Nghiên ứu hế tạo xú tá ho quá trình xử lý á hợp hất polylobiphenyl (pcbs) bằng phương pháp khử ở nhiệt độ thấp

Hv tác phong, quy trình th c nghi m, các k thu t phân tíc ctrong phòng thí nghi m.. Quá trình kh trong dòng hydro HDC.... Xúc tác cho quá trình HDC .... Phương pháp khử trong dòng hydro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG QUỐC THẮNG Đặng Quốc Thắng NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CÁC HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL (PCBs) BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT HOÁ HỌC KHỬ Ở NHIỆT ĐỘ THẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HOÁ HỌC 2014B Hà Nội – Năm 2017 170832999153209850e95-7d38-46b6-b03a-8926a33e12a1 170832999153265279f41-3b46-4400-a8e8-5437d0716abc 170832999153243adcfb4-36c5-4566-bd4c-f6467cd06d61 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Đặng Quốc Thắng NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CÁC HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL (PCBs) BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỬ Ở NHIỆT ĐỘ THẤP Chuyên ngành: Kỹ thuật Hoá học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HOÁ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Nguyễn Hồng Liên Hà Nội – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN u ca ca PGS.TS Nguyn Hng Liên Các s liu có ngun gc rõ ràng tuân th  nguyên tc, kt qu trình bày lu thc trình nghiên trung thc công b  Hà Nội, tháng năm 2017 Tác gi lu ng Quc Thng  Em xin c   n Hng Liên,    i khoa hng dn em sut thi gian nghiên cu lung tt huyt s quan tâm ht mc ci thn hc viên  H v tác phong, quy trình thc nghim, k thut phân tícc phịng thí nghim Em   thy cô B môn Công ngh H  anh ch PTN Cơng ngh Lc hóa du Vt liu xúc tác hp ph, Vin k thut Hóa hi hc Bách khoa Hà Ni o u ki hoàn thành cơng trình nghiên cu Em  em sinh viên nghiên cu khoa hc ca nhóm nghiên  em rt nhiu nghiên cu Cun bè nh  ng viên em sut trình hc tp nghiên cu ca Hà Nội, tháng năm 2017 Hc viên cao hc ng Quc Thng MC LC DANH MC CÁC KÝ HIU VÀ CH VIT TT DANH MC CÁC BNG DANH M TH M U Chương TỔNG QUAN 11 1.1 Gii thiu du bin th 11 1.2 PCBs 11 1.3 nh v ng tính cht phân loi PCBs 16 1.4 Thng PCBs tn lc Vit Nam 1.5  lý PCBs 18 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6 1.5.7 X lý bng php ph 19 X lý bt 19 X lý bp X lý bc X lý bng chit dung môi 21 X lý b 22 X lý bt kh kt hp 1.6 Q trình kh dịng hydro (HDC) 23 1.6.1 Gii thiu v trình HDC 23 1.6.2 Xúc tác cho trình HDC 23 1.7 Vt liu mao qun trung bình 23 1.7.1 Gii thiu chung v vt liu mao qun trung bình 23 1.7.2 Vt liu cacbon mao qun trung bình có trt t (OMC) 24 1.7.3 ng hp OMC 25 1.7.4 Mt s h phn n hình 27 1.8 ng nghiên cu ca lu 28 Chương THỰC NGHIỆM 30 2.1 Tng hp hp vt liu cacbon mao qun trung bình (OMC) 30 2.1.1 Tng hp nha phenolic 30 2.1.2 Tng hp vt liu OMC-1 31 2.2 Tng hp xúc tác 33 a cht mang xúc tác 2.3.1 Ph hp th phân t (UV-vis) 34 2.3.2 Plasma cm ng ghép ni khi ph (ICP-MS) 34 2.3.3 Kính hin t quét (TEM) 35 2.3.4 Nhiu x tia X (XRD) 35 2.3.5 Hp ph nh hp ph vt 2lý(BET) N 35  p ph MB ca cht mang 2.5 Nghiên cu kh n ng ca xúc tác trình x lý PCBs du bin th thi 36 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 các cht mang 3.1.1 Cht mang OMC-1 39 3.1.2 Chi 40 3.2 Nghiên cu kh hp ph MB ca cht mang 42 3.2.1 Xây dng chun phân tích MB bng UV-Vis 42 3.2.2 Nghiên cu kh p ph MB ca chi theo th gian 43 3.2.3 Nghiên cu  ng ca n   n kh  ca cht mang OMC-1 44 a xúc tác 3.3.1 ng kim loi thc t xúc tác 48 3.3.2 Phân b kim loi b mt cht mang 48 3.3.3 Din tích b mt riêng phân b mao qun ca xúc tác 49 3.4 Nghiên cu kh   lý PCBs du bin th thi ca xúc tác bng   nhi thp 3.4.1 X lý PCB 28 53 3.4.2 X lý PCB 52 54 3.4.3 X lý PCB 101 55 3.4.4 X lý PCB 153 56 3.4.5 X lý PCB 138 57 3.4.6 X lý PCB 180 58 3.4.7 Kh  lý PCBs du bin th thi ca xúc tác 5%Pd/OMC-1 60 3.4.8 Kh  lý PCBs du bin th thi ca xúc tác 5%Pd/C* 61 KT LUN 64 TÀI LI  U THAM KH  O 65 PH L C DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT OMC (Ordered Mesoporous Carbons) Vt liu cacbon mao qun trung bình trt t C* Than hot tính EVN  HDC (Hydrodechorination) Q trình kh dịng hydro IUPAC        kl Khng PCBs (Polychlorinated Biphenyls) Polyclobiphenyl SBET Din tích b mt riêng BET  Emmett  Teller UV-vis (UV-visible spectrophotometer) Ph hp th phân t XRD (X-Ray Diffaction) Ph nhiu x tia X TEM (Transmission Electron Microscopy) Kính hin t truyền  phân gii cao DANH MỤC CÁC BẢNG Bng 1.1 Các cu t c  Bng 1.2 Tính cht vt lý ca mt s acrolor  25°C 15 Bng 1.3 Quy chun Vit Nam v ng PCBs cht thi 17 Bng 1.4 ng PCBs cht thi nguy hi ca mt s c Bng 1.5 Quy chun v ng cht thi nguy hi nhim PCBs  Vit Nam 18 Bng 1.6 Phân loi dng vt liu mao qun theo IUPAC 24 Bng 3.1 ng hp ph MB cht mang 43 Bng 3.2 ng ca n MB ti trình hp ph MB OMC-1 45 Bng 3.3 N MB cịn li dung dch sau q trình hp ph theo thi gian 45 Bng 3.4 ng hp ph ca OMC-i n  Bng 3.5 Giá tr 1/C e 1/Qe ti thm hp ph  240 phút 36 Bng 3.6 Th (GC) t l mang khi (m/z) c (MS) cng phân PCBs 41 Bng 3.7 Hiu qu phn HDC sau gi phn i vi tng phân PCBs xúc tác Pd/OMC-1 Pd/C* 60 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cơng thc cu to ca PCBs 12 Hình 1.2 Quá trình x lý PCBs bm khí Hình 1.3 Q trình x lý PCBs b khí 21 Hình 1.4 Các dng mao qun theo IUPAC 24 Hình 1.5 Cu trúc hình hc ca vt liu OMC 24 Hình 1.6  to khung cu trúc tinh thê lng 25  Hình 1.8  phn ng HDC xúc tác Pd/C* và2-Mg-Metanol h H 28 Hình 2.1 Quá trình tng hp nha phenolic .30      -    Hình 2.5 Thit b  33 Hình 2.6 Quá trình tng hp xúc tác Pd/OCM-1 Pd/C* 34 Hình 2.7  thc nghim x lý PCBs du bin th thi 36 Hình 3.1 nh TEM ca cht mang OMC-1 .39 Hình 3.2 Ph XRD ca cht mang OMC-1 39 Hình 3.3  ng nhit hp ph nh hp ph2  vt lý N  ng cong phân b mao qun (b) ca cht mang OMC-1 40 Hình 3.4 nh TEM ca cht mang C* 41 Hình 3.5  ng nhit hp ph nh hp ph2  vt lý N  ng cong phân b mao qun (b) ca cht mang C* 41 Hình 3.6 Ph chng tín hiu UV-vis c chun MB Hình 3.7 ng chun phân tích MB 42 Hình 3.8 ng hp ph MB cht mang 43 Hình 3.9 ng cong hp ph i n u theo thi gian Hình 3.10 ng nhit hp ph Langmuir 46 Hình 3.11 ng Pd kim loi thc t xúc tác 47 Hình 3.12 nh TEM ca hai mu xúc tác 5%Pd/OMC-1 5%Pd/C* .48 Hình 3.13 ng nhit hp ph nh hp ph2 cvat hai lý Nmu xúc tác 5%Pd/OMC-1 (a) 5%Pd/C* (b) 50 Hình 3.14 ng cong phân b mao qun ca hai mu xúc tác 5%Pd/OMC-1 (a) 5%Pd/C* (b) 50 Hình 3.15 S ca sc ký khí (GC) ng PCBs du bin th thi 51 Hình 3.16 S ca sc ký khí (GC) cng chun phân tích PCBs 52 Hình 3.17 ng chun phân tích ca tng phân PCB 28 (a); PCB 52 (b); PCB 101 (c); PCB 138 (d); PCB 153 (e) PCB 180 (f) 53 Hình 3.18 N c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 54 Hình 3.19 N PCB 5c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 55 Hình 3.20 N PCB 101 c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 56 Hình 3.21 N PCB 153 c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 57 Hình 3.22 N PCB 13c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 58 Hình 3.23 N PCB 180 c sau phn ng kh theo thi gian hai loi xúc tác khác 59 Hình 3.24 Kh  lý PCBs ca phn ng kh  nhi thp xúc tác 5%Pd/OMC-1 theo thi gian 60 Hình 3.25 Kh  lý PCBs ca phn ng kh  nhi thp xúc tác 5%Pd/C* theo thi gian 62