NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG xử lý KHÍ CO BẰNG hệ vật LIỆU la0 9k0 1coo3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2017 – 2018 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ KHÍ CO BẰNG HỆ VẬT LIỆU La0.9K0.1CoO3 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Kỹ thuật Công nghệ HÀ NỘI, THÁNG 5- NĂM 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2017 – 2018 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ KHÍ CO BẰNG HỆ VẬT LIỆU La0.9K0.1CoO3 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Sinh viên thực hiện: Phạm Hữu Khởi Giới tính: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: ĐH5M2 Năm thứ: Số năm đào tạo: Ngành học: Công nghệ kỹ thuật Môi trường Người hướng dẫn: ThS Đoàn Thị Oanh HÀ NỘI, THÁNG - NĂM 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA MÔI TRƯỜNG THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Phạm Hữu Khởi Ngày sinh : 12/09/1997 Nơi sinh: huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh Lớp: ĐH5M2 Khóa: 2015-2019 Khoa: Mơi trường Điện thoại: 0966419138 Email: phamkhoihunre@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Công nghệ kỹ thuật môi trường Khoa: Môi trường Kết xếp loại học tập: 1.5 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Cơng nghệ kỹ thuật môi trường Khoa: Môi trường Kết xếp loại học tập: 2.3 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Công nghệ kỹ thuật môi trường Kết xếp loại học tập: 3.1 Sơ lược thành tích: Khoa: Môi trường Ngày 16 tháng năm 2018 Xác nhận trường đại học Sinh viên chịu trách nhiệm (ký tên đóng dấu) thực đề tài (ký, họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA MÔI TRƯỜNG THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu khả hấp thụ khí CO hệ vật liệu La0.9K0.1CoO3 - Sinh viên thực hiện: Tạ Thị Phương Chi MSV: 1511070852 Ngô Mạnh Cường MSV: 1511070507 Phạm Đức Hiệp MSV: 1511070738 Trần Thị Huyền MSV: 1511070544 Phạm Hữu Khởi MSV: 1511070378 - Lớp: ĐH5M2 Khoa: Môi trường - Năm thứ: Số năm đào tạo: năm - Người hướng dẫn: ThS Đoàn Thị Oanh Mục tiêu đề tài: Chế tạo vật liệu xúc tác La0.9K0.1CoO3 Chế tạo hệ xử lý CO ứng dụng vật liệu xúc tác chế tạo, chạy hệ xử lý quy mơ phịng thí nghiệm Tính sáng tạo: Nhóm nghiên cứu lựa chọn chế tạo vật liệu xúc tác La0.9K0.1CoO3 có khả chuyển hóa khí CO thành CO 2, có giá thành rẻ, hoạt động nhiệt độ thấp Kết nghiên cứu: + Đã chế tạo thành công hệ vật liệu La0.9K0.1CoO3 có khả xử lý khí CO nhiệt độ thấp 350oC 5 Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Hệ vật liệu La0.9K0.1CoO3 có khả áp dụng xử lý khí CO quy mơ công nghiệp, đặc biệt ngành sử dụng nhiên liệu hóa thạch, góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường khơng khí Ngày 16 tháng 05năm 2018 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (Ký, ghi rõ họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: Hiện nay, vấn đề ô nhiễm mơi trường khơng khí vấn đề thời nóng bỏng giới, Việt Nam Ngun nhân dẫn đến nhiễm khơng khí chủ yếu hoạt động sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm tăng thải khí độc hại vào khơng khí CO, NO x, CxHy, hợp chất hữu dễ bay (VOCs) Ngồi CO2, khí thải chứa lượng lớn khí CO Carbon monoxide (CO) chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, bắt cháy gây độc cao Nhóm nghiên cứu chế tạo thành công hệ vật liệu LaxK1-xCoO3 có khả chuyển hóa khí độc CO thành khí độc CO2, giá thành rẻ có khả xúc tác nhiệt độ thấp ứng dụng thành công hệ vật liệu xử lý khí CO quy mơ phịng thí nghiệm Ngày 16 tháng 05 năm 2018 Xác nhận trường đại học Người hướng dẫn (Ký tên đóng dấu) (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài, chúng em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Đồn Thị Oanh, giảng viên Khoa Mơi Trường – Trường Đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội người tận tình hướng dẫn, bảo suốt q trình hồn thành đề tài Chúng em trân trọng gửi lời cảm ơn đến ThS Phùng Đức Hiếu – Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình giúp đỡ tư vấn trình chế tạo hệ thống xử lý Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Tài Ngun Mơi Trường Hà Nội nói chung , thầy khoa Mơi trường nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp chúng em có sở lý thuyết vững , tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em suốt q trình học tập hồn thành đề tài nghiên cứu khoa học Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2018 Sinh viên chịu trách nhiệm đề tài MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 10 Nghiên cứu hiệu xử lý CO vật liệu 270oC Bảng 3.15.Kết khả hấp phụ CO vật liệu 270oC STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 61 Nhiệt Thời độ gian o ( C) (phút) 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.148 0.076 0.072 0.066 0.062 0.057 0.053 0.048 0.043 0.039 0.034 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 93.800 23.8994 96.830 23.8994 96.990 23.8994 97.220 23.8994 97.403 23.8994 97.598 23.8994 97.793 23.8994 97.988 23.8994 98.183 23.8994 98.378 23.8994 98.573 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 22.4176 23.1417 23.1800 23.2350 23.2788 23.3254 23.3720 23.4186 23.4652 23.5118 23.5584 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 STT 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Nhiệt Thời độ gian (oC) (phút) 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 98.840 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 23.6221 Tại nhiệt độ nghiên cứu 270 oC hiệu suất xử lý CO xúc tác La0.9K0.1CoO3 đạt 98,84 %, tương ứng với gram vật liệu La 0.9K0.1CoO3 chuyển hóa 47,24 mg khí CO phút Trong nghiên cứu tiếp theo, đề tài tiếp tục tăng nhiệt độ lên 290oC 62 Nghiên cứu hiệu xử lý CO vật liệu 290oC Bảng 3.16.Kết khả hấp phụ CO vật liệu 290oC STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 63 Nhiệt Thời độ gian o ( C) (phút) 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.053 0.049 0.043 0.039 0.034 0.029 0.025 0.020 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 97.790 23.8994 97.930 23.8994 98.190 23.8994 98.370 23.8994 98.570 23.8994 98.770 23.8994 98.970 23.8994 99.170 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.3712 23.4046 23.4668 23.5098 23.5576 23.6054 23.6532 23.7010 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 STT 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Nhiệt Thời độ gian (oC) (phút) 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 99.280 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 23.7273 Tại nhiệt độ nghiên cứu 290 oC hiệu suất xử lý CO xúc tác La0.9K0.1CoO3 đạt 99,28%, tương ứng với gram vật liệu La 0.9K0.1CoO3 chuyển hóa 47.45mg khí CO phút Trong nghiên cứu tiếp theo, đề tài tiếp tục tăng nhiệt độ lên 310oC 64 Nghiên cứu hiệu xử lý CO vật liệu 310oC Bảng 3.17.Kết khả hấp phụ CO vật liệu 310oC STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 65 Nhiệt Thời độ gian o ( C) (phút) 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.047 0.044 0.042 0.039 0.036 0.034 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.026 0.024 0.023 0.021 0.020 0.018 0.017 0.015 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 98.020 23.8994 98.170 23.8994 98.240 23.8994 98.363 23.8994 98.473 23.8994 98.583 23.8994 98.710 23.8994 98.710 23.8994 98.710 23.8994 98.710 23.8994 98.710 23.8994 98.710 23.8994 98.925 23.8994 98.989 23.8994 99.053 23.8994 99.117 23.8994 99.181 23.8994 99.245 23.8994 99.309 23.8994 99.373 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.4261 23.4620 23.4787 23.5082 23.5345 23.5608 23.5911 23.5911 23.5911 23.5911 23.5911 23.5911 23.6425 23.6578 23.6731 23.6884 23.7037 23.7190 23.7343 23.7496 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 STT 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Nhiệt Thời độ gian (oC) (phút) 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 0.013 Hàm lượng Hiệu CO đầu suất hấp vào/g phụ (%) vật liệu (mg /g) 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 99.437 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 23.7649 Tại nhiệt độ nghiên cứu 310 oC hiệu suất xử lý CO xúc tác La0.9K0.1CoO3 đạt 99,44%, tương ứng với gram vật liệu La 0.9K0.1CoO3 chuyển hóa 47.53mg khí CO phút Trong nghiên cứu tiếp theo, đề tài tiếp tục tăng nhiệt độ lên 320oC 66 Nghiên cứu hiệu xử lý CO vật liệu 320oC Bảng 3.18.Kết khả hấp phụ CO vật liệu 320oC STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 67 Nhiệt Thời độ gian o ( C) (phút) 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) Hiệu suất hấp phụ (%) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.029 0.025 0.019 0.015 0.010 0.006 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 98.800 98.960 99.190 99.373 99.568 99.763 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 Hàm lượng CO đầu vào/g vật liệu (mg /g) 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.6126 23.6508 23.7058 23.7496 23.7962 23.8428 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 STT 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 Nhiệt Thời độ gian (oC) (phút) 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 30.5 Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO thực (mg) Hiệu suất hấp phụ (%) 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 2.390 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 Hàm lượng CO đầu vào/g vật liệu (mg /g) 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 Hàm lượng CO bị oxi hóa/ g vật liệu (mg/g) 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 23.8994 Tại nhiệt độ nghiên cứu 290 oC hiệu suất xử lý CO xúc tác La0.9K0.1CoO3 đạt 100 %, tương ứng với gram vật liệu La 0.9K0.1CoO3 chuyển hóa 47,80mg khí CO phút Trong nghiên cứu tiếp theo, đề tài tiếp tục tăng nhiệt độ lên 320oC 68 Bảng 3.19 Tổng hợp kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ tới khả hấp phụ CO STT Nhiệt độ (oC) 25 60 90 120 150 170 190 200 210 Hiệu suất (%) 1.85 3.52 7.76 12.04 15.28 22.85 40.28 47.91 67.59 STT 10 11 12 13 14 15 16 31 Nhiệt độ (oC) 220 230 240 250 270 290 310 320 Hiệu suất (%) 74.32 86.57 90.51 95.37 98.84 99.28 99.44 100 Kết từ bảng tổng hợp bảng 3.21 Hình 3.3 cho thấy rằng, nhiệt độ phịng 25oC khí CO bị chuyển hóa chất xúc tác, nhiên hiệu suất hấp phụ thấp đạt 1,85 % Kết cho thấy, nhiệt độ tăng từ 25 oC - 150oC độ chuyển hóa CO tăng nhẹ lên 1,85÷ 15,28 % Trong khoảng 190 oC ÷ 310 oC độ chuyển hóa CO tăng mạnh từ 40,28% ÷ 99,44% Từ 320 oC trở lên độ chuyển hóa CO 100% Chính vậy, nhiệt độ 320 oC lựa chọn cho nghiên cứu Hình 3.3 Hiệu suất chuyển hóa CO hệ La0.9K0.1CoO3 theo nhiệt độ Bảng 3.20 Nhiệt độ oxi hóa CO hệ La0.9K0.1CoO3 Mẫu La0.9K0.1CoO3 69 Tđ 25 T50 210 Tc 320 Ghi chú: Trong đó, Tđ: Nhiệt độ bắt đầu chuyển hóa; T50: Nhiệt độ chuyển hóa 50%; Tc: Nhiệt độ cuối q trình chuyển hóa (thường nhiệt độ chuyển hóa 100%) Theo kết bảng 3.22 ta thấy mẫu La0.9K0.1CoO3 bắt đầu có hoạt tính nhiệt độ thấp (25oC) Xét nhiệt độ chuyển hóa 50% (T50) mẫu xúc tác chuyển hóa nhiệt độ 210 OC.Phân tích số liệu cho thấy hoạt tính xúc tác oxi hóa CO La0.9K0.1CoO3 cao Xét ý nghĩa ứng dụng, cần xử lý CO khoảng nhiệt độ rộng từ nhiệt độ thấp La0.9Ka0.1CoO3 lựa chọn thích hợp 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dịng khí tới khả xử lý khí CO Trong thực tế ứng dụng, tốc độ dịng khí có ảnh hưởng lớn đến hiệu chuyển hóa khí vật liệu Nhằm mục đích đánh giá ảnh hưởng tốc độ dịng khí khả oxi hoa CO vật liệu đề tài tiến hành thí nghiệm với điều kiện sau: nồng độ khí CO đầu vào 4mg/l, tốc độ dịng khí 1,2 ; 2,4 ; 4,2 ; 5,4 l/phút, trọng lượng vật liệu 0,1gram, nhiệt độ hoạt động hệ 320 oC Kết thí nghiệm trình bày bảng 3.21 hình 3.4 Bảng 3.21 Ảnh hưởng tốc độ dịng khí hiệu suất xử lý vật liệu Tốc độ (l/phút) Hàm lượng CO vào (mg) Hàm lượng CO bị oxy hóa/g vật 1,2 2,4 4,2 5,4 7,2 9,0 12 2,4 4,8 8,4 10,8 14,3 18 24 24 48 84 126,9 122,8 100 100 100 70,5 51,2 105,84 115,26 liệu/30s (mg/g) Hiệu suất (%) 70 98 80,6 Hình 3.4 Ảnh hưởng tốc độ dịng khí đến thời gian làm việc vật liệu Kết nghiên cứu bảng 3.23 hình 3.4 cho thấy tăng tốc độ dịng khí từ 1,2 – 4,2 L/phút, hiệu suất chuyển hóa CO vật liệu cao đạt 100 % nghiên cứu, ứng với g vật liệu chuyển hóa hết 24, 48, 84 mg CO Nhưng tốc độ dịng khí tăng lên 5,4 L/phút, khả chuyển hóa khí tăng, hiệu suất xử lý giảm nhẹ xuống 98% Khả chuyển hóa khí CO tiếp tục tăng tốc độ 9,6 L/phut với hiệu chuyển hóa CO 126,90 mg/g Khi tiếp tục tăng tốc độ dịng khí lên 12 L/phút, hiệu chuyển hóa CO đạt 122,88 30 giây 71 CHƯƠNG : KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận - - - Từ kết nghiên cứu chế tạo xúc tác perovskit La 0.9K0.1CoO3 sử dụng xúc tác để xử lý khí CO, đưa kết luận sau: Đã chế tạo vật liệu xúc tác perovskit La 0.9K0.1CoO3 phương pháp sol - gel xitrat có kích thước hạt La 0.9K0.1CoO3 đạt cỡ 30 – 50 nm Diện tích bề mặt riêng (BET) hợp thức La0,9K0.1MnO3 đạt 6,8 m2 /g Xác định vùng nhiệt độ hoạt động tối ưu xúc tác phản ứng oxi hóa CO 300 ÷ 350o C Nhiệt độ tối ưu 320oC Đánh giá tốc độ khí đến khả xử lý khí CO xúc tác perovskit La0.9K0.1CoO3: điều kiện nghiên cứu nồng độ khí CO đầu vào mg/l, tốc độ khí đầu vào thay đổi với: Q =1,2; 2,4; 4,2; 5,4; 7,2; 9,0; 12 l/phút trọng lượng vật liệu xúc tác perovskit La 0.9K0.1CoO3 sử dụng nghiên cứu 0,1 gram, nhiệt độ hấp phụ trì 320 oC Kết thu cho thấy khả xử lý khí CO vật liệu đạt hiệu cao nghiên cứu Kiến nghị Trong trình nghiên cứu khả xử lý khí thải vật liệu xúc tác perovskit La0.9K0.1CoO3, điều kiện thời gian kinh phí cịn hạn chế, khả chun mơn chưa cao nên số lượng thí nghiệm cịn hạn chế, cần đầu tư thêm để đánh giá hiệu xử lý khí CO vật liệu xúc tác perovskit La0.9K0.1CoO3 Những số liệu thu trình tài liệu thực tiễn mở rộng phạm vi cho nghiên cứu liên quan đến vấn đề nhằm nâng cao hiệu suất xử lý khí điều kiện khác nhau, mục tiêu phục vụ rộng rãi sản xuất đời sống 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tạp chí Hóa học, T 48 ( 4A), Tr 239-244, 2010 Trần Hồng Cơn Đồng Kim Loan, Giáo trình: “Cơng nghệ xử lý khí thải”, Đại học quốc gia Hà Nội Đặng Đình Kim, Bùi Thị Kim Anh, Trần Thị Minh Nguyệt, Đồn Thị Oanh, Nghiên cứu cơng nghệ sử dụng khí thải đốt than để sản xuất sinh khối vi tảo có giá trị dinh dưỡng KC 08-08/11-15 Liu cộng sự, 2014 Wei cộng sự, 2005 Phương pháp trắc quang dùng thuốc thử Folinxiocanto(TCN-bộ Y tế) Quách Thị Hoàng Yến, Trần Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Thị Toàn, Trần Quế Chi (2011) Tổng hợp oxit phức hợp perovskite La1-xNaxCoO3 kích thước nanomet phương pháp sol-gel citrat nghiên cứu hoạt tính xúc tác chúng Tạp chí hóa học 49(5AB), tr 535-541 Trần Thị Minh Nguyệt cộng (2012) Nghiên cứu chế tạo xúc tác sở vật liệu xúc tác nano làm việc 400 oC để xử lý khí thải trình đốt rác thải y tế Mã số đề tài: 3/2/742/2009/HĐ-ĐTĐL Trần Thị Minh Nguyệt, Lê Văn Tiệp, Nguyễn Quang Huấn, Nguyễn Quốc Trung, Nguyễn Doan Thai (2006), “Những yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tinh xuc tac hệ kich thước nano La1-xSrxMnO3 phản ứng oxi hoa CO, C3H6 va chuyển hoa NOx”, Tạp chí Hố học, T.44(3), Tr 322-326 Wang cộng 2008 73 PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU 74 Bộ gia nhiệt Van điều chỉnh lưu lượng Máy hút, đẩy khí Ống dẫn khí Buồng chứa khí Vật liệu La0.9K0.1CoO3 dạng bột 75 Buồng phản ứng Vật liệu La0.9K0.1CoO3 dạng viên ... mẫu vật liệu La0. 9K0. 1CoO3 LaCoO3 Nhiệt độ nung vật liệu (oC) 700 La0. 9K0. 1CoO3 700 7,6 (Liu cộng sự, 2014) La0. 9K0. 1CoO3 600 6,8 Nghiên cứu La0. 9K0. 1CoO3 1050 2,569 (Wei cộng sự, 2005) Vật liệu. .. PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2 2.3 - • - - 2.1 Đối tượng, mục tiêu nghiên cứu + Đối tượng: Khí CO, vật liệu xúc tác La0. 9K0. 1CoO3 + Mục tiêu nghiên cứu Chế tạo vật liệu xúc tác La0. 9K0. 1CoO3 Chế tạo hệ xử lý. .. trường khí, chúng tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu khả xử lý khí CO hệ vật liệu La0. 9K0. 1CoO3? ?? để thực nghiên cứu Lựa chọn đối tượng nghiên cứu: Với mục đích điều chế vật liệu xúc tác khí CO ứng