Tổng hợp và đặc trưng tính chất của graphene dạng khử (rGO) ứng dụng làm chất hấp phụ dung môi hữu cơ trong môi trường làm việc

Trong nghiên cứu này, rGO được sử dụng làm vật liệu hấp phụ dung môi hữu cơ bay hơi trong môi trường làm việc. Dung lượng hấp phụ toluene của graphene được xác định là 180mg/g. Bài toán quy hoạch thực nghiệm được áp dụng thông qua phần mềm STAGRAPHIC để tìm ra điều kiện hấp phụ tối ưu. Mô hình động học hấp phụ được xác định là tuân theo quy luật động học bậc nhất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và đặc trưng tính chất của graphene dạng khử (rGO) ứng dụng làm chất hấp phụ dung môi hữu cơ trong môi trường làm việc Kết quả nghiên cứu KHCN TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA GRAPHENE DẠNG KHỬ (RGO) ỨNG DỤNG LÀM CHẤT HẤP PHỤ DUNG MÔI HỮU CƠ TRONG MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC Lê Minh Đức Phân viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động và Bảo vệ môi trường miền Trung Tóm tắt: Graphenen oxit dạng khử (rGO) được chế tạo thành công bằng phương pháp Hummer cải biến. Các phương pháp chụp ảnh quét điện tử (SEM) đã cho thấy graphite đã bị tách lớp sau khi oxi hóa trong môi trường axit H2SO4 đậm đặc. Các nhóm chức chứa oxy cũng được gắn trên bề mặt của graphene oxít, được thấy trên kết quả của phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR). Các thông tin về diện tích bề mặt riêng, thể tích lỗ xốp, kích thước hạt đã được đo bằng phương pháp BET và cho thấy hạt GO có đường kính mao quản trung bình. Trong nghiên cứu này, rGO được sử dụng làm vật liệu hấp phụ dung môi hữu cơ bay hơi trong môi trường làm việc. Dung lượng hấp phụ toluene của graphene được xác định là 180mg/g. Bài toán quy hoạch thực nghiệm được áp dụng thông qua phần mềm STAGRAPHIC để tìm ra điều kiện hấp phụ tối ưu. Mô hình động học hấp phụ được xác định là tuân theo quy luật động học bậc nhất. N I. ĐẶT VẤN ĐỀ gày nay, các hoạt động công nghiệp sức khỏe người lao động là cao. Các dung môi đã phát sinh nhiều chất ô nhiễm. Môi hữu cơ bay hơi (VOC) được cho là nguyên nhân trường sẽ bị ô nhiễm nếu không được của nhiều bệnh tật như ung thư, bệnh về hô hấp. thu gom và xử lý. Đặc biệt, sức khỏe người lao Vì vậy, cần thiết phải được xử lý, tách chúng động sẽ bị ảnh hưởng nếu tiếp xúc trực tiếp. Ô khỏi môi trường. nhiễm do các nguồn thải có nguồn gốc hữu cơ Có nhiều phương pháp để xử lý các loại VOC đã được quan tâm nhiều hơn trong những năm hiện đang áp dụng như đốt, thu gom, phân hủy gần đây. Các loại hydrocacbon thơm có trong sinh học, hấp phụY Trong đó hấp phụ được cho các nguồn thải của các nhà máy lọc dầu, chế là phương pháp hiệu quả nhất, nhiều nghiên cứu biến khí, sản xuất đồ gỗ công nghiệp, sơn... có áp dụng. Nhiều vật liệu hấp phụ cũng được thể bay hơi và phát tán xa, ảnh hưởng trực tiếp nghiên cứu để đáp ứng ngày càng nhiều yêu đến sức khỏe con người và môi trường. cầu đặt ra của thực tế. Vật liệu có nguồn gốc C Toluene và xylene có thể phát hiện ở nhiều có nhiều ưu điểm được sử dụng nhiều trong hấp nguồn thải. Chúng được dùng phổ biển làm phụ như khối lượng riêng thấp, bền hóa học, dung môi trong nhiều loại hình công nghiệp. Khả phù hợp với quy mô lớn. Nhiều nghiên cứu tập năng gây ô nhiễm không khí và tác động đến trung vào loại vật liệu này nhằm mở rộng hơn 88 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 1,2&3-2020 Kết quả nghiên cứu KHCN nữa khả năng áp dụng của phương pháp. Yêu liệu hấp phụ được đặc trưng các tính chất bằng cầu nghiên cứu tạo vật liệu hấp phụ mới cũng các phương pháp vật lý hiện đại như hấp phụ- luôn được đặt ra. nhả hấp phụ đẳng nhiệt, phổ Raman, kính hiển vi điện tử quét SEM [3]. Graphene là loại vật liệu có cấu trúc 2 chiều, tạo nên cấu trúc dạng tổ ong rất bền vững. Nó Năm 2019, Lim và cộng sự đã sử dụng có những tính chất ưu việt như độ bền cơ học graphene dạng bột có cấu trúc vi xốp để hấp phụ cao, độ dẫn điện cao và khả năng che chắn toluene và xylene ở các nồng độ khác nhau (30, dạng phân tử. Graphene cho khả năng hấp phụ 50, 100ppm). Graphene được xử lý nhiệt có thể tốt đối với các chất ô nhiễm có vòng thơm do đạt diện tích bề mặt riêng đến 542m2/g, khả chứa hàm lượng O thấp hơn, kỵ nước tốt hơn, năng hấp phụ toluene, xylene đến trên 98%. diện tích bề mặt lớn. Graphene có cấu trúc dạng Graphene cũng được đặc trưng tính chất bằng tấm mỏng kích thước nano, có nhiều tâm khuyết các phương pháp hóa lý hiện đại. Nghiên cứu tật nên có khả năng hấp phụ cao với các hợp cũng chỉ ra, kích thước lỗ xốp đóng vai trò quan chất vòng thơm, có thể cao hơn 10-15 lần so với trọng trong quá trình hấp phụ. Quá trình giải hấp carbon ống nano. Người ta cho rằn ...