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

LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP

117 1,4K 1

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

Định dạng
Số trang 117
Dung lượng 6,72 MB

Nội dung

Nhôm photphat là một chất vô cơ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựcnhư xúc tác, vật liệu chịu nhiệt, được dùng trong kĩ thuật hàn kín đặc biệt với cấu trúc vào diện tích bề mặt,

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN QUANG TRUNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2011

ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG

TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Chính đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và đóng góp những ý kiến quí báu trong quá trình thực hiện đề tài này

Em xin cảm ơn tất cả các thầy cô bộ môn hóa vô

cơ và ứng dụng, các bạn và anh chị cao học viên K16 và K17 đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ trong khi thực hiện đề tài

Trang 3

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU ……… v

DANH MỤC HÌNH VẼ ……… vii

BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT ……… ix

MỞ ĐẦU ……… x

CHƯƠNG 1 1

TỔNG QUAN 1

Trang 4

1.1 Tính chất và cấu trúc của nhôm photphat và canxi photphat 1

-1.1.1 Tính chất và cấu trúc của nhôm photphat……… 1

-1.1.2 Tính chất và cấu trúc của canxi photphat……… 2

-1.2 Tính chất, cấu trúc, cơ chế tạo gốc *OH của xúc tác quang hoá của TiO2 ……… 4

-1.2.1 Giới thiệu 4

-1.2.2 Cấu trúc tinh thể TiO2 4

-1.2.3 Các quá trình oxi hoá – khử 6

-1.2.4 Cơ chế tạo ra gốc *OH của quá trình quang hóa xúc tác 7

-1.2.5 Động học quá trình quang hóa xúc tác trên TiO2 10

-1.2.6 Một số yếu tố ảnh hưởng đến động học phản ứng quang hóa xúc tác……… 11

1.2.6.1 Nhiệt độ……… 11

1.2.6.2 Khối lượng xúc tác…….……… 11

-1.2.6.3 Thông lượng phát xạ ……… - 11 -

1.2.6.4 pH ……… ……… 11

1.2.6.5 Hàm lượng oxygen ……… ……… 12

1.3 Quá trình hấp phụ 12

-1.3.1 Khái niệm về sự hấp phụ 12

-1.3.2 Động học sự hấp phụ tốc độ của sự hấp phụ 13

-1.4 Các phương pháp điều chế TiO2 trên chất mang xốp 15

-1.4.1 Phương pháp tẩm 15

-1.4.2 Các phương pháp nhúng 16

-1.4.3 Phương pháp phun 16

-1.4.4 Phương pháp tẩm kèm theo bay hơi dung dịch 16

-1.4.5 Phương pháp tẩm muối nóng chảy 16

-1.4.6 Phương pháp solgel 17

-1.5 Một số nghiên cứu về việc gắn kết TiO2 trên những chất mang khác nhau đã công bố 17

-1.5.1 Tổng hợp hệ xúc tác TiO2-Al2O3 17

Trang 5

1.5.2 Tổng hợp hệ xúc tác TiO2-AlPO4 19

-1.5.3 Tổng hợp hệ xúc tác TiO2-SiO2 22

-1.5.4 Tổng hợp hệ xúc tác TiO2-Ca3(PO4)2 23

-1.5.5 Tổng hợp hệ xúc tác TiO2-Ca3(PO4)2 bằng phương pháp đồng kết tủa 26

CHƯƠNG 2 28

THỰC NGHIỆM 28

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 28

2.2 Nội dung nghiên cứu 28

2.3 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 29

2.4 Chuẩn bị các dung dịch 30

-2.4.1 Dung dịch MB 10-3M 30

-2.4.2 Dung dịch EDTA 10-2M 30

-2.4.3 Dung dịch gốc TiCl4 1M 30

2.5 Các phương pháp phân tích 30

-2.5.1 Phân tích nhiễu xạ tia X 30

-2.5.2 Phân tích hình thái bề mặt, kích thước bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM 31

-2.5.3 Phân tích cấu trúc xốp bằng phương pháp đo diện tích bề mặt riêng BET 31

-2.5.4 Xác định quá trình chuyển pha của mẫu TiO2 tổng hợp bằng phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DTA) và phương pháp phân tích nhiệt khối lượng (DTG) 31

-2.6 Phương pháp tổng hợp Al2O3-AlPO4 31

-2.7 Phương pháp tổng hợp Ca3(PO4)2 34

2.8 Khảo sát khả năng hấp phụ MB của sản phẩm sau khi tổng hợp 35

-2.8.1 Sơ lược về methylen xanh 36

-2.8.2 Khảo sát độ hấp phụ MB của nhôm photphat và canxi photphat 36

-2.9 Điều chế dung dịch sol TiO2 trung hòa ……… 37

-2.10 Phương pháp gắn kết TiO2 trên chất mang xốp Al2O3-AlPO4 37

Trang 6

2.11 Phương pháp gắn kết TiO2 trên nền chất mang xốp Ca3(PO4)2 38

-2.12 Khảo sát mật độ phân bố và hàm lượng TiO2 trong mẫu sau khi tẩm 38

2.13 Khảo sát hoạt tính của vật liệu xúc tác quang hóa sau khi tổng hợp 38

2.13.1 Khảo sát khả năng xử lí của vật liệu xúc tác quang hóa 39

2.13.2 Khảo sát khả năng giải hấp của dung dịch EDTA 39

2.13.3 Khảo sát khả năng phân hủy MB của vật liệu xúc tác quang hóa 40

-2.13.4 Xác định bước sóng hấp thu cực đại λmax của MB 40

2.13.5 Dựng đường chuẩn của dung dịch MB 41

-2.13.5.1 Cách pha dung dịch MB (CM = 2.10-5M) 41

2.13.5.2 Dựng đường chuẩn của dung dịch MB 41

CHƯƠNG 3 43

KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 43

3.1 Khảo sát khả năng hấp phụ 43

-3.1.1 Khảo sát khả năng hấp phụ của Al2O3-AlPO4 43

-3.1.2 Khảo sát khả năng hấp phụ của Ca3(PO4)2 48

-3.1.3 Xác định quá trình chuyển pha của TiO2 50

3.2 Khảo sát cấu trúc và hình thái tinh thể của sản phẩm 51

-3.2.1 Khảo sát cấu trúc của sản phẩm 51

-3.2.2 Khảo sát hình thái tinh thể 57

-3.2.3 Khảo sát diện tích bề mặt riêng 59

-3.2.4 Khảo sát mật độ phân bố và hàm lượng TiO2 trong hai chất mang nhôm photphat và canxi photphat 60

3.3 Thử hoạt tính của sản phẩm xúc tác 63

-3.3.1 Khảo sát khả năng xử lý methylen xanh của vật liệu xúc tác quang hóa………… 63

-3.3.2 Khảo sát khả năng giải hấp của các sản phẩm xúc tác 66

-3.3.3 Khảo sát khả năng tự lắng của dung dịch sau khi xử lí 68

CHƯƠNG 4 71

KẾT LUẬN 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

Trang 7

PHỤ LỤC 76

-DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Một số tính chất các đa hình rutil, anatase, brooktie của TiO2 6

-Bảng 1.2: Giá trị diện tích bề mặt riêng thực nghiệm và lý thuyết của các mẫu TiO2 không tẩm và tẩm AlPO4 theo các tỉ lệ khối lượng AlPO4/TiO2 khác nhau 20

Bảng 1.3: Diện tích bề mặt của các mẫu xúc tác 25

Bảng 2.1: Danh sách sử dụng thiết bị 29

Bảng 2.2: Danh sách sử dụng dụng cụ 29

Bảng 2.3: Danh sách sử dụng hóa chất 29

Trang 8

Bảng 3.7: Diện tích bề mặt riêng của các mẫu 59

Trang 9

DANH MỤC HÌNH VẼ.

Hình 1.1: Cấu trúc tinh thể của AlPO4 2

-Hình 1.2: Cấu trúc của β-Ca3(PO4)2 3

-Hình 1.3: Cấu trúc bát diện của TiO2 5

-Hình 1.4: Cấu trúc tinh thể TiO2 6

Hình 1.5: Giản đồ nhiễu xạ XRD của các mẫu tại các nhiệt nung khác nhau 18

Trang 10

CTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt cetyltrimethylammonium chloride; BTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt

benzyltrimethylammonium chloride) 19

Hình 1.7: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu nung tại các nhiệt độ khác nhau 21

-Hình 1.8: Đồ thị biểu diễn khả năng phân hủy methyl cam của các mẫu xúc tác không nung tại những nhiệt độ khác nhau 22

-Hình 1.9: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu TiO2/α-Ca3(PO4)2 theo tỉ lệ khối lượng (30%/70%) nung tại các nhiệt độ khác nhau 24

-Hình 1.10: Giản đồ nhiễu xạ của mẫu composit được xử lí nhiệt tại 1200C trong 24 giờ 24

-Hình 1.11: -Hình a là ảnh SEM mẫu Ca3(PO4)2 chưa tẩm và hình b là ảnh SEM của mẫu Ca3(PO4)2 đã tẩm TiO2 - 24 -

Hình 1.12: Đồ thị biểu diễn quá trình chuyển hóa MB của các mẫu xúc tác dạng bột và dạng nén nung tại các nhiệt độ khác nhau 25

-Hình 2.1: Sơ đồ tổng hợp Al2O3-AlPO4 34

-Hình 2.2: Sơ đồ tổng hợp Ca3(PO4)2 35

Hình 2.3: Công thức phân tử của methylen xanh 36

-Hình 2.4: Đường biểu diễn độ hấp thu quang A của dung dịch methylen xanh theo bước sóng λ 41

-Hình 2.5: Đường biểu diễn độ hấp thu quang A theo nồng độ của methylen xanh 42

-Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lí MB của các mẫu nhôm photphat sau thời gian 120 phút ( (a): AP5-500-7→AP5-500-11, (b): AP5-700-7→AP5-700-11, (c): AP5 -1000-7→AP5-1000-11, (d): AP10-500-7→AP10-500-11, (e): AP10-700-7→AP10-700-11, (f): AP10-1000-7→AP10-1000-11, (g): AP15-500-7→AP15-500-11, (h): AP15-700-7→AP15 -700-11, (j): AP15-1000-7→AP15100011) 48

Trang 11

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lí MB của canxi photphat sau thời gian 120

phút

49 -Hình 3.3: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai của TiO2 50

-Hình 3.4: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu AP510001123 51

-Hình 3.5: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu AP1010001123 52

-Hình 3.6: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu AP1510001123 52

-Hình 3.7: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu AP1,5800823 53

-Hình 3.8: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu AP5-1000-11, AP5-1000-11-23; AP10 -1000-11, AP10-1000-11-23; AP15-1000-11, AP15-1000-11-23; CP1,5-800-8, CP1,5 800823 53

-Hình 3.9: (a): AP5-1000-11, (b): AP5-1000-11-23, (c): AP10-1000-11, (d): AP10 -1000-11-23, (e): AP15-1000-11, (f): AP15-1000-11-23, (g): CP1,5-800-11 và (h): CP1,5-800-11-23 59

-Hình 3.10: -Hình 3.9: Bản đồ phân bố nguyên tố trên mẫu CP1,5-800-8-23 (a) diện tích bề mặt mẫu khoảng 1,26.104 μm (b) : diện tích bề mặt mẫu khoảng 875 μm 61

-Hình 3.11: Bản đồ phân bố nguyên tố trên mẫu AP5-1000-11-23, (a) diện tích bề mặt mẫu 108.104 μm (b) : diện tích bề mặt mẫu 875 μm 63

-Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn % xử lí MB của các vật liệu xúc tác quang hóa sau thời gian 4 giờ 65

-Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn tốc độ hấp phụ của các mẫu: AP5-1000-11-23, AP15 -1000-11-23, CP1,5-800-8-23, AP5-1000-11-24 và CP1,5800824 65

-Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn độ truyền quang tại các thời gian khác nhau của mẫu AP15 100011 23 70

-BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT

Trang 12

MỞ ĐẦU

một trong những qui trình không còn xa lạ gì đối với chúng ta Ngoài những ứng dụng

Trang 13

cách tự nhiên, chỉ cần sử dụng nguồn ánh sáng mặt trời, oxy và nước trong không khí là

khá trơ về mặt hóa học, trong môi trường nước chúng phân tán tạo thành một hệ nhũtương rất khó lọc để thu hồi xúc tác Trước tình hình đó việc ứng dụng xử lý ô nhiễm

bằng nhiều phương pháp khác nhau như: Phương pháp phún xạ Magnetron, phương

nhiễm trong nước thải và trong không khí một cách hiệu quả, dễ thu hồi xúc tác tái sửdụng cho lần sau Tuy nhiên sử dụng phương pháp này vẫn gặp phải một số khó khăn

đó là qui trình điều chế phức tạp, chi phí cao không mang tính kinh tế

cao, khả năng hấp phụ các chất hữu cơ và vô cơ tốt nên rất thích hợp làm chất mang cho

phân hủy MB

Trang 14

Chương 1 Tổng Quan

1.1 Tính chất, cấu trúc của nhôm photphat và canxi photphat.

1.1.1 Tính chất và cấu trúc của nhôm photphat.

Nhôm photphat là một chất vô cơ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựcnhư xúc tác, vật liệu chịu nhiệt, được dùng trong kĩ thuật hàn kín đặc biệt với cấu trúc

vào diện tích bề mặt, kích thước, thể tích, số lượng lỗ xốp và số lượng tâm hoạt tínhtrên bề mặt nhôm photphat, vì vậy cần phải biến tính nhôm photphat bằng cách điều

Nhôm photphat đã cho thấy nhiều tính chất đầy thú vị, nó được xem như một chất

hỗ trợ xúc tác trong 30 năm qua, các muối photphat đặc biệt là nhôm photphat là một

giống nhau.[7]

Tuy nhiên, bề mặt của hai vật liệu này rất khác nhau Trong khi silicagel chỉ cónhững nhóm silanol bề mặt acid, những nhóm này cho thấy dao động kéo của những

bề mặt Al-OH và P-OH Những nhóm hydroxyl bề mặt phosphorus mang tính acid

chất xúc tác có hai chức năng, mà những tâm xúc tác acid-bazơ của chúng có thay đổitrong những phản ứng như phản ứng khử hidro, phản ứng đồng phân hoá và phản ứng

Trang 15

alkyl hoá và cracking.… những tâm xúc tác acid-bazơ lewis tập trung trên bề mặt, hoạt

một chất hỗ trợ xúc tác, với cấu trúc xốp nó đã được dùng làm chất mang cho một số

vật liệu composit cho thấy tính ổn định nhiệt một cách rõ rệt sau khi nung từ nhiệt độ

1273K thì chỉ thấy tồn tại cấu trúc nhôm tứ diện Dựa vào dãy phổ DRIFT chỉ thấy hainhóm hydroxyl, một nhóm hydroxyl trên bề mặt nhôm và một nhóm hydroxyl trên bềmặt phosphorus.[11]

Hình 1.1: Cấu trúc tinh thể của AlPO 4 1.1.2 Tính chất và cấu trúc của canxi photphat.

Trang 16

Nó tồn tại chủ yếu ở dạng alpha và beta, dạng alpha được hình thành ở nhiệt độ cao.Trong đó, nó được tìm thấy trong khoáng Whitlockite.

Cấu trúc tinh thể α -TCP thuộc dạng đơn tà, với a = 12,887 (2), b = 27,280 (4), c

Hình 1.2 Cấu trúc của β-Ca 3 (PO 4 ) 2

Trong vài thập kỉ qua tricanxi photphat đã cho thấy có nhiều ứng dụng trong thực

tế, chúng được dùng chế photpho, sản xuất phân bón, ứng dụng trong lĩnh vực y học,lĩnh vực hấp phụ xử lí các ion kim loại nặng và một số ngành công nghiệp khác….Ngoài ra với cấu trúc xốp và khả năng hấp phụ cao, tricanxi photphat rất thích hợp làmchất mang trong quá trình tổng hợp vật liệu composit Đã có nhiều nghiên cứu việc

chất này Ngoài ra, còn có nhiều nghiên cứu đề nghị phát triển lý thuyết về xúc tácquang hoá với những vật liệu sinh học có ái lực lớn bằng cách thay đổi thành phần

Trang 17

giữa TiO2 và HAP bằng việc bổ sung những hạt HAP với Ti(IV) Việc bổ sung nhữnghạt này được tiến hành bằng phương pháp đồng kết tủa và phương pháp trao đổi iôn.Suzuki et al nhận thấy rằng Ca(II) của HAP có thể được trao đổi bằng nhiều kim loạikhác nhau trong môi trường trung tính Tuy nhiên, tính chất và cấu trúc bề mặt củakim loại thay thế HAP thì chưa được hiểu một cách rõ ràng Ngoài ra cũng có nhiều

alumina.[17]

1.2 Tính chất, cấu trúc, cơ chế tạo gốc * OH của xúc tác quang hoá của TiO 2 1.2.1 Giới thiệu.

nghiên cứu khá lâu Trước đây nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như làmbột màu trắng trong sơn, trong mỹ phẩm Tuy nhiên, việc nghiên cứu hoạt tính xúc

60 năm gần đây nhờ vào những khám phá sau:

trời Kết quả này bước đầu chứng minh được khả năng quang xúc tác của vật liệu

tạo nên một cuộc cách mạng trong lĩnh vực quang xúc tác bán dẫn và hệ thống quangxúc tác dị thể [4]

nay được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực môi trường để xử lý nước thải và không khí[13]

1.2.2 Cấu trúc tinh thể TiO 2

(hình 1.1):

Trang 18

Hình 1.3: Cấu trúc bát diện của TiO 2

Mỗi hình bát diện trên được coi như một đơn vị bao gồm một nguyên tử titanđược bao quanh bởi sáu nguyên tử oxi Tùy theo ô mạng Bravais và vị trí tương đối

cùng nằm trên một mặt phẳng Khoảng cách trung bình giữa các iôn trong rutil đối với

dãn dài với các bát diện oxi không đều đặn, nhưng khoảng cách của liên kết Ti-O thì

cation trực thoi với cấu trúc phức tạp hơn mặc dù khoảng cách Ti-O cũng tương tự như

trình bày trong bảng 1

Hình 1.4: Cấu trúc tinh thể TiO 2

Rutile

Trang 19

Bảng 1.1 : Một số tính chất các đa hình rutil, anatase, brooktie của TiO 2

1.2.3 Các quá trình oxi hoá – khử.

Quá trình quang hóa xúc tác của vật liệu bán dẫn: Theo thuyết vùng thì cấu trúcđiện tử của kim loại gồm những obitan phân tử liên kết được xếp đủ electron gọi làvùng hoá trị và vùng thứ hai gồm những obitan phản liên kết còn trống electron gọi làvùng dẫn, vật liệu bán dẫn là một vật liệu rắn có độ dẫn điện nằm giữa vùng hóa trị cónăng lượng thấp và vùng dẫn có năng lượng cao, khoảng cách giữa vùng dẫn và vùng

mà điện tử không tồn tại được Khi hạt bán dẫn được chiếu sáng bởi nguồn sáng cónăng lượng lớn hơn năng lượng vùng cấm thì điện tử trong vùng hóa trị sẽ được kíchthích và có năng lượng đủ lớn để nhảy lên một mức năng lượng cao hơn trong vùngdẫn và để lại một lỗ trống trong vùng hóa trị được gọi là lỗ trống quang sinh Tuynhiên do mức năng lượng trong vùng hóa trị thấp hơn nên sau đó điện tử có khuynhhướng nhảy trở lại vùng hóa trị để tái hợp với lỗ trống cùng với việc giải phóng ranăng lượng ở dạng photon hoặc nhiệt năng hoặc có thể tham gia vào các phản ứngtruyền điện tử (phản ứng oxi hoá-khử) với các chất trong dung dịch [1]

Trang 20

Để có thể kích thích chất xúc tác bán dẫn, bức xạ phải có bước sóng bằng hoặc bé

tương ứng là + 3,1 và – 0,1 V

1.2.4 Cơ chế tạo ra gốc * OH của quá trình quang hóa xúc tác.

Tương tự các quá trình xúc tác dị thể truyền thống, toàn bộ quá trình xúc tác quang hóa có thể chia làm năm giai đoạn độc lập nối tiếp như sau:

 Chất phản ứng di chuyển đến bề mặt xúc tác (1)

 Hấp phụ ít nhất một tác chất phản ứng trên bề mặt xúc tác (2)

 Phản ứng trong pha hấp phụ (trên bề mặt xúc tác) (3)

 Giải hấp các sản phẩm phản ứng (4)

 Các sản phẩm phản ứng di chuyển ra khỏi bề mặt ranh giới giữa hai pha (5)

Sự khác nhau duy nhất giữa quá trình quang hóa xúc tác với quá trình xúc tác dị thể truyền thống là kiểu hoạt hóa của xúc tác, trong đó hoạt hóa nhiệt được thay thế bởi hoạt hóa quang Kiểu hoạt hóa này không liên quan đến các giai đoạn 1, 2, 4 và 5 ở trên mặc dù có xảy ra sự quang hấp phụ và quang giải hấp các chất phản ứng (chủ yếu là oxi) Do đó cơ chế của phản ứng quang oxi hóa xúc tác trên TiO2 có thể được trình bày như sau: Khi được chiếu sáng bởi bức xạ có năng lượng bằng hoặc lớn hơn năng lượng vùng cấm tương ứng với bức xạ UV-A có λ ≤ 387,5 nm, TiO2 sẽ hấp thu các photon, khi đó điện tử e trong vùng hóa trị sẽ được kích thích và nhảy lên vùng dẫn để lại một lỗ trống h+ có điện tích dương trong vùng hóa trị (lỗ trống quang sinh), đồng thời có sự hiện diện của chất hữu cơ (thể khí hoặc thể lỏng) hấp phụ trên bề mặt TiO2, tùy thuộc vào thế oxi hóa khử của chất hữu cơ được hấp phụ, trên bề mặt TiO2 xảy ra các quá trình truyền điện tử: điện tử quang sinh e chuyển về chất nhận điện tử (Aads), hoặc lỗ trống quang sinh h+ lấy điện tử của chất cho điện tử (Dads)

Trang 21

chất ô nhiễm hữu cơ về tổng thể sẽ được viết dưới dạng như sau:

đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang phân hủy oxi hóa do nồng độ cao của

Trang 22

e- + H2O2→OH- + *OH (1.13)

chúng đến sản phẩm khoáng hóa cuối cùng

Như vậy, trong quá trình quang hóa xúc tác đối với các chất hữu cơ (CHC) cácphản ứng chủ yếu xảy ra có thể được tổng quát như sau:

chất bán dẫn có khuynh hướng tái hợp với nhau vì điện tử trong vùng dẫn ở trạng tháikích thích không bền

và chúng sẽ giải phóng ra một năng lượng dưới dang nhiệt năng (Q < hν)

tử vùng dẫn (1.18)

Các phản ứng (1.17) và (1.18) làm giảm mạnh hoạt tính quang xúc tác của chấtbán dẫn và dẩn đến việc làm giảm hiệu suất lượng tử của quá trình quang hóa Để khắcphục điều đó, một trong những phương pháp có thể sử dụng để làm tăng hoạt tính xúctác của bán dẫn là đưa thêm các chất oxi hóa (chất nhận điện tử) vào dung dịch phản

Trang 23

cặp (e- + h+) và kéo dài thời gian sống của các lỗ trống h+, mà còn góp phần tạo thêm

Xác suất để xảy ra phản ứng (1.17) phụ thuộc chủ yếu vào hoạt tính quang hóa

chịu ảnh hưởng bởi các tính chất đặc trưng như thành phần pha, tính chất bề mặt, kíchthước hạt…[1]

1.2.5 Động học quá trình quang hóa xúc tác trên TiO 2

Quá trình phân hủy quang xúc tác tuân theo phương trình động học Hinshelwood đặc trưng cho quá trình xúc tác dị thể: tốc độ phản ứng r tỉ lệ với phần bềmặt bị che phủ bởi chất phản ứng θ như sau

độ phản ứng có dạng động học bậc 1

Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng quá trình quang hóa xúc tác đối với các loạichất hữu cơ khác nhau tuân theo phương trình động học Langmuir-Hinshelwood Vìvậy nồng độ chất ban đầu rất nhỏ, phương trình (1.19) có thể được đơn giản hóa thànhphương trình giả bậc nhất:

thẳng hồi qui của phương trình (1.21)

Trang 24

Từ phương trình (1.20) trong thời gian cần thiết để phân hủy 50% nồng độ chất

1.2.6.2 Khối lượng xúc tác.

Vận tốc phản ứng liên quan trực tiếp với khối lượng xúc tác ban đầu, vận tốcphản ứng tăng khi hàm lượng xúc tác tăng, khi tăng khối lượng xúc tác đến một giá trịnào đó thì vận tốc phản ứng không còn phụ thuộc vào khối lượng xúc tác nữa Giá trịgiới hạn này phụ thuộc vào yếu tố hình học và điều kiện làm việc của bình phản ứng

Ở điều kiện nào đó toàn bộ bề mặt xúc tác được chiếu sáng

1.2.6.3 Thông lượng phát xạ.

Ban đầu vận tốc của phản ứng quang oxy hóa xúc tác tỉ lệ thuận với thông lượng

electron-lỗ trống lớn hơn vận tốc quang xúc tác dẩn đến sự tái kết hợp giữa các cặpelectron-lỗ trống

1.2.6.4 pH.

pH của dung dịch phản ứng ảnh hưởng đến kích thước tổ hợp điện tích bề mặt và

của quá trình quang xúc tác

Trang 25

1.2.6.5 Hàm lượng oxygen.

Với vai trò làm tâm bẫy điện tử vùng dẫn, phân tử oxy đã ngăn chặn một phần sựtái kết hợp cặp điện tử và lổ trống tạo thành anion peroxit là một tác nhân oxi hóa hiệuquả

1.3 Quá trình hấp phụ.

1.3.1 Khái niệm về sự hấp phụ.

Hấp phụ, trong hóa học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị húttrên bề mặt một chất rắn xốp Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ, chất rắnxốp dùng để hút các chất khí, hơi hay chất lỏng gọi là chất hấp phụ và những chất khíkhông bị hấp phụ gọi là khí trơ Quá trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giảihấp phụ hay nhả hấp phụ [2]

Trong quá trình hấp phụ có tỏa ra một nhiệt lượng, gọi là nhiệt hấp phụ Bề mặtcàng lớn tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng lớn

Có 2 quá trình hấp phụ: hấp phụ vật lý (hấp phụ đa lớp) và hấp phụ hóa học (hấpphụ đơn lớp)

Giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học không có một ranh giới rõ rệt, có khi haiquá trình này xảy ra song song, có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ vật lý và tùy thuộc tínhchất của bề mặt của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, tùy thuộc vào điều kiện quá trình(nhiệt độ, áp suất ) có thể phân biệt giữa hấp phụ hoá học và hấp phụ vật lý như sau:Hấp phụ hóa học là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực có bản chất hóa học Hấpphụ hóa học thường xảy ra ở nhiệt độ cao với tốc độ hấp phụ chậm Nhiệt hấp phụ hóahọc khoảng 80-400 kJ/mol, tương đương với lực liên kết hoá học Hấp phụ hóa họcthường kèm theo sự hoạt hoá phân tử bị hấp phụ nên còn được gọi là hấp phụ hoạt hóa.Hấp phụ hóa học là giai đoạn đầu của phản ứng xúc tác dị thể Hấp phụ hóa học về bảnchất khác với hấp phụ vật lý

mặt

Trang 26

 Chỉ xảy ra hấp phụ đơn lớp.

Hấp phụ vật lí là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực hấp phụ có bản chất vật lí vàkhông hình thành liên kết hóa học, được thể hiện bởi các lực liên kết yếu như liên kếtVan Der Van, lực tương tác tĩnh điện Hấp phụ vật lý xảy ra ở nhiệt độ thấp, nhiệt hấpphụ thường nhỏ hơn so với hấp phụ hóa học, khoảng dưới 20 kJ/mol Sự hấp phụ vật líđặc trưng nhất là hấp phụ hơi nước trên bề mặt silicagen

Xảy ra ở nhiệt độ thấp, dưới nhiệt độ tới hạn của chất bị hấp phụ

1.3.2 Động học sự hấp phụ - tốc độ của sự hấp phụ.

phụ có thể được diễn tả tương tự như bất kì các quá trình động học nào Ví dụ như khidiễn tả tốc độ hấp phụ của phản ứng ở một giai đoạn nào đó trong phản ứng với ápsuất riêng phần của phân tử trong pha khí trên bề mặt chất hấp phụ thì được cho bởicông thức sau:

Trang 27

Ea là năng lượng hoạt hoá của sự hấp phụ.

Tốc độ của sự hấp phụ bị ảnh hưởng bởi:

Có thể diễn tả tốc độ của sự hấp phụ theo số lượng phân tử tới bề mặt là F và khảnăng các phân tử bị hấp phụ giữ lại bề mặt hấp phụ là S

Số phân tử tới bề mặt chất hấp phụ được diễn tả theo phương trình Knudsen:

hàm số của sự bao phủ bề mặt của các phân tử chất đã hấp phụ nhưng chưa được xácđịnh một cách rõ ràng

Kết hợp hai phương trình của S và F chúng ta thu được tốc độ của sự hấp phụđược diễn tả như sau:

Phương trình trên cho thấy tốc độ của sự hấp phụ phụ thuộc vào yếu tố đầu tiên là

áp suất riêng phần của phân tử trong pha khí trên bề mặt

Trang 28

Năng lượng hoạt hoá của sự hấp phụ thì phải phụ thuộc chính vào sự bao phủ bề

tử hoạt động làm ảnh hưởng đến tính chất của chúng

Nhìn chung quá trình tẩm xúc tác lên chất mang xốp bao gồm các giai đoạn nhưsau:

Hiệu quả của quá trình tẩm phụ thuộc vào độ phân tán và sự phân bố của cấu tửhoạt động trên bề mặt chất mang Tùy thuộc vào cách đưa cấu tử hoạt động lên bề mặtchất mang người ta chia xúc tác mang thành ba nhóm : hấp phụ, trao đổi iôn và tẩm.Các cấu tử hoạt động có thể ở dạng muối, oxit, kim loại và được đưa lên bề mặt chấtmang từ pha khí hoặc từ dung dịch Quá trình có thể tiến hành theo chu kì hoặc liêntục, tẩm liên tục cho sản phẩm đồng nhất hơn về thành phần và hoạt tính xúc tác Đểthực hiện tẩm theo phương pháp này ta cần có hệ thống chuyển vận liên tục dung dịchrắn trong khoảng thời gian nhất định

Việc tẩm có thể tiến hành một lần hoặc nhiều lần, phương pháp tẩm nhiều lầnđược sử dụng nếu sau một lần tẩm không thể mang đủ lượng muối cần thiết Sau mỗilần tẩm, xúc tác phải được xử lí nhiệt thành dạng không hòa tan Số lần tẩm phụ thuộcvào cấu trúc lỗ xốp của chất mang để đưa cấu tử hoạt động vào bên trong mao quản

Do đó công nghệ tẩm nhiều lần phức tạp hơn

Trang 29

1.4.2 Các phương pháp nhúng.

Chất mang được nhúng vào dung dịch tẩm trong một khoảng thời gian và nhiệt

độ xác định và có khuấy trộn Trong quá trình này một số pha hoạt động hấp phụ lựachọn trên chất mang Để thu được xúc tác có thành phần pha hoạt động xác định, cầnchuẩn bị dung dịch tẩm có nồng độ xác định, phương pháp nhúng cho phép thu đượcxúc tác có thành phần đồng nhất Tuy nhiên lượng chất bị mất trong dung dịch còn lạisau khi tẩm là rất lớn

1.4.3 Phương pháp phun.

Phun trực tiếp dung dịch chứa cấu tử hoạt động lên bề mặt chất mang Trongphương pháp này không có sự mất dung dịch tẩm Do đó phương pháp này được quantâm nhiều nhất trong tổng hợp xúc tác đắt tiền, phương pháp phun thường được tiếnhành kết hợp với quá trình khuấy chất mang trong ống quay có gia nhiệt Đều này chophép đồng thời vừa tẩm vừa sấy khô vật liệu, phương pháp này tiết kiệm được hóachất nhưng sản phẩm nhận được có thể có sự phân bố pha hoạt động không đồng đều

1.4.4 Phương pháp tẩm kèm theo bay hơi dung dịch.

Được ứng dụng trong việc điều chế xúc tác với một lượng nhỏ, trong đó lượngdung dịch được sử dụng không dư nhiều để sau đó khỏi phải tách ra Trong quá trìnhbay hơi, nồng độ muối trong dung dịch tăng, muối lắng trong lớp bề mặt mỏng củachất mang, làm giảm hoạt độ chung của xúc tác, trong một số trường hợp còn làmgiảm cả độ bền cơ học của xúc tác

1.4.5 Phương pháp tẩm muối nóng chảy.

Được sử dụng trong trường hợp không có dung dịch phù hợp để tiến hành tẩmtrong dung dịch Chất mang được nhúng trong muối nóng chảy chứa thành phần phahoạt động với tỉ lệ cho trước, trộn, lấy ra khỏi thiết bị và xử lý nhiệt

Sự hình thành cấu trúc xúc tác diễn ra chủ yếu trong các giai đoạn tẩm và có thểtính được số lần tẩm và thể tích dung dịch tẩm cần thiết để nhận được xúc tác với tínhchất cho trước Theo một số tác giả sự tích lũy một số hợp chất trung gian sẽ dẫn đếnhiện tượng giảm thể tích tự do của lỗ xốp khi tẩm và xử lý nhiệt Trong sấy khô có ba

cơ chế vận chuyển chất tẩm trong môi trường xốp ở điều kiện đẳng nhiệt : khuyếch tánhơi dưới tác dụng của sự chênh lệch áp suất hơi trên các bề mặt lồi có độ cong khác

Trang 30

nhau ; hút mao quản từ lỗ xốp lớn vào lỗ xốp nhỏ nhờ sự chênh lệch áp suất Ảnhhưởng của giai đoạn sấy khô đến sự phân bố cấu tử hoạt động trong xúc tác phụ thuộcvào từng loại xúc tác.

1.4.6 Phương pháp sol-gel.

Phương pháp sol-gel không những tổng hợp được các oxit siêu mịn có tính đồngnhất và hoạt hóa cao mà còn có thể tổng hợp các tinh thể có kích thước nano Chính vìvậy trong những năm gần đây hóa học sol-gel đã trở thành khía cạnh quan trọng củaviệc nghiên cứu vật liệu Một trong những thuận lợi của quá trình sol-gel là gel có thể

thời gian già hóa của gel chậm hơn sol là đặc điểm chung của các loại keo Quá trìnhnày gồm nhiều bước, các muối kim loại hoặc alkoxide được thủy phân tạo ra kết tủaoxit trong nước Kết tủa này sau đó phân tán trong môi trường lỏng tạo thành dạng solrồi được chuyển hóa thành dạng gel bằng cách hydrat hóa hoặc thay đổi pH

Phương pháp sol-gel đi từ alkoxide kim loại thỏa mãn đầy đủ nhất các yêu cầucủa bột oxit lí tưởng Chính vì hầu hết các công trình tổng hợp các oxit được công bốđều đi từ các alkoxide kim loại Tuy nhiên giá thành của các alkoxide kim loại là rấtcao, vì vậy đã hạn chế ứng dụng của phương pháp này Người ta chủ yếu dùng nótrong nghiên cứu khoa học và trong việc sản xuất một số bột oxit dùng cho công

tetrabutylorthotitanate, titanium tetraisopropoxyt trong môi trường axít hoặc kiềm hoặc

Quá trình tổng hợp vật liệu quang xúc tác được tiến hành theo những phápphương trên đã đem lại một số kết quả quan trọng trong xử lí ô nhiễm môi trường Sauđây là một số công trình nghiên cứu về loại vật liệu quang xúc tác này đã được côngbố

1.5 Một số nghiên cứu về việc gắn kết TiO 2 trên những chất mang khác nhau

đã công bố.

1.5.1 Tổng hợp hệ xúc tác TiO 2 -Al 2 O 3

Tursiloadi tại viện nghiên cứu Nhật Bản, với tiền chất ban đầu là

Trang 31

aluminium-secbutoxide và titanium-isopropoxide, phương pháp tổng hợp TiO2 trên chất mang

n-propanol sau đó cho từ từ titanium-isopropoxide thu được gel ướt Gel ướt được làm

trong dung dịch chất hoạt hóa bề mặt tại nhiệt độ phòng qua đêm và gel ướt được làm

24Mpa trong thời gian 2 giờ Sản phẩm thu được đem tiến hành phân tích thành phầnpha bằng phổ XRD, sự thay đổi cấu trúc vi mô được đánh giá bằng phương pháp đohấp phụ khí nitrogen và phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DTA) và để quan sát hìnhthái bề mặt được tiến hành bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét [20]

Hình 1.5: Giản đồ nhiễu xạ XRD của các mẫu tại các nhiệt nung khác nhau.

Trang 32

Hình 1.6: Ảnh SEM của các mẫu sau khi nung tại 500 0 C ( gel khí: mẫu được làm khô khi sấy tại 90 0 C; gel khô: mẫu được làm khô bằng phương pháp trích li siêu tới hạn; CTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt cetyltrimethylammonium chloride; BTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt benzyltrimethylammonium chloride).

Từ giản đồ XRD, DTA và hình ảnh SEM tác giả đã đưa ra một số kết luận sau:

mẫu cũng khác nhau, kích thước hạt của những mẫu gel ướt nhúng trong dung dịchchất hoạt hóa trước khi làm khô nhỏ hơn nhiều so với kích thước hạt của mẫu tổng hợpbằng phương pháp trích ly siêu tới hạn Ngược lại độ xốp và diện tích bề mặt của mẫutổng hợp bằng phương pháp siêu tới hạn lại lớn hơn

1.5.2 Tổng hợp hệ xúc tác TiO 2 -AlPO 4

Trang 33

axít, AlPO4 được ứng dụng làm xúc tác trong một số phản ứng như: phản ứng khửnước, phản ứng đồng phân hóa, phản ứng alkyl hóa và phản ứng cracking Bên cạnh

ứng ở nhiệt độ cao thì số lượng tâm axít giảm làm giảm hoạt tính xúc tác

Do đó, để khắc phục nhược điểm trên nhóm nghiên cứu thuộc phòng hóa hữu cơ

phương pháp phân tích nhiệt vi sai, phương pháp phân tích nhiệt khối lượng, xác địnhdiện tích bề mặt riêng và kích thước lỗ xốp bằng phương pháp hấp phụ khí nitrogen vàphương pháp phân tích nhiễu xạ XRD [13]

Bảng 1.2: Giá trị diện tích bề mặt riêng thực nghiệm và lý thuyết của các mẫu TiO 2 không tẩm và tẩm AlPO 4 theo các tỉ lệ khối lượng AlPO 4 /TiO 2 khác nhau.

1512291181091092253258240

155236 -268267249

Trang 34

319016812958869493

202173135-887353-

-Hình 1.7: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu nung tại các nhiệt độ khác nhau.

Dựa vào một số kết quả thu được từ phương pháp đo hấp phụ khí nitơ và giản đồnhiễu xạ XRD tác giả có một số kết luận sau:

mặt, điều này phù hợp với giản đồ nhiễu xạ tia-X và kết quả đo diện tích bề mặt riêng

và kích thước lỗ xốp

bề mặt riêng giảm

Trang 35

 Với việc tẩm AlPO4 trên TiO2 tạo ra một hệ xúc tác AlPO4-TiO2 có đầy đủ hoạt

1.5.3 Tổng hợp hệ xúc tác TiO 2 -SiO 2

số nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Jilin Trung Quốc đã tiến hành tổng hợp hệ

Sản phẩm xúc tác được tiến hành phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ XRD,phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp hấp phụ khí nitrogen vàkhảo sát hoạt tính xúc tác quang hóa bằng methylen cam Qua đó, rút ra một số kếtluận:

Hình 1.8: Đồ thị biểu diễn khả năng phân hủy methyl cam của các mẫu xúc tác không nung tại những nhiệt độ khác nhau.

do diện tích bề mặt riêng giảm dẩn tới khả năng hấp phụ giảm nên khả năng phân hủy

Trang 36

methyl cam thấp Đối với mẫu không nung diện tích bề mặt riêng lớn nhưng thànhphần pha tinh thể thấp, kém ổn định nên khả năng phân hủy methyl cam thấp [21]

1.5.4 Tổng hợp hệ xúc tác TiO 2 -Ca 3 (PO 4 ) 2

không chỉ là một trong những thành phần cấu tạo nên xương nhân tạo mà nó còn làmột chất hấp phụ và xúc tác Hydroxyapatite được sử dụng trong cột sắc kí, có khảnăng hấp phụ chọn lọc các protein và kiểm soát sự loại bỏ của các protein, và qua mộtthời gian dài nghiên cứu về hydroxyapatite cho thấy nó có thành phần pha khá ổn địnhtrong hầu hết mọi trường hợp Do đó, hydroxyapatite đã được một số nhà nghiên cứuthuộc trường đại học Tohoku Nhật Bản dùng làm chất mang trong quá trình tổng hợp

thù hình anatas, kích thước hạt 7 nm), dung dịch gelatin và dầu thực vật Sản phẩm thu

Qua các giản đồ và hình ảnh từ việc phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ XRD,phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM, phương pháp hấp phụ khí nitrogen Tácgiả đã đưa ra một số kết luận sau:

Hình 1.9: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu TiO 2 /α-Ca 3 (PO 4 ) 2 theo tỉ lệ khối lượng (30%/70%) nung tại các nhiệt độ khác nhau.

Trang 37

Hình 1.10: Giản đồ nhiễu xạ của mẫu composit được xử lí nhiệt tại 120 0 C trong 24 giờ.

Hình 1.11: Hình a là ảnh SEM mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2 chưa tẩm và hình b là ảnh SEM của mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2 đã tẩm TiO 2

Bảng 1.3: Diện tích bề mặt của các mẫu xúc tác.

Trang 38

Mẫu SBET (m2/g)

được nén có diện tích bề mặt riêng tăng khoảng 25 lần

Hình 1.12: Đồ thị biểu diễn quá trình chuyển hóa MB của các mẫu xúc tác dạng bột và dạng nén nung tại các nhiệt độ khác nhau

và lượng MB phân hủy hầu như hoàn toàn sau 2 giờ

theo dãy nhiệt độ khảo sát

1.5.5 Tổng hợp hệ xúc tác TiO 2 -Ca 3 (PO 4 ) 2 bằng phương pháp đồng kết tủa.

Trang 39

Với những ưu điểm vượt trội của Ca3(PO4)2 và TiO2 như đã được đề cập ở trênmục (1.4.4) Nhà nghiên cứu Masato Wakamura đã tiến hành tổng hợp hệ xúc tác

xúc tác thu được sau khi tổng hợp được tiến hành khảo sát hoạt tính quang xúc tác trên

cơ sở hấp phụ và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ như acetaldehyde, albumin và khảnăng diệt vi khuẩn Escherichia coli trên 99% Tác giả đưa ra một số kết luận sau:

ngay cả khi trong tối.[17]

ứng dụng trong lĩnh vực xử lí các chất hữu cơ, vi khuẩn gây ô nhiễm môi trường nước,khả năng khử mùi, làm sạch môi trường không khí Chúng tôi đã rút ra một số ưu điểm

và nhược điểm từ những qui trình tổng hợp trên và tiến hành tổng hợp hai hệ xúc tác lànhôm photphat và canxi photphat

bằng các phương pháp phún xạ Magnetron, phương pháp lắng động hơi hóa học, sảnphẩm xúc tác tổng hợp bằng các phương pháp này có hoạt tính xúc tác cao, dễ thu hồicho việc tái sử dụng, nhưng qui trình tổng hợp phức tạp, chi phí đầu tư công nghệ tổnghợp cao

học, phương pháp sol-gel thì có ưu điểm là qui trình tổng hợp đơn giản, dễ thực hiệnnhưng gặp phải một số khó khăn như

phù

Trang 40

 Do đó để khắc phục những vấn đề trên, trong đề tài này chúng tôi đã:

phương pháp này đơn giản, không đòi hỏi những dụng cụ, thiết bị phức tạp,đắt tiền

Chương 2 Thực Nghiệm

Ngày đăng: 20/06/2014, 14:59

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2. Cấu trúc của β-Ca 3 (PO 4 ) 2 . - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.2. Cấu trúc của β-Ca 3 (PO 4 ) 2 (Trang 14)
Hình 1.3: Cấu trúc bát diện của TiO 2 . - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.3 Cấu trúc bát diện của TiO 2 (Trang 16)
Hình 1.6: Ảnh SEM của các mẫu sau khi nung tại 500 0 C ( gel khí: mẫu được làm khô khi sấy tại 90 0 C; gel khô: mẫu được làm khô bằng phương pháp trích li siêu tới hạn; CTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt cetyltrimethylammonium ch - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.6 Ảnh SEM của các mẫu sau khi nung tại 500 0 C ( gel khí: mẫu được làm khô khi sấy tại 90 0 C; gel khô: mẫu được làm khô bằng phương pháp trích li siêu tới hạn; CTAC-gel biến tính: mẫu được ngâm trong chất hoạt hóa bề mặt cetyltrimethylammonium ch (Trang 30)
Bảng 1.2: Giá trị diện tích bề mặt riêng thực nghiệm và lý thuyết của các mẫu TiO 2   không tẩm và tẩm AlPO 4   theo các tỉ lệ khối lượng AlPO 4 /TiO 2   khác nhau. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Bảng 1.2 Giá trị diện tích bề mặt riêng thực nghiệm và lý thuyết của các mẫu TiO 2 không tẩm và tẩm AlPO 4 theo các tỉ lệ khối lượng AlPO 4 /TiO 2 khác nhau (Trang 31)
Hình 1.7: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu nung tại các nhiệt độ khác nhau. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu nung tại các nhiệt độ khác nhau (Trang 32)
Hình 1.8: Đồ thị biểu diễn khả năng phân hủy methyl cam của các mẫu xúc tác không nung tại những nhiệt độ khác nhau. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.8 Đồ thị biểu diễn khả năng phân hủy methyl cam của các mẫu xúc tác không nung tại những nhiệt độ khác nhau (Trang 33)
Hình 1.9: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu TiO 2 /α-Ca 3 (PO 4 ) 2   theo tỉ lệ khối lượng (30%/70%) nung tại các nhiệt độ khác nhau. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.9 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu TiO 2 /α-Ca 3 (PO 4 ) 2 theo tỉ lệ khối lượng (30%/70%) nung tại các nhiệt độ khác nhau (Trang 34)
Hình 1.10: Giản đồ nhiễu xạ của mẫu composit được xử lí nhiệt tại 120 0 C trong 24 giờ. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.10 Giản đồ nhiễu xạ của mẫu composit được xử lí nhiệt tại 120 0 C trong 24 giờ (Trang 35)
Hình 1.11: Hình a là ảnh SEM mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2   chưa tẩm và hình b là ảnh SEM của mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2  đã tẩm TiO 2 . - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 1.11 Hình a là ảnh SEM mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2 chưa tẩm và hình b là ảnh SEM của mẫu Ca 3 (PO 4 ) 2 đã tẩm TiO 2 (Trang 35)
Bảng 2.2: Danh sách sử dụng dụng cụ. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Bảng 2.2 Danh sách sử dụng dụng cụ (Trang 40)
Bảng 2.4: Kí hiệu các mẫu sản phẩm Al 2 O 3 -AlPO 4  trước khi tẩm TiO 2 . - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Bảng 2.4 Kí hiệu các mẫu sản phẩm Al 2 O 3 -AlPO 4 trước khi tẩm TiO 2 (Trang 42)
Hình 2.1: Sơ đồ tổng hợp Al 2 O 3 -AlPO 4 - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp Al 2 O 3 -AlPO 4 (Trang 44)
Hình 2.2: Sơ đồ tổng hợp Ca 3 (PO 4 ) 2 - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp Ca 3 (PO 4 ) 2 (Trang 45)
Bảng 2.6: Kí hiệu các mẫu sản phẩm Al 2 O 3 -AlPO 4   đã tẩm TiO 2 , nung tại nhiệt độ 550 0 C. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Bảng 2.6 Kí hiệu các mẫu sản phẩm Al 2 O 3 -AlPO 4 đã tẩm TiO 2 , nung tại nhiệt độ 550 0 C (Trang 47)
Hình 2.4: Đường biểu diễn độ hấp thu quang A của dung dịch methylen xanh theo bước sóng λ. - LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ HÓA ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ GẮN KẾT TiO2 TRÊN NỀN CHẤT MANG XỐP
Hình 2.4 Đường biểu diễn độ hấp thu quang A của dung dịch methylen xanh theo bước sóng λ (Trang 50)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w