Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và một số ứng dụng của vật liệu cacbon nano ống bằng phương pháp xúc tác lắng đọng hóa học pha hơi khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Việt Nam

Mục tiêu luận án nhằm tiếp cận được công nghệ sản xuất ra vật liệu cacbon nano và tiến đến làm chủ được nó, nghiên cứu ứng dụng bước đầu của vật liệu này vào lĩnh vực hấp phụ, xúc tác nhằm xử lý các chất hữu cơ độc hại gây ô nhiễm môi trường. Sau đây là bản tóm tắt luận án.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và một số ứng dụng của vật liệu cacbon nano ống bằng phương pháp xúc tác lắng đọng hóa học pha hơi khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Việt NamBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ…………………………………………………….VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC  Huỳnh Anh Hoàng NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƢNG VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU CACBON NANO ỐNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP XÚC TÁC LẮNG ĐỌNG HÓA HỌC PHA HƠI KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) VIỆT NAM Chuyên ngành : Hóa lý thuyết và Hoá lý Mã số : 62.44.31.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2012 1 A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN1. Tính cấp thiết và mục đích nghiên cứu của luận án - Tính cấp thiết của luận án: Vật liệu cacbon nano ống (CNT) được ứng dụng trong nhiều lĩnh vựckhác nhau: trong điện tử nano thường dùng bán dẫn, siêu dẫn nhiệt độthấp. CNT được dùng làm kính hiển vi quang học điện trường một chiều;trong lĩnh vực vật liệu, trước đây composit sợi cacbon nổi tiếng vì nhẹ,bền, ít bị tác dụng hóa học thì nay thay sợi cacbon bằng CNT làm vật liệunhẹ hơn và ứng dụng vào các phương tiện cần giảm trọng lượng như máybay; trong lưu trữ hydro áp dụng trong lĩnh vực pin nhiên liệu nhờ vàohiệu ứng “giữ” (effect confinement) bên trong các ống của CNT hoặc giữacác tấm graphen của CNF,.. Ở Việt Nam, việc sử dụng CNT trong nghiên cứu ứng dụng nêu trênđều phải đặt mua ở nước ngoài. Vì vậy, việc làm chủ được công nghệ tạora CNT từ nguồn cacbon LPG Việt Nam rất cần thiết. Mặt khác, từ nguồnCNT tự chủ được, có thể biến tính, tạo hạt CNT để nghiên cứu ứng dụngvào thực tế xử lý các chất hữu cơ độc hại cho môi trường và tăng khả nănglưu trữ khí CH4 là một hướng nghiên cứu cần thiết và có tính mới ở ViệtNam. Mục tiêu của luận án: (i) tiếp cận được công nghệ sản xuất ra vật liệucacbon nano và tiến đến làm chủ được nó, nhằm tạo ra vật liệu cacbonnano mang nhãn hiệu Việt Nam mà không phụ thuộc vào nguồn cacbonnano từ nước ngoài. (ii) nghiên cứu ứng dụng bước đầu của vật liệu nàyvào lĩnh vực hấp phụ, xúc tác nhằm xử lý các chất hữu cơ độc hại gây ônhiễm môi trường với đề tài “Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và một sốứng dụng của vật liệu cacbon nano ống bằng phương pháp lắng đọng hóahọc pha hơi khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Việt Nam”.2. Nội dung nghiên cứu của luận án - Chế tạo xúc tác Fe/γ-Al2O3 để phục vụ cho quá trình tổng hợp CNT. - Lắp đặt hệ thiết bị tổng hợp CNT trên hệ xúc tác Fe/γ-Al2O3 với nguồn cacbon từ etan và LPG theo phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi (CVD). - Nắm vững qui trình vận hành và các thông số tổng hợp CNT theo phương pháp CVD, tạo ra CNT có chất lượng ổn định. - Tạo hình CNT dạng hạt để nghiên cứu khả năng lưu trữ khí metan. 2 - Nghiên cứu ứng dụng bước đầu hấp phụ, xúc tác các chất hữu cơ độc hại trong môi trường. Trên cơ sở nội dung nghiên cứu của luận án, tác giả đề xuất qui trìnhsản xuất CNT qui mô nhỏ và làm chủ công nghệ tổng hợp CNT đi từnguồn cacbon là etan và LPG sẵn có ở Việt Nam theo phương pháp CVD.Nghiên cứu khả năng hấp phụ của CNT đối với phenol đỏ và khả năng oxyhóa phenol đỏ trên hệ xúc tác CNT và nghiên cứu khả năng tăng lưu trữkhí CH4.3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án Việc tổng hợp thành công vật liệu CNT, một trong những vật liệu cơbản nhất của công nghệ nano là cần thiết trong điều kiện nước ta hiện nay.Thành công của đề tài sẽ tạo tiền đề cho việc nghiên cứu các vật liệu nanocó tính chất khác nhau, cho phép chúng ta tiếp cận đến các kết quả và cácđiều kiện nghiên cứu tiên tiến trên thế giới về công nghệ nano.Từ các kết quả nghiên cứu được, có thể rút ra các điểm mới của luận án là: (i) Bằng hệ xúc tác Fe/-Al2O3 có thể chế tạo được cacbon nano ống một cách hiệu quả và khả thi (nhiệt độ không cao, hiệu suất sản phẩm lớn) từ nguồn nguyên liệu LPG Việt Nam. (ii) Các đặc trưng vật lý, hóa lý và xúc tác, hấp phụ chứng tỏ vật liệu cacbon nano ống tổng hợp được có phẩm chất tốt (cấu trúc, kích thước, tính đồng nhất,..) và có triển vọng ứng dụng trong lĩnh vực hấp phụ, xúc tác cũng như xử lý môi trường.4. Bố cục của luận án Luận án gồm 136 trang, được trình bày trong các phần: Mở đầu: 3trang; chương 1. Tổng quan: 36 trang; chương 2. Thực nghiệm: 21 trang;chương 3. Kết quả và thảo luận: 60 trang; kết luận và kiến nghị: 3 trang;danh mục các công trình khoa học liên quan đến luận án: 3 trang và tài liệutham khảo: 10 trang. B. NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương 1 Tổng quan Đã tập hợp 104 tài liệu tham khảo về các nội dung và đối tượngnghiên cứu của luận án gồm: Các phương pháp tổng hợp CNT; cơ chế hìnhthành CNT; qui hoạch thực ...