1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs

89 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tổng Hợp Cacbon Nanodots Trên TiO2 Và Ứng Dụng Làm Xúc Tác Quang Xử Lý VOCs
Tác giả Nguyễn Quang Long
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Quang Long, TS. Trần Đức Nhất Uyên, VUO. Đặng Bảo Trung
Trường học Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành Kỹ Thuật Hóa Học
Thể loại luận văn
Năm xuất bản 2022
Thành phố TP. HCM
Định dạng
Số trang 89
Dung lượng 1,34 MB

Cấu trúc

  • 1.1. Lý do l 詠 a ch 丑p"8隠 tài (14)
  • 1.2. Ý n ij c"8隠 tài (0)
  • 1.3. A嘘k"v逢嬰 ng và ph 衣o"xk"8隠 tài (16)
  • 2.1. H 嬰 p ch 医 t h 英w"e挨"f宇 dc{"j挨k"*XQEu+0 (17)
    • 2.1.1. Gi 噂 i thi 羽 u (17)
    • 2.1.2. Tác h 衣 i c 栄 a VOCs (19)
  • 2.2. Titanium Oxide (TiO 2 ) (21)
    • 2.2.1. Gi 噂 i thi 羽 u (21)
    • 2.2.2. Quá trình quang hóa xúc tác (22)
  • 2.3. Cacbon nanodots (26)
    • 2.3.1. Gi 噂 i thi 羽 u (26)
    • 2.3.2. Tính ch 医 t phát quang c 栄 a Cacbon nanodots (28)
  • 2.4. E挨"ej院 quá trình quang xúc tác (32)
  • 2.5. Các nghiên c 泳 u liên quan (34)
  • 3.1. T 鰻 ng h 嬰 p xúc tác nano CDs/TiO 2 (36)
    • 3.1.1. Hóa ch 医 t và d 映 ng c 映 (36)
    • 3.1.2. Quy trình t 鰻 ng h 嬰 p (36)
  • 3.2. Rj¤p"v ej"8員e"vt逢pi"e栄 a xúc tác (39)
    • 3.2.1. Rj逢挨pi"rjƒr"pjk宇 u x 衣 tia X (XRD) (39)
    • 3.2.2. Rj逢挨pi"rjƒr"zƒe"8鵜 nh di 羽 n tích b 隠 m 員 t riêng b 茨 ng h 医 p ph 映 N 2 (BET) (40)
    • 3.2.3. Rj逢挨pi"rjƒr" kính hi 吋p"xk"8k羽 n t 穎 quét k 院 t h 嬰 p ph 鰻 tán x 衣 p<pi" n逢嬰 ng tia X (SEM ẻ EDX) (41)
    • 3.2.4. Rj逢挨pi"rjƒr" kính hi 吋p"xk"8k羽 n t 穎 truy 隠p"swc"8瓜 phân gi 違 i cao (HRTEM) (42)
    • 3.2.5. Rj逢挨pi"rjƒr"swcpi"rj鰻 phát quang (PL) (43)
    • 3.2.6. Rj逢挨pi"rjƒr quang ph 鰻 h 欝 ng ngo 衣 i (FTIR) (44)
    • 3.2.7. Rj逢挨pi"rjƒr"rj¤p"v ej"pjk羽 t tr 丑 ng n逢嬰 ng (TGA) (45)
    • 3.2.8. Phân tích s 逸e"m#"mj "IE"8亥 u dò FID (46)
  • 3.3. Nghiên c 泳 u ho 衣 t tính xúc tác quang hóa (47)
    • 3.3.1. H 羽 th 嘘 ng ph 違 n 泳 ng quang hóa (47)
    • 3.3.2. Các y 院 u t 嘘 kh 違 o sát (51)
  • 4.1. Eƒe"8員e"vt逢pi"x壱 t li 羽 u xúc tác (54)
    • 4.1.1. A員e"8k吋 m c 栄 a CDs (0)
    • 4.1.2. A員e"8k吋 m c 栄 a CDs/TiO 2 (0)
  • 4.2. K 院 t qu 違 thí nghi 羽 m (59)
    • 4.2.1. Kh 違q"uƒv"j o"n逢嬰 ng CDs doping lên TiO 2 (59)
    • 4.2.2. K 院 t qu 違 x 穎 lý formaldehyde (62)
    • 4.2.3. K 院 t qu 違 x 穎 lý acetone (64)
    • 4.2.4. K 院 t qu 違 x 穎 lý toluene (66)
    • 4.2.5. K 院 t qu 違 違pj"j逢荏 ng n 欝pi"8瓜 formaldehyde (67)
    • 4.2.6. K 院 t qu 違 違pj"j逢荏 ng n 欝pi"8瓜 acetone (70)
    • 4.2.7. K 院 t qu 違 違pj"j逢荏pi"n逢w"n逢嬰 ng formaldehyde (72)
    • 4.2.8. K 院 t qu 違 違pj"j逢荏pi"n逢w"n逢嬰 ng acetone (74)
    • 4.2.9. K 院 t qu 違 違pj"j逢荏pi"8瓜 育o"vtqpi"8k隠 u ki 羽 n acetone (76)
    • 4.2.10. K 院 t qu 違 kh 違 o sát tái s 穎 d 映 ng xúc tác 荏 8k隠 u ki 羽 n formaldehyde (78)
  • 5.1. K 院 t lu 壱 n (80)
  • 5.2. Ki 院 n ngh 鵜 (80)

Nội dung

Lý do l 詠 a ch 丑p"8隠 tài

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về chất lượng cuộc sống cũng ngày càng cao Các ngành công nghệ trên thế giới không ngừng tìm tòi và nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu này Công nghệ thông tin và khoa học kỹ thuật đang trở thành những lĩnh vực quan trọng trong sự phát triển của xã hội hiện đại Việc áp dụng khoa học công nghệ vào đời sống không chỉ nâng cao chất lượng sống mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững Khoa học và công nghệ ngày càng khẳng định vai trò thiết yếu trong việc cải thiện cuộc sống con người.

Trong bối cảnh hiện nay, với xu hướng đổi mới và hội nhập, Việt Nam đang mở ra nhiều cơ hội cho quá trình phát triển trong ngành công nghiệp Sự bùng nổ trong việc xuất hiện các khu công nghiệp (KCN), nhà máy đã góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế Bên cạnh sự phát triển này, chúng ta cần phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến việc áp dụng công nghệ và các giải pháp công nghiệp.

Việc ô nhiễm không khí có thể làm suy giảm sức khỏe con người, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ô nhiễm không khí có liên quan đến các bệnh lý như hen suyễn, bệnh tim mạch và ung thư Ngoài các hợp chất độc hại như CO, NOx, ô nhiễm không khí còn chứa nhiều hạt bụi mịn có thể xâm nhập vào hệ hô hấp, gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng.

SOx.0008ô"dk院t, cỏc h嬰p ch医t h英w"e挨"f宇dc{"j挨k"*XQEu+"e pi"8cpi"pj壱p"8逢嬰c s詠 quan tâm r医v"n挨p"v瑛 c瓜pi"8欝ng

VOCs là các hợp chất sinh ra từ các chất rắn hoặc chất lỏng, và có khả năng gây ô nhiễm không khí Chúng là những chất gây ô nhiễm tiềm tàng do tính năng độc hại của chúng Kích thước nhỏ và khả năng bay hơi cao khiến VOCs dễ dàng xâm nhập vào môi trường Việc tiếp xúc lâu dài với các hợp chất này có thể dẫn đến những tác động tiêu cực đến sức khỏe con người Do đó, việc giảm thiểu và kiểm soát phát thải VOCs là vấn đề hết sức quan trọng.

VOCs (hợp chất hữu cơ bay hơi) là những chất gây ô nhiễm không khí có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường Việc quản lý VOCs là rất quan trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực của chúng Các biện pháp kiểm soát hiệu quả có thể bao gồm việc sử dụng công nghệ tiên tiến và thực hiện các quy định nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn cho cộng đồng.

H医p ph映 s穎 d映ng than ho衣t tính ch雨 8挨p"vjw亥n chuy吋n các ch医t ô nhi宇m t瑛 pha khí

Sang pha rượu có thể thay thế cho việc phân hủy sinh học, tuy nhiên, hiệu quả không rõ ràng Quá trình oxy hóa nhiễm bẩn cần được thực hiện để cải thiện tình hình môi trường.

Sự phát triển của công nghệ hiện đại đang tạo ra những cơ hội mới cho các nhà khoa học trong việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp bền vững Việc tái chế và sử dụng lại các nguồn tài nguyên không chỉ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn tạo ra giá trị kinh tế Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ tiên tiến có thể cải thiện hiệu quả trong việc xử lý chất thải và phát triển sản phẩm mới Do đó, nhu cầu về công nghệ xanh đang gia tăng, thúc đẩy các nhà nghiên cứu tìm kiếm những phương pháp sáng tạo hơn trong ngành công nghiệp.

Hình 1.1 Các rj逢挨pi"rjƒr"z穎 lý VOCs

Quá trình oxy hóa quang là một phương pháp hiệu quả trong việc xử lý các chất ô nhiễm, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), bằng cách chuyển đổi chúng thành CO2 Quá trình này thường sử dụng các chất xúc tác quang như TiO2, ZnO, CdS, CdIn2S4 và WO3, trong đó TiO2 nổi bật nhờ vào tính chất quang học vượt trội của nó TiO2 có khả năng hấp thụ ánh sáng từ tia cực tím, giúp kích hoạt quá trình oxy hóa, từ đó làm giảm ô nhiễm không khí trong nhà một cách hiệu quả.

8員c bi羽v"8逢嬰c s穎 d映ng cho ph違n 泳pi"swcpi"z¿e"vƒe"xã"eƒe"8員c tớnh n鰻i b壱t c栄c"p„"pj逢" chi phí r飲, an toàn, ho衣t tính quang hóa cao và 鰻n 8鵜nh TiO28逢嬰c áp d映ng trong các lĩnh vực công nghiệp và công nghệ hiện đại, mang lại hiệu quả tối ưu cho quá trình sản xuất.

Bài viết này đề cập đến các khía cạnh quan trọng của việc quản lý môi trường, bao gồm việc kiểm soát chất lượng không khí, xử lý nước thải, và quản lý chất thải sinh hoạt Những vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng mà còn tác động đến sự phát triển bền vững Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp khoa học trong quản lý môi trường là rất cần thiết để đảm bảo sự an toàn và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

Xúc tác quang có khả năng hoạt động hiệu quả dưới ánh sáng tím, với hiệu suất khoảng 5% ánh sáng mặt trời Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tổng hợp xúc tác quang bằng cách doping carbon vào TiO2, nhằm cải thiện hiệu suất xúc tác Việc thêm carbon giúp mở rộng khả năng hấp thụ ánh sáng của TiO2, đồng thời thúc đẩy các quá trình oxy hóa cần thiết.

Chúng tôi đã nghiên cứu về việc ứng dụng cacbon nanodots trên TiO2 và đánh giá tác động quang học của chúng Nghiên cứu này nhằm khám phá khả năng cải thiện hiệu suất quang của các vật liệu, mở ra hướng đi mới trong lĩnh vực quang học và năng lượng.

1.3 A嘘k"v逢嬰ng và ph衣o"xk"8隠 tài

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các chất xúc tác CDs/TiO2 và khả năng xử lý các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) thông qua quá trình quang xúc tác Các yếu tố chính trong phản ứng quang xúc tác được khảo sát nhằm đánh giá hiệu quả loại bỏ ô nhiễm VOCs từ dòng khí và nguyên liệu đầu vào Kết quả cho thấy các chất xúc tác này có khả năng giảm thiểu ô nhiễm VOCs một cách hiệu quả, góp phần vào việc cải thiện chất lượng không khí.

E愛"U雲 T蔚PI"SWCP"A陰 TÀI 2.1 H嬰p ch医t h英w"e挨"f宇dc{"j挨k"*XQEu+0

VOCs, hay hợp chất hữu cơ bay hơi, là các hóa chất chứa carbon, được sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả các chất rắn và lỏng Chúng có khả năng bay hơi vào không khí, tạo ra các hợp chất mới khi kết hợp với các phân tử khác trong môi trường Nhiều loại VOCs có thể gây ra ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

VOCs, hay hợp chất hữu cơ bay hơi, là những chất hóa học có thể xuất hiện từ cả nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo Chúng thường được giải phóng trong quá trình giao tiếp giữa các loài thực vật và giữa thực vật với môi trường xung quanh Mặc dù VOCs có vai trò quan trọng trong sinh thái, nhưng nồng độ cao của chúng từ các nguồn nhân tạo có thể gây ra những nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường.

H 嬰 p ch 医 t h 英w"e挨"f宇 dc{"j挨k"*XQEu+0

Titanium Oxide (TiO 2 )

Cacbon nanodots

T 鰻 ng h 嬰 p xúc tác nano CDs/TiO 2

Rj¤p"v ej"8員e"vt逢pi"e栄 a xúc tác

Nghiên c 泳 u ho 衣 t tính xúc tác quang hóa

Eƒe"8員e"vt逢pi"x壱 t li 羽 u xúc tác

K 院 t qu 違 thí nghi 羽 m

Ngày đăng: 12/05/2022, 11:09

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Các rj逢挨pi&#34;rjƒr&#34;z穎 lý VOCs - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 1.1. Các rj逢挨pi&#34;rjƒr&#34;z穎 lý VOCs (Trang 15)
Hình 2.1. Ngu欝n g嘘c c栄a VOCs (EEA, 2017) - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.1. Ngu欝n g嘘c c栄a VOCs (EEA, 2017) (Trang 17)
Hình 2.2. Tách 衣 ic 栄c&#34;XQEu&#34;8院 ns 泳c kh 臼g&#34;eqp&#34;pi逢運 i [13] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.2. Tách 衣 ic 栄c&#34;XQEu&#34;8院 ns 泳c kh 臼g&#34;eqp&#34;pi逢運 i [13] (Trang 19)
Hình 2.3. E挨&#34;ej院 j·pj&#34;vj pj&#34;u逢挨pi&#34;ó&#34;swcpi&#34;j„c - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.3. E挨&#34;ej院 j·pj&#34;vj pj&#34;u逢挨pi&#34;ó&#34;swcpi&#34;j„c (Trang 20)
Hình 2.4. C医u trúc m衣ng Anatase c栄a TiO2. - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.4. C医u trúc m衣ng Anatase c栄a TiO2 (Trang 21)
2.2.2. Quá trình quang hóa xúc tác - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
2.2.2. Quá trình quang hóa xúc tác (Trang 22)
Hình 2.6. Hình kh嘘i bát di羽n c栄a TiO2. - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.6. Hình kh嘘i bát di羽n c栄a TiO2 (Trang 22)
̇ E挨&#34;ej院 hình thành g嘘c t詠 do hydroxyl. - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
34 ;ej院 hình thành g嘘c t詠 do hydroxyl (Trang 23)
Hình 2.8. E挨 ch院 quá trình quang hóa [15] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.8. E挨 ch院 quá trình quang hóa [15] (Trang 25)
hình 2.9. - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
hình 2.9. (Trang 27)
Hình 2.10. Các rj逢挨pi&#34;rjƒr&#34;v鰻 ngh 嬰p Cacbon nanodots [26] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.10. Các rj逢挨pi&#34;rjƒr&#34;v鰻 ngh 嬰p Cacbon nanodots [26] (Trang 28)
Hình 2.11. E挨&#34;ej院 phát quang chuy 吋p&#34;8鰻 i lên UC và xu嘘ng DC c栄a CDs [42] Bên c 衣pj&#34;8„.&#34;pjk隠u nghiên c泳u cho th医{&#34;8員c tính PL c栄a CDs ph映 thu瓜 c vào - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.11. E挨&#34;ej院 phát quang chuy 吋p&#34;8鰻 i lên UC và xu嘘ng DC c栄a CDs [42] Bên c 衣pj&#34;8„.&#34;pjk隠u nghiên c泳u cho th医{&#34;8員c tính PL c栄a CDs ph映 thu瓜 c vào (Trang 30)
Hình 2.12. E挨&#34;ej院 HOMO-LUMO và phát x衣 b隠 m員t c栄a CDs [52] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.12. E挨&#34;ej院 HOMO-LUMO và phát x衣 b隠 m員t c栄a CDs [52] (Trang 31)
Hình 2.13. Ba mô hình e挨&#34;ej院 phát quang c栄a các ch医m Cacbon CDs [54] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.13. Ba mô hình e挨&#34;ej院 phát quang c栄a các ch医m Cacbon CDs [54] (Trang 32)
Hình 2.14. Gi違 thi院t quá trình t鰻ng h嬰p CDs [47] - Tổng hợp cacbon nanodots trên tio2 và ứng dụng làm xúc tác quang xử lý vocs
Hình 2.14. Gi違 thi院t quá trình t鰻ng h嬰p CDs [47] (Trang 32)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN