tailieunhanh - Đặc trưng nhiệt động học, động học quá trình tổng hợp nano silic từ trấu

Các thông số nhiệt động học, động học của quá trình nung trấu được nghiên cứu xác định bằng kỹ thuật nhiệt lượng vi sai quét DSC ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau (3, 6, 9, 12, 15o C/phút). Các thông số động học như năng lượng hoạt hoá Ea, hằng số A trong phương trình Arenius được xác định bằng các mô hình Flynn - Wall- Ozawa và Kissinger. | Đặc trưng nhiệt động học, động học quá trình tổng hợp nano silic từ trấu Nghiên cứu khoa học công nghệ ĐẶC TRƯNG NHIỆT ĐỘNG HỌC, ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NANO SILIC TỪ TRẤU Nguyễn Văn Thắng 1, Nguyễn Mạnh Tường1, Nguyễn Trần Hùng 1* Tóm tắt: Các thông số nhiệt động học, động học của quá trình nung trấu được nghiên cứu xác định bằng kỹ thuật nhiệt lượng vi sai quét DSC ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau (3, 6, 9, 12, 15oC/phút). Các thông số động học như năng lượng hoạt hoá Ea, hằng số A trong phương trình Arenius được xác định bằng các mô hình Flynn - Wall- Ozawa và Kissinger. Ngoài ra, chúng tôi cũng xác định các điều kiện điều chế hạt nano silic từ trấu. Hạt nano silic thu được từ quá trình nung trấu được xác định cấu trúc hình thái học bằng các thiết bị phân tích cấu trúc như kính hiển vi điện tử quét (SEM), nhiễu xạ tia X (XRD) Từ khóa: Hóa lý thuyết và hóa lý, Nhiệt động học và động học quá trình nung trấu, Nano silic. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là nước sản xuất lúa gạo lớn thứ năm thế giới với sản lượng lúa năm 2017 đạt gần 39 triệu tấn [1]. Do đó, lượng trấu được tạo ra hàng năm ở Việt Nam là rất lớn, khoảng 7 – 8 triệu tấn/năm, như một loại vật liệu thải của ngành nông nghiệp mà chưa được khai thác hợp lý nên rất lãng phí. Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trong trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ yếu là cellulose, lignin và hemi – cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Ligin chiếm khoảng 25 – 30% và cellulose chiếm khoảng 35 – 40% [2]. Hiện nay, trấu đã được tận dụng làm nhiên liệu trong các lò đốt (nhà máy nhiệt điện, lò sản xuất gạch, ) trong sản xuất giấy, Tuy nhiên, một vấn đề gặp phải trong các nhà máy nhiệt điện sử dụng trấu làm chất đốt là lượng phế phẩm tro trấu thải ra sau quá trình đốt, nung là rất lớn. Phế phẩm này