Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano cuo và zno để tăng cường khả năng hấp phù hợp chất hydrogen sullfide

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o NGUYỄN HOÀNG LONG NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH BẰNG NANO CuO VÀ ZnO ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ HỢP CHẤT HYDROGEN SULFIDE Chuyên ngành : Kỹ thuật Hóa Dầu Mã số chuyên ngành : 60520330 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM Cán hướng dẫn khoa học: GS TSKH Lưu Cẩm Lộc GS TSKH Lưu Cẩm Lộc Cán chấm nhận xét 1: TS Hồ Quang Như Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Hữu Lương Luận văn Thạc sỹ bảo vệ trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh vào ngày 27 tháng 08 năm 2020 Thành phần hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sỹ gồm: PGS TS Phan Minh Tân TS Hồ Quang Như TS Nguyễn Hữu Lương TS Lưu Xuân Cường TS Phạm Hồ Mỹ Phương Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC PGS TS Phan Minh Tân GS TS Phan Thanh Sơn Nam ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA No: Độc lập – Tự – Hạnh phúc /BKĐT - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: NGUYỄN HOÀNG LONG MSHV: 1770134 Ngày, tháng, năm sinh: 31/03/1988 Nơi sinh: T Bình Thuận Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa Dầu Mã số: 60520330 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano CuO ZnO để tăng cường khả hấp phụ hợp chất Hydrogen Sulfide NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: a Hoạt hóa than hoạt tính bằng dung dịch NaOH  Xác định nồng độ dung dịch NaOH ngâm than hoạt tính để đạt diện tích bề mặt hấp phụ lớn với tỷ lệ than/NaOH 1/4  Khảo sát nhiệt độ hoạt hóa tối ưu cho mẫu than hoạt tính ngâm xút b Tẩm hỗn hợp oxit kim loại CuO - ZnO lên than hoạt tính ngâm dung dịch xút NaOH  Đưa tổng tải khối lượng CuO - ZnO tổng khối lượng hỗn hợp với tỷ lệ tối ưu CuO - ZnO -  Đưa nhiệt độ nung hỗn hợp sau tẩm dịng khí N2 thời gian c Thực trình hấp phụ giải hấp  Nghiên cứu trình hấp phụ động Đo chu kỳ, xác định tốc độ dòng khí H2S vào hệ hấp phụ, dung lượng chất hấp phụ, nồng độ dòng khí khỏi hệ, thời gian hấp phụ đến bão hòa lượng H2S hấp phụ bão hòa  Khảo sát trình giải hấp: nhiệt độ dịng khí N2 giải hấp, thời gian giải hấp, nồng độ khí H2S q trình giải hấp, dung lượng giải hấp NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày ký định giao đề tài): 10/02/2020 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/08/2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS TSKH Lưu Cẩm Lộc Luận văn thực Viện Cơng nghệ Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS TSKH Lưu Cẩm Lộc CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Đào Thị Kim Thoa TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC GS TS Phan Thanh Sơn Nam Luận văn thạc sỹ LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình đào tạo Thạc sỹ thực nghiên cứu luận văn tốt nghiệp, em nhận giúp đỡ, dạy nhiều người, từ quý thầy cô, bè bạn, đến cấp lãnh đạo công ty em công tác, đồng nghiệp người thân ủng hộ em suốt thời gian qua Với giúp đỡ quý báu đó, người em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc chính GS TSKH Lưu Cẩm Lộc, cán hướng dẫn luận văn, người định hướng, nhiệt tình dẫn em hồn thành tốt môn học lớp giúp em thực hồn chỉnh luận văn tốt nghiệp Bên cạnh Lộc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cô thầy khác công tác Phịng Dầu khí - Xúc tác Phịng Q trình Thiết bị thuộc Viện Cơng nghệ Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, nơi em hướng dẫn thực đề tài nghiên cứu suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy thuộc Bộ mơn Kỹ thuật Hóa Dầu, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh suốt thời gian em học tập trường truyền đạt cho em kiến thức quý giá, tạo tiền đề vững cho em thực đề tài luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời biết ơn đến gia đình, người thân, bè bạn, cấp lãnh đạo công ty, đồng nghiệp công tác đơn vị hậu phương vững hỗ trợ em suốt tháng ngày học tập nghiên cứu thực luận văn Trân trọng / Nguyễn Hoàng Long HVTH: Nguyễn Hoàng Long i Luận văn thạc sỹ TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong luận văn “Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano CuO và ZnO để tăng cường khả hấp phụ hợp chất Hydrogen Sulfide”, than hoạt tính điều chế từ than Tre than gáo dừa Trà Bắc kiềm hóa dung dịch xút NaOH biến tính bằng nano CuO ZnO Các tính chất lý - hóa vật liệu nghiên cứu bằng nhiều phương pháp khác nhau, như: hấp phụ BET, phở nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phổ FT - IR Chế độ hấp phụ giải hấp hợp chất Hydrogen Sulfide chất hấp phụ khảo sát nhằm xác định điều kiện tối ưu Để chế tạo chất hấp phụ, nguyên liệu lựa chọn gồm than Tre Việt Nam than gáo dừa Trà Bắc, loại than đặc trưng Việt Nam Trước tiên, mẫu than xử lý bằng cách ngâm dung dịch NaOH [1] (nồng độ từ 0,1 M; 0,5 M; M; 1,5 M; M) với tỉ lệ than/NaOH 1/4 [2][3][4] Mẫu than sau ngâm hoạt hóa lị phản ứng ngang hình ống (ở nhiệt độ từ 700 - 900 oC) khí N2 khí CO2 Than hoạt tính làm lạnh rửa bằng nước cất dung dịch HCl M để loại bỏ lượng NaOH dư, sấy khô sản phẩm 110 oC 24 [5] Tiếp theo, than hoạt tính tốt nhất, dựa diện tích bề mặt riêng, biến tính bằng oxit kim loại Trong giai đoạn này, ảnh hưởng phần trăm hỗn hợp oxit kim loại CuO - ZnO (1:1) [6] tổng khối lượng chất hấp phụ (5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%) ảnh hưởng nhiệt độ nung vật liệu dịng khí N2 (nhiệt độ từ 200 - 500 oC) [7] lên tính chất lý - hóa vật liệu khảo sát Cuối cùng, khảo sát trình hấp phụ giải hấp hợp chất Hydrogen Sulfide mẫu chất hấp phụ Kết cho thấy than hoạt tính biến tính nano CuO ZnO cho dung lượng hấp phụ hợp chất Hydrogen Sulfide (H2S) vượt trội so với than hoạt tính không biến tính Trong đó, chất hấp phụ tốt mẫu B_Na2_800_10%_300 từ than Tre TB_Na2_750_25%_300 từ than Trà Bắc với dung lượng hấp phụ H2S tương ứng đạt 2,088 mg/g 3,909 mg/g HVTH: Nguyễn Hoàng Long iii Luận văn thạc sỹ ABSTRACT In the thesis "Modification of activated carbons by CuO and ZnO nanopaticles to improve its Hydrogen Sulfide removal efficiency", the activated carbons were prepared from bamboo charcoal and coconut shell charcoal by alkalization with NaOH solution and modified with nano CuO and ZnO The basic physico - chemical properties of the obtained materials have been studied by the modern methods such as Brunauer - Emmett - Teller (surface area mesurement) BET adsorption, X - ray diffraction spectroscopy (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Fourier Transform Infrared FT - IR The adsorption and desorption of Hydrogen Sulfide compounds on adsorbents was investigated to determine the optimal conditions To synthesize the adsorbents, the Vietnamese Bamboo charcoal and Tra Bac coconut shell charcoal, the typical charcoal of Vietnam, were selected Firstly, charcoal samples are soaked in NaOH [1] solution (concentration of 0,1 M; 0,5 M; M; 1,5 M; M) with a coal/NaOH ratio of 1/4 [2][3][4] After soaking, coal samples are activated in tubular horizontal at temperature from 700 to 900 oC in N2 for hours and CO2 for hours Activated carbons are cooled and washed with distilled water and HCl solution M for hour to remove excess NaOH, then is dried at 110 °C for 24 hours [5] Next, the best AC samples, based on their surface area, were promoted with metal oxides In this stage, the influence of the percentage of CuO ZnO metal oxide mixture (1: 1) [6] (5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30 % wt) and calcining temperature (from 200 - 500 oC) [7] in N2 gas stream for hours on physico - chemical properties of the material were investigated Finally, the adsorption and desorption of Hydrogen Sulfide compound on the obtained adsorbents were investigated The results showed that modified with nano CuO and ZnO activated carbons possesse superior absorption capacity of Hydrogen Sulfide (H2S) than nonpromoted samples Among them, the best adsorbents are B_Na2_800_10% _300 sample from Tre charcoal and TB_Na2_750_25% _300 from Tra Bac charcoal with the adsorption capacity of 2,088 mg/g and 3,909 mg/g respectively HVTH: Nguyễn Hoàng Long iv Luận văn thạc sỹ LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn hồn thành dựa kết nghiên cứu kết nghiên cứu chưa dùng cho bất cứ luận văn cấp khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2020 Người thực đề tài Nguyễn Hoàng Long HVTH: Nguyễn Hoàng Long ii Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU xi CHƯƠNG : LỜI MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG : TỔNG QUAN 2.1 Hydrogen Sulfide (H2S) hợp chất lưu huỳnh dầu mỏ 2.1.1 Giới thiệu sơ lược về lưu huỳnh dầu mỏ 2.1.2 H2S tác hại 2.2 Các phương pháp xử lý Hydrogen Sulfide 2.2.1 Phương pháp hấp thụ 2.2.2 Phương pháp phân tách màng 10 2.2.3 Phương pháp chưng cất nhiệt độ thấp 11 2.3 Phương pháp hấp phụ 12 2.3.1 Khái niệm 12 2.3.2 Phân loại chất hấp phụ 13 2.3.3 Các loại chất hấp phụ 14 2.3.4 Phương pháp tái sinh 15 2.4 Than hoạt tính 15 2.5 Tác dụng tương hỗ hỗn hợp oxit ZnO CuO 19 CHƯƠNG : PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 23 3.1 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm 23 HVTH: Nguyễn Hoàng Long v Luận văn thạc sỹ 3.1.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 23 3.1.2 Danh mục hóa chất 24 3.1.3 Danh mục dụng cụ 25 3.2 Quy trình điều chế chất hấp phụ 25 3.2.1 Kiềm hóa than hoạt tính bằng dung dịch xút NaOH 25 3.2.2 Tẩm oxit kim loại lên than hoạt tính ngâm NaOH 27 3.3 Các phương pháp phân tích lý hóa 28 3.3.1 Phương pháp hấp phụ BET 28 3.3.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 29 3.3.3 Phương pháp xác định phổ IR (FT - IR) 32 3.3.4 Đo hình thái bề mặt chất hấp phụ (SEM, TEM) 34 3.4 Quy trình hấp phụ giải hấp 36 3.4.1 Khảo sát hấp phụ hợp chất Hydrogen Sulfide 36 3.4.2 Khảo sát trình giải hấp hợp chất Hydrogen Sulfide 38 CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 40 4.1 Than hoạt tính chưa biến tính 40 4.1.1 Tởng hợp tính chất lý - hóa than hoạt tính chưa biến tính 40 4.1.2 Khả hấp phụ H2S than hoạt tính chưa biến tính 42 4.2 Than hoạt tính biến tính 44 4.2.1 Sự ảnh hưởng hàm lượng hỗn hợp oxit CuO - ZnO nhiệt độ nung đến khả hấp phụ H2S than hoạt tính biến tính 44 4.2.2 Các tính chất đặc trưng lý - hóa than hoạt tính biến tính 50 4.2.3 So sánh với nghiên cứu khác 62 4.3 Giải hấp H2S 63 4.3.1 Mẫu than Trà Bắc chưa tẩm hỗn hợp oxit TB_Na2_750 63 4.3.2 Mẫu than Trà Bắc hấp phụ tốt TB_Na2_750_25%_300 66 4.3.3 Mẫu than Tre hấp phụ tốt B_Na2_800_10%_300 68 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 5.1 Kết luận 70 5.2 Kiến nghị 70 PHỤ LỤC 72 HVTH: Nguyễn Hoàng Long vi Luận văn thạc sỹ Biểu đồ 17: Đồ thị BET mẫu than Tre ngâm dung dịch NaOH 2.0 M nung 800 oC tẩm 10% hỗn hợp oxit kim loại 300 oC HVTH: Nguyễn Hoàng Long 103 Luận văn thạc sỹ Biểu đồ 18: Đồ thị BET mẫu than Trà Bắc ngâm dung dịch NaOH 2.0 M nung 750 oC tẩm 25% hỗn hợp oxit kim loại 300 oC HVTH: Nguyễn Hoàng Long 104 Luận văn thạc sỹ TÀI LIỆU THAM KHẢO - o0o - [1] - N L Minh, E C Sivret, A S & R M Stuetz, “Factors affecting the adsorption of gaseous environmental odors by activated carbon: A critical review” Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2018 [2] - G G Stavropoulos, A A Zabaniotou, “Production and characterization of activated carbons from olive - seed waste residue” Microporous and Mesoporous Materials 82, 2005 [3] - J Hayashi, T Horikawa, I Takeda, K Muroyama, F N Ani, “Preparing activated carbon from various nutshells by chemical activation with K2CO3” Carbon 40, 2002 [4] - A Linares - Solanoi, M.A.Lillo - Ródenas, J.P Marco - Lozar, M Kunowsky, A.J Romero - Anaya, “NaOH and KOH for preparing activated Carbons used in energy and environmental applications” International Journal of Energy, Environment and Economics, Vol 20, p 59 – 91, 2012 [5] - O A Habeeb, R Kanthasamy, G A M Ali, R B M Yunus, “Experimental Design Technique on Removal of Hydrogen Sulfide using CaO - eggshells Dispersed onto Palm Kernel Shell Activated Carbon: Experiment, Optimization, Equilibrium and Kinetic Studies” Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed., 2017 [6] - G Falco, F Montagnaro, M Balsamo, A Erto, F A Deorsola, L Lisi, S Cimino, “Synergic effect of Zn and Cu oxides dispersed on activated carbon during reactive adsorption of H2S at room temperature” Microporous and Mesoporous Materials, 2017 [7] - A Daneshyar, M Ghaedi, M M Sabzehmeidani, A Daneshyar, “H2S adsorption onto Cu - Zn - Ni nanoparticles loaded activated carbon and Ni Co nanoparticles loaded γ - Al2O3: Optimization and adsorption isotherms” Journal of Colloid and Interface Science, 2016 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 105 Luận văn thạc sỹ [8] - A H Abdullah, R Mat, S Somderam, A S Abd Aziz, A Mohamed, “Hydrogen Sulfide Adsorption by Zinc Oxide - Impregnated Zeolite (Synthesized from Malaysian Kaolin) for Biogas Desulfurization” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2018 [9] - Phòng NCCLV - Viện NCKH & TK, “Hướng dẫn đo kiểm soát tác nhân gây ăn mòn tàu dầu công trình biển VSP” Tài liệu nội Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro, 2019 [10] - L V Sơn, “Xử lý H2S bằng than hoạt tính” Đồ án xử lý khí thải [11] - Tabe Mohammadi, A., “A Review of the Applications of Membrane Separation Technology in Natural Gas Treatment” Sep Sci Technol 34, 2095 - 2111, 1999 [12] - Abatzoglou, N., Boivin, S., “A Review of Biogas Purification Processes” Biofuels, Bioprod Biorefin, 3, 42 - 71, 2009 [13] - Wiheeb, A D., Shamsudin, I K., Ahmad, M A., Murat, M N., Kim, J., Othman, M R., “Present Technologies for Hydrogen Sulfide Removal from Gaseous Mixtures” Rev Chem Eng, 29, 449 - 470, 2013 [14] - Wang, L., Yang, R T., “New Nanostructured Sorbents for Desulfurization of Natural Gas” Front Chem Sci Eng, 8, - 19, 2014 [15] - Ahmed, I., Jhung, S H., “Adsorptive Desulfurization and Denitrogenation Using Metal–Organic Frameworks” J Hazard Mater, 301, 259 - 276, 2016 [16] - Vellingiri, K., Deep, A., Kim, K., H., “Metal - Organic Frameworks as a Potential Platform for Selective Treatment of Gaseous Sulfur Compounds” ACS Appl Mater Interfaces, 2016 [17] - George, G., Bhoria, N., AlHallaq, S., Abdala, A., Mittal, V., “Polymer Membranes for Axit Gas Removal from Natural Gas” Sep Purif Technol, 158, 333 - 356, 2016 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 106 Luận văn thạc sỹ [18] - Mansi S Shah, Michael Tsapatsis, and J Ilja Siepmann, “Hydrogen Sulfide Capture: From Absorption and Polymer Membranes to Oxide, Zeolite, and MOF Adsorbents and Membranes” Chem Rev, 117, 14, 9755 - 9803, 2017 [19] - Lallemand, F., Lecomte, F., Streicher, C., “Highly Sour Gas Processing: H2S Bulk Removal With The Sprex Process” International Petroleum Technology Conference, 2005 [20] - L C Lộc, "Động học phản ứng xúc tác" NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh, 494 trang, ISBN:978 - 604 - 73 - 5424 - 5, 2017 [21] - Bureau, A C., Olden, M J F., “Operation of the Frodingham Desulfurizing Plant at Exeter” Chem Eng (London), 206, 1967 [22] - Phillipson, J J., “Wolf Scientific Books: London, 1970; Chapter Desulfurization” Catalyst Handbook [23] - Vamvuka, D., Arvanitidis, C., Zachariadis, D., “Flue Gas Desulfurization at High Temperatures: A Review” Environ Eng Sci, 21, 525 - 548, 2004 [24] - Cheah, S., Carpenter, D L., Magrini Bair, K A., “Review of Mid - to High - Temperature Sulfur Sorbents for Desulfurization of Biomass and Coal Derived Syngas” Energy Fuels, 23, 5291 - 5307, 2009 [25] - Westmoreland, P R., Harrison, D P., “Evaluation of Candidate Solids for High - 116 Temperature Desulfurization of Low - Btu Gases” Environ Sci Technol, 10, 659 - 661, 1976 [26] - Elseviers, W F., Verelst, H., “Transition Metal Oxides for Hot Gas Desulphurisation” Fuel, 78, 601 - 612, 1999 [27] - Polychronopoulou, K., Galisteo, F C., Granados, M L., Fierro, J L G., Bakas, T., Efstathiou, A M., “Novel Fe - Mn - Zn - Ti - O Mixed - Metal Oxides for the Low - Temperature Removal of H2S from Gas Streams in the Presence of H2, CO2, and H2O” J Catal, 236, 205 - 220, 2005 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 107 Luận văn thạc sỹ [28] - McCarty, J G., Wise, H., “Thermodynamics of Sulfur Chemisorption on Metals I Alumina-Supported Nickel” J Chem Phys., 72, 6332 - 6337, 1980 [29] - McCarty, J G., Wise, H., “Thermodynamics of Sulfur Chemisorption on Metals II Alumina-Supported Ruthenium” J Chem Phys., 74, 5877 5880, 1981 [30] - McCarty, J G., Wise, H., “Thermodynamics of Sulfur Chemisorption on Metals III Iron and Cobalt” J Chem Phys., 76, 1162 - 1167, 1982 [31] - McCarty, J G., Sancier, K M., Wise, H., “Thermodynamics of Sulfur Chemisorption on Metals: IV Alumina - Supported Platinum” J Catal, 82, 92 - 97, 1983 [32] - Den Besten, I E., Selwood, P W., “The Chemisorption of Hydrogen Sulfide, Methyl Sulfide, and Cyclohexene on Supported Nickel Catalysts” J Catal, 1, 93 - 102, 1962 [33] - Oliphant, J L., Fowler, R W., Pannell, R B., Bartholomew, C H., “Chemisorption of Hydrogen Sulfide on Nickel and Ruthenium Catalysts: I Desorption Isotherms” J Catal, 51, 229 - 242, 1978 [34] - Murray, E P., Tsai, T., Barnett, S A., “A Direct - Methane Fuel Cell with a Ceria - Based Anode” Nature 400, 649 - 651, 1999 [35] - Li, L., King, D L., Liu, J., Huo, Q., Zhu, K., Wang, C., Gerber, M., Stevens, D., Wang, Y., “Stabilization of Metal Nanoparticles in Cubic Mesostructured Silica and its Application in Regenerable Deep Desulfurization of Warm Syngas” Chem Mater, 21, 5358 - 5364, 2009 [36] - L Barelli, G Bidini, L Micoli, E Sisani, M Turco, “13X Ex - Cu zeolite performance characterization towards H2S removal for biogas use in molten carbonate fuel cells” Energy, 2018 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 108 Luận văn thạc sỹ [37] - K Yi, H Liu, J Wang, G Lu, M Jin, H Hu, H Yao, “The adsorption and transformation of SO2, H2S and NH3 by using sludge gasification ash: Effects of Fenton oxidation and CaO pre - conditioning” Chemical Engineering Journal, 2018 [38] - S Kansara, S K Gupta, and Y Sonvane, “Catalytic activity of Cu4- cluster to adsorb H2S gas: h - BN nanosheet” AIP Conference Proceedings 1961, 2018 [39] - D Cortés Arriagada, N Villegas Escobar, D E Ortega, “Fe - doped graphene nanosheet as an adsorption platform of harmful gas molecules (CO, CO2, SO2 and H2S), and the co - adsorption in O2 environments” Applied Surface Science 427, p: 227 - 236, 2018 [40] - Z Gao, W Yang, X Ding, G Lv, W Yan, “Support effects in single atom iron catalysts on adsorption characteristics of toxic gases (NO2, NH3, SO3 and H2S)” Applied Surface Science (2010), 2017 [41] - C N Okonkwo, C Okolie, A Sujan, G Zhu, and C W Jones, “Role of Amine Structure on Hydrogen Sulfide Capture from Dilute Gas Streams using Solid Adsorbents” Energy Fuels, 2018 [42] - S Wei, F Wang, M Dan, K Zeng, Y Zhou, “The role of high oxygen vacancy concentration on modification of surface properties and H2S adsorption on the rutile TiO2 (110)” Applied Surface Science, 422 : p 990 996, 2017 [43] - M Kooti, A Pourreza, A Rashidi, “Preparation of MIL - 101 - nanoporous carbon as a new type of nanoadsorbent for H2S removal from gas stream” Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2018 [44] - M Eddaoudi, A Cadiau, P M Bhatt, K Adil, Y Belmabkhout, “Metal organic framework absorbent platforms for removal of CO2 and H2S from natural gas” Patent application publication, 2018 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 109 Luận văn thạc sỹ [45] - Yaghi, O M., Li, G., Li, H., “Selective Binding and Removal of Guests in a Microporous Metal - Organic Framework” Nature,378, 703 - 706,1995 [46] - Eddaoudi, M., Kim, J., Rosi, N., Vodak, D., Wachter, J., O’Keeffe, M., Yaghi, O M., “Systematic Design of Pore Size and Functionality in Isoreticular MOFs and Their Application in Methane Storage” Science, 295, 469 - 472, 2002 [47] - Deng, H., Grunder, S., Cordova, K E., Valente, C., Furukawa, H., Hmadeh, M., Gandara, F., Whalley, A C., Liu, Z., Asahina, S., Kazumori, H., OKeeffe, M., Terasaki, O., Stoddart, J F., Yaghi, O M., “Large - Pore Apertures in a Series of Metal Organic Frameworks” Science, 336, 1018 1023, 2012 [48] - Huang, B L., Ni, Z., Millward, A., McGaughey, A J H., Uher, C., Kaviany, M., Yaghi, O., “Thermal Conductivity of a Metal - Organic Framework (MOF-5): Part II Measurement” Int J Heat Mass Transfer, 50, 405 - 411, 2007 [49] - De Coste, J B., Peterson, G W., “Metal - Organic Frameworks for Air Purification of Toxic Chemicals” Chem Rev., 114, 5695 - 5727, 2014 [50] - Barea, E., Montoro, C., Navarro, J A R., “Toxic Gas Removal - Metal Organic Frameworks for the Capture and Degradation of Toxic Gases and Vapours” Chem Soc Rev., 43, 5419 - 5430, 2014 [51] - P Ning, S Liu, C Wang, K Li, X Sun, L Tang, G Liu, “Adsorption oxidation of hydrogen sulfide on Fe/walnut - shell activated carbon surface modified by NH3 - plasma” Journal of environmental sciences, 2017 [52] - D V Goncalves, M A G Paiva, J C A Oliveira, M Bastos Neto, S M P Lucena, “Prediction of the monocomponent adsorption of H2S and mixtures with CO2 and CH4 on activated carbons” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2018 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 110 Luận văn thạc sỹ [53] - P V Cử “Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ thủy ngân” Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội, 2012 [54] - T X Đại “Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni kim loại nặng nước” Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên [55] - N H Meri, A B Alias, N Talib, Z A Rashid, W A W A K Ghani, “Comparison of H2S adsorption by two hydrogel composite (HBC) derived by Empty Fruit Bunch (EFB) biochar and Coal Fly Ash (CFA)” IOP Conf Series: Materials Science and Engineering 334, 2018 [56] - M Guiza, A Abdedayem, I Ghouma, A Ouederni, “Effect of copper and nickel supported activated carbon catalysts on the simultaneous adsorption/ozonation process of nitrobenzen degradation” Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 2017 [57] - Turk, A., Sakalis, E., Lessuck, J., Karamitsos, H., Rago, O., “Ammonia Injection Enhances Capacity of Activated Carbon for Hydrogen Sulfide and Methyl Mercaptan” Environ Sci Technol., 23, 1242 - 1245, 1989 [58] - Turk, A., Sakalis, E., Rago, O., Karamitsos, H., “Activated Carbon Systems for Removal of Light Gases” Ann N Y Acad Sci., 661, 221 - 228, 1992 [59] - Adib, F., Bagreev, A., Bandosz, T J., “Effect of Surface Characteristics of Wood-Based Activated Carbons on Adsorption of Hydrogen Sulfide” J Colloid Interface Sci., 214, 407 - 415, 1999 [60] - Bagreev, A., Adib, F., Bandosz, T J., “Initial Heats of H2S Adsorption on Activated Carbons: Effect of Surface Features” J Colloid Interface Sci., 219, 327 - 332, 1999 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 111 Luận văn thạc sỹ [61] - Bandosz, T J., “Effect of Pore Structure and Surface Chemistry of Virgin Activated Carbons on Removal of Hydrogen Sulfide” Carbon, 37, 483 491, 1999 [62] - Adib, F., Bagreev, A., Bandosz, T J., “Adsorption/Oxidation of Hydrogen Sulfide on Nitrogen - Containing Activated Carbons” Langmuir, 16, 1980 1986, 2000 [63] - Adib, F., Bagreev, A., Bandosz, T J., “Analysis of the Relationship Between H2S Removal Capacity and Surface Properties of Unimpregnated Activated Carbons” Environ Sci Technol., 34, 686 - 692, 2000 [64] - Bandosz, T J., “On the Adsorption/Oxidation of Hydrogen Sulfide on Activated Carbons at Ambient Temperatures” J Colloid Interface Sci., 246, - 20, 2002 [65] - Tian, S., Mo, H., Zhang, R., Ning, P., Zhou, T., “Enhanced Removal of Hydrogen Sulfide from a Gas Stream by - Aminopropyltriethoxysilane Surface - Functionalized Activated Carbon” Adsorption, 15, 477 - 488, 2009 [66] - Bagreev, A., Rahman, H., Bandosz, T J., “Study of H2S Adsorption and Water Regeneration of Spent Coconut - Based Activated Carbon” Environ Sci Technol., 34, 4587 - 4592, 2000 [67] - Bagreev, A., Rahman, H., Bandosz, T J., “Thermal Regeneration of a Spent Activated Carbon Previously Used as Hydrogen Sulfide Adsorbent” Carbon, 39, 1319 - 1326, 2001 [68] - Boudou, J P., Chehimi, M., Broniek, E., Siemieniewska, T., Bimer, J., “Adsorption of H2S or SO2 on an Activated Carbon Cloth Modified by Ammonia Treatment” Carbon, 41, 1999 - 2007, 2003 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 112 Luận văn thạc sỹ [69] - Baird, T., Denny, P J., Hoyle, R., McMonagle, F., Stirling, D., Tweedy, J., “Modified Zinc Oxide Absorbents for Low - Temperature Gas Desulfurisation” J Chem Soc., Faraday Trans., 88, 3375 - 3382, 1992 [70] - Baird, T., Campbell, K C., Holliman, P J., Hoyle, R W., Huxam, M., Stirling, D., Williams, B P., Morris, M “Cobalt - zinc oxide absorbents for low temperature gas desulfurisation” J Mater Chem., 9, 599 - 605, 1999 [71] - Carnes, C L., Klabunde, K J., “Unique Chemical Reactivities of Nanocrystalline Metal Oxides Toward Hydrogen Sulfide” Chem Mater., 14, 1806 - 1811, 2002 [72] - Habibi, R., Rashidi, A M., Daryan, J T., Zadeh, A M A., “Study of the Rod - Like and Spherical Nano - ZnO Morphology on H2S Removal from Natural Gas” Appl Surf Sci., 257, 434 - 439, 2010 [73] - Garces, H F., Galindo, H M., Garces, L J., Hunt, J., Morey, A., Suib, S L., “Low Temperature H2S Dry - Desulfurization with Zinc Oxide” Microporous Mesoporous Mater, 127, 190 - 197, 2010 [74] - Garces, H F., Espinal, A E., Suib, S L., “Tunable Shape Microwave Synthesis of Zinc Oxide Nanospheres and Their Desulfurization Performance Compared with Nanorods and Platelet - Like Morphologies for the Removal of Hydrogen Sulfide” J Phys Chem C, 116, 8465 - 8474, 2012 [75] - Davidson, J M.; Lawrie, C H., Sohail, K., “Kinetics of the Absorption of Hydrogen Sulfide by High Purity and Doped High Surface Area Zinc Oxide” Ind Eng Chem Res., 34, 2981 - 2989, 1995 [76] - Novochinskii, I I., Song, C., Ma, X., Liu, X., Shore, L., Lampert, J., Farrauto, R J., “Low - Temperature H2S Removal from Steam - Containing Gas Mixtures with ZnO for Fuel Cell Application ZnO Particles and Extrudates” Energy Fuels, 18, 576 - 583, 2004 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 113 Luận văn thạc sỹ [77] - Evans, J., Corker, J M., Hayter, C E., Oldman, R J., Williams, B P., “In Situ Sulfur KEdge X - Ray Absorption Spectroscopy of the Reaction of Zinc Oxide with Hydrogen Sulfide” Chem Commun., 1431 - 1432, 1996 [78] - Hayter, C E., Evans, J., Corker, J M., Oldman, R J., Williams, B P., “Sulfur K - Edge X - Ray Absorption Spectroscopy Study of the Reaction of Zinc Oxide with Hydrogen Sulfide” J Mater Chem., 12, 3172 - 3177, 2002 [79] - Samokhvalov, A., Tatarchuk, B J., “Characterization of Active Sites, Determination of Mechanisms of H2S, COS and CS2 Sorption and Regeneration of ZnO Low - Temperature Sorbents: Past, Current and Perspectives” Phys Chem Chem Phys., 13, 3197 - 3209, 2011 [80] - Neveux, L., Chiche, D., Bazer - Bachi, D., Favergeon, L., Pijolat, M., “New Insight on the ZnO Sulfidation Reaction: Evidences for an Outward Growth Process of the ZnS Phase” Chem Eng J., 181, 508 - 515, 2012 [81] - Neveux, L., Chiche, D., Perez Pellitero, J., Favergeon, L., Gay, A S., Pijolat, M., “New Insight into the ZnO Sulfidation Reaction: Mechanism and Kinetics Modeling of the ZnS Outward Growth” Phys Chem Chem Phys., 15, 1532 - 1545, 2013 [82] - Balsamo, M., Cimino, S., de Falco, G., Erto, A., Lisi, L., “ZnO - CuO Supported on Activated Carbon for H2S Removal at Room Temperature” Chem Eng J., 304, 399 - 407, 2016 [83] - Skrzypski, J., Bezverkhyy, I., Heintz, O., Bellat, J P., “Low Temperature H2S Removal with Metal - Doped Nanostructure ZnO Sorbents: Study of the Origin of Enhanced Reactivity in Cu - Containing Materials” Ind Eng Chem Res., 50, 5714 - 5722, 2011 [84] - Jiang, D., Su, L., Ma, L., Yao, N., Xu, X., Tang, H., Li, X., “Cu - Zn - Al Mixed Metal Oxides Derived from Hydroxycarbonate Precursors for H2S Removal at Low Temperature” Appl Surf Sci., 256, 3216 - 3223, 2010 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 114 Luận văn thạc sỹ [85] - Bezverkhyy, I., Skrzypski, J., Safonova, O., Bellat, J P., “Sulfidation Mechanism of Pure and Cu - Doped ZnO Nanoparticles at Moderate Temperature: TEM and In Situ XRD Studies” J Phys Chem C, 116, 14423 - 14430, 2012 [86] - Baird, T., Campbell, K C., Holliman, P J., Hoyle, R., Stirling, D., Williams, P B., “Mixed Co - Zn - Al Oxides as Absorbents for Low Temperature Gas Desulfurisation” J Chem Soc., Faraday Trans., 91, 3219 - 3230, 1995 [87] - Polychronopoulou, K., Fierro, J L G., Efstathiou, A M., “Novel Zn - Ti based Mixed Metal Oxides for Low - Temperature Adsorption of H2S from Industrial Gas Streams” Appl Catal., B, 57, 125 - 137, 2005 [88] - Fen, L., Bo, Y., Jie, Z., Anxi, J., Chunhong, S., Xiangji, K., Xin, W., “Study on Desulfurization Efficiency and Products of Ce - Doped Nanosized ZnO Desulfurizer at Ambient Temperature” J Rare Earths, 25, 306 - 310, 2007 [89] - F Pola Albores, K Zambrano Solís, E Ríos Valdovinos, J Conde Díaz, H Vilchis Bravo, J A Reyes Nava, J Pantoja Enríquez, J Moreira Acosta, “ZnO and Cu - based adsorbents for biogas desulfurization at room temperature” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018 [90] - N V Đức, “Tính chất hoạt tính xúc tác TiO2 biến tính W N phản ứng quang phân hủy p - xylen” Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2019 [91] - P Janetaisong, V Lailuck, S Supasitmongkol, “Pelletization of Iron Oxide Based Sorbents for Hydrogen Sulfide Removal” Materials science and Technology IX, Vol 751, 2017 [92] - N T T Hải, “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ sở biến tính than hoạt tính ứng dụng xử lý thủy ngân mơi trường nước, khơng HVTH: Nguyễn Hồng Long 115 Luận văn thạc sỹ khí” Luận án tiến sỹ kỹ thuật môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2016 [93] - Byong Chol Bai, Young Seak Lee, Ji Sun Im, "Activated carbon fibers for toxic gas removal based on electrical investigation: Mechanistic study of p type/n - type junction structures" Scientific report, 2019 [94] - Josiane Peternela, Marcela Fernandes Silva, Marcelo Fernandes Vieira, Rosângela Bergamasco, Angélica Marquetotti Salcedo Vieira, “Synthesis and Impregnation of Copper Oxide Nanoparticles on Activated Carbon through Green Synthesis for Water Pollutant Removal” Scientific and Technological Development, 2017 [95] - S Mustapha, M M Ndamitso, A S Abdulkareem, J O Tijani, D T., A O Ajala, A K Mohammed, “Application of TiO2 and ZnO nanoparticles immobilized on clay in wastewater treatment: a review” Applied Water Science, 2020 [96] - J Paul Chen, Wu, “Axit/Base - Treated Activated Carbons:  Characterization of Functional Groups and Metal Adsorptive Properties, Langmuir, 20, 6, 2233 - 2242, 2004 HVTH: Nguyễn Hoàng Long 116 Luận văn thạc sỹ LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: NGUYỄN HOÀNG LONG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 31/03/1988 Nơi sinh: T Bình Thuận Email: longvsp88@gmail.com Điện thoại: 0983803103 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Thời gian Trình độ Nơi đào tạo Chuyên ngành 09/2006  06/2011 Đại học Trường Đại học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Kỹ thuật Hoá Dầu 03/2017 đến Cao học Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Kỹ thuật Hoá Dầu III Thời gian 10/2011 đến Q TRÌNH CƠNG TÁC: Chức vụ Nơi làm việc Cơng việc Kỹ sư Công Nghệ Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro Chịu trách nhiệm công nghệ tàu chứa dầu TP HCM, ngày 27 tháng 08 năm 2020 Người khai Nguyễn Hoàng Long HVTH: Nguyễn Hoàng Long 117 ... Than hoạt tính chưa biến tính 40 4.1.1 Tởng hợp tính chất lý - hóa than hoạt tính chưa biến tính 40 4.1.2 Khả hấp phụ H2S than hoạt tính chưa biến tính 42 4.2 Than hoạt tính biến. .. liệu khảo sát Cuối cùng, khảo sát trình hấp phụ giải hấp hợp chất Hydrogen Sulfide mẫu chất hấp phụ Kết cho thấy than hoạt tính biến tính nano CuO ZnO cho dung lượng hấp phụ hợp chất Hydrogen. .. 60520330 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano CuO ZnO để tăng cường khả hấp phụ hợp chất Hydrogen Sulfide NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: a Hoạt hóa than hoạt tính bằng dung