Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu điều chế vật liệu (C, N, S)-TiO2 từ quặng Ilmenite Bình Định ứng dụng xử lý nước thải nuôi tôm

Mục tiêu của luận án là điều chế được nano TiO2 từ quặng Ilmenite Bình Định bằng phương pháp sulfate và biến tính bề mặt TiO2 bởi các phi kim C, N, S. Xử lý được một số tác nhân ô nhiễm trong nước thải nuôi tôm sử dụng vật liệu TiO2 biến tính điều chế từ quặng Ilmenite Bình Định kết hợp với phương pháp xử lý sinh học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu điều chế vật liệu (C, N, S)-TiO2 từ quặng Ilmenite Bình Định ứng dụng xử lý nước thải nuôi tôm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU (C, N, S)-TiO2 TỪ QUẶNG ILMENITE BÌNH ĐỊNH ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC BÌNH ĐỊNH - NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU (C, N, S)-TiO2 TỪ QUẶNG ILMENITE BÌNH ĐỊNH ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số : 9 44 01 19 Phản biện 1: GS.TS. TRẦN THÁI HÒA Phản biện 2: GS.TS. DƯƠNG TUẤN QUANG Phản biện 3: PGS.TS. LÊ TỰ HẢI Hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGUYỄN PHI HÙNG 2. TS. LÊ THỊ THANH THÚY BÌNH ĐỊNH – NĂM 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả và số liệu nghiên cứu được trình bày trong luận án hoàn toàn trung thực. Việc tham khảo và trích dẫn các nguồn tài liệu đều đúng quy định. Tác giả luận án Nguyễn Thị Lan TẬP THỂ HƯỚNG DẪN PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng TS. Lê Thị Thanh Thúy LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Phi Hùng và TS. Lê Thị Thanh Thúy đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực nghiệm nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Dự án TEAM (mã số ZEIN2016PR431) được hợp tác bởi Trường Đại học KU Leuven, Vương Quốc Bỉ và Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện cho tôi được nghiên cứu và học tập trao đổi giữa hai nước trong suốt khóa học. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Tự nhiên của Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi được thực hiện và hoàn thành kế hoạch nghiên cứu. Tôi trân trọng cảm ơn GS. Nguyễn Minh Thọ, GS.TS. Đinh Quang Khiếu, PGS.TS. Võ Viễn, PGS.TS. Nguyễn Thị Diệu Cẩm, TS. Trần Thị Thu Phương, TS. Hoàng Đức An, Th.S Võ Hoàng Anh đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo, quý anh chị em và các bạn đồng nghiệp đang công tác tại Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm thực nghiệm nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, đặc biệt là chồng và các con của tôi đã nhiệt tình động viên, ủng hộ và tận tình giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án này. Bình Định, ngày tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Lan MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 Chương 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 4 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOÁNG QUẶNG CHỨA TITANIUM VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TiO2 TỪ TINH QUẶNG ILMENITE ...................... 4 1.1.1. Quặng titanium.......................................................................................... 4 1.1.2. Một số phương pháp điều chế TiO2 từ tinh quặng Ilmenite ........................ 9 1.2. GIỚI THIỆU VẬT LIỆU TiO2 VÀ TiO2 BIẾN TÍNH ...................................... 13 1.2.1. Vật liệu TiO2 ............................................................................................. 13 1.2.2. Vật liệu TiO2 biến tính ............................................................................. 24 1.3. NƯỚC THẢI NUÔI TÔM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ................................ 34 1.3.1. Thành phần và đặc điểm của nước thải nuôi tôm ....................................... 34 1.3.3. Phương pháp xử lý nước thải nuôi tôm ...................................................... 38 Chương 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 40 2.1. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ .............................................................................. 40 2.1.1. Hóa chất .................................................................................................... 40 2.1.2. Dụng cụ..................................................................................................... 41 2.2. TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG ................................................... 41 2.2.1. Điều chế TiO2 từ Ilmenite Bình Định bằng phương pháp sulfuric acid ...... 41 2.2.2. Tổng hợp vật liệu TiO2 pha tạp C, N, S ..................................................... 42 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU ........................................... 44 2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ........................................................... 44 2.3.2. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) ..................................... 45 2.3.3. Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến (UV- Vis - DRS) ................................................................................................................... 46 2.3.4. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ nitơ (BE ...