Đặc trưng nhiệt động học, động học quá trình tổng hợp nano silic từ trấu - Nguyễn Văn Thắng

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 107 ĐẶC TRƯNG NHIỆT ĐỘNG HỌC, ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NANO SILIC TỪ TRẤU Nguyễn Văn Thắng 1, Nguyễn Mạnh Tường1, Nguyễn Trần Hùng 1* Tóm tắt: Các thông số nhiệt động học, động học của quá trình nung trấu được nghiên cứu xác định bằng kỹ thuật nhiệt lượng vi sai quét DSC ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau (3, 6, 9, 12, 15oC/phút). Các thông số động học như năng lượng hoạt hoá Ea, hằng số A trong phương trình Arenius được xác định bằng các mô hình Flynn - Wall- Ozawa và Kissinger. Ngoài ra, chúng tôi cũng xác định các điều kiện điều chế hạt nano silic từ trấu. Hạt nano silic thu được từ quá trình nung trấu được xác định cấu trúc hình thái học bằng các thiết bị phân tích cấu trúc như kính hiển vi điện tử quét (SEM), nhiễu xạ tia X (XRD) Từ khóa: Hóa lý thuyết và hóa lý, Nhiệt động học và động học quá trình nung trấu, Nano silic. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là nước sản xuất lúa gạo lớn thứ năm thế giới với sản lượng lúa năm 2017 đạt gần 39 triệu tấn [1]. Do đó, lượng trấu được tạo ra hàng năm ở Việt Nam là rất lớn, khoảng 7 – 8 triệu tấn/năm, như một loại vật liệu thải của ngành nông nghiệp mà chưa được khai thác hợp lý nên rất lãng phí. Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trong trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ yếu là cellulose, lignin và hemi – cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Ligin chiếm khoảng 25 – 30% và cellulose chiếm khoảng 35 – 40% [2]. Hiện nay, trấu đã được tận dụng làm nhiên liệu trong các lò đốt (nhà máy nhiệt điện, lò sản xuất gạch,) trong sản xuất giấy, Tuy nhiên, một vấn đề gặp phải trong các nhà máy nhiệt điện sử dụng trấu làm chất đốt là lượng phế phẩm tro trấu thải ra sau quá trình đốt, nung là rất lớn. Phế phẩm này rất khó xử lý, do chứa một lượng lớn SiO2, nên hầu hết được thải ra môi trường. Điều đặc biệt của Si, SiO2 thu hồi từ tro trấu là khả năng phục hồi và tái sinh cao, giá thành rẻ. Với nhiều ứng dụng như thế nên việc nghiên cứu thu hồi Si, SiO2 có nhiều ý nghĩa thực tế [2]. Tuy nhiên, vấn đề nghiên cứu đặc trưng nhiệt động học, động học của quá trình tổng hợp nano silic từ trấu vẫn chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu. Đây là những yếu tố quan trọng, ảnh hướng lớn đến quá trình tổng hợp nano silic từ trấu. Dựa vào các thông số nhiệt động học, động học từ quá trình nung trấu, ta có thể lựa chọn điều kiện tổng hợp phù hợp để tối ưu hóa quá trình tổng hợp vật liệu nano silic từ trấu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng công nghệ nhiệt phân trấu đã được xử lý trong lò nung, thu được nano silica (SiO2), sau đó được khử bằng magie để thu nano silic. Cấu trúc hạt nano silica và nano silic được xác định bằng các phương pháp SEM và XRD. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Thiết bị và hóa chất dùng cho nghiên cứu 2.1.1. Hoá chất - HCl, HF, NaOH, Mg độ tinh khiết PA; 2.1.2. Thiết bị - Thiết bị phân tích nhiệt DSC: Labsys DSC131; - Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Nova nanoSem 450; - Thiết bị phân tích XRD Siemens Bruker D5005; Hóa học & Môi trường N. V. Thắng, N. M. Tường, N. T. Hùng, “Đặc trưng nhiệt động học, nano silic từ trấu.” 108 - Máy ly tâm, máy khuấy từ gia nhiệt, tủ sấy, ... 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tổng hợp nano silic từ trấu Khái quát quá trình điều chế hạt nano silic từ trấu: Hình 1. Sơ đồ điều chế hạt nano silic từ trấu [3]. - Tổng hợp nano silica từ trấu: trấu được rửa nhiều lần với nước máy để loại bỏ cặn, tạp chất và được sấy khô trong tủ sấy ở 100oC. Sau đó, trấu được xử lý với dung dịch axit HCl 10% với tỉ lệ 40g trấu/600ml ở 90oC. Sau 2 giờ xử lý, trấu được rửa nhiều lần bằng nước đến môi trường trung tính. Mẫu trấu sau khi xử lý axit được nung trong không khí ở 650oC trong 3 giờ với tốc độ gia nhiệt 5oC/phút. Sản phẩm thu được là nano silica. Ảnh hưởng của các yếu tố như thời gian xử lý axit, nhiệt độ xử lý axit, tỉ lệ trấu/axit, nhiệt độ nung, thời gian nung, tốc độ gia nhiệt đã được tiến hành nghiên cứu [4]. - Tổng hợp nano silic từ nano silica: trộn hỗn hợp SiO2 và Mg (theo tỉ lệ mol tương ứng 1,0 : 2,5), cho vào lò nung tĩnh trong môi trường khí argon, nung hỗn hợp trong 2 giờ ở nhiệt độ 650oC, để nguội hỗn hợp trong khi vẫn tiếp tục duy trì dòng khí argon. Khi nhiệt độ trong lò nung xuống dưới 50oC, hỗn hợp sản phẩm được rửa lần lượt bằng dung dịch gồm HCl và HF, tiếp theo bằng nước (3 lần), ly tâm và tách phần chất rắn. Phần chất rắn được sấy trong điều kiện chân không, 60oC, 12 giờ thu được bột nano silic [4]. - Phương pháp phân tích hàm lượng SiO2: phân giải mẫu bằng axit HCl, cô cạn để tách nước của axit silixic (H2SiO3). Nung kết tủa ở nhiệt độ 1000 oC, xử lý kết tủa bằng dung dịch bằng axit HF để tách silic ở dạng silic tetraflorua (SiF4). Qua đó, xác định được lượng SiO2 có trong mẫu [4]. 2.2.2. Mô hình động học của quá trình nhiệt phân trấu [5-8] Các đường DSC của quá trình nung trấu với các tốc độ gia nhiệt khác nhau được sử dụng để xác định năng lượng hoạt hoá của quá trình nhiệt phân trấu. Có nhiều mô hình lý thuyết động học khác nhau, tùy thuộc vào cách xử lý toán học phương trình Arenius cũng như cách chọn điều kiện biên. Hai trong số các mô hình được áp dụng nhiều trong phân tích nhiệt để nghiên cứu các quá trình biến đổi pha, quá trình kết tinh và các quá trình biến đổi hóa học khác là mô hình Flynn-Wall-Ozawa (F-W-O) và mô hình Kissinger. Phương trình Arenius: (1) Trong đó: k: Hằng số tốc độ phản ứng; E*: Năng lượng hoạt hóa (J/mol); T: Nhiệt độ (K); R: Hằng số khí (R = 8,314 J/mol.K); A: Thừa số trước hàm mũ. - Mô hình Kissinger: phương trình động học của mô hình Kissinger được biểu diễn như sau [3-5]: (2) Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 109 Trong đó, Tpi là các giá trị nhiệt độ tại đỉnh píc của đường cong DSC ứng với tốc độ gia nhiệt i. Lập sự phụ thuộc của ln(i/T 2 pi) vào 1/Tpi ở dạng đường thẳng tuyến tính, từ đó, xác định được giá trị năng lượng hoạt hoá E* và thừa số A trong phương trình Arenius. - Mô hình Flynn – Wall – Ozawa (F-W-O): Mô hình F-W-O có thể dùng để tính toán năng lượng hoạt hoá E*. Phương trình động học của mô hình F-W-O như sau: (3) Từ phương trình, lập sự phụ thuộc của lgi vào giá trị 1/Tpi ở dạng đường thẳng tuyến tính, từ đó, xác định giá trị năng lượng hoạt hoá E*. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nano silica từ trấu 3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của công đoạn xử lý axit - Ảnh hưởng của thời gian xử lý mẫu Quá trình xử lý trấu với dung dịch axit có mục đích loại bỏ hàm lượng kim loại tồn tại dưới dạng khoáng chất trong vỏ trấu. Các kim loại này bao gồm chủ yếu là K, Ca, Mn, Mg, Al, Trấu được xử lý với dung dịch axit HCl 10% với tỉ lệ 40g trấu/600ml ở 100oC. Quá trình được tiến hành bằng cách khuấy hỗn hợp trên trong các khoảng thời gian lần lượt là 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 và 3,0 giờ. Sau khi xử lý axit, trấu được rửa sạch nhiều lần bằng nước cất để đưa về môi trường trung tính. Trấu sau khi rửa được sấy khô và nung trong không khí ở 600oC, thời gian 3 giờ, tốc độ gia nhiệt 5oC/phút. Chất rắn sau khi nung được phân tích hàm lượng SiO2, kết quả được đưa ra trong bảng 1. Bảng 1. Sự phụ thuộc hàm lượng SiO2 vào thời gian xử lý. Thời gian, giờ Hàm lượng SiO2,% 0,5 91,32 1,0 92,64 1,5 93,82 2,0 96,76 3,0 96,93 Kết quả cho thấy hàm lượng SiO2 tăng khi tăng thời gian rửa trấu bằng dung dịch axit HCl, cho thấy hiệu quả loại tạp chất kim loại của quá trình rửa. Hàm lượng SiO2 không thay đổi nhiều đối với mẫu rửa axit trong thời gian 2 và 3 giờ. Do tạp chất kim loại kết hợp các các thành phần hữu cơ, vô cơ trong trấu, nên quá trình xử lý bằng axit HCl, axit không thể thẩm thấu và hòa tan hoàn toàn các kim loại tạp chất. Có thể đây là giới hạn của quá trình hòa tan tạp chất kim loại, nên chúng tôi chọn thời gian xử lý axit là 2 giờ. - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý Trấu được xử lý với dung dịch axit HCl 10% với tỉ lệ 40g trấu/600ml ở các nhiệt độ 70oC, 80oC, 90oC, 100oC trong thời gian 2 giờ. Sau khi xử lý axit, trấu được rửa sạch nhiều lần bằng nước để đưa về môi trường trung tính. Sấy và nung trong không khí ở 600oC, thời gian 3 giờ, tốc độ gia nhiệt 5oC/phút. Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình xử lý axit đến hàm lượng SiO2 trong tro trấu thể hiện trong bảng 2. Hóa học & Môi trường N. V. Thắng, N. M. Tường, N. T. Hùng, “Đặc trưng nhiệt động học, nano silic từ trấu.” 110 Bảng 2. Sự phụ thuộc hàm lượng SiO2 vào nhiệt độ xử lý. Nhiệt độ, oC Hàm lượng SiO2,% 70 91,81 80 93,25 90 95,45 100 96,76 Kết quả số liệu ở bảng 1 và bảng 2 cho thấy, với cùng một thời gian xử lý 2 giờ, hàm lượng SiO2 tăng lên khi nhiệt độ xử lý tăng lên. Điều này được giải thích là do nhiệt độ tăng làm tốc độ hòa tan các tạp chất kim loại có trong trấu tăng, dẫn tới quá trình xử lý tạp chất kim loại nhanh đạt cân bằng hơn. Tuy nhiên, ở 100oC hơi nước bay hơi mạnh kéo theo hơi mạnh HCl. Do đó, chúng tôi chọn nhiệt độ xử lý axit là ở 90oC. 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của chế độ nung - Ảnh hưởng của nhiệt độ nung Trấu sau khi xử lí axit được cho vào cốc nung và tiến hành nung trong lò nung ở các nhiệt độ nung khác nhau trong thời gian 3 giờ, tốc độ gia nhiệt 5oC/phút. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung trấu sau khi xử lý axit được trình bày trong bảng 3. Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hàm lượng SiO2. Nhiệt độ nung, oC Hàm lượng SiO2, % 550 94,28 600 96,76 650 97,08 700 97,12 750 97,15 Từ số liệu bảng 3, ta thấy khi nhiệt độ nung dưới 600oC, hàm lượng SiO2 trong tro thấp, các chất khác vẫn chưa cháy hết hoàn toàn nên tro có màu hơi xám đen. Ở nhiệt độ từ 600oC trở lên, các chất khác đã gần như cháy hết, tro đã chuyển sang màu trắng, hàm lượng SiO2 cũng tăng lên. Khi nhiệt độ đạt 650 oC, hàm lượng SiO2 trong tro đạt trên 97%. Khi tăng nhiệt độ nung lên 700oC, hàm lượng SiO2 tăng lên không đáng kể. Vì vậy, chúng tôi chọn nhiệt độ nung trấu là 650oC. - Ảnh hưởng của thời gian nung Ảnh hưởng của thời gian nung trấu sau khi xử lý axit được trình bày trong bảng 4. Nếu thời gian nung ngắn, quá trình nung xảy ra không hoàn toàn, thời gian nung quá lâu lại không cần thiết, gây lãng phí năng lượng và thời gian. Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian nung đến hàm lượng SiO2. Thời gian nung, giờ Hàm lượng SiO2, % 2,0 96,72 2,5 97,85 3,0 98,78 4,0 98,86 Nhìn vào số liệu bảng 4, ta thấy khi thời gian nung trấu từ 2,0 đến 3,0 giờ thì hàm lượng SiO2 tăng lên và đối với mẫu nung 2,0 giờ và 2,5 giờ, bề mặt trên của tro thu được đã có màu trắng, tuy nhiên, các lớp tro bên dưới vẫn còn màu nâu sẫm do cacbon vẫn chưa cháy hoàn toàn. Nhưng khi tăng thời gian nung lên 4,0 giờ, hàm lượng SiO2 trong tro trấu tăng lên không đáng kể so với mẫu nung 3,0 giờ. Vì vậy, thời gian nung 3 giờ là thích hợp. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 111 - Ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt tới quá trình nung trấu Trấu sau khi được xử lý axit cho vào cốc nung, sau đó tiến hành nung ở nhiệt độ 650oC với các tốc độ gia nhiệt khác nhau (3; 6; 9; 12; 15oC/phút). Ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt trong quá trình nung trấu được thể hiện qua các ảnh SEM sau đây: Hình 2. Ảnh SEM các mẫu tro trấu sau khi nung ở nhiệt độ 650oC với các tốc độ gia nhiệt tương ứng 3 (A), 6 (B), 9 (C), 12 (D), 15 (E) (oC/phút). Kết quả thu được từ hình 2, cho thấy ở nhiệt độ nung 650oC, tốc độ gia nhiệt 3oC/phút cho thấy kích thước của hạt nanosilica nhỏ đều, có cấu trúc xốp hơn các tốc độ gia nhiệt khác. Lý do khi tốc độ gia nhiệt lớn, trấu cháy nhanh hơn nên kích thước hạt to hơn. Khi tốc độ gia nhiệt nhỏ, trấu cháy hoàn toàn, các chất hữu cơ có trong trấu được loại bỏ một cách triệt để nên trấu có màu trắng và kích thước hạt nhỏ hơn. Như vậy, điều kiện thích hợp được lựa chọn cho quá trình chế tạo tro trấu từ trấu là nồng độ axit xử lý là axit HCl 10%, xử lý axit ở nhiệt độ 90oC, thời gian xử lý 2 giờ, tỉ lệ trấu/axit 40g/600ml. Sau đó, trấu được nung ở 650oC trong 3 giờ với tốc độ gia nhiệt là 3oC/phút. 3.1.3. Nhiệt động học của quá trình tổng hợp nano silica từ trấu Hình 3. Các đường cong DSC của trấu tương ứng với các tốc độ gia nhiệt 3, 6, 9, 12, 15 oC/phút. A B C D E Hóa học & Môi trường N. V. Thắng, N. M. Tường, N. T. Hùng, “Đặc trưng nhiệt động học, nano silic từ trấu.” 112 Trấu được xử lý với dung dịch axit HCl 10% ở 90oC. Sau 2 giờ xử lý, trấu được rửa nhiều lần bằng nước đến môi trường trung tính. Mẫu trấu sau khi xử lý axit được nung trong không khí ở 650oC trong 3 giờ với các tốc độ gia nhiệt khác nhau. Sản phẩm thu được là nano silica. Giản đồ phân tích nhiệt DSC của quá trình nung trấu được thể hiện trong hình 3. Từ giản đồ phân tích nhiệt DSC, ta xác định được các thông số động học cơ bản theo mô hình F-W-O và mô hình Kissinger trong quá trình nung trấu, được trình bày trong bảng 5: Bảng 5. Các thông số động học theo mô hình FWO và mô hình Kissinger trong quá trình nung trấu. β (K/phút) ∆H (J) Tp (K) 1/Tp10 -3 (K-1) F-W-O, lgβ Kissinger, ln (β/Tp 2) 3 -368,6 586,5 1,71 0,48 -11,65 6 -341,4 604,6 1,65 0,79 -11,02 9 -229,5 611,1 1,64 0,95 -10,63 12 -233,3 620,2 1,61 1,10 -10,38 15 -201,1 622,7 1,60 1,18 -10,16 Hình 4. Sự phụ thuộc lg(βi) theo 1/Tpi trong quá trình nung trấu theo mô hình FWO. Hình 5. Sự phụ thuộc ln(β/Tp 2) theo 1/Tp trong quá trình nung trấu theo mô hình Kissinger. Theo mô hình FWO, lập sự phụ thuộc lg(β) theo 1/Tp theo hình 4, chúng ta sẽ được một đường thẳng. Từ hệ số góc α, theo phương trình (3) cho phép xác định năng lượng hoạt hóa E của quá trình nung trấu là, E* = 126,14 (kJ/mol). Mặt khác, theo mô hình Kissinger, lập sự phụ thuộc ln(β/Tpi 2) theo 1/Tp theo hình 5, chúng ta sẽ được một đường thẳng. Từ đồ thị, dựa vào phương trình (2) xác định năng lượng hoạt hóa E* = 122,6 (kJ/mol) và thừa số trước hàm mũ trong phương trình Arenius là A = 23,06. 3.2. Tổng hợp nano silic từ nano silica Trộn hỗn hợp SiO2 và Mg (theo tỉ lệ mol tương ứng 1,0 : 2,5), cho vào lò nung tĩnh có thổi khí argon, nung hỗn hợp trong 2 giờ ở nhiệt độ 650oC, để nguội hỗn hợp, vẫn tiếp tục thổi khí argon. Khi nhiệt độ trong lò nung tương đương nhiệt độ phòng, lấy hỗn hợp sản phẩm ra khỏi lò nung và lần lượt rửa bằng dung dịch gồm HCl 5% và HF 3% để loại bỏ các tạp chất, sau đó rửa hỗn hợp bằng nước cất về môi trường trung tính, li tâm và gạn lấy phần chất rắn. Phần chất rắn thu được sấy chân không và thu được bột nano silic. Cấu trúc hạt nano silic được xác định bằng phương pháp SEM và XRD. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 113 L in ( C p s ) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 2-Theta - Scale 10 20 30 40 50 60 70 d = 3 .1 3 3 d = 2 .0 8 6 4 d = 1 .9 1 8 0 d = 1 .6 3 5 8 d = 1 .3 5 6 3 Hình 6. Ảnh SEM của hạt nano silic. Hình 7. Phổ XRD của hạt nano silic. Từ ảnh SEM, ta thấy bề mặt hạt silic phân bố đồng đều, kích thước hạt nano silic từ khoảng 30 – 50 nm. Từ kết quả đo XRD trên, ta đã thu được silic tồn tại dưới dạng tinh thể, xuất hiện ở 3 peak đặc trưng 28,5o (111); 47,3o (220) và 56,2o (311). 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu đã xác định điều kiện thích hợp cho quá trình chế tạo tro trấu từ vỏ trấu: sử dụng dung dịch axit HCl 10%, nhiệt độ xử lý 90oC, thời gian xử lý 2 giờ, tỉ lệ trấu /axit 40g/600ml. Sau đó, trấu được nung ở 650oC trong 3 giờ với tốc độ gia nhiệt là 3oC/phút. Theo mô hình F-W-O, năng lượng hoạt hóa của quá trình nung trấu là E* = 126,14 (kJ/mol). Theo mô hình Kissinger, E* = 122,6 (kJ/mol) và thừa số trước hàm mũ trong phương trình Arenius là A = 23,06. Các giá trị này cho thấy quá trình phân tích DSC đã đánh giá được đặc trưng nhiệt động của quá trình nhiệt phân vỏ trấu. Mô hình này có thể được áp dụng cho quá trình nhiệt phân các loại vật liệu khác. Thêm vào đó, nghiên cứu đã tổng hợp hạt nano silic có cấu trúc tinh thể với kích thước từ 30 – 50 nm từ quá trình phản ứng với bột Mg. Sản phẩm này cho thấy có tổng hợp bột nano Si cho các ứng dụng khác từ vật liệu vỏ trấu rẻ tiền. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Dung Nguyễn, “Việt Nam lọt top 10 quốc gia sản xuất lúa gạo lớn nhất thế giới”, Tạp chí Doanh nghiệp Việt Nam (2018). [2]. Huỳnh Quyền, Trương Hoài Chính, “Nghiên cứu quy trình thu hồi silica từ tro trấu, ứng dụng tổng hợp phụ gia cho xi măng mác cao”, Phần 1, Tạp chí khoa học và công nghệ - Đại học Đà Nẵng, Vol. 8 (57) (2012), tr. 8 -14. [3]. Nian Liu, Kaifu Huo, Matthew T. McDowell, Jie Zhao & Yi Cui, “Rice husks as a sustainable source of nanostructured silicon for high performance Li-ion battery anodes”, (2013). www.nature.com/scientificreports [4]. Bao, Z. et al, “Chemical reduction of three-dimensional silica micro-assemblies into microporous silicon replicas”, Nature 446 (2007), p.p 172–175. [5]. Rogers R. N., Smith L. C., “Application of scanning calorimetry to the study of chemical kinetics”, Thermochimica Acta, Vol. 1 (1970), pp. 1-9. [6]. Kaiserberger E., Opfermann J., “Model-free methods of kinetic analysis and simulations”, NETZSCH-Geratebau GmbH, Germany (2003). [7]. H. E. Kissinger, Journal of Research of the National Bureau of Standards, Vol. 57, No. 4 (1956), pp. 217-22. Hóa học & Môi trường N. V. Thắng, N. M. Tường, N. T. Hùng, “Đặc trưng nhiệt động học, nano silic từ trấu.” 114 [8]. F. X. Chen, C. R. Zhou and G. P. Li, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 109, No. 3 (2012), pp. 1457-1462. ABSTRACT CHARACTERISTIC OF THERMODYNAMICS, KINETICS OF THE PROCESS SILICON NANOPARTICLE SYNTHESIS FROM RICE HUSK The study was conducted to determine the thermodynamic and kinetic parameters of rice husk burning by using DSC at different heating rates (3, 6, 9, 12, 15oC/min). Kinetic parameters such as activation energy E*, constant A in the Arenius equation are determined by Flynn-Wall-Ozawa and Kissinger models. In addition, we also determined the conditions for preparing silica nanoparticles from rice husk. Silicon nanoparticles obtained from the rice husk process are morphologically determined by structural analyzers such as scanning electron microscopy (SEM), XRD (XRD) Keywords: Theoretical and physical chemistry; Thermodynamics and kinetics; Silicon nanoparticle. Nhận bài ngày 23 tháng 02 năm 2018 Hoàn thiện ngày 19 tháng 03 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 02 tháng 04 năm 2018 Địa chỉ: 1Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự. *Email: nguyentranhung28@gmail.com.