1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)

78 2 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

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HÀNG CHỨC NGUYÊN TỔNG HỢP POLY (FURFURYL ALCOHOL) SỬ DỤNG CHẤT LỎNG ION VÀ ỨNG DỤNG LÀM THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ CHẤT MÀU Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC Mã chuyên ngành: 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: TS Cao Xuân Thắng Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS.TS Nguyễn Cửu Khoa - Chủ tịch Hội đồng PGS.TS Trần Nguyễn Minh Ân - Phản biện TS Trần Hoài Lam - Phản biện TS Võ Thành Công - Ủy viên TS Đoàn Văn Đạt - Thư ký (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GS.TS Nguyễn Cửu Khoa TRƯỞNG KHOA PGS.TS Nguyễn Văn Cường BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hàng Chức Nguyên MSHV: 19630301 Ngày, tháng, năm sinh: 14/05/1997 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã chuyên ngành: 8520301 I TÊN ĐỀ TÀI: Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng hợp vật liệu poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion hệ mới; Tổng hợp than hoạt tính từ poly(furfuryl alcohol); Phân tích cấu trúc vật liệu phương pháp: hấp phụ-giải hấp N2, BET, FTIR, XRD, zeta; Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ màu methylene blue methyl orange vật liệu; Nghiên cứu mô hình đợng học, chế q trình hấp phụ; Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu hấp phụ II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 04 tháng 02 năm 2021 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: tháng 12 năm 2021 IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Cao Xuân Thắng Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 12 năm 2021 NGƯỜI HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS Cao Xuân Thắng PGS.TS Nguyễn Văn Cường LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến với Trường Đại học Cơng nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh nói chung khoa Cơng nghệ Hóa học nói riêng tạo điều kiện sở vật chất, thiết bị em hồn thành tốt luận văn Cám ơn quý thầy cô khoa Cơng nghệ Hóa học, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh ln quan tâm giúp đỡ, truyền đạt kiến thức quý báu thời gian em học tập vừa qua Điều giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức để có nhìn sâu sắc hồn thiện hành trang tới Hơn hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS Cao Xuân Thắng quan tâm, tạo điều kiện truyền đạt cho em kinh nghiệm cách định hướng tư làm việc khoa học Đó thực kiến thức trân quý làm tảng cho em thực luận văn một cách hoàn thiện Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè ln đồng hành, ủng hợ, giúp đỡ em vượt qua khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu trường Mặc dù cố gắng khơng tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận góp ý chân thành từ q thầy để luận văn hồn thiện Mợt lần em xin chân thành cám ơn! i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong luận văn này, than hoạt tính (pACs) hình thành từ poly(furfuryl alcohol) (PFA) tổng hợp phản ứng polymer hóa furfuryl alcohol (FA) xúc tác chất lỏng ion hệ (deep eutectic solvent, DES), ứng dụng để loại bỏ chất màu nước trình bày Chất lỏng ion hệ DES từ hỗn hợp choline chloride (ChCl) zinc chloride (ZnCl2) sử dụng hiệu để trùng hợp FA mà khơng cần thêm bất kỳ chất xúc tác có tính acid dung mơi hữu Kết thực nghiệm cho thấy PFA hình thành sau 15 phút với đợ chuyển hóa 92% nhiệt đợ phịng Sau hỗn hợp sản phẩm PFA trực tiếp than hóa nhiệt đợ 600 oC để tạo pACs với hiệu suất cao (> 68%), có cấu trúc xốp diện tích bề mặt riêng cao (703.474 m2/g) Vật liệu pACs sau tổng hợp phân tích phương pháp phân tích hóa lý đại FT-IR, XRD, Raman, hấp phụ-giải hấp N2, điện zeta Vật liệu pACs ứng dụng một chất hấp phụ để loại bỏ chất màu methylene blue (MB) methyl orange (MO) khỏi môi trường nước Kết thực nghiệm động học trình hấp phụ tuân theo phương trình động học biểu kiến bậc hai vật liệu pACs có khả hấp phụ tối đa 39.874 35.755 mg/g MB MO nhiệt độ 298 K Nhiệt động học cho thấy trình hấp phụ chất màu vật liệu pACs tự diễn ra, trình tỏa nhiệt chất màu MB trình thu nhiệt chất màu MO Vật liệu hấp phụ pACs có khả tái sử dụng sau chu kỳ hấp phụ - giải hấp mà giữ hiệu hấp phụ 59.5% 44.3% chất màu MB MO Điểm đề tài luận văn sử dụng chất lỏng ion hệ DES một dung môi xanh thân thiện với mơi trường, đồng thời đóng vai trị chất xúc tác phản ứng ii ABSTRACT A green and sustainable approach for synthesis of poly(furfuryl alcohol) (PFA) based porous activated carbons (pACs) catalyzed by deep eutectic solvent (DES) and its application for dyes removal were reported For the first time, DES, mixture of choline chloride (ChCl) and zinc chloride (ZnCl2), was efficiently used to polymerize furfuryl alcohol (FA) without adding any harsh acidic catalysts and solvents The experiment data presented that the PFA was formed after only 15 in 92% conversion at room temperature which was directly pyrolyzed at high temperature to afford pACs with high yield (>56%), porous structure and high specific surface area (703.474 m2/g) The as-synthesized pACs were characterized by FT-IR, XRD, Raman, and N2 adsorption/desorption The pACs was utilized as an adsorbent for removal of methylene blue (MB) and methyl orange (MO) from aqueous solution The results indicated that the kinetic of adsorption obeyed the pseudo-second-order equation and the pACs exhibited a maximum adsorption capacity of 39.874 and 35.755 mg/g for MB and MO at 298 K, respectively The novelty of this work is exploitation of DES, a green and environmentally friendly solvent, which simultaneously acts as catalyst and activated agent iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tơi Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ bất kỳ một nguồn bất kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên Hàng Chức Nguyên iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Furfuryl alcohol 1.2 Poly(furfuryl alcohol) (PFA) 1.3 Chất lỏng ion 1.4 Hợp chất màu methylene blue (MB) methyl orange (MO) 13 1.4.1 Methylene blue (MB) .13 1.4.2 Methyl orange (MO) 14 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 17 2.1 Hóa chất thiết bị .17 2.1.1 Hóa chất 17 2.1.2 Thiết bị 17 2.2 Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) .18 2.2.1 Chuẩn bị xúc tác deep eutectic solvent (DES) 18 2.2.2 Tổng hợp PFA 18 v 2.2.3 Q trình than hóa hình thành pACs 19 2.3 Phân tích đặc tính vật liệu 20 2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray Diffraction) .20 2.3.2 Quang phổ hồng ngoại chuỗi biến đổi Fourier (FT-IR) 21 2.3.3 Quang phổ Raman 21 2.3.4 Hấp phụ- giải hấp N2 21 2.3.5 Thế zeta vật liệu than hoá 21 2.4 Khảo sát ứng dụng than hoạt tính vào trình hấp phụ chất màu MB MO 21 2.4.1 Thiết lập đường chuẩn hợp chất màu MB MO 21 2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến khả hấp phụ pACs 22 2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất màu đến khả hấp phụ pACs 22 2.4.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng pACs đến khả hấp phụ 22 2.4.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ chất màu pACs 23 2.4.6 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ pACs 23 2.4.7 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt đợ thời gian q trình than hóa PFA tổng hợp xúc tác ChCl:ZnCl2 đến khả hấp phụ chất màu .23 2.5 Khảo sát khả tái sử dụng vật liệu sau hấp phụ chất màu 23 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .25 3.1 Tổng hợp PFA 25 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trình chuyển hóa FA 26 3.2.1 Tỷ lệ DES/FA 26 3.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 26 3.3 Tổng hợp pACs từ trình than hóa PFA 27 3.4 Đặc tính vật liệu 29 3.4.1 Phân tích phổ hồng ngoại chuỗi biến đổi FT-IR 29 3.4.2 Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) .30 3.4.3 Phân tích phổ Raman 31 3.4.4 Hấp phụ-giải hấp N2 32 3.4.5 Phân tích zeta khả tích điện bề mặt vật liệu pACs 34 3.4.6 Cơ chế polymer hóa 35 vi 3.4.7 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ chất màu pACs 36 3.5 Kết khảo sát khả hấp phụ vật liệu .37 3.5.1 Khảo sát bước sóng hấp phụ dựng đường chuẩn cho chất màu MB MO .37 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian than hóa vật liệu đến khả hấp phụ chất màu 39 3.5.3 Khảo sát khả hấp phụ chất màu MB MO vật liệu theo thời gian 41 3.5.4 Nghiên cứu động học trình hấp phụ chất màu MB MO .42 3.5.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ vật liệu 45 3.6 Nhiệt đợng lực học q trình hấp phụ chất màu vật liệu pACs/DES 49 3.6.1 Các thông số nhiệt động lực học 51 3.7 Khả tái sử dụng vật liệu .53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA HỌC VIÊN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG .64 vii Bảng 3.13 Các thông số động học hấp phụ vật liệu pACs/DES chất màu MB MO Chất màu Mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Thông số Vật liệu pACs/DES qm 48.32±0.85 KL 2.85 R2 0.995 n 0.08 KF 37.91±0.68 R2 0.97 qm 66.30±0.9 KL 0.46 R2 0.999 n 0.22 KF 31.50±2.66 R2 0.89 MB Freundlich Langmuir MO Freundlich Hình 3.13 (a-b) cho thấy đường đẳng nhiệt Langmuir Freundlich thông số tương ứng thể Bảng 3.13 Quan sát thấy hệ số (R2) mơ hình Langmuir (R2 > 0.995) lớn mơ hình Freundlich (R2 > 0.89) Điều chứng tỏ mơ hình hấp phụ Langmuir mô tả tốt liệu thực nghiệm phân tử chất màu MB MO hấp phụ đồng nhất chất hấp phụ pACs/DES nghiên cứu 50 3.6.1 Các thông số nhiệt động lực học Sự thay đổi lượng tự Giff tính tốn theo cơng thức sau [Eq (3-7)]: ∆𝐺 = −𝑅𝑇𝑙𝑛𝛽 (3-7) Trong R số khí (8.314 J/mol.K), T nhiệt độ tuyệt đối (K) 𝛽 số cân Langmuir (L/g L/mol) Sự thay đổi enthalpy (∆H) tính thơng qua phương trình Van’t Hoff [Eq (3-8)]: 𝑙𝑛𝛽 = − ∆𝐻 ∆𝑆 + 𝑅𝑇 𝑅 (3-8) Enthalpy entropy xác định từ phương trình tuyến tính lnβ theo 1/T Đồ thị biểu Hình 3.17 Hình 16 Đồ thị Van’t Hoff cho hấp phụ pACs/DES với chất màu (a) MB (b) MO 51 Bảng 3.14 Các thông số nhiệt động lực học cho hấp phụ pACs với chất màu MB MO Chất màu Nhiệt độ °C ΔG (kJ/mol) 25 -20.168 35 -17.958 MB 45 -15.748 55 -13.538 25 -17.683 35 -20.906 MO 45 -24.130 55 -27.353 ΔH (kJ/mol) ΔS (J/kmol.K) -86.025 -220.994 78.374 322.342 Từ Bảng 3.14 ta thấy giá trị lượng tự mang giá trị âm, q trình hấp phụ vật liệu pACs/DES cho tự diễn điều kiện khảo sát Sự hấp phụ MB MO pACs/DES có thay đổi enthalpy tương ứng -86.025 (kJ/mol) 78.374 (kJ/mol) Đối với chất màu MB, thay đổi enthalpy có giá trị âm khẳng định q trình hấp phụ chất màu MB diễn có chất tỏa nhiệt (ΔH0) thay đổi enthalpy có giá trị dương, phù hợp 52 với q trình thực nghiệm dung tích hấp hấp phụ tăng nhiệt độ tăng Sự thay đổi entropy hấp phụ MO pACs/DES dương 322.342 (J/kmol.K) thể tăng tính hỗn loạn hệ trình hấp phụ phân tử chất màu MO lên vật liệu pACs/DES Như vậy, trình giải thích lượng phân tử nước khử hấp phụ lớn số lượng phân tử chất màu hấp phụ (chất màu cồng kềnh rất nhiều so với nước; phân tử nước bị khử hấp phụ thay một phân tử chất màu) Do đó, kết luận đợng lực hấp phụ MO (∆G âm) pACs/DES chủ yếu hiệu ứng entropy (ΔS dương lớn) 3.7 Khả tái sử dụng vật liệu Khả tái sử dụng vật liệu pACs/DES một tiêu chí quan trọng đánh giá khả ứng dụng thực tế vật liệu hấp phụ Để đánh giá khả tái sử dụng vật liệu pACs/DES, tiến hành thực nghiệm hấp phụ bão hòa chất màu MB MO (nồng độ 40 mg/L) 240 phút nhiệt đợ phịng Sau hấp phụ, vật liệu thu hồi, rửa giải hoàn toàn chất màu methanol sấy khơ để sử dụng cho thí nghiệm lặp lại Trong thí nghiệm này, dung mơi methanol sử dụng một loại dung môi rửa giải chất màu hiệu so với nước ethanol [35] Hình 3.17 Khả tái sử dụng vật liệu hấp phụ pACs/DES 53 Như trình bày Hình 3.16, sau chu trình hấp phụ-giải hấp, hiệu suất hấp phụ chất màu vật liệu giảm từ 99.7% xuống 57.8% MB từ 99.2% xuống 20.2% MO Trong đó, từ lần tái sử dụng thứ hai đến lần thứ năm hiệu hấp phụ giảm chậm từ 99.7% xuống 59.5% MB từ 99.2% xuống 44.3% MO, đến lần thứ sáu hiệu hấp phụ chất màu MO bắt đầu giảm mạnh Ở lần tái sử dụng thứ sáu này, vật liệu pACs/DES cho khả hấp phụ chất màu MB đạt hiệu tương đối tốt 57.8% chất màu MO đạt hiệu thấp hơn, giảm cịn 20.2 % Sự giảm hiệu suất hấp phụ chất màu vật liệu pACs/DES giảm tâm hấp phụ trình hấp phụ-giải hấp bất thuận nghịch sau lần sử dụng vật liệu 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận PFA tổng hợp với xúc tác DES một cách thức tổng hợp mới, xem loại chất lỏng ion hệ mang hiệu xúc tác rất cao cho q trình polymer hóa FA Trong nghiên cứu này, PFA tổng hợp thành công loại xúc tác DES này, nâng cao hiệu suất trình tổng hợp đồng thời giảm bớt ô nhiễm sử dụng xúc tác acid truyền thống trước p-toluene sulfonic acid Tính chất cấu trúc polymer PFA vật liệu hấp phụ pACs/DES phân tích phương pháp phân tích hóa lý đại FTIR, Raman, XRD, hấp phụ-giải hấp N2, điện zeta Hiệu suất trình tổng hợp cho thấy loại xúc tác DES ChCl: ZnCl2 (1: 2) cho hiệu suất trình tổng hợp cao nhất 80.4% Vật liệu pACs/DES tổng hợp từ polymer cho hiệu hiệu suất trình hấp phụ chất màu MB MO cao so xúc tác acid truyền thống p-toluene sulfonic acid Khảo sát trình hấp phụ chất màu, kết cho thấy chất màu MB MO q trình hấp phụ tn theo mơ hình đợng học biểu kiến bậc hai mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Ngoài nghiên cứu khảo sát khả tái sử dụng vật liệu sau lần lặp lại trì khả hấp phụ tương đối tốt (59.5 % cho MB 44.3% cho MO) Từ kết đạt cho thấy trình tổng hợp PFA với xúc tác DES một hướng tổng hợp polymer PFA với mục đích giảm bớt việc sử dụng xúc tác acid khác gây ô nhiễm mơi trường, mặt khác cịn chứng minh vật liệu pACs/DES PFA tổng hợp xúc tác DES có tiềm ứng dụng cao việc xử lý chất màu nước Kiến nghị Trong khuôn khổ cho phép nghiên cứu này, vật liệu pACs/DES chưa khảo sát với nguồn nước chứa chất màu gây nhiễm Do định hướng tiếp theo, vật liệu hấp phụ pACs/DES cần tiến hành khảo sát với quy mô lớn 55 nguồn nước thải màu thực tế Ngoài cần thử nghiệm nghiên cứu sản xuất vật liệu quy mô lớn đáp ứng yêu cầu thực tiễn 56 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA HỌC VIÊN Thanh Phuong Cao, Chuc Nguyen Hang, Hieu Vu-Quang, Daniel Manaye Kabtamu, Subodh Kumar, Van Cuong Nguyen and Xuan Thang Cao "Catalyst free synthesis of poly(furfuryl alcohol) using deep eutectic solvent," New Journal of Chemistry 2022 https://doi.org/10.1039/D1NJ05723E 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C M Sergi "Furfuryl Alcohol—A Food Additive," Elsevier Pp 149-152, 2019 [2] A O Iroegbu and S P Hlangothi "Effects of the type of catalyst on the polymerisation mechanism of furfuryl alcohol and its resultant properties," Chemistry Africa Vol 1, no 3, pp 187-197, 2018 [3] T Kim et al "Acid ‐ catalyzed furfuryl alcohol polymerization: characterizations of molecular structure and thermodynamic properties," ChemCatChem Vol 3, no 9, pp 1451-1458, 2011 [4] N Guigo et al "Eco-friendly composite resins based on renewable biomass resources: Polyfurfuryl alcohol/lignin thermosets," European Polymer Journal Vol 46, no 5, pp 1016-1023, 2010 [5] M Choura et al "Acid-catalyzed polycondensation of furfuryl alcohol: mechanisms of chromophore formation and cross-linking," Macromolecules Vol 29, no 11, pp 3839-3850, 1996 [6] M Principe et al "The polymerization of furfuryl alcohol with p- toluenesulfonic acid: photocross-linkeable feature of the polymer," Polímeros Vol 10, no 1, pp 08-14, 2000 [7] X H Men et al "Functionalization of carbon nanotubes to improve the tribological properties of poly (furfuryl alcohol) composite coatings," Composites Science technology Vol 68, no 3-4, pp 1042-1049, 2008 [8] A Pophali et al "First synthesis of poly (furfuryl) alcohol precursor-based porous carbon beads as an efficient adsorbent for volatile organic compounds," Chemical Engineering Journal Vol 373, pp 365-374, 2019 58 [9] A Noparvar-Qarebagh et al "Functionalization of carbon nanotubes by furfuryl alcohol moieties for preparation of novolac phenolic resin composites with high carbon yield values," Colloid Polymer Science Vol 293, no 12, pp 3623-3631, 2015 [10] H Wang and J Yao "Use of poly (furfuryl alcohol) in the fabrication of nanostructured carbons and nanocomposites," Industrial engineering chemistry research Vol 45, no 19, pp 6393-6404, 2006 [11] L He, D Li et al "Synthesis of carbonaceous poly (furfuryl alcohol) membrane for water desalination," Industrial engineering chemistry research Vol 49, no 9, pp 4175-4180, 2010 [12] C Nwokem and N Nwokem "Development and Studies on Deferrated- Kaolinite-Template Porous Carbons from Furfuryl alcohol," Report Opinion Vol 2, p 12, 2010 [13] N Sonobe et al "Carbonization of polyfurfuryl alcohol and polyvinyl acetate between the lamellae of montmorillonite," Carbon Vol 28, no 4, pp 483-488, 1990 [14] M Dai "Mechanism of adsorption for dyes on activated carbon," Journal of Colloid Interface Science Vol 198, no 1, pp 6-10, 1998 [15] P.-J Lu et al "Chemical regeneration of activated carbon used for dye adsorption," Journal of the Taiwan institute of chemical engineers Vol 42, no 2, pp 305-311, 2011 [16] V Gomez et al "Kinetic and adsorption study of acid dye removal using activated carbon," Chemosphere Vol 69, no 7, pp 1151-1158, 2007 [17] S K Singh and A W Savoy "Ionic liquids synthesis and applications: An overview," Journal of Molecular Liquids Vol 297, p 112038, 2020 59 [18] C G Yoo et al "Ionic liquids: Promising green solvents for lignocellulosic biomass utilization," Current Opinion in Green Sustainable Chemistry Vol 5, pp 511, 2017 [19] Z Lei et al "Introduction: ionic liquids," Chemical Reviews Vol 117, no 10, pp 6633-6635, 2017 [20] L S Longo and M V J J o t B C S Craveiro, "Deep eutectic solvents as unconventional media for multicomponent reactions," Journal of the Brazilian Chemical Society Vol 29, pp 1999-2025, 2018 [21] A Abo-Hamad et al "Potential applications of deep eutectic solvents in nanotechnology," Chemical Engineering Journal Vol 273, pp 551-567, 2015 [22] J Lu et al "Advanced applications of ionic liquids in polymer science," Progress in Polymer Science Vol 34, no 5, pp 431-448, 2009 [23] A P Abbott et al "Eutectic‐based ionic liquids with metal‐containing anions and cations," Chemistry–A European Journal Vol 13, no 22, pp 64956501, 2007 [24] F del Monte et al "Deep eutectic solvents in polymerizations: a greener alternative to conventional syntheses," ChemSusChem Vol 7, no 4, pp 999-1009, 2014 [25] M Lu et al "Solubilities of carbon dioxide in the eutectic mixture of levulinic acid (or furfuryl alcohol) and choline chloride," The Journal of Chemical Thermodynamics Vol 88, pp 72-77, 2015 [26] A Shishov et al "Application of deep eutectic solvents in analytical chemistry A review," Microchemical Journal Vol 135, pp 33-38, 2017 [27] Q Zhang et al "Deep eutectic solvents: syntheses, properties and applications," Chemical Society Reviews Vol 41, no 21, pp 7108-7146, 2012 60 [28] O S Hammond et al "Liquid structure of the choline chloride-urea deep eutectic solvent (reline) from neutron diffraction and atomistic modelling," Green Chemistry Vol 18, no 9, pp 2736-2744, 2016 [29] L S Longo and M V Craveiro "Deep eutectic solvents as unconventional media for multicomponent reactions," Journal of the Brazilian Chemical Society Vol 29, pp 1999-2025, 2018 [30] H T A Hang and P H J S Tran, "Friedel-Crafts alkylation of aromatic derivatives using deep eutectic solvent ZnCl2/ethylene glycol," Science Technology Development Journal-Natural Sciences Vol 1, no T5, pp 126-130, 2017 [31] L Thesnaar et al "Methylene blue analogues: In vitro antimicrobial minimum inhibitory concentrations and in silico pharmacophore modelling," European Journal of Pharmaceutical Sciences Vol 157, p 105603, 2021 [32] I Jack Clifton and J B Leikin, "Methylene blue," American journal of therapeutics Vol 10, no 4, pp 289-291, 2003 [33] P R Ginimuge and S Jyothi, "Methylene blue: revisited," Journal of anaesthesiology, clinical pharmacology Vol 26, no 4, p 517, 2010 [34] X.-J Liu et al "Manganese-modified lignin biochar as adsorbent for removal of methylene blue," Journal of Materials Research Technology Vol 12, pp 14341445, 2021 [35] I Raheb and M S Manlla, "Kinetic and thermodynamic studies of the degradation of methylene blue by photo-Fenton reaction," Heliyon Vol 7, no 6, p e07427, 2021 [36] B Hameed et al "Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated carbon: kinetics and equilibrium studies," Journal of hazardous materials Vol 141, no 3, pp 819-825, 2007 61 [37] Y Kuang et al "Adsorption of methylene blue in water onto activated carbon by surfactant modification," Water Vol 12, no 2, p 587, 2020 [38] B Hameed et al "Adsorption of basic dye (methylene blue) onto activated carbon prepared from rattan sawdust," Dyes pigments Vol 75, no 1, pp 143-149, 2007 [39] M K Sadigh et al "Environment effects on the nonlinear absorption properties of Methylene blue under different power of excitation beam," Journal of Molecular Liquids Vol 229, pp 548-554, 2017 [40] V Yönten et al "A thermodynamic and kinetic approach to adsorption of methyl orange from aqueous solution using a low cost activated carbon prepared from Vitis vinifera L," Surfaces and Interfaces Vol 20, p 100529, 2020 [41] F Lian et al "Modified xanthan gum for methyl orange uptake: Kinetic, isotherm, and thermodynamic behaviors," International Journal of Biological Macromolecules Vol 165, pp 2442-2450, 2020 [42] Yanhui Li et al "Comparative study of methylene blue dye adsorption onto activated carbon, graphene oxide, and carbon nanotubes," Chemical Engineering Research and Design Vol 91, pp 361-368, 2013 [43] E.I El-Shafey et al "Preparation and characterization of surface functionalized activated carbons from date palm leaflets and application for methylene blue removal," Journal of Environmental Chemical Engineering Vol 4, pp 2713-2724, 2016 [44] Kwan-Ho Park et al "Zeta-potentials of Oxygen and Nitrogen Enriched Activated Carbons for Removal of Copper Ion," Carbon letters Vol 8, pp 321-325, 2007 [45] Behzadfar et al "Curing kinetics of poly (furfuryl alcohol) resin: a fractionation and molecular weight study," Polymer Bulletin pp 1-20, 2021 62 [46] Lee Y et al "Polymers derived from hemicellulosic parts of lignocellulosic biomass," Reviews in Environmental Science and Bio/Technology Vol 18, no 2, pp 317-334, 2019 [47] Tondi et al "Understanding the polymerization of polyfurfuryl alcohol: Ring opening and diels-alder reactions," Polymers Vol 11, no 12, pp 2126, 2019 63 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Hàng Chức Nguyên Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 14/05/1997 Nơi sinh: Đồng Tháp Email: chucnguyen1405@gmail.com Điện thoại: 0907127308 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Từ năm 2015-2019: học đại học trường Đại học Công Nghiệp TP HCM chuyên ngành công nghệ kỹ thuật Hóa học Từ năm 2019 đến nay: học thạc sĩ trường Đại học Công Nghiệp TP HCM chun ngành cơng nghệ kỹ thuật Hóa học III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN: Thời gian Nơi cơng tác Từ tháng 7-2019 Công ty Bureau Veritas đến tháng 3-2020 Cơng việc đảm nhiệm Nhân viên nghiệm phịng Từ tháng 8-2020 Công ty Eurofins Sắc Ký Hải Nhân viên R&D đến Đăng Tp HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2021 Người khai Hàng Chức Nguyên 64 thí ... TÀI: Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng hợp vật liệu poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion. .. nhiệt chất màu MB trình thu nhiệt chất màu MO Vật liệu hấp phụ pACs có khả tái sử dụng sau chu kỳ hấp phụ - giải hấp mà giữ hiệu hấp phụ 59.5% 44.3% chất màu MB MO Điểm đề tài luận văn sử dụng. .. trình tổng hợp Điều kiện tổng hợp vật liệu PFA dễ dàng đáp ứng: nhiệt đợ phịng áp śt thường PACs tổng hợp ứng dụng vào hấp phụ xử lý chất màu nước với hai chất màu đại diện MB một loại chất

Ngày đăng: 10/10/2022, 20:35

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2 Phản ứng tổng hợp PFA [1] - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 1.2 Phản ứng tổng hợp PFA [1] (Trang 20)
Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của methylene blue [39] Bảng 2.1 Mợt số tính chất đặc trưng của MB  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của methylene blue [39] Bảng 2.1 Mợt số tính chất đặc trưng của MB (Trang 28)
Bảng 2.5 Tỷ lệ thành phần mol của DES - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 2.5 Tỷ lệ thành phần mol của DES (Trang 32)
Bảng 2.4 Các thiết bị sử dụng trong thực nghiệm - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 2.4 Các thiết bị sử dụng trong thực nghiệm (Trang 32)
Quá trình tổng hợp PFA và pACs được thể hiện như hình 2.1. - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
u á trình tổng hợp PFA và pACs được thể hiện như hình 2.1 (Trang 34)
Bảng 3.1. Hiệu suất củ aq trình polymer hóa FA sử dụng các loại DES khác nhau - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.1. Hiệu suất củ aq trình polymer hóa FA sử dụng các loại DES khác nhau (Trang 39)
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất q trình chuyển hóa FA với tỷ lệ khối lượng DES/FA 10% trong 4 giờ  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất q trình chuyển hóa FA với tỷ lệ khối lượng DES/FA 10% trong 4 giờ (Trang 41)
Hình 3.1. Phổ FT-IR của PFA (a), pACs/DES (b) và pACs/p-ToSA (c) - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.1. Phổ FT-IR của PFA (a), pACs/DES (b) và pACs/p-ToSA (c) (Trang 44)
Hình 3.2 Nhiễu xạ ti aX của PFA (a), pACs/DES (b, c, d) và pACs/p-ToSA (e) ở nhiệt độ khác nhau  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.2 Nhiễu xạ ti aX của PFA (a), pACs/DES (b, c, d) và pACs/p-ToSA (e) ở nhiệt độ khác nhau (Trang 45)
Hình 3.3 Phổ Raman của PFA (a) và pACs xúc tác DES (b) và pACs xúc tác p- p-ToSA (c)  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.3 Phổ Raman của PFA (a) và pACs xúc tác DES (b) và pACs xúc tác p- p-ToSA (c) (Trang 46)
Hình 3.4. Các đường đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp nitrogen của pACs/DES (a), pACs/p-ToSA (b), và chiều rộng lỗ của pACs/DES (c)  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.4. Các đường đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp nitrogen của pACs/DES (a), pACs/p-ToSA (b), và chiều rộng lỗ của pACs/DES (c) (Trang 47)
Bảng 3.6 Diện tích bề mặt BET, thể tích lỗ và sự phân bố kích thước lỗ của pACs - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.6 Diện tích bề mặt BET, thể tích lỗ và sự phân bố kích thước lỗ của pACs (Trang 48)
Hình 3.6 Cơ chế cross-linking củ aq trình polymer hóa FA [46] - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.6 Cơ chế cross-linking củ aq trình polymer hóa FA [46] (Trang 49)
Bảng 3.8 Khả năng hấp phụ của pACs/DES đối với dung dịch MB (pH 11.0) và dung dịch MO (pH 3.0) (nồng độ chất màu: 40 mg/L, thể tích: 10 mL, thời gian:  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.8 Khả năng hấp phụ của pACs/DES đối với dung dịch MB (pH 11.0) và dung dịch MO (pH 3.0) (nồng độ chất màu: 40 mg/L, thể tích: 10 mL, thời gian: (Trang 51)
Hình 3.7 Phổ UV-Vis thể hiện bước sóng hấp thu cực đại của chất màu MB (a) và tương quan tuyến tính giữa đợ hấp thu theo nồng độ chất màu MB (b) - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.7 Phổ UV-Vis thể hiện bước sóng hấp thu cực đại của chất màu MB (a) và tương quan tuyến tính giữa đợ hấp thu theo nồng độ chất màu MB (b) (Trang 52)
Hình 3.8 (a) Phổ UV-Vis thể hiện bước sóng hấp thu cực đại của chất màu MO (a) và tương quan tuyến tính giữa đợ hấp thu theo nồng đợ chất màu MO (b) - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.8 (a) Phổ UV-Vis thể hiện bước sóng hấp thu cực đại của chất màu MO (a) và tương quan tuyến tính giữa đợ hấp thu theo nồng đợ chất màu MO (b) (Trang 53)
Hình 3.9 Ảnh hưởng của điều kiện than hóa đến hiệu quả hấp phụ chất màu MB và MO.  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.9 Ảnh hưởng của điều kiện than hóa đến hiệu quả hấp phụ chất màu MB và MO. (Trang 54)
Hình 3.10 Khảo sát hấp phụ theo thời gian của pACs/DES đối với chất màu: (a) MB và (b) MO  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.10 Khảo sát hấp phụ theo thời gian của pACs/DES đối với chất màu: (a) MB và (b) MO (Trang 55)
Bảng 3.10 Hằng số đợng học củ aq trình hấp phụ chất màu MO - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.10 Hằng số đợng học củ aq trình hấp phụ chất màu MO (Trang 58)
Hình 3.13 Các mơ hình đợng học hấp phụ MB trên vật liệu hấp phụ pACs/DES theo nhiệt đợ: (a) mơ hình đợng học biểu kiến bậc mợt, (b) mơ hình đợng học biểu kiến  bậc hai - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.13 Các mơ hình đợng học hấp phụ MB trên vật liệu hấp phụ pACs/DES theo nhiệt đợ: (a) mơ hình đợng học biểu kiến bậc mợt, (b) mơ hình đợng học biểu kiến bậc hai (Trang 59)
Hình 3.14 Các mơ hình đợng học hấp phụ MO trên vật liệu hấp phụ pACs/DES theo nhiệt đợ: (a) mơ hình đợng học biểu kiến bậc mợt, (b) mơ hình đợng học biểu  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.14 Các mơ hình đợng học hấp phụ MO trên vật liệu hấp phụ pACs/DES theo nhiệt đợ: (a) mơ hình đợng học biểu kiến bậc mợt, (b) mơ hình đợng học biểu (Trang 61)
Mơ hình đợng học biểu kiến  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
h ình đợng học biểu kiến (Trang 62)
Bảng 3.12 Các thơng số đợng học củ aq trình hấp phụ chất màu MO của vật liệu pACs/DES khi thay đổi nhiệt độ  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.12 Các thơng số đợng học củ aq trình hấp phụ chất màu MO của vật liệu pACs/DES khi thay đổi nhiệt độ (Trang 62)
trình hấp phụ càng đạt hiệu quả cao. Như trình bày ở Hình 3.14 và Bảng 3.12 khi nhiệt độ tăng từ 25 °C đến 55 °C dung lượng hấp phụ MO tăng từ 35.755 mg/g đến  44.125 mg/g - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
tr ình hấp phụ càng đạt hiệu quả cao. Như trình bày ở Hình 3.14 và Bảng 3.12 khi nhiệt độ tăng từ 25 °C đến 55 °C dung lượng hấp phụ MO tăng từ 35.755 mg/g đến 44.125 mg/g (Trang 63)
Bảng 3.13 Các thông số động học hấp phụ của vật liệu pACs/DES trên chất màu MB và MO  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.13 Các thông số động học hấp phụ của vật liệu pACs/DES trên chất màu MB và MO (Trang 64)
Hình 3.16 Đồ thị Van’t Hoff cho sự hấp phụ của pACs/DES với chất màu (a) MB và (b) MO  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.16 Đồ thị Van’t Hoff cho sự hấp phụ của pACs/DES với chất màu (a) MB và (b) MO (Trang 65)
Bảng 3.14 Các thông số nhiệt động lực học cho sự hấp phụ của pACs với chất màu MB và MO  - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Bảng 3.14 Các thông số nhiệt động lực học cho sự hấp phụ của pACs với chất màu MB và MO (Trang 66)
Hình 3.17 Khả năng tái sử dụng của vật liệu hấp phụ pACs/DES - Tổng hợp poly(furfuryl alcohol) sử dụng chất lỏng ion và ứng dụng làm than hoạt tính hấp phụ chất màu (luận văn thạc sĩ)
Hình 3.17 Khả năng tái sử dụng của vật liệu hấp phụ pACs/DES (Trang 67)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w