Để xem xét ảnh hưởng của cấu trúc hình học của chất cần xử lý, đồ án tiến hành so sánh hiệu suất xử lý của 2 PAH là naphtalen và antraxen trên cùng một hệ xúc tác ĐKT-600. Kết quả thu được được thể hiện trên hình 4.10.
Từ đồ thị cho thấy hiệu quả xử lý khác nhau rõ rệt giữa naphtalen và antraxen. Hiệu quả xử lý naphtalen ở 200 oC đạt 69% và đạt 80% ở 800 oC nhưng antraxen chỉ đạt hiệu quả xử lý 20% tại 200 oC và đạt 32,8% tại 800 oC. Sự chênh lệch này là do antraxen được cấu tạo từ 3 vòng benzen nên hợp chất này bền hơn so với naphtalen (chỉ cấu tạo từ 2 vòng benzen), dẫn đến hiệu quả xử lý antraxen thấp hơn so với naphtalen. Như vậy hiệu suất xử lý antraxen trên nền xúc tác ĐKT – 600 là chưa cao.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 200 400 600 800 Nhiệt độ (oC) Hi ệ u s u ấ t ( % ) antraxen naphtalen
Hình 4.8. Ảnh hưởng của cấu trúc hình học của naphtalen và antraxen tới hiệu suất sử lý trên hệ xúc tác ĐKT- 600.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBK
-
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355161
KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian tiến hành “Nghiên cứu xử lý PAH trong khí thải bằng phương pháp ôxi hóa trên hệ xúc tác ôxit kim loại”, đồ án đã thực hiện được một số nội dung sau:
1.Đã điều chế được 10 mẫu xúc tác ôxit kim loại đồng thời xác định được một số đặc trưng quan trọng của xúc tác như diện tích bề mặt, cấu trúc tinh thể, kích thước hạt. 2.Hiệu suất xử lý naphtalen đã được khảo sát trên các mẫu xúc tác được điều chế theo
các phương pháp khác nhau trong khoảng nhiệt độ từ 200 – 800 oC. Kết quả thu được cho thấy naphtalen có thể được xử lý đạt hiệu suất tương đối cao ngay ở vùng nhiệt độ thấp (200 – 400 oC) trên hai hệ xúc tác là 30% CuO-CeO2-Cr2O3/γ Al2O3- 600oC (hiệu suất tương ứng đạt 88 %) và ĐKT- 600-10%CeO2 (hiệu suất tương ứng đạt 80 %).
3.Đã khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của xúc tác, bao gồm:
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ nung xúc tác tới hiệu suất xử lý naphtalen
+ Ảnh hưởng của chất mang tới hiệu suất xử lý naphtalen
+ Ảnh hưởng của lưu lượng dòng khí thổi qua ống xúc tác đến hiệu suất xử lý naphtalen trên hệ xúc tác ĐKT- 600-10%CeO2
+ Ảnh hưởng của môi trường phản ứng đến hiệu suất xử lý naphtalen trên hệ xúc tác: so sánh hiệu suất xử lý naphtalen trong điều kiện cấp không khí và cấp khí trơ nitrơ khi có mặt xúc tác và không có xúc tác.
+ Ảnh hưởng của cấu trúc hình học của chất cần xử lý: tiến hành so sánh hiệu suất xử lý naphtalen và antraxen trên cùng một hệ xúc tác ĐKT- 600- 10%CeO2.
Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy phản ứng ôxi hóa trên hệ xúc tác ôxit kim loại có khả năng xử lý hợp chất naphtalen. Hiệu suất xử lý đạt được là tương đối cao đối với một số mẫu xúc tác. Tuy nhiên, đối với antraxen, hiệu suất xử lý trên hệ xúc tác lựa chọn đạt chưa cao và đòi hỏi cần tiên hành nhiều nghiên cứu hơn nữa để tìm ra hệ xúc tác phù hợp.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBK
-
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355162
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]WHO (1998), Selected Non – Heterocylic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Geneva.
[2]Canadian Environmental Protection Act, Polycyclic Aromantic Hydrocarbons, Minister of supply and services Canada 1994, catalogue No. En 40-215/42E. [3] Nghiêm Trung Dũng (2005), Nghiên cứu mức độ phát thải và lan truyền của các
hyđrocacbon thơm đa vòng (PAH) tại Hà Nội, luận án tiến sĩ, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
[4] Chun-The Li, Yuan-Chung Lin, Wen-Jhy Lee, and Perng-Jy Tsai (2003), “Emission of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Their Carcinogenic Potencies from Cooking Sources to the Urban Atmosphere”, Environmental Health Perspectives, Vol 111, pp 483-487.
[5]Li-Bin LIU, Yuki HASHI, Min LIU, Yanlin WEI, Jin-Ming LIN (2007),
“Determination of Particle-associated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Urban Air of Beijing by GC/MS”, Analytical Sciences, Vol 23. No. 6 p.667.
[6]Department of Environmental Protection Perth, Western Australia october 1999, “polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Australia”, technical report No, 2 . [7]Nghiêm Trung Dũng (2006), Bài giảng kỹ thuật xử lý ô nhiễm khí, Viện khoa học
và công nghệ môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[8]Yasuda K. (1995), Stack Sampling Technique for PAHs. Materials of the Third
ASEAN Workshop on Air Pollution Monitoring and Analysis with Emphasis on
PAHs, Environmental Research and Training Center, Bangkok, Thailand.
[9]U.S. Department of Health anh Human Services. Public Health. Service. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. August 1995. Toxicological profile for Polycyclic aromatic hydrocarbons. Division of Toxicology/Toxicology Information Branch 1600 Clifton Road NE, E-29 Atlanta, Georgia 30333.
[10] Rosmarie A. Faust (1991), Toxicity summary for antraxen, The U.S. Department of Energy under Contract No. DE-AC05-84OR21400.
[11] Đào Văn Tường (2006), Động học xúc tác, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội
[12] Ngô Thị Nga (2002), Kĩ thuật phản ứng, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội.
Viện khoa học và công nghệ môi trường (INEST) ĐHBK
-
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355163
[13] Lâm Ngọc Thiêm, Trần Hiệp Hải, Nguyễn Thị Thu (2002), Bài tập Hóa lý cơ sở, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, Hà Nội.
[14]Hobart H. Willard, Lynne L. Merritt. Jr, John A. Dean, Frank A. Settle, Jr (1881)
Instrumental methods of analysis, Wadsworth publishing company.
[15]Phạm Hùng Việt (2003) Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc kí khí, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật.
[16] Lê Huy Du (1997), Qui trình xác định độ hấp phụ bằng cân lò xo thạch anh, Viện hóa học quân sự, Hà Nội.
[17] Phạm Ngọc Nguyên (2006), Giáo trình kĩ thuật phân tích vật lý, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội.
[18]Xiaolan Tang, Baocai Zhang, Yong Li, Yide Xu, Qin Xin, Wenjie Shen (2004)
Carbon monoxide oxidation over CuO/CeO2 catalysts. Catalysis Today. pp 191- 198.
[19]Ricardo Jose Chimentao. Nanomaterials in catalysis: study of model reactions. Universitat Rovira I Virgili. 2007.
[20]Nguyễn Hạnh (1992), Cơ sở lý thuyết hóa học (dùng cho các trường đại học kĩ thuật), phần II, Nhà xuất bản giáo dục.
website [21] http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp69.pdf [22] http://www.cpcb.nic.in/News Letters/Archives/PAHs/ch2-PAHs.html [23] http://www.atmos-chem-phys.org/6/1733/2006/acp-6-1733-2006.pdf [24] http://www.fire.uni-freiburg.de/se_asia/projects/pahs.html [25] http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/annex_pah.pdf [26] http://www.cpcbenvis.nic.in/newsletter/ph/ch41103.htm [27] http://www.rsc.org/ej/EM/2000/a910316n.pdf [28] http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1352231004000317 [29] http://elearning.hueuni.edu.vn/mod/searchbook/searchall.php?=&page=4&perpa ge=15&phrase=x%C3%B4ng&searchcourse=x%C3%B4ng&words=x%C3%B4 ng [30] http://www.ehponline.org/members/2001/109p1285-1290mi/mi-full.html [31] http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/phs67.html [32] http://www.aqmd.gov/prdas/matesIII/draft/appIV.pdf [33] http://www.ebook.edu.vn/?page=1.39&view=305
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Một số hình ảnh các thiết bị sử dụng trong đồ án
Phụ lục 2.
Sản phẩm cháy của Naphtalen
Phổ đồ phân tích mẫu sản phẩm cháy của naphtalen sử dụng phương pháp GC/MS
Sản phẩm cháy của antraxen.
Phổ đồ GC/MS thu được từ phân tích sản phẩm cháy của antraxen
Phổ đồ của dung môi acetonitril
