Nghiên cứu động học quá trình phân hủy trong môi trường nước của hợp chất có tính nổ dạng este nitrat và nitrotoluen bằng một số tác nhân oxi hóa nâng cao (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ ĐÀO DUY HƯNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC CỦA HỢP CHẤT CĨ TÍNH NỔ DẠNG ESTE NITRAT VÀ NITROTOLUEN BẰNG MỘT SỐ TÁC NHÂN OXI HĨA NÂNG CAO Chun ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số : 62 44 01 19 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2017 Cơng trình hồn thành tại: Viện Khoa học Công nghệ quân - Bộ Quốc phòng Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đinh Ngọc Tấn GS.TSKH Đỗ Ngọc Khuê Phản biện 1: GS.TSKH Nguyễn Đức Hùng Phản biện 2: PGS.TS Đinh Thị Mai Thanh Phản biện 3: TS Phạm Mạnh Thảo Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp Viện Khoa học Công nghệ quân vào hồi….h……, ngày…….tháng… năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học Công nghệ quân - Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Đào Duy Hưng, Đỗ Ngọc Khuê, Đinh Ngọc Tấn (2015) Nghiên cứu đặc điểm phản ứng phân hủy DNT, NG môi trường nước tác nhân quang Fenton, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, 35 (2), tr.128-135 Đào Duy Hưng, Đỗ Ngọc Khuê, Đinh Ngọc Tấn, Hoàng Kim Huế (2015) Nghiên cứu đặc điểm phản ứng phân hủy TNT tác nhân Fenton điều kiện có khơng có kết hợp xạ UV, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20 (1), tr.30-36 Đào Duy Hưng, Đỗ Ngọc Khuê, Đinh Ngọc Tấn, Nguyễn Văn Hồng (2015) Ứng dụng phân tích sắc ký lỏng hiệu cao nghiên cứu đặc điểm phản ứng phân hủy Pentrit số tác nhân oxi hóa nâng cao, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20 (4), tr.177-182 Đào Duy Hưng, Đỗ Ngọc Khuê, Đinh Ngọc Tấn, Nguyễn Văn Hoàng (2015) Nghiên cứu phân hủy đồng thời NG, PETN môi trường nước tác nhân quang Fenton, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20 (3), tr.320-323 Đỗ Ngọc Khuê, Đào Duy Hưng, Đinh Ngọc Tấn, Đoàn Song Quảng (2015) Nghiên cứu đặc điểm phản ứng phân hủy 2,4-Dinitrotoluen, nitro glycerin môi trường nước tác nhân Fenton, Tạp chí Hóa học, T53 (3), tr.348-351 Vu Quang Bach, Dao Duy Hung, Do Ngoc Khue, Nguyen Van Anh, Tran Dai Lam, Do Binh Minh, Nguyen Tien Dung (2015) Application of chromatographic methods to study the degradation of nitramines, nitroaromatic compounds and nitrate esters by photo-Fenton process The 4th analytica Vietnam conference, 2015, pp.147-152 Do Ngoc Khue, Tran Dai Lam, Dao Duy Hung, Vu Quang Bach, Nguyen Van Anh, Nguyen Hoai Nam, Nguyen Viet Thai and Do Binh Minh (2017) Parameters controlling the advanced oxidation degradation kinetics of nitroglycerin and pentaerythritol tetranitrate, Green Process Synth, DOI 10.1515 MỞ ĐẦU Hoạt động quân sự, đặc biệt hoạt động sở sản xuất quốc phòng tạo chất thải nguy hại cần phải xử lý cách triệt để Các nhà máy sản xuất vật liệu nổ, sở lưu giữ, bảo dưỡng, xử lý loại bom mìn, đạn dược làm phát sinh lượng lớn chất thải nguy hại, chủ yếu loại chất thải có tính nổ trinitrotoluen (TNT), dinitrotoluen (DNT), octogen (HMX), hexogen (RDX), nitroglyxerin (NG), pentrit (PENT) Các chất thải không xử lý bị phát tán gây ô nhiễm cho môi trường nước, đất, không khí ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Hiện nay, giới nước có nhiều phương pháp xử lý chất thải ngành sản xuất thuốc phóng - thuốc nổ như: hấp phụ than hoạt tính, sử dụng xạ UV, oxy hóa khử điện hóa, sử dụng tác nhân oxy hóa tiên tiến, tác nhân sinh học Mỗi phương pháp có ưu, nhược điểm định Phương pháp sử dụng tác nhân oxi hóa nâng cao sở sử dụng gốc tự hydroxyl oxi hóa cao tác nhân oxi hóa thường gặp (2,8V) để xử lý nước thải bị nhiễm hợp chất hữu độc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Kết nghiên cứu cho thấy, q trình oxi hóa nâng cao có khả phân hủy với tốc độ hiệu cao hợp chất hữu khó phân hủy có hợp chất có tính nổ như: nitrophenol (NPs), nitrotoluen (NTs), nitramin Tuy nhiên việc nghiên cứu xử lý số hợp chất có tính nổ, đặc biệt thuốc nổ nhóm este nitrat, nitrotoluen tác nhân oxi hóa nâng cao cịn quan tâm nước Ở nước có số nghiên cứu xử lý sử dụng phương pháp thủy phân, sử dụngtác nhân sắt, nano sắt để xử lý hợp chất nhóm este nitrat Để xử lý hợp chất có tính nổ dạng nitrotoluen có số nghiên cứu như: phân hủy tác nhân sắt, sắt nano, phân hủy tác nhân Fenton, quang Fenton Tuy nhiên thông tin kết nghiên cứu ứng dụng cơng bố cịn hạn chế, vấn đề chế động học phản ứng phân hủy hợp chất có tính nổ nhóm este nitrat, nitrotoluen tác nhân oxi hóa nâng cao cịn chưa đề cập nhiều Đây lý nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu động học trình phân hủy mơi trường nước hợp chất có tính nổ dạng este nitrat nitrotoluen số tác nhân oxi hóa nâng cao” Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án: Đã xác lập sở khoa học để nghiên cứu yếu tố động học phản ứng chuyển hóa, phân hủy hợp chất hữu có tính nổ dạng este nitrat (NG, PETN) nitrotoluen (DNT, TNT) môi trường nước tương tự chất có nước thải cơng nghệ sản xuất thuốc phóng, thuốc nổ số tác nhân oxi hóa nâng cao Phương pháp nghiên cứu: Để nghiên cứu đặc điểm động học phản ứng dựa thay đổi nồng độ chất phản ứng, độ chuyển hóa sử dụng thiết bị phân tích sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) Để xác định phương trình động học mơ tả phản ứng phân hủy với tác nhân OH sử dụng mơ hình đo tốc độ đầu theo nồng độ đầu Để đánh giá hiệu chuyển hóa hợp chất ENs NTs sử dụng phương pháp so sánh độ chuyển hóa chất phản ứng Mục tiêu luận án: Xác định khả chuyển hóa mơ hình động học q trình phân hủy mơi trường nước số hợp chất có tính nổ dạng este nitrat (như: NG, PETN) nitrotoluen (như: TNT, DNT) số tác nhân oxi hóa nâng cao khơng có kết hợp xạ UV Trên sở kết nghiên cứu lựa chọn, đề xuất giải pháp cơng nghệ có tính khả thi để khử độc cho môi trường bị nhiễm đồng thời số thuốc nổ dạng este nitrat Các nội dung luận án: Khảo sát, đánh giá khả chuyển hóa ENs, NTs tác nhân quang hóa (UV), oxi hóa cổ điển (H2O2) hệ phản ứng oxi hóa nâng cao (UV-H2O2, Fenton, UV-Fenton) Nghiên cứu xây dựng mô hình động học thực nghiệm biểu diễn trình chuyển hóa, phân hủy hợp chất este nitrat, nitrotoluen tác nhân oxi hóa UV, H2O2 hệ phản ứng oxi hóa nâng cao sở gốc hydroxyl (UV-H2O2, Fenton, UV-Fenton), trọng tâm mơ hình động học giả bậc dựa theo phương pháp đo tốc độ đầu nồng độ đầu phản ứng 3 Nghiên cứu, đánh giá khác khả chuyển hóa mơ hình động học phản ứng phân hủy số hợp chất ENs với khả chuyển hóa mơ hình động học phản ứng phân hủy số hợp chất NTs tác nhân H2O2, Fenton điều kiện không có kết hợp xạ UV Thử nghiệm, đánh giá khả hiệu phân hủy chất nhiễm ENs hệ oxi hóa khơng có kết hợp sử dụng xạ UV ENs/H2O2, ENs/UV-H2O2, ENs/Fenton, ENs/UV-Fenton; sở lựa chọn đề xuất q trình oxi hóa nâng cao thích hợp cho mục tiêu xử lý khử độc cho nguồn nước thải cơng nghiệp quốc phịng bị nhiễm đồng thời nhiều hợp chất ENs độc hại Bố cục luận án: Chương 1: Tổng quan; chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu; chương 3: Kết thảo luận; Kết luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm trình phân hủy hợp chất hữu tác nhân oxi hóa nâng cao 1.1.1 Phân loại q trình oxi hóa nâng cao Theo quan bảo vệ mơi trường Mỹ, dựa theo đặc tính q trình có hay khơng có sử dụng nguồn lượng xạ tử ngoại (UV) mà phân loại q trình oxi hóa nâng cao thành hai nhóm: q trình oxi hố nâng cao khơng kết hợp với tác nhân ánh sáng q trình oxi hố nâng cao có kết hợp với tác nhân ánh sáng 1.1.2 Q trình oxi hố nâng cao khơng kết hợp với tác nhân ánh sáng Q trình oxi hóa nâng cao không kết hợp với tác nhân ánh sáng q trình khơng sử dụng lượng xạ tia cực tím UV q trình phản ứng 1.1.3 Q trình oxi hố nâng cao có kết hợp với tác nhân ánh sáng Q trình oxi hóa nâng cao có kết hợp với tác nhân ánh sáng trình có sử dụng lượng xạ tia cực tím UV 1.1.4 Đặc điểm tác nhân gốc hydroxyl (.OH) 1.1.5 Đặc điểm trình Fenton phân hủy hợp chất hữu môi trường nước 1.1.6 Đặc điểm trình quang Fenton phân hủy hợp chất hữu môi trường nước 1.2 Đặc điểm cấu tạo, tính chất hóa lý, độc tính số hợp chất có tính nổ (NG) (PETN) (TNT) (DNT) 1.3 Hiện trạng nghiên cứu, ứng dụng q trình oxi hóa nâng cao để chuyển hóa phân hủy hợp chất độc hại có tính nổ nhiễm mơi trường nước 1.3.1 Hiện trạng nghiên cứu phân hủy hợp chất hữu có tính nổ nhóm este nitrat mơi trường nước Các hợp chất có tính nổ nhóm este nitrat số tác giả nghiên cứu xử lý môi trường nước, nhiên tác giả dừng lại nghiên cứu sử dụng phương pháp thủy, sử dụng tác nhân Fe, Fe nano để chuyển hóa, phân hủy Các kết cho thấy chuyển hóa hợp chất điều kiện thường khó khăn, kết hợp thêm tác nhân sóng siêu âm, nhiệt độ, hiệu chuyển hóa tăng lên đáng kể Tuy nhiên chất trình nghiên cứu dừng lại việc sử dụng tác thủy phân hay tác nhân có tính khử để phân hủy hợp chất este nitrat Về kết nghiên cứu khả sử dụng trình Fenton, quang Fenton để phân hủy hợp chất este nitrat có tính nổ mơi trường nước Nitroglyxerin, Pentaerythriol tetranitrat Etylenglycoldinitrat chưa thu thập thông tin nghiên cứu 1.3.2 Hiện trạng nghiên cứu động học khả ứng dụng trình Fenton, quang Fenton phân hủy hợp chất có tính nổ cấu trúc mạch vịng mơi trường nước Các hợp chất nhóm nitrotoluen, nitrophenol, nitramin số tác giả nước nghiên cứu Các nghiên cứu tập trung thử nghiệm số phương pháp như: điện phân, phân hủy tác nhân Fenton, quang Fenton Các tác giả nghiên cứu chế trình phân hủy so sánh hiệu phân hủy nhiều loại hợp chất có tính nổ, nhiên chưa có cơng trình nghiên cứu so sánh hiệu trình phân hủy hợp chất có tính nổ nhóm este nitrat tác nhân Fenton với hợp chất kể CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Các đối tượng nghiên cứu luận án gồm: - Hợp chất có tính nổ độc hại nhóm este nitrat nhóm nitrotoluen: NG, PETN, TNT, DNT - Các tác nhân quang hóa oxi hóa: H2O2; UV; UV-H2O2; Fenton; UVFenton - Các phương pháp mơ hình nghiên cứu động học phản ứng oxi hóa nâng cao sở gốc OH hệ 2.2 Thiết bị hoá chất 2.2.1 Thiết bị nghiên cứu 2.2.1.1 Thiết bị phân tích - Thiết bị quang phổ tử ngoại - khả kiến UV-Vis, hệ thống thiết bị sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC), cân phân tích CHYO (Nhật Bản), máy đo pH 2.2.1.2 Thiết bị công nghệ Mơ hình thiết bị phản ứng oxi hóa quang hóa hợp chất ENs, NTs 2.2.2 Hóa chất dùng để nghiên cứu - Các hợp chất ENs; NTs có độ phân tích - Các dung mơi: axetonitryl, etanol, metanol có độ dùng cho phân tích HPLC - H2O2, FeSO4.7H2O, HNO3, H2SO4, NaOH có độ phân tích số hố chất khác 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp phân tích xác định hàm lượng ENs, NTs Bảng 2.1 Điều kiện đo thời gian lưu (tR) ứng với đỉnh pic HPLC hợp chất ENs, NTs Hợp chất NG PETN TNT DNT Tỉ lệ pha động (ACN/H2O) 70:30 70:30 70:30 70:30 Tốc độ dòng (ml/ph) 1 1 Thời gian lưu, tR (phút) 3,86 4,56 4,0 4,17 215 204 227 245 Tín hiệu đo, λ (nm) 2.3.2 Xây dựng đường chu n xác định NG, PETN, TNT, DNT phương pháp HPLC Đường chuNn xác định hợp chất TNT, DNT xây dựng cách chuNn bị mẫu dung dịch cho hợp chất có nồng độ tương ứng 5; 10; 25; 50 100 mg/L Đường chuNn xác định hợp chất NG xây dựng cách chuNn bị mẫu dung dịch cho hợp chất có nồng độ tương ứng 1; 5; 25 50 mg/L, với PETN đường chuNn xác định xây dựng cách chuNn bị mẫu dung dịch có nồng độ tương ứng 1; 2,5; 12,5 25 mg/L Chạy mẫu máy sắc ký lỏng hiệu cao HPLC với điều kiện tín hiệu đo tương ứng dẫn bảng 2.1 2.3.3 Thí nghiệm xác định yếu tố ảnh hưởng đến độ chuyển hóa NG, PETN, TNT DNT tác nhân UV, H2O2, UV-H2O2, Fenton UVFenton 2.3.4 Xây dựng mơ hình thí nghiệm khả xử lý đồng thời hợp chất PETN, NG tác nhân UV-Fenton 2.3.5 Phương pháp nghiên cứu xác định yếu tố động học phản ứng 2.3.5.1 Phương pháp xác định tốc độ đầu phản ứng Tốc độ đầu phản ứng xác định phương pháp đo độ suy giảm nồng độ chất sau khoảng thời gian phản ứng tương đối ngắn (10 giây) Việc xác định tốc độ đầu có ý nghĩa để xây dựng mơ hình tính tốn động học phản ứng phân hủy hợp chất ENs 2.3.5.2 Phương pháp xác định độ chuyển hóa chất hệ phản ứng Độ chuyển hóa (η, %) chất tính theo công thức: ‫ܥ‬଴ − ‫ܥ‬௧ ߟ= x100 ‫ܥ‬଴ Ở : η độ chuyển hóa hợp chất (%), C0- nồng độ thời điểm t=0, mM ; Ct- nồng độ thời điểm t, mM 2.3.5.3 Phương pháp xác định số tốc độ phản ứng oxi hóa giả bậc Phương pháp nghiên cứu động học xác định bậc phản ứng oxi hóa DNT, NG tác nhân dựa vào kết đo biến đổi nồng độ ENs, NTs theo thời gian phản ứng Cơ sở phương pháp phương trình động học giả bậc nhất: ln{C/Co}= - k’.t Ở đây: C Co nồng độ ENs, NTs thời điểm t t=0 trình phản ứng với tác nhân, k’ số tốc độ phản ứng giả bậc nhất, t- thời gian phản ứng Dựa kết đo biến đổi số C Co xây dựng đồ thị phụ thuộc -ln{C/Co} - t tính số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm Để xử lý số liệu thực nghiệm, luận án sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu đặc điểm trình chuyển hóa hợp chất este nitrat tác nhân quang hóa (UV), oxi hóa cổ điển (H2O2) oxi hóa nâng cao (UV- H2O2, Fenton, UV-Fenton) 3.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chuyển hóa hợp chất este nitrat tác nhân quang hóa (UV), oxi hóa cổ điển (H2O2) oxi hóa nâng cao (UV- H2O2, Fenton, UV-Fenton) 3.1.1.1 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 Đối với hệ ENs/H2O2 tăng nồng độ chất oxi hóa H2O2 lên độ chuyển hóa ENs có tăng lên, nhiên chênh lệch giá trị độ chuyển hóa điểm nồng độ H2O2 khác không lớn Đối với hệ ENs/UV-H2O2 nhận thấy: Khi có hai tác nhân oxi hóa UV H2O2 độ chuyển hóa PETN, NG cao so với hệ phản ứng có tác nhân H2O2 Nhưng khác với hệ phản ứng có tác nhân H2O2 (ENs/H2O2), hệ có thêm UV nên độ chuyển hóa tăng liên tục tăng nồng độ H2O2 từ 10 mM đến 160 mM mức tăng không lớn Đối với hệ ENs/Fenton nhận thấy khác với hệ có H2O2 UVH2O2, hệ phản ứng ENs/Fenton tăng nồng độ H2O2 độ chuyển hóa có chiều hướng giảm dần Xu hướng thể qua hiệu số độ chuyển hóa ENs sau 60 phút phản ứng hệ ENs/Fenton điểm nồng độ H2O2 sử dụng khác Đối với hệ ENs/UV-Fenton nhận thấy độ chuyển hóa hợp chất ENs đạt 100% sau 60 phút phản ứng, tăng nồng độ H2O2 từ 10 mM lên 40 mM độ chuyển hóa ENs tăng lên, nhiên tăng tiếp nồng 10 Để xác định mơ hình động học đặc trưng động học q trình oxi hóa phân hủy ENs hệ ENs/UV-H2O2 thử nghiệm áp dụng phương pháp đo tốc độ đầu Phương trình động học phản ứng phân hủy ENs H2O2 biểu diễn sau: ୢ஼ ‫ = ݒ‬− = k[H2O2]a.[C]b ୢ௧ Ở đây, [H2O2] [C] nồng độ hydroperoxit ENs (PETN, NG), (mol/l); a, b bậc phản ứng hydroperoxit ENs; k số tốc độ phản ứng [(mol.l-1)(1-a-b).s-1] Như phương trình tốc độ phản ứng phân hủy PETN, NG tác nhân H2O2 trường hợp sử dụng xạ UV xác định phương pháp tốc độ đầu có dạng sau: VPETN = 0,498 x[H2O2]0,277x[PETN]0,894 (mM/s) VNG = 0,294 x[H2O2]0,335x[NG]0,931 (mM/s) 3.1.2.4 Động học phản ứng phân hủy ENs hệ ENs/Fenton a) Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến đặc trưng động học phản ứng chuyển hóa PETN, NG tác nhân Fenton: Phản ứng chuyển hóa ENs tác nhân Fenton tn theo mơ hình phản ứng giả bậc Bảng 3.13 Phương trình tốc độ số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) hệ phản ứng PETN/Fenton điều kiện nồng độ H2O2 khác (C0PETN = 0,056 mg/l; C0Fe2+=0,4 mM; pH = 3; to=25 oC) Phương trình tốc độ Hằng số tốc độ k’ (ph-1) Nồng độ H2O2 10mM y = 0,026x; R2 = 0,978 0,026 40mM y = 0,022x; R = 0,976 0,022 160mM y = 0,02x; R = 0,972 0,020 Bảng 3.14 Phương trình tốc độ số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) hệ phản ứng NG/Fenton điều kiện nồng độ H2O2 khác (C0NG = 0,228 mg/l; C0Fe2+=0,4 mM; pH = 3; to =25 oC) Nồng độ H2O2 Phương trình tốc độ Hằng số tốc độ k’ (ph-1) 10mM y = 0,016x; R2 = 0,996 0,016 40mM y = 0,014x; R = 0,998 0,014 160mM y = 0,012x; R2 = 0,978 0,012 Từ kết bảng 3.13 3.14 nhận thấy số tốc độ phản ứng giả bậc phân hủy PETN hệ PETN/Fenton lớn khoảng 1,6 lần so với số tốc độ phản ứng chuyển hóa NG hệ NG/Fenton 11 Sự chênh lệch xảy cấu trúc phân tử chất khảo sát khác xét với tác nhân H2O2 hay UV- H2O2 b) Ảnh hưởng pH đến đặc trưng động học phản ứng chuyển hóa PETN, NG tác nhân Fenton: Mơ hình phản ứng chuyển hóa PETN, NG tác nhân Fenton điều kiện pH=2; tuân theo quy luật giả bậc Bảng 3.15 Phương trình tốc độ số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) hệ phản ứng PETN/Fenton điều kiện pH khác (C0PETN=0,056 mM; C0Fe2+=0,4 mM; C0H2O2 = 10 mM; to =25 oC) Giá trị pH Phương trình tốc độ Hằng số tốc độ k’ (ph-1) y = 0,022x; R2 = 0,986 0,022 y = 0,026x; R2 = 0,978 0,026 y = 0,015x; R2 = 0,984 0,015 Bảng 3.16 Phương trình tốc độ số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) hệ phản ứng NG/Fenton điều kiện nồng độ H2O2 khác (C0NG=0,228 mM; C0Fe2+=0,4 mM; C0H2O2 = 10 mM; to =25 oC) Giá trị pH Phương trình tốc độ Hằng số tốc độ k’ (ph-1) y = 0,014x; R2 = 0,995 0,014 y = 0,016x; R2 = 0,996 0,016 y = 0,005x; R2 = 0,973 0,005 c Ảnh hưởng nhiệt độ đến đặc điểm động học phản ứng chuyển hóa PETN, NG: Theo số liệu nghiên cứu, ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ giá trị -ln(C/Co) thời gian phân huỷ hệ PETN/Fenton NG/Fenton sau (hình 3.28; 3.29): y = 0.0544x R² = 0.9987 3.5 η(%) 2.5 y = 0.0397x R² = 0.9895 y = 0.0312x R² = 0.9875 1.5 y = 0.0232x R² = 0.9807 y = 0.0173x R² = 0.982 0.5 20(oC) 25(oC) 30(oC) 35(oC) 40(oC) 0 10 20 30 40 50 60 70 t(ph) Hình 3.28 Ảnh hưởng nhiệt độ đến phụ thuộc -ln(C/Co) vào thời gian phản ứng PETN/Fenton 12 y = 0.0451x R² = 0.9972 -ln(C/Co_ 2.5 20(oC) y = 0.0291x R² = 0.9949 25(oC) 1.5 y = 0.0209x R² = 0.993 30(oC) y = 0.0149x R² = 0.9942 y = 0.0112x R² = 0.9973 0.5 0 10 20 30 40 50 60 70 35(oC) 40(oC) t(ph) Hình 3.29 Ảnh hưởng nhiệt độ đến phụ thuộc -ln(C/Co) vào thời gian phản ứng NG/Fenton Từ số liệu thực nghiệm ta tính lượng hoạt hóa biểu kiến Ea: Ea(PETN) = 43,98 kJ/mol Ea(NG) = 53,49 kJ/mol Qua số liệu ta nhận thấy Ea(NG)>Ea(PETN), cho thấy phân tử hợp chất PETN mơi trường nước có khả phản ứng với tác nhân oxi hóa mạnh NG d Ảnh hưởng hợp chất trung gian đến động học phản ứng phân hủy ENs tác nhân Fenton: * Ảnh hưởng nồng độ ban đầu hợp chất ENs đến đặc điểm động học phản ứng chuyển hóa ENs hệ ENs/Fenton Bảng 3.19 Hằng số tốc độ phản ứng giả bậc (k’) thời gian bán hủy t1/2 PETN, NG tron hệ PETN/Fenton; NG/Fenton Hệ PETN/Fenton Hệ NG/Fenton 0 C PETN (mM) k’ t1/2 (ph) C NG k’ t1/2 (ph) (mM/ph) (mM) (mM/ph) 0,0112 0,0451 0,0262 26,456 0,0190 36,481 0,028 0,114 0,0239 29,002 0,0161 43,053 0,056 0,228 0,0204 33,978 0,0123 56,353 * Ảnh hưởng hợp chất trung gian đến thời gian bán hủy ENs hệ ENs/Fenton Bảng 3.20 Thời gian bán hủy t1/2 PETN, NG tron hệ PETN/Fenton; NG/Fenton tính theo phương pháp đo tốc độ đầu Hệ PETN/Fenton Hệ NG/Fenton 0 C PETN (mM) t1/2 (ph) C NG (mM) t1/2 (ph) 0,0112 25,93 0,0451 35,11 0,028 28,60 0,114 41,49 0,056 33,00 0,228 52,05 13 3.1.2.5 Đặc điểm động học phản ứng phân hủy ENs hệ ENs/UVFenton a) Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến phương trình động học phản ứng chuyển hóa PETN, NG tác nhân UV-Fenton: Bảng 3.21 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến số tốc độ biểu kiến k’ phương trình tốc độ phân hủy PETN Nồng độ H2O2 (mM) Phương trình tốc độ Giá trị k’ (ph-1) 10 Y=0,104x; R2=0,996 0,104 40 Y=0,113x; R2=0,985 0,113 160 Y=0,111x; R =0,993 0,111 Bảng 3.22 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến số tốc độ biểu kiến k’ phương trình tốc độ phân hủy NG Phương trình tốc độ Giá trị k’ (ph-1) Nồng độ H2O2 (mM) 10 Y=0,038x; R2=0,961 0,038 40 Y=0,065x; R2=0,971 0,065 160 Y=0,048x; R =0,982 0,048 b) Ảnh hưởng pH đến đặc trưng động học phản ứng chuyển hóa ENs tác nhân UV-Fenton: Bằng phương pháp tính tốn giá trị số tốc độ theo mơ hình phản ứng giả bậc nhận giá trị số tốc độ (k’) điểm pH khác sau (bảng 3.23) Bảng 3.23 Ảnh hưởng pH đến phương trình tốc độ số tốc độ biểu kiến phản ứng giả bậc ứng với hệ PETN/UV-Fenton NG/UV-Fenton Hệ PETN/UV-Fenton Hệ NG/UV-Fenton pH Phương trình tốc độ k’(ph-1) Phương trình tốc độ k’(ph-1) Y=0,074X, 0,074 Y=0,057X; 0,057 2 R =0,995 R =0,987 Y=0,113X, 0,113 Y=0,065X; 0,065 2 R =0,985 R =0,971 0,021 Y=0,019X; 0,019 Y=0,021X, 2 R =0,990 R =0,964 c) Ảnh hưởng nhiệt độ đến đặc điểm động học phản ứng chuyển hóa PETN, NG tác nhân UV-Fenton: Kết nghiên cứu xác định số tốc độ giả bậc hệ PETN/UV-Fenton; NG/UV-Fenton điều kiện nhiệt độ khác thể hình 3.42, 3.43 -lnC/Co) 14 3.5 2.5 1.5 0.5 y = 0.182x R² = 0.9828 y = 0.2459x R² = 0.988 y = 0.1115x R² = 0.9847 y = 0.1488x R² = 0.9597 20(oC) y = 0.0874x R² = 0.9807 25(oC) 30(oC) 35(oC) 10 15 20 25 30 35 40(oC) t(ph) Hình 3.42 Sự phụ thuộc -ln(C/Co) vào thời gian phản ứng hệ phản ứng PETN/UV-Fenton điều kiện nhiệt độ khác (C0PETN=0,056 mM, C0Fe2+=0,1 mM; UV=254 nm; pH=3) y = 0.1056x R² = 0.9714 η(%) y = 0.0915x R² = 0.965 y = 0.1518x R² = 0.988 20(oC) y = 0.0632x R² = 0.9846 25(oC) y = 0.0508x R² = 0.9871 30(oC) 35(oC) 40(oC) 0 10 20 30 40 50 60 70 t(ph) Hình 3.43 Sự phụ thuộc -ln(C/Co) vào thời gian phản ứng NG/Fenton điều kiện nhiệt độ khác (C0NG =0,228 mM, C0Fe2+=0,1 mM, UV=254 nm; pH=3) Năng lượng hoạt hóa biểu kiến Ea hệ ENs/UV-Fenton tính sau: Ea(PETN) = 39,10 kJ/mol Ea(NG) = 44,14 kJ/mol d) Ảnh hưởng hợp chất trung gian đến động học phản ứng phân hủy ENs tác nhân UV-Fenton: * Ảnh hưởng nồng độ ban đầu hợp chất ENs đến đặc điểm động học phản ứng chuyển hóa ENs hệ ENs/Fenton Bảng 3.25 Hằng số tốc độ phản ứng k’ thời gian bán hủy t1/2 PETN, NG hệ PETN/UV-Fenton; NG/UV-Fenton Hệ PETN/UV-Fenton Hệ NG/UV-Fenton C0PETN(mM) k’ t1/2 C0NG (mM) k’ t1/2 (ph) (mM/ph) (ph) (mM/ph) 0,0112 0,136 5,097 0,0451 0,048 14,441 0,028 0,199 3.483 0,114 0,0532 13,029 0,056 0,281 2,467 0,228 0,0585 11,849 * Ảnh hưởng hợp chất trung gian đến thời gian bán hủy phản ứng hệ ENs/UV-Fenton 15 t1/2(ph) t1/2(1) t1/2(2) 1 Hình 3.52 Biểu đồ so sánh giá trị thời gian bán hủy PETN xác định theo phương pháp giả bậc t1/2(1) phương pháp đo tốc độ đầu t1/1(2) (1- ứng với C0PETN =0,056 mM; 2- ứng với C0PETN =0,028 mM; 3- ứng với C0PETN =0,0112 mM) t1/2(ph) 16 14 12 10 t1/2(1) t1/2(2) Hình 3.53 Biểu đồ so sánh giá trị thời gian bán hủy NG xác định theo phương pháp giả bậc t1/2(1) phương pháp đo tốc độ đầu t1/1(2) (1- ứng với C0NG=0,228 mM; 2- với C0NG=0,114 mM; 3-với C0NG=0,0451 mM) 3.2 Nghiên cứu đặc điểm q trình chuyển hóa số hợp chất NTs tác nhân H2O2; Fenton tác nhân quang hóa (UV), oxi hóa thơng thường (H2O2) oxi hóa nâng cao (UV-H2O2, Fenton, UVFenton) 3.2.1 Đặc điểm q trình chuyển hóa DNT, TNT tác nhân UV Động học q trình chuyển hóa ENs xạ UV tuân theo quy luật phản ứng bậc 3.2.2 Đặc điểm q trình chuyển hóa số hợp chất NTs tác nhân H2O2 3.2.2.1 Độ chuyển hóa hợp chất NTs tác nhân H2O2 Qua kết nghiên cứu nhận thấy tác nhân H2O2 có khả chuyển hóa DNT hay TNT Ở giá trị nồng độ tác nhân oxi hóa H2O2 khác độ chuyển hóa có giá trị khác Tuy nhiên quy luật biến đổi độ chuyển hóa DNT, TNT nhau, cụ thể: độ chuyển hóa tăng dần theo thời gian, nồng độ H2O2 = 10 mM độ chuyển hóa phân hủy DNT, TNT sau 60 phút phản ứng đạt giá trị 47.4%; 31,1%, thời gian phản ứng tăng nồng độ H2O2 lên giá trị 40 mM 16 160 mM độ chuyển hóa phân hủy DNT, TNT tăng lên có giá trị 49.5%; 49.3% (đối với DNT) 33,9%; 32,6% Như tăng nồng độ chất oxi hóa H2O2 lên độ chuyển hóa có tăng lên 3.2.2.2 Đặc điểm động học phản ứng chuyển hóa hợp chất NTs hệ NTs/H2O2 Bảng 3.32 Hằng số tốc độ (k’) thời gian bán hủy (t1/2) DNT, TNT hệ phản ứng NTs/H2O2 điều kiện nồng độ H2O2 khác (C0DNT=0,529 mM; C0TNT=0,53 mM; pH = 3) Nồng độ Hệ TNT/H2O2 Hệ DNT/H2O2 -1 -1 H2O2 k’ (ph ) t1/2 (ph) k’ (ph ) t1/2(ph) 10mM 0,013 0,0073 57,7623 94,9517 40mM 0,012 0,0072 57,7623 99,021 160mM 0,012 0,0062 63,0134 111,798 3.2.3 Đặc điểm trình chuyển hóa hợp chất NTs tác nhân UV-H2O2 Bảng 3.35 Phương trình động học, số k’ thời gian bán hủy t1/2 phản ứng phân hủy DNT hệ DNT/UV-H2O2 (UV=254 nm; pH=3) H2O2 (mM) Phương trình tốc độ k’ (ph-1) t1/2 (ph) 10 Y=0,0213x; R2=0,9605 0,0213 32,542 40 Y=0,0222x; R =0,9632 0,0222 31,223 160 Y=0,0194x; R =0,99 0,0198 35,007 Bảng 3.36 Phương trình động học, số k’ thời gian bán hủy t1/2 phản ứng phân hủy TNT hệ TNT/UV-H2O2 (UV=254 nm; pH=3) H2O2 (mM) Phương trình tốc độ k’ (ph-1) t1/2 (ph) 10 y=0,0078x; R2=0,997 0,0078 88,865 40 y=0,0089x; R =0,986 0,0089 77,88 160 y=0,0074x; R =0,992 0,0074 93,669 Từ số liệu động học nhận thấy, số tốc độ phản ứng phân hủy DNT cao khoảng 2,5 lần so với số tốc độ phân hủy TNT 3.2.4 Nghiên cứu đặc điểm q trình chuyển hóa số hợp chất NTs hệ phản ứng NTs/Fenton 3.2.4.1 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến đặc điểm q trình chuyển hóa hợp chất NTs hệ NTs/Fenton η(%) 17 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 H2O2=10mM H2O2=40mM H2O2=160mM 10 20 30 40 50 60 70 t(ph) Hình 3.60 Độ chuyển hóa DNT tác nhân Fenton nồng độ H2O2 khác (C0DNT=0,529 mM; C0Fe2+=0,4 mM; pH=3; to=25oC) 70 60 η(%) 50 40 H2O2=10mM 30 H2O2=40mM 20 H2O2=160mM 10 0 10 20 30 40 50 60 70 t(ph) Hình 3.61 Độ chuyển hóa TNT tác nhân Fenton nồng độ H2O2 khác (C0TNT=0,53 mM; C0Fe2+=0,4 mM; pH=3; to=25oC) Qua hình 3.60; 3.61 tính tốn ta thu giá trị động học DNT; TNT hệ phản ứng DNT/Fenton; TNT/Fenton sau: Bảng 3.37 Phương trình động học, số tốc độ biểu kiến (k’) thời gian bán hủy phản ứng DNT/Fenton; TNT/Fenton Hệ phản ứng Nồng độ H2O2 Phương trình k’ t1/2 (ph) -1 (mM) tốc độ (ph ) DTN/Fenton 10 Y=0,0462x 0,0462 15,003 40 Y=0,029x 0,029 23,902 160 Y=0,0226x 0,0226 30,670 TNT/Fenton 10 Y=0,0161x 0,0161 43,053 40 Y=0,01x 0,01 69,315 160 Y=0,0097x 0,0097 71,458 3.2.4.2 Ảnh hưởng pH đếnđộ chuyển hóa DNT, TNT hệ NTs/Fenton Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến độ chuyển hóa DNT, TNT tác nhân Fenton sau 60 phút phản ứng (ở nồng độ H2O2=40 mM; Fe2+=0,4 mM; pH=3) 18 pH=2 pH=3 pH=5 pH=2 pH=3 pH=5 42.7 82.49 77.61 38.6 62.58 29.1 a) Hệ DNT/Fenton b) Hệ TNT/Fenton Hình 3.64 Ảnh hưởng pH đến độ chuyển hóa NTs tác nhân Fenton 3.2.4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến đặc điểm phản ứng chuyển hóa DNT, TNT hệ NTs/Fenton Bảng 3.38 Ảnh hưởng nhiệt độ đến số k’ DNT, TNT hệ NTs/Fenton Nhiệt độ ( C) k’DNT (ph-1) k’TNT (ph-1) 20 0,0175 0,0080 30 0,0252 0,0140 40 0,0468 0,0220 Giá trị lượng hoạt hóa biểu kiến DNT, TNT hệ phản ứng NTs/Fenton thu sau: EaDNT = 37,38 (kJ/mol) EaTNT = 38,59 (kJ/mol) 3.2.5 Nghiên cứu đặc điểm q trình chuyển hóa hợp chất NTs tác nhân UV-Fenton 3.2.5.1 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến đặc điểm phản ứng chuyển hóa hợp chất NTs tác nhân UV-Fenton Bảng 3.41 Phương trình số tốc độ phản ứng chuyển hóa DNT, TNT tác nhân UV-Fenton Hệ phản ứng Nồng độ Phương trình tốc độ Hằng số tốc độ H2O2 (mM) k’ (ph-1) DNT/UV10 y=0,105x; R2=0,984 0,105 Fenton 40 y=0,162x; R2=0,998 0,162 160 y=0,131x; R =0,97 0,131 19 TNT/UVFenton 10 40 160 y=0,054x; R2=0,975 y=0.141x; R2=0,987 y=0,1x; R2=0995 0,054 0,141 0,100 3.2.5.2 Ảnh hưởng pH đến độ chuyển hóa hợp chất NTs Kết xác định ảnh hưởng pH đến độ chuyển hóa DNT, TNT tác nhân UV-Fenton nhận thấy giá trị pH=3 độ chuyển hóa đạt giá trị cao 3.2.5.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả độ chuyển hóa hợp chất NTs Bảng 3.43 Ảnh hưởng nhiệt độ đến số tốc độ giả bậc hợp chất NTs hệ NTs/UV-Fenton Hằng số tốc độ k’ (ph-1) Hệ phản ứng Nhiệt độ (0C) DNT/UV-Fenton 20 0.121 30 0.191 40 0.298 TNT/UV-Fenton 20 0.106 30 0.161 40 0.252 Từ số liệu thực nghiệm phương trình Arrhenius ta tính lượng hoạt hóa hệ NTs/UV-Fenton sau: EaDNT = 31,03 (kJ/mol) EaTNT = 32,99 (kJ/mol) Các số liệu Ea cho thấy có sử dụng xạ UV phản ứng phân hủy DNT tác nhân Fenton dễ dàng TNT 3.3 So sánh đặc điểm q trình chuyển hóa số hợp chất ENs với NTs tác nhân quang hóa (UV), oxi hóa thơng thường (H2O2) oxi hóa nâng cao (UV-H2O2, Fenton, UV-Fenton) 3.3.1 So sánh đặc điểm phản ứng chuyển hóa hợp chất ENs với NTs tác nhân UV Từ kết nghiên cứu nhận thấy: Tác nhân UV chuyển hóa hợp chất ENs, NTs theo quy luật phản ứng bậc 3.3.2 So sánh đặc điểm phản ứng chuyển hóa hợp chất ENs với hợp chất NTs tác nhân H2O2 Về mơ hình động học: Tác nhân H2O2 phân hủy hợp chất ENs, NTs tuân theo quy luật phản ứng giả bậc Điều xảy nồng độ tác nhân oxi hóa H2O2 lựa chọn tương đối lớn so với 20 chất cần phản ứng nên tác nhân ln dư thừa suốt q trình phản ứng so với chất 3.3.3 So sánh đặc điểm phản ứng chuyển hóa hợp chất ENs với NTs tác nhân UV- H2O2 Phản ứng chuyển hóa hợp chất ENs hệ ENs/UV-H2O2 mơ tả phương trình động học bậc lẻ cịn với hợp chất NTs mơ tả phương trình động học giả bậc 3.3.4 So sánh đặc điểm phản ứng chuyển hóa ENs TNs tác nhân Fenton - Về mơ hình động học phản ứng số tốc độ giả bậc nhất: Giá trị số tốc độ giả bậc cho thấy, tốc độ chuyển hóa hợp chất giảm theo dãy: DNT>PETN>NG>TNT - Về yếu tố ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa hợp chất ENs, NTs: Hầu trình Fenton phân hủy chất ENs, NTs chịu ảnh hưởng yếu tố pH nhiệt độ môi trường với luật: pH tốt cho q trình chuyển hóa xung quanh giá trị nhiệt độ cao khả chuyển hóa cao Xét lượng hoạt hóa nhận thấy quy luật biến đổi tăng theo dãy: DNTNG Bảng 3.51 Hằng số tốc độ phản ứng giả bậc hợp chất ENs, NTs hệ ENs/UV-Fenton NTs/UV-Fenton (C0PETN= 0,032 mM; C0NG =0,228 mM; C0DNT =0,529 mM; C0TNT =0,53 mM; C0Fe2+ =0,4 mM; C0H2O2 =40 mM;UV=254 nm; to=25 oC) Hệ phản ứng Hằng số tốc độ k’ (ph-1) PETN (0,032 mM)/UV-Fenton 0,113 NG (0,228 mM)/UV-Fenton 0,065 DNT (0,53 mM)/UV-Fenton 0,162 TNT (0,53 mM)/UV-Fenton 0,141 21 - Về lượng hoạt hóa: Kết thống kê nhận thấy lượng hoạt hóa tăng theo dãy: DNT>TNT>PETN>NG + Về cấu trúc phân tử: Các hợp chất nitrotoluen có cấu trúc mạch vịng, ngun lý khó bị phân hủy, nhiên nhân benzen có liên kết với nhóm -NO2 (nhóm hút điện tử, đồng phẳng so với nhân benzen) dễ dàng gây phản ứng nhân vị trí ortho; para phản ứng điện tử vào vị trí meta nhóm -NO2, đặc biệt phản ứng diễn vị trí nhóm -CH3 linh động hợp chất nitrotoluen Có thể phản ứng từ vị trí tiền đề tiếp diễn cho phản ứng phân hủy Thuốc nổ PETN Thuốc nổ NG Thuốc nổ 2,4-DNT Thuốc nổ TNT Hình 3.69 Cấu trúc phân tử hợp chất PETN, NG, DNT TNT 3.4 Nghiên cứu khả sử dụng tác nhân oxi hóa nâng cao UVFenton để xử lý nguồn nước nhiễm đồng thời PETN, NG Từ kết khảo sát nhận thấy tác dụng tác nhân quang Fenton, độ chuyển hóa NG, PETN tăng theo thời gian phản ứng Khi tăng nồng độ H2O2 độ chuyển hóa có tăng lên Ở điều kiện phản ứng 10 mM H2O2; 0,8 mM Fe2+; pH=3; UV=254 nm sau 80 phút phản ứng PETN bị phân hủy hoàn toàn, độ chuyển hóa PETN cao đạt giá trị 100%, độ chuyển hóa NG đạt giá trị 86% Khi tăng nồng độ H2O2 hệ phản ứng UV-Fenton (tăng tỉ lệ nồng độ H2O2/Fe2+ tương ứng từ 12,5 lên 50) độ chuyển hóa NG, PETN tăng lên, 22 sau 80 phút phản ứng PETN, NG bị phân hủy hoàn toàn Tuy nhiên tăng nồng độ H2O2 lên 160 mM (tỉ lệ nồng độ H2O2/Fe2+ 200) độ chuyển hóa chất khơng tăng mà có xu hướng giảm Kết gần tương đồng với trường hợp xét phân hủy riêng hợp chất PETN hay NG tác nhân UV-Fenton Như điều kiện xét với tỉ lệ nồng độ H2O2/Fe2+ 50 hiệu phân hủy đồng thời NG, PETN đạt giá trị cao Như mơ hình phản ứng tuần hồn hệ quang Fenton (hình 2.1) hồn tồn áp dụng để xử lý đồng thời NG, PETN nhiễm nước thải Các điều kiện công nghệ sau: - Mô hình hệ quang hóa: hình 2.1: Đèn UV (254 nm) có cơng suất 15W; bơm tuần hồn có tốc độ 750 ml/ph; Thể tích dung dịch xử lý lít - Khống chế dung dịch cần xử lý: + pH dung dịch =3 + Nồng độ thành tác nhân phản ứng ban đầu: Fe2+=0,8 mM; H2O2=40 mM + Nồng độ chất ô nhiễm ban đầu: NG≤51 mg/l; PETN≤10 mg/l - Thời gian xử lý: 80 phút 23 KẾT LUẬN Từ nội dung nghiên cứu, khảo sát khả chuyển hóa hợp chất este nitrat, nitrotoluen số hệ oxi hóa nâng cao rút số kết luận luận án sau: Đặc điểm q trình chuyển hóa mơi trường nước số hợp chất có tính nổ nhóm este nitat (PETN, NG), nitrotoluen (DNT, TNT) số tác nhân khác như: quang hóa (UV); oxi hóa cổ điển (H2O2), oxi hóa nâng cao (UV-H2O2; Fenton; UV-Fenton) khảo sát nghiên cứu Khả tạo gốc •OH tác nhân oxi hóa nâng cao có ảnh hưởng định đến hiệu tốc độ chuyển hóa ENs; NTs hệ khảo sát Hệ có khả tạo lượng •OH lớn tốc độ hiệu chuyển hóa ENs; NTs hệ cao ngược lại Tốc độ hiệu chuyển hóa ENs; NTs hệ khảo sát tăng dần theo dãy: hệ quang hóa (UV) < H2O2< UV-H2O2< Fenton < UVFenton; cịn tốc độ hiệu chuyển hóa hợp chất este nitrat giảm theo số nhóm nitrat (-ONO2) phân tử: PETN > NG; với hợp chất nitrotoluen độ chuyển hóa tăng lên giảm nhóm nitro liện kết với vòng benzen: TNT < DNT Động học thực nghiệm phù hợp cho trình nghiên cứu đặc điểm trình phân hủy số hợp chất este nitat (PETN, NG), nitrotoluen (DNT, TNT) tác nhân quang hóa (UV); oxi hóa thơng thường (H2O2), oxi hóa nâng cao (UV-H2O2; Fenton; UV-Fenton) tn theo mơ hình động học giả bậc Kết nghiên cứu cho thấy mơ hình động học tính tốn theo phương pháp đo tốc độ ban đầu sử dụng, nhiên mơ hình phù hợp với phản ứng có tốc độ tương đối nhanh cần có thiết bị phân tích đại Các tác nhân oxi hóa nâng cao (đặc trưng tác nhân UV-Fenton) có khả phân hủy hợp chất nitrotoluen nhanh hợp chất nhóm este nitrat Khả chuyển hóa, phân hủy hợp chất nhiễm tác nhân AOP trường hợp sử dụng xạ UV không độ bền hợp chất mà cấu trúc phân tử bị tác động xạ UV nhiều hay 24 * Những đóng góp luận án: Xác định hiệu chuyển hóa làm rõ mơ hình động học q trình chuyển hóa mơi trường nước PETN, NG, DNT, TNT số q trình oxi hóa nâng cao dựa sở gốc OH như: UV-H2O2, Fenton, UV-Fenton, hiệu trình UVFenton cao Lựa chọn mơ hình tính tốn tốc độ đầu nồng độ đầu nghiên cứu trình phân hủy chất PETN, NG, DNT, TNT số tác nhân oxi hóa nâng cao khơng kết hợp có kết hợp với xạ UV Bước đầu đề xuất phương án cơng nghệ với mơ hình tuần hồn phịng thí nghiệm để xử lý nước nhiễm đồng thời PETN, NG tác nhân UV-Fenton ... chuyển hóa phân hủy hợp chất độc hại có tính nổ nhiễm môi trường nước 1.3.1 Hiện trạng nghiên cứu phân hủy hợp chất hữu có tính nổ nhóm este nitrat mơi trường nước Các hợp chất có tính nổ nhóm este. .. sĩ: ? ?Nghiên cứu động học q trình phân hủy mơi trường nước hợp chất có tính nổ dạng este nitrat nitrotoluen số tác nhân oxi hóa nâng cao? ?? Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án: Đã xác lập sở khoa học. .. Các tác giả nghiên cứu chế trình phân hủy so sánh hiệu phân hủy nhiều loại hợp chất có tính nổ, nhiên chưa có cơng trình nghiên cứu so sánh hiệu trình phân hủy hợp chất có tính nổ nhóm este nitrat