Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hoá học: Tổng hợp và xác định các đặc trưng của vật liệu composite trên cơ sở Fe2O3 , ứng dụng xử lý khí H2S cho biogas

Tổng hợp và xác định các đặc trưng của vật liệu composite trên cơ sở Fe₂O₃, ứng dụng xử lý khí H₂S cho biogas

Tác giả: Tạ Hoàng Chính

Lĩnh vực: Hóa học vô cơ

Nội dung tài liệu:

Luận văn này tập trung vào việc tổng hợp và xác định đặc trưng của vật liệu composite trên cơ sở Fe₂O₃, với mục đích ứng dụng trong việc xử lý khí H₂S cho biogas. Nghiên cứu đề xuất hai loại vật liệu composite chính: Fe/MgO và Fe/MgO trên nền khoáng sét bentonite. Bentonite được lựa chọn làm chất mang do tính phổ biến và khả năng ứng dụng trong chế tạo vật liệu composite.

Luận văn trình bày tổng quan về các vật liệu liên quan như sắt, các oxit sắt (FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄), và vật liệu MgO. Đồng thời, các phương pháp xác định đặc trưng của vật liệu như nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại (FTIR), phân tích nhiệt (TA), hiển vi điện tử quét (SEM) và phương pháp xác định thành phần nguyên tố (EDX) cũng được giới thiệu chi tiết. Các chương tiếp theo đi sâu vào mục đích, nội dung, phương pháp nghiên cứu, thực nghiệm, kết quả và thảo luận về việc tổng hợp, đặc trưng hóa các vật liệu Fe/MgO và Fe₂O₃/MgO/Bentonite, cũng như đánh giá khả năng loại H₂S của chúng.

Mục lục chi tiết:

• TRANG BÌA PHỤ
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• MỞ ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN
• 1.1. Sắt và các oxit sắt
• 1.1.1. Sắt
• 1.1.1.1. Tính chất vật lý
• 1.1.1.2. Tính chất hóa học
• 1.1.1.3. Phương pháp điều chế
• 1.1.1.4. Ứng dụng
• 1.1.2. Các oxit của sắt
• 1.1.2.1. Sắt(II) oxit
• 1.1.2.2. Sắt(III) oxit
• 1.1.2.3. Sắt(II, III) oxit
• 1.2. Vật liệu MgO
• 1.2.1. Tính chất vật lý
• 1.2.2. Tính chất hóa học
• 1.2.3. Ứng dụng
• 1.2.4. Điều chế
• 1.2.5. MgO hoạt tính
• 1.3. Vật liệu Fe/MgO và vật liệu Fe/MgO/bentonite
• 1.4. Các phương pháp xác định đặc trưng của vật liệu
• 1.4.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
• 1.4.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)
• 1.4.3. Phương pháp phân tích nhiệt (TA)
• 1.4.4. Phương pháp xác định thành phần nguyên tố (EDX)
• 1.4.5. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)
• Chương 2. MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Mục đích nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Thực nghiệm
• 2.3.1. Dụng cụ hóa chất
• 2.3.2. Phương pháp tổng hợp vật liệu
• 2.3.2.1. Tổng hợp vật liệu MgO
• 2.3.2.2. Tổng hợp vật liệu Fe/MgO
• 2.3.2.3 Tổng hợp Fe2O3/MgO/Bentonite
• 2.4 Xác định các đặc trưng của vật liệu
• 2.4.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.4.2. Phương pháp phân tích nhiệt (TA)
• 2.4.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét (FESEM)
• 2.4.4. Phương pháp phổ hồng ngoại (FTIR)
• 2.4.5 Phương pháp xác định thành phần nguyên tố (EDX)
• 2.4.6. Phương pháp xác định diện tích bề mặt
• 2.4.7. Xác định khả năng loại H2S của vật liệu Fe/MgO
• Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tổng hợp vật liệu Fe/MgO
• 3.1.1 Tổng hợp MgO
• 3.1.2 Tổng hợp vật liệu Fe/MgO
• 3.1.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ Fe đến cấu trúc vật liệu
• 3.1.2.2 Ảnh hưởng của thời gian tẩm đến cấu trúc vật liệu
• 3.1.2.3. Thành phần nguyên tố trong vật liệu
• 3.1.2.4. Đặc trưng SEM của vật liệu
• 3.1.2.5. Diện tích bề mặt vật liệu
• 3.2. Tổng hợp vật liệu Fe2O3/MgO/Bentonite
• 3.2.1. Tổng hợp vật liệu Fe2O3/MgO/Bentonite bằng phương pháp trộn cơ học
• 3.2.1.1. Điều chế α-Fe2O3
• 3.2.1.2. Tổng hợp Fe/bentonite từ dung dịch FeCl3 (Mẫu FB)
• 3.2.1.3. Chuẩn bị vật liệu Fe/MgO/Bentonite bằng phương pháp trộn cơ học
• 3.2.2. Tổng hợp vật liệu Fe2O3/MgO/Bentonite bằng phương pháp kết tủa (mẫu F2BM)
• 3.2.2.1. Hình thái vật liệu – ảnh SEM
• 3.2.2.2. Đặc trưng pha tinh thể – giản đồ XRD
• 3.2.2.3. Cấu trúc xốp
• 3.3. Khả năng loại H2S của vật liệu
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO