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

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" trình bày các nội dung chính sau: Nghiên cứu tổng hợp, xác định các đặc trưng cơ bản và hành vi hấp phụ amoni (NH4 + - N) của vật liệu mới: Nanocomposite hydrogel in dấu phân tử mạng xen kẽ: Mạng của chitosan-g-poly(Acrylic acide)/bentonite với chitosanglutarandehide (CAB/CGA).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
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 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- PHẠM VĂN LÂM NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ VẬT LIỆU NANO VÔ CƠ HIỆU NĂNG CAO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2022 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ……..….***………… PHẠM VĂN LÂM NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MỘT SỐ VẬT LIỆU NANO VÔ CƠ HIỆU NĂNG CAO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 9 44 01 13 Người hướng dẫn khoa học GS.TS. TRẦN ĐẠI LÂM Hà Nội - 2022 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới cố PGS.TS. Vũ Anh Tuấn, người anh, người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Trần Đại Lâm, người thầy đã tiếp tục hướng dẫn tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, ban lãnh đạo viện Hóa học, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể thực hiện và hoàn thành công trình nghiên cứu của mình. Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Nghiên cứu sinh Phạm Văn Lâm LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu độc lập của tôi dưới sự hướng dẫn của những người thầy của tôi. Hầu hết các số liệu, kết quả trong luận án là nội dung từ các bài báo đã được xuất bản của tôi và các thành viên cùng tập thể khoa học, đã được các đồng tác giả cho phép sử dụng. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày được trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được các tác giả khác công bố trong bất kì công trình nào. Tác giả luận án NCS Phạm Văn Lâm MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................... i DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. iii DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ...............................................................................v MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................3 1.1. Quá trình hấp phụ loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước ....................................3 1.1.1. Các chất ô nhiễm chủ yếu cần ưu tiên trong xử lý nước ..........................3 1.1.2. Các công nghệ phổ biến hiện nay để loại bỏ các chất ô nhiễm ................5 1.1.3. Quá trình hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước ....................10 1.2. Vật liệu hấp phụ nano, nanocomposite trong xử lý nước ................................14 1.2.1. Vật liệu nano với vai trò là chất hấp phụ nano trong xử lý nước ...........15 1.2.2. Vật liệu hấp phụ nanocomposite trong xử lý nước ................................17 1.3. Những vấn đề liên quan trực tiếp đến nội dung nghiên cứu của luận án .........20 1.3.1. Khoáng sét bentonite - vật liệu nguồn trong chế tạo nanocomposite.....20 1.3.2. Phương pháp tổng hợp nanocomposite Fe3O4/bentonite ........................23 1.3.3. Tình hình nghiên cứu chế tạo và ứng dụng FB trong xử lý nước ..........25 1.3.4. Nano sắt hóa trị không (nZVI) và oxit phức hợp Fe-Mn .......................28 1.3.5. Hydrogel nanocomposite trên cơ sở chitosan.........................................31 1.3.6. Polyme in dấu phân tử ứng dụng trong xử lý nước và nước thải ...........34 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................37 2.1. Tổng hợp vật liệu..............................................................................................37 2.1.1. Nguyên liệu, hóa chất ............................................................................37 2.1.2. Tổng hợp vật liệu FB .............................................................................37 2.1.3. Tổng hợp vật liệu IFMB .........................................................................39 2.1.4. Tổng hợp vật liệu CAB/CGA .................................................................42 2.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu ......................................................44 2.2.1. Khả năng hấp phụ của vật liệu FB..........................................................44 2.2.2. Khả năng hấp phụ của vật liệu IFMB – Hấp phụ RY-145 .....................46 2.2.3. Khả năng hấp phụ của vật liệu CAB/CGA – Hấp phụ amoni ................47 2.3. Nghiên cứu khả năng tái sử dụng vật liệu ........................................................47 2.4. Các phương pháp xác định đặc trưng vật liệu và phân tích đánh giá kết quả hấp phụ .............................................................................................................48 2.4.1 Nhiễu xạ tia X (XRD).................. ...