BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
NGUYỄN THỊ HỒNG HOA
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VÀ
TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU CACBON
MAO QUẢN TRUNG BÌNH
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
Hà Nội – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
NGUYỄN THỊ HỒNG HOA
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VÀ
TÍNH CHẤT HẤP PHỤ CHẤT HỮU CƠ ĐỘC HẠI
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU CACBON
MAO QUẢN TRUNG BÌNH
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
Mã số: 62.44.01.19
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Đặng Tuyết Phương
2. TS. Trần Thị Kim Hoa
Hà Nội – 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Đặng Tuyết Phương và TS. Trần Thị Kim Hoa không trùng lặp với bất kỳ
công trình khoa học nào khác. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực, chưa
từng được công bố trên bất kỳ tạp chí nào đến thời điểm này ngoài những công trình
của tác giả.
Hà Nội, ngày… tháng… năm 2019
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Hồng Hoa
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng tới PGS. TS.
Đặng Tuyết Phương và TS. Trần Thị Kim Hoa – những người Thầy đã tận tâm hướng
dẫn khoa học, định hướng nghiên cứu để luận án được hoàn thành, đã động viên khích
lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học, Học viện Khoa học và
Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các cán bộ trong
Viện, Học viện đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình
học tập và nghiên cứu thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, nhân viên phòng Hóa học Bề mặt -
Viện Hóa học đã luôn giúp đỡ, ủng hộ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cũng như những
đóng góp về chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và bảo vệ luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa
học – Đại học Thái Nguyên, lãnh đạo Khoa Hóa học và các đồng nghiệp trong
Khoa Hóa học đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, người thân và
bạn bè đã luôn quan tâm, khích lệ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận án này.
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Hồng Hoa
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU....................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................. x
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Vật liệu cacbon mao quản trung bình .............................................................. 3
1.1.1. Vật liệu cacbon .................................................................................................. 3
1.1.2. Vật liệu cacbon mao quản trung bình ............................................................... 5
1.1.2.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 5
1.1.2.2. Ứng dụng ........................................................................................................ 6
1.2. Phương pháp tổng hợp ...................................................................................... 8
1.2.1. Tổng hợp vật liệu cacbon mao quản trung bình ................................................ 8
1.2.1.1. Phương pháp khuôn mẫu mềm....................................................................... 8
1.2.1.2. Phương pháp khuôn mẫu cứng ..................................................................... 18
1.2.2. Tổng hợp vật liệu cacbon mao quản trung bình chứa kim loại ....................... 23
1.2.2.1. Phương pháp trực tiếp .................................................................................. 23
1.2.2.2. Phương pháp gián tiếp .................................................................................. 23
1.3. Tính chất hấp phụ ............................................................................................ 25
1.3.1. Hấp phụ trong môi trường nước ...................................................................... 25
1.3.2. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ............................................................................ 31
1.3.3. Động học quá trình hấp phụ ............................................................................ 33
1.3.4. Năng lượng tự do tiêu chuẩn ........................................................................... 36
1.3.5. Tình hình sử dụng vật liệu cacbon mao quản trung bình trong lĩnh vực hấp phụ
................................................................................................................................... 37
1.4. Những kết luận rút ra từ tổng quan ............................................................... 42
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ............. 44
2.1. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm ..................................................................... 44
2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................... 44
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị .......................................................................................... 44