Bộ giáo dục và ĐÀo tạo trưỜng đẠi học nông lâm tp. HỒ chí minh khoa công nghệ HÓa học và thực phẩM
Kết quả (TN2): Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CNF đến cấu trúc của vật liệu
tải về 6.37 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 4.4 Kết quả (TN3): Khảo sát ảnh hưởng của loại phụ gia đến cấu trúc của vật liệu
| 4.3 Kết quả (TN2): Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ CNF đến cấu trúc của vật liệu
Hình 4. 3: Ảnh hưởng của nồng độ CNF đến cấu trúc của vật liệu Hình 4.3 thể hiện ảnh hưởng của nồng độ CNF đến cấu trúc của vật liệu. Theo bảng phân tích ANOVA cho thí nghiệm 1 yếu tố có độ tin cậy 95% (phụ lục C2) cho thấy nồng độ CNF có ảnh hưởng đến khối lượng riêng và độ xốp của vật liệu aerogel. Theo đồ thị hình 4.3 ta thấy khi tăng nồng độ CNF từ 2,5% đến 4% thì độ xốp giảm từ 98,25%±0,002 xuống 97,63%±0,002 ngược lại khối lượng riêng tăng từ 0,029±0,087 (g/cm3) lên 0,039±0,0006 (g/cm3). Khi tăng nồng độ CNF từ 2,5% đến 4% dẫn đến sự gia tăng khối lượng của các mẫu aerogel, do đó khối lượng riêng của vật liệu tăng lên. Ngoài ra, khi nồng độ CNF trong aerogel càng tăng cao, độ xốp của aerogel càng thấp, do lúc này thể tích CNF đã chiếm một khoảng khá lớn trong thể tích aerogel. Điều này có thể giải thích bởi đa phần thể tích của aerogel là không khí (chiếm hơn 90%) nên có khối lượng riêng rất thấp. Khi tăng nồng độ CNF trong aerogel thì khối lượng riêng sẽ tăng và độ xốp của aerogel càng giảm, do lúc này thể tích sợi CNF đã chiếm một khoảng khá lớn trong thể tích aerogel. Thêm vào đó khối lượng riêng của CNF và GO cũng không cao vì thế khối lượng riêng đổ đống (bulk density) của aerogel là khá nhẹ. Do tương tác giữa CNF và GO góp phần củng cố hệ thống mạng của aerogel, mặc dù có sự sụp thể tích do đặc thù của phương pháp điều chế, nhưng so với thể tích hệ sol – gel ban đầu, thể tích hệ aerogel bị sụt giảm là không nhiều đặc biệt là ở các aerogel có nồng độ sợi cao vì thế góp phần giúp cho độ xốp của aerogel khá cao. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Đông Quý Hoàng và ctv (2022)[37] mẫu CNF/GO thu được có mật độ thấp và độ xốp cao (96÷98%). Như vậy, để tiết kiệm chi phí và tối ưu vật liệu chúng ta chọn CNF (2,5%) cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.4 Kết quả (TN3): Khảo sát ảnh hưởng của loại phụ gia đến cấu trúc của vật liệu Hình 4. 4: Ảnh hưởng của loại phụ gia đến cấu trúc của vật liệu Theo bảng phân tích ANOVA cho thí nghiệm 1 yếu tố có độ tin cậy 95% (phụ lục C3) cho thấy P<0,05, cho thấy loại phụ gia có ảnh hưởng đến khối lượng riêng và độ xốp của vật liệu aerogel. Theo đồ thị hình 4.4 ta thấy CNF/GO có độ xốp và khối lượng riêng lần lượt là 96,080%±0.01 và 0,035±0,0029 g/cm3. CNF/PVA có độ xốp và khối lượng riêng lần lượt là 94,658%±0,004 và 0,075±0,006 g/cm3. CNF/PEG có độ xốp và khối lượng riêng lần lượt là 93,63%±0,002 và 0,090±0,003 g/cm3. Giải thích tại sao lại khác biệt như vậy. Hình 4. 5: Đồ thị thể hiện độ phục hồi ứng xuất (Stress relaxtion) Bảng 4. 1: Kết quả đo cấu trúc các mẫu aerogel
Dựa vào Hình 4.5 và Bảng 4.1 cho ta thấy kết quả thử nghiệm độ phục hồi ứng suất của 3 mẫu aerogel, có thể thấy rằng CNF/PVA cần một lực nén lớn nhất (62,569±2,632 N) còn CNF/PEG lại cần ít lực nén nhất (12,33±1,23 N) để tạo ra biến dạng. Ngoài ra, dựa vào %SR cho ta biết phần nội lực mất đi trong quá trình nén, nó đồng nghĩa với khả năng đàn hồi bị mất đi của vật liệu. Bảng 4.1 cho thấy %SR của CNF/GO thấp nhất có nghĩa là phần nội lực bị mất đi ít nhất (42,60%) và CNF/PEG cao nhất (64,77%). Như vậy khả năng phục hồi của mẫu CNF/GO là cao nhất và CNF/PEG là thấp nhất. Điều này có thể giải thích rằng do cấu trúc 2D của graphene oxide là cấu trúc dạng lớp giúp CNF/GO liên kết chặt và bền hơn. Thêm vào đó, dựa vào Bảng 4.1 ta thấy rằng độ cứng và độ kết cấu của mẫu CNF/GO cao nhất với giá trị lần lượt là (109,927±7,396 N) và (0,608±0,007), thể hiện rằng mẫu CNF/GO rất bền, cấu trúc chắc chắn. Như vậy, GO là loại phụ gia phù hợp nhất. tải về 6.37 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| ||||||||||||||||||||||||||||||