ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$
-o0o -
1*+,Ç1&Ӭ87Ә1*+Ӧ39Ұ7/,ӊ8;Ò&7È&48$1*TITAN DIOXIT-FERRIT MAGIE /GRAPHENE OXIT 'Ҥ1*.+ӰĈӆ/2Ҥ,p-NITROPHEN2/7521*1ѬӞ&
(Synthesis of titanium dioxide-magnesium ferrite/reduced graphene oxide photocatalyst materials for removal p-nitrophenol from water)
&KX\rQQJjQK .Ӻ7+8Ұ7+Ï$+Ӑ& 0mVӕ
73+Ӗ&+Í MINH, tháng QăP
Trang 2&{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi Hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*± HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: PGS TS NguyӉn Hӳu HiӃu
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ, và chӳ ký)
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: 76ĈRjQ7Kӏ YӃn Oanh
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ, và chӳ ký) Cán bӝ chҩm nhұn xét 1:
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ, và chӳ ký) Cán bӝ chҩm nhұn xét 2:
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ, và chӳ ký)
LuұQ YăQ WKҥF Vƭ ÿѭӧc bҧo vӋ tҥL 7UѭӡQJ Ĉҥi hӑF %iFK KRD Ĉ+4* Tp HCM, QJj\WKiQJQăP
Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm: 1
2 3 4 5
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
Trang 3ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM
7rQ WLӃQJ $QK Synthesis of titanium dioxide-magnesium ferrite/graphene oxide
photocatalyst materials for removal p-nitrophenol from water
II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG: 2.1 Tәng quan
Hӧp chҩt phenolic, vұt liӋu titan dioxit, ferrit magie, graphene oxit dҥng khӱ, titan dioxit-ferrit magie/graphene oxit dҥng khӱFѫFKӃ xúc tác quang phân hӫy
- Thӱ nghiӋm khҧ QăQJ WKX Kӗi và tái sӱ dөng cӫa vұt liӋu titan dioxit-ferrit magie/graphene oxit dҥng khӱ
III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 02/2020
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 06/2020
V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN : PGS TS NguyӉn Hӳu HiӃu
Trang 4LӠI CҦ0Ѫ1
Ĉҫu tiên, tác giҧ xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃQJLDÿuQKYjQJѭӡLWKkQÿmOX{QTXDQWkPÿӝng viên và tҥo mӑL ÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho tác giҧ trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋn luұQYăQQj\
Tác giҧ xin cҧPѫQTXê7Kҫy/Cô Khoa Kӻ Thuұt Hóa HӑFÿmQKLӋWWuQKJL~Sÿӥ tác giҧ và tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho tác giҧ trong quá trình hӑc tұp và hoàn thành luұQYăQtӕt nghiӋp Ĉһc biӋt, tác giҧ xin bày tӓ lòng biӃWѫQVkXVҳFÿӃn thҫy PGS TS NguyӉn Hӳu HiӃu và cô 76ĈRjQ7Kӏ YӃn Oanh ÿmtrӵc tiӃSKѭӟng dүQÿӏQKKѭӟng nghiên cӭu, tұQWuQKJL~Sÿӥ thӵc hiӋn nghiên cӭu khoa hӑc và tҥRÿLӅu kiӋn thuұn lӧi cho tác giҧ hoàn thành luұQYăQ
Cuӕi cùng, tác giҧ xin cҧPѫQWұp thӇ các anh, chӏ, em Phòng Thí nghiӋm TrӑQJÿLӇm Ĉҥi hӑc Quӕc gia TP HCM Công nghӋ Hóa hӑc và Dҫu khí (CEPP Lab), 7UѭӡQJĈҥi
hӑc Bách Khoa ÿmJL~Sÿӥ tác giҧ trong suӕt thӡi gian hӑc tұp và thӵc hiӋn luұQYăQ
Tác giҧ
NguyӉn Tҩn TiӃn
Trang 5TÓM TҲT LUҰ19Ă1
Trong luұQYăQQj\, vұt liӋu titan dioxit-ferrit magie/graphene oxit dҥng khӱ (TiO2MFO/U*2 ÿѭӧc tәng hӧp bҵng sӵ kӃt hӧp SKѭѫQJ pháp ÿӗng kӃt tӫa và phѭѫQJ pháp phӕi trӝn huyӅn phù có hӛ trӧ siêu âm Cҩu trúc-hình thái-ÿһc tính cӫa các vұt liӋu TiO2, MFO, TiO2/rGO, và TiO2-MFO/rGO ÿѭӧc phân tích bҵng FiFSKѭѫQJSKiS phә hӗng ngoҥi biӃQÿәi Fourier, nhiӉu xҥ tia X, phә Raman, kính hiӇQYLÿLӋn tӱ quét, kính hiӇn YLÿLӋn tӱ truyӅn qua, phә tán xҥ QăQJOѭӧng tia X, diӋn tích bӅ mһt riêng WKHRSKѭѫQJpháp Brunauer-Emmett-Teller, phân tích nhiӋt trӑQJOѭӧng, và phә UV-vis
-ҦQKKѭӣng cӫa các yӃu tӕ thӡLJLDQFKLӃXViQJWKӇ tích H2O2,S+YjOѭӧQJFKҩW[~FWiFÿӃn khҧQăQJ[~FWiFTXDQJ phân hӫy p-nitrophenol (PNP) cӫa TiO2-MFO/rGO ÿmÿѭӧc khҧo sát Khҧ QăQJ xúc tác quang phân hӫy Yjÿӝng hӑc quá trình xúc tác phân hӫy p-nitrophenol cӫa vұt liӋu TiO2-MFO/rGO ÿѭӧc nghiên cӭu so sánh vӟi TiO2/rGO, TiO2, và MFO 7KrPYjRÿyNKҧ QăQJWKXKӗi, tái sӱ dөQJYjFѫFKӃ xúc tác quang phân hӫ\313FNJQJÿѭӧc thӱ nghiӋm
Trang 6ABSTRACT
In this thesis, titanium dioxide-ferrite magnesium/reduced graphene oxide (TiO2
-MFO/rGO) was prepared by in-situ method and ultrasound-assisted ex-situ method The
characteristics of the catalyst material (TiO2, MFO, TiO2/rGO, and TiO2-MFO/rGO) were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, Scanning electron microscope, Transmission electron microscopy, Energy-dispersive X-ray spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller specific surface area, Thermal gravimetric analysis, and UV-vis spectroscopy
The effects of factors including the illumination time, H2O2 volume, pH, and the amount of catalyst on the p-nitrophenol (PNP) photodegradation of TiO2-MFO/rGO were investigated The photodegradation p-nitrophenol ability and kinetic catalytic process of TiO2-MFO/rGO materials was compared with TiO2/rGO, TiO2, and MFO In addition, The catalyst recovery, reusability, and photodegradation PNP mechanism of the TiO2-MFO/rGO were also study
Trang 7LӠ,&$0Ĉ2$1
Tác giҧ [LQFDPÿRDQOXұQYăQQj\OjQJKLrQFӭu cӫa cá nhân tác giҧ Yjÿѭӧc thӵc hiӋQGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa thҫy PGS TS NguyӉn Hӳu HiӃu-Phòng TN TrӑQJÿLӇm Ĉ+4*-HCM Công nghӋ Hóa hӑc và Dҫu khí (CEPP Lab 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa và cô TS ĈRjQ7Kӏ YӃn Oanh-Nhà xuҩt bҧn Khoa hӑc tӵ nhiên và Công nghӋ, ViӋn hàn lâm Khoa hӑc và Công nghӋ ViӋt Nam
Sӕ liӋu, kӃt quҧ nghiên cӭu, và kӃt luұn trong luұn YăQQj\OjKRjQWRjQWUXQJWKӵc, FKѭDWӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt cӭ mӝt công trình nào khác trѭӟFÿk\
Tác giҧ xin chӏu trách nhiӋm vӅ nghiên cӭu cӫa mình
Tác giҧ
Trang 81.1.4 HiӋn trҥng ô nhiӉm hӧp chҩWSKHQROLFWURQJQѭӟc 3
1.1.5 ҦQKKѭӣng cӫa hӧp chҩWSKHQROLFÿӃn sӭc khӓHFRQQJѭӡi và sinh vұt 3
Trang 93KѭѫQJSKiSÿӗng kӃt tӫa 14
3KѭѫQJSKiSSKӕi trӝn huyӅn phù 15
1.3.2.3 Ӭng dөng 16
1.3.2.4 &ѫFKӃ[~FWiFTXDQJSKkQKӫy 16
ĈiQKJLiNhҧ QăQJ[~FWiFTXDQJ phân hӫyFӫD7L22-MFO/rGO 17
1ăQJOѭӧng vùng cҩm cӫa vұt liӋu 17
Trang 102.2.4 Khҧo sát khҧ QăQJSKkQKӫy PNP cӫa các vұt liӋu xúc tác 32
2.2.5 Khҧo sát khҧ QăQJWKXKӗi và tái sӱ dөng cӫa TiO2-MFO/rGO 33
&+ѬѪ1* .ӂT QUҦ VÀ BÀN LUҰN 34
3.1 Tәng hӧp vұt liӋu TiO2/rGO 34
3.2 Tәng hӧp vұt liӋu TiO2-MFO/rGO 36
3.2.1 Cҩu trúc vұt liӋu TiO2-MFO/rGO 36
3.2.2 Hình thái cӫa vұt liӋu 39
Ĉһc tính cӫa vұt liӋu 41
3.3 Khҧ QăQJ[~FWiFTXDQJSKkQKӫy PNP cӫa các vұt liӋu 43
3.3.1 Các yӃu tӕ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn khҧ QăQJ [~F WiF TXDQJ SKkQ Kӫy PNP cӫa TiO2-MFO/rGO 43
3.3.2 So sánh khҧ QăQJ[~FWiFTXDQJSKkQKӫy PNP giӳa TiO2-MFO/rGO vӟi các vұt liӋu TiO2/rGO, TiO2Yj0)2Yjÿӝng hӑc phҧn ӭng 46
3.4 Khҧ QăQJWKXKӗi và sӕ lҫn tái sӱ dөng cӫa TiO2-MFO/rGO 49
&ѫFKӃ hҩp phө và xúc tác quang phân hӫy PNP cӫa TiO2-MFO/rGO 51
&+ѬѪ1* .ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 54
4.1 KӃt luұn 54
4.2 KiӃn nghӏ 54TÀI LIӊU THAM KHҦO
PHӨ LӨC
&Ð1*75Î1+Ĉ&Ð1*%Ӕ
Trang 11Hình 1.14: Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫDPi\ÿR)7,5 21
Hình 1.15: Nguyên lý hoҥWÿӝQJPi\ÿRSKә Raman 22
Hình 1.16: Nguyên tҳc hoҥWÿӝng Pi\ÿR7(0 23
Hình 1.17: Cҩu tҥo máy SEM 24
Hình 1.18: Nguyên lý cӫa phép phân tích EDX 25
Hình 2.1: Quy trình tәng hӧp GO 28
Hình 2.2: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu TiO2/rGO 29
Hình 2.3: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu MFO 30
Hình 2.4: Quy trình tәng hӧp vұt liӋu TiO2-MFO/rGO 31
Hình 2.5: 4X\WUuQKÿiQKJLiNKҧ QăQJ[~FWiFTXDQJSKkQKӫy PNP cӫa vұt liӋu 33
Hình 3.1: Phә EDS cӫa vұt liӋu TiO2/rGO vӟi các thӇ tích TIP sӱ dөng khác nhau 34
Hình 3.2: Ҧnh tán xҥ QăQJOѭӧng tia X cӫa vұt liӋu (a) TiO2/rGO 0,5; (b) TiO2/rGO 1,0; và (c) TiO2/rGO 1,5 35
Hình 3.3: Khҧ QăQJKҩp phө và xúc tác quang phân hӫy cӫa các vұt liӋu TiO2/rGO 36
Hình 3.4: Phә FTIR cӫa các vұt liӋu GO, MFO, TiO2, TiO2/rGO, và TiO2-MFO/rGO 37
Hình 3.5: GiҧQÿӗ XRD cӫa MFO, TiO2, TiO2/rGO, và TiO2-MFO/rGO 38
Hình 3.6: Phә Raman cӫa các vұt liӋu TiO2/rGO và TiO2-MFO/rGO 39
Trang 12Hình 3.7: Ҧnh SEM cӫa (a) GO, (b) TiO2/rGO, (c) TiO2-MFO/rGO; và ҧnh tán xҥ QăQJ
Oѭӧng tia X cӫa (d) TiO2/rGO, (e) TiO2-MFO/rGO 40
Hình 3.8: Ҧnh TEM cӫa TiO2-MFO/rGO 41
Hình 3.9: Phә phân tích trӑQJOѭӧng theo nhiӋWÿӝ (TGA) 42
+uQK 1ăQJOѭӧng vùng cҩm cӫa các vұt liӋu 43
Hình 3.11: ҦQKKѭӣng cӫD D Oѭӧng H2O2 E KjPOѭӧng chҩW[~FWiFYj F S+ÿӃn khҧ QăQJ[~FWiFTXDQJSKkQKӫy PNP cӫa TiO2-MFO/rGO, so sánh (d) khҧ QăQJ[~FWiFYj H ÿӝng hӑc quá trình xúc tác quang phân hӫy PNP cӫa TiO2-0)2U*2ÿӕi vӟi các vұt liӋu TiO2, MFO, và TiO2/rGO 45
Hình 3.12: (a) Khҧ QăQJWKXKӗi bҵng nam châm cӫa vұt liӋu TiO2-MFO/rGO, (b) hiӋu suҩt xúc tác quang phân hӫy và thu hӗi, (c) phә EDS, và (d) ҧnh SEM cӫa TiO2-MFO/rGO WUѭӟc và sau 5 lҫn thu hӗi và tái sӱ dөng 50
Hình 3.13: Phә FTIR cӫa vұt liӋu TiO2-MFO/rGO trong quá trình phân hӫy PNP 51
+uQK &ѫ FKӃ quá trình hҩp phө và xúc tác quang phân hӫy PNP cӫa TiO2MFO/rGO 53
Trang 13-DANH MӨC BҦNG
Bҧng 1.1: Mӝt sӕ loҥi vұt liӋu xúc tác quang 8
Bҧng 2.1: Các hóa chҩt sӱ dөng 27
Bҧng 3.1: Thành phҫn khӕLOѭӧng cӫa các nguyên tӕ trong vұt liӋu 34
Bҧng 3.2: KӃt quҧ phân tích phә Raman cӫa các vұt liӋu 39
Bҧng 3.3: Thành phҫn khӕLOѭӧng cӫa các nguyên tӕ trong vұt liӋu 41
Bҧng 3.4: Sӕ liӋu khҧo sát hình thái cӫa các vұt liӋu 42
Bҧng 3.5: Các thông sӕ ÿӝng hӑc quá trình quang xúc tác phân hӫy PNP 47
Bҧng 3.6: Bҧng so sánh hiӋu suҩWYjÿLӅu kiӋn xúc tác quang phân hӫy PNP cӫa các vұt liӋu 47
Bҧng 3.7: KӃt quҧ phân tích diӋn tích bӅ mһt riêng, thӇ tích lӛ xӕSYjÿѭӡng kinh lә xӕp cӫa vұt liӋu TiO2-0)2U*2WUѭӟc và sau 5 lҫn sӱ dөng 51
Trang 14DANH MӨC CÁC TӮ VIӂT TҲT
TiO2MFO/rGO
-Titanium dioxide-magnesium ferrite/reduced graphene oxide
Titan dioxit-ferrit
magie/graphene R[LWGҥQJNKӱ TiO2-rGO Titanium dioxide/reduced
spectroscopy
3KәKӗQJQJRҥLFKX\ӇQKyDFourier
TEM Transmission electron microscopy .tQKKLӇQYLÿLӋQWӱ WUX\ӅQTXD
SEM Scanning eletron microscope tQKKLӇQYLÿLӋQWӱTXpW
UV-Vis Ultraviolet±visible spectroscopy 3KәKҩSWKөWӱQJRҥL-NKҧNLӃQ
Trang 15ĈҺT VҨ1Ĉӄ
GҫQÿk\vұt liӋu graphene oxit dҥng khӱ ÿѭӧFÿӏQKKѭӟng kӃt hӧp vӟi các hҥt nano oxit kim loҥL ÿӇ tҥo ra vұt liӋu nanocomposite giúp nâng cao hiӋu suҩt xúc tác quang phân hӫy các hӧp chҩt hӳXFѫÿһc biӋt là các hӧp chҩt phenolic Trong sӕ các vұt liӋu xúc tác quang phân hӫy, titan dioxit có hoҥt tính xúc tác caotWÿӝc hҥi, và thân thiӋn môi WUѭӡng ViӋc kӃt hӧp titan dioxit vӟi các vұt liӋXIHUULWQKѭferrit magiegiúp nâng cao khҧ QăQJKҩp thu ánh sáng cӫa vұt liӋu và hҥn chӃ quá trình tái tә hӧp giӳa electron và lӛ trӕng Ngoài ra, titan ÿioxit kӃt hӧp vӟi ferrit magie có tӯ tính giúp dӉ thu hӗi vұt liӋu, nâng cao khҧ QăQJSKkQWiFK, YjWăQJKLӋu quҧ sӱ dөng xúc tác Vì vұy, luұQYăQÿѭӧc
nghiên cӭu vӟL WrQ ÿӅ WjL Oj ³1*+,Ç1 &Ӭ8 7Ә1* +Ӧ3 9Ұ7 /,ӊ8 ;Ò& 7È&
QUANG TITAN DIOXIT-FER5,70$*,(*5$3+(1(2;,7'Ҥ1*.+ӰĈӆ/2Ҥ,S1,7523+(12/7521*1ѬӞ&´
Trang 161.1.2 Hͫp ch̭t phenolic
+ӧSFKҩWSKHQROLFFyFҩu tҥo gӗm mӝt hoһc nhiӅu nhóm hydroxyl nӕi trӵc tiӃp vӟi cacbon cӫa nhân benzen, chҩt ÿҥi diӋQ ÿҫu tiên cӫa nhóm hӧp chҩt này là hydroxyl benzen (phenol) Cҩu tҥo hóa hӑc cӫa mӝt sӕ hӧp chҩt phenolic thông dөng trong công nghiӋSÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ hình 1.1
Catechol Butylated hydroxytoluen Axit picric p-nitrophenol
Hình 1.1: Cҩu tҥo hóa hӑc cӫa mӝt sӕ hӧp chҩt phenolic
Trang 17Sӱ dөng làm thuӕc thӱ trong các phòng thí nghiӋm, trong công nghӋ hóa dҫu, Gѭӧc phҭm, v.v.; các sҧn phҭPQLWURKyDSKHQROÿѭӧc dùng làm thuӕc nә (axit picric)
Ĉӕi vӟi BPA, mӛLQăP%3$ÿѭӧc sҧn xuҩt khoҧng 6,4 tӹ SRXQG WѭѫQJÿѭѫQJYӟi 2,9 triӋu tҩn) và là mӝt trong nhӳng chҩWÿѭӧc sҧn xuҩt rӝng rãi trên thӃ giӟi
p-nitrophenol (PNP) là nguyên liӋu chính trong sҧn xuҩt thuӕc nhuӝPGѭӧc phҭm, thuӕc trӯ sâu, và chҩt nә [2]
Các hӧp chҩt phenolic có nhiӅu ӭng dөng trong thӵc tӃ trong nhiӅu ngành công nghiӋp khác nhau Do vұ\Oѭӧng sӱ dөQJQJj\FjQJWăQJÿLNqPWKHRÿyOjOѭӧng thҧi ra môi WUѭӡQJWăQJYjJk\UDYҩQÿӅ ô nhiӉPP{LWUѭӡng ngày càng nghiêm trӑng
1.1.4 Hi͏n tr̩ng ô nhi͍m hͫp ch̭WSKHQROLFWURQJQ˱ͣc
Công nghiӋp sҧn xuҩt hӧp chҩWSKHQROLFÿDQJSKiWWULӇn mҥnh ӣ ViӋt Nam và trên toàn thӃ giӟL /ѭӧng phenolic sҧn xuҩt tӹ lӋ thuұn vӟi sӵ phát triӇn vӅ cҧ ngành công nghiӋp lүn nông nghiӋp Tuy nhiên, nӃXQѭӟc thҧi nhiӉm hӧp chҩWQj\NK{QJÿѭӧc kiӇm soát và xӱ lý thì sӁ gây hұu quҧ nghiêm trӑng không chӍ ÿӕi vӟi công nhân trӵc tiӃp sҧn xuҩt mà còn gây ҧQKKѭӣQJÿӃQP{LWUѭӡQJYjQJѭӡi dân quanh khu vӵc nhà máy Quy chuҭn kӻ thuұt Quӕc gia vӅ Qѭӟc thҧi công nghiӋp (QCVN 40:2011/BTNMT) TX\ÿӏnh giá trӏ giӟi hҥQFKRSKpSÿӕi vӟLKjPOѭӧQJSKHQROWURQJQѭӟc thҧi khi xҧ vào nguӗn tiӃp nhұn là nguӗQ Qѭӟc dùng cho mөF ÿtFK FҩS Qѭӟc sinh hoҥW Oj PJ/ &zQ ÿӕi vӟi các nguӗQ Qѭӟc tiӃp nhұn không dùng cho mөF ÿtFK FҩS Qѭӟc sinh hoҥW WKu KjP OѭӧQJ SKHQRO FKR SKpS Fy WURQJ Qѭӟc thҧi là 0,5 mg/L [3]
1.1.5 ̪QKK˱ͧng cͯa hͫp ch̭WSKHQROLFÿ͇n sͱc kh͗HFRQQJ˱ͥi và sinh v̵t
Bên cҥnh nhóm hӧp chҩWSKHQROLFÿѭӧc sinh tәng hӧp tӯ tӵ nhiên, phenol (C6H5OH) và mӝt sӕ hӧp chҩW SKHQROLF QKѭ EXW\ODWHG K\GUR[\WROXHQ %+7 %3$ FDWHFKRO
resorcinol, p-cresol, axit picric, và mӝt sӕ dүn xuҩt chӭa clo gây ҧQK KѭӣQJ ÿӃn sӭc
khӓH FRQ QJѭӡi và sinh vұt Các hӧp chҩt này gây bӓng và tê cөc bӝ Khi
Trang 18tiӃS[~FEDQÿҫu, da không có cҧPJLiFÿDXVDXÿyYӃt bӓng sӁ trӣ nên nghiêm trӑng KѫQGRFK~QJKҩp thXTXDGDYjRPiXYjWtFKONJ\WURQJ các bӝ phұQFѫWKӇ, gây ra các triӋu chӭng ngӝ ÿӝc và có thӇ tӱ vong NӃu phenol tiӃp xúc vӟi mҳt có thӇ gây nên các tәn hҥi nghiêm trӑng, thұm chí mù lòa [4] Vӟi nӗng ÿӝ lӟQKѫQJ/WӗQÿӑng trong P{LWUѭӡQJQѭӟc, phenol và các dүn xuҩt cӫa phenol Jk\ÿӝFÿӕi vӟi các loài thӫy-hҧi sҧn Các hӧp chҩt nói trên khiӃn cho các loài cá mҩWSKѭѫQJKѭӟng trong chuyӇQÿӝng Ĉӕi vӟi các loài tôm cá, phenol làm mҩt phҧn xҥ troQJÿLӅu chӍnh cân bҵQJFѫWKӇ và cuӕi cùng làm mҩWWtQKQăQJEѫLWURQJQѭӟc, dүQÿӃn ngӯng hô hҩp và chӃt [5] BPA FNJQJÿmÿѭӧc nghiên cӭu trong nhiӅu báo cáo khoa hӑc, chҩt này làm phá vӥ cҩu trúc và hoҥW ÿӝng cӫa hormon tuyӃn giáp, tuyӃn vú, tuyӃn tiӅn liӋt; gây ÿӝt biӃn các nӝi tiӃt tӕ estrogen và testosteron Trong bҧQJÿiQKJLiGRPӝt nhóm gӗm 12 chuyên gia thӵc hiӋn theo cKѭѫQJWUuQKSKzQJFKӕQJÿӝc quӕc gia cӫa Mӻ, BPA làm cho hӋ sinh dөc và não cӫDFiFÿӝng vұWVѫVLQKSKiWWULӇn bҩWWKѭӡng, chӍ cҫn mӝt liӅu nhӓ %3$ FNJQJ Fy WKӇ gây ҧQK KѭӣQJ WѭѫQJ Wӵ OrQ EjR WKDL QJѭӡi và trҿ nhӓ [6]
Các nghiên cӭXWUrQÿӝng vұWÿmFKӭng minh rҵng PNP có thӇ gây rӕi loҥn máu Cҩp tiӃp xúc cӫa PNP có thӇ dүQ ÿӃn sӵ hình thành methemoglobin, gan và thұn, thiӃu máu, da, kích ӭng mҳt, và ngӝ ÿӝc toàn thân Bên cҥQKÿy313FyWKӇ gây ra các tác hҥi cho hӋ VLQK WKiL Ĉӕi vӟi nhӳng lý do này, Hoa KǤ ÿm OLӋt kê PNP QKѭ Pӝt chҩt gây ô nhiӉm nguy hiӇm, và khuyӃn cáo nӗQJÿӝ PNP cho phép WURQJYQJQѭӟc tӵ nhiên là Gѭӟi 10 µg/L [2]
Hӧp chҩt phenolic là nguӗn nguyên liӋX ÿҫu vào quan trӑng trong các ngành công nghiӋp sҧn xuҩt nhӵDGѭӧc phҭm 7X\QKLrQGѭOѭӧng cӫa các hӧp chҩt phenolic WURQJQѭӟc thҧi có thӇ gây ҧQKKѭӣng tiêu cӵFÿӃn sӭc khӓe cӫDFRQQJѭӡi và hӋ sinh thái Vì vұy, viӋc kiӇm soát và xӱ lý hiӋu quҧ nӗQJÿӝ phenol và các dүn xuҩt phenol ÿӝc hҥi troQJQѭӟc thҧi cӫa các ngành công nghiӋp là rҩt cҫn thiӃt
Trang 19thҧi khӓi phenol, sҧn phҭm dҫu mӓ, H2S, các hӧp chҩt cӫa asen, chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt, xyanua, thuӕc nhuӝPK\GURFDFERQWKѫPWKXӕFNKiQJVLQKYY[8]
Quá trình ozon hóa sӱ dөng ánh sáng hӗ TXDQJÿLӋn hoһc nguӗn chiӃu xҥ tia tӱ ngoҥi (UV) tҥRUDR]RQÿӇ oxy hóa và phân hӫy các chҩt hӳXFѫJk\{QKLӉmѬXÿLӇm cӫa quá trình này là quá trình diӉn ra tӵ nhiên, tӕFÿӝ xӱ lý nhanh, không cҫn sӵ hӛ trӧ cӫa các tác nhân hóa hӑc khác, và khҧ QăQJ ORҥi bӓ các tác nhân ô nhiӉm v{ Fѫ hӳXFѫYjYLVLQKYұWFDR1KѭӧFÿLӇm là vӕQÿҫXWѭFDRWLrXWӕQQăQJOѭӧng, ozon dӉ ăQPzQYұt liӋu, quá trình tҥo ozone có thӇ phát sinh chҩWÿӝc [9]
1.1.6.2 3K˱˯QJSKiSÿL͏n hóa
3KѭѫQJ SKiS Qj\ GӵD WUrQ Fѫ Vӣ quá trình oxy hóa/khӱ xҧ\ UD WUrQ FiF ÿLӋn cӵc Ӣ DQRW Qѭӟc và các ion clorua bӏ oxy hóa dүQ ÿӃn sӵ hình thành O2, O3, Cl2, và các gӕc là tác nhân oxy hóa các chҩt hӳX Fѫ WURQJ GXQJ Gӏch Quá trình khӱ các hӧp chҩt hӳXFѫӣ catot, kӃt hӧp vӟi phҧn ӭng oxy hóa, và keo tө ÿLӋn hóa giúp WăQJhiӋu suҩt xӱ Oê Ĉk\ Oj SKѭѫQJ SKiS ÿѭӧc chӭng minh hiӋu quҧ ÿӕi vӟi viӋc xӱ lý ÿӝ màu, kim loҥi nһng, chҩt rҳQOѫOӱng cӫDQѭӟc thҧi dӋt nhuӝm, và các hӧp chҩt kháng VLQK7X\QKLrQSKѭѫQJSKiSÿLӋn hóa FyQKѭӧFÿLӇm là tiêu tӕQQăQJOѭӧng và kim loҥLOjPÿLӋn cӵc JLDWăQJFKLSKt[ӱ lý [10]
1.1.6.3 3K˱˯QJSKiSVLQKK͕F
3KѭѫQJ SKiS VLQK Kӑc dӵa vào các hӋ nҩm sӧi, nҩm men, vi khuҭn kӷ khí và hiӃXNKtÿӇ phân hӫy các hӧp chҩt hӳXFѫ [11] Các cҩXWU~FYzQJWKѫPFӫa hӧp chҩt NKiQJVLQKÿѭӧc sӱ dөng làm nguӗn nguyên liӋXFKRTXiWUuQKVLQKWUѭӣng cӫa nҩm và vi khuҭQ 3KѭѫQJ SKiS sinh hӑc có khҧ QăQJ ORҥi bӓ các hӧp chҩt kháng sinh vӟi ÿӝ chӑn lӑc cao, hiӋu quҧ cao, chi phí thҩSÿLӅu kiӋn vұn hành dӉ dàng, và thân thiӋn P{L WUѭӡQJ 7X\ QKLrQ QKѭӧF ÿLӇP SKѭѫQJ SKiS Oj \rX Fҫu phҧi thiӃt lұp, duy trì P{LWUѭӡng cӫa hӋ nҩm và vi khuҭn, thӡi gian xӱ kéo dài
1.1.6.4 3K˱˯QJSKiSK̭SSKͭ
Hҩp phө WKѭӡQJ ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ loҥi bӓ các tác nhân ô nhiӉP WURQJ Qѭӟc vӟi ѭX ÿLӇm hiӋu quҧ xӱ lý cao, tiӃt kiӋm chi phí, và có thӇ tái sӱ dөng chҩt hҩp phө HiӋu quҧ cӫa quá trình hҩp phө chӏu ҧQKKѭӣng cӫa các yӃu tӕ sau [12]:
(1) Bҧn chҩt cӫa chҩt hҩp phө; (2) Hóa tính cӫa dung dӏch; (3) Bҧn chҩt cӫa chҩt bӏ hҩp phө
Trang 20Tuy nhiên, vҩQÿӅ giҧi hҩp và tҧi sӱ dөng vұt liӋu sau hҩp phө vүn còn khó NKăQYjcó thӇ tҥo ra nguӗn ô nhiӉm mӟi
1.1.6.5 3K˱˯QJ pháp xúc tác quang
;~FWiFTXDQJOjSKѭѫQJSKiS[ӱ OêÿDQJÿѭӧc quan tâm nghiên cӭu vӟLѭXÿLӇm là khҧ QăQJSKkQKӫy các tác nhân ô nhiӉm thành các CO2 và H2O, chi phí vұn hành thҩp, và thân thiӋn vӟLP{LWUѭӡng Bҧn chҩt cӫa xúc tác quang là sӵ NtFKWKtFKÿLӋn tӱ ӣ vùng hóa trӏ lên vùng dүn cӫa chҩW[~FWiFGѭӟi sӵ chiӃu xҥ cӫa ánh sáng ӣ Eѭӟc sóng thích hӧp, dүQÿӃQKuQKWKjQKÿLӋn tӱ (eCB- PDQJÿLӋn tích âm ӣ vùng dүn và lӛ trӕng (hVB+) PDQJÿLӋQGѭѫQJӣ vùng hóa trӏ Các lӛ trӕng ӣ vùng hóa trӏ tham gia quá trình oxy hóa các phân tӱ Qѭӟc hҩp thu ӣ bӅ mһWÿӇ tҥo ra 2+7URQJNKLÿyFiFÿLӋn tӱ ӣ vùng dүn tham gia quá trình khӱ các phân tӱ R[\ÿӇ tҥo ra 22- Các gӕc tӵ do 2+, 22- phân giҧi các tác nhân ô nhiӉm thành CO2 và H2O [13]
GҫQÿk\các nano oxit kim loҥLQKѭOj7L22, MgFe2O4, FeO, ZnO, Fe2O3, CuO, v.v ӭng dөng làm xúc tác quang trong viӋc xӱ lý các hӧp chҩt hӳX Fѫ ÿһc biӋt là các hӧp chҩt phenolic khó phân hӫy vӟi các WtQKQăQJYѭӧt trӝLQKѭ HiӋu suҩt cao, chi phí thҩSTX\WUuQKÿѫQJLҧn, và thân thiӋQP{LWUѭӡng Bên cҥQKÿyFiFYұt liӋu nano giúp JLD WăQJ Vӕ Oѭӧng các trung tâm hoҥW ÿӝng, diӋn tích bӅ mһt riêng lӟn, nâng cao khҧ QăQJKҩp thu ánh sáng, và hiӋu quҧ xӱ lý
1.2 Vұt liӋX[~FWiFTXDQJ phân hӫy
Vұt liӋu xúc tác quang phân hӫy WKѭӡng là các chҩt bán dүn vӟL QăQJ Oѭӧng vùng cҩm (Eg) thҩS KѫQ H9 QKѭ 7L22, ZnO, SrTiO3, WO3, Fe2O3, CdS, v.v 1ăQJOѭӧng vùng cҩm cӫa các vұt liӋu xúc tác quang phân hӫy ÿѭӧFWUuQKEj\QKѭHình 1.2 [14]
Hình 1.2 0ӭFQăQJOѭӧQJYQJFҩPFӫDFiFYұWOLӋX[~FWiFTXDQJ phân hӫy [14]
Trang 21&ѫ FKӃ [~F WiF TXDQJ phân hӫy ÿѭӧF WKӇ KLӋQ ӣ KuQK 1. 7KHR ÿy NKL ÿѭӧc kích thích bӣLFiFSKRWRQiQKViQJFyQăQJOѭӧng thích hӧS KY(g FiFÿLӋn tӱWӯYQJKyDWUӏ sӁ di chuyӇn lên vùng dүn KӃt quҧ là trên vùng dүn sӁ FyFiFÿLӋn tӱ mang ÿLӋn tích âm (eCB-) và trên vùng hóa trӏ sӁ có các lӛ trӕQJPDQJÿLӋQWtFKGѭѫQJ KVB+