BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 02/06-10

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘT TiO
2
KÍCH
THƯỚC NANOMET VÀ ỨNG DỤNG
MÃ SỐ: KC 02.27 / 06-10 Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Bách Khoa-ĐHQG TP.HCM
Chủ nhiệm Đề tài: PGS.TS. Phan Đình Tuấn


PGS.TS. Phan Đình Tuấn Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học và Công nghệ
TP.HCM – 2010

ĐHQG TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Hà Nội ngày 10 tháng 01 năm 2011

BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo bột TiO

2. Kinh phí và sử dụng kinh phí
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.550 triệu đồng, trong đó
+ Kinh phí hỗ trợ từ SNKH: 2.550 triệu đồng
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 triệu đồng
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH
Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú
(số đề nghị
quyết toán)
Thời gian
(tháng, năm)
Kinh phí (triệu
đồng)
Thời gian
(tháng, năm)
Kinh phí (triệu
đồng)

1

01/2009

1050

03/2010

998



Tổng SNKH
1 Trả công lao
động (khoa học,
phổ thông)
828 828 1 Trả công lao
động (khoa học,
phổ thông)
828 828
2 Nguyên vật liệu
,
năng lượng
700 700 2 Nguyên vật liệu
,
năng lượng
696 696
3 Thiết bị, máy
móc
690 690 3 Thiết bị, máy
móc
690 690
4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
0 0 4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
0 0
5 Chi khác 332 332 5 Chi khác 229 229

Tổng cộng 2550 2550


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài:
Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung
tham gia chủ
yếu
Sản phẩm chủ yếu
đạt được
Ghi chú
1 Viện Khoa học
Vật liệu Viện
Khoa học và
Công nghệ
Việt nam
Viện Khoa học
Vật liệu Viện
Khoa học và
Công nghệ
Việt nam
Nghiên cứu
công nghệ phủ
TiO
2
nano trên


3 Công ty TNHH
Thủy tinh
Malaya Việt
Nam
Phòng Thí
Nghiệm Trọng
Điểm Quốc
Gia về Vật
Liệu Polymer
và Composit -
Đại học Quốc
Gia TP.HCM
Phân tích đặc
trưng sản
phẩm TiO
2
nano riêng rẽ
và phủ trên bề
mặt vật rắn

Đã góp phần phân
tích aặc trưng sản
phẩm TiO
2
nano
riêng rẽ và phủ trên
bề mặt vật rắn
Phòng Thí
Nghiệm Công
nghệ Nano -
Đại học Quốc
Gia TP.HCM
Phân tích một
số đặc trưng
cấu trúc của
sản phẩm
Đã góp phần phân
tích một số đặc
trưng cấu trúc của
sản phẩm

6 Phòng Thí
Nghiệm Trọng
Điểm Quốc
Gia về Vật
Liệu Polymer
và Composit -
Đại học Quốc
Gia TP.HCM
Phòng Thí
Nghiệm Trọng
Điểm Quốc
Gia về Vật
Liệu Polymer
và Composit -
Đại học Quốc
Gia TP.HCM

Ghi chú
1 PGS.TS. Phan Đình
Tuấn
PGS.TS. Phan
Đình Tuấn
Chủ nhiệm đề
tài, phụ trách
chung
Đã lành đạo các nghiên
cứu chung của đề tài

2 TS. Mai Thanh
Phong
TS. Mai Thanh
Phong
Thư ký đề tài Đã tổng hợp, theo dõi
việc thực hiện đề tài

3 PGS.TS. Phạm Thu
Nga
PGS.TS. Phạm
Thu Nga
Nghiên cứu
ứng dụng và
chế tạo quy
mô nhỏ các
màng mỏng
nano composit
tự làm sạch,
Nghiên cứu ứng dụng

TiO
2
.
Đã lắp đặt, vận hành
thành công hệ thống
thiết bị tổng hợp bột
nano TiO
2
.

6
KS. Ngô Văn C
ờ

KS. Lâm Dương
Bích Ngọc
Nghiên cứu
công nghệ tinh
chế TiCl
4
, sản
xuất bột TiO
2

nano

anatase và
nghiên cứu ứng
dụng chúng
làm chất xúc

sinh

8
ThS. Lê T
h
ị Loan Ch
i
KS. Lý t
h
ục Huệ
Nghiên cứu kết
hợp TiO
2
nano
và các nano
kim loại để ứng
dụng trong
công nghiệp
Đã nghiên cứu kết hợp
TiO
2
nano và nano Ag
kim loại để ứng dụng
trong công nghiệp

9 ThS. Hoàng Kiến
Ngọc Thụy
ThS. Hoàng Kiến
Ngọc Thụy
Nghiên cứu

Đã nghiên cứu ứng dụng
TiO
2
nano trong công
nghệ xử lý môi trường
nuôi trồng thủy sản

11 ThS. Ngô Đình Minh
Hiệp
KS. Nguyễn Thị
Nguyên
Nghiên cứu
phát triển công
nghệ và thiết bị
sản xuất TiO
2

nano và ứng
dụng trong
công nghiệp
Đã góp phần nghiên cứu
phát triển công nghệ và
thiết bị sản xuất TiO
2

nano và ứng dụng trong
công nghiệp Lý do thay đổi: Một số cán bộ quá bận với công tác giảng dạy và tham gia nhiều đề tài

Nhật nhưng
không sử dụng
hết kinh phí đề
tài vì được sự
hỗ trợ từ Dự án
JICA của
Trường ĐHBK
TP.HCM
6.2
Khoa Khoa học Vật Liệu, Trường Đại học
Kỹ thuật Toyohashi, Nhật Bản:
Dự kiến hợp tác trong việc giúp đánh giá các
chỉ tiêu tự làm sạch và kháng khuẩn của vật
liệu trong khử trùng không khí và xử lý môi
trường lỏng.

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị
Số
TT
Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú
1 03 01

8. Tóm tắt các nội dung công việc chủ yếu
Số
TT

Các nội dung, công việc chủ
yếu
Thời gian
Người,

ĐHBK –
ứng, nhiệt độ, thời gian
l
ưu,
k
ết
cấu/cấu trúc dòng trong thiết bị đến
kích thước hạt TiO
2
nano, hình dạng
hạt phổ phân bố kích thước hạt,
dạng thù hình và các tính chất hóa lý
của sản phẩm, Nghiên cứu xác định
vật liệu chế tạo thiết bị thủy phân
quy mô pilot có khả năng chịu ăn
mòn clo trong môi trường nhiệt độ
cao, bền cơ học, chịu sốc nhiệt,
không ảnh hưởng đến độ sạch và
tính chất sản phẩm
ĐHQG
TP.HCM
2 - Công v
i
ệc 1: N/c ảnh
h
ưởng của bản
chất, loại và tỷ lệ chất phản ứng
C
h
ọn đ

chế tạo thiết bị phản ứng thí nghiệm
Xác định đ
ư
ợc chế độ p
h
ản
ứng
1/200
9
-12/200
9
5
Nội dung 2:
Xây dựng và hoàn thiện hệ thống
thiết bị pilot và công nghệ chế tạo
bột TiO
2
nano ở quy mô pilot.
Chế tạo được bột TiO
2
nano với
kích thước nano mét với khối
lượng lớn, năng suất đạt 0,2kg/giờ
(pha anatase có kích thước
<20nm, pha rutile có kích thước
<80nm, chỉ số trắng sáng R>90)Hệ thống làm việc ổn định,
năng suất và chất lượng đạt

-12/200
9
8 -Công v
i
ệc 3. Nghiên cứu ảnh hưởng
các thông số của thiết bị đến chất
lượng sản phẩm

Thông số công nghệ
thích hợp
7/200
9
-12/200
9
9 -Công v
i
ệc
4
. Nghiên cứu ảnh hưởng
của tỷ lệ cấu tử tham gia phản ứng
đến chất lượng sản phẩm tạo thành
Tối ưu hóa quá trình
phản ứng trên thiết bị
pilot
7/200
9
-12/200
9
10 -Công v
i

9
-12/200
9
12
Nội dung 3:
Nghiên cứu ứng dụng và quy
trình chế tạo các màng mỏng
nano composit tự làm sạch, dùng
cho vật liệu sứ, thuỷ tinh vệ sinh,
trên cơ sở các vật liệu TiO
2
kích
thước nanomét do tập thể cán bộ
tham gia đề tài nghiên cứu sản
xuất.
Đưa ra quy trình cho phép
tạo sản phẩm ổn định, thử
nghiệm đạt trên sứ và thủy
tinh

7/2009-6/2010 PGS.TS.
Phạm
Thu
Nga,
Viện
Khoa
học Vật
Liệu,
Viện
KH&CN

ế độ công nghệ tối ư
u
7/200
9
-6/201
0

15 -Công v
i
ệc 3. Nghiên cứu, xâ
y
dựng
mô hình nhúng phủ lên vật liệu thuỷ
tinh, gốm sứ và vải
Phương pháp công ng
h
ệ
phủ vật liệu TiO
2
nano lên
bề mặt rắn
7/200
9
-6/201
0

16 -Công v
i
ệc 4. Nghiên cứu ảnh
hưởng của quy trình gia công đến

18
Nội dung 4:
Nghiên cứu công nghệ và chế tạo
thử nghiệm lớp phủ TiO
2
nano
không /hoặc có kết hợp với nano
kim loại trên vật liệu rắn ứng
dụng trong hệ thống điều hóa
không khí
Tạo được lớp phủ anatase
có khả năng khử trùng
không khí, làm việc ổn
định

9/2009 -8/2010 PGS.TS.
Phan
Đình
Tuấn,
Trường
ĐHBK –
ĐHQG
TP.HCM
19 -Công v
i
ệc 1: N/c công nghệ biến tính
bề mặt vật liệu
Xác định đ
ư
ợc p

i
ện công
nghệ điều chế nano kẽm oxit và điều
chế, ổn định nano kim loại/ bạc
Tạo đ
ư
ợc mẫu nano oxit
kẽm, kim loại bạc
9/2009 -2/201
0
-Cô
n
g
v
i
ệc 4. N/c công nghệ phối hợp
TiO
2
nano và nano oxit/ kim loại/ bạc
Xác định khả năng tạo
màng composit giữa TiO
2

nano và nano kim
loại/nano oxit kim loại
nâng cao khả năng ứng
dụng
3/2010 -8/201
0
-Công v

h
ưởng của
chủng loại vi khuẩn đến khả năng làm
việc của thiết bị
Xác lập đ
ư
ợc chế độ
công nghệ thích hợp
9/2009 -8/201
0

Nội dung 5:
Nghiên cứu công nghệ sử dụng
TiO
2
nano chế tạo lớp vật liệu
dạng màng mỏng trên vật liệu
polymer ứng dụng khử trùng môi
trường nuôi trồng thủy sản.
Vật liệu bền trong môi
trường nước, có tác dụng
phân hủy chất hữu cơ và
diệt khuẩn

9/2009 – 12/2010 ThS. Lê
Xuân
Mẫn,
Trường
Đại học
Bách

h
ẳng định đ
ư
ợc khả năng
sử dụng trong điều kiện
chiếu sáng tự nhiên
9/2009
–
12/201
0
-Công v
i
ệc 3. Ngh
i
ên
c
ứu ảnh
h
ưởng
của độ nhúng sâu đến khả năng khử
trùng môi trường ao nuôi thủy sản
K
h
ẳng định đ
ư
ợc khả năng
sử dụng trong điều kiện
chiếu sáng tự nhiên hoặc/và
sự cần thiết, cường độ
chiếu tia UV

ủa thời gian
l
ư
u
kiện ao nuôi tự nh
i
ê
n
-Công v
i
ệc
5
. Nghiên
c
ứu ảnh
h
ưởng
của điều kiện vận hành đến độ bền và
sự suy giảm hoạt tính kháng khuẩn của
vật liệu chế tạo được
K
h
ả năng ứng dụng, đánh
giá tuổi thọ vật liệu, thiết bị
9/2009
–
12/201
0
-Công v
i

2
nano từ
TiCl
4

Bộ
1 bộ, năng
suất 0,2
kg/h, có
hệ thống
xử lý môi
trường
1 bộ, năng
suất 0,2
kg/h, có hệ
thống xử lý
môi trường
Đạt
1.2. Vật liệu TiO
2
nano, với các chỉ
tiêu sản phẩm như sau:
+ Màu sắc: trắng sáng (R >
90%),
+ Kích thước < 20 nm (với
dạng thù hình anatase) và <80
nm (với dạng thù hình rutil),
+ Bề mặt riêng > 120 m
2
/g

2
≥ 20
m
2
20
m
2

Đạt
1.5 Dụng cụ khử trùng không khí
trên cơ sở vật liệu phủ TiO
2

nano
Bộ ≥ 1
b
ộ 1
b
ộ
Đạt
1.6 Dụng cụ khử trùng môi trường
ao nuôi thủy sản trên cơ sở vật
liệu phủ TiO
2
nano
Bộ ≥ 1
b
ộ 1
b
ộ

nuôi thủy sản
Bản vẽ lắp
Đạt
c) Sản phẩm dạng III:
Số
TT
Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Số lượng, nơi
công bố
Theo kế hoạch Thực tế đạt
được
3.1 Bài báo khoa học về công nghệ
sản xuất TiO
2
nano, về công nghệ
tạo màng TiO
2
nano

Công bố trong
tạp chí khoa học
và Hội nghị
Khoa học quốc
gia, quốc tế
Đã công bố
trong Hội nghị
Khoa học quốc
gia
01
3.2 - Nghiên cứu mô hình và tối ưu
quá trình hóa tổng hợp bột Nano

2
1 ThS sắp bảo
vệ, 1 NCS
đang thực hiện
Luận án
Đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:
Số
TT
Tên sản phẩm đăng ký Kết quả Ghi chú
Theo kế hoạch Thực tế đạt
được
1 Cơ cấu kéo vật rắn với tốc
độ ổn định, không rung từ
khối chất lỏng nhằm đảm
bảo độ dày màng lỏng đồng
đều trên bề mặt vật rắn
1 bằng độc
quyền giải pháp
hữu ích về tạo
màng TiO
2
nano
tự làm sạch / về
thiết bị khử
trùng không khí
/ về thiết bị xử
lý môi trường

Hệ thống làm
việc ổn định
2
Vật liệu TiO
2
nano
2010 PTN Trung tâm
NC Công nghệ
LHD- Trường
ĐHBK
TP.HCM
TiO
2
có thể sử
dụng làm chất
xúc tác quang
thay cho sản
phẩm nhập
ngoại
3 Mẫu vật liệu thủy tinh có
phủ TiO
2
nano
2010 PTN Trung tâm
NC Công nghệ
LHD- Trường
ĐHBK
TP.HCM
Mẫu vật liệu có
khả năng thấm

TP.HCM
Vật liệu có khả
năng phân hủy
VOC, nấm mốc
6 Dụng cụ khử trùng môi
trường ao nuôi thủy sản trên
cơ sở vật liệu phủ TiO
2
nano
2010 PTN Trung tâm
NC Công nghệ
LHD- Trường
ĐHBK
TP.HCM
Vật liệu có khả
năng phân hủy
các chất hữu cơ,
vi khuẩn E. Coli

2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài mang lại
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
- Hiện nay, hầu hết quặng titan đang được xuất thô. Chính phủ đã có chỉ thị cấm xuất khẩu quặng
thô từ 2008. Những nghiên cứu này đóng góp vào các nghiên cứu công nghệ chế biến quặng titan
trong sa khoáng ven biển Việt Nam để thực hiện chủ trương của chính phủ nhằm sử dụng tổng
hợp tài nguyên.
- Những nghiên cứu này cũng góp phần vào những nghiên cứu của cộng đồng cán bộ nghiên cứu
khoa học Việt Nam trong một lĩnh vực mới là công nghệ nano.

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
- Với kinh tế - xã hội, sự ra đời của các sản phẩm TiO2 nano trên cơ sở các kết quả nghiên cứu
PGS.TS. Phan Đình Tuấn Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1
PHẦN MỘT: ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT TiO
2
NANO
VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG 5
A.Các phương pháp chế tạo TiO
2
dạng hạt 5
I.Khoáng vật và nhu cầu sử dụng Titan trên thế giới 5
I.1 Tài nguyên Titan trên thế giới 5
I.2 Tình hình khai thác và sử dụng Titan trên thế giới 7
I.3 Tài nguyên khoáng sản Titan-Tình hình khai thác và sử dụng ở
Việt Nam 9
1.4. Nano TiO
2

I.7 Chế tạo màng mỏng TiO
2
xúc tác quang 45
a.Phương pháp sol-gel 45
b.Phương pháp khác 47
c.Đặc tính của màng mỏng TiO
2
xúc tác quang được chế tạo từ
hạt TiO
2
HyCOM 48
C. Khả năng phân hủy các chất hữu cơ và diệt khuẩn của vật liệu trên
cơ sở TiO
2
và triển vọng ứng dụng để xử lý khí thải, nước thải 50
I. 8 Khả năng phân hủy các chất hữu cơ 50
I.9 Khả năng kháng khuẩn của vật liệu trên cơ sở TiO
2
53

PHẦN HAI: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57
II.1. Phương pháp tạo hạt TiO
2
và xác định tính chất sản phẩm 57
II.1.1 Phương pháp tạo hạt TiO
2
57
II.1.2 Phương pháp thu sản phẩm 57
II.1.3 Xác định tính chất của hạt 57
II.2 Phương pháp tạo màng TiO

ANATASE HOẶC RUTIL 79
III.1 Quy trình chế tạo hạt TiO
2
nano Anatase 79
III.1.1 Khảo sát chế độ công nghệ 79
a. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến tính chất sản phẩm79
b. Ảnh hưởng của nồng độ hơi TiCl
4
79
c. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol H
2
O/TiCl
4
80
d. Thời gian lưu và sự kết tụ 80
e. Phương pháp đánh gia kết quả 81
f. Cấu tạo các bộ phận của hệ thống 81
III.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 82
III.1.3 Quy trình chế tạo 84
III.2 Kết quả 95
III.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chuẩn bị phản ứng 96
III.2.2 Tỉ lệ mol H
2
O/TiCl
4
100
III.2.3 Nồng độ TiCl
4
101
III.2.4 Thời gian lưu và sự kết tụ (agglomeration /aggregation) 101

III.4.5 Đánh giá khả năng phân hủy Metyl da cam 117
III.5 Kết quả và Thảo luận 120
III.5.1 Lựa chọn Vật liệu 120
III.5.2 Kết quả xử lý Vi sinh 122
a. Ảnh hưởng của nhiệt độ 122
b. Ảnh hưởng của thời gian 124
c. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol 125
III.5.3 Khảo sát khả năng quang hóa của màng TiO
2
127
a. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình tổng hợp đến hoạt tính 127
b. Nhiệt độ nung 128
c. Thời gian nung 128
d. Ảnh hưởng của Tỉ lệ mol 129
III.5.4 Ảnh hưởng của điều kiện ứng dụng đến hiệu suất 130
III.5.5 Kết luận 132
C. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHỦ TiO
2
LÊN BỀ MẶT THỦY
TINH VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 133
III.6 Các nghiên cứu thực nghiệm 133
III.6.1 Khảo sát độ bám dính 133
III.6.2 Khảo sát hoạt tính quang hóa của màng TiO
2
thông qua
sự làm mất màu metyl orange (MO). 133
III. 7 Kết quả và thảo luận 134
III.7.1 Khảo sát độ bám dính của màng: Màng được chế tạo theo quy
trình III.1 134
III.7.2 Ứng dụng để diệt khuẩn 136

170
III.10.2. Các phương pháp tẩm TiO
2
lên SiO
2
171
III.10.3 Kết quả và thảo luận 173
III.11 Kết luận 178
PHẦN BỐN: KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 180
IV.1 Kết luận chung 180
IV.2 Kiến nghị 181
LỜI CẢM ƠN 182
TÀI LIỆU THAM KHẢO 183

1
LỜI MỞ ĐẦU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

Vật liệu nano TiO
2
đã được giới khoa học nghiên cứu từ khoảng vài chục
năm trở lại đây ở Việt Nam. Tất cả các nghiên cứu đề được tiến hành ở quy
mô phòng thí nghiệm, khối lượng sản phẩm cũng chỉ đạt vài gam. Trước tình
hình thực tế trên, đề tài này mang tính đột phá mới về công nghệ và quy mô.
Việc chế tạo bột nano TiO

cần hoàn thiện về mặt khoa học và phát triển thành các ứng dụng cụ thể, có
khả năng áp dụng trong thực tế đời sống và trong công nghiệp. Đề tài này, 2
ngoài việc thực hiện những nghiên cứu cơ bản về việc chế tạo các màng mỏng
bền cơ, bền nhiệt, bền hóa học, có khả năng chịu tác động của các yếu tố thời
tiết, khí hậu, còn phải thực hiện những nghiên cứu về phương pháp xử lý bề
mặt và phương pháp tạo màng trên bề mặt vật liệu trong quá trình sản xuất
hoặc trên bề
mặt vật liệu của các công trình đã hoàn thiện. Những nghiên cứu
này nếu thành công sẽ mở ra một hướng ứng dụng rộng rãi vật liệu TiO
2
nano
trong đời sống và trong công nghiệp.
Nhứng nghiên cứu về sử dụng tính chất xúc tác quang của TiO
2
cũng đã
được nhận được sự quan tâm thực hiện của nhiều nhà khoa học. Tuy nhiên
những nghiên cứu này hầu hết chỉ mới dừng lại ở những nghiên cứu lý thuyết,
chưa có những ứng dụng thực tế có hiệu quả. Vì vậy, việc sử dụng tính chất
đó của TiO
2
trong thực tế còn nhiều hạn chế. Đề tài này đặt ra mục tiêu chế
tạo màng mỏng trên cơ sở TiO
2
nano đưa lên vật liệu rắn dạng sứ, thủy tinh,
polymer, vật liệu hấp phụ để ứng dụng chế tạo dụng cụ/thiết bị khử trùng
không khí, khử trùng môi trường lỏng trong điều kiện ánh sáng thường, không
độc hại đối với con người và ít tiêu tốn năng lượng.

được với các tiến bộ khoa học công nghệ và dễ dàng ứng dụng vào thực tế sản
xuất.
Với yêu cầu của thị trường về vật liệu nano ngày càng lớn mạnh, nhiều
nghiên cứu đã được tiến hành nhằm xây dựng hoàn chỉnh hệ thống tổng hợp
bột nano TiO
2
bằng cách thủy phân TiCl
4
trong pha hơi. Bước đầu đã cho
những thành công nhất định: sản phẩm bột tạo ra có kích thước nano mét,
điều chỉnh và xác định được các điều kiện tối ưu của quá trình phản ứng. Đây
chính là cở sở đầy tính thuyết phục đi đến xây dựng hệ thống tổng hợp bột
nano TiO
2
với số lượng lớn ứng dụng trong công nghiệp đầu tiên ở Việt Nam.
Trên tinh thần đó, đề tài có nhiệm vụ thực hiện những nội dung chính sau đây:
Nội dung 1: Nghiên cứu công nghệ và thiết bị sản xuất TiO
2
nano ở quy mô
phòng thí nghiệm, tối ưu hóa quá trình công nghệ bằng các nghiên cứu ảnh hưởng
của tác nhân phản ứng, tỷ lệ các dòng tác nhân tham gia phản ứng, nhiệt độ, thời
gian lưu, kết cấu/cấu trúc dòng trong thiết bị đến kích thước hạt TiO
2
nano, hình
dạng hạt phổ phân bố kích thước hạt, dạng thù hình và các tính chất hóa lý của sản
phẩm; Nghiên cứu xác định vật liệu chế tạo thiết bị thủy phân quy mô pilot có khả
năng chịu ăn mòn clo trong môi trường nhiệt độ cao, bền cơ học, chịu sốc nhiệt,
không ảnh hưởng đến độ sạch và tính chất sản phẩm.
Nội dung 2: Xây dựng và hoàn thiện hệ thống thiết b
ị pilot và công nghệ