pp xử lý chất hữu cơ độc hại

ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA HÓA BÁO CÁO MÔN HỌC: PHƯƠNG PHÁP LUẬN  NGHIÊN CỨU KHOA HỌC  CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUYẾT & HÓA LÝ KHÓA 17 HỌC VIÊN : TRƯƠNG XUÂN TOÀN NNỘI DUNG TRÌNH BÀYHSHIAAKNKAK LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN TỔNG HỢP VẬT LIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU DỰ KIẾN KẾT QUẢ 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Sự ô nhiễm hợp chất hữu độc hại có nguồn nước thải công nghiệp, đặc biệt công nghiệp dệt nhuộm  Các chất thải chưa xử lý mức, làm ngấm vào nguồn nước ngầm nước mặt  Tình trạng thiếu nguồn nước phục vụ sinh hoạt làm ảnh hưởng đến sức khỏe người môi trường sống 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Có nhiều phương pháp để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi môi trường nước như:  Phương pháp hấp phụ  Phương pháp trao đổi ion  Phương pháp keo tụ sử dụng màng tách  Graphen vật liệu sở graphen nhận nhiều ý quan tâm nhà khoa học có nhiều tính chất ưu việt so với vật liệu biết trước 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Graphen oxit xem vật liệu lý tưởng thuận lợi cho việc gắn chặt phân tán phân tử kim loại, oxit kim loại, hợp chất hóa học khác, tạo nên tổ hợp có tính chất ứng dụng rộng rãi  Sự kết hợp hai loại vật liệu oxit sắt từ Fe3O4 graphen oxit (GO) biến tính nhóm –SO3H (gọi graphen oxit biến tính, kí hiệu: SGO) để chế tạo nano composit Fe3O4/SGO hướng nghiên cứu nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng vật liệu 2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUIAAKNKAK  Chế tạo vật liệu nano composit Fe3O4/GO; Vật liệu Fe3O4/SGO (graphen oxit biến tính nhóm –SO3H kí hiệu: SGO) nghiên cứu ảnh hưởng lượng chất biến tính đến trình biến tính  Khảo sát khả hấp phụ Xanh metylen (metylen blue: MB) vật liệu tổng hợp yếu tố ảnh hưởng 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨUAK 3.1 Đối tượng nghiên cứu  Vật liệu graphen oxit; GO biến tính Vật liệu nano composit Fe3O4/GO Fe3O4/SGO  Xanh metylen – chất màu mô hình nghiên cứu  3.2 Phạm vi nghiên cứu Khảo sát điều kiện tổng hợp yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu quy mô phòng thí nghiệm  Khảo sát khả hấp phụ Xanh metylen (MB) vật liệu nano composit Fe3O4/SGO biến tính  NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI  Tổng hợp GO phương pháp hóa học: từ graphit, oxi hóa graphit thành graphit oxit Tách graphen oxit (GO) từ graphit oxit cách rung siêu âm dung môi nước sử dụng chất hoạt động bề mặt SDS (natridodecyl sunfat)  Biến tính GO muối diazonium axit sulfanilic tiến hành khử với hydrazine hay axit ascorbic, thu SGO 4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI  Tổng hợp nano composit Fe3O4/GO Fe3O4/SGO theo phương pháp trực tiếp (sự hình thành phát triển nano tinh thể oxit kim loại trình chế tạo composit, in situ crystallization hay in situ crystal growth) từ GO, GO biến tính (SGO) với hỗn hợp muối chứa Fe2+ Fe3+ môi trường kiềm 4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI  Phân tích vật liệu tổng hợp phương pháp hóa lý đại XRD, SEM, TEM, BET, EDX, IR, TGA-DTA  Khảo sát khả hấp phụ xanh metylen (MB) vật liệu nano composit Fe3O4/SGO biến tính pha tĩnh Nồng độ trước sau hấp phụ chất nghiên cứu xác định phép đo UV-VIS  Sử dụng công cụ toán học để xử lý số liệu thực nghiệm tối ưu hóa điều kiện thực nghiệm 5 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.1 Tổng hợp graphen oxit (GO) phương pháp Hummers cải tiến Nâng 150C khuấy 2h t0(0-50C) Cho từ từ gam KMnO4 khuấy Nâng 400C khuấy 1h 46 ml nước cất nâng lên 980C Siêu âm tách lớp Lọc rửa nhiều lần với SDS 1% axit HCl 5% Giữ (0-50C) Rửa nước cất 15 ml H2O2 5% đến pH = khuấy 1h 6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.2 Biến tính GO m (mg) axit sulfanilic Na2CO3 10 ml nước cất Gia nhiệt Dung dịch đồng NaNO2 ml nước cất Làm lạnh (0-50C), khuấy Dung dịch muối diazoni ( Dung Dịch 2) Dung dịch HCl 1N 6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.2 Biến tính GO GO phân tán ngâm nước (0-50C) (Dung dịch 1) Khuấy 2h (0-50C) Dung dịch muối diazoni axit sulfanilic (Dung dịch 2) SGO (Graphen oxit biến tính) Thêm chất khử Khuấy 4h 800C r-SGO (Graphen oxit biến tính dạng bị khử) 6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.3 Tổng hợp vật liệu Fe3O4/SGO Thêm 170ml H2O siêu âm 10’ m (g) r-SGO Hỗn hợp Nâng 800C siêu âm 1h Hỗn hợp Hỗn hợp có tỉ lệ mol Fe2+ : Fe3+ 1: Fe3O4/SGO Lọc rửa etanol Sấy 800C 24h Hỗn hợp Chỉnh pH (10-12) Khuấy 5h CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU  Nhiễu xạ tia X (XRD): xác định cấu trúc độ tinh thể vật liệu  Đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ nitơ 77K (BET) : đo diện tích bề mặt xác định thông số cấu trúc vật liệu  Phương pháp SEM, TEM: xác định hình dạng kích thước hạt 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU  Phổ tán xạ lượng tia X (Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDX): xác định thành phần nguyên tố hóa học mẫu vật liệu  Phổ hồng ngoại (IR): xác định có mặt nhóm chức có vật liệu  Phân tích nhiệt TGA-DTA 8 DỰ KIẾN KẾT QUẢ  Tổng hợp vật liệu nanocomposit Fe3O4/GO biến tính (gắn nhóm –SO3H lên bề mặt graphen) điều kiện thích hợp (thời gian phân tán GO nước, so sánh khuấy từ khuấy với tỉ lệ muối diazonium theo tỉ lệ axit sunfanilic, tỉ lệ tác nhân khử…)  Vật liệu nanocomposit GO biến tính có khả hấp phụ XIN CẢM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI !!! [...]... 6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.2 Biến tính GO GO đã phân tán ngâm trong nước ở (0-50C) (Dung dịch 1) Khuấy 2h (0-50C) Dung dịch muối diazoni của axit sulfanilic (Dung dịch 2) SGO (Graphen oxit biến tính) Thêm chất khử Khuấy 4h ở 800C r-SGO (Graphen oxit biến tính dạng bị khử) 6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU 6.3 Tổng hợp vật liệu Fe3O4/SGO Thêm 170ml H2O siêu âm 10’ m (g) r-SGO Hỗn hợp 1 Nâng 800C siêu âm 1h Hỗn hợp 2 Hỗn... nhiệt TGA-DTA 8 DỰ KIẾN KẾT QUẢ  Tổng hợp vật liệu nanocomposit Fe3O4/GO biến tính (gắn nhóm –SO3H lên bề mặt graphen) ở điều kiện thích hợp (thời gian phân tán GO trong nước, so sánh khuấy từ và khuấy cơ cùng với tỉ lệ muối diazonium theo tỉ lệ axit sunfanilic, tỉ lệ tác nhân khử…)  Vật liệu nanocomposit GO biến tính có khả năng hấp phụ XIN CẢM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI !!! ... LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Sự ô nhiễm hợp chất hữu độc hại có nguồn nước thải công nghiệp, đặc biệt công nghiệp dệt nhuộm  Các chất thải chưa xử lý mức, làm ngấm vào nguồn nước ngầm nước mặt... tính chất ưu việt so với vật liệu biết trước 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Graphen oxit xem vật liệu lý tưởng thuận lợi cho việc gắn chặt phân tán phân tử kim loại, oxit kim loại, hợp chất. .. vụ sinh hoạt làm ảnh hưởng đến sức khỏe người môi trường sống 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK  Có nhiều phương pháp để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi môi trường nước như:  Phương pháp hấp phụ  Phương