Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng để xử lý một số chất thải hữu cơ của xúc tác quang ZnO/SBA-15

"Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng để xử lý một số chất thải hữu cơ của xúc tác quang ZnO/SBA-15" tổng hợp các chất xúc tác quang hoạt động có hiệu quả dưới ánh sáng khả kiến cho phản ứng phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại có trong nước. Luận văn gồm các phần: Mở đầu; Chương 1: Tổng quan lý thuyết; Chương 2: Thực nghiệm; Chương 3: Kết quả và thảo luận; Kết luận và kiến nghị.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng để xử lý một số chất thải hữu cơ của xúc tác quang ZnO/SBA-15 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG HUỲNH TH NG C NI Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. VÕ VI N Ph n bi n 1 : PGS.TS. Lê Th Liên Thanh NGHIÊN C U T NG H P VÀ NG D NG Đ X LÝ M T S CH T TH I H U CƠ Ph n bi n 2 : GS.TS. Đào Hùng Cư ng C A XÚC TÁC QUANG ZnO/SBA-15 Chuyên ngành: Hóa h u cơ Mã s : 60 44 27 Lu n văn ñã ñư c b o v trư c h i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p Th c sĩ Khoa h c h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 14 tháng 11 năm 2012. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C Đà N ng - 2012 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin – H c li u, Đ i h c Đà N ng - Thư vi n trư ng Đ i h c Sư ph m, Đ i h c Đà N ng 3 M 4 Đ U b ng nh ng ion kim lo i và phi kim khác nhau là cách th c hi u qu 1. Tính c p thi t c a ñ tài ñ m r ng kh năng h p th ánh sáng t vùng t ngo i sang vùng Trong nh ng năm g n ñây, các v t li u bán d n làm xúc tác quang ñã ñư c nghiên c u r ng rãi trong lĩnh v c x lý ô nhi m môi trư ng và t o ngu n năng lư ng s ch, có kh năng tái sinh t vi c kh ki n. M t khác vi c tăng di n tích b m t c a các ch t xúc tác quang cũng là v n ñ ñang ñư c ñ t ra. Trong su t nh ng th p k qua, các v t li u như than ho t tách nư c tinh khi t thành H2 và O2. M t s ch t bán d n ñư c s tính, zeolit v i di n tích b m t riêng l n ñã ñư c ng d ng làm ch t d ng làm ch t xúc tác quang, trong ñó zinc oxide ZnO, titanium h p ph cũng như ch t mang xúc tác ñ x lý các ch t h u cơ ñ c h i dioxide TiO2, zinc titanate Zn2TiO2, cát bi n, CdS là các ch t cho trong môi trư ng. Tuy nhiên, ng d ng c a zeolite và m t s v t li u hi u qu cao. Trong s ñó, ZnO và các oxit kim lo i có c u hình vi mao qu n khác b h n ch b i kích thư c mao qu n nh (d < 1,5 0 10 electron d và oxit kim lo i ñi n hình có c u hình electron d ñư c nm) d n ñ n không thích h p cho quá trình h p ph và chuy n hoá nghiên c u sâu nh t. M c d u v y, do có vùng c m r ng nên chúng các h p ch t h u cơ ph c t p, c ng k nh. Vì v y, vi c tìm ki m các ch h p th ánh sáng t ngo i, vùng mà ch chi m kho ng 5% t ng v t li u có kích thư c mao qu n l n hơn ñã và ñang thu hút s quan lư ng photon ánh sáng m t tr i. Đ s d ng ánh sáng m t tr i hi u tâm nghiên c u c a nhi u nhà khoa h c. qu hơn, nhi u nghiên c u ñã ñư c th c hi n ñ các v t li u có kh Vào ñ u th p niên 90 c a th k XX, các thành công trong năng xúc tác trong vùng kh ki n và c i thi n ho t tính xúc tác quang vi c t ng h p các v t li u mao qu n trung bình ñã m ra m t giai c a chúng. ño n m i trong t ng h p ch t xúc tác và h p ph . Các v t li u này có ZnO là ch t bán d n thu c lo i A(II)B(VI), có vùng c m r ng di n tích b m t l n và h th ng mao qu n ñ ng nh t cho phép phát nhi t ñ phòng c 3.3 eV nên ch ánh sáng t ngo i (UV) m i kích tri n h th ng xúc tác có ñ phân tán cao. M t ti n b ñáng k trong thích ñư c ñi n t t vùng hóa tr lên vùng d n và gây ra hi n tư ng lĩnh v c này là vi c phát hi n ra v t li u mao qu n trung bình SBA- xúc tác quang. Đi u này, h n ch kh năng xúc tác quang c a k m 15, m t thành viên trong h oxit, thu h p ph m vi ng d ng c a nó. So v i TiO2 thì ZnO có ñ Amorphous). SBA-15 có c u trúc l c lăng, thành mao qu n dày (30 – r ng vùng c m tương ñương (ñ r ng vùng c m c a TiO2 là 3.2 eV) 60 Å), di n tích b m t cao, mao qu n có c u trúc ñ u ñ n v i kích nhưng ZnO h p th nhi u ph m t tr i hơn. Chính vì v y mà ZnO thư c l n (20-300 Å) và có ñ b n thu nhi t cao hơn các v t li u v i ho t tính quang hóa cao, không ñ c h i và giá thành th p, ñư c mao qu n khác. Như v y, SBA-15 có th ñư c s d ng như ch t n n s d ng nhi u cho ng d ng quang hóa. Đ s d ng ñư c ánh sáng lí tư ng cho các ch t xúc tác d th , h p ph trong quá trình chuy n m t tr i vào quá trình xúc tác quang c a k m oxit, c n thu h p vùng hoá các phân t có kích thư c l n. Trên th gi i và trong nư c ñã có c m c a nó. Đ th c hi n m c ñích này nhi u ion kim lo i và phi kim nhi u nghiên c u ng d ng SBA-15 ñ làm xúc tác chuy n hoá các ñã ñư c s d ng ñ thay ñ i các thù hình c a k m oxit. Pha t p ZnO h p ch t h u cơ và h p ph các kim lo i n ng, các h p ch t h u cơ. v t li u SBA (Santa Barbara 5 M c d u v y, v n còn ít các công trình s d ng v t li u này ñ làm ch t n n cho xúc tác quang ng d ng ñ x lý các ch t th i h u cơ. M t khác, trong nh ng năm g n ñây, ô nhi m môi trư ng là v n ñ hàng ñ u ñ t ra cho toàn c u. Vi c gia tăng dân s và phát tri n công nghi p ñã d n ñ n vi c ngày càng nhi u các ch t ñ c h i 6 3.1. Đ i tư ng nghiên c u - Nghiên c u t ng h p và ñ c trưng c a các v t li u ch a SBA15 và ZnO/SBA-15 - Nghiên c u bi n tính (pha t p) Nitơ, b c vào v t li u nano ZnO/SBA-15 và các tính ch t c a chúng ñư c th i vào môi trư ng. Các ch t ñ c h i này có th gây nên các - Nghiên c u ho t tính xúc tác quang c a ZnO/SBA-15 bi n b nh t t liên quan ñ n ô nhi m và làm m lên khí h u toàn c u. tính b i pha t p nitrơ và b c b ng ph n ng phân h y xanh metylen Trong s các ch t ñ c h i th i ra môi trư ng, ñáng chú ý là nh ng trong dung d ch nư c dư i ánh sáng kh ki n. ch t h u cơ ñ c h i, là nhóm các ch t tương ñ i b n v ng, khó b 3.2. Ph m vi nghiên c u phân h y sinh h c, lan truy n và t n lưu m t th i gian dài trong môi - T ng h p và bi n tính ZnO/SBA-15 b ng cách pha t p N, Ag trư ng. Do v y, vi c nghiên c u x lý tri t ñ các h p ch t h u cơ - Th nghi m ng d ng v t li u xúc tác quang ZnO/SBA-15 ñ c h i trong môi trư ng b ô nhi m luôn là m i quan tâm hàng ñ u bi n tính vào x lý xanh metylen và COD có trong nư c th i v i c a m i qu c gia và ñ c bi t có ý nghĩa quan tr ng ñ i v i cu c s ng lư ng nh hi n t i và tương lai c a con ngư i. Đ x lý các h p ch t h u cơ ñ c 4. Phương pháp nghiên c u trong phòng thí nghi m. h i ñó, ngư i ta k t h p nhi u phương pháp x lý khác nhau như h p Đ th c hi n ñ tài, chúng tôi s s d ng các phương pháp sau: ph , sinh h c, oxy ...