Nghiên cứu tổ ng hơ ̣p, đă ̣c trưng cấ u trúc vâ ̣t liê ̣u sét chống Ti cấy thêm Ce ứng dụng làm xúc tác cho trình xử lý màu nước thải dệt nhuộm Hồng Thu Trang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chun ngành: Hóa mơi trường Mã số 60 44 01 20 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Nội Năm bảo vệ: 2014 Keywords Hóa mơi trường; Vật liệu sét chống Ti; Ứng dụng; Xử lý màu; Dệt; Nhuộm Content MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, nhiều quốc gia phát triển trở thành nước cơng nghiệp, chất lượng môi trường giới ngày xấu cách nghiêm trọng Hiện Việt Nam, tốc độ cơng nghiệp hóa, thị hóa gia tăng dân số gây áp lực tài nguyên nước vùng lãnh thổ Môi trường nước nhiều khu đô thị, khu công nghiệp làng nghề ngày bị nhiễm nước thải, khí thải chất thải rắn Trong số đó, chất hữu độc hại bền sử dụng ngành dệt nhuộm nhóm chất tương đối bền vững, khó bị phân hủy sinh học, lan truyền tồn lưu thời gian dài môi trường Hơn chất có khả tích lũy thể sinh vật gây nhiễm độc cấp tính, mãn tính cho người Do vậy, việc nghiên cứu xử lý triệt để hợp chất thuốc nhuộm nước bị ô nhiễm mối quan tâm hàng đầu quốc gia đặc biệt có ý nghĩa quan trọng sống tương lai loài người Titan dioxit chất xúc tác quang bán dẫn sử dụng để xúc tác phân hủy chất hữu ô nhiễm mơi trường nước khơng khí Nhờ đặc tính lí hóa ổn định, hoạt tính xúc tác cao, giá thành thấp dễ tổng hợp nên Titan dioxit ứng dụng rộng rãi Titan dioxit dạng anatase có mức lượng vùng dẫn khoảng 3,2eV nên thể hoạt tính xúc tác tác dụng xạ UV Vì vậy, hoạt tính xúc tác TiO2 xạ mặt trời bị hạn chế (bức xạ mặt trời có – 5% xạ UV) Do đó, cần có nghiên cứu để gia tăng hiệu xúc tác quang hoá Titan dioxit vùng ánh sáng khả kiến Nhiều nghiên cứu tiến hành để cải thiện hoạt tính xúc tác TiO2 vùng ánh sáng nhìn thấy, nghiên cứu tập trung vào việc pha tạp nguyên tố đất như: La, Nd, Eu, Ce vào TiO2 nhằm giảm tái kết hợp cặp electron quang sinh lỗ trống, đồng thời gia tăng hoạt tính xúc tác vùng khả kiến Một nhược điểm TiO2 kích thước nanomet khả thu hồi vật liệu khó khăn Để khắc phục nhược điểm trên, loạt phương pháp tổng hợp đề cập đến Một nghiên cứu phân tán oxit kim loại pha Pha bentonit lựa chọn tốt tính sẵn có rẻ tiền, vật liệu có triển vọng ứng dụng thực tiễn Việt Nam Vì lý nêu trên, lựa chọn đề tài “Nghiên cứu tổ ng hợp, đă ̣c trưng cấ u trúc vật liê ̣u sét chống Ti cấy thêm Ce ứng dụng làm xúc tác cho trình xử lý màu nước thải dệt nhuộm” Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trương Đình Đức (2012), Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng cấu trúc Bentonite Di Linh chống số oxit kim loại ( Al, Fe, Ti ) hữu hóa Xetyl trimetyl amoni bromua ứng dụng làm vật liệu hấp thụ đa năng, Luận án tiến sĩ hóa học, ĐHKHTNĐHQGHN Lê Cơng Hải & nhóm nghiên cứu (1982), “Đặc điểm thành phần vật chất Sét bentonit Tam Bố, Di Linh, Lâm Đồng”, Lưu trữ địa chất, Hà Nội Đinh Quang Năng (2003), Vật liệu làm khuôn cát, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2002), “Khử amoni nước nước thải phương pháp quang hóa với xúc tác TiO2”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ Nguyễn Hồng Nghị (2003), Các phương pháp thực nghiệm phân tích cấu trúc, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Hoàng Nghị (2002), Lý thuyết nhiễu xạ tia X, Nhà xuất Giáo dục 7 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, Hóa lý - Tập II, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Hữu Phú (1998), Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản, NXB KHKT, Hà Nội Mạc Đình Thiết (2012), Tổng hợp, nghiên cứu cấu trúc vật liệu xúc tác nanocompozit hệ TiO2-CeO2 ứng dụng xử lý môi trường, Luận án tiến sĩ hóa học, ĐHKHTNĐHQGHN 10 Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hố lý, T.1, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 11 Nguyễn Đình Triệu, Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tiếng Anh 12 Bacsa, R., Kiwi, J (1998), “Effect of rutile phase on the photocatalytic properties of nanocrystalline Titania during the degradation of p – coumaric acid”, Applied Catalysis B: Environmental 16, pp 19 – 29 13 Boualem Damardji, Hussein Khalaf, Laurent Duclaux (2009), “Bernard DavidPreparation of TiO2-pillared montmorillonite as photocatalyst Part II Photocatalytic degradation of a textile azo dye”, Applied Clay Science 45, pp 98–104 14 Cusker Mc L.B (1998), “Product characterization by X-Raypowder diffraction”, Micropor Mesopor Mater, 22, pp 495-666 15 Fan Caimei, XuePeng, SunYanping, “Preparation of Nano-TiO2 Doped with Cerium and Its Photocatalytic Activity”, college of chemistry & chemical Engineering, Taiyuan Universty of Technology, Taiyuan 030024, China 16 Gregg S.J and Sing K.S.W (1982), Adsorption, Surface area and porosity, Academic, London 17 Ian M.Watt, The principles and practice of electron microscopy, Cambridge University Press (1997) 18 Ke Chen, Jingyi Li, Jie Li, Yumin Zhang,WenxiWang (2010), “Synthesis and characterization of TiO2–montmorillonites doped with vanadiumand/or carbon and their application for the photodegradation of sulphorhodamine B under UV–vis irradiation”, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 360, pp 47–56 19 Ke Chen, Jingyi Li,WenxiWang, Yumin Zhang, XiaojingWang, Haiquan Su (2011), “The preparation of vanadium-doped TiO2–montmorillonite nanocomposites and the photodegradation of sulforhodamine B under visible light irradiation”, Applied Surface Science 257, pp 7276–7285 20 Lopez A., Kessler H., Guth J.I., Tuilier M.H., Popa L.M (1990), “Proc 6th Int Conf XRay absorption and fine structure”, Elsevier Science, Amsterdam, pp 548-550 21 Mihai Anastasescu, Adelina Ianculescu, Ines Niţoi, Virgil Emanuel Marinescu, Silvia Maria Hodorogea (2008), “Sol–gel S-doped TiO2 materials for environmental protection”, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 354, Issues 2-9, Pages 705-711 22 M Wilson, K K G.Smith, M.Simmons, B.Raguse, Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technologies, A CRC Press Company (2002) 23 Moseley, H G J (1913), The high frequency spectra of the elements, Phil Mag, pp 1024 24 Meng Nan Chong, Bo Jin, Christopher W.K Chowc, Chris Saint (2010), “Recent developments in photocatalytic water treatment technology A review”, water research 44, pp 2997 – 3027 25 O Carp, C.L.Huisman, A.Reller.(2004), “Photoinduced reactivity of Titanium dioxide”, (32), pp.33-177 26 R.M Silverstein, G.C Bassler, T.C Morrill, Spectrometric Identification of Organic Compounds, Wiley, West Sussex, 1981 27 Shi-Zhao Kang, Tan Wu, Xiangqing Li, Jin Mu (2010), “Effect of montmorillonite on the photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles”, Desalination 262, pp 147–151 28 Teruhisa Ohno, Miyako Akiyoshi, Tsutomu Umebayashi, Keisuke Asai, Takahiro Mitsui, Micho Matsumura (2004) “Preparation of S – doped TiO2 photocatalyst and photocatalytic activities under visible light”, Applied Catalysis A: General, Vol 265, pp 115 – 121 29 Umar Ibrahim Gaya, Abdul Halim Abdullah (2008), “Heterogeneous photocatalytic degradation of organic contaminants overTitanium dioxide: A review of fundamentals, progress and problems”, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 9, pp 1–12 30 William and Carter (2006), Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science, Kluwer Academic/ Plenum Publishers 31 W Baran, A Makowski, W Wardas (2008), “The effect of UV radiation absorption of cationic and anionic dye solutions on their photocatalytic degradation in the presence of TiO2”, Dyes Pigm 76 226–230 32 Xiaobo Chen and Samuel S Mao (2007), “Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications”, Chem Rev, vol.107, pp 2891 - 2959 33 Vogel, R., Hoyer, P., Weller, H (1994), “Quantum-Sized PbS, CdS, Ag2S, SbS, and BiS Particles as Sensitizers for Various Nanoporous Wide-Bandgap Semiconductors”, J Phys Chem, 98, pp 3183 34 Xiaobo Chen, Samuel S Mao (2007), “Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications and application”, Chem Rev, 107, pp 2891 – 2959 35 Zein.Shunaiche, Mizue Kaneda, Osamu Terasaki and Takashi Tatsumi (2002), “Counteranion Effect on the Formation of mesoporous Materials under Acidic Synthesis Process”, International Mesostructured Materials Association ... vọng ứng dụng thực tiễn Việt Nam Vì lý nêu trên, lựa chọn đề tài “Nghiên cứu tổ ng hợp, đă ̣c trưng cấ u trúc vật liê ̣u sét chống Ti cấy thêm Ce ứng dụng làm xúc tác cho trình xử lý màu nước. .. chất xúc tác quang bán dẫn sử dụng để xúc tác phân hủy chất hữu ô nhiễm môi trường nước khơng khí Nhờ đặc tính lí hóa ổn định, hoạt tính xúc tác cao, giá thành thấp dễ tổng hợp nên Titan dioxit ứng. .. trúc vật liệu xúc tác nanocompozit hệ TiO2-CeO2 ứng dụng xử lý mơi trường, Luận án tiến sĩ hóa học, ĐHKHTNĐHQGHN 10 Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hoá lý, T.1, NXB