Nghiên cứu động học quá trình oxi hóa phân hủy Rhodamine và Phenol bởi quang xúc tác biến tính từ TiO2 trên chất mang tro trấu

 TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 0-0-0 HỮU THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH OXI HÓAPHÂN HỦY RHODAMINE B VÀ PHENOL BỞI QUANG XÖC TÁC BIẾN TÍNH TỪ TiO 2 TRÊN CHẤT MANG TRO TRẤU   2014  TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 0-0-0 HỮU THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH OXI HÓAPHÂN HỦY RHODAMINE B VÀ PHENOL BỞI QUANG XÖC TÁC BIẾN TÍNH TỪ TiO 2 TRÊN CHẤT MANG TRO TRẤU  60440120  : TS. NGUYỄN MINH PHƢƠNG  2014 LỜI CẢM ƠN V   c, em xin gi li c    t ti TS. Nguyễn Minh Phƣơng        b ng dn em trong su Em xin cng, c  i Hc Khoa Hc T   ng  tu ki em trong c hin lu i, 12/2014 H Hu Th  MỤC LỤC DANH M DANH MC BNG BIU DANH M VIT TT M U 1 g 1. TNG QUAN 3 1.1. Gii thiu chung v  2 3 1.1.1. Vt li 2 3 1.1.2.  c 4 1.1.3. Vt li 2 bi 7 1.1.4. Vt liu t hp ca TiO 2 t mang 11 1.1.5. Mt s ng dng ca vt li 2  2 bi . 13 u ch vt li 2 bi 15  gel 15 thy nhit (Hydrothermal treatment) 16 1.3. Gii thiu v phm nhu 18 1.3.1. Gii thiu v phm nhum Rhodamine B 18 1.3.2. Gii thiu v phenol 19 1.4. Mt s  t nhum 20 1.4.1. Mt s  t nhum 20 1.4.2. ng dng ca vt li x m nhum 23 1.5. ng h 24 C NGHIM 27 2.1. Dng c t 27 2.1.1. Dng c 27 t 27 2.2. Tng hp vt liu 28   tru 28 2.2.2. Tng hp vt liu t h-TiO 2 /tro tru (Fe-TiO 2 /RHA) b-gel kt hp vi thy nhit 28 2.3ng chunh n n  28 2.4. Khng h 33 2.5. Khng ca mt s yu t   . 34 2.5.1. ng ca pH l  34 2.5.2. ng c  34 2.5.3. ng c chi . 34 2.5.4. ng ca mt s t bt gi   35 2.6.          35 T QU O LUN 36 3.1. t li-TiO 2 /RHA 36  trong vt liu  ph  EDX 36 n pha ca vt liu - ph XRD 37 3.1.3.              38 3.1.4. Ph UV-VIS ca mu vt liu Fe-TiO 2 /RHA 39 ng hy RhB 39 ng hc Langmuir  Hinshelwood 39 3.2.2. Kht s yn t y RhB 42 3.2.2.1. ng cn t y RhB 42 3.2.2.2. ng cng vt lin t phn y RhB 44 3.2.2.3. ng c chin t y RhB 45 3.2.2.4. ng c tr/ cht bt gi n t y RhB 47 ng hy Phenol 49 3.3.1. ng hc Langmuir  Hinshelwood 49 u mt s yu t  y Phenol 51 u ng c y Phenol 51 u ng c y Phenol 53 u ng c chi y Phenol 54 3.3.2.4. ng c tr/ cht bt gi  y Phenol 55 3.4. c thi dt nhu i      58 KT LUN 60 U THAM KHO 61 DANH MỤC HÌNH VẼ  TiO 2 3 .     a TiO 2 7 (a) C anatas ca vt liu nano TiO 2 9 m gim nh bi 10  ng da TiO 2 14 n sol-n phm t -gel 16 thc ca Rhodamine B 19 c ca Phenol 19  y phenol s d -TiO 2 /RHA/H 2 O 2 . 24 ng chunh n RhB 29 ng chunh n Phenol 31 ng chunh n COD 33  EDX ca vt liu Fe-TiO 2 /RHA 36 n  XRD ca vt liu Fe-TiO 2 /RHA 37 nh SEM ca vt liu Fe-TiO 2 /RHA 38  UV-VIS ca mu vt liu Fe-TiO 2 /RHA 39 ng ca n   40 ng ca n  y RhB 41 ng cu qu x  42 ng ca n u qu cy RhB 44 ng c chi phn ng c y RhB 46 ng ca n  y 50 ng c y Phenol 52 ng cy 53 ng c chi y Phenol 55 ng ca n H 2 O 2 ti hiu qu y Phenol 57 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bng 1.1.  va TiO 2 d 4 Bng 1.2. Th kh chun ca mt s  5 Bng 1.3. c ct t tru [12] 12 Bng 1.4. S gii qua mt s  13 Bng 2.1. Kt qu ng chun RhB29 Bng 2.2. Kt qu ng chun Phenol 31 Bng 2.3. Kt qu ng chun COD 32 Bng 3.1.  t liu Fe-TiO 2 /RHA36 Bng 3.2. Hng s t k  cy RhB   40 Bng 3.3. Hng s t k  cy RhB   43 Bng 3.4. Hng s t k  cy RhB  ng vt liu  45 Bng 3.5. Hng s t k  ca qy RhB t nhau 46 Bng 3.6. ng ca H 2 O 2  y RhB 48 Bng 3.7. ng c 2 S 2 O 8  phn y RhB 48 Bng 3.8. ng ca n a phenol ti hng s t u suy phenol 50 Bng 3.9. Hng s t k  cy Phenol   52 Bng 3.10. Hng s t k  t 54 Bng 3.11. ng ca n K 2 S 2 O 8 ty Phenol 56 Bng 3.12. Hiu sut x   ca H 2 O 2 56 Bng 3.13. Kt qu s chuya mc thi dt nhui Fe-TiO 2 /RHA 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT EDX P(Energy-Dispersive X-ray spectroscopy ) E bg  IR       (Infrared spectroscopy) RH  RHA  RhB Rhodamine B SEM             (Scanning Electron Microscopy) TIOT Tetra isopropyl ortho titanate UV-Vis   Visible) XRD       (X Rays Diffraction) 1 MỞ ĐẦU                  .            (International Water Management Institute , IWMI)                  100 m 3 /  /.        2025  1,8       [50].     nhanh,  ,              ,                               . i s  nhanh, s                   nghin. S n ti h l  bt thc thi t n xut, sinh hoc thi t  p, t   m  Vit Nam. Theo s liu ca S  i hing  chim 22% s  c c  truyn thc n. S ng t  thi ra ao h xung quanh mc thi ln ng ti nguc. Trong s   tng lc thi t  dt nhum, hu ht trong s  thng x  c th th m nng n  c c nhn.  c thi dt nhu  dt trong nhn cc ta, kim ngch xut kht 15 % kim ngch xut khu ca c c. Song song vi s n cc, d  n xut  c thi. c thi long bc t nhi,  c lo [...]... hình động học đưa ra để đánh giá động học của quá trình quang xúc tác nhưng mô hình Langmuir- Hishelwood (L-H) thường được áp dụng phổ biến để miêu tả quá trình động học quang xúc tác Quá trình quang xúc tác TiO2 là một quá trình dị thể và động học của quá trình có thể được miêu tả theo mô hình động học Langmuir- Hishelwood (L-H) Trong đó tốc độ phản ứng (r) tỉ lệ với phần diện tích bề mặt bị che phủ bởi. .. nhóm tác giả Yiming He và cộng sự (2013) đã nghiên cứu vật liệu N -TiO2 xử lý RhB [46] Tác giả Thillai Sivakumar Natajan và cộng sự (2011) đã nghiên cứu xử lý RhB sử dụng UV - LED /TiO2 [40]… Cơ chế quá trình phân hủy phenol sử dụng tác nhân oxi hóa H2O2 có thể được miêu tả như hình 1.9 dưới đây [14] Hình 1.9 Cơ chế quá trình phân hủy phenol sử dụng xúc tác Fe -TiO2/ RHA/H2O2 1.5 Động học quá trình quang xúc. .. xử lý Phenol sử dụng sử dụng xúc tác quang hóa TiO2/ H2O2/UV [14] Phương pháp xử lý loại phẩm màu RhB hiện nay đang được các nhà khoa học nghiên cứu rất nhiều Zhang W [48] đã nghiên cứu động học quá trình phân hủy RhB bởi xúc tác TiO2 mang trên than hoạt tính Xiao Yi và cộng sự (2008), đã nghiên cứu xử lý RhB bằng xúc tác TiO2 biến tính với SiO2/C tại 950 oC - vật liệu TiO2/ GC-950 thì sau 90 phút chiếu... phụ photon ánh sáng, phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích electron Tại giai đoạn này, phản ứng xúc tác quang hóa khác với phản ứng xúc tác truyền thống ở cách hoạt hóa xúc tác Trong phản ứng xúc tác truyền thống, xúc tác được hoạt hóa bởi nhiệt còn trong phản ứng xúc tác quang hóa, xúc tác được hoạt hóa bởi sự hấp thụ ánh sáng - Giai đoạn 4: Phản ứng quang hóa, được chia thành... tạo hydro Oxi hóa một phần hoặc toàn phần hợp chất hữu cơ Tẩy uế: Phân hủy các hợp chất vi sinh Khử chất độc vô cơ và loại trừ ion Hình 1.5 Sơ đồ ứng dụng tính chất quang xúc tác của TiO2 Viê ̣c loại bỏ các chất gây ô nhiễm nước bởi xúc tác quang của TiO2 tỏ ra có tiềm năng ứng dụng hứa hẹn nhất, vì trong quá trình xúc tác quang của TiO2 các chất độc hại ô nhiễm hữu cơ hoặc vô cơ bị khoáng hóa hoàn... xúc tác TiO2 vượt trội hơn khi biến tính đồng thời Fe và C Các tác giả đã chứng minh hiệu quả quang xúc tác TiO2 được tăng lên nhờ hiệu ứng bổ trợ của C và Fe [42] 1.1.4 Vật liệu tổ hợp của TiO2 trên chất mang Có nhiều loại vật liệu làm chất mang xúc tác TiO2 đã được nghiên cứu Xúc tác có thể được cố định trên một bề mặt trong suốt (như kính, silica gel …) hoặc trên một bề mặt mờ đục (than hoạt tính, ... của quá trình quang xúc tác Trong quá trình oxi hóa tăng cường, các chất hữu cơ gây ô nhiễm bị phân hủy bởi tác nhân oxi hóa như oxi không khí, kết hợp với các chất thể hiện hoạt tính xúc tác khi được chiếu xạ bởi ánh sáng tử ngoại hay khả kiến Vật liệu bán dẫn TiO2 khi nhận được sự kích thích bởi ánh sáng có bước sóng thích hợp có năng lượng lớn hơn năng lượng vùng cấm của TiO2 ( . ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 0-0-0 HỮU THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH OXI HÓAPHÂN HỦY RHODAMINE B VÀ PHENOL BỞI QUANG XÖC TÁC BIẾN TÍNH TỪ TiO 2 TRÊN CHẤT MANG TRO TRẤU. TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN 0-0-0 HỮU THỊ NGÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH OXI HÓAPHÂN HỦY RHODAMINE B VÀ PHENOL BỞI QUANG XÖC TÁC BIẾN TÍNH TỪ TiO 2 TRÊN CHẤT MANG TRO TRẤU. QUAN 1.1. Giới thiệu chung về xúc tác quang hóa TiO 2 1.1.1. Vật liệu quang xúc tác TiO 2 t vt lic s dng nhiu trong thc t. TiO 2           