêu cầu hóa học

Yêu cầu độ đồng đều về độ mịn lớn nhất 5 5

Phân loại tro bay theo tiêu chuân ASTM:

e Tro bay la loai F néu téng ham hong (SiO, + Al,O; + Fe,03) > 70%

e Tro bay 1a loai C néu tong ham long (SiO, + Al,O3 + Fe,03) < 70%

1.1.3 Các đặc trưng của tro bay

1.1.3.1 Thành phần hóa học trong tro bay

Tro của các nhà máy nhiệt điện gồm chủ yếu các sản phẩm tạo thành từ quá trình phân hủy và biến đối của các chất khoáng có trong than đá [5]

Thông thường, tro ở đáy lò chiếm khoảng 25% và tro bay chiếm khoảng 75% tổng lượng tro thải ra Hầu hết các loại tro bay đều là các hợp chất silicat bao

gồm cac oxit kim loại như SiO;, AlzOa, Fe;Oa, TIO;, MgO, CaO, với hàm

lượng nhỏ than chưa cháy, ngoài ra còn có một số kim loại nặng như: Cd, Ba,

Pb, Cu, Zn, Co ché bién déi thành phan vat chat trong than da thanh tro bay được mô tả như sau [6]:

Inherent minerals in Minerals conversion in

coal particles reducing aimosphere

™ — Heating Heating — _” Solidification 10-900

Extraneous Mineral Fusion in

minerals decompositions oxidizing atmosphere

Hình 1.1: Cơ ché bién déi thành phần vật chất

trong than đá thành tro bay Thành phần hóa học của tro bay phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu than

đá sử dụng để đốt cháy trong các nhà máy nhiệt điện

a/ Cac oxit kim loai

Tuy thuộc vào loại nhiên liệu mà thành phần hóa học trong tro bay thu

được khác nhau Các nhà khoa học Ba Lan đã tiến hành một cuộc khảo sát

nghiên cứu thành phần hóa học của tro bay với 2 nguồn nguyên liệu sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện của nước này là than đen và than nâu [7]:

Bảng 1.2: Thành phần hóa học các mẫu tro bay ở Ba Lan

từ các nguồn nguyên liệu khác nhau

Loại tro bay

( ZS-16) là các alumino silicat, còn mẫu tro bay có được sau quá trình đốt

cháy than nâu (ZS-13) là loại canxi silicat

Các cuộc khảo sát thành phần hóa học trong các mẫu tro bay ở các nước khác cũng đã được tiến hành và thu được các kết quả tương tự

Ở Trung Quốc, các mẫu tro bay có thành phần chủ yếu là SiO, va Al;Oa, hàm lượng của chúng vào khoảng 650- 850 g/kg Thành phần khác bao

gồm: C chưa cháy, Fe;O›, MgO và CaO

Ở Hy Lạp, tro bay có hàm lượng CaO cao, nếu phân loại theo ASTM C618 thi tro bay ở đây thuộc loại C, điều này phản ánh đúng nguyên liệu than nâu ban đầu

b/ Các nguyên tô vi lượng trong tro bay

Quá trình đốt cháy than đá là một trong những nguyên nhân chính làm

ô nhiễm không khí và phát tán những nguyên tố vi lượng độc hại Hiểu được

sự thay đổi của các nguyên tố vi lượng trong quá trình đốt than đá cũng như

hàm lượng của nó trong tro bay tạo thành là điều rất quan trọng trong vấn đề đánh giá tác động đến môi trường của các nhà máy nhiệt điện cũng như các ứng dụng của tro bay Hàm lượng các nguyên tổ vi lượng trong tro bay phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng của chúng có trong nguyên liệu ban đầu

Dựa trên kết quả nghiên cứu các mẫu tro bay thu được từ bảy nhà máy

nhiệt điện khác nhau ở Canada [5], các nhà nghiên cứu này đã cho biết hàm lượng của các kim loại nặng nhu: As, Cd, Hg, Mo, Ni hay Pb trong tro bay có

sự liên quan với hàm lượng S có trong nguyên liệu than đá ban đầu Thông thường than đá có hàm lượng S cao sẽ có hàm lượng các nguyên tố này cao

Bảng 1.3: Hàm lượng các nguyên tổ vi lượng trong tro bay

từ các nguồn than đá khác nhau:

Các nguyên tố vi lượng (ppm; w) Nguyên t6 Tro bay Ptolemais | Tro bay Megalopolis

1.1.3.2 Hình thai hoc tro bay [8]

Hầu hết các hạt tro bay đều có dạng hình cầu với các kích thước hạt khác nhau (hình 1.2 và 1.3), các hạt có kích thước lớn thường ở dạng bọc và

có hình dạng rất khác nhau

Hình 1.2: Sự tương phản về Hình 1.3: Biêu diễn đặc trưng

kích thước giữa các hạt tro bay dạng cầu của các hạt trong

hình câu lớn và các hạt nhỏ khoảng kích thước thường thấy

nhiêu hơn

Các hạt tro bay được chia ra làm hai dạng: dạng đặc và dạng rong

Thông thường các hạt tro bay hình cầu, rắn được gọi là các hạt đặc và các hạt tro bay hình cầu mà bên trong rỗng có tỉ trọng thấp hơn 1,0 gem” được gọi là các hạt rỗng Các hạt tro bay được tạo nên bởi các hợp chất có dang tinh thé

như: thạch anh, mulit và hematit, các hợp chất có dạng thuỷ tinh như oxit silic

và các oxit khác Các hạt tro bay đặc có tỉ khối trong khoảng 2,0 — 2,5 g.cm”

có thể cải thiện các tính chất khác nhau của vật liệu nền được lựa chọn bao gồm: độ cứng, độ bền, độ kháng rách và giảm tỉ trọng Các hạt tro bay rỗng có thể được sử dụng đề chế tạo vật liệu compozit siêu nhẹ đo tỉ trọng rất nhỏ của

chúng, chỉ khoảng 0,4 — 0,7 g.cm”, trong khi các chất nền kim loại khác có tỉ

khối trong khoảng từ 1,6 - 11,0 g.cm”

Cả hai loại hạt tro bay thường thấy có lớp vỏ không hoàn chỉnh, chúng

được thấy đưới hình dạng rỗ xốp (hình 1.4)

Hình 1.4: Câu trúc rỗ xốp của các hạt tro bay

Bề mặt của các hạt tro bay rất khác nhau, nhiều hạt không thể quan sát thấy do chúng có thể bị phủ bởi một lớp tỉnh thể của các kim loại kiềm hay kiềm canxi sunfat ngưng tụ lại (hình 1.5)

Lớp tinh thể này có thể được loại bỏ nhanh chóng bằng cách hoà tan trong nước

Cầu trúc bên trong: Các hạt bên trong có thê được thấy bởi các phương

pháp quan sát đơn giản Cấu trúc này bị che lấp bởi lớp vỏ thuỷ tỉnh, vì thế nó

có thể được quan sát khi được xử lý với dung dịch HF, dung dịch này có thể hoà tan nhanh chóng phần thuỷ tinh và để lộ ra cấu trúc bên trong

Hình 1.6 biểu diễn hai hạt tro bay cạnh nhau, sau khi tiếp xúc ngắn (1⁄2

giờ) với dung dịch 1% axit flohiđric, hai cấu trúc bên trong rất khác nhau đã

được lộ ra Nghiên cứu của nhóm Biggs và Brunsnel cho thấy, các hạt bên

phải hình 1.6 là các hạt có từ tính giàu sắt là vật liệu có cấu trúc tinh thể điển

hình cho spinen ferit có dạng hình cây, cái mà trong chất thải của quá trình đốt cháy than đá có thể bao gồm quặng sắt từ, magie ferit (MgFe;O/), mahetit (y- FezO›), ulvospinel (Fe;TiO¿) và thành phần trung gian giữa chúng [3] Tat

cả chúng đều có hình lập phương, và tất cả được hy vọng hoàn toàn không có các phản ứng hoá học trong bê tông

cac hat tro bay sau khi tiếp xúc ngắn với

dung dịch HF

Các hạt ở bên trái hình 1.6 chứa một cấu trúc đặc trưng của các hạt mullit có dạng thanh mỏng hay dạng hình kim, Al;O; 2SiO; tìm thấy trong hầu hết các hạt không có từ tính của các hạt tro bay có hàm lượng canxi thấp

điển hình

Thành phần và cấu trúc phức tạp của lớp vỏ các hạt tro bay được nhận

ra khi mẫu tro bay này tiếp xúc nhẹ nhàng với dung dịch axit flohidric trong thời gian đài hơn (1 giờ) Phần thuỷ tỉnh trong các hạt ở vùng giữa và trong một số các hạt khác được phân bố xung quanh phần đã bị hoà tan ở mức độ lớn (hình 1.7 và hình 1.8)

Hình 1.7 : Cẫu trúc tro bay tiếp |

xúc với dung dich HF trong |

thoi gian dai

Sự hỗn tạp trong cấu trúc của các hạt tro bay được mở rộng tới các hạt nhỏ chứa bên trong bao gồm cấu trúc plerosphere Một sự minh hoạ được đưa

ra ở hình 12, nó biểu diễn các hạt dạng plerosphere với lớp vỏ mỏng đã được phá vỡ đề bộc lộ các hạt bên trong Mẫu đã được xử lý với đung dịch 1% HF cho thời gian mở rộng đến 4 giờ

1.1.3.3 Phân bố kích thước hạt trong tro bay

Kích thước hạt tro bay là một yếu tô quan trọng quyết định đến khả năng

ứng dụng của nó Mỗi loại tro bay tuỳ thuộc vào nguồn nguyên liệu, điều kiện

đốt và phương pháp thu hồi mà có sự phân bố kích thước hạt khác nhau

Tro bay có kích thước hạt nằm trong khoảng 10-350 im, phân đoạn có đường kính hạt nhỏ hơn 45 tim chiếm tỷ trọng lớn

Bảng 1.4: Phân bỗ khối lượng các phân đoạn

kích thước hạt tro bay Isarel [9]:

Phân đoạn Kich thud (um) | Nguồn nguyên liệu

Bang 1.5: Phan bé kich thước hạt tro bay Trung Quốc

ở các nhà máy nhiệt điện khác nhau [10]:

Phân bồ kích thước hạt (uum) Đường kính trung

Tuỳ thuộc vào mục đích và nhu cầu sử dụng mà có thể tách các phân

đoạn kích thước khác nhau

1.1.4 Tình hình sản xuất và sử dụng tro bay

1.1.4.L Trên thế giới

a/ Tình hình sản xuất

Nhu cầu tiêu thụ điện năng trên thế giới không ngừng tăng nhanh, con người ngày nay đã tìm ra được nhiều nguồn năng lượng mới thay thế những nguồn cung cấp năng lượng truyền thống như: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ triều, Tuy có nhiều ưu điểm và được khuyến khích sử dụng nhưng các nguồn cung cấp điện năng này hiện nay chỉ cung cấp được một lượng rất nhỏ nhu cầu điện năng toàn cầu và chỉ tập trung ở vài nước phát triển đo gặp phải những vấn đề về công nghệ và chỉ phí đầu tư Vì vậy, nguồn cung cấp điện năng hiện nay chủ yếu vẫn là các nguồn truyền thống, trong đó các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hoá thạch chiếm một tỉ trọng lớn

Mỹ là một quốc gia tiêu thụ điện năng hàng đầu thế giới và cũng là nước có sản lượng các sản phẩm từ quá trình đốt cháy than đá trong các nhà

máy nhiệt điện lớn nhất thế giới [11] Năm 2007, Mỹ đã tạo ra 125 triệu tấn

các sản phẩm CCPs bao gồm: tro bay, tro đáy lò, xỉ lò,

Ở Israel [9], ban đầu nhiên liệu chủ yếu cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện là đầu mỏ Tuy nhiên cuộc khủng hoáng dầu mỏ những năm 80 của thế kỷ trước cùng với giá dầu ngày càng gia tăng đã buộc chính phủ nước này hướng sự quan tâm đến nguồn nguyên liệu khác là than đá và đưa than đá vào thay thế dần dầu mỏ trong các nhà máy nhiệt điện Nhiên liệu cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện ở nước này hiện nay vẫn chủ yếu là từ các nguồn than

đá dé thay thế cho nguồn đầu mỏ đang dần khan hiếm và đắt đỏ

Như một điều hiến nhiên, khi lượng than đá sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện càng nhiều thì các sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy nhiên liệu như xỉ than hay tro bay sinh ra cũng tăng theo Thống kê của các nhà khoa học Hy Lạp cho thấy lượng tro bay sinh ra gần như tỷ lệ tuyến tính với lượng nhiên liệu than đá được sử dụng [12]

Theo ước tính, lượng tro bay thải ra trên toàn cầu vào khoảng 400 triệu

mỶ [13] Sản lượng tro bay của một số nước theo thống kê ước tính như trong

nỗ lực, song lượng tro bay sử dụng hàng năm ở các nước vẫn dừng lại ở mức

độ khiêm tốn

Tro bay đã được sử dụng thành công trong ngành công nghiệp bê tông trên thế giới hơn 50 năm qua Ở Mỹ có hơn 6 triệu tắn và ở châu Âu là hơn 9 triệu tắn đã được sử dụng trong xi măng và bê tông [14] để xây dựng nhiều công trình và dự án lớn

Cũng như nhiều quốc gia trên thế giới, hàng trăm nhà máy nhiệt điện

trên khắp lãnh thổ Trung Quốc thải ra nhiều tấn tro bay mỗi năm [8] Điều đó

đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và đất trồng Do đó, chính phủ nước này rất khuyến khích phát triển các công nghệ liên quan đến việc sử dụng tro bay Nhưng hiện nay, ở hầu hết các tỉnh ở Trung Quốc vấn đề sử dụng tro bay vẫn rất khó khăn Tro bay ở Trung Quốc được sử dụng chủ yếu trong các lĩnh vực sau:

e_ Các sản phẩm bê tông (vữa, bê tông, gạch )

e_ Xây dựng đường giao thông

e_ Xây dựng cảng

© Cai tao đất trồng

e_ Xử lý ô nhiễm nước

Ngoài ra nó còn rất nhiều ứng dụng khác nữa

Ở Israel, tro bay được sử dụng theo 3 con đường chính: thêm vào trong

xi măng như một chất trộn hợp pozzolan, làm các con đập ngăn nước biển và được dự trữ trong các con đường được đắp cao xung quanh các nhà máy nhiệt

điện [9]

Ở Hy Lạp [12], tro bay được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp xi

măng để thay thế clanhke với mục đích tạo ra các loại xi măng Pooclang đặc

thù Tuy nhiên, việc sử dung tro bay trong công nghệ này vẫn chưa được phố biến do chỉ phí chuyên chở cao cũng như thiếu các tiêu chuẩn cho các ứng

dụng của chúng Mặc dù có thé thu được các lợi thế to lớn từ việc sử dụng tro bay nhưng việc đưa thêm một lượng lớn tro bay vào trong xi măng ở Hy Lạp

bị cản trở bởi những lý do:

e Sự khác nhau trong thành phan hoá học và khoáng vật

e Thông thường tro bay cần phải được nghiền bổ sung để nó bộc lộ tính chất pozzolanic và khá năng chịu nước

e Tỷ lệ CaO tự do cao

e Tỷ lệ hàm lượng SO; cao

1.1.4.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, lượng tro bay thải ra ở các nhà máy nhiệt điện (Phả Lại,

Uông Bí, Ninh Bình) cũng khá lớn Theo thống kê chưa đầy đủ vào khoảng 1,3 triệu tấn và dự kiến là 2,3 triệu tấn vào năm 2010 [15] Phần lớn lượng tro

bay thải ra hiện nay vẫn còn nằm ở các bãi chứa, lấp các hồ nước, bãi sông

chiếm nhiều diện tích và gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, việc nghiên cứu, áp

dụng các giải pháp xử lý và sử dụng tro bay là rất cần thiết Tro bay nước ta

có nhược điểm là hàm lượng than chưa cháy cao, hoạt tính thuỷ lực thấp nên trên thực tế chưa có nhà máy nào sử dụng tro bay trong sản xuất xi măng

Hiện nay, tro bay của các nhà máy nhiệt điện dùng than (trừ nhà máy nhiệt điện Phả Lại) được khai thác, xử lý chủ yếu để làm nhiên liệu nung vôi,

gạch với khối lượng không lớn Riêng tro bay Phả Lại, do hàm lượng than chưa cháy thấp hơn, khó sử dụng làm nhiên liệu đốt nên tồn đọng càng nhiều Gần đây, một số đơn vị đã hợp tác thành lập cơ sở sản xuất tro bay đầu tiên tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại bằng phương pháp tuyển nối với công suất

thiết kế 80 000 tắn/năm Hiện tại, mỗi ngày cơ sở này đã sản xuất được 200

tấn tro bay

Vấn đề ứng dụng tro bay ở Việt Nam chưa được chú ý nhiều, mới chỉ

có một số nghiên cứu bước đầu trong lĩnh vực xây dựng như sử dụng tro bay làm chất độn nhẹ cho bê tông, làm chất kết dính thay cho xi măng Một số tác giả chế tạo các zeolit từ tro bay để xử lý môi trường

1.1.5 Các nghiên cứu và ứng dụng tro bay trong lĩnh vực polyme và chất dẻo

Tro bay là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất điện năng từ các nhà máy nhiệt điện sử đụng nhiên liệu than đá Với thành phần chủ yếu là các oxit

kim loại như oxit silic, oxit nhôm kích thước hạt mịn và giá thành rẻ, ngoài

những ứng dụng hết sức hiệu quả trong các ngành xây dựng, tro bay còn có tiềm năng lớn trong lĩnh vực polyme Nhóm nghiên cứu của S Potgieter- Vermaak đề nghị rằng phân đoạn tro bay có kích thước trung bình trong khoảng 5 um có nhiều lợi thế khi sử dụng cho các sản phẩm polyme [16] Không chỉ bổ sung một khối lượng lớn cho polyme mà nó còn tạo thuận lợi trong quá trình tạo mẫu và trong quá trình sản xuất các sản phẩm có hình dạng

theo ý muốn Hơn nữa, nó còn cải thiện các tính chất của sản phẩm chứa nó

Yêu cầu để ứng dụng thành công tro bay siêu mịn trong các sản phẩm nhựa là

nó phải tương thích với chất nền polyme và không cản trở bất kỳ phản ứng polyme hoá nào trong quá trình chế tạo

Năm 1999 đã diễn ra Hội nghị quốc tế về ứng dụng tro bay tại vương quốc Anh [17] đã công bố các kết quả nghiên cứu ứng dụng rất đa dạng tro bay vào công nghiệp, chủ yếu làm phụ gia cho các vật liệu xi măng, cao su và nhựa tổng hợp Nhóm nghiên cứu của Nam Phi đã sử dụng 2 loại tro bay thương pham plasfill 5 và plasfill 15 để nghiên cứu gia cường cho cao su

thiên nhiên [18] Qua khảo sát tính chất lưu biến thấy rằng độ nhớt của cao su

giảm thiểu, như vậy tro bay đã giúp cho quá trình gia công cao su tốn ít thời

gian hơn, gia tăng độ giãn dài khi đứt của vật liệu có sử dụng plasfill Điều này chứng tỏ tính ưu việt của tro bay trong công nghiệp cao su

Tro bay có hiệu quả rõ rệt khi làm chất độn gia cường cho các vật liệu

từ cao su thiên nhiên, cao su clopren, cao su butadien va cao su nitril [19-22]

Tro bay da lam tang d6 bền kéo đứt và mô đun đàn hồi của vật liệu

Tro bay cùng với các phụ gia khác như bột kim loại và với chất dẻo đưa vào cao su tái sinh để chế tạo tắm lát đường ngang xe lửa [19] M Hossain và tập thê nghiên cứu của trường Đại học Kansas đã công bố kết quả sử đụng cao

su tái chế từ lốp ô tô để làm lớp asphal trải đường có sử dụng phụ gia tro bay

[23] Đây là công trình rất có giá trị về khoa học môi trường

Tro bay được nghiên cứu gia cường cho cao su clopren [20] Tác giả đã thấy rằng tro bay không xử lý và tro bay đã xử lý đều có tác dụng làm tăng độ

bền kéo đứt và mô đun đàn hồi của vật liệu Khi sử dụng 10-100% tro bay

được xử lý bề mặt bởi 1% nopentyl oxy, trineodecanonyl titanat, sản phẩm cao su clopren có độ bền kéo đứt và mô đun đàn hồi tăng nhiều lần so với mẫu tro bay không xử lý Cơ chế tương tác giữa nopentyl oxy, trineodecanonyl titanat với tro bay và cao su clopren xảy ra theo 2 giai đoạn: Trước hết, nhóm OH trên bề mặt của tro bay phản ứng với trineodecanonyl titanat để biến đối bề mặt, hoạt hoá tro bay, sau đó tro bay đã được xử lý bề mặt phản ứng với liên kết đôi của cao su clopren tạo thành liên kết ngang trong cao su lưu hoá Hợp chất silan đã làm giảm sức căng bề mặt pha của cao

su và tro bay và còn đóng vai trò là chất kết dính giữa 2 thành phần

O Figovsky và các cộng sự đã chế tạo bê tông polyme từ cao su polybutadien, cát thạch anh và tro bay Polybutadien được khâu mạch bằng lưu huỳnh có mặt của hỗn hợp chứa tro bay Bê tông loại này có độ bền axit

và cả bền kiềm rất lớn, dai và bám dính tốt với các bột kim loại, có độ bền nén lớn và hấp thụ nước nhỏ

Cao su thiên nhiên cũng là đối tượng nghiên cứu của nhiều công trình

để ứng dụng chất gia cường là tro bay R Menon và cộng sự đã chế tạo tô hợp

vật liệu có chứa tro bay trên cơ sở CSTN có mặt của nhựa cacdanol

photphorylat hoá và chất đóng rắn là hexametylen tetramin Nhựa cacdanol photphorylat hoá đóng vai trò chất liên kết giữa 2 pha CSTN và tro bay [21] Với sự có mặt của cacdanol photphorylat hoá, quá trình cán luyện và chế tao

vật liệu tốn ít năng lượng hơn, thời gian lưu hoá ngắn hơn và vật liệu có độ

bền kéo đứt, độ bền xé và độ bền nhiệt lớn hơn

Nhóm nghiên cứu của S Thongsang đã sử dụng chất liên kết là hợp

chất silan bis-(3-trietoxysilylpropyl) tetrasulfit, [(CạH;O);-Si-(CH;):-Su-

(CH;)s-Si-(CạHsO);] để xử lý bề mặt tro bay Tro bay xử lý bề mặt được gia

cường cho cao su thiên nhiên Với hàm lượng 2-4% hợp chất silan, mô đun

đàn hồi và độ bền xé của vật liệu CSTN/tro bay tăng lên đáng kế [24]

Có một vài nghiên cứu gia cường tro bay cho vật liệu trên cơ sở nhựa epoxy Nhóm tác giả Chaowasakoo và N Sombatsompop sử dụng tro bay được xử lý bề mặt bằng N-2(aminoethyl)- 3- aminopropyltrimethoxysilane để gia cường cho nhựa epoxy nhằm giảm chỉ phí sản xuất sản phẩm nhựa [25] Vật liệu tro bay/epoxy được lưu hoá bằng 2 phương pháp: phương pháp gia nhiệt thông thường và phương pháp sử dụng lò vi sóng Kết quả cho thấy tổ hợp vật liệu được gia cường bằng tro bay đã được xử lý bề mặt có mô đun

đàn hồi và mô đun uốn cao hơn so với vật liệu ban đầu S M Kulkarni và

Kishore sử dụng một tác nhân ghép silan khác để xử lý tro bay với phân đoạn kích thước dưới 34 um gia cường cho vật liệu PP và cũng cho các kết quả

tương tự

Ngoài ra, còn rất nhiều nghiên cứu và ứng dụng khác nữa của tro bay trong giai đoạn hiện nay

1.2 CAC PHUONG PHAP BIEN DOI BE MAT TRO BAY

1.2.1 Phương pháp tiền xử lý bề mặt tro bay

Tro bay được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xi măng và

bê tông Với kích thước hạt mịn, tỉ trọng thấp, khả năng phân tán tốt cũng như

độ linh động trong hình dạng hạt, tro bay còn được sử dụng như vật liệu rất có

tiềm năng trong nhiều lĩnh vực khác, đặc biệt là trong lĩnh vực polyme Tuy nhiên, việc sử dụng tro bay làm chất độn trong polyme vẫn chưa được phố biến Lý do chính là khả năng tương tác pha yếu giữa tro bay và chất nền polyme và độ trắng thấp dẫn đến những kết quả không mong muốn trong các sản phẩm cuối cùng Đã có một vài phương pháp biến đổi bề mặt tro bay bao gồm đưa vào các tác nhân ghép nối hoặc chất hoạt động bề mặt trong quá trình trộn hợp cơ học, các phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi để biến đổi tính chất bề mặt của tro bay

Nhóm tác giả Z Sarbak và M Kramer- Wachowiak [26] đã xử lý bề mặt tro bay bang cdc dung dich NaOH, NaOH/NH,HCO;, EDTA và HCI voi

mục đích xác định sự thay đối diện tích bề mặt và cấu trúc xốp của tro bay cùng với sự biến đổi hoá học của chúng với các tác nhân hoá học khác nhau

Bảng sau cho biết các đặc trưng về độ xốp và diện tích bề mặt của tro bay đã

được biến đối hoá học

Bảng 1.7: Các đặc trưng tro bay sau các quá trình xử lý bề mặt khác nhau

dịch HCI Trong trường hợp này, kết quả cho thấy bán kính lỗ xốp giảm

xuống khoảng hai lần so với tro bay ban đầu Quá trình biến đôi với các dung

dịch khác dẫn đến sự tăng một lượng nhỏ bán kính lỗ xốp Ảnh hưởng đáng

kế từ quá trình biến đổi hoá học là độ xốp, các mẫu đều có độ xốp tăng hơn

10 lần so với mẫu tro bay chưa xử lý Độ xốp tăng lớn nhất với mẫu tro bay được xử lý trong dung dịch EDTA Trong trường hợp này, bán kính lỗ xốp

cũng tăng nhiều nhất Khi tro bay xử lý với dung dịch HCI cho kết quả là điện

tích bề mặt là lớn nhất được đặc trưng bởi bán kính lỗ xốp trung bình nhỏ

nhất và độ xốp nhỏ nhất so với tất cả các mẫu được biến đổi hoá học Điều này có nghĩa là có một lượng lớn hơn các vi lỗ xốp so với các biến đổi khác Tóm lại trong nghiên cứu này các tác giả đã biến đổi hoá học bề mặt của tro bay bằng các dung dịch khác nhau đề làm thay đổi một số đặc trưng bề mặt của tro bay như tăng đáng kế diện tích bề mặt, kích thước trung bình của lỗ xốp và biến đối cấu trúc dạng cầu của mẫu tro bay ban đầu thành cấu trúc dang tinh thể như có thể quan sát thấy bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM Các mẫu tro bay đã được biến đối bề mặt có thê tìm thấy những ứng dụng hợp lý như làm chất hấp phụ, xúc tác hay làm chất nền của chúng

Phương pháp biến đôi bề mặt trình bày ở trên đã làm tăng diện tích bề

mặt cũng như độ xốp của tro bay, tuy nhiên, việc loại bỏ nước thải chứa kiềm hay axit làm tăng thêm khó khăn Ngoài ra, các phương pháp này không thể cải thiện màu sắc của tro bay do đó đã làm hạn chế ứng dụng rộng rãi của tro

bay như một chất độn Để đáp ứng các yêu cầu cho ngành công nghiệp nhựa nói riêng hay polyme nói chung, việc phát triển các công nghệ biến đổi bề mặt

để cải thiện tính chất của tro bay với giá trị độ trắng cao và diện tích bề mặt

lớn là một hướng nghiên cứu quan trọng đóng vai trò chủ chốt

Theo hướng này, Yang — Yu — Fen và các đồng nghiệp đã xử lý bề mặt

tro bay bằng Ca(OH); —- HO - CO; [27] Trước hết, mẫu tro bay ban đầu

được làm sạch, quá trình này trải qua 3 giai đoạn: đầu tiên là phân loại bằng thiết bị phân loại ướt 45um có được mẫu tro bay A với kích thước hạt dưới 45

pum Sau đó, một thiết bị tách từ với cường độ cảm ứng từ 7000 — G được sử

dụng để tách phần từ tính từ mẫu A thu được mẫu B, và cuối cùng sử dụng thiết bị tuyển dạng XFD cỡ nhỏ để loại bỏ phần C chưa cháy đề thu được mẫu

C — mau tro bay sach Tiép theo, mau tro bay sach duoc dem biến đổi bề mặt

trong dung dịch Ca(OH); Quá trình được thực hiện trong hệ mở với một máy

khuấy ở áp suất thường, nhiệt độ không đổi trong khoảng 85 -90°C, thời gian

biến đổi từ 0,5 - 7h Quá trình phản ứng kết thúc, dung địch được làm lạnh và

khí CO; được thôi qua để trung hòa phần Ca(OH); còn dư Phản ứng trung

hòa này hoàn thành khi pH của dung dịch đạt tới 7, sau đó chất rắn được lọc rửa và sấy khô Lớp phủ trên bề mặt tro bay được phân tích dua trên các đữ liệu từ các phương pháp phân tích như nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử

quét (SEM), phố hồng ngoại (IR), phương pháp hấp phụ nitơ đa điểm BET

Từ các dữ liệu này, kết quả phân tích cho biết, từ mẫu tro bay sạch ban đầu với kích thước hạt nhỏ hơn 45um, điện tích bề mặt 2,86 m”/g và độ trắng 36,68, sau khi được biến đổi bề mặt mẫu tro bay có diện tích bề mặt trong

khoảng 8,69 — 10,01 m”⁄g và tăng độ trắng lên trong khoảng 63,37 — 73,13 Nghiên cứu ảnh SEM cũng cho phép xác định chỉ tiết hình thái bề mặt ráp của

tro bay Thử nghiệm khả năng gia cường của vật liệu tro bay đã biến đối bề mặt này cũng cho biết rằng bề mặt ráp của vật liệu đã ảnh hưởng đến khả

năng tiếp xúc và cải thiện khả năng tương tác pha giữa tro bay với chất nền polyme Khi so sánh khả năng gia cường của tro bay chưa xử lý bề mặt với tro bay đã xử lý bề mặt trong PP, kết quả cho thấy với trường hợp đã được xử

lý bề mặt đều cho các chỉ số như độ bền kéo căng, độ bền kéo đứt, độ bền

nén, mô đun đàn hồi và độ bền uốn của vật liệu cao hơn so với trường hợp

polyeste gia cuong bang sợi thủy tĩnh Khi mới được chế tạo, loại vật liệu này

rất bền vững nhưng độ bền này nhanh chóng bị suy giảm trong quá trình lão hóa Điều này là do sự suy giảm độ bền liên kết giữa sợi thủy tỉnh và nhựa

hữu cơ, và được cho là do sự tấn công của các phân tử nước vào các liên kết

giữa nền nhựa và sợi thủy tinh

Trong quá trình tìm kiếm giải pháp, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các hợp chất silan có chứa nhóm chức hữu cơ và vô cơ hoạt động trong cùng một phân tử Các nhóm chức này đóng vai trò như là các tác nhân ghép nối trong vật liệu Một lượng rất nhỏ của alkoxysilan chứa nhóm chức hữu cơ ở

bề mặt phân cách pha giữa nhựa hữu cơ và sợi thủy tinh không chỉ gia tăng

đáng kế độ bền của vật liệu ban đầu mà còn duy trì nó trong một thời gian dài

Kê từ đó, nhiều ứng dụng khác của tác nhân ghép nói silan đã được khám phá như khả năng làm phân tán các chất độn khoáng, tăng khả năng bám dính cho sơn, mực và các lớp phủ, tăng khả năng gia cường và kết nối trong nhựa và cao su, khả năng gia cường và kết đính trong chất keo và chất kết dính, bảo vệ lớp phủ và tăng khả năng chống thắm nước

Các hợp chất silan là các hợp chất đơn phân tử của silic Cấu trúc của hợp chất silan và hợp chất của cacbon tương đương được biếu diễn ở hình 1

một liên kết C-S¡ được gọi là các hợp chất silan hữu cơ Liên kết C-S¡ rất bền

vững, rất không phân cực và năng lượng bề mặt tăng chậm Các hợp chất của cacbon cũng có ảnh hưởng tương tự mặc dù những ảnh hưởng này kém hơn

RO là nhóm có khả năng thủy phân như: metoxy, etoxy hay axetoxy va

X là nhóm chức hữu co nhu amin, metacryloxy, epoxy,

Một tác nhân ghép silan sẽ hoạt động ở bề mặt phân cách pha giữa chất

vô cơ (như thủy tỉnh, kim loại hay khoáng chất) và một vật liệu hữu cơ (như

polime hữu cơ, chất phủ hay chất kết dính) để liên kết hay ghép nối hai loại

vật liệu không giống nhau này

* Tác nhân ghép nối

Các alkoxysilan chứa nhóm chức hữu cơ được sử dụng để kết nối các polyme hữu cơ với vật liệu vô cơ Tiêu biểu cho ứng dụng này là trong quá trình sử đụng các chất gia cường như sợi thủy tinh hay các chất độn khoáng

để đưa vào trong các chất đẻo và cao su Chúng cũng được sử dụng cả với các

hệ nhiệt rắn và nhiệt dẻo Các chất độn khoáng như silica, talc, wollastonit,

sét và các loại chất độn khác được biến đổi với hợp chất silan hoặc có thể

được xử lý trực tiếp trong quá trình tạo mẫu vật liệu Với việc ứng đụng các hợp chất silan chứa nhóm chức hữu cơ không ưa nước, các chất độn không

tương thích với các chất hữu cơ được biến đổi bề mặt để có khả năng hoạt

động và tương thích với các chất hữu cơ hơn Các ứng dụng của vật liệu chứa sợi thủy tỉnh được biến đổi bề mặt bao gồm các thiết bị vỏ động cơ ô tô, tàu, các thanh gạt nước, các thanh gạt máy in, chảo vệ tinh, các thùng và ống dẫn nhựa và còn rất nhiều lĩnh vực khác Các lĩnh vực sử dụng các chất độn khoáng bao gồm polypropylen, các sản phẩm ép đùn độn silica, bê tông

polyme sử dụng hỗn hợp chất độn, các loại vỏ và cáp điện bằng EPDM độn

khoáng sét,

* Tăng khả năng kết dính

Các tác nhân ghép nối silan làm tăng khả năng bám dính của polyme khi sử dụng chúng làm chất phụ gia trong sơn, mực, lớp phủ, keo dính, Khi được sử dụng như một phụ gia, chúng đi vào bề mặt phân cách giữa chất nền

và chất gia cường đưa vào để hoạt hóa Khi được sử dụng như một chất biến

đổi bề mặt, các hợp chất silan được ghép nối với chất nền vô cơ trước khi sản

phẩm được đưa vào chất nền hữu cơ Trong trường hợp này, các tác nhân

ghép nối silan chiếm các vị trí tối ưu (ở vùng phân cách pha), khi đó nó có tác

dụng như một chất thúc đây kết dính Bằng việc sử dụng một tác nhân ghép

nối hợp lý, sơn, mực, lớp phủ hay keo dính có thể duy trì khả năng kết đính tốt ngay cả khi chúng ở trong điều kiện môi trường khắc nghiệt

* Tác nhân phân tán và chỗng thấm nước

Akoxysilan với các nhóm hữu cơ ky nước liên kết với nguyên tử silic sẽ mang các tính chất ky nước của mình cho bề mặt ưa nước của các chất độn vô

cơ Chúng được sử dụng như những tác nhân chống thấm nước trong xây

dựng, cầu cảng và các ứng dụng như các sàn tầu Chúng cũng được sử dụng cho các chất bột độn vô cơ ky nước để làm cho chúng có khả năng phân tán

tốt trong các polyme hay dung dịch hữu cơ

* Tác nhân khâu mạch

Akoxysilan chứa nhóm chức hữu cơ có thê phản ứng với các polyme để nối các nhóm alkoxysilyl trên các mạch chính của polyme Phân tử silan sau

đó có thể phản ứng với hơi âm để khâu mạch tới trạng thái cân bằng Cơ chế

này có thê được sử dụng để khâu mạch cho nhựa, đặc biệt là polyetylen và

các loại nhựa hữu cơ khác như nhựa acrylic và uretan để tăng độ bền vững,

chống thắm nước và chống lại ảnh hưởng của nhiệt cho sơn, lớp phủ và keo dính

1.2.2.2 Ứng dụng các hợp chất silan dé biến đỗi bề mặt chất khoáng

Phương pháp biến đổi bề mặt các chất độn nói chung bằng các hợp chat silan ngày càng trở nên phô biến do có được nhiều ưu điểm, đặc biệt là trong khả năng tăng cường tính chất của vật liệu

Một tác nhân ghép silan sẽ hoạt động ở bề mặt phân cách pha giữa

chất độn vô cơ (như thủy tinh, kim loại hay khoáng chất) và vật liệu hữu cơ

(như polyme hữu cơ, lớp phủ hay chất kết dính) để liên kết hay ghép nối

hai loại vật liệu ít tương thích này

Inorganic Organic

Rubber Polymers

Sau khi biến đổi bằng các hợp chất silan, bề mặt của tro bay được hoạt hoá nhờ các nhóm chức hữu cơ như amino, epoxy hay vinyl Khi gia cường cho các vật liệu polyme hay cao su, tro bay có thể tạo liên kết hoá học hay vật lý với các pha nền trên mô tá trong 2 trường hợp đưới đây:

- Tham gia phản ứng lưu hoá cao su

EIQ oe

FOE ow

I oe Te | 9: lN c Fro FROG

@ Coupling Agent ©) Polymer

Như vậy tuỳ từng loại polyme hay cao su được gia cường mà cần

phải lựa chọn hợp chất silan cho phù hợp đề thực hiện quá trình xử lý biến đối bề mặt khoáng

Thành phần chủ yếu trong các loại vật liệu khoáng là các oxit kim loại,

vì vậy trên bề mặt của các nó có chứa các nhóm hdroxyl (-OH) Trong phản

ứng silan hóa bề mặt khoáng, theo nhiều tài liệu đã đề cập [17,28], quá trình

này thường diễn ra như sau:

RSi(OMe), 3H,O ~ Hydrolysis _._ SEO

e Đầu tiên là sự thủy phân 3 nhóm alkoxy tạo ra các thành phần

chứa silanol (Si-OH)

e_ Tiếp đó là quá trình ngưng tụ của các silanol tạo ra oligome