Ảnh hưởng của thành phần xúc tác và hình dạng chất mang đến hoạt tính xúc tác cuOOMS 2 trong phản ứng oxi hóa CO ở nhiệt độ thấp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN LÊ THẢO GIANG ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN XÚC TÁC VÀ HÌNH DẠNG CHẤT MANG ĐẾN HOẠT TÍNH XÚC TÁC CuO/OMS-2 TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA CO Ở NHIỆT ĐỘ THẤP Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Mã số: 60.52.03.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN LÊ THẢO GIANG ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN XÚC TÁC VÀ HÌNH DẠNG CHẤT MANG ĐẾN HOẠT TÍNH XÚC TÁC CuO/OMS-2 TRONG PHẢN ỨNG OXI HĨA CO Ở NHIỆT ĐỘ THẤP Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Mã số: 60.52.03.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trung Thành Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Lê Đức Trung Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Quốc Bình Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 16 tháng 09 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS.TS Nguyễn Văn Phước PGS.TS Ngô Mạnh Thắng PGS.TS Lê Đức Trung TS Nguyễn Quốc Bình TS Nguyễn Nhật Huy Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN GS.TS NGUYỄN VĂN PHƯỚC ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Lê Thảo Giang MSHV :1770588 Ngày, tháng, năm sinh : 13/11/1993 Nơi sinh : Ninh Thuận Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường Mã số : 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI : Ảnh hưởng thành phần xúc tác hình dạng chất mang đến hoạt tính xúc tác CuO/OMS-2 phản ứng oxi hóa CO nhiệt độ thấp (Effect of support morphology and composition on the catalytic activity of CuO/OMS-2 for oxidation of CO at low temperature) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Tổng hợp vật liệu nano CuO CuO – FeOx OMS-2 - Phân tích nghiên cứu đặc trưng phổ nhiễu xạ tia X, phổ hồng ngoại FTIR, phân tích nhiệt trọng trường TGA, diện tích bề mặt riêng BET, ảnh SEM, EDX mapping vật liệu - Xác định điều kiện thích hợp cho q trình chuyển hóa CO vật liệu OMS-2 cách xem xét ảnh hưởng lưu lượng dịng khí giả thải, khối lượng chất xúc tác, nhiệt độ phản ứng độ bền vật liệu - Đánh giá ảnh hưởng hình dạng chất mang OMS-2 (nanorod flowerlike) đến hiệu chuyển hóa CO III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 06/2020 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Trung Thành Tp HCM, ngày … tháng … năm 2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Trung Thành KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực nghiên cứu luận văn tốt nghiệp q trình học tập, tơi nhận nhiều dạy, hướng dẫn giúp đỡ tận tình q thầy cơ, anh chị, bạn bè với hỗ trợ gia đình, người thân Trước tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn tri ân sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Trung Thành truyền đạt kinh nghiệm kiến thức chun mơn, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực đề tài Đồng thời, xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô ý kiến chỉnh sửa để hoàn chỉnh luận văn Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất Cán giảng viên Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, thầy truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình đào tạo Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn tất Quý Thầy, Cô Khoa Mơi trường Tài ngun nói chung, Bộ mơn Kỹ thuật mơi trường nói riêng Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi trình thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Nhật Huy có tư vấn kịp thời, kiến thức chun mơn giúp tơi hồn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban Lãnh đạo, Cán quản lý nhân viên Phịng Thí nghiệm mơi trường, Khu Thí nghiệm – Thực hành, Trường Đại học An Giang nhiệt tình hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi trình thí nghiệm Cảm ơn anh, chị bạn lớp Cao học Kỹ thuật mơi trường khóa 2017 giúp đỡ tơi q trình học tập thực đề tài Sau cùng, xin gửi lời tri ân sâu sắc đến người thân, gia đình ủng hộ, động viên tinh thần suốt q trình học tập hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn! TP.HCM, ngày 10 tháng 09 năm 2020 i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong nghiên cứu này, hai dạng chất mang OMS-2, bao gồm dạng que dạng hoa dược tổng hợp tẩm với oxit kim loại chuyển tiếp điều kiện phịng thí nghiệm sử dụng làm chất xúc tác cho qua trình oxy hóa CO Vật liệu CuO:FeOx/OMS-2 với kết hợp oxit đồng oxit sắt tạo thành hạt lưỡng kim đồng – sắt (tỷ lệ Cu:Fe = 6:4) tẩm hai loại chất mang OMS-2 với tỷ lệ phần trăm trọng lượng 15% Các đặc trưng vật liệu xúc tác xác định phương pháp XRD, FTIR, BET, TGA, SEM, EDX Trong khảo sát điều kiện phù hợp cho phản ứng oxy hóa CO, thí nghiệm tiến hành với vật liệu CuO:FeOx/OMS-2 cho thấy (1) độ chuyển hóa CO giảm nhanh tăng lưu lượng dịng khí từ 10 mL/phút đến 50 mL/phút; (2) khối lượng xúc tác thích hợp 0,6g; (3) nhiệt độ tối ưu 1050C, (4) hiệu xử lý CO tăng nhiệt độ phòng tăng lên Các vật liệu có hoạt tính xúc tác cao quan sát thấy có liên quan đến đặc điểm cấu trúc vật liệu có diện tích bề mặt riêng BET cao, phân bố đồng hạt nano CuO:FeOx với độ bền nhiệt cao Thêm Mn Fe vào CuO chứng minh cách hiệu để tăng cường hoạt động CuO/OMS-2 q trình oxy hóa CO Tính ổn định vật liệu cải thiện bổ sung Mn đặc biệt Fe với hoạt tính xúc tác bị giảm sau 10 phản ứng Ngoài ra, vật liệu CuO: FeOx/OMS-2 có cấu trúc dạng que có tỷ lệ chuyển hóa CO tốt CuO:FeOx/OMS-2 dạng bơng hoa Tóm lại, CuO: FeOx/OMS-2 (6:4) dạng que vật liệu có tiềm xử lý nhiễm khơng khí ưu điểm so với CuO:FeOx/OMS-2 (6: 4) dạng bơng hoa hoạt tính xúc tác cao oxy hóa CO nhiệt độ phịng, độ ổn định cao tái sử dụng Từ khóa: OMS-2, carbon monoxide, xúc tác, oxy hóa, nhiễm khơng khí ii ABSTRACT In this study, two types of OMS-2 support, including nanorod and flowerlike, were synthesized and impregnated with transition metal oxide under laboratory conditions and used as catalysts for CO oxidation CuO:FeOx/OMS-2 material with a combination of copper oxide and iron oxide forming copper-iron bimetallic nanoparticles (Cu:Fe ratio = 6:4) supported on two types of OMS-2 with a weight percentage of 15% was selected as a catalyst that is suitable for CO oxidation The characteristics of the catalysts were determined by methods such as XRD, FTIR, BET, TGA, SEM, and EDX According to the results of the investigation into suitable conditions for CO oxidation, the experiment on CuO:FeOx/OMS-2 showed (1) a huge decrease in the treatment efficiency when increasing the airflow from 10 mL/min to 50 mL/min, (2) a suitable catalytic weight of 0,6 g, (3) an optimal temperature of 105oC, and (4) an increase in the treatment efficiency with increasing room temperature were also found The high catalytic activities were observed to be relevant to the structural characteristics of the material of the high BET specific surface area, the uniform distribution of CuO:FeOx nanoparticles with high thermal stability Adding Mn and Fe to CuO has been demonstrated to be an effective way to enhance the activity of CuO/OMS-2 in CO oxidation The stability of the materials was also improved by adding Mn and especially Fe with catalytic activity being reduced after 10 h of reaction In addition, CuO:FeOx/OMS-2 NRs with nanorod structure was synthesized had CO conversion rate better than CuO:FeOx/OMS-2 flowerlike In summary, CuO:FeOx/OMS-2 NRs (6:4) was a material having the potential for air pollution treatment because of its advantages over CuO:FeOx/OMS-2 NFs (6:4) such as high catalytic activity for CO oxidation at room temperature, high stability, and reusability Keywords: OMS-2, carbon monoxide, catalysis, oxidation, air pollution iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trung Thành Những kết quả, số liệu luận văn chưa dùng cho luận văn khác Các thông tin từ nghiên cứu trước trích dẫn đầy đủ Tơi hồn thành chịu trách nhiệm cam đoan TP.HCM, ngày 10 tháng 09 năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Lê Thảo Giang iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH .ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu .3 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Tính đề tài CHƯƠNG II TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu khí Cacbon monoxit (khí CO) 2.1.1 Tính chất vật lý CO 2.1.2 Tính chất hóa học CO 2.1.3 Các nguồn tạo CO .7 2.1.4 Ảnh hưởng khí CO v 2.1.5 2.2 Ứng dụng CO sản xuất 10 Phương pháp loại bỏ CO dịng khí 10 2.2.1 Loại bỏ CO phương pháp hấp thụ 10 2.2.2 Xử lý CO phương pháp hấp phụ [30] 11 2.2.3 Loại bỏ khí CO phương pháp oxy hóa xúc tác 12 2.3 Phương pháp xúc tác 13 2.3.1 Các loại xúc tác ứng dụng xử lý khí thải cơng nghiệp 13 2.3.2 Cơ chế oxi hóa CO hệ xúc tác oxit kim loại [49] 15 2.3.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 16 2.3.4 Giới thiệu OMS-2 18 CHƯƠNG III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .21 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 21 3.2 Vật liệu thí nghiệm 21 3.2.1 Bình khí CO 21 3.2.2 Hệ thống thí nghiệm kiểm tra hoạt tính xúc tác 21 3.2.3 Nước cất 22 3.2.4 Các hóa chất, thiết bị dụng cụ sử dụng phân tích 22 3.3 Phương pháp nghiên cứu 23 3.3.1 Phương pháp lý thuyết 23 3.3.2 Phương pháp thực nghiệm 23 3.3.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu .23 3.3.4 Phương pháp xác định đặc trưng xúc tác 24 3.4 Phương pháp tổng hợp vật liệu 25 3.5 Khảo sát hoạt tính xúc tác vật liệu 26 3.5.1 Khảo sát độ chuyển hóa CO (%) theo nhiệt độ hệ thống phản ứng 26 vi độ peak CO trước xử lý Lần Lần Lần lý trung bình chuẩn (%) 45 95098 40127 40173 40291 57.80 0,073 55 95098 35140 34907 35091 63.05 0,105 65 95098 34072 34120 34276 64.17 0,092 75 95098 20903 20861 20711 78.02 0,087 85 95098 21998 22179 22384 76.87 0,166 95 95098 17763 17619 17583 81.32 0,082 105 95098 15795 15917 15691 83.39 0,097 115 95098 15093 15080 14935 84.13 0,075 4.3 Vật liệu CuO:FeOx (8:2) /OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 81840 47495 47325 47287 42.12 0,111 55 81840 34567 34634 34305 57.84 0,173 65 81840 34841 34918 35124 57.28 0,146 75 81840 24975 25365 25314 69.19 0,211 85 81840 27473 27051 27313 66.67 0,213 95 81840 24389 23947 24132 70.48 0,221 105 81840 17935 17985 17675 78.17 0,166 115 81840 16017 16143 16347 80.24 0,166 55 4.4 Vật liệu CuO:FeOx (2:8) /OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 31237 17968 18085 18172 42.48 0,268 55 31237 17183 16962 17032 44.99 0,295 65 31237 15621 15321 15168 49.99 0,602 75 31237 14814 14622 14538 52.58 0,370 85 31237 13873 13658 13824 55.59 0,295 95 31237 12435 12618 12252 60.19 0,478 105 31237 10897 10788 10619 65.12 0,366 115 31237 7103 7014 7192 77.26 0,233 4.5 Vật liệu FeOx/OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 56880 27313 27218 27612 51.98 0,295 55 56880 22610 22312 22341 60.25 0,236 65 56880 21913 21492 21821 61.48 0,318 75 56880 19110 19031 18871 66.40 0,175 85 56880 16812 16725 16425 70.44 0,291 95 56880 15720 15418 15431 72.36 0,245 105 56880 18249 18051 18123 67.92 0,144 115 56880 14676 15062 14917 74.20 0,280 56 4.6 Vật liệu CuO/OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 157470 36153 36526 36374 76,92 0,097 55 157470 32781 32510 32794 79,24 0,083 65 157470 24130 23913 24062 84,74 0,058 75 157470 29068 28925 29103 81,56 0,049 85 157470 20628 20417 20392 86,99 0,067 95 157470 18957 18965 18649 88,03 0,093 105 157470 15508 15694 15631 90,09 0,049 115 157470 17393 17295 17161 89,02 0,060 4.7 Vật liệu CuO:FeOx (5:5)/OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 57505 27462 27397 27098 52,49 0,276 55 57505 23041 22720 22762 60,28 0,248 65 57505 19438 19711 19552 65,97 0,195 75 57505 18632 18592 18372 67,77 0,199 85 57505 18315 18483 18372 68,02 0,121 95 57505 17710 18012 17708 69,03 0,248 105 57505 15326 15072 15196 73,57 0,180 115 57505 14735 14867 14603 74,38 0,187 57 4.8 Vật liệu CuO:FeOx (4:6)/OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 45589 26818 27013 26755 41,08 0,241 55 45589 20326 20136 20216 55,63 0,171 65 45589 19745 19631 19583 56,89 0,149 75 45589 19234 18983 19185 58,03 0,238 85 45589 17513 17563 17715 61,40 0,188 95 45589 15580 15369 15470 66,06 0,189 105 45589 13769 13997 13745 69,65 0,249 115 45589 11849 11728 11610 74,27 0,214 4.9 Vật liệu CuO:FeOx:MnOx (6:4:1)/OMS-2 Nanorod Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 64680 25105 25068 24863 61,33 0,165 55 64680 21231 21019 21203 67,30 0,145 65 64680 18351 18105 18243 71,81 0,156 75 64680 10503 10312 10217 84,01 0,184 85 64680 9056 9118 8994 86,00 0,078 95 64680 8639 8812 8466 86,64 0,218 105 64680 9646 9752 9540 85,09 0,134 115 64680 9609 9514 9563 85,22 0,060 58 4.10 Vật liệu OMS-2 Flowerlike Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 107024 75989 76095 75883 29,00 0,081 55 107024 62142 62291 62053 41,92 0,092 65 107024 50132 50323 50031 53,13 0,113 75 107024 45410 45307 45201 57,67 0,080 85 107024 40764 40533 40725 62,00 0,094 95 107024 38518 38664 38792 63,88 0,105 105 107024 35236 35690 36102 66,67 0,330 115 107024 34858 34692 34598 67,56 0,100 4.11 Vật liệu CuO:FeOx(6:4)/OMS-2 Flowerlike Nhiệt độ Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 45 40012 25968 26210 26326 34,60 0,373 55 40012 25387 25241 25104 36,91 0,289 65 40012 24036 24165 24216 39,67 0,189 75 40012 24876 24694 24758 38,08 0,188 85 40012 23807 23695 23859 40,55 0,171 95 40012 20801 21013 20745 47,88 0,288 105 40012 18480 18408 18252 54,06 0,238 115 40012 15328 15348 15308 61,69 0,041 59 Kết phân tích thí nghiệm độ bền vật liệu 5.1 Vật liệu CuO:FeOx(6:4)/OMS-2 Nanorod Thời Diện tích peak Diện tích peak CO sau xử lý Hiệu xử lý Độ lệch gian (giờ) CO trước xử lý Lần Lần Lần trung bình (%) chuẩn 79521 79621 79421 79521 100,0 29357 29408 29521 29357 63,1 0,214017 28832 28756 28822 28832 63,7 0,10435 27569 27692 27452 27569 65,3 0,08777 29016 29013 29133 29016 63,5 0,141846 31288 31431 31087 31288 60,7 0,145713 28157 28231 28053 28157 64,6 0,061187 29643 29745 29541 29643 62,7 0,066456 31597 31594 31569 31597 60,3 0,039237 33125 33293 33006 33125 58,3 0,113227 10 34068 33981 34014 34068 57,2 0,13932 Hiệu xử lý Độ lệch 5.2 Vật liệu CuO/OMS-2 Nanorod Diện tích peak CO sau xử lý Thời Diện tích peak gian (giờ) CO trước xử lý Lần Lần Lần trung bình (%) chuẩn 123801 124173 123819 123931 100,0 64312 64244 64158 64238 48,2 0,08681 57701 57438,0 57553 57564 53,6 0,145349 56607 56686,0 56498 56597 54,3 0,040552 59648 59780,0 59822 59750 51,8 0,073567 65858 65611,0 65787 65752 46,9 0,155839 69132 69082,0 69242 69152 44,2 0,121427 72948 73018,0 72878 72948 41,1 0,049109 70995 70871,0 71089 70985 42,7 0,14661 71265 71397,0 71262 71308 42,5 0,028976 10 72688 72753,0 72518 72653 41,4 0,064142 60 5.3 Vật liệu CuO:FeOx:MnOx (6:4:1)/OMS-2 Nanorod Diện tích Thời gian (giờ) peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 107889 107698 107780 107789 100,0 35315 35398 35502 35405 67,2 0,085669 39506 39318 39483 39435,67 63,4 0,055744 38261 38305 38328 38298 64,5 0,047617 45076 44980 45172 45076 58,2 0,065739 46112 46053 46381 46182 57,2 0,133353 49217 49379 49478 49358 54,2 0,124664 51393 51268 51498 51386,33 52,3 0,077164 54816 54693 54585 54698 49,3 0,071808 54125 54342 53908 54125 49,8 0,183055 10 53876 54283 53715 53958 49,9 0,246529 5.4 Vật liệu CuO:FeOx:MnOx (6:4:5)/OMS-2 Nanorod Thời gian (giờ) Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 90695 91156 90771 90874 100,0 31940 31771,0 32109 31940 64,9 0,217891 36908 37145,0 36728 36927 59,4 0,124299 42033 41904,0 42162 42033 53,7 0,205916 47767 47820,0 47603 47730 47,5 0,102279 63197 63303,0 63412 63304 30,3 0,169815 65690 65793,0 65703 65728,67 27,7 0,110126 68849 68683,0 68707 68746,33 24,3 0,232976 70054 70183,0 69925 70054 22,9 0,108838 71746 71864,0 71628 71746 21,0 0,11415 10 73606 73687,0 73498 73597 19,0 0,131861 61 5.5 Vật liệu OMS-2 Flowerlike Diện tích Thời gian (giờ) peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 107005 107139 106928 107024 100,0 49273 49480,0 49678 49477 53,8 0,171403 45102 45304,0 45512 45306 57,7 0,172218 46183 46286,0 46380 46283 56,8 0,093168 49701 49549,0 49853 49701 53,6 0,15343 51982 52179,0 51785 51982 51,4 0,111365 56024 55873,0 56175 56024 47,7 0,157448 57234 57108,0 57312 57218 46,5 0,122047 61573 61679,0 61317 61523 42,5 0,10029 67207 67276,0 67138 67207 37,2 0,00816 10 68185 68032,0 68338 68185 36,3 0,16817 5.6 Vật liệu CuO:FeOx(6:4)/OMS-2 Flowerlike Thời gian (giờ) Diện tích peak CO trước xử lý Diện tích peak CO sau xử lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn 40142 39968 39926 40012 100,0 26354 26635 26487 26492 33,8 0,413921 18240 18456 18318 18338 54,2 0,303297 17450 17621 17525 17532 56,2 0,257642 21587 21708 21784 21693 45,8 0,327391 24785 24973 24852 24870 37,8 0,30814 24585 24493 24617 24565 38,6 0,185982 26108 25948 25884 25980 35,1 0,085602 27127 27069 27215 27137 32,2 0,248669 28296 28427 28465 28396 29,0 0,346266 10 30793 30871 30955 30873 22,8 0,339714 62 II EPA STANDARD METHOD 10B: DETERMINATION OF CARBON MONOXIDE EMISSIONS FROM STATIONARY SOURCES NOTE: This method is not inclusive with respect to specifications (e.g., equipment and supplies) and procedures (e.g., sampling and analytical) essential to its performance Some material is incorporated by reference from other methods in this part Therefore, to obtain reliable results, persons using this method should have a thorough knowledge of at least the following additional test methods: Method 1, Method 4, Method 10A, and Method 25 1.0 Scope and Application 1.1 Analytes 1.2 Applicability This method applies to the measurement of CO emissions at petroleum refineries and from other sources when specified in an applicable subpart of the regulations 1.3 Data Quality Objectives Adherence to the requirements of this method will enhance the quality of the data obtained from air pollutant sampling methods 2.0 Summary of Method 2.1 An integrated gas sample is extracted from the sampling point, passed through a conditioning system to remove interferences, and collected in a Tedlar or equivalent bag (Verify through the manufacturer that the Tedlar alternative is suitable for NO and make this verifying information available for inspection.) The CO is separated from the sample by gas chromatography (GC) and catalytically reduced to methane (CH4) which is determined by flame ionization detection (FID) The analytical portion of this method is identical to applicable sections in Method 25 detailing CO measurement 3.0 Definitions [Reserved] 4.0 Interferences 63 4.1 Carbon dioxide (CO2) and organics potentially can interfere with the analysis Most of the CO2 is removed from the sample by the alkaline permanganate conditioning system; any residual CO2 and organics are separated from the CO by GC 5.0 Safety 5.1 Disclaimer This method may involve hazardous materials, operations, and equipment This test method may not address all of the safety problems associated with its use It is the responsibility of the user of this test method to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to performing this test method The analyzer users manual should be consulted for specific precautions concerning the analytical procedure 6.0 Equipment and Supplies 6.1 Sample Collection Same as in Method 10A, section 6.1 6.2 Sample Analysis A GC/FID analyzer, capable of quantifying CO in the sample and consisting of at least the following major components, is required for sample analysis [Alternatively, complete Method 25 analytical systems (Method 25, section 6.3) are acceptable alternatives when calibrated for CO and operated in accordance with the Method 25 analytical procedures (Method 25, section 11.0).] 6.2.1 Separation Column A column capable of separating CO from CO2 and organic compounds that may be present A 3.2-mm (1⁄8 -in.) OD stainless steel column packed with 1.7 m (5.5 ft.) of 60/80 mesh Carbosieve S-II (available from Supelco) has been used successfully for this purpose 6.2.2 Reduction Catalyst Same as in Method 25, section 6.3.1.2 6.2.3 Sample Injection System Same as in Method 25, Section 6.3.1.4, equipped to accept a sample line from the bag 6.2.4 Flame Ionization Detector Meeting the linearity specifications of section 10.3 and having a minimal instrument range of 10 to 1,000 ppm CO 64 6.2.5 Data Recording System Analog strip chart recorder or digital integration system, compatible with the FID, for permanently recording the analytical results 7.0 Reagents and Standards 7.1 Sample Collection Same as in Method 10A, section 7.1 7.2 Sample Analysis 7.2.1 Carrier, Fuel, and Combustion Gases Same as in Method 25, sections 7.2.1, 7.2.2, and 7.2.3, respectively 7.2.2 Calibration Gases Three standard gases with nominal CO concentrations of 20, 200, and 1,000 ppm CO in nitrogen The calibration gases shall be certified by the manufacturer to be ±2 percent of the specified concentrations 7.2.3 Reduction Catalyst Efficiency Check Calibration Gas Standard CH4 gas with a nominal concentration of 1,000 ppm in air 8.0 Sample Collection, Preservation, Storage, and Transport Same as in Method 10A, section 8.0 9.0 Quality Control 10.0 Calibration and Standardization 10.1 Carrier Gas Blank Check Analyze each new tank of carrier gas with the GC analyzer according to section 11.2 to check for contamination The corresponding concentration must be less than ppm for the tank to be acceptable for use 65 10.2 Reduction Catalyst Efficiency Check Prior to initial use, the reduction catalyst shall be tested for reduction efficiency With the heated reduction catalyst bypassed, make triplicate injections of the 1,000 ppm CH4 gas (Section 7.2.3) to calibrate the analyzer Repeat the procedure using 1,000 ppm CO gas (Section 7.2.2) with the catalyst in operation The reduction catalyst operation is acceptable if the CO response is within percent of the certified gas value 10.3 Analyzer Calibration Perform this test before the system is first placed into operation With the reduction catalyst in operation, conduct a linearity check of the analyzer using the standards specified in section 7.2.2 Make triplicate injections of each calibration gas, and then calculate the average response factor (area/ppm) for each gas, as well as the overall mean of the response factor values The instrument linearity is acceptable if the average response factor of each calibration gas is within 2.5 percent of the overall mean value and if the relative standard deviation (calculated in section 12.8 of Method 25) for each set of triplicate injections is less than percent Record the overall mean of the response factor values as the calibration response factor (R) 11.0 Analytical Procedure 11.1 Preparation for Analysis Before putting the GC analyzer into routine operation, conduct the calibration procedures listed in section 10.0 Establish an appropriate carrier flow rate and detector temperature for the specific instrument used 11.2 Sample Analysis Purge the sample loop with sample, and then inject the sample Analyze each sample in triplicate, and calculate the average sample area (A) Determine the bag CO concentration according to section 12.2 12.0 Calculations and Data Analysis Carry out calculations retaining at least one extra significant figure beyond that of the acquired data Round off results only after the final calculation 12.1 Nomenclature A = Average sample area 66 Bw = Moisture content in the bag sample, fraction C = CO concentration in the stack gas, dry basis, ppm Cb = CO concentration in the bag sample, dry basis, ppm F = Volume fraction of CO2 in the stack, fraction Pbar = Barometric pressure, mm Hg Pw = Vapor pressure of the H2O in the bag (from Table 10A-2, Method 10A), mm Hg R = Mean calibration response factor, area/ppm 12.2 CO Concentration in the Bag Calculate Cb using Equations 10B-1 and 10B2 If condensate is visible in the bag, calculate Bw using Table 10A-2 of Method 10A and the temperature and barometric pressure in the analysis room If condensate is not visible, calculate Bw using the temperature and barometric pressure at the sampling site 12.3 CO Concentration in the Stack 13.0 Method Performance [Reserved] 14.0 Pollution Prevention [Reserved] 15.0 Waste Management [Reserved] 16.0 References Same as in Method 25, section 16.0, with the addition of the following: Butler, F.E, J.E Knoll, and M.R Midgett Development and Evaluation of Methods for Determining Carbon Monoxide Emissions Quality Assurance 67 Division, Environmental Monitoring Systems Laboratory, U.S Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC June 1985 33 pp 17.0 Tables, Diagrams, Flowcharts, and Validation Data [Reserved] 68 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ tên: Nguyễn Lê Thảo Giang Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 13/11/1993 Nơi sinh: Ninh Thuận Quê quán: Thành phố Phan Rang Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận Địa liên lạc: 49/2 Hải Thượng Lãn Ông, phường Tấn Tài, Tp Phan Rang Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2015 - 2017 Nơi học: Trường Đại học Tài nguyên Môi trường, Thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật mơi trường Tên luận án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu du lịch Suối Nhỏ, xã Bưng Riềng, huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, với công suất 140m3/ngày đêm Nơi bảo vệ luận án: Trường Đại học Tài nguyên Môi trường, Thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Thạc sĩ Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2017 - 2019 Nơi học: Trường Đại học Bách khoa – thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật môi trường Tên luận văn: Ảnh hưởng thành phần xúc tác hình dạng chất mang đến hoạt tính xúc tác CuO/OMS-2 phản ứng oxi hóa CO nhiệt độ thấp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Trung Thành 69 ... HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN LÊ THẢO GIANG ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN XÚC TÁC VÀ HÌNH DẠNG CHẤT MANG ĐẾN HOẠT TÍNH XÚC TÁC CuO/OMS-2 TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA CO Ở NHIỆT ĐỘ THẤP Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường... 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI : Ảnh hưởng thành phần xúc tác hình dạng chất mang đến hoạt tính xúc tác CuO/OMS-2 phản ứng oxi hóa CO nhiệt độ thấp (Effect of support morphology and composition on the catalytic... phản ứng đến độ chuyển hóa CO 26 Bảng 3.2 Ảnh hưởng lưu lượng dòng đến độ chuyển hóa CO .27 Bảng 3.3 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu xúc tác đến độ chuyển hóa CO 27 Bảng 3.4 Độ chuyển hóa CO