Nghiên cứu ứng dụng vật liệu TiO2 dạng ống biến tính xử lý HCHO trong không khí

Nghiên cứu này sử dụng xúc tác TiO2 dạng ống (TNTs) điều chế từ TiO2 thương mại (P25) bằng phương pháp thủy nhiệt để loại bỏ HCHO ở nồng độ thấp. Ảnh hưởng của các loại xúc tác khác nhau trên nền TNT được khảo sát.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng vật liệu TiO2 dạng ống biến tính xử lý HCHO trong không khí KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU TIO2 DẠNG ỐNGBIẾN TÍNH XỬ LÝ HCHO TRONG KHÔNG KHÍ Võ Thị Thanh Thùy (1, 2) Nguyễn Hoàng Mỹ Linh Nguyễn Nhật Huy TÓM TẮT Quang xúc tác được xem như một công nghệ mới, khá phát triển trong vài thập niên gần đây. Công nghệ quang xúc tác có thể đạt hiệu quả cao với chất ô nhiễm nồng độ thấp, đặc biệt thích hợp ứng dụng trong thiết bị lọc không khí trong nhà. Nghiên cứu này sử dụng xúc tác TiO2 dạng ống (TNTs) điều chế từ TiO2 thương mại (P25) bằng phương pháp thủy nhiệt để loại bỏ HCHO ở nồng độ thấp. Ảnh hưởng của các loại xúc tác khác nhau trên nền TNT được khảo sát. Kết quả cho thấy xúc tác TNT biến tính bằng muối kẽm với tỷ lệ mol Zn/Ti = 1% nung ở 400oC cho hiệu quả xử lý tốt nhất. Với thời gian vận hành mô hình 5h, hiệu quả xử lý HCHO trung bình đạt từ 85% - 91% với nồng độ đầu ra đáp ứng được tiêu chuẩn của Cơ quan quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (OSHA). Từ khóa: Quang xúc tác, HCHO, TiO2, không khí trong nhà. Nhận bài: Ngày 20/7/2020; Sửa chữa: Ngày: 7/8/2020; Duyệt đăng: 8/8/2020 1. Đặt vấn đề phẩm trung gian không mong muốn, có hại cho môi trường và sức khỏe. HCHO là một trong những chất ô nhiễm phổ biếnxuất hiện trong không khí trong nhà. Từ năm 2004, Kể từ khi phát hiện ra ống nano carbon vào nhữngWHO đã đưa HCHO vào danh sách các loại hóa chất năm 1990, các nhà nghiên cứu đã mong muốn xácđộc hại có thể gây hại cho da và hệ thống hô hấp, gây định và phát triển vật liệu có hình dạng ống nano dobệnh về bạch cầu thậm chí có thể dẫn đến tử vong nếu hiệu quả vượt trội, có thể ứng dụng được trong nhiềutiếp xúc với nồng độ cao (> 100 ppm) [1]. Với khả năng lĩnh vực khác nhau. Trong số các vật liệu ống nanochống côn trùng và ăn mòn, HCHO thường được ứng chất lượng cao, có sẵn, TiO2 hay những vật liệu đượcdụng trong sản xuất nhựa, sơn và các vật liệu khác liên tổng hợp từ TiO2 là một trong những vật liệu nano ưaquan đến nội thất. Từ các sản phẩm này, HCHO có chuộng nhất sử dụng trong chế tạo pin nhiên liệu, làmthể dễ dàng phát tán vào môi trường không khí. Quá vật liệu xúc tác quang, cũng như các cảm biến khí vàtrình đun nấu cũng là một trong những nguồn phát pH. Vật liệu TiO2 dạng ống (TNT) là vật liệu nano cósinh HCHO trong không khí trong nhà. thể được tổng hợp từ TiO2 bằng nhiều phương pháp khác nhau như: Khuôn đúc, sol-gel, thủy nhiệt, và ôxy Quang xúc tác, như là một công nghệ đầy hứa hẹn hóa điện cực anode.được phát triển từ năm 1972, được định nghĩa là quátrình phân hủy các chất ô nhiễm trên bề mặt của chất Khi so sánh với TiO2 thương mại (bột P25), TNTsxúc tác quang khi tiếp xúc với nguồn chiếu xạ thích thường có diện tích bề mặt riêng lớn hơn, thể tích lỗhợp. Quá trình quang xúc tác có thể diễn ra ở nhiệt rỗng cũng được cải thiện, độ dày thành ống nhỏ gópđộ phòng, ít tiêu hao năng lượng và có giá thành rẻ phần tăng độ hoạt hóa của vật liệu nhờ hiệu ứng lượnghơn so với những công nghệ có hiệu suất tương đồng tử [3].[2]. Tuy nhiên, hiệu quả xử lý của công nghệ quang Kết quả của một số nghiên cứu trước đây cho thấy,xúc tác bị phụ thuộc bởi nhiều yếu tố như độ ẩm môi HCHO được loại bỏ hiệu quả bằng phương pháp quangtrường, nồng độ chất ô nhiễm, lưu lượng dòng khí, tốc xúc tác với vật liệu TiO2 hoặc TiO2 biến tính. Trong đó,độ tạo ra các gốc ôxy hóa tự do, cường độ ánh sáng, nghiên cứu của deLuna và cộng sự [4] cho thấy nhiệtđặc biệt là loại xúc tác sử dụng [2]. Việc sử dụng xúc độ nung và việc pha tạp kim loại có ảnh hưởng đếntác không hợp lý có thể dẫn đến sự hình thành các sản năng lượng vùng cấm và kích thước tinh thể. Hiệu quả1 Khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh2 Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Chuyên đề III, tháng 9 năm 2020 3xử lý HCHO cao nhất (đạt 88%) được ghi nhận với xúc cm2) từ đèn (11). C ...