(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu sự biến đổi mùa khí hậu vùng đông bắc việt nam001

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ THU PHƢƠNG TỔNG HỢP MnO2 DẠNG NANO ĐỂ XỬ LÍ CÁC CHẤT HỮU CƠ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ THU PHƢƠNG TỔNG HỢP MnO2 DẠNG NANO ĐỂ XỬ LÍ CÁC CHẤT HỮU CƠ Chuyên ngành : Hóa vơ Mã số : 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN TRỌNG UYỂN Hà Nội - Năm 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Thầy GS.TS.NGND Nguyễn Trọng Uyển; ThS.Lê Mạnh Cường giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cho em kiến thức quý giá suốt trình em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy, khoa Hố học, Thầy Bộ mơn Hố học vơ giúp đỡ, cung cấp kiến thức khoa học cho em trình nghiên cứu; anh, chị bạn phịng Hố học Mơi trường tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian làm đề tài Cảm ơn Phịng thí nghiệm Khoa Hố học -Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên; người bạn lớp CHH K22 chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức, giúp đỡ em nhiều trình hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn ! Học viên cao học Nguyễn Thị Thu Phương Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Chất hữu khó phân huỷ 1.2 Thực trạng nhiễm chất hữu khó phân huỷ 1.2.1 Thuốc bảo vệ thực vật 1.2.2 Dược phẩm 1.2.3 Thuốc nhuộm 1.3 Các phƣơng pháp xử lý chất hữu 11 1.3.1 Phương pháp keo tụ 12 1.3.2 Phương pháp hấp phụ 13 1.3.3 Phương pháp Fenton 14 1.3.4 Phương pháp oxi hoá - khử 15 1.3.5 Phương pháp sinh học 16 1.4 Ứng dụng q trình oxi hóa nâng cao vào xử lý chất hữu 17 1.4.1 Gốc hydroxyl *OH khả oxi hoá gốc hydroxyl 17 1.4.2.Các trình tạo gốc hydroxyl (*OH) 20 1.5 Giới thiệu mangan đioxit 22 1.6 Giới thiệu pyroluzit laterit 23 1.6.1 Pyroluzit 23 1.6.2 Laterit 24 1.7 Giới thiệu xanh metylen 26 1.8 Công nghệ nano ứng dụng xử lý môi trƣờng 27 1.9 Các phƣơng pháp điều chế vật liệu nano 28 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Ý tƣởng phƣơng pháp tạo vật liệu 31 2.2 Các phƣơng pháp vật lý xác định đặc trƣng vật liệu 32 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 32 2.2.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 32 2.2.3 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 34 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM 36 3.1 Hoá chất dụng cụ 36 3.2 Tổng hợp vật liệu MnO2 kích thƣớc nanomet 36 3.2.1 Chuẩn bị vật liệu 36 3.2.2 Tổng hợp vật liệu MnO2 kích thước nanomet chất mang pyroluzit.37 3.2.3 Tổng hợp vật liệu hỗn hợp FeOOH - MnO2 kích thước nanomet phương pháp đồng kết tủa chất mang laterit 38 3.3 Khảo sát hình thái cấu trúc vật liệu 38 3.4 Phân tích xanh metylen phƣơng pháp so màu 38 3.4.1 Xây dựng đường chuẩn xanh metylen 38 3.4.2 Xác định hàm lượng xanh metylen phương pháp so màu 39 3.5 Khảo sát khả oxi hoá vật liệu (tĩnh) 39 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình xử lý 39 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý 40 3.5.3 Khảo sát ảnh hưởng lượng H2O2 đến trình xử lý 40 3.5.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý xanh metylen 40 3.6 Khảo sát khả oxi hoá vật liệu (động) 40 3.6.1 Chuẩn bị cột xử lý động 40 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 3.6.2 Khả xử lý cột 41 3.6.3 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác 41 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 Nghiên cứu đặc tính cấu trúc vật liệu 42 4.1.1 Khảo sát kích thước hạt nano MnO2 42 4.1.2 Khảo sát cấu trúc bề mặt laterit pyroluzit trước phủ 45 4.1.3 Khảo sát cấu trúc bề mặt vật liệu M1 45 4.1.4 Khảo sát cấu trúc bề mặt vật liệu M2 46 4.2 Giản đồ Xray vật liệu 47 4.3 Khảo sát khả oxi hoá vật liệu (tĩnh) 50 4.3.1 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu 50 4.3.2 Ảnh hưởng pH đến trình xử lý 52 4.3.3 Ảnh hưởng lượng H2O2 đến trình xử lý 54 4.3.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý 56 4.4 Khảo sát khả oxi hoá vật liệu ( động ) 58 4.4.1 Khả xử lý cột 58 4.4.2 Khả tái sử dụng xúc tác 60 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các phản ứng chủ yếu trinh Fentơn 14 Bảng 1.2: Khả oxi hoá số tác nhân oxi hoá 18 Bảng 1.3: Các q trình oxi hố nâng cao dựa vào gốc hyđroxyl *OH 20 Bảng 1.4: Thành phần quặng pyroluzit 23 Bảng 1.5: Thành phần quặng laterit 24 Bảng 1.6: Một số đặc điểm xanh metylen 27 Bảng 3.1 : Kết đo quang 38 Bảng 4.1: Các dạng cấu trúc tinh thể MnO2 [2] 48 Bảng 4.2: Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu M1 51 Bảng 4.3: Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu M2 51 Bảng 4.4: Kết khảo sát ảnh hưởng pH môi trường xử lý vật liệu M1 53 Bảng 4.5: Kết khảo sát ảnh hưởng pH môi trường xử lý vật liệu M2 53 Bảng 4.6: Kết khảo sát ảnh hưởng lượng H2O2 vật liệu M1 55 Bảng 4.7: Kết khảo sát ảnh hưởng lượng H2O2 vật liệu M2 55 Bảng 4.8: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 57 Bảng 4.9: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 57 Bảng 4.10: Kết khảo sát khả xử lý cột vật liệu M1 59 Bảng 4.11: Kết khảo sát khả xử lý cột vật liệu M2 60 Bảng 4.12: Kết khảo sát khả tái sử dụng xúc tác vật liệu 60 Bảng 4.13: Kết khảo sát khả tái sử dụng xúc tác vật liệu M2 61 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cấu trúc pyroluzit 24 Hình 1.2: Quặng laterit 25 Hình 1.3: Mơ hình xanh metylen 26 Hình 1.4: Cấu tạo xanh metylen 26 Hình 2.1: Sơ đồ tia tới tia phản xạ tinh thể lan truyền tia X tinh thể 32 Hình 2.2: Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 33 Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi điện tử truyền qua 35 Hình 3.1 : Đường chuẩn xác định xanh metylen 39 Hình 4.1: Hạt MnO2 kích thước nanomet phóng đại 40000 lần 42 Hình 4.2: Hạt MnO2 kích thước nanomet phóng đại 60000 lần 43 Hình 4.3: Hạt MnO2 kích thước nanomet phóng đại 100000 lần 44 Hình 4.4: Bề mặt pyroluzit trước phủ 45 Hình 4.5: Bề mặt laterit trước phủ 45 Hình 4.6: Bề mặt pyroluzit biến tính nhiệt phủ MnO2 kích thước nanomet phóng đại 100000 lần 45 Hình 4.7: Bề mặt pyroluzit biến tính nhiệt phủ MnO2 kích thước nanomet phóng đại 200000 lần 46 Hình 4.8: Vật liệu sau phủ MnO2/FeOOH độ phân giải khác 47 Hình 4.9: Giản đồ Xray vật liệu M1 47 Hình 4.10: Mẫu Laterit chưa phủ 49 Hình 4.11: Mẫu Laterit phủ 49 Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng vật liệu M1 đến hiệu suất xử lý 51 Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng vật liệu M2 đến hiệu suất xử lý 52 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 53 Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 54 Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 55 Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 56 Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 57 Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 58 Hình 4.20: Đồ thị biểu thị ảnh hưởng hiệu suất xử lý xanh metylen theo số lần tái sử dụng xúc tác M1 61 Hình 4.21: Đồ thị biểu thị ảnh hưởng hiệu suất xử lý xanh metylen theo số lần tái sử dụng xúc tác M2 62 Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên MỞ ĐẦU Hiện nay, tình hình nhiễm nguồn nước nói chung nguồn nước sinh hoạt nói riêng vấn đề toàn xã hội quan tâm nhu cầu chất lượng sống ngày cao Kể nước phát triển, việc giải ô nhiễm môi trường thách thức lớn tất quốc gia Trên giới vấn đề cung cấp nước cho sinh hoạt vấn đề lớn mà xã hội quan tâm Chúng ta phải đối mặt với vấn đề đáng lo ngại, việc nhiễm độc chất hữu Nguồn chất hữu có nước chủ yếu q trình sản xuất cơng, nơng nghiệp gây Việc sử dụng nguồn nước bị nhiễm độc chất hữu hàng ngày gây tác hại lớn tới sức khỏe người mà hậu để lại người chưa có cách chữa trị Do việc xử lí chất hữu vấn đề cấp bách Đề tài: "Tổng hợp MnO2 dạng nano để xử lí chất hữu cơ" nhằm đóng góp thêm vào cơng nghệ xử lí chất hữu nói chung Nguyễn Thị Thu Phương K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng vật liệu M2 đến hiệu suất xử lý Từ đồ thị ta thấy hiệu xử lý tăng tăng khối lượng quặng xúc tác Nhưng hiệu suất xử lý tăng nhanh tăng khối lượng quặng từ 0,1 đến gam Với vật liệu M1, khối lượng quặng 1,5 gam hiệu suất xử lý gần không đổi Với vật liệu M2 , khối lượng quặng gam hiệu suất xử lý đạt khoảng 85% Qua hai đồ thị thấy vật liệu M2 xử lý tốt vật liệu M1 cần khối lượng 4.3.2 Ảnh hưởng pH đến trình xử lý Với mục đích xác định pH thích hợp, tiến hành khảo sát q trình oxi hố theo pH vật liệu, với điều kiện sau: Nồng độ đầu vào xanh metylen: 20ppm Thể tích dung dịch xanh metylen: 50ml Thể tích H2O2 30%: ml Lắc 30 phút Vật liệu M1 : Khối lượng vật liệu M1 1,5 gam Nguyễn Thị Thu Phương 52 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Bảng 4.4: Kết khảo sát ảnh hưởng pH môi trường xử lý vật liệu M1 2,58 3,66 4,99 6,46 7,67 10,11 H(%) 76,05 78,88 82,34 85,69 85,46 84,67 H(%) pH 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 2.58 3.66 4.99 6.46 7.67 10.11 pH Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 Qua đồ thị ta thấy hiệu suất xử lý tăng nhanh pH tăng từ 2-7 tạo môi trường cho MnO2 chuyển thành MnO42- làm tăng khả oxi hoá chất hữu cơ, nhiên mơi trường tốt cho q trình xử lý mơi trường có pH khoảng 6-7 Vậy để phù hợp với thực tế, ta chọn môi trường trung tính Vật liệu M2 : Khối lượng vật liệu M2 1,0 gam Bảng 4.5: Kết khảo sát ảnh hưởng pH môi trường xử lý vật liệu M2 pH 2,4 3,3 4,8 6,4 7,3 8,2 10 H(%) 97,7 97,8 98,1 98,5 98,8 98,8 98,7 Nguyễn Thị Thu Phương 53 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com H(%) Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 99 98.8 98.6 98.4 98.2 98 97.8 97.6 97.4 97.2 97 2.4 3.3 4.8 6.4 7.3 8.2 10 pH Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 Từ đồ thị ta thấy hiệu suất xử tăng nhanh giá trị pH tăng hiệu ứng Fenton làm gia tăng gốc hydroxyl , nhiên hiệu xuất đạt cao pH=7,3 Vậy để phù hợp với thực tế xử lý nước thải, ta chọn mơi trường trung tính 4.3.3 Ảnh hưởng lượng H2O2 đến trình xử lý Với mục đích xác lượng H2O2 cần thiết cho trình xử lý tốt nhất, ta tiến hành thí nghiệm sau: Nồng độ đầu vào xanh metylen: 20ppm Thể tích dung dịch xanh metylen: 50ml Thời gian lắc 30 phút Môi trường pH = Vật liệu M1 : Khối lượng vật liệu M1 1,5 gam Nguyễn Thị Thu Phương 54 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Bảng 4.6: Kết khảo sát ảnh hưởng lượng H2O2 vật liệu M1 V(ml) H(%) 0,2 0,5 1,5 2,5 65,89 69,34 75,23 82,49 88,74 88,95 89 3,5 4,5 88,81 88,62 88,59 Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 Vật liệu M2 : Khối lượng vật liệu M2 1,0 gam Bảng 4.7: Kết khảo sát ảnh hưởng lượng H2O2 vật liệu M2 V(ml) 0,2 0,3 0.5 H(%) 60.3 85.1 88,2 94,1 95,8 95 93.5 93.1 91.2 Nguyễn Thị Thu Phương 55 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 Qua hai đồ thị ta thấy hiệu suất xử lý tăng mạnh tăng lượng H2O2 từ 0,1 đến ml Điều giải thích số lượng gốc tự HO* sinh tăng theo lượng H2O2 tăng , tiếp tục tăng lượng H2O2 ( >2ml) hiệu xử lý khơng khơng tăng mà cịn giảm Hiện tượng xảy trình tiêu thụ gốc tự theo phương trình: H2O2 + HO* → HO2* + H2O HO2* + HO* → H2O + O2 Việc tiêu thụ gốc tự HO* dư làm giảm khả xúc tác nên hiệu xử lý giảm Như vậy, thấy lượng H2O2 tối ưu cho trình xử lý xanh metylen 2ml 4.3.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý Nồng độ đầu vào xanh metylen: 20ppm Thể tích dung dịch xanh metylen: 50ml Thể tích H2O2 30%: ml Vật liệu M1 : Khối lượng vật liệu M1 1,5 gam Nguyễn Thị Thu Phương 56 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Bảng 4.8: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 t(phút) 15 30 45 60 90 120 150 180 H(%) 85,21 88,53 89 89,49 89,92 90,06 90,51 90,6 Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M1 Từ hình nhận thấy thời gian xử lý khoảng 30 phút hiệu suất lớn 88% Vậy để tiết kiệm thời gian xử lý mà hiệu suất xử lý cao, nên chọn thời gian xử lý khoảng 30 phút Vật liệu M2 : Khối lượng vật liệu M1 1,0 gam Bảng 4.9: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 t(phút) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 H% 85,0 91,3 91,7 94,1 95,2 98,0 99,1 99,2 99,2 Nguyễn Thị Thu Phương 57 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý vật liệu M2 Kết cho thấy 40 phút đầu tốc độ xử lý tăng nhanh đạt hiệu suất cao 91,3% sau tăng chậm dần Đến phút thứ 120 hiệu suất đạt 98% ( tăng 7% sau 80 phút).như vậy,ở điều kiện thí nghiệm nói 40 phút thời gian xử lý tối ưu Tuy nhiên thời gian vật liệu M2 xử lý với hiệu suất cao so với vật liệu M1 4.4 Khảo sát khả oxi hoá vật liệu ( động ) 4.4.1 Khả xử lý cột Vật liệu M1 : Tiến hành khảo sát khả oxi hóa động: Dung dịch có nồng độ xanh metylen đầu vào 10, 20, 30, 50, 70, 90, 100 ppm, Lưu lượng dung dịch xanh metylen chảy qua cột 2ml/phút H2O2 30% cho vào với dung dịch xanh metylen với thể tích 2ml Nguyễn Thị Thu Phương 58 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Bảng 4.10: Kết khảo sát khả xử lý cột vật liệu M1 Nồng độ đầu vào (ppm) Nồng độ đầu (ppm) Hiệu suất (%) 10 0,0 100 20 0,0 100 30 0,689 97,70 50 1,565 96,87 70 13,254 81,07 90 29,981 66,69 100 40,238 59,76 Từ bảng ta thấy xử lý phương pháp oxi hóa động hiệu suất trình cao, điều kiện tiến hành xử lý đơn giản nên có tính ứng dụng cao thực tế Vật liệu M2 : Tiến hành khảo sát khả oxi hóa động: Dung dịch có nồng độ xanh metylen đầu vào 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100 ppm, Lưu lượng dung dịch xanh metylen chảy qua cột 2ml/phút H2O2 30% cho vào với dung dịch xanh metylen với thể tích 2ml Nguyễn Thị Thu Phương 59 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Bảng 4.11: Kết khảo sát khả xử lý cột vật liệu M2 Nồng độ đầu vào (ppm) Nồng độ đầu (ppm) Hiệu suất (%) 20 0,0 100 30 0,0 100 40 0,127 99,68 50 0.136 99,72 60 0.173 99,71 80 0.209 99,73 100 0.603 99.39 Kết cho thấy khả xử lý xanh metylen cột xúc tác tốt, đạt hiệu cao tiến hành lắc 4.4.2 Khả tái sử dụng xúc tác Vật liệu M1 : Tiến hành thí nghiệm khảo sát hiệu tái sử dụng xúc tác: Nồng độ đầu vào xanh metylen 30 ppm Thể tích H2O2 30% 2ml Bảng 4.12: Kết khảo sát khả tái sử dụng xúc tác vật liệu M1 số lần tái sử dụng hiệu suất (%) 98,05 97,72 97,86 97,37 Nguyễn Thị Thu Phương 60 98 10 97,15 96,43 96,12 95,84 96,09 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.20: Đồ thị biểu thị ảnh hưởng hiệu suất xử lý xanh metylen theo số lần tái sử dụng xúc tác M1 Từ hình nhận thấy khả xúc tác vật liệu cho trình xử lý gần không thay đổi sau nhiều lần tái sử dụng Vật liệu M2 : Tiến hành thí nghiệm khảo sát hiệu tái sử dụng xúc tác: Nồng độ đầu vào xanh metylen 40 ppm Thể tích H2O2 30% 2ml Bảng 4.13: Kết khảo sát khả tái sử dụng xúc tác vật liệu M2 Số lần H% 99,73 98.51 98,60 99,12 98,34 Nguyễn Thị Thu Phương 61 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hình 4.21: Đồ thị biểu thị ảnh hưởng hiệu suất xử lý xanh metylen theo số lần tái sử dụng xúc tác M2 Hiệu suất xử lý sau lần cho mẫu chạy qua cột gần không đổi mức 98- 90% Điều chứng minh hoạt tính xúc tác M2 hồn tồn khơng bị ảnh hưởng tái sử dụng nhiều lần Nguyễn Thị Thu Phương 62 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên KẾT LUẬN Ứng dụng công nghệ nano hướng việc xử lý nước bị ô nhiễm chất hữu Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài thu số kết luận sau: Đã tổng hợp vật liệu mangan điôxit vật liệu đồng kết tủa sắt hidroxit, mangan oxit có kích thước nano Đã cố định hạt MnO2 kích thước nano lên pyroluzit (M1) hỗn hợp sắt hidroxit, mangan đioxit có kích thước nano lên laterit (M2) biến tính nhiệt Vật liệu tạo thành có khả xúc tác hấp phụ cho trình xử lý 50ml xanh metylen 20ppm với hiệu suất cao: Vật liệu M1: 1,5g vật liệu; 2ml H2O2 30%; pH từ 6-7; thời gian lắc 30 phút Hiệu suất xử lý 88% Vật liệu M2 : 1,0 g vật liệu; 2ml H2O2 30%; pH từ 6-7; thời gian lắc 30 phút Hiệu suất xử lý 91% Nguyễn Thị Thu Phương 63 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Trần Cát, Đỗ Văn An, Nguyễn Đức Chiến, Võ Thạch Sơn, Nguyễn Hoàng Nghị (2003), Suy nghĩ việc đào tạo công nghệ nano Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hội thảo khoa học khoa học công nghệ nano, Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Chuyền (2009), Nghiên cứu cấu trúc tính chất điện hóa vật liệu MnO2 phản ứng điện phân, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Lê Mạnh Cường (2012), Tổng hợp đánh giá khả xử lý amoni, asen, chất hữu vật liệu MnO2 kích thước nanomet mang silicagen, laterit, pyroluzit, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học khoa học Tự nhiên ĐHQG Hà Nội Lưu Minh Đại (2009), Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu xúc tác chứa mangan oxit, sắt oxit kích thước nanomet sử dụng để tách sắt, mangan, asen từ nước sinh hoạt quy mơ hộ gia đình, Báo cáo đề tài Viện khoa học vật liệu – Viện khoa học công nghệ Việt Nam, Hà Nội Phạm Hương Giang (2012), Nghiên cứu sử dụng phản ứng oxy hoá xúc tác MnO2 xử lý hợp chất hữu khó phân huỷ, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003), Giáo trình Hóa học phân tích, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Trịnh Lê Hùng (2006), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Đức Nghĩa (2005), Vật liệu polyme cấu trúc nano nanocomposit, Hội nghị khoa học KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Hà Nội Nguyễn Thị Thu Phương 64 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano, Nxb Khoa Học Tự Nhiên Cơng nghệ, Hà Nội 10 Hồng Nhâm (2001), Hố vơ cơ, Tập 2, Nxb Giáo Dục, Hà Nội 11 Hoàng Nhâm (2003), Hố vơ cơ, Tập 3, Nxb Giáo Dục, Hà Nội 12 Nguyễn Thị Thanh (2005), Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposit(zieconichitosan) có tải trọng hấp phụ asen cao ứng dụng để xử lí asen mơi trường nước, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội 13 Dạ Trạch (12/12/2005), Vật liệu nano, Vietscience 14 Nguyễn Trọng Uyển, Trần Hồng Côn, Phạm Hùng Việt, Hoàng Văn Hà (2000), Nghiên cứu CN xử lý asen nước sinh hoạt, Hội thảo quốc tế ô nhiễm asen , Hà Nội 15 Nguyễn Trọng Uyển, Đặng Thị Thanh Lê (2013), Hố học vơ cơ, Tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 16 A Gomez-Caminero, P Howe, M Hughes, E Kenyon, D.R Lewis, M Moore, (2001), Arsenic and arsenic compounds, Inorganic chemistry 17 CarlC Koch, et al (2002), Nanostructrured materials processing, properties and potential Applications, William Andrew 18 Chou,S., Huang, C., (1999), “Application of a supported iron oxyhydroxide catalyst in oxidation of benzoic acid by hydrogen perocide”, Chemosphere 38, p.2719 19 Tran Hong Con, Nguyen Thi Kim Dung, Bui Duy Cam, Yumei Kang (2011), Investigation of As, Mn anh Fe fixation inside the aquifer during groundwater exploitation in the experimental system imitated natural conditions, Springer 20 Dantas.T.L.P., et al, (2006), “Treatment of textile wastewater by heterogeneous fenton process using a new composite Fe2O3/cacbon”, Journal of Chemical Engineering 118, p.77 21 HariSingh Nalwa, et al (2000), Handbook of nanostructrured materials and nanotechnology, Synthesis and processing, Vol 1, Elsevier Inc Nguyễn Thị Thu Phương 65 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học 22 Hari Sing Nalwa, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên et al…(2002), Nanostructured materials and nanotechnology, Elsevier Inc 23 Jerermy Ramsden, et al (2009), Appled nanotechnology, Elsevier Inc 24 Kenji Okitsu , Masaki Iwatani, et al… (2009), Sonochemical reduction of permanganate to manganese dioxide: The effects of H2O2 formed in the sonolysis of water on the rates of reduction, Elsevier 25 Lin, S.-S., Gurol, M.D (1998), “Catalytic decomposition of hydrogen peroxide on iron oxide: kinetics, mechanism, and implications”, Environmental Science and Technology 32, 1417e1423 26 Louis Theodore, Robert G Kunz, et al (2005), Nanotechnology enviromental implication and solution, A John Wiley & Son, inc Publication 27 Lu Gang (2002), Catalytic Oxidation of Ammonia to Nitrogen, Technische Universiteit Eindhoven, Proefschrift 28 L.Yokoyama et al, (2011), Heterogeneous fenton process using the mineral hematite for the discoloure of a reactive dye solution, Brazilian Journal of Chemical Engineering 29 Mart R Wiesner, Jean-Yves Bottero, et al (2007), Environmental nanotechnology, Mc Gran-Hill 30 Nemerow, N.L., A Dasgupta (1991), Industrial and Hazardous Waste Treatment, New York Van Nostrand Reunhold Publishing Company 31 Nicholas P., Cheremisnnoff P (1998), Biotechnology for waste and wastewater treatment, Noyes publication, New Jersey, USA 32 Valentine.R.L., Wang, H.C.A (1998), “Iron oxide surface catalyzed oxidation of quinoline by hydrogen peroxide”, J Environ Eng 24, p.31 Nguyễn Thị Thu Phương 66 K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... vơ Mã số : 60440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN TRỌNG UYỂN Hà Nội - Năm 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại... K22 CHH TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Ý tƣởng phƣơng pháp tạo vật liệu ... Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 3.6.2 Khả xử lý cột 41 3.6.3 Khảo sát khả tái sử dụng xúc tác 41 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 Nghiên cứu