Tải bản đầy đủ (.doc) (43 trang)

Các điều kiện tổng hợp và ứng dụng vật liệu hấp phụ có từ tính để xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ, bước đầu thử nghiệm hấp phụ phẩm màu alizarin vàng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.69 MB, 43 trang )

Khoá luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Có nhiều phương pháp xử lý các chất ô nhiễm trong nước như: keo tụ,
trao đổi ion, hấp phụ, kết tủa, trung hoà… Đặc biệt, phương pháp hấp phụ với
việc sử dụng nhiều vật liệu hấp phụ khác nhau như than hoạt tính, silicagel,
nhựa trao đổi ion, zeolite, các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên (chitosan, xenlulo,
…) có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước mà phương pháp khác
không xử l ý được. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng phương pháp hấp phụ để
xử lý nước xuất hiện một số hiện tượng không mong muốn như tắc cột, quá trình
lắng kéo dài làm ảnh hưởng đến tốc độ trong quá trình xử lý và đòi hỏi hệ thống
có quy mô lớn.
Để giải quyết nhược điểm này, ta có thể dung kĩ thuật hấp phụ tầng động
sử dụng vật liệu hấp phụ có từ tính. Trong khóa luận này em nghiên cứu: “Các
điều kiện tổng hợp và ứng dụng vật liệu hấp phụ có từ tính để xử lý các chất ô
nhiễm hữu cơ, bước đầu thử nghiệm hấp phụ phẩm màu Alizarin vàng”. Hi vọng
nghiên cứu này đóng góp phát triển một hướng mới trong công nghệ xử lý nước
thải.

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

1


Khoá luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ [4 ]
1.1 Khái niệm
Hấp phụ là sự tích luỹ chất trên bề mặt phân tách pha. Đây là một phương
pháp nhiệt tách chất, trong đó các cấu tử xác định từ hỗn hợp lỏng hoặc khí


được hấp phụ trên bề mặt chất rắn, xốp. Trong đó:
Chất hấp phụ là chất có bề mặt ở đó xảy ra sự hấp phụ.
Chất bị hấp phụ là chất được tích luỹ trên bề mặt chất hấp phụ.
Pha mang là hỗn hợp tiếp xúc với chất hấp phụ.
Quá trình ngược với quá trình hấp phụ là quá trình giải hấp. Đó là quá
trình đi ra của chất hấp phụ khỏi lớp bề mặt.
Tuỳ theo bản chất của lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ
mà người ta chia ra hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học:
Hấp phụ vật lý gây ra bởi lực Vanderwals giữa phân tử chất bị hấp phụ và
bề mặt chất hấp phụ. Liên kết này yếu và dễ bị phá vỡ.
Hấp phụ hoá học gây ra bởi lực liên kết hoá học giữa bề mặt chất hấp phụ
và phân tử chất bị hấp phụ. Liên kết này bền, khó bị phá vỡ.
Cân bằng hấp phụ: Quá trình chất khí hoặc chất lỏng được hấp phụ trên
bề mặt là một quá trinh thuận nghịch. Các phân tử chất bị hấp phụ khi đã hấp
phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại pha mang. Theo
thời gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề mặt chất rắn càng nhiều thì tốc
độ di chuyển ngược lại pha mang càng lớn. Đến một thời điểm nào đó, tốc độ
hấp phụ bằng tốc độ giải hấp thì quá trình hấp phụ đạt cân bằng.
Tải trọng hấp phụ cân bằng biểu thị khối lượng chất bị hấp phụ trên một
đơn vị khối lượng chất hấp phụ tại trạng thái cân bằng, dưới các điều kiện nồng
độ và nhiệt độ cho trước.

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

2


Khoá luận tốt nghiệp
(Ci – Cf ). V
q=

m
V: Thể tích dung dịch
m: Khối lượng chất hấp phụ
Ci: Nồng độ dung dịch đầu
Cf: Nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ
Cũng có thể biểu diễn đại lượng hấp phụ theo khối lượng chất hấp phụ
trên một đơn vị diện tích bề mặt chất hấp phụ
(Ci – Cf).V
q=
m.S
S: Diện tích bề mặt riêng của chất hấp phụ
1.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ
1.2.1. Mô hình động học
Sự tích tụ chất bị hấp phụ trên bề mặt vật rắn gồm hai quá trình:
- Khuếch tán ngoài: khuếch tán các phân tử chất bị hấp phụ từ pha
mang đến bề mặt vật rắn
- Khuếch tán trong: khuếch tán các phần tử bị hấp phụ vào trong lỗ
xốp.
Như vậy lượng chất bị hấp phụ trên bề mặt vật rắn sẽ phụ thuộc vào 2 quá
trình khuếch tán. Tải trọng hấp phụ sẽ thay đổi theo thời gian tới khi quá trình
hấp phụ đạt cân bằng.
Gọi tốc độ hấp phụ là biến thiên độ hấp phụ theo thời gian ta có:
dx
r=
dt
Khi tốc độ hấp phụ phụ thuộc bậc nhất vào sự biến thiên nồng độ theo
thời gian thì:

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801


3


Khoá luận tốt nghiệp
dx
r=

= β. (Ci – Cf) = k. (Cm – q)
dt

β: hệ số chuyển khối
Ci: Nồng độ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm ban đầu
Cf: Nồng độ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm t
k: Hằng số tốc độ hấp phụ
Cm: Tải trọng hấp phụ cực đại
q: Tải trọng hấp phụ tại thời điểm t
1.2.2. Các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt
Đưòng đẳng nhiệt hấp phụ là đường mô tả sự phụ thuộc của tải trọng hấp
phụ tại một thời điểm vào nồng độ cân bằng của chất hấp phụ trong dung dịch
tại thời điểm nào đó. Các đường đẳng nhiệt hấp phụ có thể xây dựng tại một
nhiệt độ nào đó, bằng cách cho một lượng xác định chất hấp phụ vào một lượng
cho trước dung dịch có nồng độ đã biết của chất bị hấp phụ trong dung dịch.
Lượng chất bị hấp phụ được tính theo công thức:
m = ( Ci – Cf ).V

(1.4)

m : khối lượng chất bị hấp phụ
Ci : Nồng độ đầu của chất bị hấp phụ
Cf : Nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ

V : Thể tích dung dịch của chất bị hấp phụ
a, Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
Mô tả quá trình hấp phụ một lớp đơn phân tử trên bề mặt vật rắn. Phương
trình Langmuir được thiết lập với các giả thiết sau [1]:
- Các phần tử được hấp phụ đơn lớp phân tử trên bề mặt chất hấp phụ
(tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt tại mỗi trung tâm xác định).
- Sự hấp phụ là chọn lọc (mỗi trung tâm chỉ hấp phụ một tiểu phân).
- Giữa các phần tử chất hấp phụ không có tương tác qua lại với nhau.
- Bề mặt chất hấp phụ đồng nhất về mặt năng lượng, tức sự hấp phụ xảy
ra trên bất kỳ chỗ nào thì nhiệt hấp phụ vẫn là một giá trị không đổi. Hay trên bề
mặt chất hấp phụ không có những trung tâm hoạt động.
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

4


Khoá luận tốt nghiệp
Phương trình đẳng nhiệt Langmuir:

q = Cm .

bC l
1 + b.C l

q: Tải trọng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g).
Cm: Tải trọng hấp phụ cực đại (mg/g).
b : Hằng số, chỉ ái lực của vị trí liên kết trên bề mặt chất hấp phụ
Khi b.Cl << 1 thì q = Cm.b.Cl mô tả vùng hấp phụ tuyến tính.
Khi b.Cl >>1 thì q = Cm mô tả vùng hấp phụ bão hoà.
Khi nồng độ chất hấp phụ nằm giữa 2 giới hạn trên thì đường đẳng nhiệt

biểu diễn là một đoạn cong.
Để xác định các hằng số trong quá trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, ta
có thể sử dụng phương pháp đồ thị bằng cách đưa phương trình trên về phương
trình đường thẳng:
Cl
C
1
=
+ l
q b.C m C m

Xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của C l / q vào Cl sẽ xác định các hằng số trong
phương trình Langmuir
q(mg/g)

Cl/q

Cm

tgα

N

O
Cf
O
Cl
H1.1: Đường hấp phụ đẳng nhiệt H1.2: Sự phụ thuộc của Cl/q vào Cl
Langmuir Tgα = 1/Cm


ON =

1
b.C m

b, Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Frenundrich
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

5


Khoá luận tốt nghiệp
Đây là một phương trình thực nghiệm có thể sử dụng để mô tả nhiều hệ
hấp phụ hoá học hay vật lý. Các giả thiết của phương trình như sau:
- Do tương tác đẩy giữa các phần tử, phần tử hấp phụ sau bị đẩy bởi phần
tử hấp phụ trước, do đó nhiệt hấp phụ giảm khi tăng độ che phủ bề mặt.
- Do bề mặt không đồng nhất, các phần tử hấp phụ trước chiếm các trung
tâm hấp phụ mạnh có nhiệt hấp phụ lớn hơn, về sau chỉ còn lại các trung tâm
hấp phụ có nhiệt hấp phụ thấp hơn.
Phương trình này được biểu diễn bằng một hàm mũ;

q = k. Cf1/n
Cf : Nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ
q : Tải trọng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g).
k : Dung lượng hấp phụ (ái lực chất hấp phụ đối với bề mặt chất hấp phụ)
hằng số này phụ thuộc vào nhiệt độ, diện tích bề mặt và các yếu tố khác.
n : Cường độ hấp phụ, hằng số này phụ thuộc vào nhiệt độ và luôn >1.
Phương trình Frenundrich phản ánh khá sát số liệu thực nghiệm cho vùng
ban đầu và vùng giữa của vùng hấp phụ đẳng nhiệt.
Để xác định các hằng số, ta đưa phương trình trên về dạng đường thẳng:


lg q = lg k + 1/n lg Cf

q(mg/g)

lgq

tgβ

O
Cf(mg/l)
Hình1.3.Đường đẳng nhiệt Frendlich
tgβ=1/n

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

O
lgC
Hình1.4. Sự phụ thuộc lgqf vào lgCf
OM=lgk

6


Khoá luận tốt nghiệp
1.2.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ và giải hấp [4 ]
Hấp phụ là một quá trình phức tạp, nó chịu ảnh hưởng bởi một số yếu tố
sau:
Ảnh hưởng của dung môi: Hấp phụ trong dung dịch là hấp phụ cạnh tranh
nghĩa là khi chất tan bị hấp phụ càng mạnh thì dung môi bị hấp phụ càng yếu.

Dung môi có sức căng bề mặt lớn thì chất tan càng dễ bị hấp phụ. Chất tan trong
dung môi nước bị hấp phụ tốt hơn so với dung môi hữu cơ.
Độ xốp của chất hấp phụ: Khi kích thước mao quản trong chất hấp phụ
giảm thì sự hấp phụ từ dung dịch thường tăng lên. Nhưng đến một giới hạn nào
đó, kích thước mao quản quá nhỏ sẽ cản trở sự đi vào của chất bị hấp phụ.
Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt đô sự phụ thuộc trong dung dịch giảm, tuy nhiên
đối với những cấu tử tan hạn chế, khi tăng nhiệt độ, độ tan tăng làm cho nồng độ
của nó trong dung dịch tăng lên, do vậy khả năng hấp phụ cũng có thể tăng lên.
pH của môi trường ảnh hưởng nhiều lên tính chất bề mặt của chất hấp phụ
và chất bị hấp phụ trong dung dịch, nên cũng ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ.
Ngoài ra còn có các yếu tố khác như: nồng độ của chất tan trong dung
dịch, áp suất đối với chất khí, quá trình hấp phụ cạnh tranh đối với các chất bị
hấp phụ.
2. CHITIN VÀ CHITOSAN
2.1. Giới thiệu chung
- Chitin là một polysacarit rất phổ biến trong tự nhiên, đứng thứ 2 chỉ sau
xenlulozơ về hàm lượng. Chitin có trong vỏ của hầu hết các loài động vật giáp
xác như tôm, cua, mực…và các loại côn trùng, sâu bọ. [8 ]
CH2OH

CH2OH

O

O
O

OH

NHCOCH3


O

OH

NHCOCH3

Hình 1.5: Cấu trúc của Chitin
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

7


Khoá luận tốt nghiệp
- Chitosan là một dẫn xuất chính của Chitin, được tạo ra bằng cách đề
axetyl hoá Chitin bằng các tác nhân hoá học, thường là NaOH đặc ở nhiệt độ
cao. Trong tự nhiên,Chitosan cũng được tìm thấy trong tự nhiên (ở một số loại
nấm) nhưng hiếm hơn nhiều so với Chitin.
CH2OH

CH2OH

O

O
O

OH

NH2


O

OH

NH2

Hình 1.6. Cấu trúc của Chitosan
2.2. Điều chế Chitin và Chitosan.
2.2.1. Phân lập Chitin
Chitin được tách từ vỏ tôm, cua bằng các phương pháp hoá học. Trong vỏ
tôm, cua, chitin tồn tại cùng với các muối khoáng và protêin, do đó, quy trình
chung để tách chitin là loại bỏ các muối khoáng (chủ yếu là CaCO 3), protêin và
các hợp chất màu để thu lấy Chitin sạch. Quá trình thường được thực hiện như
sau:
Ban đầu, ngâm vỏ tôm, cua trong dung dịch HCl 10% trong nhiều giờ, sau
đó lọc rửa nhiều lần bằng nước đến trung tính để loại bỏ hết muối khoáng. Vỏ
tôm cua đã loại hết muối khoáng được ngâm tiếp trong lượng dư NaOH 10%
cho đến khi vỏ tôm trở nên trong. Lúc đó, toàn bộ lượng Protêin đã bị phân huỷ
hết. Tiến hành lọc, rửa nhiều lần bằng nước đến trung tính, sấy khô thu được
chitin thô màu trắng ngà, phớt hồng. Chất màu có trong chitin được loại bỏ bằng
cách nhúng ngập Chitin trong H2O2 1% hoặc KMnO4 sao cho toàn bộ màu phớt
hồng của chitin biến mất. Tiến hành lọc, rửa nhiều lần bằng nước, sau đó bằng
ancol axeton rồi sấy khô đến khối lượng không đổi thu được chitin sạch, màu
trắng. [2 ]
2.2.2. Điều chế Chitosan
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

8



Khoá luận tốt nghiệp
Phương pháp chung để điều chế chitosan là thực hiện phản ứng đề axetyl
hoá chitin. Nguyên tắc của phản ứng này là dùng kiềm đặc, dư và nhiệt độ cao
để cắt liên kết C – N trong nhóm axetamit của chitin, phản ứng xảy ra nhanh và
số lượng liên kết C – N đứt tăng nhanh theo nồng độ kiềm và nhiệt độ. [2 ]
CH2OH

CH2OH

OH

O

+ NaOH

O

NHCOCH3

O

OH

O

-COCH3

NH2


Hình 1.7. Sơ đồ điều chế Chitosan từ Chitin
2.3. Các tính chất vật lý của Chitin và Chitosan
2.3.1. Độ đề axetyl hoá của chitosan: (DA)
Độ đề axetyl hoá là một trong những đặc tính quan trọng nhất của
Chitosan. Nó xác định hàm lượng nhóm amino tự do trong mạch polysaccarit.
Độ đề axetyl hoá ảnh hưởng đến tất cả các tính chất lý hoá của chitosan (khối
lượng phân tử, độ nhớt, tính tan…). Có rất nhiều phương pháp để xác định DA
như: phổ hồng ngoại, phương pháp chuẩn độ thể tích, phương pháp phổ tử
ngoại, chuẩn độ so màu, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H – NMR.
2.3.2. Phân tử khối của chitosan:
Phân tử khối (PTK) của Chitosan phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên
liệu và phương pháp sản xuất nó. Khối lượng phân tử của chitin tự nhiên thường
lớn hơn 1.000.000 đvC trong khi các sản phẩm chitosan kỹ thuật giảm xuống từ
10.000 – 12.000 đvC. Trong quá trình điều chế Chitosan, các điều kiện khắc
nghiệt có thể dẫn đến việc cắt mạch phân tử Chitosan.
Nói chung, các yếu tố như độ oxi hoà tan, nhiệt độ cao và những tác động
biến dạng đều có thể gây ra sự cắt mạch sản phẩm Chitosan. Ở nhiệt độ cao >
280ºC sự phân huỷ nhiệt của Chitosan xảy ra và mạch Chitosan bị bẻ gãy rất
nhanh.
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

9


Khoá luận tốt nghiệp
Để xác định phân tử khối của Chitosan, người ta có thể sử dụng các
phương pháp khác nhau như: phương pháp sắc ký, tán xạ ánh sáng, phương
pháp đo độ nhớt… [5 ]
2.3.3. Tính tan của chitosan:
Chitosan không tan trong nước , trong dung dịch kiềm và các dung môi

hữu cơ nhưng nó tan được trong nhiều dung dịch axit hữu cơ khi pH < 6. Axit
axetic và axit Fomic là hai chất được sử dụng rộng rãi nhất để hoà tan Chitosan.
Một số dung dịch axit vô cơ loãng như: HCl, HBr, HI, HNO 3, HClO4 cũng có
thể hoà tan không đáng kể trong H 3PO4 loãng nhưng hoàn toàn không hoà tan
trong H2SO4 loãng ở nhiệt độ thường.
Thực ra, Chitosan có thể tan trong một số dung dịch axit loãng bởi vì sự
proton hoá của các nhóm amin. Do đó, tính tan của Chitosan phụ thuộc vào độ
đề axetyl hoá của nó. [5 ]
2.3.4. Các hiệu ứng dịch chuyển điện tử trong phân tử Chitin và Chitosan,
khả năng tạo phức của Chitosan.
Trong phân tử Chitin và Chitosan có các nhóm – OH có khả năng tạo
phức với các kim loại chuyển tiếp.
Trong phân tử Chitosan còn có các nhóm amin - NH2
H

N
H

Nguyên tử Nitơ trong nhóm amin còn một đôi điện tử tự do. Do đó, chúng
hoạt động như những chất cho điện tử và có khả năng tạo phức với các ion kim
loại chuyển tiếp nhờ liên kết phối trí giữa đôi điện tử tự do với các obitan d
trống của ion kim loại chuyển tiếp. Sự hình thành phức obitan- ion kim loại phụ
thuộc vào một số yếu tố:
- Mật độ nhóm amin (phụ thuộc độ đề axetyl hoá)
- Hoạt tính của nhóm amin (phụ thuộc cấu tạo hình học của phân tử
Chitosan: dạng sợi, hạt, màng hay dung dịch chitosan).
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

10



Khoá luận tốt nghiệp
- Tốc độ phân tán các ion kim loại đến bề mặt Chitosan trong nhóm
axetylamino của chitin có hiệu ứng liên hợp p-л làm cho mật độ điện tử trên
nguyên tử nitơ của chitin giảm xuống và khả năng tạo liên kết phối trí với kim
loại giảm xuống.
N

C

CH3

H
O

Do đó, nếu hàm lượng nhóm amino cao, DA lớn thì phân tử chitosan sẽ
có khả năng tạo phức tốt với kim loại chuyển tiếp.
Khả năng tạo phức của chitosan với các kim loại chuyển tiếp đã được phát
hiện và nghiên cứu nhiều với các kim loại như Cu, Pb, Hg, Cr, Co, Fe, Zn, Cd…
Người ta đã lợi dụng tính chất này để loại bỏ các ion kim loại chuyển tiếp ra
khỏi nước.
Bên cạnh đó, do mật độ các nhóm amino cao trong mạch polyme,
chitosan đồng thời cũng là tác nhân đông tụ và keo tụ rất tốt. Các nhóm này có
thể tương tác với các chất tích điện âm như protêin, các chất rắn, các chất màu.
Khả năng khuếch tán của hợp chất màu lên Chitosan tương tự như đối với
Xenlulo. [5 ]
2.4. Ứng dụng Chitin và Chitosan trong xử lý môi trường [2,5 ]
Chitin và chitosan có nhiều ứng dụng trong thực tế, trong các lĩnh vực
như y học, thực phẩm, mỹ phẩm, công nghệ xử lý môi trường và các quy trình
công nghệ khác.

Trong công nghệ xử lý môi trường, Chitosan được sử dụng làm vật liệu
hấp phụ tách ion kim loại nặng ra khỏi dung dịch dựa vào phản ứng tạo phức
vòng càng. Ngoài ra, Chitosan còn là tác nhân đông tụ, keo tụ khá tốt nhờ vào
các nhóm amino trong mạch polymer. Các nhóm này có thể tương tác với các
chất tích điện âm như: protêin, các chất rắn và chất màu. Một trong những ứng
dụng được phát hiện sớm nhất của Chitosan là việc tạo phức với các ion kim loại
như: Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr (VI) có trong nước thải. Chitosan là polyme không độc,
an toàn khi sử dụng với người.
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

11


Khoá luận tốt nghiệp
Ngoài khả năng tạo phức xử lý các kim loại, Chitosan còn được sử dụng
để tách loại các hợp chất màu trong nước. Do cấu trúc phân tử đặc biệt, Chitosan
có ái lực rất lớn đối với các chất màu như: azo, axit, sunfua… Do đó Chitosan
được sử dụng như một tác nhân đông tụ để xử lý các hợp chất màu và các chất
rắn lơ lửng trong nước thải. Khả năng khuếch tán của hợp chất màu lên Chitosan
tương tự như đối với xenlulozơ. Khi tăng nhiệt độ dung dịch, tốc độ hấp phụ
cũng tăng nhưng sẽ làm giảm dung lượng hấp phụ cực đại. Quá trình hấp phụ
phụ thuộc nhiều vào pH, ở pH thấp các nhóm amin tự do bị proton hoá sẽ tấn
công chất màu anionic.
Để khắc phục nhược điểm dễ bị phân huỷ trong môi trường axit, môi
trường có nồng độ muối cao của Chitosan, nhiều nhà khoa học tiến hành sử
dụng chitosan ở dạng sợi và biến tính chitosan bằng các nhóm aldehyt và tạo
liên kết ngang. Các phương pháp này tạo các hạt chitosan bền hơn, không tan
trong axit trung bình, tăng độ bền hoá học và tăng khả năng chống lại các tác
nhân hoá học. Điều này sẽ làm giảm khả năng kết dính của chitosan và tăng độ
xốp của chitosan, đồng thời tạo loại vật liệu có diện tích bề mặt lớn hơn.

Có nhiều phương pháp khác để làm tăng độ bền cơ lý hoá cho hợp chất
chitosan như: phủ than hoạt tính lên chitosan… Ngoài ra, người ta có thể dùng
các vật liệu khác nhau: đất sét, muối alginate. Khả năng ứng dụng của vật liệu
này là đánh bẫy những vật liệu tồn tại trong nước như tế bào sống. Vì vậy, vật
liệu này được dùng để xử lý nước thải sẽ làm cho hiệu quả hấp phụ tăng lên rất
nhiều.
2.5: Ứng dụng của chitin và chitosan trong các lĩnh vực khác:
Các ứng dụng của chitin và chitosan trong y học bắt nguồn từ việc nghiên
cứu ảnh hưởng và đặc tính hóa học của lysozyl, enzyme có mặt trong cơ thể con
người dưới dạng dịch lỏng. Người ta cũng chứng minh được rằng chitosan có
khả năng hạn chế các fibroplasias làm lành các vết thương và làm tăng sự phát
triển của các tế bào, phân loại các tế bào. Chitin và các dẫn suất của nó còn được
làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất sợi tổng hợp, ứng dụng trong các quá
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

12


Khoá luận tốt nghiệp
trình y học. Chitosan được phát hiện có tác dụng cầm máu tốt, do đó, các băng
gạc làm từ chitosan được dùng để điều trị ngoại khoa và bảo vệ vết thương.
Chitosan cũng được biết đến là chất có khả năng làm giảm cholesterol, các dạng
chitosan có tác dụng này bao gồm các tiểu phân, các dạng dung dịch được chuẩn
bị cho điều trị bằng đường uống.
Nhờ khả năng tạo phức và đông tụ cao, chitosan được ứng dụng rộng rãi
trong công nghiệp thực phẩm. Chitosan được dùng để loại bỏ các chất màu, các
chất rắn và các chất axit từ nước táo và nước cà rốt. Ngoài những tác dụng trên,
chitosan còn có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm do tính kháng
khuẩn, kháng nấm. Trong nông nghiệp chitosan được dùng làm chất kích thích
hạt nảy mầm chống bệnh tật và tăng năng suất cây trồng. Ngoài ra chitosan còn

được dùng để cải tạo đất, làm phân bón cho cây.
Theo những kết quả nghiên cứu của Muzzarelli công bố rằng: Sử dụng
chitosan giúp loại bỏ tinh bột còn lại trong dầu gội đầu, sử dụng chitosan còn
làm tóc mềm và óng mượt hơn nhờ tác dụng giữa các phân tử chitosan và
protein. Gần đây cũng có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng chitosan và các dẫn
suất của nó trong công nghệ mỹ phẩm.
3. ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CÓ TỪ TÍNH TRONG XỬ LÝ NƯỚC

Phương pháp hấp phụ được dùng dể loại bỏ triệt để các chất ô nhiễm
trong nước và nước thải. Người ta thường dùng kĩ thuật hấp phụ tầng cố định,
trong kĩ thuật này các vật liệu hấp phụ được nhồi vào các cột có đường kính từ
0,1 – 1,5 m, chiều cao có thể lên tới 10 m. Dung dịch nước thải được dẫn lên
đầu cột, khi đi qua vật liệu hấp phụ các chất ô nhiễm bị giữ lại, nước sạch sau xử
lý đi ra ngoài. Vật liệu hấp phụ bão hoà sẽ được rửa giải tái sinh cho lần sử dụng
tiếp theo. Nhược điểm của kĩ thuật này là thời gian tái sinh vật liệu phục hồi lâu,
quá trình vận hành hay bị hiện tượng tắc cột phải nạp lại tốn kém về thời gian và
kinh phí.
Để khắc phục hiện tượng này người ta dùng kĩ thuật hấp phụ tầng động.
Với kĩ thuật này, vật liệu hấp phụ và nước thải đồng thời được đưa vào bể phản
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

13


Khoá luận tốt nghiệp
ứng. Tại bể phản ứng dưới tác dụng của quá trình khuấy trộn, các chất ô nhiễm
bị hấp phụ lên bề mặt vật liệu và tách ra khỏi dung dịch. Hỗn hợp huyền phù của
nó và vật liệu liên tục được chuyển sang bể lắng. Dưới tác dụng của trọng lực
vật liệu lắng xuống đáy bể còn nước thải sau xử lý chảy ra ngoài. Vật liệu sau đó
được chuyển sang thiết bị tái sinh và quay vòng trở lại bể phản ứng. Muốn tăng

khả năng hấp phụ của vật liệu thì người ta chế tạo vật liệu hấp phụ có kích thước
nhỏ. Tuy nhiên, khi kích thước vật liệu nhỏ thì quá trình lắng kéo dài làm ảnh
hưởng đến tốc độ của quá trình xử lý và đòi hỏi hệ thống có quy mô lớn. Giải
quyết vấn đề này đã có nhiều nghiên cứu chế tạo nhựa trao đổi có từ tính ứng
dụng trong công nghệ xử lý nước, nước thải. Dưới tác dụng của từ trường các
hạt vật liệu hấp phụ sẽ lắng và tách ra khỏi dung dịch nhanh hơn, do vậy làm
tăng tốc độ quá trình xử lý, tái sinh vật liệu và giảm quy mô hệ thống [5 ].

Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước bằng vật liệu hấp phụ có từ tính
Nhiều loại polyme tổng hợp đã được sử dụng làm vật liệu hấp phụ, tuy
nhiên, nhược điểm của các loại vật liệu này là tạo ra các monome khó phân huỷ,

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

14


Khoá luận tốt nghiệp
gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường. Xu hướng ngày nay người ta thay thế nhựa
tổng hợp bằng các polyme sinh học nhằm mục đích vừa tận dụng dược các
nguồn nguyên liệu có sẵn, rẻ tiền, không gây hại cho môi trường. Trong đó
Chitosan là vật liệu được chú ý nhiều nhất. Chitosan có cấu trúc và tính chất hoá
lý đặc biệt, hoạt tính cao và khả năng lựa chọn khá tốt đối với các lớp chất thơm
và kim loại nặng. Năm 2004 – 2005 nhóm nghiên cứu trường ĐH Khoa học tự
nhiên Hà Nội dã nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng vật liệu hấp phụ có từ tính xử
lý các chất ô nhiễm vô cơ khá hiệu quả.
Các vật liệu polyme mang từ tính có nhiều ứng dụng trong công nghệ sinh
học: kĩ thuật gen, phân lập tế bào, cố định enzym, tách AND. Đặc điểm từ tính
rất quan trọng đối với những polyme này. Do vậy, các nhà khoa học ngày càng
chú ý đến cải thiện tính chất của các vật liệu có từ tính.

Tác giả Xiaoning An và các cộng sự nghiên cứu chế tạo chitosan có từ
tính bằng cách phủ sắt bari lên chitosan để biến tính và tạo liên kết ngang bằng
glutaraldehyt và epochlorohydryl.
Gần đây nhiều nhà khoa học đã có những nghiên cứu, ứng dụng vật liệu
từ tính trong lĩnh vực xử lý môi trường. Ivo Safarik đã công bố nghiên cứu hấp
phụ hợp chất màu hữu cơ lên than có từ tính. Than có từ tính được tạo thành
bằng quá trình phân bố than hoạt tính có kích thước cỡ nhỏ vào trong cấu trúc
của oxyt sắt từ. Vật liệu này có khả năng hấp phụ nhiều loại hợp chất hữu cơ,
đặc biệt là các hợp chất màu hữu cơ: triphenylmetan, heteropolycyclic, hợp chất
màu chứa nhóm azo.
Bên cạnh đó cũng có nhiều nghiên cứu và phát triển các tác nhân chiết để
sử dụng trong quá trình lọc từ nhằm loại bỏ một số sản phẩm dầu mỏ trong
nước.
Trong phân tích, vật liệu có từ tính được sử dụng để làm giàu lượng vết
các ion kim loại nặng trong nước. Dịch chiết haptan có chứa các hạt siêu nhỏ sắt
từ và một muối amoni kỵ nước phù hợp có khả năng tách chiết asen rất tốt, pH
thích hợp cho quá trình tách loại asen là 2 – 7, khả năng tách loại không phụ
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

15


Khoá luận tốt nghiệp
thuộc nhiều vào pH trong giới hạn này. Sự có mặt muối ankylamoni làm tăng
khả năng tách pha và không ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ. Quá trình hấp phụ
asen (V) do sự phân bố của H 2AsO4 lên bề mặt vật liệu có từ tính. Mối quan hệ
giữa lượng asen (V) bị chiết vào pha hữu cơ và lượng asen trong nước tuân theo
phương trình Langmuir. Khả năng hấp phụ cực đại đạt tới 4,8.10 -8 mol/g vật liệu
từ. Asen (V) chiết vào pha hữu cơ thu hồi bằng cách chiết với dung môi ankan
lỏng.

Một trong những nhược điểm của vật liệu hấp phụ polyme tổng hợp là
tạo thành các monome khó phân huỷ, gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường. Xu
hướng ngày nay người ta thay thế nhựa tổng hợp bằng các polyme sinh học
nhằm mục đích vừa tận dụng được các nguồn nguyên liệu có sẵn, rẻ tiền, không
gây độc hại cho môi trường. Do đó, nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng đã
nghiên cứu cố định những hạt từ tính lên chitosan, vật liệu này được ứng dụng
trong khá nhiều lĩnh vực thực tế như: y học, công nghệ xử lý nước thải.
Young Kim và Kun Jai Lee đã nghiên cứu cố định oxyt sắt từ lên
chitosan, sau đó tạo liên kết ngang để tăng độ bền hoá lý. Vật liệu này được nhà
khoa học sử dụng trong việc xử lý nước thải sinh ra từ các nhà máy hạt nhân,
hay các thành phần nước thải có tính chất phóng xạ do chứa các ion kim loại
chuyển tiếp là sản phẩm của nhà máy năng lượng hạt nhân được tạo ra từ các
phản ứng phân hạch hạt nhân. (Ví dụ:

58

Co, 60Co, 54Mn, 51Cr, 59Fe, 63Ni, 65Zn…).

Hầu hết các ion kim loại này đều tham gia vào quá trình trao đổi ion do đó một
tác nhân trao đổi ion phù hợp cho quá trình công nghệ là khá cần thiết. Ở đây tác
giả đã sử dụng nhựa trao đổi ion có từ tính được tạo ra từ chitosan và oxyt sắt từ
được tạo liên kết ngang với glutaraldehyt.
Gregory L.Rorrer và Tzu-Yang Hsien cũng đã tổng hợp ra các hạt nhựa
chitosan có từ tính dùng cho việc tách ion Cd 2+ ra khỏi nước thải. Quá trình điều
chế các hạt nhựa chitosan xảy ra theo ba bước: ban đầu các hạt chitosan có từ
tính được tạo ra, sau đó tạo liên kết ngang và sấy khô để loại nước ra khỏi cấu
trúc xốp. Các hạt vật liệu này được sử dụng hấp phụ tách loại Cd 2+, hiệu suất
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

16



Khoá luận tốt nghiệp
tách loại khá cao, dung lượng hấp phụ cực đại đạt 518 mg/g đối với kích thước
hạt khoảng 1mm, 188mg/g đối với kích thước hạt 3mm.
Việc đưa thêm thành phần từ tính lên chitosan không làm chitosan mất
đặc tính của nó mà còn làm vật liệu có thêm từ tính. Ngoài ra các hạt từ tính còn
làm tăng khả năng hấp phụ của loại vật liệu này nhờ lực từ tính. Việc nghiên cứu
chế tạo và ứng dụng các loại vật liệu hấp phụ có từ tính được phát triển mạnh
mẽ trên thế giới.
Năm 2004, nhóm nghiên cứu ở khoa Hoá học, trường ĐH KHTN Hà Nội
đã triển khai và có một số kết quả ban đầu đáng khích lệ. Vật liệu hấp phụ được
chế tạo từ Chitosan kết hợp Fe3O4 của thế giới với tỷ lệ 1: 1 cho khả năng hấp
phụ các hợp chất Asen tốt hơn rất nhiều so với chỉ Chitosan không. Kết quả
nghiên cứu cũng chỉ ra rằng vật liệu này có khả năng hấp phụ Cr tương đối tốt,
tải trọng hấp phụ đạt 42,8 mg/g. Khả năng giải hấp của vật liệu đạt 90%, kết quả
cho thấy khả năng tái sử dụng cao. Nhược điểm của vật liệu này là không bền
trong môi trường axit, làm giảm hiệu quả sử dụng [7 ].
Năm 2005, trong khoá luận tốt nghiệp của mình Nguyễn Thị Hoà đã tiến
hành tổng hợp vật liệu hấp phụ có từ tính, đồng thời khâu mạch bằng
Glutaraldehyt. Vật liệu thu được có độ bền hoá lý tốt hơn, khả năng hấp phụ Cd đạt
14 mg/g. Tuy nhiên độ phân tán của Fe3O4 trong Chitosan không đồng đều do dung
dịch huyền phù Chitosan loãng làm ảnh hưởng đến độ từ tính của vật liệu [6 ]
Kết hợp các tài liệu tham khảo trên cho thấy Chitosan kết hợp oxit sắt từ
có khả năng xử lý chất màu hữu cơ anion. Vì vậy em thực hiện nghiên cứu đề tài
“Các điều kiện tổng hợp và ứng dụng vật liệu hấp phụ có từ tính để xử lý các
chất ô nhiễm hữu cơ, bước đầu thử nghiệm hấp phụ phẩm màu Alizarin vàng”.
Nội dung gồm các phần sau:
- Khảo sát các điều kiện thích hợp để tổng hợp vật liệu: khảo sát ảnh
hưởng của nồng độ dung dịch chitosan đến thời gian phân tán oxit sắt từ trên

chitosan.
- Khảo sát các tính chất của vật liệu:
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

17


Khoá luận tốt nghiệp
+ Chụp TEM đánh giá độ phân tán của oxit sắt từ trên Chitosan
+ Khảo sát độ bền hoá học trong môi trường axit
- Thí nghiệm ứng dụng vật liệu xử lý phẩm màu hữu cơ:
+ Bước đầu thử nghiệm khả năng hấp phụ và giải hấp Alizarin vàng
của vật liệu
+ Khảo sát ảnh hưởng của các chất ô nhiễm khác: Cd2+, Thymol xanh
đến khả năng hấp phụ của vật liệu.

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

18


Khoá luận tốt nghiệp

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. Hoá chất, thiết bị và dụng cụ
2.1.1. Hoá chất
- Dung dịch CH3COOH 4% pha từ CH3COOH đặc 99,8%
- Chitosan dạng bột, màu trắng ngà
- Oxit sắt từ Nhật
- Glutaraldehyd 25%

- Phẩm màu Alizarin vàng
- Dung dịch NaOH, NaCl, H2SO4,HCl các nồng độ khác nhau
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ
- Cân kĩ thuật
- Cân phân tích
- Máy quét phổ UV_VIS bộ môn phân tích khoa học trường ĐHTN-HN
- Máy khuấy, tủ sấy, máy lắc
- Máy đo pH
- Máy đo độ đục HACH - USA
- Máy đo độ hấp phụ quang
- Các dụng cụ thí nghiệm khác: bình định mức, ống đong, cốc thuỷ tinh,
bình tam giác, pipet, phễu nhỏ giọt, buret…
2.3. Phương pháp xác định nồng độ phẩm màu và tải trọng hấp phụ
2.3.1. Xác định nồng độ phẩm màu bằng phương pháp trắc quang
Theo kết quả quét phổ UV_VIS thu được bước sóng hấp phụ cực đại của
Alizarin vàng R là 375 nm

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

19


Khoá luận tốt nghiệp

(2) λ max = 375nm
Hình 2.2: Sơ đồ phổ UV_VIS của Alizarin vàng
Trong quá trình thực nghiệm em xác định nồng độ Alizarin vàng R trong
dung dịch bằng phương pháp đo độ hấp phụ quang tại bước sóng 375 nm
- Lập đường chuẩn độ hấp phụ ánh sáng của Alizarin vàng R tiến hành như
sau: pha dung dịch Alizarin vàng chuẩn có các nồng độ khác nhau từ 0 – 14 mg/l,

sau đó đem đo độ hấp phụ quang tại bước sóng 375 nm. Kết quả như bảng 2.1:
Bảng 2.1: Số liệu đường chuẩn Alizarin
TT
C
(mg/l)
Abs

1

2

3

4

5

6

7

8

0

2

4

6


8

10

12

14

0

0,057

0,158

0,244

0,315

0,412

0,489

0,604

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

20



Khoá luận tốt nghiệp

Hình 2.3: Đường chuẩn Alizarin vàng
2.3.2. Xác định tải trọng hấp phụ
- Tính toán được nồng dộ trước và sau khi hấp phụ xác định tải trọng hấp
phụ theo công thức sau:
q=
Trong đó:

(C0 − C s )V
m

Co: nồng độ dung dịch đầu (mg/l)
Cs: nồng độ dung dịch sau hấp phụ (mg/l)
V : thể tích dung dịch sau hấp phụ (l)
m : khối lượng vật liệu (g)

- Xác định tải trọng hấp phụ cực đại theo phương trình Langmuir (đã trình
bày ở chương I)
2.4. Tổng hợp vật liệu hấp phụ
Hoà tan 50g Chitosan dạng bột vào 1l dung dịch CH3COOH 4% (tạo
thành dung dịch Chitosan 50g/l). Khuấy hỗn hợp bằng máy khuấy cơ học đồng
thời thêm từ từ 12,5g sắt từ oxit đã được tinh tuyển vào hỗn hợp và khuấy trong
6h tốc dộ 200 vòng /phút. Nhỏ dung dịch NaOH 2M vào hỗn hợp, khuấy liên tục
cho đến khi kết tủa hoàn toàn. Vật liệu thu được đem rửa bằng nước cất đến pH
= 7 – 8. Chia vật liệu làm 2 phần:

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

21



Khoá luận tốt nghiệp
- Phần 1: Chia làm 2 phần
+ M1: bay hơi tự nhiên, nghiền, rây kích thước < 0,5mm
+ M2: sấy 40o đến khô, nghiền, rây kích thước < 0,5mm
- Phần 2: Khâu mạch bằng glutaraldehyd 2,5%. Để phản ứng diễn ra trong
48h, thỉnh thoảng trộn đều hỗn hợp. Cuối cùng rửa nhiều lần bằng nước cất loại bỏ
phần dư glutaraldehyd chưa tham gia phản ứng. Vật liệu thu được chia 3 phần:
+ M3: bay hơi tự nhiên, nghiền vật liệu, rây lấy kích thước <
0,5mm
+ M4: sấy khô ở 40oC, nghiền, rây lấy kích thước < 0,5mm
+ M5: vật liệu sau khi sấy đem nghiền, rây lấy kích thước < 0,5mm.
Ngâm vật liệu trong dung dịch HCl 0,1M trong 24h để loại bỏ hết phần oxit sắt
từ trên bề mặt vật liệu, lọc, rửa sạch axit, để khô trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Quy trình tổng hợp vật liệu được mô tả tóm tắt theo sơ đồ sau:

50g Chitosan
+
1lit CH3COOH 4%

Mo

+ 12,5g
Fe3O4

M6
Sấy 40o
nghiền
ngâm axit


Khuấy
5h

Khô tự
nhiên

M2
Sấy
khô
40o

Nhỏ
giọt
NaOH
2M

Khô tự
nhiên

Lọc rửa
pH = 7 – 8

Hạt
chitosan/Fe3O4
trung tính

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

M5


M4

Dung dịch
chitosan/ Fe3O4
M1

để khô
ở nhiệt
độ thấp

+ Glu
2,5%
48h, rửa

Sấy
khô
40o

Chitosan/Fe3O4
Có Lk ngang

22


Khoá luận tốt nghiệp

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1: Khảo sát và đánh giá tính chất của vật liệu:
3.1.1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến thời gian phân tán oxit

sắt từ
Độ phân tán của oxit sắt từ trong chitosan quyết định đến từ tính của vật
liệu. Do vậy để vật liệu có độ từ tính ổn định tiến hành khảo sát nồng độ dung
dịch chitosan để tìm ra nồng độ thích hợp cho việc phân tán oxit sắt từ.
Thí nghiệm như sau: Pha các dung dịch chitosan có các nồng độ khác
nhau, sau đó thêm oxit sắt từ vào khuấy ở thời gian khác nhau. Tiếp tục để yên
hỗn hợp huyền phù quan sát hiện tượng và xác định thời gian tách pha. Kết quả
như sau:
Bảng 3.1: Khảo sát độ phân tán của oxit sắt từ trong chitosan
DD chitosan (g/l)
Tg khuấy (h)
Tg tách pha (h)

10
3
5

20
3
5

30
4
7

50
6
36

70

18
44

100
24
46

Hình 3.1: Đồ thị độ phân tán của oxit sắt từ
Kết quả thu được như đồ thị( hình 3.1) cho thấy khi dung dịch chitosan
loãng thời gian cần thiết để phân tán Fe 3O4 ngắn, tuy nhiên, hỗn hợp chỉ sau
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

23


Khoá luận tốt nghiệp
khoảng 5 - 7h bị tách pha. Khi tăng nồng độ chitosan (50 g/l) thời gian cần thiết
để phân tán Fe3O4 tăng (36h), hỗn hợp tương đối bền, sau 36h mới bị tách pha.
Nhưng khi nồng độ chitosan quá cao (70 – 100 g/l) thì thời gian cần thiết để phân
tán Fe3O4 dài (18-24h), hỗn hợp sau 44 - 46h mới tách pha.
Như vậy chọn nồng độ chitosan 50 g/l thời gian cần thiết phân tán Fe 3O4
là 6h, sau 36h bắt đầu tách pha, là nồng độ tối ưu tiến hành chế tạo vật liệu.
3.1.2: Đánh giá độ phân tán của oxit sắt từ
Vật liệu tổng hợp được tiến hành thí nghiệm khảo sát và đánh giá độ phân
tán của oxit sắt từ trên chitosan bằng kĩ thuật quét TEM trên kính hiển vi điện tử
tại Viện Vệ sinh dịch tễ.
Kết quả quét TEM mô tả như hình 3.2:

Hình 3.2: Ảnh TEM vật liệu M5
Từ kết quả thu được cho thấy oxit sắt từ phân bố khá đồng đều trên

chitosan. Trên ảnh xuất hiện một số vùng màu đậm hơn nguyên nhân có thể do
kích thước oxit sắt từ không đồng đều (kích thước hạt oxit sắt từ vùng này lớn
hơn các vùng khác). Kết quả này cho thấy rằng kích thước hạt oxit sắt từ càng
nhỏ thì phân tán càng đồng đều.
3.1.3: Khảo sát độ bền của vật liệu trong môi trường axit:
Vật liệu khi ứng dụng để xử lý nước yêu cầu phải có độ bền cao trong các
môi trường. Để khảo sát độ bền của vật liệu trong môi trường axit tiến hành thí
SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

24


Khoá luận tốt nghiệp
nghiệm như sau: Cho 1g vật liệu vào bình nón có chứa 100ml dung dịch H 2SO4
1M (pH = 1), khuấy sau 3h lọc lấy dung dịch đem đo độ đục trên máy 2100N TURBIDIMETER. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.2: Độ bền của vật liệu trong môi trường axit
Vật liệu
Độ đục
(Ntu)

M1

M2

M3

M4

M5


1.43

1.17

0.906

0.812

0.082

Hình 3.3: Đồ thị độ bền vật liệu
Kết quả thực nghiệm thu được cho thấy vật liệu sau khi tạo liên kết ngang
dung dịch có độ đục nhỏ gần bằng không đục. Trong khi đó, các vật liệu không
tạo liên kết ngang dung dịch có độ đục khá. Điều này chứng tỏ rằng vật liệu sau
khi tạo liên kết ngang có độ bền hơn các vật liệu không tạo liên kết ngang.
Chitosan sau khi được tạo liên kết ngang bằng glutaraldehyt bền trong môi
trường axit. Điều này cho phép vật liệu ứng dụng để hấp phụ các chất ô nhiễm
trong các môi trường khác nhau.
+Giải thích cơ chế khâu mạch bằng glutaraldehyt:
Quá trình tạo liên kết ngang theo phản ứng bazơ Shiff giữa nhóm andehyt
và nhóm amino trên phân tử chitosan xảy ra như trên hình 3.5

SV: Đặng Thị Lan Anh - MT801

25


×