Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung cơ kim fe MOFs, ứng dụng làm xúc tác quang để xử lý một số hợp chất nitro vòng thơm trong sản xuất thuốc phóng thuốc nổ tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ QN SỰ TRẦN ĐÌNH TN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU KHUNG CƠ KIM Fe-MOFs, ỨNG DỤNG LÀM XÚC TÁC QUANG ĐỂ XỬ LÝ MỘT SỐ HỢP CHẤT NITRO VÒNG THƠM TRONG SẢN XUẤT THUỐC PHĨNG - THUỐC NỔ Chun ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 52 03 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2019 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI VIỆN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Ninh Đức Hà TS Đỗ Huy Thanh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: GS.TS Vũ Thị Thu Hà Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam PGS.TS Cao Hải Thƣờng Học viện Kỹ thuật Quân PGS.TS Trần Văn Chung Viện Khoa học Công nghệ Quân Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án TS cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Công nghệ quân Vào hồi: 30 phút, ngày … tháng … năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học Công nghệ quân - Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Trần Đình Tn, Ninh Đức Hà, Nguyễn Thị Hồi Phương, Nguyễn Cơng Thắng (2015), “Tổng hợp nghiên cứu hoạt tính xúc tác quang Fe-BDC Cr-BDC” Tạp chí Hóa học, 53, 5e1, 43-47 Trần Đình Tuân, Lê Thanh Bắc, Ninh Đức Hà, Đỗ Huy Thanh (2015), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu MOF Mil-100(Fe) điều kiện áp suất nhiệt độ thấp” Tạp chí Hóa học, 53, 6e4, 322-325 Lê Thanh Bắc, Trần Đình Tuân, Nguyễn Thị Hoài Phương, Nguyễn Duy Anh, Trần Văn Chinh, Đoàn Thị Ngãi (2015), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu kết cấu khung kim sở Fe-BDC” Tạp chí Hóa học, 53, 4e1, 33-36 Tran Dinh Tuan, Nguyen Thi Hoai Phuong, Ngo Hoang Giang, Nguyen Tien Hue, Do Huy Thanh, Ninh Duc Ha (2016), “Study on synthesis of Fe-BTC MOF material at low temperature and atmospheric pressure” Proceedings CASEAN-4, Bangkok, Thailand Trần Đình Tn, Nguyễn Thị Hồi Phương, Đỗ Huy Thanh, Ninh Đức Hà (2016), “Tổng hợp tính chất quang xúc tác vật liệu MOF sở Fe-BTC” Tạp chí Xúc tác Hấp phụ, số 2, 91-96 Tran Dinh Tuan, Le Viet Ha, Nguyen Thi Hoai Phuong, Ninh Duc Ha (2017), “A new photocatalyst for the degredation of TNT by metal organic framework NH2-MIL-88B(Fe)” Journal of Military Science and Technology, Special Issue, No.51A, 71-76 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài luận án: Hằng năm, nước ta nhà máy cơng nghiệp quốc phịng (CNQP) sản xuất lượng lớn vật liệu nổ phục vụ cho mục đích quân kinh tế Các sở sử dụng nhiều hợp chất nitro vòng thơm như: trinitro toluen (TNT), dinitro toluen (DNT), trinitro phenol (TNP)… nguồn phát sinh chất thải chứa hợp chất vịng thơm độc hại Cơng nghệ, kỹ thuật xử lý chất thải quân nói chung hợp chất nitro vịng thơm nói riêng áp dụng chủ yếu dựa phương pháp: hóa lý (keo tụ, phân hủy tia tử ngoại…), hóa học (hấp phụ, oxi hóa nâng cao…) sinh học (phân hủy vi sinh vật…) Trong đó, phương pháp oxi hóa nâng cao nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Các chất xúc tác quang sở vật liệu bán dẫn như: TiO2, ZnO, Fe2O3… chứng minh hiệu việc xử lý chất thải hữu độc hại, bảo vệ môi trường Tuy nhiên, khó khăn sau tách thu hồi vật liệu, hiệu suất chuyển đổi lượng ánh sáng mặt trời thấp hạn chế qui mô ứng dụng chúng Vật liệu khung kim sở Fe-MOFs loại vật liệu lai ghép kim loại - hữu cơ, tạo thành từ cầu nối hữu tâm kim loại sắt Fe-MOFs có tính chất độc đáo như: có cấu trúc tinh thể, diện tích bề mặt riêng lớn, khung cấu trúc linh động, thay đổi kích thước, hình dạng lỗ xốp thơng qua kỹ thuật tổng hợp Vì vậy, FeMOFs có khả ứng dụng nhiều lĩnh vực từ hấp phụ, y sinh đến xúc tác Fe-MOFs nghiên cứu sử dụng làm vật liệu xúc tác quang phân hủy chất hữu cho hiệu xử lý nhanh triệt để điều kiện ánh sáng khả kiến Tuy nhiên, cần phải nhấn mạnh MOFs loại vật liệu tiềm Các nghiên cứu tính chất quang xúc tác MOFs chưa nhiều Do vậy, MOFs nói chung FeMOFs nói riêng cần thêm nhiều nghiên cứu để xây dựng sở liệu loại vật liệu Trong đó, lĩnh vực ứng dụng vật liệu MOFs làm xúc tác chất mang xúc tác trường hợp ngoại lệ, đặc biệt xúc tác quang xử lý hợp chất nitro vịng thơm mơi trường sản xuất qn Xuất phát từ vấn đề thực tế nghiên cứu sinh tiến hành thực đề tài luận án: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung kim Fe-MOFs, ứng dụng làm xúc tác quang để xử lý số hợp chất nitro vòng thơm sản xuất thuốc phóng - thuốc nổ”, với mục tiêu tổng hợp số vật liệu Fe-MOFs, khảo sát, đánh giá đặc trưng cấu trúc vật liệu ứng dụng vật liệu vào thử nghiệm phân hủy quang xúc tác hợp chất nitro vòng thơm độc hại sản xuất TPTN Nội dung nghiên cứu luận án: - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Fe-BTC, Fe-BDC-NH2 kỹ thuật hồi lưu nhiệt độ áp suất thấp - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Fe-BDC, Fe2Ni-BDC kỹ thuật dung mơi nhiệt - Phân tích đánh giá cấu trúc tính chất vật liệu tổng hợp - Nghiên cứu tính chất quang xúc tác vật liệu Fe-MOFs để xử lý dung dịch TNT, TNP phịng thí nghiệm - Nghiên cứu chế trình quang xúc tác phân hủy dung dịch TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs Phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng luận án: Luận án sử dụng kỹ thuật dung môi nhiệt kỹ thuật hồi lưu nhiệt độ thấp để tổng hợp vật liệu Fe-MOFs Các kỹ thuật phân tích hóa lý nghiên cứu cấu trúc tính chất vật liệu như: XRD, FT-IR, SEM, BET, TGA, EDX, XPS, UV-Vis DRS Các kỹ thuật phân tích định tính định lượng TNT, TNP sau phản ứng HPLC, TOC để đánh giá hiệu xử lý quang xúc tác Ý nghĩa khoa học, thực tiễn luận án: - Luận án tổng hợp thành công số vật liệu xúc tác Fe-MOFs sử dụng kỹ thuật dung môi nhiệt hồi lưu, kỹ thuật phân tích hóa lý xây dựng hệ thống sở liệu loại vật liệu - Nghiên cứu tính chất quang xúc tác vật liệu Fe-MOFs để phân hủy TNT, TNP nước thải, kết cho thấy hiệu suất tốc độ phân hủy cao Đây sở để triển khai ứng dụng vật liệu vào thực tiễn xử lý hợp chất nitro vòng thơm độc hại sản xuất quốc phòng Bố cục luận án: Luận án gồm 119 trang phân bổ sau: mở đầu trang; chương - tổng quan, 31 trang; chương - thực nghiệm, 18 trang; chương - kết thảo luận, 50 trang; kết luận trang; danh mục công trình khoa học cơng bố trang 106 tài liệu tham khảo Chƣơng TỔNG QUAN Đã giới thiệu đặc điểm cấu trúc, kỹ thuật tổng hợp ứng dụng vật liệu MOFs, Fe-MOFs Đã phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu ngồi nước việc ứng dụng tính chất quang xúc tác vật liệu MOFs chế chúng Tổng quan trình bày trạng xử lý hợp chất nitro vòng thơm sản xuất TPTN Từ đó, đặt sở khoa học định hướng cho việc thực nội dung nghiên cứu luận án Chƣơng THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Kỹ thuật tổng hợp vật liệu 2.1.1 Hóa chất Axit terephtalic (H2BDC), C8H6O4; Axit trimesic (H3BTC), C9H6O6; Axit 2-amino terephthalic (NH2-BDC), C8H7NO4; FeCl3.6H2O; Fe(NO3)3.9H2O; Ni(NO3)2.6H2O; Dimetyl formamit (DMF), C3H7NO; Hydro peroxit, H2O2; Trinitro toluen, C6H2(CH3)(NO2)3; Trinitro phenol, C6H2(OH)(NO2)3 2.1.2 Dụng cụ, thiết bị - Dụng cụ phịng thí nghiệm - Bình cầu cổ 250 mL, ống đong, sinh hàn hồi lưu - Cân phân tích, giới hạn từ 0,001 đến 220 g (độ xác 10-3) - Máy khuấy với cánh khuấy thủy tinh, IKA RW16, Đức - Bộ thiết bị autoclave teflon - Tủ sấy nhiệt, 101 HU VUE, Trung Quốc - Máy ly tâm, EBA 21 Hettich, Đức, công suất max 6000 v/phút - Thiết bị gia nhiệt khuấy từ, IKA C-MAGSH, Đức - Bộ thiết bị phản ứng quang xúc tác 2.1.3 Kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-BTC 2.1.3.1 Quy trình kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-BTC Vật liệu Fe-BTC tổng hợp kỹ thuật hồi lưu dung mơi nước theo quy trình sau: Hòa trộn hỗn hợp gồm Fe(NO3)3.9H2O axit H3BTC vào cốc thủy tinh chứa 50,4 mL nước cất, khuấy từ 30 phút (tốc độ 300 vòng/phút), sau cho hỗn hợp vào bình cầu ba cổ đáy tròn, khuấy 15 phút, pH = Lắp sinh hàn hồi lưu, bật khuấy từ, gia nhiệt đến 100oC cho phản ứng Sản phẩm phản ứng tinh chế cách rửa nhiều lần nước cất, sau rửa cồn etanol 70oC, cuối sản phẩm lọc sấy 60oC 10 2.1.3.2 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp FeBTC Để khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến trình tổng hợp FeBTC như: tỷ lệ chất tham gia phản ứng, thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng… tiến hành phản ứng thay đổi tỷ lệ chất tham gia phản ứng với tỷ lệ mol H3BTC/Fe3+ từ 0,5:2 ÷ 2:2; thời gian thay đổi 4, 6, 8, 10 giờ; nhiệt độ thay đổi 60, 80, 100oC 2.1.4 Kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 2.1.4.1 Quy trình kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 Vật liệu Fe-BDC-NH2 tổng hợp kỹ thuật hồi lưu dung mơi DMF theo quy trình sau: hòa trộn hỗn hợp gồm FeCl3.6H2O DMF vào cốc thủy tinh, khuấy từ 30 phút (tốc độ 300 vòng/phút), bổ sung axit NH2-BDC, khuấy tiếp 30 phút, sau cho hỗn hợp vào bình cầu ba cổ đáy tròn, khuấy hỗn hợp 15 phút, pH = Lắp sinh hàn hồi lưu, bật khuấy từ, gia nhiệt đến 80oC cho phản ứng Sản phẩm phản ứng tinh chế cách rửa nhiều lần DMF để loại bỏ axit, sau rửa cồn etanol 70oC để loại bỏ DMF, cuối rửa nước lọc sản phẩm, sấy 60oC 10 2.1.4.2 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp FeBDC-NH2 Để khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến trình tổng hợp FeBDC-NH2 như: tỷ lệ chất tham gia phản ứng, dung môi, thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng… tiến hành phản ứng thay đổi tỷ lệ chất tham gia phản ứng với tỷ lệ mol NH2-BDC/Fe3+ từ 0,5:1 ÷ 2:1; tỷ lệ dung môi thay đổi 1:70, 1:140, 1:210; thời gian thay đổi 4, 6, 8, 10 giờ; nhiệt độ thay đổi 60, 80, 100oC 2.1.5 Kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-BDC, Fe2Ni-BDC 2.1.5.1 Kỹ thuật tổng hợp Fe-BDC Vật liệu Fe-BDC tổng hợp kỹ thuật dung môi nhiệt theo tỷ lệ mol sau: FeCl3.6H2O : H2BDC : DMF = 1:1:280 Hòa tan g FeCl3.6H2O vào 160 mL DMF, sau cho từ từ 1,235 g axit H2BDC vào dung dịch tiếp tục khuấy thành hỗn hợp suốt màu vàng, pH = Sau cho hỗn hợp vào bình teflon đặt autoclave, gia nhiệt 110oC 10 Sản phẩm thu sau phản ứng lọc rửa lần DMF, lần etanol 70oC Sau lọc rửa, đem sấy 60oC thời gian Bảo quản vật liệu thu môi trường chân không 2.1.5.2 Kỹ thuật tổng hợp Fe2Ni-BDC Vật liệu Fe2Ni-BDC tổng hợp theo qui trình giống FeBDC với tỷ lệ mol sau: [FeCl3.6H2O + Ni(NO3)2.6H2O] : H2BDC : DMF = 1:1:280, tỷ lệ FeCl3.6H2O/Ni(NO3)2.6H2O = 2:1 Hòa tan g hỗn hợp FeCl3.6H2O, Ni(NO3)2.6H2O vào 160 mL DMF, sau cho từ từ 1,235 g axit H2BDC vào dung dịch tiếp tục khuấy cho tan thành hỗn hợp suốt màu vàng, pH = Sau cho hỗn hợp vào bình teflon đặt autoclave, gia nhiệt 110oC 10 Sản phẩm thu sau phản ứng lọc rửa lần DMF nhiệt độ thường, lần etanol 70oC Sau lọc rửa, đem sấy 60oC thời gian Bảo quản vật liệu Fe2Ni-BDC thu môi trường chân không 2.2 Kỹ thuật thực phản ứng quang xúc tác phân hủy dung dịch TNT/TNP vật liệu Fe-MOFs Các thí nghiệm quang phân quang xúc tác tiến hành sau vật liệu hấp phụ bão hòa, với thiết bị chuyên dụng gồm cốc thủy tinh 250 mL, kiểm sốt nhiệt độ, dung dịch phản ứng khuấy liên tục q trình thí nghiệm máy khuấy từ với tốc độ 300 vòng/phút Thực nhiệt độ phòng, điều kiện ánh sáng mô (đèn LED Philips mô ánh sáng mặt trời, công suất 40 W, bước sóng 440-415 nm, cường độ xạ 1200 lux, - 6% tia UV) Thí nghiệm với 100 mL dung dịch TNT/TNP, vật liệu xúc tác Fe- MOFs với hàm lượng 0,5 g/L, bổ sung 0,4 mL dung dịch H2O2 30%, bật đèn mô phỏng, sau mốc thời gian: 15, 30, 45, 60 phút, lấy mL mẫu, lọc đem phân tích HPLC, TOC để xác định nồng độ TNT/TNP Trong thí nghiệm kiểm tra tính chất hấp phụ vật liệu, thực tương tự, nhiên thí nghiệm thực bóng tối (khơng bật đèn mơ phỏng) 2.2.1 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình quang xúc tác xử lý TNT vật liệu Fe-BDC-NH2 Bao gồm nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng xúc tác, cường độ chiếu sáng, nồng độ đầu dung dịch TNT, pH, nhiệt độ chất bổ trợ H2O2 2.2.2 Nghiên cứu khả tái sử dụng xúc tác Tiến hành thí nghiệm nhiều lần với 100 mL dung dịch TNT 50 mg/L, có pH = 7, hàm lượng xúc tác 0,5 g/L, bổ sung 0,4 mL dung dịch H2O2 30% Thực phản ứng quang xúc tác nhiệt độ phòng sau 60 phút lấy mẫu phân tích Các lần thí nghiệm thứ 2, thứ 3, thứ 4, dung dịch cần xử lý tính tốn bổ sung TNT đặc cho dung dịch có nồng độ 50 ppm 2.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phƣơng pháp phân tích đánh giá tính chất vật liệu Để phân tích, đánh giá tính chất vật liệu tổng hợp được, sử dụng kỹ thuật phân tích hóa lý đại như: XRD, FT-IR, SEM, TGA, BET, EDX, XPS, UV-Vis-DRS 2.3.2 Kỹ thuật phân tích mẫu nƣớc thải sau xử lý quang xúc tác Mẫu nước thải sau xử lý phân tích HPLC TOC 2.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu động học trình hấp phụ - xúc tác vật liệu Fe-MOFs Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp vật liệu Fe-BTC 3.1.1 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình tổng hợp vật liệu Fe-BTC 3.1.1.1 Ảnh hưởng tỷ lệ H3BTC/Fe3+ tổng hợp vật liệu Các mẫu vật liệu Fe-BTC tổng hợp trời gian giờ, nhiệt độ 100oC, theo tỷ lệ mol H3BTC/Fe3+ là: 0,5:2; 1:2; 1,5:2; 2:2 Phương trình tổng hợp vật liệu sau: Fe(NO3)3.9H2O + H3BTC → Fe3O(H2O)2(OH)(BTC)2.nH2O Kết phân tích XRD hình 3.1 cho thấy, mẫu M1.1-2 pic Fe-BTC có cường độ cao, pic đặc trưng vị trí 6,03o; 6,6o; 10,59o; 11,12o giống với cấu trúc MIL-100 tác giả công bố [97], vật liệu Fe-BTC tổng hợp MIL-100(Fe) Khi tỷ lệ mol H3BTC/Fe3+ thấp (mẫu M1.0,5-2), lượng axit không đủ để tạo cấu trúc vật liệu Đối với giản đồ XRD mẫu có tỷ lệ H3BTC/Fe3+ cao (M1.1,5-2, M1.2-2), cường độ pic đặc trưng cho Fe-BTC thấp, đồng thời xuất pic phụ đặc trưng axit H3BTC (24,94o; 28,32o) Như vậy, mẫu M1.1-2 thu tốt nhất, phù hợp với kết khác [97, 98], Qua đó, luận án lựa chọn tỷ mol H3BTC/Fe3+ 1:2 để tổng hợp vật liệu Fe-BTC Hình 3.1 Giản đồ XRD Fe-BTC tổng hợp với tỉ lệ mol H3BTC/Fe3+ khác 3.1.1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp vật liệu 10 3.2 Tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 3.2.1 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 3.2.1.1 Ảnh hưởng tỷ lệ NH2-BDC/Fe3+ tổng hợp vật liệu Các mẫu vật liệu tổng hợp trời gian giờ, nhiệt độ 80oC, theo tỷ lệ mol NH2-BDC/Fe3+ là: 0,5:1; 1:1; 1,5:1; 2:1 Phương trình tổng hợp vật liệu sau: FeCl3.6H2O + H2N-BDC → Fe3O(H2O)2(OH)(H2N-BDC)3.nH2O + HCl + H2O Kết phân tích XRD hình 3.11 cho thấy, tỷ lệ mol NH2BDC/Fe3+ 0,5:1 (mẫu M2.0,5-1) nồng độ axit không đủ để tạo cấu trúc vật liệu Fe-BDC-NH2 mà thu chất bột vô định hình Giản đồ XRD mẫu có tỷ lệ NH2-BDC/Fe3+ cao (M2.1,5-1, M2.2-1), cường độ pic đặc trưng cho Fe-BDC-NH2 thấp, đồng thời xuất pic phụ pic nhiễu xạ đặc trưng axit NH2-BDC Mẫu M2.1-1 có tỷ lệ NH2-BDC/Fe3+ 1:1, pic đặc trưng Fe-BDC-NH2 vị trí góc 2θ = 9,12o; 9,74o; 18,90o có cường độ cao phù hợp với mẫu nghiên cứu khác [67, 100] Vì vậy, luận án lựa chọn tỷ mol NH2-BDC/Fe3+ 1:1 để tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 Hình 3.11 Giản đồ XRD Fe-BDC-NH2 tổng hợp với tỉ lệ mol NH2BDC/Fe3+ khác 3.2.1.2 Ảnh hưởng dung môi DMF Kết phân tích XRD hình 3.12 cho thấy, thay đổi lượng dung mơi DMF cường độ cấu trúc tinh thể vật liệu Fe-BDC-NH2 thay đổi DMF dung mơi thích hợp cho q trình tổng hợp vật liệu FeBDC-NH2 Điều giải thích DMF dung môi phân cực thuận lợi cho q trình hịa tan axit hữu cơ, từ giúp cho trình 11 phát triển tinh thể Fe-BDC-NH2 diễn tốt Tuy nhiên, tỷ lệ DMF lớn cường độ tinh thể vật liệu giảm Độ tinh thể tương đối Fe-BDC-NH2 lớn mẫu M2-140dm ứng với tỉ lệ mol NH2-BDC : Fe3+ : DMF = 1:1:140 Hình 3.12 Giản đồ XRD Fe-BDC-NH2 tổng hợp với tỷ lệ dung môi khác 3.2.1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp vật liệu Kết phân tích XRD mẫu tổng hợp nhiệt độ khác hình 3.13: Hình 3.13 Giản đồ XRD Fe-BDC-NH2 tổng hợp nhiệt độ khác Kết cho thấy, nhiệt độ kết tinh ảnh hưởng lớn đến trình tổng hợp vật liệu Ở nhiệt độ thấp, trình kết tinh chậm, cấu trúc tinh thể tăng lên nhiệt độ tăng Khi nhiệt độ 80oC, vật liệu có cường độ tinh thể cao Như vậy, nhiệt độ cao xúc tiến trình hình thành phát triển tinh thể Tuy nhiên, tổng hợp theo phương pháp hồi lưu, hỗn hợp phản ứng khuấy động liên tục nên làm tăng khả phản ứng Chúng lựa chọn tổng hợp 80oC nhằm đảm bảo an toàn tiết kiệm lượng 12 3.2.1.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình tổng hợp vật liệu Thời gian kết tinh yếu tố quan trọng trình trình tổng hợp vật liệu Theo kết phân tích XRD hình 3.14, cho thấy: thời gian đầu, q trình hình thành tinh thể Fe-BDC-NH2 diễn chậm, sau tăng nhanh Khi thời gian kết tinh từ đến 10 vật liệu thu có độ tinh thể cao, phù hợp với kết nghiên cứu khác Ở đây, lựa chọn tổng hợp vật liệu 80oC, thời gian Hình 3.14 Giản đồ XRD Fe-BDC-NH2 tổng hợp thời gian khác 3.2.2 Xác lập quy trình tổng hợp vật liệu Fe-BDC-NH2 Từ việc khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp vật liệu, xác lập quy trình tổng hợp Fe-BDC-NH2 PTN kỹ thuật hồi lưu, tỉ lệ mol NH2-BDC : Fe3+ : DMF = 1:1:140, sau: Hình 3.15 Sơ đồ quy trình tổng hợp Fe-BDC-NH2 13 Hịa tan hỗn hợp gồm 0,72 g FeCl3.6H2O 28 mL DMF vào cốc thủy tinh, bật khuấy từ 30 phút, bổ sung 0,48 g axit NH2-BDC, khuấy tiếp 30 phút, sau cho hỗn hợp vào bình cầu ba cổ đáy tròn, khuấy hỗn hợp 15 phút Lắp sinh hàn hồi lưu, bật máy khuấy từ tốc độ 300 vòng/phút, gia nhiệt đến 80oC cho phản ứng Sản phẩm phản ứng tinh chế cách rửa DMF, nước cất nhiều lần, sau rửa lần cồn 70oC giờ, cuối sản phẩm lọc sấy 60oC 10 Vật liệu Fe-BDC-NH2 thu có màu nâu đen, hiệu suất 58% 3.2.3 Đặc trƣng vật liệu Fe-BDC-NH2 Vật liệu Fe-BDC-NH2 thu theo quy trình tổng hợp trên, phân tích đặc tính cấu trúc cho kết sau: Phổ hồng ngoại vật liệu Fe-BDC-NH2 tổng hợp hình 3.16 Các dao động bao gồm: - Pic hấp thụ số sóng 520 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết Fe-O bát diện FeO6 - Pic hấp thụ mạnh số sóng 768 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng liên kết C-H vòng benzen (δsC-H) - Pic hấp thụ mạnh số sóng 1255 cm-1 dao động hóa trị liên kết C-N phân tử (νC-N) - Pic mạnh số sóng 1381 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết C-O nhóm cacboxylic (νasC-O) - Pic số sóng 1578 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị liên kết C=C vịng benzen (νC=C) - Pic số sóng 3334 cm-1 dao động hóa trị liên kết N-H nhóm amin (νN-H) Các kết phân tích hồng ngoại đặc trưng cho liên kết cấu trúc Fe-BDC-NH2 hoàn toàn phù hợp với kết công bố [100] Giản đồ XRD (hình 3.18) vật liệu Fe-BDC-NH2 xuất pic đặc trưng góc 2θ = 9,12o; 9,74o; 18,90o; 28,36o với cường độ cao giống với mẫu mô NH2-MIL-88B [36], vật liệu Fe-BDC-NH2 tổng hợp NH2-MIL-88B(Fe) Kết cho thấy, vật liệu thu có cường độ tinh thể cao khơng có xuất tạp chất khác Điều chứng tỏ vật liệu tổng hợp tinh khiết Kết phù hợp với cơng bố trước [36, 69] Hình thái học vật liệu xác định kính hiển vi điện tử SEM, tinh thể Fe-BDC-NH2 có dạng hình lăng kính lục giác, chiều dài khoảng 1,5 µm, chiều rộng 0,3 µm 14 Tính chất xốp vật liệu bao gồm diện tích bề mặt, thể tích lỗ xốp phân tích thiết bị Quantachrome Độ xốp vật liệu xác định theo BET Kết cho thấy vật liệu thu có diện tích bề mặt tương đối lớn đạt khoảng 560 m2/g Phân tích TGA cho độ bền nhiệt đến 346oC Hình 3.16 Phổ IR vật liệu Fe-BDC-NH2 Hình 3.18 Phổ XRD vật liệu Fe-BDC-NH2 Hình 3.19 Ảnh SEM vật liệu Fe-BDC-NH2 3.2.4 Độ bền vật liệu Fe-BDC-NH2 3.2.4.1 Độ bền khơng khí Kết phân tích cho thấy, vật liệu Fe-BDC-NH2 bền vững bảo quản khơng khí, sau tháng cấu trúc vật liệu không thay 15 đổi Như vậy, vật liệu Fe-BDC-NH2 sau tổng hợp có độ bền tốt, bảo quản lâu dài cho mục đích sử dụng 3.2.4.2 Độ bền nước dung dịch H2O2 loãng Kết cho thấy, vật liệu Fe-BDC-NH2 tổng hợp bền mơi trường nước dung dịch H2O2 lỗng với thời gian định Fe-BDC-NH2 có khả sử dụng để làm vật liệu xúc tác môi trường nước 3.3 Tổng hợp vật liệu Fe-BDC, Fe2Ni-BDC 3.3.1 Kết tổng hợp đặc trƣng vật liệu Fe-BDC Vật liệu sở Fe-BDC tổng hợp kỹ thuật dung môi nhiệt với tỷ lệ thành phần FeCl3.6H2O : H2BDC : DMF = 1:1:280, phân tích đặc trưng cấu trúc cho kết sau: Phổ hồng ngoại phổ XRD vật liệu Fe-BDC tổng hợp hình 3.23, 3.24, kết phù hợp với mẫu cơng bố [101] Hình 3.23 Phổ XRD vật liệu Fe-BDC Hình 3.24 Phổ FT-IR vật liệu Fe-BDC Quan sát ảnh SEM cho thấy, vật liệu Fe-BDC tổng hợp có dạng hạt với hình dạng khối bát diện khối đa diện (hình trám), kích thước từ 500 nm đến µm Kết đo BET cho thấy vật 16 liệu tổng hợp có diện tích bề mặt đạt 259 m2/g thể tích lỗ xốp 0,1 cm3/g loại vật liệu xốp trung bình Phân tích TGA cho thấy vật liệu bền nhiệt đến 410oC 3.3.2 Kết tổng hợp đặc trƣng vật liệu Fe2Ni-BDC Vật liệu sở Fe2Ni-BDC tổng hợp kỹ thuật dung môi nhiệt Các kết phân tích hồng ngoại, phổ XRD vật liệu phù hợp với mơ hình tác giả khác cơng bố [102] Hình 3.28 Phổ FT-IR vật liệu Fe2Ni-BDC Hình 3.29 Phổ XRD vật liệu Fe2Ni-BDC Thành phần hóa học vật liệu Fe2Ni-BDC phân tích phổ tán xạ lượng EDX Kết cho thấy, thành phần nguyên tử Fe2Ni-BDC chứa 57,54% C; 35,32% O; 4,86% Fe 2,28% Ni Các kết tương đương với giá trị lý thuyết công thức phân tử giả định vật liệu Như vậy, khẳng định, Fe Ni đưa vào tham gia xây dựng cấu trúc vật liệu Fe2Ni-BDC Quan sát ảnh SEM cho thấy, vật liệu Fe2Ni-BDC tổng hợp có hình khối bát diện, kích thước hạt đồng khoảng từ 200-300 nm Đo BET cho kết diện tích bề mặt đạt 589 m2/g thể tích lỗ xốp 0,45 cm3/g loại vật liệu xốp trung bình Đo TGA cho kết bền nhiệt đến 455oC 17 3.4 Nghiên cứu phản ứng quang xúc tác phân hủy TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs 3.4.1 Tính chất hấp phụ vật liệu Fe-MOFs Thí nghiệm với dung dịch TNT 100 mL, nồng độ 50 ppm, hàm lượng vật liệu Fe-MOFs 0,5 g/L, tiến hành bóng tối Kết cho thấy, khoảng 15 phút đầu, nồng độ dung dịch TNT giảm nhanh, chứng tỏ giai đoạn vật liệu nghiên cứu có khả hấp phụ cao TNT sau hấp phụ bão hòa, nồng độ TNT giảm từ 72 - 83% Trong đó, Fe2Ni-BDC có khả hấp phụ (72%), Fe-BDC-NH2 có khả hấp phụ tốt (83%) TNT Điều giải thích sắt tạo phức với số hợp chất hữu làm tăng khả hấp phụ vật liệu FeMOFs Mặt khác, Fe-MOFs loại vật liệu xốp, có diện tích bề mặt riêng lớn, phân tử hữu bị hấp phụ bị giữ lại mao quản vật liệu, giúp cho MOFs lưu giữ nhiều phân tử khách Các kết hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu khác sử dụng vật liệu MOFs sở sắt làm vật liệu hấp phụ [66, 104] 3.4.2 Tính chất quang xúc tác vật liệu Fe-MOFs Để nghiên cứu tính chất quang xúc tác vật liệu Fe-MOFs, luận án tiến hành đo tính chất quang vật liệu kỹ thuật UVVis-DRS xác định giá trị lượng vùng cấm phương pháp Tauc-Plot hàm K-M [95, 96] Dựa vào hình 3.34 ta thấy, vùng hấp thụ ánh sáng vật liệu Fe-MOFs trải dài từ vùng UV sang vùng khả kiến Từ phổ UV-Vis-DRS tính tốn giá trị lượng vùng cấm vật liệu Fe-MOFs là: Fe-BDC (2,65 eV), Fe2Ni-BDC (2,6 eV), Fe-BTC (2,8 eV), Fe-BDC-NH2 (2,1 eV) Các giá trị phù hợp với nghiên cứu khác Như vậy, tất vật liệu nghiên cứu hoạt động vùng khả kiến ánh sáng mơ có lượng ≥ 2,8 eV, tương đương bước sóng từ 440 nm Trong luận án, để đảm bảo tính xác ổn định kết nghiên cứu, tất thí nghiệm quang xúc tác chúng tơi sử dụng đèn mô ánh sáng mặt trời (công suất 40 W, bước sóng 440-415 nm) Từ thí nghiệm tính chất hấp phụ, chúng tơi tiếp tục tiến hành khảo sát khả thực phản ứng quang xúc tác phân hủy dung dịch TNT Các hệ phản ứng, sau cho hấp phụ bão hòa, thêm TNT đặc để thu 100 mL dung dịch TNT nồng độ 50 ppm, bổ sung H2O2, bật đèn mô để thực phản ứng quang xúc tác 18 Hình 3.34 Phổ UV-Vis-DRS lượng vùng cấm vật liệu Fe-MOFs Hình 3.36 Khả xúc tác TNT vật liệu Fe-MOFs (Điều kiện: 100 mL TNT 50 ppm; 0,5 g/L xúc tác; 0,4 mL H2O2 30%; nhiệt độ phòng; pH7) 19 Các mẫu TNT sau thí nghiệm phân tích HPLC cho kết nồng độ đồ thị hình 3.36 Đồ thị (hình 3.36) cho thấy, sử dụng chất xúc tác Fe-MOFs điều kiện ánh sáng mơ phỏng, với có mặt H2O2, phản ứng quang xúc tác phân hủy TNT diễn nhanh chóng có khác biệt lớn so với hấp phụ Sau 15 phút phản ứng, độ chuyển hóa TNT đạt khoảng từ 40 đến 61% đến 60 phút độ chuyển hóa đạt: 96,5% Fe-BTC; 97,8% Fe-BDC; 99% Fe2Ni-BDC 100% Fe-BDC-NH2 3.4.3 So sánh khả xử lý TNT với vật liệu TiO2 Các kết nghiên cứu phân hủy TNT vật liệu Fe-MOFs tiếp tục sử dụng để so sánh dùng nano TiO2 thương mại (P25) làm xúc tác Kết thí nghiệm cho thấy (hình 3.37), điều kiện ánh sáng tử ngoại, 62% TNT bị chuyển hóa hệ TNT/TiO2/UV, 84% hệ TNT/TiO2/H2O2/UV sau sau phản ứng tỷ lệ TNT bị chuyển hóa hệ 75% 98% Kết so sánh cho thấy sử dụng Fe-MOFs làm vật liệu xúc tác để xử lý TNT có nhiều ưu việt, kết xử lý nhanh triệt để Hình 3.37 Sự phân hủy TNT nano TiO2 (P25) 3.4.4 Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến trình quang xúc tác Qua nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hiệu xử lý TNT đến kết luận lựa chọn chế độ tối ưu cho trình quang xúc tác xử lý 100 mL dung dịch TNT 50 ppm là: 0,05 g vật liệu Fe-BDC-NH2; 0,4 mL dung dịch H2O2 30%, pH 7, nhiệt độ phòng Sau thời gian xử lý hiệu suất chuyển hóa TNT đạt gần 100%, khống hóa đạt 99% Vật liệu Fe-MOFs có độ ổn định xúc tác cao, tái sử dụng nhiều lần 20 3.4.5 Thử nghiệm xử lý dung dịch TNP vật liệu xúc tác FeMOFs Từ kết thu nghiên cứu phân hủy TNT, lựa chọn vật liệu có hoạt tính cao Fe2Ni-BDC FeBDC-NH2 để tiếp tục tiến hành khảo sát khả thực phản ứng quang xúc tác phân hủy dung dịch TNP Thí nghiệm với dung dịch TNP 50 ppm, hàm lượng vật liệu Fe-MOFs 0,5 g/L, bổ sung H2O2, điều kiện ánh sáng mô Các thí nghiệm quang xúc tác tiến hành sau vật liệu hấp phụ bão hòa Kết cho thấy, chuyển hóa TNP sử dụng chất xúc tác Fe-MOFs xảy tương tự với TNT với hiệu suất nhanh Sau 60 phút phản ứng độ chuyển hóa TNP gần hồn toàn hai loại vật liệu Fe2Ni-BDC Fe-BDC-NH2 Như vậy, vật liệu xúc tác sở Fe-MOFs xử lý triệt để hợp chất nitro vòng thơm độc hại sản xuất TPTN 3.5 Cơ chế phản ứng quang xúc tác phân hủy hợp chất hữu vật liệu Fe-MOFs 3.5.1 Cơ chế quang xúc tác phân hủy hợp chất hữu Về chế phản ứng quang xúc tác nghiên cứu Vật liệu Fe-MOFs chứa cụm Fe-oxo chứng minh có tính chất bán dẫn nghiên cứu sử dụng làm vật liệu xúc tác quang xử lý hiệu số hợp chất hữu Để khẳng định chế nhận định này, số tác giả sử dụng chất dập tắt (quencher) gốc trung gian làm cho chúng không hoạt động [80, 81] Xuất phát từ ý tưởng này, chúng tơi chọn mẫu vật liệu có khả phân hủy TNT tốt Fe-BDC-NH2 để tiếp tục tiến hành khảo sát Để đánh giá ảnh hưởng tác nhân đến trình quang xúc tác phân hủy TNT, tiến hành khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu Fe-BDC-NH2 với diện chất bắt gốc tự khác Bảng 3.17 Các tác nhân dập tắt gốc tự Tác nhân Amoni oxalat (AO) Dimetyl sunfoxit (DMSO) Tert-butanol (TB) 1,4-Benzoquinon (BQ) Tác dụng Dập tắt gốc h+ Dập tắt gốc eDập tắt gốc •OH Dập tắt gốc •O2- Các tác nhân cho vào 100 mL dung dịch TNT 50 ppm với thể tích mL, nồng độ 0,1 M với hàm lượng vật liệu Fe-BDC-NH2 21 0,5 g/L thời điểm chạy xúc tác Các bước thực tương tự q trình đánh giá hoạt tính quang xúc tác Kết trình bày hình 3.46 Hình 3.46 Sự phân hủy TNT vật liệu Fe-BDC-NH2 sử dụng tác nhân dập tắt gốc tự Kết cho thấy, sử dụng tác nhân dập tắt gốc tự do, độ chuyển hóa TNT giảm nhiều so với không sử dụng Cụ thể, sử dụng AO DMSO hiệu suất phân hủy TNT giảm rõ rệt xuống cịn 30% 36% Chính vậy, kết luận gốc tự đóng vai tị quan trọng q trình quang xúc tác vật liệu Trong đó, electron quang sinh lỗ trống quang sinh hai yếu tố định đến hình thành chúng Tất thí nghiệm thực mơi trường trung tính, chứng tỏ phân hủy TNT hoạt tính quang xúc tác chế gốc tự vật liệu Fe-MOFs mà trình khác hấp phụ, phân hủy nhiệt hay q trình quang fenton Qua đó, chúng tơi đề xuất chế phân hủy quang xúc tác TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs có mặt H2O2 sau: đó, H2O2 đóng vai trị chất bắt giữ electron quang sinh, giúp ngăn cản tái tổ hợp e- h+, kết hợp với để tạo nhiều gốc hidroxyl hơn, làm thuận lợi cho trình quang xúc tác Fe-MOFs + hν → e-(MOFs) + h+(MOFs) e-(MOFs) + O2 → MOFs + •O2h+(MOFs) + H2O → •OH + H+ + MOFs  eCB + H2O2 → OH- + •OH • O2-+ H2O2 → OH- + •OH + O2 • OH + TNT/TNP → Sản phẩm phân hủy • O2- + TNT/TNP → Sản phẩm phân hủy 22 3.5.2 Sơ đồ quang xúc tác phân hủy TNT vật liệu Fe-MOFs Kết đo nồng độ dung dịch TNT sau trình quang xúc tác sử dụng vật liệu Fe-BDC-NH2 phương pháp HPLC mốc thời gian 15, 30 60 phút dẫn hình 3.47 Hình 3.47 Giản đồ HPLC mẫu dung dịch TNT ban đầu (a), sau 30 phút (b) 60 phút (c) quang xúc tác với hệ TNT/Fe-BDC-NH2/H2O2 Kết cho thấy, pic TNT xuất thời gian lưu (tR) khoảng 4,1 phút Sau 30 phút phản ứng TNT giảm dần xuất pic vị trí tR = 1,6 phút; 2,3 phút; 3,4 phút… với cường độ khác nhau, sản phẩm hữu thứ cấp TNT trình quang xúc tác Sau 60 phút xử lý, giản đồ HPLC quan sát thấy vết chất, chứng tỏ TNT sản phẩm hữu thứ cấp tiếp tục bị xử lý hết, cho sản phẩm vô an tồn với mơi trường Kết phù hợp với giá trị đo TOC trình bày phần Như vậy, khẳng định trình quang xúc tác với chế gốc tác nhân tham gia phản ứng •OH, gốc oxi hóa mạnh, tham gia phản ứng không chọn lọc phân hủy hợp chất hữu Đối với TNT, q trình chuyển hóa tạo thành nhiều hợp chất trung gian mới, nhiên dù có phân hủy theo sơ đồ sản phẩm cuối chất vô không độc hại: CO2, H2O, NO3- 23 3.6 Kết thử nghiệm mẫu nƣớc thải thực tế đề xuất mơ hình thiết bị quang xúc tác Từ kết nghiên cứu thu với mẫu TNT, TNP mô phỏng, tiến hành thử nghiệm với mẫu nước thải thực tế lấy từ dây chuyền sản xuất TNT, nhà máy Z113 Kết cho thấy, độ chuyển hóa khống hóa hợp chất nitro vòng thơm 99% Trên sở kết nghiên cứu phịng thí nghiệm, đề xuất mơ hình thiết bị phản ứng quang xúc tác sử dụng vật liệu Fe-MOFs qui mô pilot để xử lý nguồn nước nhiễm hợp chất nitro vịng thơm nhà máy * Quy trình xử lý đề xuất cho xử lý nước thải thực tế sử dụng vật liệu Fe-MOFs: Nước thải thu vào bể gom, sau bơm sang bể điều hịa Tại đây, điều chỉnh pH đến mơi trường trung tính (pH=7) dung dịch NaOH bổ sung hóa chất keo tụ tạo bơng lắng sau đưa sang bể lắng, lọc Nước thải tiếp tục bơm vào bể phối trộn, bổ sung chất xúc tác quang chất bổ trợ oxi hóa H2O2, sau đưa sang bể phản ứng quang xúc tác, thời gian phản ứng 60 phút Nước thải sau xử lý đưa sang bể đầu ra, kiểm tra đạt tiêu chuẩn thải mơi trường tiếp tục xử lý m khác Sau nhiều chu k phản ứng, xúc tác dần hết tác dụng lọc thu hồi tái sinh để sử dụng cho lần xử lý KẾT LUẬN * Kết nghiên cứu luận án: Qua tổng quan tài liệu lựa chọn đối tượng vật liệu để tiến hành tổng hợp vật liệu quang xúc tác sở Fe-MOFs nguyên vật liệu để tiến hành tổng hợp Đã lựa chọn kỹ thuật tổng hợp vật liệu Fe-MOFs xác định kỹ thuật thực phản ứng quang xúc tác xử lý hợp chất nitro vịng thơm phịng thí nghiệm Đã tổng hợp thành công loại vật liệu Fe-BTC Fe-BDCNH2 kỹ thuật hồi lưu, điều kiện thích hợp nhiệt độ 80oC, thời gian Vật liệu tổng hợp có diện tích bề mặt riêng thể tích lỗ xốp lớn, giá trị 1777 m2/g 0,85 cm3/g Fe-BTC; 560 m2/g 0,41 cm3/g Fe-BDC-NH2 Đã tổng hợp vật liệu Fe-BDC, Fe2Ni-BDC kỹ thuật dung môi nhiệt Phân tích tính chất cho thấy, vật liệu tổng hợp đạt yêu cầu kỹ thuật, sử dụng làm vật liệu hấp phụ xúc tác 24 Đã nghiên cứu ứng dụng tính chất quang xúc tác để phân hủy TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs phịng thí nghiệm Kết cho thấy, tất loại vật liệu nghiên cứu có khả xúc tác quang, hoạt động vùng khả kiến, với giá trị lượng vùng cấm thấp Hiệu suất phân hủy TNT, TNP sau xử lý đạt 97 98% Fe-BTC, Fe-BDC gần hoàn toàn Fe2NiBDC, Fe-BDC-NH2 Đã nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng lựa chọn chế độ tối ưu cho trình quang xúc tác phân hủy TNT vật liệu Fe-BDC-NH2 phịng thí nghiệm: 100 mL TNT 50 ppm là: 0,05 g vật liệu xúc tác; 0,4 mL dung dịch H2O2 30%, pH 7, nhiệt độ phòng Kết cho thấy, sau thời gian xử lý hiệu suất chuyển hóa TNT đạt gần 100%, khống hóa đạt 99% Vật liệu Fe-MOFs có độ ổn định xúc tác cao, tái sử dụng nhiều lần Đã nghiên cứu chế trình quang xúc tác phân hủy TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs Các kết nghiên cứu phản ứng quang xúc tác tn theo mơ hình động học Langmuir Hinshelwood với hệ số tương quan cao (R2 ≥ 0,958) Cơ chế trình quang xúc tác dị thể với kích thích kép lượng ánh sáng lên cụm kim loại cầu nối hữu vật liệu MOFs, tác nhân tham gia phản ứng gốc tự do: •OH, •O2-, e-, h+ Sản phẩm cuối trình quang xúc tác chất vô không độc hại, thân thiện với môi trường Luận án tiến hành thử nghiệm sử dụng vật liệu tổng hợp để xử lý mẫu nước thải thật lấy từ nhà máy, kết cho thấy độ chuyển hóa khống hóa triệt để Từ đề xuất mơ hình thiết bị phản ứng quang xúc tác sử dụng vật liệu Fe-MOFs qui mô pilot để xử lý nước thải nhiễm hợp chất nitro vòng thơm độc hại * Những đóng góp luận án: Tổng hợp thành công vật liệu Fe-BTC, Fe-BDC-NH2 kỹ thuật hồi lưu, nghiên cứu lựa chọn qui trình thích hợp để tổng hợp loại vật liệu Đã nghiên cứu ứng dụng tính chất quang xúc tác vật liệu FeMOFs để phân hủy TNT, TNP phịng thí nghiệm Kết cho thấy, vật liệu nghiên cứu có hoạt tính xúc tác tốt, tốc độ xử lý nhanh triệt để Đã nghiên cứu xác định chế trình xử lý TNT, TNP vật liệu Fe-MOFs quang xúc tác dị thể, tạo sản phẩm cuối chất vô không độc hại ... án: ? ?Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung kim Fe- MOFs, ứng dụng làm xúc tác quang để xử lý số hợp chất nitro vòng thơm sản xuất thuốc phóng - thuốc nổ? ??, với mục tiêu tổng hợp số vật liệu Fe- MOFs,. .. toàn phù hợp với nghiên cứu khác sử dụng vật liệu MOFs sở sắt làm vật liệu hấp phụ [66, 104] 3.4.2 Tính chất quang xúc tác vật liệu Fe- MOFs Để nghiên cứu tính chất quang xúc tác vật liệu Fe- MOFs,. .. trúc vật liệu ứng dụng vật liệu vào thử nghiệm phân hủy quang xúc tác hợp chất nitro vòng thơm độc hại sản xuất TPTN Nội dung nghiên cứu luận án: - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Fe- BTC, Fe- BDC-NH2