luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng hệ xúc tác quang fentontrên cơ sở nano MOFs trong xử lý chất bảo vệ thực vật chlorpyrifos trong môi trường nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Hoàng Thị Thoa NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ XÚC TÁC QUANG FENTON TRÊN CƠ SỞ NANO MOFS TRONG XỬ LÝ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CHLORPYRIFOS TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Hoàng Thị Thoa NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ XÚC TÁC QUANG FENTON TRÊN CƠ SỞ NANO MOFS TRONG XỬ LÝ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CHLORPYRIFOS TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường Mã số : 8520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HOÁ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Ngọc Tùng Hà Nội - 2020 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Ngọc Tùng giao đề tài tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập nghiên cứu suốt trình thực luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn trân trọng tới Học viện Khoa học Công nghệ thầy cô giáo Khoa Công nghệ môi trường giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức giúp em hồn thiện mơn học biết thêm nhiều kỹ để áp dụng vào thực tiễn công việc Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến anh chị em, bạn bè đồng nghiệp phòng Phát triển Công nghệ Dịch vụ đo lường - Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam toàn thể cán làm việc Trung tâm hỗ trợ, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cán phịng Hóa học bề mặt- Viện Hóa học tạo điều kiện cho em học tập tiến hành thực nghiệm để hoàn thiện luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè bên em, ủng hộ, động viên, giúp đỡ chỗ dựa vững cho em suốt thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Học viên Hoàng Thị Thoa ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CHLORPYRIFOS 1.1.1 Tổng quan chất bảo vệ thực vật (BVTV) 1.1.2 Tổng quan chất bảo vệ thực vật Chlorpyrifos 11 1.1.3 Tổng quan tình hình sử dụng chất bảo vệ thực vật Chlorpyrifos Việt Nam giới 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG QUANG FENTON VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHẤT XÚC TÁC KHUNG CƠ KIM TRONG PHẢN ỨNG QUANG FENTON 12 1.2.1 Tổng quan phản ứng quang Fenton 12 1.2.2 Tổng quan vật liệu khung kim MOFs 14 1.2.3 Các phương pháp tổng hợp vật liệu khung kim MOFs 16 1.2.4 Ứng dụng vật liệu MOFs phản ứng quang Fenton xử lý chất ô nhiễm gốc hữu 20 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 HĨA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 23 2.1.1 Hóa chất 23 2.1.2 Thiết bị 23 iii 2.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 25 2.2.1 Phương pháp tổng hợp vật liệu graphen oxit 25 2.2.2 Phương pháp tổng hợp vật liệu Fe-BTC/GO 27 2.2.3 Phương pháp thử nghiệm khảo sát tính xúc tác quang hóa vật liệu Fe-BTC/GO 29 2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 31 2.3.1 Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) 31 2.3.2 Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FT-IR) 31 2.3.3 Phương pháp phân tích quang phổ tử ngoại – khả kiến (UV–Vis) 31 2.3.4 Phương pháp phân tích phổ tán sắc lượng tia X (EDX) kính hiển vi điện tử quét (SEM) 31 2.3.5 Phương pháp phân tích đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 (BET) 32 2.3.6 Phương pháp phân tích đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 (BET) 32 2.3.7 Phương pháp phân tích nhu cầu oxy hóa học (COD) 32 2.3.8 Phương pháp phân tích sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC/MS) 35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 PHÂN TÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU FE-BTC/GO TỔNG HỢP ĐƯỢC 38 3.1.1 Kết phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) 38 3.1.2 Kết phân tích kính hiển vi điện tử quét (SEM) 39 3.1.3 Kết phân tích phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 41 3.1.4 Kết phân tích đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 (BET) 44 3.1.5 Kết phân tích phổ hồng ngoại chuyển hóa Fourier (FT-IR) 46 3.1.6 Kết phân tích quang phổ tử ngoại – khả kiến (UV–Vis) 48 iv 3.2 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA VẬT LIỆU FE-BTC/GO SỬ DỤNG LÀM CHẤT XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CHLORPYRIFOS BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG FENTON 50 3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loại chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton Chlorpyrifos 55 3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng độ pH lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos 50 3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ H2O2 ban đầu lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos 52 3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất xúc tác ban đầu lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos 59 3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện phản ứng lên trình phân hủy chlorpyrifos 62 3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu lên trình phân hủy chlorpyrifos 63 3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy chlorpyrifos 65 3.2.8 Nghiên cứu đánh giá chế phân hủy Chlorpyrifos hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30 68 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 i v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân chia độc tính chất BVTV theo LD50 Bảng 1.2 Số lượng hoạt chất tên thương mại chất BVTV sử dụng nông nghiệp Việt Nam năm 2019 10 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất sử dụng luận văn 23 Bảng 2.2 Các thông số điều kiện sử dụng máy GC/MS cho chất Chlorpyrifos 36 Bảng 3.1 Thành phần nguyên tố vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác 43 Bảng 3.2 Các thông số đặc trưng vật liệu GO, vật liệu FeBTC/GO với thời gian kết tinh khác 45 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sự lưu chuyển chất BVTV môi trường nước Hình 1.2 Hệ phản ứng quang Fenton tự chế tạo 24 Hình 1.3 Hình ảnh khối lượng vật liệu (A) graphit oxit, (B) graphen oxit 27 Hình 1.4 Quy trình chế tạo vật liệu Fe-BTC/GO 28 Hình 1.5 Các mẫu vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian xử lý vi sóng khác 29 Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm khảo sát tính xúc tác quang hóa vật liệu Fe-BTC/GO 30 Hình 1.7 Sơ đồ quy trình phân tích COD 34 Hình 1.8 Đường chuẩn Chlorpyrifos 37 Hình 2.1 Hệ phản ứng quang Fenton tự chế tạo 24 Hình 2.2 Hình ảnh khối lượng vật liệu (A) graphit oxit, (B) graphen oxit 27 Hình 2.3 Quy trình chế tạo vật liệu Fe-BTC/GO 28 Hình 2.4 Các mẫu vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian xử lý vi sóng khác 29 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống thử nghiệm khảo sát tính xúc tác quang hóa vật liệu Fe-BTC/GO 30 Hình 2.6 Sơ đồ quy trình phân tích COD 34 Hình 2.7 Hệ thống GC 7890B, GC 5977A đặt phịng thí nghiệm Trung tâm 36 Hình 2.8 Đường chuẩn Chlorpyrifos 37 vii Hình 3.1 Giản đồ XRD mẫu vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác 38 Hình 3.2 Ảnh SEM vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác 40 Hình 3.3 Ảnh SEM vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác nhau: (a) mẫu Fe-BTC/GO-10 kết tinh 10 phút, (b) mẫu Fe-BTC/GO-20 kết tinh 20 phút, (c) mẫu Fe-BTC/GO-30 kết tinh 30 phút, (d) mẫu FeBTC/GO-40 kết tinh 40 phút 42 Hình 3.4 Đường đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 vật liệu FeBTC/GO với thời gian kết tinh khác 44 Hình 3.5 Phổ FT-IR vật liệu GO, vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác 47 Hình 3.6 Kết phân tích quang phổ UV–Vis vật liệu Fe-BTC/GO với thời gian kết tinh khác 48 Hình 3.7 Ảnh hưởng độ pH lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 50 Hình 3.8 Ảnh hưởng độ pH lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 51 Hình 3.9 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 53 Hình 3.10 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 54 Hình 3.11 Ảnh hưởng loại chất xúc tác Fe-BTC/GO lên trình phân hủy quang Fenton Chlorpyrifos theo nồng độ Chlorpyrifos 56 Hình 3.12 Ảnh hưởng loại chất xúc tác Fe-BTC/GO lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 57 Hình 3.13 Ảnh hưởng loại chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 57 viii Hình 3.14 Ảnh hưởng loại chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 58 Hình 3.15 Ảnh hưởng hàm lượng chất xúc tác ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 60 Hình 3.16 Ảnh hưởng hàm lượng chất xúc tác ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 61 Hình 3.17 Ảnh hưởng điều kiện phản ứng lên trình phân hủy chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 63 Hình 3.18 Ảnh hưởng điều kiện phản ứng lên trình phân hủy chlorpyrifos chlorpyrifos theo COD 63 Hình 3.19 Ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 65 Hình 3.20 Ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 65 Hình 3.21 Ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos 67 Hình 3.22 Ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 67 Hình 3.23 Khối phổ MS Chlorpyrifos 69 Hình 3.24 Khối phổ MS sản phẩm phân hủy Chlorpyrifos (1) 69 Hình 3.25 Khối phổ MS sản phẩm phân hủy Chlorpyrifos (2) 70 Hình 3.26 Đề xuất chế phân hủy Chlorpyrifos hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30 70 63 Fenton thường Không xúc tác 1.00 C/C0 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 10 15 20 25 30 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.17 Ảnh hưởng điều kiện phản ứng lên trình phân hủy chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos Fenton thường COD/COD0 Không xúc tác 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 10 15 20 25 30 35 40 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.18 Ảnh hưởng điều kiện phản ứng lên trình phân hủy chlorpyrifos chlorpyrifos theo COD 3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu lên trình phân hủy chlorpyrifos Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu lên trình phân hủy chlorpyrifos thực điều kiện phản ứng quang 64 Fenton tương tự sử dụng Mục 2.5, nhiên nồng độ chlorpyrifos ban đầu thay đổi khoảng – mg/L Kết nghiên cứu trình bày cách cụ thể Hình 3.19 Hình 3.20 Kết nghiên cứu cho thấy, nồng độ chlorpyrifos ban đầu có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ hiệu xử lý chlorpyrifos, xử lý COD hệ phản ứng quang Fenton Cụ thể, nồng độ chlorpyrifos ban đầu thấp mg/L, tốc độ phản ứng diễn nhanh, toàn thành phần chlorpyrifos phần lớn COD dung dịch xử lý thời gian ngắn, cụ thể phút nồng độ chlorpyrifos ban đầu mg/L, 15 phút nồng độ chlorpyrifos ban đầu mg/L Ngược lại, nồng độ chlorpyrifos ban đầu cao mg/L, cịn lượng chlorpyrifos định chưa bị phân hủy hết sau 40 phút phản ứng Dư lượng chlorpyrifos lại dung dịch với nồng độ chlorpyrifos ban đầu < mg/L giải thích ngưỡng nồng độ chlorpyrifos thấp phản ứng phân hủy chlorpyrifos diễn chậm, ngưỡng hàm lượng cố định phụ thuộc vào nồng độ chlorpyrifos ban đầu dung dịch Bởi vậy, hàm lượng chlorpyrifos ban đầu thấp, tỷ lệ chlorpyrifos tồn dư dung dịch sau phản ứng tính tốn cao, thực tế phản ứng phân hủy diễn hiệu Hiện tượng giải thích trước đó, thơng số điều kiện phản ứng khác điều chỉnh dung dịch có nồng độ chlorpyrifos ban đầu thấp mg/L, bao gồm hàm lượng chất xúc tác nồng độ H2O2 ban đầu Do vậy, điều kiện phản ứng phù hợp để xử lý dung dịch với nồng độ chlorpyrifos ban đầu cao mg/L, lại vô hiệu xử lý dung dịch với nồng độ chlorpyrifos ban đầu thấp mg/L Đặc biệt, dung dịch với nồng độ chlorpyrifos ban đầu mg/L cho phép chlorpyrifos hịa tan hồn tồn mơi trường nước (độ tan chlorpyrifos 25oC ≈ mg/L), hiệu xử lý chlorpyrifos dung dịch cao 65 C/C0 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10 15 20 25 30 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.19 Ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos COD/COD0 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 10 15 20 25 30 35 40 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.20 Ảnh hưởng nồng độ chlorpyrifos ban đầu dung dịch lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy chlorpyrifos 66 Nghiên cứu ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy chlorpyrifos thực điều kiện phản ứng quang Fenton tương tự sử dụng Mục 2.6, nhiên nồng độ chlorpyrifos ban đầu lựa chọn cố định mg/L Sau phản ứng, chất xúc tác thu hồi lại từ dung dịch phản ứng rửa sạch, sau xử lý lại theo bước tổng hợp vật liệu Fe-BTC/GO liên quan trước sử dụng cho phản ứng Các kết nghiên cứu trình bày cách cụ thể Hình 3.21 Hình 3.22 Kết nghiên cứu cho thấy, hiệu xúc tác vật liệu FeBTC/GO-30 phản ứng phân hủy quang Fenton chlorpyrifos không xuất suy giảm đáng kể sau lần sử dụng, xuất suy giảm đáng kể sau lần sử dụng Cụ thể, ngưỡng thời gian phản ứng 30 phút, hệ phản ứng xúc tác vật liệu Fe-BTC/GO-30 nguyên cho hiệu xử lý chlorpyrifos đạt 98%, sử dụng vật liệu Fe-BTC/GO-30 dùng lần dùng lần số giảm xuống cịn 94% 89% Đồng thời, hiệu xử lý COD sau 40 phút hệ phản ứng giảm từ 90% xúc tác vật liệu Fe-BTC/GO-30 nguyên bản, xuống 87% với vật liệu Fe-BTC/GO-30 dùng lần, 83% với vật liệu Fe-BTC/GO-30 dùng lần 67 C/C0 Lần 01 Lần 03 Lần 05 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.21 Ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos Lần 01 Lần 03 Lần 05 1.00 0.90 0.80 COD/COD0 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Thời gian phản ứng (phút) Hình 3.22 Ảnh hưởng số lần sử dụng chất xúc tác lên trình phân hủy quang Fenton chlorpyrifos theo COD 68 Điều giải thích sau q trình sử dụng xử lý làm sạch, phận Fe-BTC bị thất thoát thay khỏi cấu trúc vật liệu Fe-BTC/GO-30 (thể qua giảm nhẹ khối lượng chất xúc tác thu hồi), đồng thời thân cấu trúc tinh thể Fe-BTC bề mặt chất mang GO chịu biến đổi định Dẫu vậy, nhìn chung đánh giá hệ xúc tác Fe-BTC/GO-30 có tính ổn định tốt, phù hợp ứng dụng điều kiện thực tiễn 3.2.8 Nghiên cứu đánh giá chế phân hủy Chlorpyrifos hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30 Kết phân tích LC/MS mẫu dung dịch với thời gian phản ứng khác cho thấy, ngưỡng thời gian phản ứng 40 phút gần hồn tồn khơng phát thành phần hữu dung dịch phản ứng Điều chứng minh phản ứng quang Fenton khoáng hóa thành phần hữu dung dịch tương đối triệt để, giá trị COD dư phân tích dung dịch sau thời gian phản ứng 40 phút giải thích ảnh hưởng thành phần vơ khác có dung dịch (ví dụ: ion sắt, hợp chất chứa clo ) 69 Hình 3.23 Khối phổ MS Chlorpyrifos Hình 3.24 Khối phổ MS sản phẩm phân hủy Chlorpyrifos (1) 70 Hình 3.25 Khối phổ MS sản phẩm phân hủy Chlorpyrifos (2) Hình 3.26 Đề xuất chế phân hủy Chlorpyrifos hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30 71 Kết phân tích LC/MS ba thành phần hữu tồn dung dịch phản ứng với độ tin cậy cao (xác định qua khối phổ MS tương ứng), bao gồm: O,O-Diethyl O-3,5,6-trichloropyridin-2-yl phosphorothioate, O,O-Diethyl O-3,5,6-trihydroxypyridin-2-yl phosphorothioate, 2,3,5,6-tetrahydroxypyridin Cấu trúc cụ thể hợp chất khối phổ MS tương ứng trình bày Hình 3.23, Hình 3.24 Hình 3.25 Trên sở kết này, chế phân hủy Chlorpyrifos hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30 đề xuất mơ tả Hình 3.26 Kết nghiên cứu cho thấy, hệ phản ứng quang Fenton xúc tác Fe-BTC/GO-30, Chlorpyrifos chủ yếu phân hủy theo chế ngắt nhóm nhân pyridin chuyển hóa thành nhóm hydroxyl để hình thành sản phẩm hữu cuối 2,3,5,6-tetrahydroxypyridin, trước sản phẩm bị khống hóa hồn tồn thành thành phần vô So sánh với chế phân hủy Chlorpyrifos thường thấy khác, chế phân hủy có ưu điểm hình thành sản phẩm trung gian tương đối độc hại Đặc biệt, nhóm clo nhân pyridin bị loại bỏ chuyển hóa thành nhóm hydroxyl, với nhiều chế phân hủy chlorpyrifos đề xuất trước nhóm clo thường khó bị loại bỏ hồn tồn (quote doi 10.2134/jeq2007.0504) Điều giúp cho phản ứng phân hủy Chlorpyrifos thân thiện với môi trường 72 KẾT LUẬN - Đã tổng hợp thành công số vật liệu tổ hợp Fe-BTC/GO thông qua phương pháp thủy nhiệt – vi sóng Sự hình thành vật liệu dự kiến đặc trưng thơng qua nhiều kết phân tích theo phương pháp phân tích hóa lý đại như: phân tích XRD, phân tích SEM, BET Đồng thời, tiềm xúc tác quang hóa loại vật liệu tổ hợp FeBTC/GO xác nhận thơng qua kết phân tích theo phương pháp hóa phân tích đại như: phân tích UV-Vis, COD, GC/MS - Đã thành công xây dựng hệ điều kiện phân hủy Chlorpyrifos theo phương pháp quang Fenton sử dụng chất xúc tác FeBTC/GO-30 tự tổng hợp, phù hợp cho dung dịch ban đầu với nồng độ chlorpyrifos lên tới mg/L Các điều kiện phản ứng cụ thể bao gồm: nồng độ H2O2 ban đầu 20 mmol/L, hàm lượng chất xúc tác 50 mg/L, độ pH ban đầu 5, nhiệt độ phản ứng 25oC, có sử dụng nguồn xạ mặt trời nhân tạo - Đã thành công xác định số loại sản phẩm trung gian hình thành trình phân hủy Chlorpyrifos theo phương pháp quang Fenton sử dụng chất xúc tác Fe-BTC/GO-30 tự tổng hợp Nhìn chung, việc sử dụng vật liệu tổ hợp Fe-BTC/GO-30 tự tổng hợp trình phân hủy Chlorpyrifos theo phương pháp quang Fenton cho hiệu tốt, với ngưỡng nồng độ Chlorpyrifos xử lý cao, thời gian xử lý ngắn, điều kiện pH môi trường không khắc nghiệt, xử lý tương đối triệt để thành phần ô nhiễm Các sản phẩm trung gian hình thành trình phân hủy Chlorpyrifos theo phương pháp quang Fenton sử dụng chất xúc tác Fe-BTC/GO-30 tự tổng hợp xác định tương đối an toàn so với phương pháp khác, từ nâng cao tính thân thiện mơi trường phương pháp xử lý Chlorpyrifos i TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Hồng Xn Tiến, 2013, Hóa học Bảo vệ thực vật, nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật.Đào Văn Hồng, 2005, Kỹ thuật tổng hợp hóa chất bảo vệ thực vật, nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Lê Ngọc Tú, 07/2006, Độc tố học an toàn thực phẩm, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Tài liệu thống kê cục bảo vệ thực vật, Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn Férey G., Mellot-Draznieks C., Serre C., Millange F., Dutour J., Surblé S., Margiolaki I, 2005, Chromium terephthalate–based solid with unusually large pore volumes and surface area, Science, 309, pp 2040-2042 Lincheng Lia, Yunlan Xua, Dengjie Zhonga, Nianbing Zhong, February (2020), CTAB-surface-functionalized magnetic MOF@MOF composite adsorbent for Cr(VI) efficient removal from aqueous solution Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 586, , 124255 Camilla Catharina Scherb, 2009, Controlling the surface growth of metal-organic frameworks, Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Fakultät für Chemie und Pharmazie der LudwigMaximilians-Universität München H Furukawa, K.E Cordova, M O'Keeffe, O.M Yaghi, 2013, The Chemistry and Applications of Metal-Organic Frameworks Science 341 1230444 Gui-Lin Wen, Bo Liu, Dao-Fu Liu, Feng-Wu Wang, Li Li, Liang Zhu, Dong-Mei Song, Chao-Xiu Huang, Yao-Yu Wang, 2020, Four congenetic zinc(II) MOFs from delicate solvent-regulated strategy: Structural diversities and fluorescent properties Inorganica Chimica Acta, volume 502, 119296 Yue Liang, Wei-Guan Yuan, Shu-Fang Zhang, Zhan He, Junru Xue, Xia Zhang, Lin-Hai Jing and Da-Bin Qin, 2016, Hydrothermal ii synthesis and structural characterization of metal–organic frameworks based on new tetradentate ligands Dalton Trans, 45, 1382-1390 10.Stéphane Diring, Shuhei Furukawa, Yohei Takashima, Susumu Kitagawa, 2010, Controlled Multiscale Synthesis of Porous Coordination Polymer in Nano/Micro Regimes, Chemistry of Materials 22(16) 11.Marco Taddei, Phuong V Dau, Seth M Cohen, Marco Ranocchiari, Jeroen A van Bokhoven, Ferdinando Costantino, Stefano Sabatini and Riccardo Vivani, (2015), Efficient microwave assisted synthesis of metal–organic framework UiO-66: optimization and scale up Dalton Transactions, 44 (31): p 14019-14026 12.Kasra Pirzadeh, Ali Asghar Ghoreyshi, M Rahimnejad, Maedeh Mohammadi, (2018) , Electrochemical synthesis, characterization and application of a microstructure Cu3(BTC)2 metal organic framework for CO2 and CH4 separation Korean Journal of Chemical Engineering, 35(4): p 974-983 13.Feng Zhang, Tingting Zhang, Xiaoqin Zou, Fengyu Qu, (2017), Electrochemical synthesis of metal organic framework films with proton conductive property Solid State Ionics 301: p 125-132 14.R.Seetharaj, P.V.Vandana, P.Arya, S.Mathew, (2019), Dependence of solvents, pH, molar ratio and temperature in tuning metal organic framework architecture Arabian Journal of Chemistry, volume 12 Issue 3, March, Pages 295-315 15.Zong-Qun Li, Ling-Guang Qiu, Tao Xu, Xia Jiang, (2009), Ultrasonic synthesis of the microporous metal-organic framework Cu3(BTC)2 at ambient temperature and pressure: An efficient and environmental friendly method Materials Letters, 63: p 78-80 16.Suryanarayana, C., Mechanical Alloying, (2019), A Novel Technique to Synthesize Advanced Materials Research (Washington, D.C.), p 4219812-4219812 17.Yan Wu, Hanjin Luo and Hou Wang, (2014), Synthesis of iron(III)based metal–organic framework/graphene oxide composites with iii increased photocatalytic performance for dye degradation Cite this: RSC Adv 4, 40435 18.Lizhang Huang and Bingsi Liu, (2016), Synthesis of a novel and stable reduced graphene oxide/MOF hybrid nanocomposite and photocatalytic performance for the degradation of dyes RSC Adv 6, 17873-1787 19.Elham Akbarzadeh, Hossein ZareSoheili, Mojtaba Hosseinifard, Mohammad RezaGholami, (2020), Preparation and characterization of novel Ag3VO4/Cu-MOF/rGO heterojunction for photocatalytic degradation of organic pollutants Materials Research Bulletin Volume 121, January 110621 20.S Mosleh, M R Rahimi, M Ghaedi, K Dashtian, S Hajati, S Wang, (2017) , Ag3PO4/AgBr/Ag-HKUST-1-MOF composites as novel blue LED light active photocatalyst for enhanced degradation of ternary mixture of dyes in a rotating packed bed reactor Chemical Engineering and Processing: Process Intensification Volume 114, 24-38 21.Dongbo Wang, FeiyueJia, Hou Wang, Fei Chen, Ying Fang, Wenbo Dong, Guangming Zeng, Xiaoming Li, Qi Yang, Xingzhong Yuan (2018), Simultaneously efficient adsorption and photocatalytic degradation of tetracycline by Fe-based MOFs Journal of Colloid and Interface Science volume 519, 273-284 22.Tu, T.N., et al., (2016), New topological Co2(BDC)2(DABCO) as a highly active heterogeneous catalyst for the amination of oxazoles via oxidative C–H/N–H couplings Catalysis Science & Technology, 6(5): p 1384-1392 23.Truong, T., K Nguyen, and S Doan, (2015), Efficient and recyclable Cu2(BPDC)2(DABCO)-catalyzed direct amination of activated sp3 C-H bonds by N-H heterocycles Applied Catalysis A: General, 510 24.Le, T., et al, (2016), 1,5-Benzodiazepine synthesis via cyclocondensation of 1,2-diamines with ketones using iron-based metal–organic framework MOF-235 as an efficient heterogeneous catalyst Journal of Catalysis, 333: p 94-101 iv 25.Vu T Nguyen, Huy Q Ngo, Dung T Le, Thanh Truong, Nam T S Phan, (2016), ‘Iron-catalyzed domino sequences: One-pot oxidative synthesis of quinazolinones using metal-organic framework Fe3O(BPDC)3 as an efficient heterogeneous catalyst’, Chemical Engineering Journal, 284, 778-785 26.Đặng Thị Quỳnh Lan Trần Thị Hương, Hồ Văn Thành, Dương Tuấn Quang, Vũ Anh Tuấn, (2011), “Tổng hợp đặc trưng vật liệu MIL101”,Tạp chí Hóa học, Tập 49 ( AB), pp 831-834 27.Dang Thi Quynh Lan, Nguyen Trung Kien, Ho Van Thanh, Duong Tuan Quang, Vu Anh Tuan, (2013), “Synthesis and characterization of Fe-Cr-MIL- 101 and Cr-MIL-101”, Vietnam journal of chemistry, vol 1( A), pp 106- 109 28.Đặng Thị Quỳnh Lan Trần Thị Hương, Hồ Văn Thành, Dương Tuấn Quang, Vũ Anh Tuấn, (2011), “Tổng hợp đặc trưng vật liệu MIL101”,Tạp chí Hóa học, Tập 49 ( AB), pp 831-834 29.Pham Dinh Du, Huynh Thi Minh Thanh, Thuy Chau To, Ho Sy Thang, Mai Xuan Tinh, Tran Ngoc Tuyen, Tran Thai Hoa, and Dinh Quang Khieu (2019), Metal-Organic Framework MIL-101: Synthesis and Photocatalytic Degradation of Remazol Black B Dye Journal of Nanomaterials Volume Article ID 6061275,15 pages 30.Phùng Thị Thu,(2014), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu quang xúc tác sở TiO2 vật liệu khung kim (MOF) Luận văn thạc sĩ khoa học Hà Nội Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội 31.Đặng Huỳnh Giao, Võ Thanh Phúc, Tạ Kiều Anh, Phạm Văn Toàn Phạm Quốc Yên, 2019, Tổng hợp nghiên cứu hoạt tính xúc tác phân hủy Rhodamine B vật liệu ZÌ-67 diện Peroxymonosulfate.Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập 55, Số 3A: 1-8 32.Trần Vĩnh Thiện, Huỳnh Hữu Điền, (2017), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu MIL-100(Fe) khả xúc tác cho phản ứng phân hủy xanh methylene Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, tập 20, trang 149-157 v ... bảo vệ thực vật Chlorpyrifos môi trường nước? ?? cần thiết Mục tiêu đề tài: Tổng hợp vật liệu nano MOFs ứng dụng vật liệu tổng hợp xử lý chất bảo vệ thực vật Chlorpyrifos môi trường nước Nội dung nghiên. .. VỀ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CHLORPYRIFOS 1.1.1 Tổng quan chất bảo vệ thực vật (BVTV) 1.1.2 Tổng quan chất bảo vệ thực vật Chlorpyrifos 11 1.1.3 Tổng quan tình hình sử dụng chất bảo vệ thực vật Chlorpyrifos. .. CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Hoàng Thị Thoa NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ XÚC TÁC QUANG FENTON TRÊN CƠ SỞ NANO MOFS TRONG XỬ LÝ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CHLORPYRIFOS TRONG