ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------
VŨ DUY HÙNG
BIẾN TÍNH SÉT DI LINH DÙNG CHO PHẢN ỨNG
PHÂN HỦY MỘT SỐ DUNG MÔI HỮU CƠ Ô NHIỄM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------
VŨ DUY HÙNG
BIẾN TÍNH SÉT DI LINH DÙNG CHO PHẢN ỨNG
PHÂN HỦY MỘT SỐ DUNG MÔI HỮU CƠ Ô NHIỄM
Chuyên ngành : Hóa Dầu
Mã số: 60 44 0115
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thanh Bình
Hà Nội – 2013
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS. Nguyễn
Thanh Bình, người đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn em trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn
Hóa Dầu và Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
đã tận tình giảng dạy và dìu dắt em trong suốt những năm qua
cũng như quá trình nghiên cứu, đặc biệt là trong quá trình làm thí
nghiệm.
Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, các anh chị
và các bạn phòng Hóa Dầu đã luôn quan tâm, giúp đỡ, động viên
em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2013
Vũ Duy Hùng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 7
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN ........................................................................................ 1
1.1. Giới thiệu về Bentonit ............................................................................................. 1
1.1.1. Sự hình thành bentonit trong tự nhiên ............................................................. 1
1.1.2. Thành phần hóa học và cấu trúc của montmorillonit .................................... 1
1.1.3. Tính chất hóa lý của bentonit ............................................................................. 4
1.1.3.1. Tính chất vật lý của bentonit .......................................................................... 4
1.1.3.2. Khả năng hấp phụ của bentonit ..................................................................... 5
1.1.4. Bentonit ở Việt Nam ............................................................................................ 6
1.1.5. Ứng dụng của bentonit ..................................................................................... 7
1.1.6. Phƣơng pháp biến tính Bentonit. ...................................................................... 7
1.2. Phƣơng pháp hấp phụ ........................................................................................... 8
1.2.1. Lý thuyết về phƣơng pháp hấp phụ .................................................................. 8
1.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ ................................................ 11
1.2.3. Một số đại lƣợng đánh giá hấp phụ ................................................................. 13
1.3. Quá trình quang xúc tác ..................................................................................... 14
1.3.1. Xúc tác quang dị thể [11] .................................................................................. 14
1.3.2. Hệ xúc tác Fenton dị thể ................................................................................... 19
CHƢƠNG 2 : THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 20
2.1. THỰC NGHIỆM .................................................................................................. 20
2.1.1. Hóa chất và thiết bị sử dụng ............................................................................. 20
2.1.2. Xử lý sét thô thành bentonit – Na (Bent – Na) .............................................. 20
2.1.3. Quá trình hấp phụ các ion kim loại (Fe3+, Zn2+, Cu2+). ................................ 21
2.1.3.1. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ ................................................... 21
2.1.3.2. Ảnh hƣởng của pH tới quá trình hấp phụ ion kim loại. ............................ 22
2.1.3.3. Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ của bentonit – Na vào nồng độ cân
bằng của Fe (III), Cu(II) và Zn(II) ............................................................................. 22
2.1.4. Các xúc tác BentH – FexOy , BentH – Cu2/xO, BentH – ZnO đƣợc điều
chế ở điều kiện tối ƣu hấp phụ kim loại. .................................................................... 22
2.1.5. Hoạt tính quang hóa trong quá trình phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ. ........ 22
2.1.6. Xây dựng đƣờng chuẩn cho Metyelen blue (MB) .......................................... 23
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 24
2.2.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X ............................................................................. 24
2.2.2. Phƣơng pháp UV – VIS .................................................................................... 25
2.2.3. Phƣơng pháp phổ của các tia X có năng lƣợng phân tán (EDS hay EDX) . 26
2.2.4. Phương pháp xác định phổ phản xạ khuếch tán Uv – Vis (UV-Vis DRS) ......... 27
2.2.5. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử F – AAS .............................................. 28
CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 31
3.1. Các đặc trƣng vật lý của các mẫu xúc tác: ......................................................... 31
3.1.1. Kết quả phổ nhiễu xạ tia X – XRD .................................................................. 31
3.1.2. Kết quả phổ của các tia X có năng lƣợng phân tán - EDS ............................ 33
3.1.3. Kết quả phổ phản xạ khuếch tán UV – Vis (UV-Vis DRS) ............................ 36
3.2. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ. .......................................................... 36
3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của pH ................................................................................ 38
3.4. Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ của bentonit – Na vào nồng độ cân bằng
của Fe (III), Cu(II) và Zn(II) ....................................................................................... 39
3.4.1. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ của ion Fe3+ ......................................................... 40
3.4.2. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ của ion Zn2+ ......................................................... 42
3.4.3. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ của ion Cu2+ ........................................................ 44
3.5. Khảo sát hoạt tính quang xúc tác oxi hóa chất hữu cơ gây ô nhiễm Metylen
blue của các BentH – Cu2/xO, BentH – FexOy, BentH – ZnO. .................................. 46
3.5.1. Khả năng quang xúc tác của BentH – Cu2/xO ................................................ 46
3.5.2. Khả năng quang xúc tác của BentH - FexOy ................................................... 47
3.5.3. Khả năng quang xúc tác của BentH – ZnO .................................................... 49