Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.

Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.Nghiên cứu sự hình thành tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate và ứng dụng xử lý một số hợp chất màu hữu cơ.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH TÁC NHÂN OXI HÓA PEROXYMONOCARBONATE VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ MỘT SỐ HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH TÁC NHÂN OXI HÓA PEROXYMONOCARBONATE VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ MỘT SỐ HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ Chuyên ngành : Hóa phân tích Mã số : 9.44.01.18 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: TS Nguyễn Bích Ngân 2: TS Vũ Ngọc Duy Hà Nội - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu cộng s ự T ất xuất công bố chung với cán hướng dẫn khoa h ọc cộng tác giả đồng ý trước đưa vào luận án Các s ố li ệu, kết luận án trung thực, chưa công bố sử dụng để bảo v ệ luận án khác Tác giả luận án Nguyễn Thị Hạnh LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Bích Ngân TS Vũ Ngọc Duy người giao đề tài, tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ em suốt trình hoàn thiện luận án Em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Thị Bích Việt giúp đ ỡ em thời gian hoàn thành luận án Em xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học, th ầy b ộ mơn Hóa học Phân tích, Hóa Cơng nghệ mơi trường, phịng Sau đại học tr ường Đại học Sư Phạm Hà Nội ủng hộ, giúp đỡ em th ời gian hoàn thành luận án Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học thầy đồng nghiệp tạo ều kiện thời gian giúp đỡ, động viên em công vi ệc đ ể em có th ể hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn cộng sự, em học viên cao h ọc, sinh viên b ộ mơn Hóa học Phân tích, khoa Hóa học trường Đại học Sư Phạm Hà Nội giúp đỡ nhiệt tình để tơi thực luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè quan tâm, động viên, khích lệ ủng hộ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hạnh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Chữ viết Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh tắt kí hiệu AOP BOD COD DPD Q trình oxi hóa nâng cao Nhu cầu oxi sinh học Nhu cầu oxi hóa học N,N-dietyl-p- Advanced Oxidation Process Biochemical Oxygen Demand Chemical Oxygen Demand N,N-diethyl-p- HPLC phenylenediamin Sắc kí lỏng hiệu cao phenylenediamine High perfomance liquid MB C NMR PMC PAA pt RB19 RB21 RhB RY145 TCVN TOC TC TIC UV UVA 13 UVC UV-Vis Xanh metylen Cộng hưởng từ hạt nhân 13C Peroxymonocacbonat Axit Peaxetic Phương trình chromatography Methylene Blue 13 C Nuclear Magnetic Resonance Peroxymonocarbonate Peracetic acid Reactive Blue 19 Reactive Blue 21 Rhodamine B Reactive Yellow 145 Tiêu chuẩn Việt Nam Tổng lượng carbon hữu Tổng lượng carbon Tổng lượng carbon vô Tia tử ngoại Tia tử ngoại có bước sóng từ Total Organic Carbon Total Carbon Total Inorganic Carbon Ultraviolet Ultraviolet A 315 ÷ 400 nm Tia tử ngoại có bước sóng từ Ultraviolet C 200 ÷ 280 nm Tử ngoại – khả kiến Ultraviolet - Visible MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết luận án .1 Mục đích nghiên cứu Đối tượng nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học, thực tiễn đóng góp luận án Bố cục luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Ô nhiễm nước thải dệt nhuộm Việt Nam 1.2 Chất màu hữu - Thuốc nhuộm 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 11 1.3.1 Các phương pháp xử lý truyền thống 11 1.3.2 Q trình oxi hóa nâng cao (Advanced Oxidation Process - AOP) 14 1.4 Tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate tạo từ hệ hydrogen peroxide – bicarbonate 22 1.4.1 Tính chất hệ hydrogen peroxide - bicarbonate .23 1.4.2 Tác nhân oxi hóa peroxymonocarbonate 24 1.4.3 Phương pháp phân tích xác định peroxymonocarbonate peracid 32 1.4.4 Ứng dụng peroxymonocarbonate .36 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 Hóa chất, dụng cụ thiết bị 40 2.1.1 Hóa chất .40 2.1.2 Dụng cụ, thiết bị 41 2.2 Quy trình thực nghiệm 42 2.2.1 Khảo sát nhiệt độ tối ưu để phân tích hàm lượng peroxymonocarbonate dung dịch 42 2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hình thành phân h ủy peroxymonocarbonate 44 2.2.3 Đánh giá khả xử lý màu RB19 peroxymonocarbonate 47 2.2.4 Đánh giá khả xử lý chất màu khác peroxymonocarbonate 52 2.2.5 So sánh khả phân hủy chất màu .54 2.3 Phương pháp nghiên cứu .55 2.3.1 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C NMR 55 2.3.2 Phương pháp chuẩn độ iodine - thiosulfate 55 2.3.3 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV- Vis 55 2.3.4 Phương pháp sắc kí lỏng hiệu cao HPLC .56 2.3.5 Phương pháp phân tích số COD 56 2.3.6 Phương pháp phân tích số TOC 57 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58 3.1 Sự hình thành phân hủy peroxymonocarbonate dung d ịch 58 3.1.1 Sự hình thành peroxymonocarbonate hệ phản ứng 58 3.1.2 Khảo sát nhiệt độ tối ưu để phân tích hàm lượng peroxymonocarbonate 59 3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành phân hủy peroxymonocarbonate 60 3.2 Đánh giá khả xử lý chất màu RB19 peroxymonocarbonate 69 3.2.1 Xây dựng đánh giá đường chuẩn RB19 .69 3.2.2 Khả khử màu RB19 H2O2 .72 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ chất oxi hóa peroxymonocarbonate 73 3.2.4 Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại 74 3.2.5 Ảnh hưởng nồng độ ion xúc tác Co2+ 75 3.2.6 Ảnh hưởng pH 76 3.2.7 Động học phản ứng theo nồng độ HCO3- nồng độ Co2+ .77 3.2.8 Đánh giá khả xử lý màu kết hợp peroxymonocarbonate U V 82 3.2.9 Các sản phẩm sau xử lý RB19 peroxymonocarbonate 83 3.3 Đánh giá khả xử lý chất màu khác peroxymonocarbonate 88 3.3.1 Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate theo nồng độ chất oxi hóa 88 3.3.2 Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate có mặt xúc tác ion kim loại 90 3.3.3 Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate theo pH 95 3.3.4 Khả xử lý màu kết hợp peroxymonocarbonate UV 97 3.4 So sánh khả phân hủy chất màu 106 KẾT LUẬN 115 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 PHỤ LỤC PL.3 101,3 0,0 100,24 0,0 99,6 0,0 1,6 12 97,78 3,6 11 97,74 1,9 10 99,76 20 99,13 2,2 21 97,42 3,9 20 97,26 2,4 30 98,33 3,0 30 97,3 4,0 31 96,87 2,8 45 97,94 3,4 46 96,9 4,4 45 96,83 2,8 60 97,62 3,7 60 96,79 4,5 60 96,51 3,1 80 97,34 4,0 81 96,59 4,7 82 96,31 3,3 100 97,02 4,3 100 96,39 4,9 100 96,07 3,6 120 96,87 4,5 120 96,11 5,2 120 95,48 4,1 140 96,83 4,5 140 95,28 6,0 140 93,89 5,7 160 96,51 4,8 160 94,52 6,8 161 93,06 6,6 180 96,31 5,0 180 93,69 7,6 180 92,1 7,5 200 96,07 5,2 200 93,02 8,3 202 91,31 8,3 HCO3- 50 mM Thời gian HCO3- 70 mM HCO3- 100 mM CRB19 Hiệu suất CRB19 Hiệu suất CRB19 Hiệu suất (%) (mg/L) 100,36 (%) 0.0 (mg/L) 99,64 (%) (mg/L) 100,67 10 94,56 6,1 93,1 7,2 96,94 2,7 20 92,7 7,9 90,4 9,9 95,52 4,1 30 90,2 10,4 89,48 10,8 94,29 5,4 45 89,48 11,1 88,02 12,3 93,41 6,3 60 87,38 13,2 87,82 12,5 92,58 7,1 80 87,34 13,2 86,9 13,4 92,02 7,6 100 86,67 13,9 86,31 14,0 90,79 8,9 120 85,6 15,0 85,83 14,5 90,32 9,4 140 83,97 16,6 85,24 15,1 89,33 10,4 160 82,94 17,6 84,52 15,8 88,57 11,1 180 82,22 18,3 83,37 16,9 88,13 11,5 200 81,19 19,4 82,38 17,9 87,02 12,7 (phút) 0,0 0,0 Bảng Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại đến biến thiên nồng độ hiệu suất khử màu RB19 Điều kiện: [HCO3-] = 10 mM; [H2O2] = 20 mM, pH = Thời không xúc gian tác Ni2+ (phú CRB19 H CRB19 t) (mg/L (%) (mg/L Mn2+ H (%) CRB19 (mg/L Thời Zn2+ H (%) Co2+ gian CRB19 H (mg/L) (% (phút) CRB19 (mg/L H (%) PL.4 ) ) 101,3 0,0 ) 100,1 0,0 100,2 0,0 100,1 20 99,13 2,2 97,51 2,6 97,51 2,7 97,42 40 97,94 3,4 96,91 3,2 97,12 3,1 96,81 60 97,62 3,7 96,42 3,7 96,31 3,9 96,41 80 97,34 4,0 95,81 4,3 96,22 4,0 95,82 100 97,02 4,3 95,42 4,7 96,2 4,0 96,09 120 96,87 4,5 95,53 4,6 95,51 4,7 96,01 140 96,83 4,5 95,51 4,6 95,42 4,8 96,18 160 96,51 4,8 94,63 5,5 95,23 5,0 96,13 180 96,31 5,0 94,3 5,8 94,24 6,0 96,13 200 96,07 5,3 94,21 5,9 93,92 6,3 ) ) 0, 100,0 0 2, 20 73,22 26,8 40 59,24 40,8 60 45,03 55,0 80 37,41 62,6 100 31,61 68,4 120 26,22 73,8 140 21,72 78,3 160 17,94 82,1 184 13,22 86,8 3, 3, 4, 4, 4, 3, 4, 4, 0,0 Bảng Ảnh hưởng nồng độ xúc tác Co2+ đến trình khử màu RB19 0,1 g/L Điều kiện: [HCO3-] = 20 mM; [H2O2] = 40 mM, pH = Thời gian t (phút ) 14 19 24 29 34 40 45 50 0,01 mg/L Co2+ 0,02 mg/L Co2+ 0,04 mg/L Co2+ CRB19 ln H CRB19 ln H CRB19 ln H (g/L) (Co/C) (%) (g/L) (Co/C) (%) (g/L) (Co/C) (%) 7,5 10,7 11,9 13,5 14,6 15,8 17,4 17,6 19,5 0,084 0,081 0,078 0,076 0,074 0,072 0,070 0,068 0,066 16,5 19,2 21,9 24,2 26,5 28,5 30,6 32,5 34,1 0,066 0,061 0,057 0,053 0,049 0,046 0,043 0,040 0,037 0,093 0,089 0,088 0,087 0,085 0,084 0,083 0,082 0,081 0,078 0,113 0,126 0,146 0,158 0,172 0,191 0,193 0,217 0,180 0,214 0,247 0,277 0,308 0,336 0,366 0,394 0,417 0,417 0,498 0,564 0,638 0,715 0,783 0,853 0,928 0,996 34,1 39,2 43,1 47,2 51,1 54,3 57,4 60,5 63,1 PL.5 55 60 66 71 76 81 86 91 96 101 111 116 121 126 0,079 0,079 0,077 0,076 0,076 0,075 0,073 0,072 0,072 0,071 0,070 0,069 0,068 0,067 Thời gian t(phút) 14 19 24 29 34 40 45 50 55 60 66 0,233 0,242 0,256 0,273 0,281 0,294 0,318 0,323 0,334 0,343 0,361 0,378 0,389 0,401 20,8 21,5 22,6 23,9 24,5 25,4 27,2 27,6 28,4 29,0 30,3 31,5 32,2 33,1 0,064 0,063 0,062 0,060 0,059 0,057 0,057 0,055 0,055 0,054 0,053 0,049 0,049 0,048 0,06 mg/L Co2+ CRB19 (g/L) ln (Co/C) 0,055 0,047 0,042 0,038 0,033 0,030 0,027 0,024 0,022 0,020 0,018 0,016 0,442 0,465 0,486 0,509 0,529 0,556 0,568 0,592 0,603 0,627 0,645 0,710 0,722 0,732 H (%) 0,594 44,8 0,752 52,9 0,867 58,0 0,977 62,4 1,116 67,2 1,199 69,9 1,320 73,3 1,423 75,9 1,506 77,8 1,607 80,0 1,727 82,2 1,825 83,9 35,8 37,2 38,5 39,9 41,1 42,6 43,4 44,7 45,3 46,6 47,5 50,8 51,4 51,9 0,035 0,032 0,030 0,028 0,026 0,024 0,022 0,016 1,056 1,131 1,211 1,264 1,338 1,409 1,500 1,832 65,2 67,7 70,2 71,8 73,8 75,6 77,7 84,0 0,1 mg/L Co2+ CRB19 (g/L) 0,051 0,041 0,033 0,026 0,020 0,018 0,016 0,014 ln (Co/C) 0,675 0,894 1,111 1,349 1,606 1,717 1,835 1,968 H (%) 49,1 59,1 67,1 74,1 79,9 82,0 84,0 86,0 PL.6 Bảng Ảnh hưởng pH đến biến thiên nồng độ hiệu suất khử màu RB19 Điều kiện: [HCO3-] = 10 mM, [H2O2] = 20 mM; [Co2+] = 0,1 mg/L pH = pH = Thời gian (phút) pH = 10 Thời CRB19 CRB19 (mg/L (mg/L ) 10 21 30 40 50 61 70 80 90 100 110 120 130 142 160 180 pH = 100,1 95,21 93,87 93,72 92,67 91,88 90,32 89,27 87,89 86,22 85,41 84,22 82,47 80,03 79,04 76,56 74,43 H (%) 0,0 4,9 6,2 6,4 7,4 8,2 9,8 10,8 12,2 13,9 14,7 15,9 17,6 20,1 21,0 23,5 25,6 ) 100 89,52 84,76 81,21 76,66 71,28 65,77 61,72 57,21 52,02 44,87 41,66 37,37 33,48 30,68 26,51 22,81 gian (phút) H (%) 0,0 10,5 15,2 18,8 23,3 28,7 34,2 38,3 42,8 48,0 55,1 58,3 62,6 66,5 69,3 73,5 77,2 CRB19 CRB19 (mg/L (mg/L ) 10 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 62 100 75,51 64,48 60,17 55,58 50,51 43,72 39,76 37,65 34,48 31,22 29,82 28,08 27,03 25,63 24,52 23,23 H (%) 0,0 24,5 35,5 39,8 44,4 49,5 56,3 60,2 62,4 65,5 68,8 70,2 71,9 73,0 74,4 75,5 76,8 ) 100 71,91 63,08 60,03 53,21 44,86 40,26 37,41 33,72 31,13 28,52 26,02 24,31 22,88 20,86 19,7 18,32 H (%) 0,0 28,1 36,9 40,0 46,8 55,1 59,7 62,6 66,3 68,9 71,5 74,0 75,7 77,1 79,1 80,3 81,7 Bảng Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang giá trị COD COD (mg/L) Abs 50 0,039 100 0,058 200 0,087 400 0,158 600 0,215 900 0,312 Bảng Phổ UV-Vis phương trình đường chuẩn chất màu RY145, RB21, RhB MB PL.7 RY145 Object 57 Abs = (21,5 ± 0,3).10-3 CRY145 (mg/L) (R2 = 0,9997); LOD = 1,41 mg/L; LOQ = 4,69 mg/L RB21 Object 59 Abs = (20,649 ± 0,958).10-3 CRB21 (mg/L) (R2 = 0,995), LOD = 1,3 mg/L; LOQ = 3,9 mg/L PL.8 RhB Object 61 Abs = (0,195  0,005) CRhB (mg/L) (R2 = 0,9998); LOD = 0,7 mg/L; LOQ = 2,5 mg/L MB Object 63 Abs = (0,052 ± 0,001).CMB (10-6 M) – 0,005 (R2 = 0,9989); LOD = 0,7.10-6 M; LOQ = 2,4.10-6 M PL.9 Bảng 10 Ảnh hưởng nồng độ HCO3- đến hiệu suất phân hủy màu RY 145 Điều kiện: tỉ lệ mol H2O2 : HCO3- = : 1, pH = Thời gian (phút) 10 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 Hiệu suất phân hủy màu RY 145 (Co = 50 mg/L) HCO3- HCO3- 20 HCO3- HCO3- HCO3- 10 mM mM 50 mM 70 mM 100 mM 4,7 5,8 6,5 7,4 8,0 8,5 8,7 9,0 9,3 9,4 9,5 9,5 4,4 6,5 7,4 8,6 8,8 8,8 9,4 9,8 10,0 10,3 11,0 11,3 9,3 10,1 12,5 13,8 14,7 15,1 15,7 15,9 16,2 16,2 16,5 16,6 9,2 11,8 13,3 14,3 14,9 15,6 16,0 16,2 16,5 16,8 17,0 17,3 4,5 7,4 8,7 10,1 10,4 10,7 11,3 12,2 12,4 12,7 13,0 13,1 Bảng 11 Ảnh hưởng nồng độ HCO3- đến hiệu suất phân hủy màu RB21 Hiệu suất phân hủy màu RB21 (Co = 50 mg/L) Thời gian (phút) HCO3HCO3HCO3HCO3HCO310 mM 20 mM 50 mM 70 mM 100 mM 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20 3,6 4,0 7,7 6,6 5,8 40 3,3 4,1 8,6 8,8 7,7 60 2,1 3,4 9,9 12,0 7,2 100 4,6 5,7 10,9 12,7 8,1 140 5,0 6,8 13,4 15,3 9,1 180 5,6 7,1 15,8 16,1 10,3 220 6,3 7,4 17,8 17,1 11,5 260 6,8 7,9 20,1 18,1 12,4 300 7,0 8,4 22,6 18,1 12,6 Bảng 12 Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại đến hiệu suất khử màu RY 145 50 mg/L Thời gian phút 10 Điều kiện: HCO3- 10 mM, H2O2 20 mM, pH = 9, M2+ 0,1 mg/L Hiệu suất phân hủy màu RY 145 Không xúc tác Mn2+ Cu2+ 4,4 4,5 11,4 Co2+ 16,9 PL.10 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 6,5 7,4 8,6 8,8 8,8 9,4 9,8 10 10,3 11 11,3 6,5 8,2 9,0 9,7 9,7 10,0 10,3 10,6 10,9 11,4 11,6 13,9 15,9 16,8 19,0 20,5 21,6 22,3 22,8 23,3 23,6 23,8 19,9 22,2 23,9 25,8 29,1 30,9 32,7 34,3 35,1 35,8 36,7 Bảng 13 Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại đến hiệu suất khử màu RB21 50 mg/L Thời gian phút 20 40 60 100 140 180 220 260 300 Điều kiện: HCO3- 50 mM, H2O2 100 mM, pH = 9, M2+ 0,1 mg/L Hiệu suất phân hủy màu RY 21 Không xúc tác Mn2+ Cu2+ 0,0 7,7 8,6 9,9 10,9 13,4 15,8 17,8 20,1 22,6 8,8 9,8 13,6 19,8 27,6 33,8 40,6 46,2 51,4 2,2 5,2 7,8 13 18,6 24,2 29,8 34,6 38,4 Co2+ 42,2 64,8 76,3 87,2 90,8 91,8 93,1 93,2 93,2 Bảng 14 Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại đến hiệu suất khử màu RhB mg/L Điều kiện: HCO3- 10 mM, H2O2 20 mM, pH = 9, M2+ 0,1 mg/L Thời gian Hiệu suất phân hủy màu RY 21 phút Không xúc tác 30 60 90 120 150 180 11 13 11 10 11 2+ Mn 0 12 12 11 Cu2+ 0 24 23 26 26 Co2+ 23 31 41 60 60 61 Bảng 15 Ảnh hưởng xúc tác ion kim loại PMC đến hiệu suất khử màu RhB mg/L PL.11 a/ Khi Co2+ = mg/L, pH = H2O2 40 mM, HCO3- 10 mM H2O2 40 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k H ln (C/Co) 0,0 0,0 -0,00504 0,5 -0,00355 0,4 10 -0,01383 1,4 -0,0148 1,5 15 -0,01757 1,7 -0,02082 2,1 20 -0,01928 0,001022 1,9 -0,03122 3,1 25 -0,02442 0,000963 2,4 -0,04155 0,001696 4,1 30 -0,02717 0,000898 2,7 -0,05093 0,001751 5,0 35 -0,03442 0,000917 3,4 -0,05788 0,001745 5,6 40 -0,03581 0,000883 3,5 -0,06705 0,001747 6,5 45 -0,04103 0,000875 4,0 -0,07267 0,001715 7,0 50 -0,04769 0,000891 4,7 -0,07996 0,001685 7,7 55 -0,05262 0,000904 5,1 -0,09137 0,001691 8,7 60 -0,0505 0,000868 4,9 -0,10234 0,001711 9,7 65 -0,04698 0,0008 4,6 -0,11269 0,001734 10,7 70 -0,0498 0,000751 4,9 -0,11952 0,00174 11,3 H2O2 40 mM, HCO3- 15 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k k H H2O2 40 mM, HCO3- 20 mM H ln (C/Co) k H 0,0 0,0 -0,00781 0,8 -0,01286 1,3 10 -0,01328 1,3 -0,01628 1,6 15 -0,01671 1,7 -0,02555 2,5 20 -0,02795 2,8 -0,03161 0,001518 3,1 25 -0,03458 0,001353 3,4 -0,04278 0,001597 4,2 30 -0,04497 0,001451 4,4 -0,05248 0,001661 5,1 35 -0,0494 0,001445 4,8 -0,05942 0,001666 5,8 40 -0,05796 0,00146 5,6 -0,06874 0,001681 6,6 45 -0,06932 0,001511 6,7 -0,08143 0,001735 7,8 PL.12 50 -0,07842 0,001554 7,5 -0,09115 0,001775 8,7 55 -0,0878 0,001591 8,4 -0,10096 0,001804 9,6 60 -0,09614 0,001615 9,2 -0,11162 0,001833 10,6 65 -0,10343 0,001626 9,8 -0,11747 0,001832 11,1 70 -0,11285 0,00164 10,7 -0,12869 0,001842 12,1 b/ Khi Co2+ = 0,1 mg/L, pH = H2O2 40 mM, HCO3- 10 mM H2O2 40 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k H ln (C/Co) 0,0 0,0 -0,00945 0,9 -0,05074 4,9 10 -0,01797 1,8 -0,11946 11,3 15 -0,0214 2,1 -0,20254 18,3 20 -0,02725 2,7 -0,28746 25,0 25 -0,02984 0,000589 2,9 -0,37406 0,01522 31,2 30 -0,03435 0,000547 3,4 -0,45503 0,015569 36,6 35 -0,04133 0,000542 4,0 -0,56534 0,016256 43,2 40 -0,0473 0,000543 4,6 -0,64315 0,01653 47,4 45 -0,04907 0,000524 4,8 -0,75669 0,017007 53,1 50 -0,04584 0,000475 4,5 -0,83972 0,017248 56,8 55 -0,05526 0,000465 5,4 -0,9173 0,017321 60,0 60 -0,06239 0,000467 6,0 -1,00752 0,017389 63,5 65 -0,07535 0,000492 7,3 -1,0813 0,017356 66,1 70 -0,07898 0,000505 7,6 -1,13486 0,017169 67,9 H2O2 40 mM, HCO3- 15 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k k H H2O2 40 mM, HCO3- 20 mM H ln (C/Co) k H 0,0 0,0 -0,07477 7,2 -0,09692 7,8 10 -0,16722 15,4 -0,20151 17,9 PL.13 15 -0,2756 24,1 -0,30615 27,0 20 -0,35167 29,6 -0,40379 34,4 25 -0,52602 0,023737 40,9 -0,50165 0,020191 40,4 30 -0,61522 0,023214 45,9 -0,59666 0,020012 46,0 35 -0,69902 0,022134 50,3 -0,67458 0,019569 50,4 40 -0,79347 0,021039 54,8 -0,75766 0,019165 54,6 45 -0,86945 0,019868 58,1 -0,82305 0,018627 57,5 50 -0,95403 0,018784 61,5 -0,88759 0,018074 60,1 55 -1,00498 0,017654 63,4 -0,94446 0,017497 63,3 60 -1,06453 0,016596 65,5 -0,99446 0,016901 65,2 65 -1,13133 0,015645 67,7 -1,04264 0,016319 66,1 70 -1,16975 0,014726 69,0 -1,08862 0,015763 67,6 c/ Khi Co2+ = 0,2 mg/L, pH = H2O2 40 mM, HCO3- 10 mM H2O2 40 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k H ln (C/Co) k H 0,0 0,0 -0,024414 2,4 -0,094709 9,0 10 -0,046962 4,6 -0,198522 18,0 15 -0,074926 7,2 -0,383126 31,8 20 -0,089575 0,0022966 8,6 -0,552795 0,0278801 42,5 25 -0,112715 0,0022486 10,7 -0,71134 0,0292318 50,9 30 -0,132351 0,002201 12,4 -0,896567 0,0305517 59,2 35 -0,154544 0,0021826 14,3 -1,052082 0,0311476 65,1 40 -0,171218 0,0021397 15,7 -1,185523 0,0311284 69,4 45 -0,208189 0,0022028 18,8 -1,301214 0,0306828 72,8 50 -0,231726 0,0022441 20,7 -1,390085 0,029853 75,1 PL.14 55 -0,247731 0,0022432 21,9 -1,454683 0,0287229 76,7 60 -0,275186 0,0022592 24,1 -1,506529 0,0274349 77,8 65 -0,295527 0,0022628 25,6 -1,558033 0,0261357 78,9 70 -0,318763 0,0022667 27,3 -1,59026 0,024799 79,6 H2O2 40 mM, HCO3- 15 mM Thời gian (phút) ln (C/Co) k H2O2 40 mM, HCO3- 20 mM H ln (C/Co) 0,0 0,0 -0,127772 12,0 -0,157576 14,6 10 -0,231736 20,7 -0,347564 29,4 15 -0,365993 30,6 -0,513407 40,2 20 -0,526209 0,0258128 40,9 -0,683275 49,5 25 -0,706829 0,0277926 50,7 -1,095255 0,0412527 66,6 30 -0,856624 0,0287318 57,5 -0,964871 0,0364692 61,9 35 -0,972532 0,0286607 62,2 -1,068957 0,0331717 65,7 40 -1,082636 0,0281848 66,1 -1,154278 0,0305591 68,5 45 -1,158765 0,0272357 68,6 -1,474667 0,0310573 77,1 50 -1,235961 0,0261818 70,9 -1,288801 0,0282276 72,4 55 -1,274813 0,0248656 72,1 -1,315386 0,025714 73,2 60 -1,324654 0,023579 73,4 -1,357619 0,0236255 74,3 65 -1,352158 0,0222538 74,1 -1,418244 0,0219841 75,8 -1,448321 0,020518 76,5 70 k H Bảng 16 Ảnh hưởng pH đến biến thiên nồng độ hiệu suất khử màu RY145 Điều kiện: HCO3- 50 mM, H2O2 100 mM, Co2+ 0,1 mg/L Thời gian pH = pH = pH = 10 pH = 11 PL.15 (phút) 10 20 30 40 50 60 80 100 120 140 160 180 C C (mg/L) H (%) 49,78 41,81 16,01 40,03 19,59 22,8 38,43 36,99 25,69 35,24 29,21 34,33 31,05 33,18 33,35 31,97 35,78 31,33 37,06 30,79 38,15 30,00 39,74 29,75 40,24 (mg/L) 49,94 35,97 33,40 29,97 27,35 24,39 22,96 21,47 20,37 19,69 18,64 18,09 17,83 C H (%) 27,97 33,13 39,99 45,23 51,16 54,02 57 59,21 60,57 62,68 63,77 64,3 (mg/L) 47,83 34,93 28,43 25,72 21,71 20,78 19,24 18,19 16,57 15,72 15,05 14,34 13,71 C H (%) 26,97 40,55 46,22 54,62 56,56 59,77 61,98 65,35 67,13 68,53 70,02 71,35 (mg/L) H (%) 48,85 7,71 45,09 43,94 10,06 42,65 12,69 41,60 14,85 17,9 40,11 21,1 38,54 37,05 24,15 27,1 35,61 34,54 29,29 33,35 31,74 32,50 33,48 31,77 34,97 PL.16 Bảng 17 Ảnh hưởng pH đến biến thiên nồng độ hiệu suất khử màu RB21 Điều kiện: HCO3- 50 mM, H2O2 100 mM, Co2+ 0,1 mg/L Thời pH = gian pH = C (phút) 20 40 60 100 140 180 220 260 300 pH = 10 C (mg/L) 50 40,4 28,9 21,4 17,8 13,4 10,2 8,5 6,9 5,9 5,1 H (%) 19,2 42,2 57,2 64,4 73,2 79,6 83 86,2 88,2 89,8 pH = 12 C (mg/L) 50 45,6 29,5 17,1 H (%) 8,8 41,0 65,8 12 6,5 4,8 4,3 4,1 3,9 3,9 76,0 87,0 90,4 91,4 91,8 92,2 92,2 C (mg/L) 50 46,5 29,6 21,4 16,8 8,4 4,5 4,4 4,3 4,3 H (%) 40,8 57,2 66,4 83,2 90 91 91,2 91,4 91,4 (mg/L) 50 H (%) 0,6 0,4 2,6 5,2 6,6 9,4 9,8 9,4 8,4 8,2 49,7 49,8 48,7 47,4 46,7 45,3 45,1 45,3 45,8 45,9 Bảng 18 Hiệu suất phân hủy màu RB21 50 mg/L sau chiếu UVC 30 phút Hệ phản ứng Hiệu suất khử màu (%) Không UV UVC 23,3 ± 0,2 91,4 ± 0,3 RB21 – H2O2 100 mM – Co 0,1 mg/L 20,2 ± 0,4 93,9 ± 0,4 RB21 – H2O2 100 mM – HCO3- 50 mM 2,3 ± 0,3 94,2 ± 0,3 RB21 – H2O2 100 mM – HCO3- 50 mM - Co2+ 0,1 mg/L 44,5 ± 0,8 99,5 ± 0,5 RB21 RB21 – H2O2 100 mM 2+ Bảng 19 Sự khử màu RhB hệ H2O2 - HCO3- - Co2+ với nguồn lượng khác Điều kiện: HCO3- 10 mM; H2O2 20 mM; pH = 9; Co2+ 0,1 mg/L Thời gian (phút) Tỉ lệ nồng độ C/Co chất màu RhB Hệ đối chứng (HCO4-) HCO4-/Rung siêu âm HCO4-/ UVC PL.17 10 15 20 25 30 40 50 60 75 90 120 150 180 0,00 0,01 0,19 0,20 0,19 0,21 0,23 0,32 0,36 0,40 0,46 0,51 0,56 0,65 0,65 0,00 0,03 0,17 0,22 0,20 0,24 0,30 0,44 0,53 0,58 0,64 0,73 0,76 0,78 0,78 0,00 0,75 0,93 0,97 0,99 0,99 1,00 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH TÁC NHÂN OXI HĨA PEROXYMONOCARBONATE VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ MỘT SỐ HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ Chun ngành : Hóa phân... Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate theo nồng độ chất oxi hóa 88 3.3.2 Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate có mặt xúc tác ion kim loại 90 3.3.3 Khả xử lý chất màu peroxymonocarbonate. .. luận án Kết nghiên cứu luận án góp phần bổ sung thêm sở khoa học vào nghiên cứu hình thành tác nhân oxi hóa PMC kh ả oxi hóa số hợp chất màu hữu cơ, cụ thể: - Đã xác định nhiệt độ thích hợp cho quy