Luận văn thạc sĩ tổng hợp đặc trưng vật liệu xúc tác quang trên cơ sở tio2 biến tính để xử lý phẩm màu hữu cơ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHAN THỊ THU HẰNG TỔNG HỢP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG TRÊN CƠ SỞ TiO2 BIẾN TÍNH ĐỂ XỬ LÝ PHẨM MÀU HỮU CƠ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHAN THỊ THU HẰNG TỔNG HỢP ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG TRÊN CƠ SỞ TiO2 BIẾN TÍNH ĐỂ XỬ LÝ PHẨM MÀU HỮU CƠ Luận văn Thạc sỹ chun ngành Hóa Dầu Mã số: chun ngành thí điểm Hƣớng dẫn 1: TS Đặng Văn Đoàn Hƣớng dẫn 2: PGS.TS Lê Thanh Sơn LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đặng Văn Đoàn, PGS.TS.Lê Thanh Sơn giao đề tài tận tình hƣớng dẫn cho tơi suốt thời gian qua Các thầy cung cấp thông tin, tài liệu, dành nhiều thời gian trao đổi, định hƣớng nghiên cứu lĩnh vực thú vị bắt đầu bƣớc vào thực luận văn Trong thời gian thực đề tài, thầy ln góp ý, sửa chữa giúp tơi hồn thành luận văn Thạc sỹ cách tốt Tôi xin cảm ơn thầy cô truyền đạt kiến thức cho suốt chƣơng trình học cao học; cảm ơn bạn, em sinh viên Khoa Hóa học, đặc biệt Bộ mơn Hóa Dầu - Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên nhiệt tình giúp đỡ q trình tơi làm thực nghiệm Cảm ơn đồng chí Lãnh đạo tập thể cán chiến sĩ phòng Giám định Hóa pháp lý – Viện Khoa học hình tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu nhƣ thực luận văn Cuối cùng, tơi xin tỏ lịng biết ơn đến gia đình ngƣời thân bên cạnh chia sẻ, động viên tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên cao học PHAN THỊ THU HẰNG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chất màu hữu 1.1.1 Thuốc nhuộm 1.1.2 Ô nhiễm chất màu hữu 1.1.3 Một số phƣơng pháp xử lý 1.2 Tổng quan TiO2 1.2.1 Các dạng cấu trúc TiO2 1.2.2 Một số tính chất TiO2 11 1.2.3 Ngun lý q trình quang hóa 14 1.2.4 Ứng dụng chất xúc tác quang TiO2 18 1.2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình quang xúc tác TiO2 .19 1.2.6 Vật liệu nano TiO2 biến tính 22 1.2.7 Các dạng TiO2 sử dụng làm xúc tác quang hóa 22 1.2.8 Nguồn ánh sáng UV 23 1.2.9 Ứng dụng vật liệu TiO2 nano 24 CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 26 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 26 2.2 Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu 26 2.2.1 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm 26 2.2.2 Tổng hợp Xúc tác 27 2.3 Các phƣơng pháp xác định đặc trƣng vật liệu 28 2.3.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 28 2.3.2 Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) phƣơng pháp phổ phân tán lƣợng tia X (EDS) 29 2.3.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại UV-VIS .30 2.4 Đánh giá hiệu xúc tác 30 2.4.1 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang Fe-TiO2 phản ứng phân hủy MB .30 1.4.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang CuxO/TiO2 phản ứng phân hủy Red Congo 31 2.4.3 Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng xúc tác, nhiệt độ nung xúc tác, thể tích H2O2 thời gian chiếu đèn 32 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Kết đặc trƣng vật liệu nhiễu xạ tia X (XRD) 33 3.1.1 Xúc tác quang Fe-TiO2 33 3.1.2 Xúc tác TiO2 biến tính CuxO 35 3.2 Kết đặc trƣng vật liệu SEM 38 3.2.1 Xúc tác quang Fe-TiO2 38 3.2.2 Xúc tác TiO2 biến tính CuxO 38 3.3 Hiệu suất xử lý xanh methylen Fe-TiO2 39 3.3.1 Kết khảo sát khả xúc tác quang Fe-TiO2 phân hủy MB 40 3.3.2 Kết khảo sát khả xúc tác quang CuO/TiO2 xử lý phẩm màu Red congo 47 3.3.3 Kết so sánh xúc tác x% CuxO/TiO2 50 KẾT LUẬN 52 Đối với xúc tác quang Fe-TiO2 52 Đối với xúc tác quang CuO/TiO2 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT MB Methyl blue ppm Parts per million SEM XRD Scanning Electron Microscope X-Ray Diffration UV- Vis Ultraviolet-visible spectroscopy VB Vùng hóa trị lƣợng thấp CB Vùng dẫn lƣợng cao Eg Năng lƣợng vùng cấm h+ Lỗ trống vùng hóa trị H Hằng số Planck e- Điện tử tự CTiO2 Hàm lƣợng TiO2 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các công đoạn công nghiệp dệt nhuộm gây nước thải Bảng 1.2: Một số thông số vật lý anatase rutile [5] 12 Bảng 2.1 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm tổng hợp vật liệu quang xúc tác 26 hình 3.8 : Ảnh SEM mẫu xúc tác 10% Fe-TiO2 38 Bảng 3.1: Thành phần nguyên tố xúc tác 10% CuO/TiO2 39 Bảng 3.2 : Hiệu suất xử lý MB mẫu theo thời gian (%) 40 Bảng 3.3: Ảnh hưởng lượng xúc tác đến hiệu suất xử lý MB,% .41 Bảng 3.4 : Ảnh hưởng thể tích H2O2 tới hiệu suất xử lý MB,% .42 Bảng 3.5: Ảnh hưởng nhiệt độ nung tới hiệu suất xử lý MB,% .44 Bảng 3.6: Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng tới hiệu suất xử lý MB,% 46 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Một số loại phẩm màu tiêu biểu .4 Hình 1.2 Hình ảnh bột Xanh Methylene (Methylene Blue) sản phẩm nhuộm màu Xanh Methylene Hình 1.3 Hình ảnh bột Red Congo sản phẩm nhuộm màu Red Congo Hình 1.4 Nước thải dệt nhuộm chưa qua xử lý .8 Hình 1.5 Tinh thể TiO2 Hình 1.6 Các dạng cấu trúc tinh thể TiO2 10 Hình 1.7 Hình khối bát diện TiO6 10 Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể dạng Rutile TiO2 10 Hình 1.9 Cấu trúc tinh thể dạng Anatase TiO2 11 Hình 1.10 Cấu trúc tinh thể dạng Brookite TiO2 11 Hình 1.11 Ô mạng sở rutile anatase 12 Hình 1.12 Sơ đồ lượng chuyển hóa quang xúc tác TiO2 chất ô nhiễm hữu R 16 Hình 1.13 Sơ đồ tổng thể ứng dụng chất xúc tác quang TiO2 18 Hình 2.1: Sơ đồ tia X tia phản xạ bề mặt tinh thể 29 Hình 2.2 Đồ thị đường chuẩn mối quan hệ nồng độ xanh methylen độ hấp thụ quang A 31 Hình 2.3: Đường chuẩn phẩm màu Red Congo bước sóng 498 nm 32 Hình 3.1: Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác TiO2 pha tạp 5%Fe 33 Hình 3.2 : Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác TiO2 pha tạp 8% Fe 34 Hình 3.3 : Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác TiO2 pha tạp 10% Fe 34 Hình 3.4 : Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác TiO2 pha tạp 15% Fe 35 Hình 3.5 Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác 2%CuO/TiO2 36 Hình 3.6 Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác 10% CuO/TiO2 36 Hình 3.7 Phổ nhiễu xạ tia X xúc tác 20%CuO/TiO2 37 hình 3.8 : Ảnh SEM mẫu xúc tác 10% Fe-TiO2 38 Hình 3.9: Ảnh SEM mẫu xúc tác 10% CuO/TiO2 38 Hình 3.10: Kết EDS mẫu 10%CuO/TiO2 39 Hình 3.11: Hiệu suất xử lý MB mẫu TiO pha tạp Fe với tỉ lệ khác theo thời gian .40 Hình 3.12: Ảnh hưởng lượng xúc tác đến hiệu suất xử lý MB theo thời gian với mẫu 8% Fe-TiO2 42 Hình 3.13: Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý MB theo thời gian 43 Hình 3.14: Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu suất xử lý MB theo thời gian 45 Hình 3.15: Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng đến hiệu suất xử lý MB theo thời gian 46 Hình 3.16: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác TiO2 khơng biến tính 47 Hình 3.17: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác 2% CuO/TiO2 48 Hình 3.18: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác 5%CuO/TiO2 48 Hình 3.19: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác 10% CuO/TiO2 49 Hình 3.20: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác 15%CuO/TiO2 49 Hình 3.21: Sự thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian mẫu phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác 20%CuO/TiO2 50 Hình 3.22: So sánh thay đổi nồng độ (ppm) theo thời gian phẩm màu Red Congo 20ppm xử lý với xúc tác khác 51 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Chun nghành Hóa dầu MỞ ĐẦU Ơ nhiễm mơi trƣờng vấn đề quan tâm hàng đầu quốc gia giới; với phát triển nhanh chóng giới mặt, đặc biệt lĩnh vực công nghiệp, ngƣời vơ tình dần hủy hoại mơi trƣờng sống chất thải từ cơng đoạn sản xuất mà không qua xử lý xử lý không triệt để dẫn đến việc ngày nhiều chất độc hại đƣợc thải vào môi trƣờng gây nên ô nhiễm làm gia tăng hiệu ứng nhà kính Ơ nhiễm mơi trƣờng bao gồm ba loại là: ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất ô nhiễm nguồn nƣớc Tốc độ cơng nghiệp hóa thị hóa diễn nhanh với gia tăng dân số gây áp lực ngày nặng nề tài nguyên nƣớc vùng đô thị hoạt động sản xuất nhà máy khu công nghiệp, hoạt động làng nghề sinh hoạt đô thị lớn Trong số chất độc hại thải môi trƣờng, đáng ý phẩm màu hữu Chúng chất hữu độc hại, chất tƣơng đối bền vững, khó bị phân hủy sinh học, lan truyền tồn lƣu thời gian dài môi trƣờng Để xử lý phẩm màu hữu đó, ngƣời ta kết hợp nhiều phƣơng pháp xử lý khác nhƣ hấp phụ, sinh học, oxy hố tuỳ thuộc vào tình trạng nhiễm Trong đó, phƣơng pháp oxi hóa hợp chất hữu cách sử dụng xúc tác quang nhằm loại bỏ ion kim loại nặng, hợp chất màu hữu cơ, thuốc nhuộm hoạt tính độc hại khỏi mơi trƣờng nƣớc có ý nghĩa to lớn thu hút nghiên cứu nhà khoa học phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm nhƣ sửdụng lƣợng ánh sáng mặt trời, tác nhân oxi hóa oxi khơng khí… Một số chất bán dẫn đƣợc sử dụng làm chất xúc tác quang nhƣ kẽm oxit ZnO, titan đioxit TiO2, kẽm titanat Zn2TiO3, CdS…Trong số đó, TiO2 kích thƣớc nano đƣợc nhà khoa học quan tâm nhiều có ƣu điểm vƣợt trội chất bán dẫn khác Với hoạt tính quang xúc tác cao, cấu trúc bền khơng độc, vật liệu TiO2 đƣợc cho vật liệu triển vọng để giải nhiều vấn đề môi trƣờng nghiêm trọng thách thức từ ô nhiễm Phan Thị Thu Hằng 10 TRU’ONG DHKHTN-DHQG HA NOI CONG HOA KHOA HOA HOC IIOI CHU NGHIA VIET NAM Dpc lgp — Ty — Hgnh phhc Hâ noi, ngây 11 thâng nam 2018 BAN NH,AN XET LU,AN VAN TU@C SY KHOA II@C UOA KQC Ten de tñi: “TSng hpp d*ac trung v"at lipu xuc tñc quang tren cci sS TiO; biin tinh di xñ ly pham mñu huu co” Ten hgc vien: Phan Thai Thu Hang Chuyen ngñnh: Hoñ dau Ma so: 16007899 N@I DUNG NH,AN XET I Tinh c‹:ip thiét, thâ’i sz, j nghia khoa hpc vâ thi¿:c tién cña de tâi lu@n van Trong quñ trinh phñt trien kinh ti thi gist cung nhu S nusc ta hign nay, o nhiéi+i moi trusng bao gom: o nhiem khong khi, dat vñ nusc trs nen rat nghiem trpng vñ van de dupe quan tarn hñng dau clia mpi quoc gia khong rieng gi Vigt Nal+I Cñ rat nhieu dgng o nhiem nusc, dñ cé o nhiem chat mñu huu so cñc cñng nghipp nhupm mñu v"at li°eu nhu vsi, spi, giay, Cñc chat mñu huu co thu0ng lñm cho nusc cñ mitu, vt khñ chtu, d*ac bipt chling cñ the lñ mam mong gau nen b9nh ung thu chling chGa nhung vñng hidrocarbon thtim ben vung De lodl bo cñc chat mñu nñy cñ nhiéu cñch Cñch oxi hoñ cñc hpp chat mñu huu so cfi nusc sy cñ m*at chat xilc tic, d*ac bigt cfic chat xiic tic quang bang cis tñc nhan oxi hoñ than thi'en vsi moi truérng nhu H2 2- J ñ rat higu quit vñ cñ lehñ nñng sñ dyng thyc ti rat cao Vi thi, dé tñi lu"an vin: “T3ng hpp d*ac tru’ng v"at ligu xGc tñc quang tren co sS TiO2 biin tinh de xñ ly pham mñu huu so” cñ tinh cap thiet, thsi sy, cñ y nghla l‹hoa hpc vñ thyc tien cao Th"at v'ay, lu"an vñn nñy tñc giñ dung TiO2 anatase, mgt chat bñn dan rat bien, khong d°oc, cñ nang dan di9n nñ dupc chiiu cñc bGc xd tiz ngodi gan cñ Z = 400nm, d3ng thsi cung trs nen cfi tñc dyng xlic tñc cho cñe phñn Gng oxi hoñ cñc hpp chat huu co Khi TiO2 anatase dupc biin tinh bang cñc kim 1o;ti chuyen trip nhu Fe, Cu tinh chat bñn dan vñ xlic tñc trs nen rat thii yr, rat hap dan cñc nhñ lchoa hgc ve xic tñc cung nhu cic nhñ khoa hps xG ly moi trusng Nghien cGu bientinh TiO2 anatase lñ mpt nhigm vy khoa hps cñ y nghia ñp dyng thyc té vño cñc phñn ñng oxi hot xlic tñc quang phñ huy cñc hpp chat mñu huu co nhalr xu’ ly liiñi ti u’img nu'Sc Két quâ nghien cñ:u cña lu@n van Trong lu°an van niy, tñc gii da bien tinh TiO2 anatase bang hai ion kim logi chuyén tiep sat vñ d3ng Kit qua thu dupe hat day xiic tñc: - 5% Fe/Ti O2 % Fe/TiO 10% Fe-TiO2 15% Fe/TiO2 - 2% Cu,O/TiO;, 50/o Cu,O/Ti 10% Cu,O/Ti 2, 15% Cu,O/TiO2 vñ 20% CU,O/TiOzCic chat xfie tñc niy da dupc d*ac trung cau truc bñng cñc phuong phñp v"at ly hign ddi cñ dg tin cay cao nhu XRD, UV-Vis, d*ac trung hinh thfii hgt xiic tñc nhu SEM vñ phan tich nguyen tS be m"at xhc tñc EDS Cñc kit qufi thu dupc lñ phii hpp vsi cñc cong thlic theo dy kiin Tic dyng xlic tñc quang cua dñng xiic tic Fe-TiO2 phñn ñng phan huy Xalah Methylen bang H;O, cho thay xñc tie 8% Fe-TiO; cñ tñc dyng xiic tic phan huy Xanh Methylen cao nhat, ddt tsi hi9u suat xG ly 96,17 0/o sau 90 phiit véi lupng dung d|ch miu l00ml, 20ppm, dñn chiiu sñng 40W vñ lupng xiic tñc lñ 0,3 galr DSi vsi day xuc tñc Cu,O-TiO, phin ring phan huy Congo dñ bang H2$ , cho thay xac tñc 100/o Cu, O/TiO2 cfi tñc dyng tot nhat, ddt higu su:it xñ ly 89,210/o véi dieu lxi9n tuong ty Day lii nhung hit quñ dñng khich 19 cho thay khñ nñng ñng dyng thyc te de xñ ly cñc hpp chat mñu o nhiem nusc D;! tin cgy vâ tinh hipn dpi cña câc phu:ong phâp da sk dyng de nghién Trong lu°an vñn niy, tic gii da ditng cic phuong phip rat c"ap nh"at de biin tinh xuc tñc nhu: phuong phñp hap phy biin tinh TiO2 anatase bang Fe; biin tinh TiO2 anatase bang Cu,O bang phuong phñp tarn Cñc phuong phñp nñy déu cho thay l‹it qui tho:i dñng: hñln lupng kim lodi (Fe, Cu) < 10 0/o deu cñ tfic dyng kich h@ t3t TiO; dñng vat trfi xñc tñc quang phan huy cñc chat mñu S nhigt dp thuéng Cñc phuong phñp nghien cñu cau trñc vñ tinh chat bl m*at clia céc xiic tñc ran nhu XRD, SEM, EDS vi+ dñnh giñ dp hodt dgng xuc tñc quang phan huy cñc chat mñu huu ce lñ hi°en dgi, cé dp tin c:¿y cao Vi thi cñc lcit quit thu dupc lñ dñng tin c°ay Uu diém vâ nhwpc diém vé noi dung, két cku vâ câch trinh bây lugn van Lu°an vñn lñ mpt cong trinh nghien cñu nghiem tlic, dupc trinh biy 55 trang l‹h3 A4 ke cñ tñi li9u tham khño, g3m: 09 bñng, 38 hinh ve, 27 tñi lipu tham khño c°ap nh'at dén 2016 Cñc kit quñ l‹hñ phong phii, dupc trinh bñy ro rñng, m:;ch lgc, bo cyc hpp ly Cñn m°ot so loi dñnh mñy, in an can dupc st+a chua trusc dñng quyén bra cñng di ngp nhñ trusng ICet lué¿n chung Lu"an vñn cfi nghia khao hgc vñ thyc tien Cñc kit lu°an cfi nghia thyc tien ñpdyng thyc ti de xñ ly cñc chat mñu huu co Npi dung lu°an vñn da dñp ñng day 6ñ lvipt lu:;n vñn Thdc sy Khoa hpc Hoñ hgc vñ dupc trinh biy ro rñng, mdch 1:;c, cñc giñi thich hit qua thyc nghigm hpp ly Tñc gii xñng dñng dupc bfio vp lu"an vñn truss hpi dong cham lu"an vñn de nh°an hps v'i Thdc sy Khoa hps Hoñ hgc NGYOI NH,AN XET PGS.TS Hoa Hñu Thu C@NG HOA XA H@I CHU NGHIA VIñ.T NAM Dpc Igp — Ty — Egnh phfic _ BAN NH@N XET LU@N VAN TH@C SI Dé tñi lu°an vñn: “Tâng hpp dgc tru:rig v!’gt li!’gu ligu xñc tâc quang tren co sS TiO2 bién ti’nh dé xk lj pham mâu hñ'u co” Chuyen ngñnh: Hña Dlu Hp vi ten hgc vien: Phan Thi Thu Hâng NguSi nh°an xét vñ trfich nhipm hé;i dñng: Nguyen Mgnh Tuñng, ay vien phđn bi§n Ce quan cong tfic: Vign Hđa hps V"a li§u/Vign KHCNQS Y KIEN N,HAN XET Vé ti“nh C*" R thiét, j nghia khoa hpc vâ thp:c tien: O nhiem moi tméng lñ vin de thiii sy thu hat nhieu sy quan tfim caa toân xi hé;i fi Vipt Nam thiri kJ‹ csng nghipp héa hi§n dgi héa véi sy mS r"ong sñn xu$t„ nhñng lpi ich mang lgi sy phñt trien cong nghipp rit to l0n nhién di kem theo lñ van dé ñ nhiem moi tru0ng, gfiy ñnh hu0ng tr;;c tiep dén déi sñng cfla ngusi Hien cé %ieu nghién cñu vi cong ngh§ vđ vat li§u nham xđ lJ etc é nhiem nñi chung vfi é nhiem hñu co nñi rieng, sđ dé vat li§u nano liim xilc tfic quang héa tren ca sé T1O2 Cho hipu qui cao TiO2 lđ v"at li§u truyin thđng dupc ling dyng nhieu linh v;;c xlic tfic quang héa, Ny lien T1O2 cé nñng lupng vñng cam cao chi hogt dé;ng vđng inh sting UV v"ay lđm hgn ché hi§u q sđ dyng caa v"at li§u nfiy vđo thyc tién Vat lipu tren so sS TiO2 bien tinh bang cñc kim logi vñ oxit kim logi da dupc tñng hpp thñnh cong béi nhieu nhom nghien cim nuéc vñ nuéc ngoñi V"at lipu tong hpp tren ce sér TiO2 dupc bien tinh blng Fe'+vñ Cu°+ két hpp v+ii H2O2 tgo tñc %ân oxi héa mgnh ring dyng di xñ lJ xanh methylene (MB) vñ chit mfiu azoic (cong go dé) «ia %o nc, dl tđi cé J nghia koa hpc vi thyc tien Vé phvang phâp nghien cku dp tin cgy cu‹i nhEng két qua nghien cku: Lu"an vin dñ sñ dyng sic phuong phfip nghien situ pha hpp, Cñc phung phñp thyc nghipm: phuong phñp tđng hpp vgt li§u tren ca sir T1O2 eO bién tinh bang Fe+3 vñ Cu+2 bñng cfich sñ dpng sit dpng TiO2 cé san Cic phuong phñp xñc d'inh ciu triic ciia v°at li§u: nhieu xg tia x (XRD); SEM, phuong phñp tfin xg tia X (EDS) Dñnh giñ khñ nñng xir IQ, dp chuyén hña cJa MB vñ mñ cong go blng phuong phip quang phs UV-vis DRS Dñnh gii cfic yéu tñ ânh hu0ng den khfi ning quang xiic tđc cJa vgt li§u: khio sđt ngusn sing; ânh hng cJa ti Ip pha tgp, đnh hu0ng cJa nhi§t dp nung, tinh hu0ng ciia H2O2 Cñc phuong phñp nghién cñu vi kJ thu"at sñ dyng phit hpp, so lipu thu dupe phong phli dñng tin cay Ké:t câu, bé c¿c cña lugn van: Lu"an vñn cñ bo eye Nong dñi hpp lJ: Lugn viin dupc trinh biy 55 Cang, 10 bing biéu, 26 hinh vé vñ dñ thJ, 27 tñi lipu tham khio; Tâng quan (chuong 1) 27 trang, dâi tvqng vâ phvong phâp nghién cku (Chuong 2): trang, ¥éf qua vâ thao l¿n (Chuong 3) 19 trang,; Itét lujn vâ tâi liiJu tham khao 13 trang Npi dung cua lugn van: Hpc vign di thyc hi§n 03 né;i dung chinh nhu sau: a Tđng hpp vgt li§u, phln niy hpc vien da sñ dyng ion kim lo#i Cu+2 véi vi Fe3+ thñnh phln ti l§ khđc nhau: b Nghien cliu ciu triic caa v"at lipu tgo thñnh c Oi khño sñt khñ nfing phin hiiy xanh methylen vi cong go.Trong phân nñy hgc vien da khio sñt mñt sñ diéu kipn inh hu0ng din quñ trinh phfin hJy: sy cé m"al caa H2O2; khao sñt ñnh hu0ng ciia cfic logi nguñn sing (den compact); khfio s:it fi lp thñnh phan; inh hu0ng cita nhi§t dé; nung jug t * Bfin lu"n vin dupc trinh bñy ro râng, két quñ phân tch dfiy dii logic, Mpt sñ J kién déng gép: - Nen cé k;i hipu ten cñc mau v°at lieu di tign cho theo dñi; - Mpt sñ két qui thi nghipm nén dupc giii thich cy thé hon, cé minh chling ro dñng hon - Loi chinh tñ cln dupc chinh sña Dânh giâ chung: Bân lu"an vñn da cñc dieu ki§n vi né;i dung vii hinh thđc dđp ring theo yeu clu Dé ngh| HSi dñng cham lu"an vin thong qua Hâ Npi, ngây 10 thâng nam2018 Xñc nhgn Nguñi nhgn xét (ghi rñ hg ten) % »°*‘“ Thif#ne tñ Nleh DJc Hñ PGS TS Nguyen Mgnh Tuirng LY L}CH KKOA HtJC I LY L}CH SD LNTJC Giéi tinh: Nñ Hp vi ten: Phan Tht Thu Hang Not sinh: Hñ Npi Ngñy, thñng, nim sinh: Chñc vy, dn v'i 04/6/1979 cñng tñc truéc di hpc Que quñn: xa Tiing Anh huy§n Dđc Thp, tinh Hi Tinh t'ap nghien cñu: Cñn bp, Dan tpc: Kinh Vipn Khoa hpc hinh sy, Bi; Cñng an Cho é rieng ho"ac dta chi lien lac: Phñng Giim d'inh Hña phip 19, Vipn Khoa hpc hinh sy, Bi; cong an so 99 duéing Nguyen Tuan, phuong Thanh Xuan Trung, qu'an Thanh Xuñn, thñnh HS N'or Oi c én chuye tho n gi nghigp cr qu Hg déo an: tgo: Fa Noi x: hpc II Q (truéin U g, A thñnh T phs): R Ngñnh I hpc: N Dgi H hpc D A O T A O Tr un g hg Oi§n thogi nhđ rieng: 0973433240 Théii gian dđo tdo tđ E-mail: phanthithuhang6 66@gmail.com Ht dño tgo: Chinh quy Thoi gian dio tgo tñ 9/2011 d3n 9/2013 Net hpc (truéing, thñnh phs): Dgi hpc Cong nghipp Hñ N'oi Ngiinh hpc: Cong nghg ky thugt hoa hpc Tén dé in, luan fin ho"ac mon thi tot nghigp: Kiin thñc chuyen mon vñ ce sS nghđnh Ngiy vđ not béo v§ fin, lu'an fin ho'ac thi tst nghi§p: thđng 7/2013 Nguiii hng dan: Thgc sJ Thé‹i gran dao tdo tñ 11/2016 dén 11/2018 Nai hpc (truong, thinh pho): Truiing Ddi hps Khoa hpc Ty nhien — Dgi hpc quoc gia Hñ N"oi Nginh hpc: Héa dau Ten lu"an vñn: Tong hpp d*ac trung v'at li;:u xiic tñc quang tren co sS TiO2 bién tinh dé xñ ly phñm miu huu cr Ngñy vñ not bño vp lu?an vin: NguSi huéng dan: TS D"ang Vin Ooin, PGS.TS Le Thanh Son Tién st H§ dio tgo: Thé‹i gian dio tgo tu / Not hpc din (truérng, vipn, / nuñc): Tén lu"an fin: Ngué‹i huéng dan: Ngiy vñ noi bito vp: Trinh d§ ngogi ngđ (biit ngodi ngđ gi, mđc dp): Ti(ng anh BI Hpc vJ, hpc hñm, chñc vy kJ thu°at dupe chinh thñc clp; sé bang, vñ nai cap: QUA TRINH CONG TAC CHUYEN TO KHI TOT NGHI,EP DAI H@C III MON Thiri gian Thang 9/2013 dén IV Not cong tae Vien Khoa hpc hinh su, Bo Cfing an Cñng viec dim nhiem Giam dinh Hoa phap lJ CAC CONG TRINH KTIOA HOC DA CONG BO Photocatalytic Decolorization of Azo Dyes On CuxO/Ti O2 Under Yisible Light Irradiation Tgp chi Hña hpc, T.56, so 3E12 — 2018 Vi§n Hin lam Khoa hps vđ Cong ngh§ Vi§t Nam XAC NHAN CUA KHOA (K j tén, dâng dtD) Ngây thâng nam 2018 Ngairi khai kj• tén Phan Th| Thu Hang TRU' NG DHKHTN-DHQG HA NOI CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM KHOA HOA HOC Dpc lgp — Ty — Tlgnh phiic Hâ nâi, ngây 11 thâng nam 2018 BAN NH@N XET LU,AN VAN TK@C SY KKOA K@C HOA HQC Ten dé tñi: “Tong hpp d*ac trung v°at lipu xitc tñc quang tren so sS TiO2 biin tinh dé xñ 1y pham mñu huu co” Ten hpc vién: Phan Th'i Thu Hang Chuyén nganh: Hoñ dau Ma so: 6007899 N@I DUNG NK,AN XET Tinh c?lp thie:t, thâi si¿:, j nghia khoa hgc vâ thi¿:c tién cua dé tâi Jii;in van Trong quñ trinh phñt trien kinh té thé gisi cung nhu S nusc ta hign nay, o nhiém moi trusng bao gom: o nhiem khong khi, dat vñ nusc trs nen rat nghiem trpng vñ van dé dupe quan tarn hñng dau cua mpi qusc gia l‹hong rieng gi Vigt Nam Cñ rat nhléu ddng o nhiem nusc, dñ cfi o nhiem chat mñu huu co cñc cñng nghigp nhugm mñu v"at ligu nhu viii, spi, giay, Cñc chat mñu huu cri thuérng 1:inn cho nusc cñ mñu, vt khñ ch'1u, d*ac bipt chung cfi the lñ mam msng gau nén b§nh ung thu chiing chiia nhung vđng hidrocarbon them ben vung De 1od1 bo cñc chat mitu nñy cfi nhiéu cñch Cñch oxi hoñ cñc hpp chat mñu huu co cñ nusc sy cñ m*at chat xiic tñc, d*ac bigt cñc chat xuc tñc quang bang cñc tđc nhđn oxi hoa than thi§n vsi mđi trrng nhu H2 3› -2 lñ rat higu quñ vñ co lchñ nñng sñ dqng thyc te rat cao Vi the, de tñi lu°an vñn: “TSng hpp d*ac trung vñt li$u xiic tñc quang trén co sS Tilt bien tinh de xñ ly pham mñu huu co” co tinh cap thiét, thsi sy, co y nghla khoa hgc vñ thyc tien cao Th"at v'ay, lu'an vñn nñy tñc giñ diing TiO anatase, mpt chat bñn dan rat phñ bién, l‹11ñng d"oc, cfi khñ nñng dan dipn nñ dupc chiéu cñc bGc xg tG ngodi gñn cñ \ = 400nivl, dong thsi cung trs nen cfi tñc dyng xiic tñc cho cñc phñn ñng oxi hoñ cñc hpp chat huu co Khi TiO; anatase dupc bien tinh bang cñc kim lodi chuyén tiép nhu Fe, Cu tinh chat bñn dan vñ xuc tñc trs nen rat thli vt, rat hap dan cñc nhñ l‹lioa hgc ve xGc tñc cung nhu cñc nhñ l‹hoa hgc xli ly moi trusng Nghién cñu biéntinh TiOt anatase lñ mpt nhigm vy khoa hgc cñ y nghia ñp dyng thwc té vño cñc phan ñng oxi hoñ xilc tñc quang phñ huy cñc hpp chat mñu huu co nhñlaa xi’ ly lrñl tl usng nu’Gc Ket qua nghién cñv cua luan van Trong lu"an van nñy, tñc giñ da biin tinh TiO2 anatase bang hai ion kim lo:;i chuyén tiép sat vñ dsng Két qua thu dupe hat day xuc tñc: - 5% Fe/Ti $ % Fe/TiO 10% Fe-TiO 2, 15% Fe/TiO2 - 20/0 Cu O/TiO 2, 5% Cu,O/TiO„ 10% Cu, O/TiO2, 15% Cu O/TiO, vñ 20% Cu,O/Ti 2Cñc chat xlic tñc nñy da dupe d*ac trung can trGc bđng cđc phunng phđp v'at ly hi§n ddi cđ dp tin cay cao nhu XRD, UV-Vis, d*ac trung hinh thñi hgt xiic tñc nhu’ SEM vñ phñn tich nguyen tS bé m*at xuc tñc EDS Cñc leit quñ thu dupc lñ phñ hpp vsi cñc cong thñc theo dy ltiin Tñc dyng xuc tñc quang cha dsng xac tñc Fe-TiO phñn ñng phan huy Xanh Methylen bang HCO, cho thay xiic tñc 80/o Fe-TiO, cñ tñc dyng xlic tñc phan suat XII ly 96,17% sau 90 phlit VO1 huy Xanh Methylen cao nhñt, ddt toi lup’ng dung d{ich mñu l00ml, 20ppm, dñn chiiu sñng 40W vñ lupng xiic tñc lñ 0,3 galvl D3i vsi day xuc tñc Cu O-TiO phñn ring phan huy Congo dfi bang H2$ , cho thñy xñc tñc 100/o Cu,O/TiO, cS tñc dyng tot nhat, dgt higu suat xG ly 89,21% vsi diéu ltign tuong ty Day lñ nhung lxit qua dñng khich lg cho thay khñ nñng ñng dyng thyc té de xñ ly cñc hpp chat mñu o nhiem nusc Dâ tin cay vâ tinh hien dgi cña câc phu:ong phâp da sk dñng dé nghien Trong lu°an vñn nñy, tñc giñ da dung cñc phuong phñp rat c°ap nh°at de biin tinh xñc tñc nhu: phuong phñp hap phy bien tinh TiO2 anatase bang Fe; bien tinh TiO; anatase bang Cu,O bang phueng phñp tarn Cñc phuong phñp nñy deu cho thay lcét qua thoa dñng: hñlr lupng kim lodi (Fe, Cu) < 10% deu cñ tñc dyng kich h@ tñt TiO dñng vai trñ xñc tñc quang phan huy cñc chat mñu S nhigt dg thuéing Cñc phuong phñp nghien cñu can trac vñ tinh chat be m"at cua cñc xuc tñc ran nhu XRD, SEM, EDS vS dñnh giñ dp hodt dpng xuc tñc quang phan huy cñc chat mñu huu co lñ hign dgi, cfi d'o tin c'ay cao Vi the cñc kit quñ thu dupc lñ dñng tin c°ay Uu diem vâ nhvpc diem ve noi dung, két c‹:!u vâ câch trinh bây lu@n van Lu°an vñn lñ m°ot cong trinh nghien cGu nghiem tuc, dupe trinh bñy 55 trang l‹J1o A4 ke cfi tñi lipu tham l‹hño, gom: 09 bñng, 38 hinh ve, 27 tñi ligu tham khao c°ap nh"at dén 2016 Cñc két qufi l‹hñ phong phii, dupe trinh bñy ro rñng, lT1 Ch lgc, bñ cue hpp ly CSn m€;t so lñi dñnh mñy, in an can dupc sGa chua trusc dong quyén bra cñng dé ngp nhñ trusng Két lu@n chung Lu"an vñn cñ y nghia l‹hao hpc vñ thyc tien Cñc kit lu^an cfi y nghia thyc tién ñpdyng thyc ti de xñ ly cñc chat mñu huu co Npi dung lu"an vñn da dñp ñng day dit mpt lu°an vñn Thdc sy khoa hpc Hoñ hpc vñ dupe trinh bñy ro rñng, mgch ldc, cñc giai thich l