BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
NGUYỄN DUY KHÔI
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU ZEOLITE
ZSM-5 TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU TRONG
NƯỚC, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG X
LÝ MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 9.44.01.13
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Nội 2024
Công trình được hoàn thành tại: Viện Năng lượng nguyên tViệt
Nam và Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
Tập thể hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Đinh Văn Phúc
2. TS. Nguyễn Trọng Hùng
Phản biện luận án :
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp viện chấm luận án tiến
sĩ họp tại VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM.
Vào hồi giờ ngày tháng năm 2024
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Trung m Đào tạo hạt nhân
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Vật liệu zeolit ZSM-5 nhiều ứng dụng quan trọng như làm
chất xúc tác cho quá trình chuyển hóa dầu thành xăng, hấp phụ để x
ô nhiễm môi trường, tách chất trong hóa dược, v.v. Tuy nhiên,
những khó khăn đtổng hợp zeolit ZSM-5 trên quy lớn đtriển
khai ứng dụng chyếu do giá thành nguyên vật liệu các yếu t
làm ô nhiễm môi trường trong quá trình tổng hợp. vậy, cần thiết
những nghiên cứu về tổng hợp zeolit ZSM-5 tnguyên liệu t
nhiên giá thành thấp, thân thiện với môi trường nhưng vẫn mang
lại hiệu quả cao. Vật liệu tổng hợp từ nguyên liệu tự nhiên thường ít
chứa các hợp chất độc hại giúp đảm bảo an toàn khi ứng dụng trong
các lĩnh có liên quan mật thiết đến sức khỏe như y tế, môi trường.
Hơn nữa, tính chất và cấu trúc vật liệu có ththay đổi đa dạng ph
thuộc vào nguồn nguyên liệu và điều kiện tổng hợp, m ra hội
ứng dụng rộng rãi hơn.
Hiện nay, xlý môi trường đóng vai trò quan trọng trong việc
bảo vệ sức khỏe duy trì ổn định sự bền vững của môi trường t
nhiên. Cụ thể, xử lý môi trường giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất
độc hại, ô nhiễm trong môi trường như kim loại nặng, chất hữu cơ,
chất thải phóng xạ. Điều này góp phần làm giảm nguy cơ gây ra các
vấn đề về sức khỏe con người bao gồm các bệnh liên quan đến không
khí, nước, đất. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu zeolit ZSM-5 từ
nguồn nguyên liêu tự nhiên trong nước, định hướng ứng dụng trong
xử môi trường nhiều ý nghĩa thực tiễn, gắn liền với thực trạng
nhức nhối của xã hội, cũng như mở ra tiềm năng thương mại hóa sản
phẩm zeolit ZSM-5 từ các nguồn nguyên liệu trong nước.
Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài Nghiên cứu tổng hợp
vật liệu zeolite ZSM-5 t nguồn nguyên liệu trong nước, định
hướng ứng dụng trong xử lý môi trường” nhằm hạn chế ô nhiễm
môi trường trong quá trình chế tạo vật liệu và hướng đến xlý các
chất ô nhiễm i trường phổ biến hiện nay.
2. Mục tiêu của luận án
1. Tổng hợp vật liệu zeolit ZSM-5 t nguyên liệu tự nhiên trong
nước, nâng cao hiệu quả tổng hợp bằng việc sử dụng chất hỗ trợ tạo
cấu trúc từ dịch chiết tự nhiên.
2. Ứng dụng vật liệu zeolit ZSM-5 để xử lý ô nhiễm môi trường trên
hai đối tượng gồm ion kim loại nặng Pb2+ và Iốt phóng xạ trong dung
dịch nước.
3. Nội dung nghiên cứu của luận án
1. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu zeolit ZSM-5 tđất sét bentonit Lâm
Đồng, Việt Nam.
Nghiên cứu, phân tích thành phần hóa học, thành phần pha của
nguyên liệu đất sét bentonit Lâm Đồng.
Nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng chi tiết của điều kiện già hóa,
thủy nhiệt đến sự tạo thành, kết tinh vật liệu zeolit ZSM-5.
Nghiên cứu sdụng kết hợp các phương pháp phân tích hiện đại
để xác định các đặc trưng (tính chất) của vật liệu như cấu trúc, hình
thái, diện tích bề mặt, tđó đưa ra điều kiện tổng hợp vật liệu tối ưu.
2. Nghiên cứu s dụng nước luộc bắp để tổng hợp zeolit ZSM-5
trong vai trò chất hỗ trợ tạo cấu trúc.
Nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng giữa tỉ lệ chất tạo cấu trúc
thương mại TPA-Br nước luộc bắp (chất hỗ trợ tạo cấu trúc), t
đó đưa ra điều kiện tổng hợp tối ưu.
3. Sử dụng phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử AAS để
nghiên cứu khả năng hấp thu Pb2+ bởi vật liệu zeolit ZSM-5.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ ion kim
loại Pb2+ bởi vật liệu zeolit ZSM-5.
Nghiên cứu đẳng nhiệt và động học của quá trình hấp phụ ion kim
loại Pb2+ bởi vật liệu zeolit ZSM-5.
Bàn về chế hấp phụ ion kim loại Pb2+ bởi vật liệu zeolit ZSM-
5.
3. Sdụng phương pháp quang ph tử ngoại khả kiến (UV-Vis) và
thiết b đo liều đ lần lượt đánh giá kh năng hấp phụ Iốt không
phóng xạ và phóng xbởi vật liệu zeolit ZSM-5.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng, động học, đẳng nhiệt hấp ph
Iốt không phóng xbởi vật liệu zeolit ZSM-5.
Đánh giá khnăng xử Iốt phóng xtrong dung dịch nước bởi
vật liệu zeolit ZSM-5 dạng hạt composit theo phương pháp hấp ph
cột, dựa trên thiết bđo liều tại Bệnh viện Quân Y 175.
4. Ý nghĩa khoa học
Về mặt thuyết, đây một hướng nghiên cứu khoa học bản
trong lĩnh vực tổng hợp vật liệu, và hấp phụ để xử lý môi trường. Kết
quả nghiên cứu góp phần về mặt luận cho việc giải thích v s
hình thành, kết tinh vật liệu zeolit ZSM-5. Đồng thời lý giải về
chế của quá trình hấp ph ion kim loại Pb2+ Iốt bởi vật liệu zeolit
ZSM-5.
5. Ý nghĩa thực tiễn
Về mặt thực tiễn, những kết quả của đề tài sẽ đóng góp cho việc tạo
ra vật liệu tnguồn nguyên liệu tự nhiên trong nước, khnăng
triển khai tổng hợp và ứng dụng trong thực tế để xử lý ô nhiễm
nguồn nước do hoạt động sản xuất công nghiệp cũng như sử dụng Iốt
phóng xạ trong điều trung thư tuyến giáp.
6. Điểm mới của luận án
1. Đã đưa ra được quy trình tối ưu đtổng hợp vật liệu Zeolite ZSM-
5 tnguồn nguyên liệu đất sét bentonit Lâm Đồng, trong đó khảo