Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc vật liệu ống nano cacbon gắn trên gốm và ứng dụng để xử lý Asen trong nước bị ô nhiễm

Cả ống nano cacbon và gốm xốp đều được biết đến là những vật liệu mao quản có khả năng hấp phụ một cách tuyệt vời các ion cũng như những phần tử nhỏ trong nước. Với mục đích khai thác tiềm năng của hai loại vật liệu này trong công nghệ môi trường mà cụ thể là xử lý nước bị ô nhiễm Asen, tác giả đã chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc vật liệu ống nano cacbon gắn trên gốm và ứng dụng để xử lý Asen trong nước bị ô nhiễm”.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc vật liệu ống nano cacbon gắn trên gốm và ứng dụng để xử lý Asen trong nước bị ô nhiễm LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến Tiến sỹ Nguyễn Mạnh Tường – Viện Hóa học vật liệu (Viện Khoa học – Công nghệ Quân sự) đã đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Em cũng chân thành cảm ơn Phó Giáo sư, Tiến sỹ Nguyễn Văn Nội – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) và Thạc sỹ Đỗ Thị Thủy – Viện Hóa học vật liệu (Viện Khoa học – Công nghệ Quân sự) đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn này. Nhân đây, em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) cùng các anh chị ở phòng Vật liệu nano (Viện Hóa học vật liệu, Viện Khoa học – Công nghệ Quân sự) đã tạo điều kiện giúp đỡ để em học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Đồng thời em cũng xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ để em có thể hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2012 Học viên Nguyễn Tuấn Nam DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Anh Tiếng Việt AAS Atomic Absorption Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Spectrometric CNT Carbon nanotube Ống nano cacbon CVD Chemical vapor diposition Phương pháp lắng đọng pha hơi hoá học MWCNT Multi – layer carbon Ống nano cacbon đa lớp nanotubes SEM Scanning electron Phương pháp hiển vi điện tử quét microscopy SWCNT: Single – layer carbon Ống nano cacbon đơn lớp nanotube MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1 Chương 1: TỔNG QUAN .........................................................................................2 1.1. Vật liệu ............................................................................................................2 1.1.1. Vật liệu nano và phương pháp chế tạo ...................................................2 1.1.2. Ống nano cacbon (CNT) ........................................................................6 1.1.2. Vật liệu gốm xốp (Ceramic) ..................................................................13 1.2. Ô nhiễm Asen và phương pháp xử lí..........................................................13 1.2.1. Dạng tồn tại của As trong tự nhiên ......................................................13 1.2.2 Độc tính của As .......................................................................................17 1.2.3 Tình trạng ô nhiễm As............................................................................19 1.2.4. Một số công nghệ xử lý ô nhiễm As ......................................................23 Chương 2: THỰC NGHIỆM .................................................................................26 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ...............................................................26 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu ..............................................................................26 2.1.2 Nội dung nghiên cứu ..............................................................................26 2.2. Hóa chất, dụng cụ ........................................................................................26 2.2.1 Dụng cụ ...................................................................................................26 2.2.2 Hóa chất và vật liệu ................................................................................26 2.3. Các phương pháp đánh giá đặc tính của vật liệu hấp phụ ......................27 2.3.1 Phương pháp tính toán dung lượng hấp phụ cực đại ..........................27 2.3.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét SEM ................................................29 2.3.3 Phương pháp xác định diện tích bề mặt ................................................31 2.4. Kỹ thuật thực hiện .......................................................................................33 2.5. Chế tạo xúc tác .............................................................................................33 2.6. Chế tạo gốm xốp ...........................................................................................36 2.7. Chế tạo Gốm/CNT .......................................................................................38 2.7.1. Chế tạo CNT trên gốm xốp ................................................................38 2.7.2. Khảo sát khả năng hấp phụ As của vật liệu .....................................41 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................42 3.1. Chế tạo vật liệu .............................................................................................42 3.1.1. Chế tạo xúc tác ......................................................................................42 3.1.2. Chế tạo gốm xốp ....................................................................................42 3.1.3.Chế tạo CNT trên gốm xốp.....................................................................48 3.2. Khảo sát khả năng hấp phụ As của vật liệu ..............................................56 KẾT LUẬN ..............................................................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................ ...