Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu chế tạo một số vật liệu nano vô cơ hiệu năng cao định hướng ứng dụng trong xử lý nước

Nghiên cứu chế tạo một số vật liệu nano vô cơ hiệu năng cao định hướng ứng dụng trong xử lý nước

Tác giả: Phạm Văn Lâm

Lĩnh vực: Hóa học

Nội dung tài liệu: Luận án tiến sĩ tập trung nghiên cứu chế tạo và đánh giá hiệu năng của các vật liệu nanocomposite tiên tiến trong việc xử lý các chất ô nhiễm ưu tiên trong nước. Nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp, xác định đặc trưng và đánh giá khả năng hấp phụ của ba loại vật liệu chính: nanocomposite Fe3O4/bentonite để xử lý đa dạng các tác nhân ô nhiễm (anion, cation, chất hữu cơ); nanocomposite nZVI/oxit phức hợp (Fe-Mn)/bentonite và vật liệu hydrogel in dấu phân tử mạng xen kẽ chitosan-g-poly(Acrylic acide)/bentonite với chitosan-glutarandehide (CAB/CGA) hướng đến xử lý thuốc nhuộm và amoni, tương ứng. Các vật liệu này được kỳ vọng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả xử lý nước, đặc biệt là các nguồn nước phức tạp và ô nhiễm.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
• 1.1. Quá trình hấp phụ loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước
• 1.1.1. Các chất ô nhiễm chủ yếu cần ưu tiên trong xử lý nước
• 1.1.2. Các công nghệ phổ biến hiện nay để loại bỏ các chất ô nhiễm
• 1.1.3. Quá trình hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước
• 1.2. Vật liệu hấp phụ nano, nanocomposite trong xử lý nước
• 1.2.1. Vật liệu nano với vai trò là chất hấp phụ nano trong xử lý nước
• 1.2.2. Vật liệu hấp phụ nanocomposite trong xử lý nước
• 1.3. Những vấn đề liên quan trực tiếp đến nội dung nghiên cứu của luận án
• 1.3.1. Khoáng sét bentonite – vật liệu nguồn trong chế tạo nanocomposite
• 1.3.2. Phương pháp tổng hợp nanocomposite Fe3O4/bentonite
• 1.3.3. Tình hình nghiên cứu chế tạo và ứng dụng FB trong xử lý nước
• 1.3.4. Nano sắt hóa trị không (nZVI) và oxit phức hợp Fe-Mn
• 1.3.5. Hydrogel nanocomposite trên cơ sở chitosan
• 1.3.6. Polyme in dấu phân tử ứng dụng trong xử lý nước và nước thải
• CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
• 2.1. Tổng hợp vật liệu
• 2.1.1. Nguyên liệu, hóa chất
• 2.1.2. Tổng hợp vật liệu FB
• 2.1.3. Tổng hợp vật liệu IFMB
• 2.1.4. Tổng hợp vật liệu CAB/CGA
• 2.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu
• 2.2.1. Khả năng hấp phụ của vật liệu FB
• 2.2.2. Khả năng hấp phụ của vật liệu IFMB – Hấp phụ RY-145
• 2.2.3. Khả năng hấp phụ của vật liệu CAB/CGA – Hấp phụ amoni
• 2.3. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng vật liệu
• 2.4. Các phương pháp xác định đặc trưng vật liệu và phân tích đánh giá kết quả hấp phụ
• 2.4.1 Nhiễu xạ tia X (XRD)
• 2.4.2 Phổ hồng ngoại (FTIR)
• 2.4.3 Hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM)
• 2.4.4 Hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
• 2.4.5 Tán xạ ánh sáng
• 2.4.6 Đẳng nhiệt hấp phụ khí nitơ
• 2.4.7 Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
• 2.4.8 Phương pháp đo đường cong từ hoá
• 2.4.9. Phân tích nhiệt (TG-DTA)
• 2.4.10. Phương pháp dịch chuyển pH (pH drift method)
• 2.4.11. Xác định độ trương nở của vật liệu CAB/CGA
• 2.4.12. Hấp thụ nguyên tử AAS
• 2.4.13. Phương pháp đo phổ UV-Vis
• 2.4.14. Phương pháp so màu xác định nồng độ amoni
• 2.4.15. Phương pháp phân tích xác định chỉ tiêu COD
• 2.4.16. Phương pháp phân tích xác định chỉ tiêu TOC
• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Vật liệu FB
• 3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn thành phần FB và chế độ nung
• 3.1.2. Các đặc trưng cơ bản của vật liệu
• 3.1.3. Khả năng hấp phụ của vật liệu
• 3.2. Vật liệu IFMB
• 3.2.1. Tối ưu hóa các thành phần của IFMB
• 3.2.2. Các đặc trưng cơ bản của vật liệu
• 3.2.3. Khả năng hấp phụ thuốc nhuộm RY-145 của IFMB
• 3.2.4. Tái sử dụng vật liệu
• 3.3. Vật liệu CAB/CGA
• 3.3.1. Tổng hợp vật liệu
• 3.3.2. Các đặc trưng cơ bản của vật liệu CAB/CGA
• 3.3.3. Khả năng hấp phụ amoni của CAB/CGA
• 3.3.4. Tái sử dụng vật liệu
• KẾT LUẬN
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO