ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
CỦA GRAPHEN OXIT DOPPING KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI – 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------
Nguyễn Thị Phƣơng
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
CỦA GRAPHEN OXIT DOPPING KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60440113
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. VŨ ĐÌNH NGỌ
2. PGS.TS. NGHIÊM XUÂN THUNG
HÀ NỘI – 2015
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Vũ Đình Ngọ,
PGS.TS Nghiêm Xuân Thung, PGS.TS Vũ Anh Tuấn là những người hướng dẫn
tận tình, luôn định hướng, góp ý và sửa chữa để giúp tôi hoàn thành tốt mọi công
việc. Cảm ơn anh Th.S Lê Hà Giang, Th.S Nguyễn Kế Quang cùng các cô chú, anh
chị phòng Hóa lý bề mặt – Viện hóa học đã cung cấp cho tôi rất nhiều hiểu biết về
một lĩnh vực mới khi tôi bắt đầu bước vào thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt
chương trình học cao học, cảm ơn các bạn học viên tại Khoa Hóa học – Trường Đại
học Khoa học tự nhiên đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá
trình học tập, nghiên cứu cũng như thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn đến gia đình và những người thân của tôi
đã luôn ở bên cạnh chia sẻ, bảo ban cũng như động viên và tạo điều kiện tốt nhất để
tôi hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 21 tháng 12 năm 2015
Học viên cao học
Nguyễn Thị Phương
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I . TỔNG QUAN .................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu về graphen ..................................................................................... 3
1.1.1. Tính chất vật lý ........................................................................................... 3
1.1.2. Cấu trúc của graphen .................................................................................. 4
1.1.3. Một số tính chất của vật liệu graphene ....................................................... 4
1.1.4. Phương pháp tổng hợp graphen.................................................................. 7
1.2. Giới thiệu chung về oxit graphen .................................................................. 9
1.2.1. Điều chế oxit graphen............................................................................... 10
1.2.2. Tâm hoạt động của graphen và oxit graphen ........................................... 10
1.3. Vật liệu dựa trên cơ sở graphen .................................................................. 11
1.3.1. Các hạt nano kim loại trên nền graphen ................................................... 11
1.3.2. Các hạt oxit kim loại trên nền graphen .................................................... 12
1.4. Các phƣơng pháp điều chế hệ composit oxit kim loại/oxit graphen ........ 12
1.4.1. Phương pháp trộn dung dịch .................................................................... 13
1.4.2. Phương pháp đồng tạo phức ..................................................................... 13
1.4.3. Phương pháp đồng kết tủa ........................................................................ 13
1.4.4. Phương pháp sol-gel ................................................................................. 14
1.4.5. Các phương pháp khác ............................................................................. 15
1.5. Hấp phụ ......................................................................................................... 15
1.5.1. Hiện tượng hấp phụ .................................................................................. 15
1.5.2. Phân loại các dạng hấp phụ ...................................................................... 16
1.5.3. Sự hấp phụ trong môi trường nước .......................................................... 18
1.5.4. Quang phân hủy các hợp chất ô nhiễm .................................................... 20
1.6. Nƣớc thải dệt nhuộm .................................................................................... 21
1.6.1. Nguồn phát sinh nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm ....................... 21
1.6.2. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải nhuộm nhiễm các hợp chất azo ........ 22
CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 26
2.1. Nội dung nghiên cứu của luận văn .............................................................. 26
2.1.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 26
2.1.2. Các hóa chất ............................................................................................. 26
2.2. Tổng hợp vật liệu .......................................................................................... 26
2.2.1. Tổng hợp nano composit Fe-Fe3O4-GO ................................................... 26
2.2.2. Tổng hợp vật liệu nano composit CoFe2O4/GO ...................................... 27
2.2.3. Tổng hợp vật liệu nano composit ZnFe2O4-rGO .................................... 27
2.3. Phƣơng pháp đo dung lƣợng hấp phụ ........................................................ 27
2.3.1. Đánh giá khả năng hấp phụ ...................................................................... 28
2.4. Các phƣơng pháp phân tích để xác định đặc trƣng của vật liệu ............. 30
CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 32
3.1. Các kết quả đặc trƣng của xúc tác .............................................................. 32
3.1.1. Đặc trưng, hình thái học của Fe/Fe3O4/GO .............................................. 32
3.1.2. Nghiên cứu các đặc trưng của vật liệu CoFe2O4/GO ............................... 35
3.1.3. Nghiên cứu các đặc trưng của vật liệu ZnFe2O4-rGO .............................. 37
3.2. Các kết quả khảo sát khả năng hấp phụ và quang xúc tác của vật liệu ...... 39
3.2.1. Nghiên cứu quá trình phân hủy RR195 trên Fe-Fe3O4-GO ..................... 39
3.2.2. Nghiên cứu quá trình phân hủy RR195 trên CoFe2O4/GO ..................... 47
3.2.3. Nghiên cứu quá trình phân hủy RR195 trên ZnFe2O4-rGO .................... 53
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 62
