Kết quả đề tài: Xuất sắc

- Xây dựng công nghệ xử lý các chất phế thải nông lâm nghiệp thành nguyên liệu cho công nghệ Hóa học xanh. - Tạo cơ sở cho việc tiếp nhận, triển khai nghiên cứu công nghệ chế tạo Polylactic axit làm nguyên liệu để chế tạo các loại vật liệu như vật liệu blend, vật liệu compozit tự phân hủy sinh học, và các sản phẩm thân thiện môi trường khác

Năm bắt đầu thực hiện: 2011

Năm kết thúc thực hiện: 2012

Năm nghiệm thu: 27/08/2012

Nghiên cứu các chủng loại phế liệu nông lâm nghiệp, trữ lượng, phân bố. Nghiên cứu tiền xử lý nguồn sinh khối (cơ học, hoá học). Nghiên cứu lựa chọn enzym thuỷ phân phù hợp. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân (nhiệt độ, thời gian, nồng độ enzym, pH). Lựa chọn chủng vi khuẩn lên men axit lactic, lựa chọn môi trường và phương pháp lên men thích hợp. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men. Nghiên cứu phản ứng tổng hợp lactide, nghiên cứu tinh chế lactide. Nghiên cứu phản ứng trùng hợp mở vòng lactide. Nghiên cứu cấu trúc, tính chất cơ lý sản phẩm polylactic axit. \Kết quả như sau: \Đã đánh giá sơ bộ trữ lượng sinh khối từ phế phụ phẩm nông lâm nghiệp ở miền bắc Việt Nam và hiện trạng sử dụng. Đồng thời phân tích được một số thành phần hóa học trong rơm rạ, lõi và thân ngô, bã mía. Xây dựng được quy trình thu gom và sơ chế phế phụ phẩm nông nghiệp. \2. Đã nghiên cứu xây dựng được 2 quy trình tiền xử lý và thủy phân phế phụ phẩm nông nghiệp đại diện là lõi và thân ngô. \- Quy trình I: Nghiền (kích thước < 0,5mm)- sấy ở 50-55 oC/24h- Tiền xử lý bằng NaOH 0,2 (g/gNL) / 121oC/2-3h- Trung hòa và lọc thu bã- Thủy phân bằng CTec2 và HTec2 ở 55 oC/ pH: 5/ 96h- Lọc thu dịch đường tan có hàm lượng đường khử ~ 50g/lit \- Quy trình II: Nghiền (kích thước < 0,5mm)- sấy ở 50-55 oC/24h- Tiền xử lý bằng phương pháp SAA (60-65 oC; 15%- ethanol và 20%-NH3 trong 24h)- Trung hòa và lọc thu bã- Thủy phân bằng CTec2 và HTec2 ở 55 oC/ pH: 5/96h- Lọc thu dịch đường tan có hàm lượng đường khử ~ 50g/lit \3. Đã xác định được khả năng lên men D-glucoza và D-xyloza, các điều kiện nhiệt độ, nồng độ CaCO3 và độ thông khí lên khả năng lên men sinh axit L-lactic của chủng Rhizopus oryase VLSH01. \4. Chủng Rhizopus oryase VLSH01 có thể lên men dịch đường tan thủy phân theo quy trình I đạt 18,3 g-acid/lit và lên men dịch đường tan thủy phân theo quy trình II đạt 22,4 g-acid/lit. Kết quả phân tích bằng HPLC xác định được thành phần chính trong dịch sau lên men dịch đường tan thủy phân bằng quy trình I và II chủ yếu là axit L-lactic. \5. Đã sử dụng phương pháp tách axit L-lactic thông qua kết tủa lactat canxi và màng bán thấm thu được dịch axit L-lactic có nồng độ >70% từ dịch lên men dịch đường tan thủy phân theo quy trình II. Axit L-lactic >70% đã được sử dụng như là nguyên liệu cho nghiên cứu tổng hợp PLA. \6. Từ axit L-lactic đã tổng hợp được chất trung gian là L-lactide. Với quy trình 2 bước: tổng hợp oligome PLA (O-PLA) không sử dụng xúc tác; sau đó chuyển hoá O-PLA thành L-lactide trong đó sử dụng xúc tác là ZnO và Sb2O3. L-lacide thô được tinh chế trong dụng môi là nước trong điều kiện gia nhiệt và khuấy để loại bỏ meso-Lactide. \7. Đã tổng hợp thành công PLA có phân tử lượng > 100.000 Da từ L-lactide tạo ra bằng cách sử dụng xúc tác 0,05% SnOct2 và chất đồng khơi mào là glycerol và 1,4-butandiol. \8. Đã khảo sát một số tính chất của PLA tổng hợp được: Độ giãn dài khi đứt 1,71(%); Ứng suất khi đứt 30,4 (MPa); nhiệt độ chuyển trạng thái thủy tinh (Tg) tại 93,5oC, nhiệt độ nóng chảy tại 162oC; Bắt đầu phân hủy tại nhiệt độ 338oC, phân hủy 50% tại 362,50C và phân hủy hoàn toàn ở 3750C.

Nghiên cứu nguồn sinh khối (Biomass) từ phế liệu nông lâm nghiệp và quá trình tiền xử lý. Nghiên cứu quá trình thuỷ phân phế liệu nông lâm nghiệp chứa xenlulo, hemixenlulo thành đường. Nghiên cứu quá trình lên men sinh tổng hợp axit L-lactic. Nghiên cứu quá trình tổng hợp poly(L-lactic axit) từ axit-L-lactic

phòng TN

Khoa học Vật liệu