Một số thành tựu xử lý các hợp chất phenol

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit ấn độ với etyltriprnylphotphoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng​ (Trang 43 - 45)

Phương pháp điện hoá: xử lý phenol đỏ trên các loại điện cực anot như

Pt, Ti/TiO2, Ti/SnO2, Ti/PbO2, PbO2,... là phương pháp phổ biến nhưng tốn kém, không áp dụng ở quy mô lớn.

Phương pháp oxi hóa sử dụng tác nhân oxi không khí (WAO-Wet Air

Oxidation): phương pháp này có ưu điểm dùng oxi không khí, song lại đòi hỏi phải thực hiện ở nhiệt độ và áp suất cao nên cần thiết bị đặc biệt đắt tiền làm cho chi phí vận hành cao, không kinh tế.

Để khắc phục nhược điểm của phương pháp WAO, người ta đưa xúc tác vào hệ trên (Catalystic Wet Air Oxidation-CWAO) đã làm giảm chi phí đáng kể. Song phương pháp CWAO cần phải lựa chọn xúc tác thích hợp có hoạt tính cao, vật liệu làm chất mang phải chịu được môi trường (axit hoặc kiềm) dưới nhiệt độ và áp suất cao.

Phương pháp oxi hóa ướt có sử dụng xúc tác (WCO-Wet Catalytic

Oxidation) đã đạt được những thành tựu nhất định như độ chuyển hóa cao, phản ứng tiến hành trong điều kiện không quá khắt khe (nhiệt độ thấp, áp suất thường). Các xúc tác trong quá trình này thường là kim loại, các oxit kim loại hoặc các zeolit có mang kim loại, oxit kim loại. Nhưng các xúc tác này có nhược điểm là trong quá trình phản ứng, một phần kim loại trong xúc tác rắn tan vào dung dịch, gây hiệu ứng ô nhiễm thứ cấp.

Hướng nghiên cứu sử dụng xúc tác zeolit mà trong đó Al được thay thế đồng hình bằng các nguyên tố B, V, Mo, Ga, Fe,... đã phần nào khắc phục được nhược điểm trên. Phương pháp sử dụng zeolit Fe-Modernit, tác nhân oxi hóa

H2O2 bước đầu thu được kết quả khả quan, chúng có khả năng xử lý được một số dẫn xuất của phenol. Ngoài ra sự phân hủy H2O2 cho sản phẩm cuối cùng là H2O và O2 nên hiđropeoxit được xem là một tác nhân oxi hóa thân thiện với môi trường (Đỗ Xuân Đồng và ctv, 2004).

Phương pháp sử dụng hệ xúc tác quang dị thể trên cơ sở vật liệu TiO2, hoặc hợp chất SiO2-TiO2 nhằm làm tăng diện tích bề mặt riêng, trong điều kiện sử dụng ánh sáng UVA hoặc ánh sáng mặt trời, đã đem lại hiệu quả xử lý phenol trong nước thải rất tốt, đạt trên 90% (Nguyễn Việt Cường, Nguyễn Thế Vinh, 2009).

Ngoài ra còn có thể xử lý phenol bằng enzym thuộc phân lớp polyphenol oxidase. Các enzym polyphenol oxidase là một họ trong nhóm enzym oxi hoá

khử có khả năng xúc tác cho các phản ứng oxi hoá các hợp chất phenol. Các enzym này được chia thành hai phân họ: tyrosinase và laccase. Hoạt tính của

cả hai họ đều cần sự có mặt của oxi phân tử nhưng không cần có mặt các coenzym.

Tyrosinase còn gọi là polyphenol oxydase, phenolase hay catecholase

xúc tác cho hai phản ứng liên tiếp: phản ứng thứ nhất là phản ứng thuỷ phân monophenol nhờ oxi phân tử thành các o-điphenol và phản ứng thứ hai là phản ứng đehiđrogen hoá các o-điphenol nhờ oxi thành các o-quinon. Các quinon

thường không bền và bị polyme hoá không cần enzym thu được các hợp chất không tan trong nước và dễ dàng bị loại bỏ nhờ quá trình kết tủa đơn giản.

Tyrosinase cố định trên chitosan cho kết quả xử lý hợp chất phenol rất hiệu quả

(loại bỏ phenol 100%). Việc cố định tyrosinase có ưu điểm trong việc giữ lại

được các enzym trong bản thể phản ứng và bảo vệ chúng không bị mất hoạt tính khi thực hiện các phản ứng với quinon. Tyrosinase được cố định vẫn còn

giữ được hoạt tính ngay cả sau 10 chu trình phản ứng. Do vậy điều này cho thấy sự kết hợp giữa tyrosinase được cố định và chitosan là một phương án có hiệu quả để loại thải các phenol độc (Trần Đình Toại, Trần Thị Hồng, 2007).

Một phương pháp khá phổ biến và đạt hiệu quả cao là hấp phụ, nó có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác, vì các vật liệu sử dụng làm chất hấp phụ tương đối phong phú, dễ điều chế, không đắt tiền, thân thiện với môi trường. Vật liệu hấp phụ được sử dụng phổ biến là than hoạt tính, tuy nhiên, giá thành của than hoạt tính thường cao, nên đã có những nghiên cứu để tìm các vật liệu hấp phụ thay thế khác, như khoáng sét, oxit, nhựa polyme, oxit silic được biến tính bề mặt. Bên cạnh việc sử dụng kỹ thuật hấp phụ để thu gom các hợp chất phenol từ dung dịch nước, các nhà khoa học rất quan tâm đến khả năng loại bỏ triệt để các hợp chất này bằng bentonit để đạt hiệu quả tốt về xử lý nước thải và đảm bảo cho nền kinh tế quốc dân [3], [8], [16], [30].

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit ấn độ với etyltriprnylphotphoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng​ (Trang 43 - 45)