Xem trước tài liệu

Đang tải tài liệu...

Thông tin chi tiết tài liệu

Định dạng: PDF
Số trang: 115 trang
Dung lượng: 2 MB

Giới thiệu nội dung

Nghiên cứu tổng hợp một số oxit hỗn hợp chứa Fe (Fe – Mn, Fe – Ti, Fe – Nd) kích thước nanomet ứng dụng để xử lý asen trong nước sinh hoạt

Tác giả: Phạm Ngọc Chức

Lĩnh vực: Hóa học Vô cơ

Nội dung tài liệu:
Luận án Tiến sĩ nghiên cứu về việc tổng hợp các vật liệu oxit hỗn hợp ở dạng nano, cụ thể là các hệ Fe-Mn, Fe-Ti, và Fe-Nd. Các vật liệu này được chế tạo bằng phương pháp đốt cháy gel polyvinyl ancol. Mục tiêu chính của nghiên cứu là ứng dụng các vật liệu nano oxit hỗn hợp này để xử lý asen trong nước sinh hoạt, nhằm nâng cao chất lượng nước. Luận án cũng trình bày tổng quan về tình hình ô nhiễm asen trên thế giới và tại Việt Nam, các phương pháp xử lý asen hiện có, cũng như phương pháp tổng hợp vật liệu và các phương pháp nghiên cứu, thực nghiệm được áp dụng.

Mục lục chi tiết:

  • Lời cảm ơn
  • Lời cam đoan
  • Mục lục
  • Mục lục các hình
  • Mục lục các bảng
  • Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt
  • MỞ ĐẦU
  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
    • 1.1. Tổng quan tình hình ô nhiễm nước trên thế giới
      • 1.1.1. Sự tồn tại của asen
      • 1.1.2. Tình hình ô nhiễm asen trên thế giới
      • 1.1.3. Tình hình ô nhiễm asen trong nguồn nước ngầm tại Việt Nam
    • 1.2. Các phương pháp loại bỏ asen ra khỏi nguồn nước
      • 1.2.1. Phương pháp keo tụ
      • 1.2.2. Phương pháp oxi hóa
      • 1.2.3. Phương pháp màng
      • 1.2.4. Phương pháp trao đổi ion
      • 1.2.5. Phương pháp hấp phụ
    • 1.3. Tổng quan về vật liệu xử lý asen
      • 1.3.1. Vật liệu hấp phụ chứa oxit sắt
      • 1.3.2. Vật liệu hấp phụ chứa oxit mangan
      • 1.3.3. Vật liệu hấp phụ chứa oxit titan
      • 1.3.4. Vật liệu hấp phụ chứa oxit đất hiếm
    • 1.4. Phương pháp tổng hợp vật liệu
      • 1.4.1. Phương pháp đồng kết tủa
      • 1.4.2. Phương pháp sol – gel
      • 1.4.3. Phương pháp thủy nhiệt
      • 1.4.4. Phương pháp đốt cháy gel polyme
  • CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
    • 2.1. Phương pháp tổng hợp vật liệu
      • 2.1.1. Hóa chất
      • 2.1.2. Chế tạo vật liệu nano oxit hỗn hợp chứa sắt (hệ Fe – Mn, Fe – Ti, Fe – Nd)
      • 2.1.3. Chế tạo vật liệu trên nền chất mang
    • 2.2. Các phương pháp xác định đặc trưng của vật liệu
      • 2.2.1. Phương pháp phân tích nhiệt (DTA, TGA)
      • 2.2.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
      • 2.2.3. Phổ tán xạ tia X (EDS)
      • 2.2.4. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét
      • 2.2.5. Phương pháp đo diện tích bề mặt (BET)
      • 2.2.6. Phương pháp phổ hồng ngoại (FTIR)
      • 2.2.7. Phương pháp phổ tán xạ Raman
      • 2.2.8. phương pháp xác định điểm điện tích không của vật liệu
    • 2.3. Các phương pháp phân tích hóa học
      • 2.3.1. phương pháp hấp phụ nguyên tử xác định hàm lượng Asen
      • 2.3.2. Phương pháp so màu xác định hàm lượng Fe, Mn
    • 2.4. Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu
      • 2.4.1. Phương pháp hấp phụ tĩnh
      • 2.4.2. Phương pháp hấp phụ động
  • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
    • PHẦN I: Vật liệu nano Fe2O3 – TiO2
      • 3.1.1. Tổng hợp vật liệu hệ nano oxit Fe2O3 – TiO2 bằng phương pháp đốt cháy gel PVA
        • 3.1.1.1. Lựa chọn nhiệt độ nung
        • 3.1.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH
        • 3.1.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tạo gel
        • 3.1.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ mol Fe/Ti
      • 3.1.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ asen trên vật liệu nano oxit hỗn hợp Fe2O3 – TiO2
        • 3.1.2.1. Xác định điểm điện tích không (pHpzc)
        • 3.1.2.2. Xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ
        • 3.1.2.3. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As(V)
        • 3.1.2.4. Xác định dung lượng hấp phụ asen
    • PHẦN II: Vật liệu nano NdFeO3
      • 3.2.1. Tổng hợp vật liệu vật nano oxit NdFeO3 bằng phương pháp đốt cháy gel PVA
        • 3.2.1.1. Lựa chọn nhiệt độ nung
        • 3.2.1.2. Ảnh hưởng của pH tạo gel đến quá trình hình thành pha perovskit NdFeO3
        • 3.2.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tạo gel đến quá trình hình thành pha perovskit NdFeO3
        • 3.2.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol kim loại với PVA đến quá trình hình thành pha perovskit NdFeO3
      • 3.2.2. Nghiên cứu quá trình hấp phụ As(V) trên vật liệu oxit NdFeO3
        • 3.2.2.1. Xác định điểm điện tích không (pHpzc) của vật liệu NdFeO3
        • 3.2.2.2. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ
        • 3.2.2.3. Sự hấp phụ As(V) trên vật liệu NdFeO3
        • 3.2.2.4. Động học hấp phụ As(V)
    • PHẦN III: Vật liệu nano Fe2O3 – Mn2O3
      • 3.3.1. Tổng hợp hệ vật liệu hệ Fe2O3 – Mn2O3 bằng phương pháp đốt cháy gel PVA
        • 3.3.1.1. Lựa chọn nhiệt độ nung
        • 3.3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH tạo gel
        • 3.3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol kim loại
        • 3.3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tạo gel
      • 3.3.2. Nghiên cứu ứng dụng vật liệu oxit hỗn hợp Fe2O3 – Mn2O3 hấp phụ As(V)
        • 3.3.2.1. Nghiên cứu khả năng hấp phụ As(V) trên vật liệu oxit hỗn hợp Fe2O3 – Mn2O3
        • 3.3.2.2. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ asen của vật liệu oxit hỗn hợp Fe2O3 – Mn2O3
        • 3.3.2.3. Nghiên cứu chế tạo vật liệu oxit hỗn hợp Fe2O3 –Mn2O3 trên nền chất mang ứng dụng để hấp phụ As(V) trong nước sinh hoạt.
        • 3.3.2.4. Khả năng hấp phụ tĩnh asen trên vật liệu oxit hỗn hợp hệ Fe – Mn/CTA
        • 3.3.2.5. Nghiên cứu khả năng hấp phụ động asen trên cột chứa Fe2O3 – Mn2O3/CTA
        • 3.3.2.6. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng vật liệu nano oxit hỗn hợp hệ Fe-Mn/CTA
        • 3.3.2.7. Sử dụng vật liệu oxit hỗn hợp hệ Fe – Mn/CTA trong thiết bị hấp phụ loại bỏ asen khỏi nước sinh hoạt
  • KẾT LUẬN
  • NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
  • DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO
  • PHỤ LỤC