Gửi bình luận
Theo TS Thái Đình Cường, bước đầu tiên là chuẩn bị sợi xenlulo từ nguyên liệu rơm rạ. Có nhiều phương pháp có thể sử dụng để sản xuất xenlulo từ các vật liệu lignoxenlulo khác nhau. Phương pháp khả thi nhất là nấu bằng kiềm, đang được áp dụng trên quy mô công nghiệp để sản xuất bột giấy xenlulo từ gỗ. Dịch kiềm không chỉ tách loại lignin mà còn hòa tan tốt dioxit silic có trong rơm rạ thu được xenlulo, sau đó tẩy trắng xenlulo bằng hydropeoxit thu bột xenlulo tẩy trắng.
Thông thường, sau khi nấu để thu xenlulo thì dịch đen được vứt bỏ, nhưng dịch đen nấu rơm rạ chứa một lượng lớn dioxit silic. “Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành thu oxit silic từ dịch đen sau nấu kiềm ở bước thứ hai bằng cách kết tủa bằng axit sunfuric. Dioxit silic hữu cơ thu hồi được có thể sử dụng làm chất độn gia cường cho cao su, làm chất hấp phụ trong quá trình xử lý nước, làm lớp phủ hữu cơ chống ăn mòn, làm chất hút ẩm”, TS Thái Đình Cường cho hay.
Đặc biệt, ở bước thứ ba là chế tạo nanoxenlulo, có thể nghiên cứu các phương pháp thân thiện môi trường hơn với việc sử dụng các chất oxy hóa như hydropeoxit. Phương pháp hydropeoxit này có thể làm thay đổi cấu trúc xenlulo ở giai đoạn phân tách, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo nanoxenlulo.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, từ nguyên liệu rơm rạ, một loại phế phụ phẩm nông nghiệp đã chế tạo thu được 2 loại sản phẩm là dioxit silic và nanoxenlulo từ nguyên liệu rơm rạ. Hiệu suất thu hồi dioxit silic khoảng 9,4% so với nguyên liệu ban đầu.
Với điều kiện tổng hợp nanoxenlulo tối ưu: Mức sử dụng axit sunfuric và hydropeoxit lần lượt là 4% và 10% so với xenlulo; tỷ lệ rắn: Lỏng là 1:12 nhiệt độ xử lý 1500C; thời gian xử lý 180 phút đã thu được nanoxenlulo với hiệu suất khoảng 37,3% so với nguyên liệu ban đầu.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành xử lý 1.000 gam nguyên liệu rơm rạ theo các điều kiện công nghệ đã chọn được để thu dioxit silic và nanoxenlulo. Kết quả thu được 92 gam dioxit silic và 368 gam nanoxenlulo. Kết quả thu được cho thấy, khi xử lý ở mẻ lớn nguyên liệu rơm rạ thì hiệu suất thu dioxit silic (9,2% so với 9,5%) và nanoxenlulo (36,8% so với 37,5%) có giảm nhẹ so với hiệu suất đã xác định được ở quy mô thí nghiệm.
TS Thái Đình Cường cho biết, phương pháp chế tạo nanoxenlulo từ rơm rạ sử dụng cùng một hệ tác nhân, là hydropeoxit trong môi trường axit, là tác nhân thân thiện môi trường.
So với các phương pháp chế tạo nanoxenlulo hiện nay, đây là phương pháp mới khả thi ở quy mô lớn. Nanoxenlulo có dạng hình khối và những tính chất mới, hứa hẹn tiềm năng ứng dụng.
Việc thu hồi từng thành phần của nguyên liệu, là nền tảng phát triển công nghệ công nghệ chế biến khả thi, ít phát thải, nhằm tận thu và tạo giá trị gia tăng đối với nguồn nguyên liệu lignoxenlulo là phế phụ phẩm nông nghiệp. Các sản phẩm có tính chất phù hợp cho sử dụng và phát triển thành lĩnh vực ứng dụng.
