Nghiên cứu khả năng xử lý COD của nước ô nhiễm bằng hệ xúc tác quang hóa tio2

Tom t t TÓM T T ứ n POP - Persistent Organic Pollutants) c (COD - C O D T O C ứ T O2 ứ V UV, N ứ acid acetic B kali hydrophtalat, phenol, anilin, ứ T ủ ứ , P K H ứ 200 ò – Củ C COD ủ ứ th , 2g TiO2/1l ứ , TiO2 ủ M ứ quang ho UV H C ò ò C o t ả u tr n qu n n r r v n t t ả p n nu t u p n u n o i Tom t t ABSTRACT This work reports the research on using TiO2 photocatalytic system to treat persistent organic pollutants (POPs) base on chemical oxygen demand (COD) in waste water The study was carried out on two kinds of wastewater sources, which were the synthetic organic compounds (potassium hydrogen phtalate, phenol, aniline, ethanol and acetic acid) and the actual wastewaters (market, rubbish and swine wastewaters) and five different types of TiO2 in three radioactive conditions (UV, Vis and dark) The results showed that TiO2 photocatalytic system was able to handle POPs in waste water (fixed COD concentration, 200 ppm) Among UV, Vis and dark systems, the activity of TiO2 catalyst in UV system was the best The TiO2 catalyst concentration and reaction time met the optimum condition at g/l and hours, respectively The TiO2 Merck catalyst had the highest activity among five different types of TiO2 catalyst The aromatic organic compounds were treated easier than the non ones The organic acid compound treatment was better than the base substances Keywords: TiO2 photocatalytic system, persistent organic pollutants (POPs), market, rubbish and swine wastewaters ii Danh muc cac ki hiêu - ch viêt t t MỤC LỤC T M T T i ABSTRACT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HI U V CHỮ VI T T T v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 T NH CẤP THI T 1.2 CÁC QUÁ TRÌNH OXY HÓA NÂNG CAO AOPs 1.2.1 G • 1.2.2 C OH 1.2.3 P TỔNG QUAN VỀ QUÁ TR NH QUANG XÖC TÁC TiO2 10 1.3.1 T ẫ T O2 10 1.3.1.1 T 10 1.3.1.2 T 13 1.3.2 Ứ ụ ủ T O2 13 1.3.3 C T O2 14 1.3.3.1 Nguyên lý trình quang hóa xúc tác TiO2 14 1.3.2.2 C T O2 18 1.3.2.3 C ủ T O2 Error! Bookmark not defined 1.3.2.4 T O2 ụ ẫ Error! Bookmark not defined 1.3.2.5 N UV Error! Bookmark not defined ÁP DỤNG CÁC AOPs XÖC TÁC TiO2 TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 21 iii Danh muc cac ki hiêu - ch viêt t t 1.4.1 V 1.4.2 Á ò ủ ụ AOP 21 AOP T O2 22 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25 2.1 V T LIỆU XÖC TÁC TiO2 25 2.2 CÁC LOẠI NƢỚC THẢI NGHIÊN CỨU 26 2.2.1 N 26 KHP 27 2.2.1.1 Kali hydrophtalat 2.2.1.2 Phenol 27 2.2.1.3 Anilin 28 2.2.1.4 Etanol 28 2.2.1.5 A 2.2.2 N K A 29 30 MÔ H NH TH NGHIỆM 30 DỤNG CỤ TH NGHIỆM 32 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.5.1 C ẫ 32 2.5.2 T 32 CHƢƠNG III: K T QUẢ VÀ THẢO LU N 34 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ TÁC CHẤT 34 THỜI GIAN PHẢN ỨNG 35 ẢNH HƢỞNG CỦA HÀM LƢ NG CHẤT XÖC TÁC TiO2 36 ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT T NH CÁC LOẠI TiO2 KHÁC NHAU 38 ẢNH HƢỞNG CỦA BẢN CHẤT TÁC CHẤT Ô NHIỄM 49 ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN BỨC XẠ 50 ẢNH HƢỞNG CỦA O ONE CÓ TRONG Đ N UV-C 50 CHƢƠNG IV: K T LU N – KI N NGHỊ 52 K T LU N 52 KI N NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 iv Danh muc cac ki hiêu - ch viêt t t DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VI T T T λ B Aacetic Dung d ch axít acetic có n Aads Ch t nh Anilin Dung d ch Anilin có n AOPs c sóng ánh sáng COD 200ppm nt COD 200ppm Các trình oxy hóa nâng cao - Advanced Oxidation Processes BOD Nhu c u oxy sinh h c - Biological Oxygen Demand c V n t c ánh sáng CB Vùng dẫn ch t bán dẫn CTiO2 H COD Nhu c u oxy hóa h c – Chemical Oxygen Demand Dads Ch e- ng xúc tác nt n t vùng dẫn Eg ng vùng c m Etanol Dung d u etylic có n COD 200ppm h H ng s Planck h+ Lỗ tr ng vùng hóa tr k H ng s t K H ng s h p phụ K’ H ng s t KHP Potassium hydrogen phthalate có n NRR N cr NTC N c th i ch NTH N c th Phenol Dung d ch phenol có n POPs Ch t h ph n ứng bi u ki n trình quang hóa P COD 200ppm c Hi p – Củ Chi u m i Nông s n th c ph m Thủ ức COD 200ppm n, khó phân hủy sinh h c - Persistant Organic v Danh muc cac ki hiêu - ch viêt t t Pollutants pzc n tích zero - Point of zero charge ng – Suspended Solid SS Ch t rắ Ti-M TiO2 Merck Ti-M500 TiO2 Merck nung s c nhi 5000C Ti-M950 TiO2 Merck nung s c nhi 9500C Ti-MKF TiO2 Merck bi n tính v i KF Ti-T TiO2 Trung Qu c UV Ánh sáng c Ν T ns VB Vùng hóa tr ch t bán dẫn Vis Ánh sáng kh ki λ = 200 – 400nm) λ = 400 – 700nm) vi Danh muc bang DANH MỤC BẢNG Tên bảng TT 01 B 1.1 G 02 B 1.2 K 03 B 1.3 P 04 B 1.4 P 05 B 1.5 M 06 B 2.1 K 07 B 2.2 C Trang ủ • ứ OH ủ 10 ẫ T O2 ụ ụ ủ T O2 11 ụ 32 39 vii Danh muc hinh DANH MỤC H NH TT Tên hình Trang 01 Hình 1.1 C R 12 02 Hình 1.2 C A 12 03 Hình 1.3 C B 13 04 Hình 1.4 C ứ ụ ủ T O2 14 05 Hình 1.5 S ủ T O2 06 Hình 2.1 C 19 ủ KHP - Potassium hydrogen phtalate 34 07 Hình 2.2 C ủ P 35 08 Hình 2.3 C ủ 35 09 Hình 2.4 C ủ 36 10 Hình 2.5 C ủ 36 11 H ủ 2.6 M 12 Hình 2.7 T 13 Hình 3.1 Ả 14 15 16 17 18 19 UV, V 38 è V 38 ủ Hình 3.2 K COD ứ ứ ủ ẫ KHP 41 0,5 Ti-M Hình 3.3 Ả ủ ứ ủ ứ 44 ẫ KHP Hình 3.4 Ả 44 ẫ NRR H 3.5 B ứ ủ T O2 ẫ 3.6 B ứ ủ T O2 ẫ 3.7 B ứ ủ T O2 ẫ KHP H NTC H NRR 42 45 46 47 viii Danh muc hinh 20 21 22 H 3.8 B ứ ủ NTH H 3.9 B ứ ứ ủ è UV-C ẫ 47 49 khác Hình 3.10 Ả T O2 ứ O 51 ix Phân m âu MỞ ĐẦU C , ủ ủ tinh T C , , (POPs - Persistent Organic Pollutants) ủ C uá trình oxy hóa nâng cao (AOPs – Advanced Oxidation Processes) • OH é ò POPs ứ 2,8V AOP T ứ AOP ụ ủ ứ , , , , ụ UV ứ quang xúc tác AOP TiO2 T O2 , , , , H ụ Quá trình quang xúc tác ứ n TiO2 M , trình quang hóa xúc tác TiO2 “ có trình ụ ” ứ ẵ ủ ụ ứ UV-A nên N ứ Ch 0,5 T O2/250 ứ ủ Ả Ả ẫ KHP ng III: kê ủ NRR 3.3 ủ 3.4 ứ ẫ KHP ứ 60% 40% 0,5 g Ti-M 1,0 g Ti-M 20% H 1,5 g Ti-M 0% UV T i Vis Hình 3.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xúc tác lên hiệu suất phản ứng mẫu KHP Ả ủ ứ ẫ NRR ứ 80% 60% 0,5 g Ti-M 40% 1,0 g Ti-M 1,5 g Ti-M H 20% 0% UV Vis T i Hình 3.4 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xúc tác lên hiệu suất phản ứng mẫu NRR 37 Ch ng III: kê ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT T NH CÁC LOẠI TiO2 KHÁC NHAU ủ T O2 ủ : T O2 T KHP, , T NTC, COD NRR 200 ủ Q 5000C 9500C KF, T O2 M ứ ứ , ẻ TiO2 Merck, TiO2 M NTH T O 2, T O2 /.K T O2 ứ 3.5, 3.6, 3.7 S ứ ủ c TiO2 ẫu KHP 3.8 c ứ 60% 40% UV Vis 20% H T i 0% Ti-T Hình Ti-M Ti-MKF Ti-M500 Ti-M950 Bi u đồ so sánh hiệu suất phản ứng TiO2 với mẫu KHP K , c TiO2 KHP H ứ 5000C ụ 3.5 T O2 M T O2 ứ T ứ ứ T -M, T -MKF, T -M950, T -T T O2 M ứ T -M500 38 Ch ng III: kê T ủ 3.6 , ụ ứ H T O2 T O2 M ứ T ứ Ti-MKF ứ T ủ ứ NTC ụ ứ T -M, T -M950, T -M500, T -T S ứ ủ ẫ NTC T -MKF T O2 khác ứ 80% 60% UV 40% Vis T i H 20% 0% Ti-T Hình Ti-M Ti-MKF Ti-M500 Ti-M950 Bi u đồ so sánh hiệu suất phản ứng TiO2 với mẫu NTC P H – Củ C H 3.7 T O2 ứ T O2 T H – Củ C T O2 M Q T ứ ứ NRR T -M950, T -MKF, T -M500 ứ ứ ĩ P ụ T -M, T -T 39 Ch S ứ ủ ẫ NRR ng III: kê T O khác ứ 80% 60% UV 40% Vis H T i 20% 0% Ti-T Hình Ti-M Ti-MKF Ti-M500 Ti-M950 Bi u đồ so sánh hiệu suất phản ứng TiO2 với mẫu NRR S ứ ủ c TiO2 ẫu NTH c ứng 80% 60% UV 40% Vis T H 20% Hình 0% Bi u đồ so sánh hiệu suất phản ứng TiO2 với mẫu NTH Ti-T Ti-M Ti-MKF Ti-M500 Ti-M950 40 Ch H ng III: kê 3.8 T O2 ứ ẫ T O2 M ứ 5000C T ứ M NTH ứ ứ MKF, T -T ụ , T O2 KHP, NTC, NTH T O2 COD / 200 T O2 ứ ứ NTC, T -M500, T -MKF ỏ T -T T O2 X T -M950 T -M500, T NRR T O2 ủ M NTH ứ T -M, T -M950, T - T -M500 T NRR T O2 ứ K ủ L 950°C T O2 ỗ / trình 500°C [8] N , ủ ứ D T O2 ò , ụ ụ ủ ụ ứ T O2 41 Ch ng III: Kêt qu ẢNH HƢỞNG CỦA BẢN CHẤT TÁC CHẤT Ô NHIỄM ủ , ẫ hành COD 200 ứ B , T O2 ủ M T O 2/ ủ T O2 3.9 Hiệu suất phản ứng 80% 60% UV 40% Vis 20% T i 0% Hình Bi u đồ so sánh hiệu suất phản ứng nguồn thải khác K T ứ NTC T ứ , 20 T COD ứ , ủ ứ ụ ò ò N ;n , 49 Ch ng III: Kêt qu T O ò , ứ ò T é , ẽ ứ ủ ẳ ụ , T ụ ủ TiO2 ò ẽ ò ụ T O2 , ứ , ủ ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN BỨC XẠ B ứ quang xúc tác TiO2 ứ è è UV-C 100 - 280 400 - 700 ứ D UV è V 3.9 V ứ 15 ủ ụ – , ủ V V /T O2 D , ẽ ứ ụ ẽ ủ trình quang xúc tác (UV/TiO2 ứ ụ ứ ẢNH HƢỞNG CỦA O ONE CÓ TRONG Đ N UV-C D ụ è UV-C, è ẻ , è UV-C • OH O3  h  H O  H O2  O2 ứ [5] : (3.1) 50 Ch H O2  h 2 OH D ứ • (3.2) 3.1 , 3.2 O ứ - OH O2 – ứ ủ ỗ è UV-C, KHP UV ng III: Kêt qu ứ T O 2, B ủ ứ è UV-C ứ O 3.10 Đánh giá ảnh hưởng Ozone lên hiệu suất phản ứng Hiệu suất phản ứng 80% 60% UV Tối 40% 20% 0% Khộng xúc tác 0,5gTi-M Hình 3.10 Ảnh hƣởng Đèn UV-C có chứa Ozone lên hiệu suất phản ứng D 3.10 ứ ứ ủ O ỏ UV ụ ẫ KHP T O2 0,5 T -M/250 35 ứ UV, ụ T ứ è O ứ T O2 è UV ụ 51 Ch ng IV: Kêt luân-Ki CHƢƠNG IV: K T LU N – KI N NGHỊ K T LU N C ứ T O2 COD - K ụ ứ T O2 ba UV, V ứ UV S è UV-C è V ứ 15 ụ N T ủ P H ứ , – Củ C hydrophtalat, phenol, anilin, acid acetic) K COD 200 ò , ứ , 2g TiO2/1l ứ T ứ C ò ò C T Q ụ TiO2 anatase ,M ,M T O2 ủ M KF, M ứ TiO2 Trung 500 950 0C 52 Ch ng IV: Kêt luân-Ki KI N NGHỊ V ủ ứ ủ T O2 COD : mg/L, nên ủ K ứ K N 200 ụ ứ ủ T O ụ T O2 53 Tai liêu tham khao TÀI LIỆU THAM KHẢO A TÀI LIỆU THAM KHẢO TI NG VIỆT [1] P V A 2008 , N K ứ P ,T [2] H ỳ ứ C C HB K ỏ T HCM 2009 , T ứ ụ T O2 T [3] N V ,T T HCM D 2007 , N ứ A T O2 V T M [4] P T D 2011 , N ứ E-3G f ĩ, ứ ụ ụ , HQ , T HCM F -TiO2 / , HK T N , H N [5] L T K 2010 , N ứ KF, T C K K O 2008 , K [6] P S O 2, ,K HK T O2, COD 400 , 13, 19-23 O 2/ tác quang TiO2/UV, T ẻ ủ T [7] N V P T O2 K T HCM 2007 , N ủ ứ ứ COD F ,T C KH CN, 10, 21-25 [8] T M T ,T M T ,C [9] T M T ,T ứ M T T O2 K C 2005 , C ụ 2005 , S , NXB K Kỹ ụ ,T , 43, 63-77 54 Tai liêu tham khao [10] N V 2011 , S ụ T O2 /UV , , H L B TÀI LIỆU THAM KHẢO TI NG ANH [11] A R., C AOP f V., I w A., M R 1999 , “A f ”, Catalysis Today, 53, pp 51-59 [12] Anpo M., Shima T., K S., K w Y 1987 , “P hydrogenation of propyne with water on small-particle titania: size quantization ff ”, J Phys Chem., 91, pp.4305–4310 [13] Daneshvar N., Rabbani M., Modirshahla N., B j M.A 2004 , “K modeling of photocatalytic degradation of Acid Red 27 in UV/TiO2 ”, J.Photochem Photobiol A: Chem., 168, pp.39–45 [14] F M.A., D M.T 1993 , “H ”, Chem Rev.,93, pp 341-357 [15] Ghassan Al-Sayyed, Jean-C , P photogradation of 4- w P ” J , “S -sensitized f P Photobiology A: Chemistry Volume 58, Issue 1, 20 April 1991, pp 99-114 [16] H J.M 1999 , “H ogeneous photocatalysis: fundamentals and f f ”, Catalysis Today, P 1993 , “H photocatalysis: an 53, pp 115-129 [17] H J.M., G C., P ” Catal Today, 17, pp 7-20 emerging technology for wa [18] Hoffmann M.R., Martin S.T., Choi W., Bahnemann D.W (1995), “E f ”, Chem Rev., 95 (1), pp 69–96 [19] Houas A., Lachheb H., Ksibi M., Elaloui E., Guillard C., Hermann J.M.(2001), “P w f w ”, Appl Catal B: Environ., 31, pp.145-157 55 Tai liêu tham khao [20] I Y., O A.N 1996 , “P f aqueous suspension of titanium dioxide: an initial kinetic investigation of CO2 ”, J.Photochem.Photobiol.A: Chem., 96, pp 175-180 [21] J K.Y., P S.B 1999 , “A -phase titania: preparation by embedding ”, J silica and photocatalytic activity for the decomposition of trichlor Photochem Photobiol A: Chem., 127, pp.117-122 [22] Tien Khoa Le, Delphine Flahaut, Dominique Foix, Sylvie Blanc, Huu Khanh Hung Nguyen, Thi Kieu Xuan Huynh, Hervé Martinez, Study of surface fluorination of photocatalytic TiO2 by thermal shock method, Journal of Solid State Chemistry, 187, 300-308, 2012 [23] M A.J., Y K.L., Y C.Y., Y P.L., C C.K 2000 , “S ff gas-phase photo-oxidation of trichloroethylene using nanometer-sized TiO2 ”, J Catal., 192, pp.185-196 [24] M w R.W., M E S.R 1992 , “A f T O2 f 254 ”, J P 350 Photobiol A: Chem., 66, pp.355-366 [25] M A., H S L 1997 , “A w f ph ”, J Photochem and Photobiol.A: Chemistry, 108, pp.1-35 [26] M A., M S S., D R 1993 , “P : A f f 4-chlorophenol ”, J Photochem Photobiol A: Chem., 70(2), pp.183-92 [27] M A., S w P 1994 , “P f 4-chlorophenol mediated by TiO2: comparative study of activity of laboratory made and commercial TiO2 ”, J Photochem Photobiol A: Chem., 84, pp 305-309 [28] Mohamed Ksibi, Sarra Ben Amor, Semia Cherif, Elimame Elaloui, Ammar Houas and Mouhieddine Elaloui (2003), Photodegradation of lignin from black liquor using a UV/TiO2 system, Journal of Photochem and Photobiol A: Chemistry, 154 (2), 211-218 56 Tai liêu tham khao E., S [29] Ollis D.F , Pelizz N 1991 , “P f water ”, Environ Sci Technol., 25, pp.1522-1529 [30] Peternel T., Natalija Koprivanac, Ana M Loncaric Bozic and Hrvoje M Kusie (2007), Comparative study of UV/TiO2, UV/ZnO and photo-Fenton processes for the organic reactive dye degradation in aqueous solution Journal of Hazardous Materials, 148, 477-484 [31] R P M 2001 , “A O P – Current Status And ”, Proc Estonian Acad Sci Chem., 50 (2), pp.59–80 [32] R P 1996 , “S : ff ”, J Cleaner Prod., 4(3-4), p 203-212 [33] Sakthivel S., Neppolian B., Shankar M.V., Arabindoo B., Palanichamy M., M V 2003 , “S f : f photocatalytic efficiency of ZnO and TiO2”, Solar Energy Materials & Solar Cells, 77, pp.65–82 [34] Somorjai G.A (1981), Chemistry in Two Dimensions, Surface; P.551 Cornell University Press, Ithaca, NY [35] Tanaka K., Hisanaga T., Rivera A.P (1993), Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air; Ollis D F., Al-Ekabi H., Eds.; Elservie Science: Lausanne, p 169-178 [36] Zhang T., Oyama T., Aoshima A., Hidaka H., Zhao J., Serpone N.(2001), “P N-demethylation of methylene blue in aqueous TiO2 dispersions UV ”, Journal of Photochemistry andPhotobiology A: Chemistry, 140, p.163-172 [37] Zhang Z., Wang C.C., Zakaria R., Y nanocrystalline TiO2-B J.Y 1998 , “R f ”, J Phys Chem B, 102, pp.10871 -10878 [38] B Neppolian, Haeryong Jung, Heechul Choi (2007), Photocatalytic degradation of 4-Chlorophenol using TiO2 and Pt-TiO2 nanoparticles prepared by Sol-Gel Method, J Adv Oxid Technol.,10(2), 001-007 57 Tai liêu tham khao C.TÀI LIỆU THAM KHẢO TRỰC TU N [39] http://vea.gov.vn/vn/hoptacquocte/conguoc/Pages/default.aspx, 15/08/2012 58 [...]...Phân m T O2 , “ Nghiên cứu khả năng xử lý bằng hệ xúc tác quang hóa TiO2 T c âu nước ô nhiễm ủ , ứ T O2 ủ POP COD T ủ ứ , P H – Củ C B , , baz , ò ủ TiO2 dùng trong quá trình quang xúc tác xúc tác TiO2 trên hai N TiO2 là TiO2 TiO2 T Q T -T), TiO2 Merck (Ti-M), TiO2 M M950) C ứ TiO2 KF T - 9500C T -M500 500 MKF), TiO2 Merck UV, V quang T- T O2 N , ứ ứ ủ , , , H , ứ ủ 2 Chương 1: Tông quan CHƢƠNG... NƢỚC THẢI NGHIÊN CỨU N ứ ủ COD trình quang xúc tác TiO2 ủ hai V ứ ủ 2.2.1 Nƣớc thải tự tổng hợp T ủ ứ quá trình quang xúc tác TiO2 nên ngoài KHP , etanol) và axít acetic ứ còn , , COD COD này, sau D kali hydrophtalat ol, A ủ h kali hydrophtalat ủ 200 mg/L : 26 Ch - T - X KHP - C8H5KO4 1100C : 425 COD dung C - C ò 1 ; COD KHP - ng II: Th c nghiêm KHP ứ 1000 ẽ 200mg/L; KHP; KHP ứ ; C : ụ COD COD ủ 4... Q , ụ ủ T O2 EU, 13 Chương 1: Tông quan N ứ ụ T O2 ỏ ủ f : , è , , ò ủ , ỏ T O2 có k h Hình 1.4 Các ứng dụng chính của TiO2 1 Cơ sở lý thuyết về quá trình quang xúc tác trên TiO2 1.3.3.1 Nguyên lý quá trình quang hóa xúc tác trên TiO2 [9,33-37] C ẫ C ắ ỹ ẫ ủ ẫ ẫ : VB ủ CB ẫ ò K 14 Chương 1: Tông quan ứ ẫ , Eg) [3,5,8] K ẫ ν , ẽ ủ ứ ẫ K - ẫ ẽ + ỗ T , ỗ ứ , , ứ [3] ứ – hóa ẫ , ứ ứ Planck:   hc Eg... O2 T O 2 T , /h+ ụ , , ủ T O2 1.3.2.2 C T O2 , Quá trình quang xúc tác trên TiO2 ứ : ứ 5 ỏ 18 Chương 1: Tông quan ụ xúc tác, ứ , ụ ụ, ứ [5,13] ứ ỏ Quá trình quang xúc tác TiO2 , H, ứ ứ , ,  Ản ởn ủ n ệt độ Q tác nhân oxy hóa chính là •OH ứ V ủ , - ủ ụ A ỡ /h+ ủ ủ 20 – 800C [33,36] KJ/ ủ ò ắ , ứ ụ 20 – 800C ỏ  Ản ởn ủ pH N , H H ủ tác trên TiO2 ứ , ủ ủ ẳ T O2 6-7 [3,8] , ủ T O2 K H > H ủ H< , T... A 27 - ụ , ủ TiO2 , ò C [13] N 2007, P T ứ UV/T O2, UV/Z O ứ K photo-Fenton TiO2 ứ -F 74,2 ỏ ủ Red-45 M H T O2 R -45 tác TiO2 C H ủ H = 5, T O2 - 2 /L T O2 0 0,5 /L H xúc tác TiO2 ỏ 0,5 /L ụ UV ủ K ẫ ứ *OH T , , ụ ụ TiO2 ụ , ẫ , ụ M , ủ [30] 23 Chương 1: Tông quan N 2005, T M T ứ “S ụ T O2 ” T O2 D ứ N P-25 [8] 2007, Nguy ụ V D “N ứu x lý thành ph n thu c c b ng quá trình quang xúc tác trên TiO ho... ng II: Th c nghiêm CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 V T LIỆU XÖC TÁC TiO2 N ủ T O2 ứ T O2 khác nhau Anatase ủ T O2 trong ba N T O2 T O2 TiO2 TiO2 T Q , T O2 Merck, TiO2 M KF, T O2 M 5000C và 9500C K ẫ T O2 ụ 2.1 Bảng 2 1 Ký hiệu các mẫu TiO2 s dụng trong thực nghiệm Mẫu TiO2 STT Ký hiệu mẫu 1 TiO2 T 2 TiO2 Merck – ứ 3 TiO2 M 4 TiO2 M 5000C Ti-M500 5 TiO2 M 9500C Ti-M950 N Q Ti-T Ti-M KF T O2 T ứ Ti-MKF M ,... 387,5 20 Chương 1: Tông quan D - ủ /h+ ứ ứ , ứ ủ ứ UV-A λ ≤ 387,5 T ứ 0 - 20mW/cm2 [29] K 25 W/ ủ 2 ứ ), [8,17] ứ ứ V , UV ứ uang hóa N ò ứ ụ , , … ÁP DỤNG CÁC AOPs XÖC TÁC TiO2 TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1 Vai tr của các AOPs trong x lý nƣớc thải 1 C AOP [8,11] ụ : - L ỏ , ứ - P ủ ủ POP , - P ủ 0,5 X - P - K ; , ủ - COD ủ ủ ụ , BOD /COD > ủ ; ; ủ , ; ; C ụ T , ò ụ D , ò ủ 21 Chương 1: Tông quan AOP ứ C ,... 220 5 UV/oxy hóa UV O3 6 UV H2O2/O3 7 UV 8 hv O3 + H2O  2•OH + O2 λ = 253,7 hv H2O2 + O3 + H2O  4•OH + O2 λ = 253,7 TiO2 hv TiO2  e- + + λ > 387,5 l h+ + H2O → •OH + H+ UV H+ + OH- → •OH + H+ UV/oxy hóa UV/oxy hóa Quang xúc tác ẫ 9 Chương 1: Tông quan Phân loại các quá trình oxy hóa nâng cao [8,11,18,30,31] Bảng Nhóm quá trình Quá trình - Quá trình Fenton Nhóm các quá trình oxy hóa - Quá trình... 1.2 N • OH C , ủ 1,52 ủ [8,25] 2,05 Bảng 2 Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa [8,25] STT Thế oxy hóa (V) Tác nhân oxy hóa 1 Lỗ T O2 2 G H 2,80 3 Ozone 2,07 4 Hydrogen peroxide 1,78 5 Permanganate 1,68 6 Acid hydrobromic 1,59 7 Chlor dioxide 1,57 8 Acid hypochloride 1,49 9 Acid hypoiodide 1,45 10 Chlor 1,36 11 Brom 1,09 12 Iod 0,54 3,20 6 Chương 1: Tông quan 12 Gốc tự do hydroxyl ủ ò G ủ , ụ... + H2Oads → T O2 + •OH ads + H+ (1.9) TiO2 (h+) + OH- ads → T O2 + •OH ads (1.10) Rads M ụ ứ OH-ads õ ủ [24,25,37] ứ 1.9 , 1.10 , ụ 1.8 , T O2 ỗ + ứ • OH H2Oads ứ S 1.5 [31,32] 16 Chương 1: Tông quan Hình 1.5 Sơ đồ năng lƣợng quá trình quang xúc tác của TiO2 M - , ẫ , , ụ O2•- ứ • OH ứ : TiO2 (e-) + O2 → T O2 + O2•- (1.11) 2 O2•- + 2H2O → H2O2 + 2OH- + O2 (1.12) TiO2 (e-) + H2O2 → T O2 + OH- + •OH (1.13) ... TiO2 M , trình quang hóa xúc tác TiO2 “ có trình ụ ” ứ ẵ ủ ụ ứ UV-A nên N ứ Phân m T O2 , “ Nghiên cứu khả xử lý hệ xúc tác quang hóa TiO2 T c âu nước ô nhiễm ủ , ứ T O2 ủ POP COD T ủ ứ , P... , baz , ò ủ TiO2 dùng trình quang xúc tác xúc tác TiO2 hai N TiO2 TiO2 TiO2 T Q T -T), TiO2 Merck (Ti-M), TiO2 M M950) C ứ TiO2 KF T - 9500C T -M500 500 MKF), TiO2 Merck UV, V quang T- T O2... kê COD ứ4 L gam TiO2 Merck/250 ẫ (1,5 gam TiO2 Merck/250 ứ N , TiO2 COD KHP 0,5 T -M T ứ ủ ẫ 3.2 quang ứ hóa xúc tác TiO2 ò 3.3 ẢNH HƢỞNG CỦA HÀM LƢ NG CHẤT XÖC TÁC TiO2 T , ủ ứ ủ ủ ứ KHP COD