Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo xenlulo và một số sản phẩm có giá trị từ rơm rạ và thân ngô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
THÁI ĐÌNH CƯỜNG 
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XENLULO VÀ MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ GIÁ TRỊ 
TỪ RƠM RẠ VÀ THÂN NGÔ 
Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP 
Mã số: 62440125 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
 KỸ THUẬT HÓA HỌC 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS.TS. LÊ QUANG DIỄN 
2. PGS.TS. DOÃN THÁI HÒA 
Hà Nội - 2017 
1 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các số liệu nghiên 
cứu của luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được tác giả khác công bố. Các thí nghiệm 
được tiến hành một cách nghiêm túc trong quá trình nghiên cứu, không có sự sao chép từ bất 
kỳ tài liệu khoa học nào. 
 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ 
 HD1: PGS. TS. Lê Quang Diễn Thái Đình Cường 
 HD2: PGS. TS. Doãn Thái Hòa 
2 
 LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Lê Quang Diễn, giáo viên hướng dẫn 
1 đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt Luận 
án này. 
Tôi xin chân thành cảm ơn sự ủng hộ, giúp đỡ của PGS.TS. Doãn Thái Hòa, giáo viên 
hướng dẫn 2 và các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ xenluloza và giấy, Viện Kỹ thuật 
Hoá học, Đại học Bách khoa Hà Nội. 
Cuối cùng, cho phép tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã chia sẻ những khó khăn và 
tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện Luận án tại 
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 
 NCS Thái Đình Cường 
 Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2017 
3 
MỤC LỤC 
Lời cam đoan . 1 
Lời cảm ơn . 2 
Danh mục các từ viết tắt và thuật ngữ6 
Danh mục các bảng.... 7 
Danh mục các hình.. .. 8 
Đặt vấn đề.... 10 
Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu.. ... 13 
1.1. Thành phần và tính chất của sinh khối lignoxenlulo. ....... 13 
1.2. Tiềm năng và tính chất của một số dạng phế phụ phẩm nông nghiệp 
 chứa xơ sợi.. ............................................................................................. 15 
1.3. Các phương pháp truyền thống chế tạo xenlulo ............................................... 17 
1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu chế tạo xenlulo và các sản phẩm 
có giá trị khác. ............................................................................. 23 
1.4.1. Chế tạo xenlulo.. ............................................................ 23 
1.4.2. Bioetanol ................................................................ 31 
1.4.3. Các chất trích ly.. ........................................................... 32 
1.4.4. Dioxit silic ............................................................. 34 
1.5. Khái quát nanoxenlulo và ứng dụng. .... 36 
1.5.1. Khái niệm và ứng dụng nanoxenlulo . 36 
1.5.2. Các hương pháp chế tạo nanoxenlulo.39 
1.5.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu chế tạo nanoxenlulo....... 44 
Chương 2: Vật liệu và phương pháp thực nghiệm. . 49 
2.1. Nguyên vật liệu ..... 49 
2.2. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu.. .. ........ 49 
2.3. Phương pháp trích ly rơm rạ và thân ngô bằng dung môi hữu cơ. ........................... 56 
2.4. Phương pháp tiền thủy phân rơm rạ và thân ngô bằng axit sunfuric ........................ 58 
2.5. Phương pháp chế tạo xenlulo ........................ 58 
2.5.1. Phương pháp nấu xút.. ............................................................ 58 
2.5.2. Phương pháp nấu sunfat.. ....................................... 59 
2.5.3. Phương pháp nấu bằng dung dịch hydropeoxit và axit sunfuric có bổ sung 
xúc tác natri molipdat.. ............................................................................. 59 
2.5.4. Phương pháp tẩy trắng xenlulo.. ............................ 60 
4 
2.5.4.1. Phương pháp tẩy trắng theo sơ đồ công nghệ D0-EP-D1.. 60 
2.5.4.2. Phương pháp tẩy trắng bằng hydropeoxit 60 
2.5.5. Các phương pháp phân tích tính chất của xenlulo.. 61 
2.5.5.1. Xác định hàm lượng α-xenlulo.. ...................................... 61 
2.5.5.2. Xác định hàm lượng lignin ...................... 62 
2.5.5.3. Xác định độ tro.. .............................................................. 63 
2.5.5.4. Xác định độ kết tinh của xenlulo và đo SEM .. 63 
2.6. Phương pháp thủy phân bột xenlulo bằng enzyme...... . 64 
2.7. Phương pháp xác định đường khử.. .. 64 
2.8. Phương pháp chế tạo silic dioxit. .............................................. 65 
2.9. Phương pháp chế tạo microxenlulo (MCC) ...................................... 66 
2.10. Phương pháp chế tạo nanoxenlulo. ............................................. 66 
Chương 3: Kết quả và thảo luận...... .... 68 
3.1. Lựa chọn sơ đồ chuyển hóa rơm rạ và thân ngô thành xenlulo và 
các sản phẩm có giá trị khác..... ........... 68 
3.2. Nghiên cứu tách các chất trích ly từ rơm rạ và thân ngô .......... 71 
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian trích ly... ........ 73 
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ. ........ 75 
3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ dịch... ........ 76 
3.2.4. Khảo sát thành phần hóa học của các chất trích ly.. ........... 79 
3.3. Nghiên cứu sử lý rơm rạ bằng kiềm để chế tạo xenlulo và dioxit silic......... 80 
3.3.1. Ảnh hưởng của mức sử dụng natri hydroxit.. ........ 81 
3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý... ......... 83 
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý.. ......... 84 
3.3.4. Chế tạo silic dioxit vô định hình.. .. 85 
3.4. Nghiên cứu chế tạo xenlulo từ rơm rạ và thân ngô theo phương pháp 
 nấu sunfat tiền thủy phân....... ....... 87 
3.4.1. Tiền thủy phân rơm rạ và thân ngô bằng axit sunfuric .......... 88 
3.4.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit sunfuric.. ... 88 
3.4.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...... 89 
3.4.1.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý. ....... 90 
3.4.2. Nấu sunfat tiền thủy phân để chế tạo xenlulo.. .......... 92 
3.4.2.1. Ảnh hưởng của mức sử dụng kiềm hoạt tính.. . 93 
5 
3.4.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu ........ 94 
3.4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian nấu.. ........ 95 
3.5. Nghiên cứu chế tạo xenlulo theo phương pháp sử dụng hydropeoxit 
 trong môi trường axit............ ......... 99 
3.5.1. Ảnh hưởng của mức sử dụng hydropeoxit ....... 101 
3.5.2. Ảnh hưởng của mức sử dụng H2SO4  ....... 102 
3.5.3. Ảnh hưởng của mức sử dụng xúc tác Na2MoO4 . ........ 103 
3.5.4. Tối ưu hóa điều kiện trích ly kiềm. ...... 104 
3.6. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ của quá trình tẩy trắng xenlulo ......................... 108 
3.6.1. Tổng hợp và so sánh tính chất của xenlulo chưa tẩy trắng. ......... 108 
3.6.2. Tẩy trắng xenlulo sunfat bằng dioxit clo.. .... 112 
3.6.3. Tẩy trắng xenlulo hydropeoxit bằng hydropeoxit... . 115 
3.7. Nghiên cứu chế tạo microxenlulo và nanoxenlulo từ xenlulo của rơm rạ. ......... 118 
3.7.1. Nghiên cứu và đặc trưng của microxenlulo (MCC) từ xenlulo sunfat..119 
3.7.2. chế tạo nanoxenlulo... ....... 122 
 3.7.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất và tính chất của nanoxenlulo... .. 123 
 3.7.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới hiệu suất và tính chất 
 của nanoxenlulo......................................................................................... 128 
Kết luận. 132 
Tài liệu tham khảo . 133 
Danh mục công bố của Luận án. ....................................... 141 
Phụ lục hình ảnh thực nghiệm, nguyên liệu & sản phẩm .. 142 
6 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ 
KTĐ Khô tuyệt đối 
MC (Microxenlulo) tinh thể hoặc sợi xenlulo ở kích thước micromet 
NC (Nanoxenlulo) tinh thể hoặc sợi xenlulo ở kích thước nanomet 
Vi sợi xenlulo Microxenlulo và nanoxenlulo 
MFC/MFCs (Microfibrillated cellulose/Microfibrils cellulose) Xơ sợi microxenlulo 
MCC/MCCs (Microcrystalline cellulose/Microcrystals cellulose) tinh thể 
microxenlulo 
NFC/NFCs (Nanofibrillated cellulose/ Nanofibrils cellulose) xơ sợi nanoxenlulo 
NCC/NCCs (Nanocrystalline cellulose/ Nanocrystals cellulose) tinh thể 
nanoxenlulo 
BNC/BNCs (Bacterial nanocellulose) nanoxenluloza sinh học 
TEMPO (2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl: chất oxi hóa để tạo liên kết 
trên bề mặt hạt nano giúp ổn định phân tán 
SEM (Scanning electron microscopy) - Kính hiển vi điện tử quét: phép đo 
sử dụng để phân tích cấu trúc bề mặt của mẫu nanoxenluloza 
FTIR (Fourrier Transformation InfraRed)- phương pháp đo phổ dựa trên sự 
hấp thụ bức xạ hồng ngoại của vật chất cần nghiên cứu. 
XRD ( X-ray diffraction) phổ nhiễu xạ tia X 
HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Sắc ký lỏng hiệu năng 
cao 
GC-MS (Gas Chromatography Mass Spectometry) Phương pháp Sắc ký khí kết 
hợp với khối phổ 
EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) Phương pháp tán xạ năng 
lượng tia X 
TAPPI (The Technical Association of the Pulp and Paper Industry) 
Hiệp hội giấy và bột giấy Bắc Mỹ 
Xenlulo xút Xenlulo thu được bằng phương pháp nấu với NaOH 
Xenlulo sunfat Xenlulo thu được bằng phương pháp nấu sunfat tiền thủy phân bằng 
axit sunfuric 
Xenlulo 
hydropeoxit 
Xenlulo thu được bằng phương pháp sử dụng hydropeoxit trong môi 
trường axit 
ISO (International Organisation for Standardisation) Liên hiệp các Tổ chức 
tiêu chuẩn quốc gia 
7 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng Nội dung Trang 
1.1 Hàm lượng xenlulo, hemixenlulo, lignin trong một số loại thực vật 13 
3.1 Thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu rơm rạ và thân ngô 68 
3.2 Các thành phần tan trong nước và dung dịch NaOH 69 
3.3 Hàm lượng các chất trích ly của rơm rạ và thân ngô 73 
3.4 Điều kiện trích ly rơm rạ Q5 77 
3.5 Điều kiện trích ly thân ngô NK7328 78 
3.6 So sánh 2 phương pháp nấu sunfat rơm rạ theo điều kiện công nghệ 
thích hợp 
97 
3.7 Tính chất của bột xenlulo chưa tẩy trắng 97 
3.8 Tính chất của xenlulo chưa tẩy trắng chế tạo theo các phương pháp 
khác nhau 
108 
3.9 Độ kết tinh của xenlulo 111 
3.10 Độ kết tinh của xenlulo tẩy trắng 118 
3.11 Tính chất của xenlulo tẩy trắng 119 
8 
DANH MỤC CÁC HÌNH 
Hình Nội dung Trang 
1.1 Sơ đồ chế biến sinh khối lignoxenlulo thành các sản phẩm hữu ích 15 
1.2 Một phần sợi xenlulo bao gồm cả vùng tinh thể và vùng vô định hình 37 
1.3 Điều chế nanoxenlulo bằng axit 41 
1.4 Sự biến đổi bề mặt các hạt tinh thể NCC khi chịu tác dụng của các tác 
nhân khác nhau 
41 
1.5 Phản ứng oxy hóa bằng TEMPO 42 
1.6 Sơ đồ chế biến NCC bằng TEMPO 43 
1.7 Sơ đồ sản xuất nanoxenlulo bằng enzyme 44 
2.1 Sơ đồ phân tách các chất trích ly bằng ete dầu mỏ 57 
3.1 Sơ đồ chuyển hóa rơm rạ thành xenlulo và các sản phẩm có giá trị 
khác 
71 
3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới hiệu suất (độ trích ly) thu các chất 
trích ly từ rơm rạ và thân ngô 
74 
3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý tới hiệu suất (độ trích ly) thu các chất 
trích ly từ rơm rạ và thân ngô 
76 
3.4 Ảnh hưởng của tỷ dịch tới hiệu suất (độ trích ly) thu các chất trích ly 
từ rơm rạ 
77 
3.5 Hình ảnh SEM của rơm rạ 78 
3.6 Trích ly rơm rạ và thân ngô bằng etanol 79 
3.7 Ảnh hưởng của mức sử dụng NaOH tới mức độ tách loại các chất vô 
cơ (1) và hiệu suất xenlulo (2) 
82 
3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới mức độ tách loại các chất vô cơ (1) và 
hiệu suất xenlulo (2) 
83 
3.9 Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới mức độ tách loại các chất vô cơ (1) 
và hiệu suất xenlulo (2) 
84 
3.10 Cấu tạo mắt cắt ngang (a) và mặt cắt dọc (b) của lóng thân cây lúa 85 
3.11 Giản đồ XRD của silic dioxit 86 
3.12 Phổ EDX của mẫu silic dioxit 86 
3.13 Ảnh SEM của dioxit silic 87 
3.14 Ảnh hưởng của nồng độ H2SO4 tới hiệu suất đường khử 89 
3.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý tới hiệu suất đường khử 90
3.16 Ảnh hưởng của thời gian xử lý tới hiệu suất đường khử 91 
3.17 Thành phần đường thu được bằng phương pháp HPLC 92 
3.18 Ảnh hưởng của mức sử dụng kiềm tới hiệu suất và tính chất của bột 93 
3.19 Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu tới hiệu suất và tính chất của bột xenlulo 95 
3.20 Ảnh hưởng của thời gian nấu tới hiệu suất và tính chất của bột 
xenlulo 
96 
3.21 Hình ảnh SEM của rơm rạ và xenlulo 98 
3.22 Ảnh hưởng của mức sử dụng H2O2 tới hiệu suất và tính chất bột 
xenlulo 
102 
9 
3.23 Ảnh hưởng của mức sử dụng H2SO4 tới hiệu suất và tính chất bột 
xenlulo 
103 
3.24 Ảnh hưởng của mức sử dụng Na2MoO4 tới hiệu suất và tính chất bột 
xenlulo thu được 
104 
3.25 Ảnh hưởng của mức sử dụng NaOH tới hiệu suất và tính chất bột 
xenlulo 
105 
3.26 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly kiềm tới hiệu suất 
và tính chất bột xenlulo 
105
3.27 Ảnh SEM của bột xenlulo thu được 107 
3.28 Phổ XRD của nguyên liệu ban đầu (a), bột xút (b), bột sunfat (c) và 
bột hydropeoxit 
109-
110 
3.29 Ảnh hưởng của mức sử dụng clo hoạt tính tới độ trắng 
và hiệu suất của bột xenlulo tẩy trắng 
113
3.30 Ảnh hưởng nhiệt độ tẩy tới độ trắng và hiệu suất 
của bột xenlulo tẩy trắng 
114 
3.31 Ảnh hưởng của thời gian tẩy tới độ trắng và hiệu suất 
của bột xenlulo tẩy trắng 
114 
3.32 Ảnh hưởng của mức sử dụng H2O2 tới độ trắng và hiệu suất của 
xenlulo 
115 
3.33 Ảnh hưởng của mức sử dụng NaOH tới tính chất của xenlulo 116 
3.34 Ảnh hưởng của nhiệt độ tẩy tới tính chất của bột xenlulo tẩy trắng 116 
3.35 Phổ XRD của xenlulo sunfat tẩy trắng (A), xenlulo hydropeoxit tẩy 
trắng (B) 
118 
3.36 Ảnh hưởng của mức sử dụng kiềm tới hiệu suất và tính chất của 
xenlulo 
120 
3.37 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất và tính chất của xenlulo 121 
3.38 Ảnh hưởng của thời gian tinh chế tới tính chất bột xenlulo 121 
3.39 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất và tính chất bột MCC 122 
3.40 Ảnh SEM nanoxenlulo từ rơm rạ xử lý ở các nhiệt độ khác nhau 125 
3.41 Ảnh SEM nanoxenlulo nồng độ cao (~0,1%) 126 
3.42 Phổ FTIR của mẫu xenlulo và các mẫu nanoxenlulo 127 
3.43 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý tới hiệu suất của nanoxenlulo 127 
3.44 SEM của nanoxenlulo với thời gian xử lý khác nhau 128 
3.45 Tỉ lệ các phần kích thước xơ sợi nanoxenlulo 129 
3.46 SEM của nanoxenlulo xử lý với 5% H2O2, 1% H2SO4, ở 150oC trong 
3h 
130 
3.47 Phổ XRD của nanoxenlulo (A) và xenlulo (B) 131 
10 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 
Ngày nay, sinh khối lignoxenlulo, bao gồm gỗ hay các loại thực vật phi gỗ chứa xơ 
sợi, trong đó tiềm năng là phế phụ phẩm cây nông nghiệp, rất đa dạng và có tính chất phù 
hợp làm nguyên liệu sản xuất nhiều sản phẩm có giá trị. Là nguồn nguyên liệu tái sinh và 
giá thành không cao, không còn nghi ngờ gì nữa các dạng nguyên liệu này là nguồn cung 
cấp hóa chất, vật liệu thiết yếu cho con người trong tương lai thay thế nguồn nguyên liệu 
hóa thạch. Sản xuất vật liệu và hóa chất “xanh” từ nguồn nguyên liệu lignoxenlulo, là một 
trong những hướng nghiên cứu và phát triển công nghệ trên thế giới. 
Nước ta là nước nông nghiệp, các loại cây nông nghiệp rất đa dạng. Hàng năm sau thu 
hoạch tạo thành một lượng phế phụ phẩm chứa xenlulo vô cùng lớn. Chỉ tính riêng hai loại 
cây lương thực có hạt chủ đạo là lúa và ngô, với diện tích trồng lúa hằng năm gần 4 triệu ha 
và ngô trên 1 triệu ha với nhiều vùng tập trung, lượng phế phụ phẩm là rơm rạ và thân cây 
ngô có thể đạt hàng chục triệu tấn (2-3 tấn thân cây khô gió/ha). Chỉ cần thu gom và tận 
dụng được <50% lượng phế phụ phẩm này, thì đây sẽ là nguồn nguyên liệu tiềm năng  ... o and Hayaka Fukuzumi (2011), TEMPO-oxidized 
cellulose nanofibers, Nanoscale, 3, 71-85. 
135 
[23]. Anuj Kumar, Yuvraj Singh Negi, Veena Choudhary, Nishi Kant Bhardwaj. 
Characterization of Cellulose Nanocrystals Produced by Acid-Hydrolysis from 
Sugarcane Bagasse as Agro-Waste. Journal of Materials Physics and Chemistry, 2014, 
Vol. 2, No. 1, 1-8. 
[24]. Anuj Kumar, Yuvraj Singh Negi, Veena Choudhary , Nishi Kant Bhardwaj. 
Characterization of Cellulose Nanocrystals Produced by Acid-Hydrolysis from 
Sugarcane Bagasse as Agro-Waste. Journal of Materials Physics and Chemistry, 2014, 
Vol. 2, No. 1, 1-8 
[25]. А. Р. Галимова, А.В. Вураско и др. (2007). Получение волокнистых 
полуфабрикатов при комплексной переработке соломы риса. Журнал Химия 
растительного сырья, № 3, стр. 47-53. 
[26]. Alvira, P., Tomas-Pejo, E., Ballesteros, M., Negro, M.J., (2010) Pretreatment 
technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic 
hydrolysis: A review. Bioresour Technol, 101, pp. 4851-61. 
[27]. A.Tejado, Review serie 1- Biofinery and Microfibrillated Cellulose (2014), p: 9 -12. 
[28]. B. И. Азаров, А. В. Оболенская (1999). Химия древесины и синтетических 
полимеров, Санкт-Петербург. 
[29]. B.Kamm, M.Kamm (2004), Principles of biorefineries, App.Microbiol.Biotechnol, 64, 
p.137-145. 
[30]. B. Xiao, X. F. Sun & RunCang Sun (2001), Extraction and characterization of 
lipophilic extractives from rice straw. I. Chemical composition, Journal of Wood 
chemistry and Technology, 21(4), p.397–411. 
[31]. Chen, Y., Stevens, M., Zhu, Y., Holmes, J., Xu, H., (2013) Understanding of alkaline 
pretreatment parameters for corn stover enzymatic saccharification. Biotechnol. 
Biofuels., 6, 8. 
[32]. Celil và Saim Ates (2012), Mass blance of silica in straw from the perspective of silica 
reduction in straw pulp. Bioresources 7(3), 3274 – 3282. 
[33]. Dien Le Q, Phuong NT,Hoa DT, Huy Hoang P. (2015), Efficient pretreatment of 
vietnamese rice straw by soda and sulfate cooking methods for enzymatic 
saccharification. Biochemistry and Biotechnology,175(3), 1536-47. 
[34]. David King (2010), The future of Industrial Biorefineries, Word Economic Forum, 
Davos, Switzerland, 2010 
[35]. EUBIA presentation 2007, Brusell. 
136 
[36]. Eero Sjostrom (1993), Wood Chemistry: Fundamentals and Applications, Academic 
Press, 293ps. 
[37]. Furkan H. Isikgora and C. Remzi Becer (2015), Lignocellulosic biomass: a sustainable 
platform for the production of bio-based chemicals and polymers, Polymer Chemistry, 
6, 4497–4559. 
[38]. Hongzhang Chen (2015), Lignocellulose Biorefinery Engineering, Woodhead 
Publishing, 253ps. 
[39]. Houssni El-Saied1, Altaf H. Basta1, Ahmed I. Waly, Omar A. El-Hady, Camilia Y. El-
Dewinyand S. A. Abo-Sedera, Evaluating the grafting approaches for utilizing the rice 
straw asenvironmental friendly and potential low cost hydrogels, Emir. J. Food Agric. 
2013. 25 (3): 211-224. 
[40]. Hua-Jiang Huang, Shri Ramaswany (2008), A review of separation technologies in 
curent and future biorefineries, Separation and Purification Techonology 62, p.1-21. 
[41]. IEA. Energy technology perspective: scenarios and strategies to 2050. Paris. 
OECD/IEA; 2008. 
[42]. I.S.Gueles (2007), Raw timber as a strategic basic and reserve for the civilization, 
Petrozavodsk: Karelian Research Centre of the Russian Academy of Science, 499 ps. 
[43]. J. Behin*, N. Ankhavan Malayeri, Dissolving pulp from waste of corn stalk, 
Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, 
Kermanshah, IRAN. 
[44]. JE Holladay, JF White, JJ Bozell, D Johnson (2007), Value Added Chemicals from 
Biomass. Vol.I: Results of Screening for Potential Candidates from Biorefinery Lignin, 
Final Report Final Report of NREL-DOE-USA. 
[45]. Jan Pekarovic, Alexandra Pekarovcova, Paul Dan Fleming III. Two-step straw 
processing - a new concept of silica problem solution. Department of Paper 
Engineering, Chemical Engneering, and Imaging Western Michigan University, A-231 
Parkview, Kalamazoo MI 49008. 
[46]. Jan Pekarovic, Alexandra Pekarovcova, Paul Dan Fleming III. Preparation of 
Biosilica-enriched filler and an example of its use in a nano-particle retention system. 
Department of Paper Engineering, Chemical Engneering, anh Imaging Western 
Michigan University, A-231 Parkview, Kalamazoo MI 49008. 
[47]. Jeng Shiun Lim, Zainuddin Abdul Manan, Sharifah Rafidah Wan Alwi, Haslenda 
Hashim (2012), A review on utilisation of biomass from rice industry as a source of 
renewable energy, Renewable and Sustainable Energy Reviews,N16, p.3084– 3094. 
137 
[48]. Kifayat Ullah, Vinod Kumar Sharma, Sunil Dhingra , et. All (2015), Assessing the 
lignocellulosic biomass resources potential in developing countries: A critical review, 
Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.51, 682–698. 
[49]. Kadama K.L., Forrest L.H., Jacobson W.A. (2000) Rice straw as a lignocellulosic 
resource: collection, processing, transportation, and environmental aspects. Biomass 
Bioenergy, 18(5), pp. 369−389. 
[50]. Lucian A.Lucia (2008), Lignocellulosic biomass: A potential feedstock to replace 
petroleum, BioResources 3(4), 981-982. 
[51]. Mittal, A., Katahira, R., Himmel, M., Johnson, D., (2011) Effects of alkaline or liquid 
ammonia treatment on crystalline cellulose: Changes in crystalline structure and effects 
on enzymatic digestibility. Biotechnol. Biofuels. 4, pp. 41. 
[52]. Mikaela Börjesson and Gunnar Westman, “Crystalline Nanocellulose- Preparation, 
Modification, and Properties”, in Cellulose - Fundamental Aspects and Current Trends, 
book edited by Matheus Poletto and Heitor Luiz Ornaghi Junior, 10(7), 2015. 
[53]. Monica Ek, Goran Gellerstedt, Gunnar Henriksson, Pulp and Paper Chemistry and 
Technology. Vol.1-2, Walter de Gruyter GmbH&Co, Berlin, 2009. 
[54]. Muhammad Ikaram Aujla, Ishtiaq-Ur-Rehman, Asad Javaid (2007). Mechanism of 
silica precipitation by lowering pH in chemi-thermomechnical pulping black liquors. 
1st WEAS Int. Conf. on COMPUTATIONAL CHEMISTRY, Cairo Egypt, December 
29-31. 
[55]. Michael Ioelovich (2013), Nanoparticles of amorphous cellulose and their properties 
American Journal of Nanoscience and Nanotechnology; 1(1): 41-45. 
[56]. Merima Hasani, Emily D. Cranston, Gunnar Westman and Derek G. Gray (2008), 
Cationic surface functionalization of cellulose nanocrystals, Soft Matter, 4, 2238-2244. 
[57]. Marjorie Morales, Julián Quintero, Raúl Conejeros, Germán Aroca (2015) Life cycle 
assessment of lignocellulosic bioethanol: Environmental impacts and energy balance. 
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42, pp. 1349–1361. 
[58]. М. О. Леонова, А. В. Бышев, И. В. Мирошниченко (2007). Получение пероксидной 
целлюлозы из соломы с использованием различных катализаторов. Материалы III 
Всероссийской научной конференции, Книга 1, стр. 36-39. 
[59]. Method for Production of Cellulose nano crystals from Cellulose-containing waste 
Materials, Patent WO 2012014213 A1 (2012). 
[60]. M. Sarwar JAHAN, Z.Z. LEE, Yongcan JIN (2006). Organic acid pulping of rice 
straw. I : cooking. Turk J Agric For 30, 231- 239. 
138 
[61]. M. V. Efanov and R. Yu. Averin. Peroxide- ammonia delignification of pine wood. 
Chemistry of natural compounds, Vol. 40. No. 2, 2004. 
[62]. Nor Fazelin Mat Zain, Salma Mohamad Yusop and Ishak Ahmad. Preparation and 
Characterization of Cellulose and Nanocellulose From Pomelo (Citrus grandis) 
Albedo.J Nutr Food Sci 5: 334. doi: 10.4172/2155-9600.1000334 
[63]. Nguyen Hoang Chung, Doan Thai Hoa (2011), Study on Pretreatment of Woody Waste 
(Acacia mangium) by Liquid Hot Water and Ball-Milling, J. Science & Technology of 
Technical Universities, No. 82, 17-20. 
[64]. Nguyen Thi Minh Phuong, Le Quang Dien, Doan Thai Hoa, Phan Huy Hoang (2015) 
Optimization of Alkaline Pretreatment of Rice Straw for Enzymatic Saccharification in 
Bioethanol Production. Journal of Science and Technology Technical Universities, 
105A, 56−61. 
[65]. Р. З Пен, А. В. Бывшев, И. Л. Шапиро, И. В. Мирошниченко, Н. В. Каретникова; 
Катализируемая делигнификация древесины пероксидом водорода в кислой среде. 
Химия растительного сырья, 2003. №3. c. 9-13. 
[66]. Р. З Пен, А. В. Бывшев, И. Л. Шапиро, И. В. Мирошниченко, В. Е. Тарабанько; 
Низкотемпературная окислительная делигнификация древесины. Пероксидная 
варка древесины разных пород. Химия растительного сырья, 2001, №3, с. 11-15. 
[67]. Pratima Gupta, Piyush Parkhey (2014) A two-step process for efficient enzymatic 
saccharification of rice straw. Bioresource Technology, 173, pp. 207–215. 
[68]. Pocket guide to ethanol (2014) Renewable fuels association, Washington, D.C. 20024. 
www. Ethanol RFA.org 
[69]. Ping Lu, You-Lo Hsieh (2012). Preparation and characterization of cellulose 
nanocrystals from rice straw. Carbohydrate Polymers 87 (2012) 564–573. 
[70]. Papatheofanous M. G.; Billa, E.; Koullas, D. P.; Monties, B. & Koukios, E. G. (1995) 
Two-stage acid-catalyzed fractionation of lignocellulosic biomass in aqueous ethanol 
systems at low temperatures, Bioresource Technology, 54(3), pp. 305-310. 
[71]. R.A. Houghton (2008) Biomass. Encyclopedia of Ecology, pp. 448 – 453. 
doi:10.1016/B978-008045405-4.00462-6. 
[72]. Raj Kumar, Sompal Singh and Om V (2008). Bioconversion of lignocellulosic biomass: 
biochemical and molecular perspectives, Journal of Industrial Microbiology & 
Biotechnology, Vol.35, N5, 377-391. 
[73]. Roman M, Winter WT, “Effect of Sulfate Groups from Sulfuric Acid Hydrolysis on the 
Thermal Degradation Behavior of Bacterial Cellulose”, in Biomacromolecules, 
139 
5:1671–1677. DOI: 10.1021/bm034519 +, 2004. 
[74]. Runcang Sun, X. F. Sun & B. Xiao (2002), Extraction and characterization of 
lipophilic extractives from rice straw. II. Spectroscopic and thermal analysis,Journal of 
Wood chemistry and Technology, 22(1), 1–9. 
[75]. Robert W. Hurt, Orleans ( CA); Medwick V. Byrd, Jr., Raleigh, NC (US), Process for 
producing a pulp suitable for papermaking from non wood fibrous materials, US Patent 
6,302,997 B1. 
[76]. R. Z. Pen, A. V. Byvshev, I. L. Shapiro, O. A. Kolmakova, and A. A. Polyutov; 
Peroxide cellulose-New raw material for Chemical processing (2004); Fibre chemistry, 
Vol.36, No.2, p.116-118. 
[77]. Sun, F.C, Sun R.C (2011). Identification and quantitation of lipophilic extractives from 
wheat straw, Industrial crops and products, July 2001. v. 14 (1). 
[78]. Sarwar Jahn M, Nasima Chowdhury D. A, Russel M. A. N, Sung Phil Mun, Quaiyyum 
M. A (2006); Alkaline Sulfite-Athraquinone-Methanol (ASAM) Pulping Of Corn Stalk, 
Vol.40, No.7, pp.531-536. 
[79]. Segal L, Creely J. J, Martin A. E, Conrad C. M. (1959) An Empirical Method for 
Estimating the Degree of Crystallinity of Native Cellulose Using the X-ray 
Diffractometer. Textile Res. J., 29, pp. 786–794.] 
[80]. Sarkar, N., Ghosh, S.K., Bannerjee, S., Aikat, K., (2012) Bioethanol production from 
agricultural wastes: an overview. Renew Energ, 37, pp. 19-27. 
[81]. UNIDO (2007), Industrial Biotechnology and Biomass Utilization-Prospects and 
Challenges for Developing World. 
[82]. V. Kachitvichyanukul, U. Purintrapiban, P. Utayopas, eds (2005). Ifluence of rice straw 
cooking conditions on pulp properties in the soda aqueous etanol pulping. Proceedings 
of the 2005 International Conference on Simulation and Modeling. 
[83]. Vipul S. Chauhan and Swapan K. Chakrabarti (2012), Use of Nanotechnology for high 
Performance Cellulosic and Papermaking Products, Cellulose Chemistry and 
Technology, 46 (5-6), 389-400. 
[84]. Wikhan Anpanurak and Sawitree Pisuthpichet (2006) Chemical pulp production from 
rice straw by alkaline and cooking with aaded alkaline oxygen. Final Report of the 
research project for higher utilization of forestry and agricultural plant materials in 
Thailand. 
[85]. Холкин Ю. И; Технология гидролизных производств; Издательство Лесная 
промышленность, Москва, 1988. 
140 
[86]. Yang Hu, Lirong Tang, Qilin Lu, Siqun Wang, Xuerong Chen, Biao Huang (2014), 
Preparation of cellulose nanocrystals and carboxylated cellulose nanocrystals from 
borer powder of bamboo, Cellulose, Volume 21, Issue 3, 1611-1618. 
[87]. Zahid Anwar, Muhammad Gulfraz, Muhammad Irshad (2014) Agro-industrial 
lignocellulosic biomass a key to unlock the future bio-energy: A brief review, Journal of 
Radiation Research and Applied Sciences 7, pp. 163−173. 
[88]. Orlando J. Rojas (2016), Cellulose Chemistry and Properties: Fibers, Nanocelluloses 
and advanced Materials / Advances in Polymer Science, Springer International 
Publishing Switzerland 2016. 
Tài liệu tham khảo trên Internet 
[89]. https://en.wikipedia.org/wiki/Nanocellulose 
[90]. ứng dụng của nanoxenluloza. 
[91]. materials from nanocelulose. 
141 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Thái Đình Cường, Lê Quang Diễn, Doãn Thái Hòa, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Thị 
Minh Nguyệt (2014). Các chất trích ly bằng dung môi hữu cơ từ rơm rạ giống lúa Q5 
và BC15. Tạp chí Khoa học và Công nghệ 52 (5B) (2014) trang 590-596. 
2. Lê Quang Diễn, Thái Đình Cường, Phan Huy Hoàng, Doãn Thái Hòa, Lưu Trung Thành 
(3-2015). Production of dissolving cellulose from rice straw in Vietnam by pre-
hydrolysis kraft pulping. International Journal of Materials Chemistry and Physics, Vol. 
1, No.3, 2015, pp. 359-365. 
3. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Thái Đình Cường (2016). Enzymatic saccharification of 
hydrogen peroxide pretreated of rice strawfor bioethanol production. Journal of forest 
science and technology. No-3, pp 150-155. 
4. Thái Đình Cường, Lê Quang Diễn, Doãn Thái Hòa, Phan Huy Hoàng (2017), Nguyễn 
Hoàng Chung. Chế tạo xenlulozơ từ rơm rạ sử dụng hydropeoxit với hệ xúc tác 
natrimolypdat và axit sunfuric. Tạp chí hóa học số 55(2e), trang 11-15. 
142 
PHỤ LỤC 
HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM, NGUYÊN LIỆU&SẢN PHẨM 
Rơm rạ Q5 (lúa cả cây) Thân ngô 
Rơm rạ đã nghiền Thân ngô đã nghiền 
Trích ly rơm rạ Hệ thống cất quay chân không 
143 
Dịch trích ly bằng các dung môi khác nhau 
Thiết bị trích ly lớn Các chất trích ly trong etanol 
144 
Chất trích ly trong etanol 
sau chưng thu hồi dung môi 
Bộ lọc dịch trích ly 
Phân tách các chất trích ly trong ete dầu mỏ 
Mẫu axit hữu cơ Các hợp chất phenol 
145 
Mẫu các chất trung tính Các chất trích ly cho phân tích GC-MS 
Tách các chất vô cơ bằng kiềm 
Kết tủa dioxit silic 
146 
Lò nung thu các chất vô cơ Các chất vô cơ thu được 
Thu dioxit silic từ chất vô cơ Ly tâm thu dioxit silic 
 Dioxit silic 
Thiết bị/nồi nấu bột 1 lít 
147 
Thiết bị/nồi nấu bột 5 lít 
Dịch đường từ tiền thủy phân rơm rạ bằng axit sunfuric 
Máy so màu SP-300 phân tích nồng độ 
đường khử 
Bột xenlulo sunfat chưa tẩy trắng 
 Tổng hợp dioxit clo 
148 
Bột xenlulo tẩy trắng 
Tinh chế xenlulo 
149 
Chế tạo nanoxenlulo 
Nanoxenlulo và chuẩn bị mẫu cho phân tích SEM