Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu quá trình phân hủy thuốc nhuộm indanthren RED FBB bằng tác nhân Fe3+/C2O4 2-/H2O2/VIS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br /> <br /> PHAN THỊ THƯƠNG HOÀI<br /> <br /> NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY<br /> THUỐC NHUỘM INDANTHREN RED FBB<br /> BẰNG TÁC NHÂN Fe3+/C2O42-/H2O2/VIS<br /> <br /> Chuyên ngành: Hóa hữu cơ<br /> Mã số: 60 44 27<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br /> <br /> ĐÀ NẴNG - 2011<br /> <br /> Công trình ñược hoàn thành tại<br /> ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học: TS. BÙI XUÂN VỮNG<br /> <br /> Phản biện 1: TS. TRỊNH ĐÌNH CHÍNH<br /> Phản biện 1: TS. ĐOÀN THỊ THU LOAN<br /> <br /> Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm<br /> Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học họp tại Đại học<br /> Đà Nẵng vào ngày 30 tháng 12 năm 2011<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận văn tại:<br /> - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng<br /> - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.<br /> <br /> 1<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của ñề tài<br /> Chất thải ngành dệt nhuộm gây ảnh hưởng nghiêm trọng ñến môi<br /> trường. Hằng năm, khoảng 15% tổng sản phẩm thuốc nhuộm trên thế giới<br /> ñược thải ra môi trường [12]. Thuốc nhuộm có cấu trúc bền vững nên khó<br /> bị phân hủy bởi phương pháp sinh học [19] và phương pháp truyền thống.<br /> Gần ñây, trên thế giới xuất hiện phương pháp mới, nổi bật ñể xử lí<br /> nước thải dệt nhuộm là phương pháp oxi hóa nâng cao (advanced<br /> oxidation processes-AOPs). AOPs là những phương pháp tạo ra một<br /> lượng lớn các gốc hydroxyl có hoạt tính cao, có khả năng oxi hóa hầu hết<br /> chất ô nhiễm hữu cơ thành CO2, H2O, ion vô cơ hoặc các hợp chất dễ<br /> phân hủy sinh học [12]. Các công trình nghiên cứu [24], [32], [41], [42]<br /> cho thấy, trong các phương pháp AOPs, quá trình Fenton (Fe2+/H2O2) và<br /> quá trình quang Fenton/UV (Fe2+/H2O2/UV) có hiệu quả rất cao.<br /> Tuy nhiên, những phương pháp này có một số hạn chế như phản ứng<br /> chỉ ñạt hiệu quả cao khi pH=2–4 và có chiếu xạ UV. UV là nguồn sáng<br /> ñược sử dụng phổ biến nhất trong AOPs nhưng lại không rẻ. Quá trình<br /> quang Fenton cải tiến Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis (Fenton/mặt trời) mong ñợi có<br /> thể thay thế ñược các quá trình Fenton truyền thống. Đây là quá trình hiệu<br /> quả cao cho việc phân hủy màu thuốc nhuộm [19], [33], [37] tận dụng<br /> nguồn bức xạ mặt trời, lại thân thiện môi trường. Quá trình này hữu ích<br /> cho xử lí nước thải ở các vùng nhiệt ñới và xích ñạo [33].<br /> Ở Việt Nam, phương pháp Fenton ñặc biệt là quá trình Fenton/mặt<br /> trời vẫn còn là phương pháp tương ñối mới, chỉ có vài công trình nghiên<br /> cứu ñể xử lí nước rác [1], nước thải nhà máy giấy [3].<br /> Xuất phát từ tình hình ñó và với mục tiêu xử lí nước thải dệt nhuộm<br /> bằng phương pháp quang-Fenton, chúng tôi chọn ñề tài “Nghiên cứu quá<br /> trình phân hủy thuốc nhuộm Indanthren Red FBB bằng tác nhân<br /> Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis” với mong muốn góp phần vào xử lí nước thải ở<br /> nước ta.<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2. Mục ñích nghiên cứu<br /> Tìm các ñiều kiện tối ưu cho quá trình phân hủy Indanthren Red FBB<br /> (IRF) bởi các hệ tác nhân Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis; Fe2+/H2O2;<br /> Fe2+/H2O2/UV; UV/H2O2. So sánh hiệu quả phân hủy bởi 4 hệ tác nhân.<br /> 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> Tiến hành nghiên cứu trên mẫu dung dịch thuốc nhuộm IRF.<br /> Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến sự phân hủy IRF bằng các hệ tác<br /> nhân Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis; Fe2+/H2O2; Fe2+/H2O2/UV; UV/H2O2.<br /> 4. Phương pháp nghiên cứu<br /> 4.1. Nghiên cứu lí thuyết<br /> Phân tích, tổng hợp lý thuyết: nghiên cứu cơ sở khoa học của ñề tài.<br /> Nghiên cứu tài liệu liên quan và trao ñổi với giáo viên hướng dẫn.<br /> 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm<br /> COD của dung dịch ñược xác ñịnh bằng phương pháp bicromat.<br /> Độ chuyển hoá của IRF ñược xác ñịnh bằng phương pháp quang phổ<br /> hấp thụ phân tử UV – VIS.<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài<br /> Tìm ñược các ñiều kiện tối ưu cho quá trình phân hủy IRF bởi các hệ<br /> tác nhân Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis; Fe2+/H2O2; Fe2+/H2O2/UV; UV/H2O2.<br /> 6. Cấu trúc của luận văn<br /> Chương 1: Tổng quan<br /> Chương 2: Nghiên cứu thực nghiệm<br /> Chương 3: Kết quả và thảo luận<br /> Kết luận và kiến nghị.<br /> <br /> 3<br /> <br /> Chương 1<br /> TỔNG QUAN TÀI LIỆU<br /> 1.1. Nước thải dệt nhuộm<br /> 1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm và ñộc tính của thuốc nhuộm<br /> 1.1.2. Indanthren Red FBB (IRF)<br /> 1.1.3. Ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm<br /> 1.1.4. Tác hại của ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm<br /> 1.1.5. Nguồn phát sinh và ñặc tính nước thải công nghiệp dệt nhuộm<br /> 1.2. Các phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm hiện nay<br /> 1.2.1. Phương pháp xử lí cơ học<br /> 1.2.2. Phương pháp hóa lý<br /> 1.2.2.1. Phương pháp keo tụ<br /> 1.2.2.2. Phương pháp hấp phụ<br /> 1.2.2.3. Phương pháp lọc<br /> 1.2.3. Phương pháp sinh học<br /> 1.2.4. Phương pháp ñiện hóa<br /> 1.2.5. Phương pháp hóa học<br /> 1.2.5.1. Khử hóa học<br /> 1.2.5.2. Oxi hóa hóa học<br /> 1.3. Phương pháp Fenton<br /> 1.3.1.Cơ sở lý thuyết của quá trình Fenton<br /> 1.3.2. Phương thức phản ứng của gốc hydroxyl HO•<br /> 1.3.3. Cơ chế tạo thành gốc HO• và ñộng học các phản ứng Fenton<br /> 1.3.4. Quá trình quang Fenton (Fenton/UV) [13], [40], [45]<br /> 1.3.5. Quá trình Fenton/mặt trời (Fe3+/C2O42-/H2O2/Vis)<br /> 1.3.6. Những yếu tố ảnh hưởng trong phương pháp Fenton [8], [40]<br /> 1.3.6.1. Ảnh hưởng của ñộ pH<br /> 1.3.6.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ Fe2+/H2O2 và loại ion Fe (Fe2+ hay Fe3+)<br /> 1.3.6.3. Ảnh hưởng của các anion vô cơ<br /> <br />