TỔNG HỢP GEL COMPOZIT NHẠY NHIỆT CHỨA HYDROGEL NANO COMPOZIT ỨNG DỤNG ĐỂ DẬP TẮT ĐÁM CHÁY LOẠI A

Lê Hà Giang; Dương Anh Thanh; Phạm Thị Hà My; Phạm Thị Thu Trang; Quản Thị Thu Trang; Nguyễn Hà Thanh; Phạm Thế Chính; Nguyễn Văn Chiến; Ngô Quốc Anh

doi:10.34238/tnu-jst.7952

TỔNG HỢP GEL COMPOZIT NHẠY NHIỆT CHỨA HYDROGEL NANO COMPOZIT ỨNG DỤNG ĐỂ DẬP TẮT ĐÁM CHÁY LOẠI A

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 15/05/23 Ngày hoàn thiện: 13/06/23 Ngày đăng: 13/06/23

Các tác giả

1. Lê Hà Giang , Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2. Dương Anh Thanh, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. Phạm Thị Hà My, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
4. Phạm Thị Thu Trang, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
5. Quản Thị Thu Trang, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
6. Nguyễn Hà Thanh, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
7. Phạm Thế Chính, Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên
8. Nguyễn Văn Chiến, Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên
9. Ngô Quốc Anh, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt

Chất chữa cháy là công cụ chữa cháy thiết yếu trong cuộc chiến chống lại đám cháy. Trong nghiên cứu này, một loại gel compozit được sử dụng để dập tắt đám cháy loại A đã được tạo ra bằng cách sử dụng methylcellulose, polyme siêu hấp thụ và bentonit nano. Gel compozit được hình thành thông qua liên kết hydro giữa ba thành phần trên. Gel compozit có tính chất nhạy nhiệt và được ứng dụng để dập tắt đám cháy loại A. Kết quả cho thấy sự chuyển pha của gel compozit xảy ra khi nhiệt độ lớn hơn 90 ^oC làm tăng độ nhớt, khả năng bám dính vào bề mặt vật liệu cháy và hoạt động như một rào cản cách ly oxy với ngọn lửa. Kết quả thử nghiệm chữa cháy trong quy mô nhỏ cho thấy gel compozit có khả năng chữa cháy, thời gian làm mát và khả năng hấp phụ khí CO đều tốt hơn so với nước. Mẫu gel compozit có hàm lượng nano bentonit 0,25 g có thời gian dập tắt hoàn toàn đám cháy là thấp nhất (129 s) và sự phát thải nồng độ CO dưới ngưỡng 100 ppm.

Từ khóa

Gel compozit; Dập tắt đám cháy A; Hấp phụ; Bentonit nano; Polymer siêu hấp thụ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

lang=PT-BR style='font-size:9.5pt;mso-ansi-language:PT-BR'>

style='mso-element:field-begin'>

style='mso-spacerun:yes'> ADDIN EN.REFLIST

field-separator'>

[1] Z. Tang, Z. Fang, J. P. Yuan, and B. Merci, "Experimental study of the downward displacement of fire-induced smoke by water sprays," Fire Safety Journal, vol. 55, pp. 35-49, 2013, doi: 10.1016/j.firesaf.2012.10.014.

[2] N. K. Kim and D. H. Rie, "A study on the fire extinguishing characteristics of deep-seated fires using the scale model experiment," Fire Safety Journal, vol. 80, pp. 38-45, 2016, doi: 10.1016/j.firesaf.2016. 01.003.

[3] L. Ma, X. Huang, Y. Sheng, X. Liu, and G. Wei, "Experimental Study on Thermosensitive Hydrogel Used to Extinguish Class A Fire," Polymers, vol. 13, no. 3, 2021, doi: 10.3390/polym13030367.

[4] G. Xiao, F. Li, Y. Li, C. Chen, C. Chen, Q. Liu, and W. Chen, "A novel biomass material composite hydrogel based on sodium alginate," Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 648, 2022, Art. no. 129383, doi: 10.1016/j.colsurfa.2022.129383.

[5] L. Wang, Z. Liu, H. Yang, H. Li, M. Yu, T. He, Z. Luo, and F. Liu, "A novel biomass thermoresponsive konjac glucomannan composite gel developed to control the coal spontaneous combustion: Fire prevention and extinguishing properties," Fuel, vol. 306, 2021, Art. no. 121757, doi: 10.1016/j.fuel.2021.121757.

[6] Y. Tang and H. Wang, "Development of a novel bentonite–acrylamide superabsorbent hydrogel for extinguishing gangue fire hazard," Powder Technology, vol. 323, pp. 486-494, 2018, doi: 10.1016/j.powtec.2017.09.051.

[7] X. Ren, X. Hu, D. Xue, Y. Li, Z. Shao, H. Dong, W. Cheng, Y. Zhao, L. Xin, and W. Lu, "Novel sodium silicate/polymer composite gels for the prevention of spontaneous combustion of coal," Journal of Hazardous Materials, vol. 371, pp. 643-654, 2019, doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.03.041.

[8] Z. Huang, L. Yan, Y. Zhang, Y. Gao, X. Liu, Y. Liu, and Z. Li, "Research on a new composite hydrogel inhibitor of tea polyphenols modified with polypropylene and mixed with halloysite nanotubes," Fuel, vol. 253, pp. 527-539, 2019, doi: 10.1016/j.fuel.2019.03.152.

[9] C. L. Jia and K. Tang, "A Temperature-Sensitive Hydrogel for Suppressing Oil Fire," Advanced Materials Research, vol. 785-786, pp. 724-728, 2013, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.785-786.724.

[10] G. H. Le, D. A. Thanh, P. T. H. My, T. T. T. Pham, T. T. T. Quan, T. N. Nguyen, Q. K. Nguyen, and Q. A. Ngo, "One-step synthesis of super-absorbent nanocomposite hydrogel based on bentonite," Materials Research Express, vol. 10, no. 1, 2023, Art. no. 015001, doi: 10.1088/2053-1591/acaef4.

[11] M. Gil, E. Teruel, and I. Arauzo, "Analysis of standard sieving method for milled biomass through image processing. Effects of particle shape and size for poplar and corn stover," Fuel, vol. 116, pp. 328-340, 2014, doi: 10.1016/j.fuel.2013.08.011.

[12] Z. Han, P. Chen, M. Hou, Q. Li, G. Su, J. Meng, B. Shi, and J. Deng, "Modification of Freezing Point for Hydrogel Extinguishant and Its Effect on Comprehensive Properties in Simulated Forest Fire Rescue," Sustainability, vol. 14, no. 2, 2022, doi: 10.3390/su14020752.

[13] H. Jiang, Y. Jiang, and R. Fan, "Extinguishing capability of novel ultra-fine dry chemical agents loaded with iron hydroxide oxide," Fire Safety Journal, vol. 130, 2022, Art. no. 103578, doi: 10.1016/j.firesaf.2022.103578.

[14] Z. Huang, X. Xiao, X. Jiang, S. Yang, C. Niu, Y. Yang, L. Yang, C. Li, and L. Feng, "Preparation and evaluation of a temperature-responsive methylcellulose/polyvinyl alcohol hydrogel for stem cell encapsulation," Polymer Testing, vol. 119, 2023, Art. no. 107936, doi: 10.1016/j.polymertesting. 2023.107936.

[15] W.-M. Cheng, X.-M. Hu, Y.-Y. Zhao, M.-Y. Wu, Z.-X. Hu, and X.-T. Yu, "Preparation and swelling properties of poly(acrylic acid-co-acrylamide) composite hydrogels," Polymers, vol. 17, no. 1, pp. 95-106, 2017, doi: 10.1515/epoly-2016-0250.

[16] L. Z. Zhao, C. H. Zhou, J. Wang, D.S. Tong, W.H. Yu, and H. Wang, "Recent advances in clay mineral-containing nanocomposite hydrogels," Soft Matter, vol. 11, no. 48, pp. 9229-9246, 2015, doi: 10.1039/C5SM01277E.

[17] P.K. Sethy, K. Prusty, P. Mohapatra, and S.K. Swain, "Nanoclay decorated polyacrylic acid/starch hybrid nanocomposite thin films as packaging materials," Polymer Composites, vol. 40, no. 1, pp. 229-239, 2019, doi: 10.1002/pc.24636.

[18] Z. Han, Y. Zhang, Z. Du, F. Xu, S. Li, and J. Zhang, "New-type gel dry-water extinguishants and its effectiveness," Journal of Cleaner Production, vol. 166, pp. 590-600, 2017, doi: 10.1016/j.jclepro. 2017.08.005.

[19] A. Mitra, M. R. Hermes, M. Cho, V. Agarawal, and L. Gagliardi, "Periodic Density Matrix Embedding for CO Adsorption on the MgO(001) Surface," The Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 13, no. 32, pp. 7483-7489, 2022, doi: 10.1021/acs.jpclett.2c01915.

"Times New Roman","serif";mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:

minor-latin;mso-ansi-language:PT-BR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:

AR-SA'>

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7952

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ