Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý một số hợp chất hữu cơ ô nhiễm bằng xúc tác quang hoá TiO2 có cấu trúc nano

Đề tài nghiên cứu các ñặc trưng cấu trúc cúa vật liệu chứa TiO2 ñược ñiều chế dưới dạng bột, biến tính (pha tạp) nitơ vào vật liệu nano TiO2 và tính chất của vật liệu sau khi biến tính, hoạt tính quang xúc tác của TiO2 biến tính trên thí nghiệm xử lí các chất hữu cơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý một số hợp chất hữu cơ ô nhiễm bằng xúc tác quang hoá TiO2 có cấu trúc nano12BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOCông trình ñược hoàn thành tạiĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGPHAN THỊ QUÍ THUẬNNgười hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Phi HùngPhản biện 1: PGS.TS. Lê Tự HảiNGHIÊN CỨU XỬ LÝ MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠÔ NHIỄM BẰNG XÚC TÁC QUANG HOÁ TiO2CÓ CẤU TRÚC NANOPhản biện 2: PGS.TS. Trần Văn ThắngChuyên ngành: Hoá hữu cơMã số: 60.44.27Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệpthạc sĩ Khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 25 tháng 08năm 2011TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC* Có thể tìm luận văn tại:- Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà NẵngĐà Nẵng - Năm 2011- Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.34dụng khác là một vấn ñề có ý nghĩa thực tiễn rất cao. Xuất phát từ.những lý do trên tôi ñã quyết ñịnh chọn ñề tàiMỞ ĐẦU1. Lý do chọn ñề tàiHiện nay, hợp chất TiO2 nano ngày càng ñóng vai trò quantrọng trong ñời sống và sản xuất. Vật liệu này ñược sử dụng rộng rãitrong nhiều lĩnh vực khác nhau từ việc tạo màu trong sơn, mỹ phẫm“Nghiên cứu xử lí một số hợp chất hữu cơ ô nhiễm bằngxúc tác quang hoá TiO2 có cấu trúc nano”2. Mục ñích nghiên cứu- Tổng hợp vật liệu TiO2 dạng nano bằng phương pháp thủynhiệt và nghiên cứu tính chất vật liệu xúc tác quang TiO2.cho ñến ngành thực phẩm. Đặc biệt trong vài thập kỷ gần ñây, người- Biến tính (pha tạp) TiO2 và khảo sát hoạt tính quang xúc tácta nghiên cứu mạnh mẽ về khả năng xúc tác quang của TiO2 ứngcủa chúng trong các phản ứng phân hủy hợp chất hữu cơ. Các yếu tốdụng trong lĩnh vực xử lý môi trường, xử lý chất màu…khảo sát bao gồm: thời gian, hàm lượng xúc tác, loại ánh sáng kíchSự nhiễm bẩn hữu cơ hiện nay ñang là vấn ñề ñược quan tâmthích, nghiên cứu ñộng học phản ứng.hàng ñầu của các nhà nghiên cứu. Chất thải phổ biến hiện thường- Đánh giá khả năng xử lí nước thải công nghiệp, nước thải sinhchứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy như các hợp chất vònghoạt, vi sinh vật trong nước nhờ quá trình sử dụng vật liệu nano TiO2benzen, những chất có nguồn gốc từ các chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu,dạng pha tạp dưới ánh sáng mặt trời.thuốc kích thích sinh trưởng, thuốc diệt cỏ, hóa chất công nghiệp…3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứuCác vi sinh vật ñộc hại (gồm các loài sinh vật có khả năng lây nhiễma. Đối tượngñược ñưa vào trong môi trường nước. Ví dụ như nước thải của cácNghiên cứu các ñặc trưng cấu trúc cúa vật liệu chứa TiO2 ñượcbệnh viện khi chưa ñược xử lý hoặc xử lý không triệt ñể các mầmñiều chế dưới dạng bột, biến tính (pha tạp) nitơ vào vật liệu nanobệnh). Hiện nay, ñể xử lí chúng không thể sử dụng chất oxi hóaTiO2 và tính chất của vật liệu sau khi biến tính, hoạt tính quang xúcthông thường, mà cần phải có một vật liệu mới có khả năng oxi hóatác của TiO2 biến tính trên thí nghiệm xử lí các chất hữu cơ.cực mạnh. TiO2 ở kích thước nano là chất xúc tác quang có hiệu lựcmạnh, có khả năng phân hủy các chất hữu cơ bền vững này.b. Phạm vi nghiên cứu- Đối với nghiên cứu các ñặc trưng cấu trúc của vật liệu chứaViệt Nam là một nước nhiệt ñới cận xích ñạo, thời lượng chiếuthành phần TiO2 ở dạng bột, các thông số trong phạm vi nghiên cứusáng hằng năm của mặt trời rất cao, mặt khác trữ lượng TiO2 ở nướcbao gồm: diện tích bề mặt riêng, hình thái bề mặt, phân tích cấu trúcta rất phong phú cho nên tiềm năng ứng dụng của vật liệu xúc táctinh thể, xác ñịnh các kiểu liên kết trong vật liệu, khảo sát ñộ bền củaquang TiO2 ở nước ta là rất lớn. Do ñó, việc nghiên cứu ứng dụng vậtvật liệu.liệu xúc tác quang TiO2 vào xử lý nước bị ô nhiễm và một số ứng- Đối với quá trình biến tính TiO2 dạng nano bởi nitơ: khảo sáttỉ lệ pha tạp.65- Đối với quá trình xử lí metyl da cam: Hiệu quả xử lí theo thờigian, hàm lượng TiO2 pha tạp và nguồn chiếu sáng.- Đối với quá trình xử lí chất thải, vi khuẩn: Hiệu quả xử lí1.1.1.3. Brookite1.1.2. Một số tính chất của TiO21.1.3. Tổng hợptheo thời gian.1.1.3.1. Phương pháp cổ ñiển4. Phương pháp nghiên cứu1.1.3.2. Phương pháp tổng hợp ngọn lửaa. Phương pháp thí nghiệm1.1.3.3. Phân huỷ quặng illmenitTổng hợp TiO2 nano bằng phương pháp thủy nhiệt và pha tạp1.1.3.4. Phương pháp ngưng tụ hơi hoá họcnguyên tố nitơ vào TiO2 bằng phương pháp nghiền trộn, nung.1.1.3.5. Sản xuất TiO2 bằng phương pháp plasmab. Các phương pháp phân tích1.1.3.6. Phương pháp vi nhũ tươngĐặc trưng vật liệu và khảo sát phản ứng quang xúc tác.1.1.3.7. Phương pháp sol-gel5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài- Góp phần làm phong phú thêm các phương pháp tổng hợp,biến tính và khả năng ứng dụng của vật liệu nano TiO2.- Đề tài theo hướng ñơn giản hoá quá trình ñiều chế vật liệu1.1.3.8. Phương pháp thuỷ nhiệt1.1.3.9. Phương pháp siêu âm1.1.3.10. Phương pháp vi sóng1.1.4. Biến tính vật liệu TiO2nano TiO2. Kết qủa của ñề tài mở ra khả năng ứng dụng vật liệu nano1.1.4.1. Pha tạp với các chất kim loạiTiO2 biến tính trong xử lí môi trường nước và một số ứng dụng khác1.1.4.2. Pha tạp phi kim(chống rêu mốc, diệt vi khuẩn).1.1.4.3. Kết hợp TiO2 với một chất hấp thụ khác6. Cấu trúc luận vănLuận văn gồm các phần: Mở ñầu (4 trang), Chương 1 - Tổng quan(27 trang), Chương 2 - Thực nghiệm (16 trang), Chương 3 - Kết quả vàthảo luận (32 trang), Kết luận và kiến nghị (2 trang).Trong luận văn có 22 bảng biểu, 41 hình vẽ, 39 tài liệu tham khảo.1.2. Ứng dụng quang xúc tác của vật liệu TiO2Chương 1 - TỔNG QUAN1.1. Giới thiệu về vật liệu nano TiO21.1.1. Cấu trúc1.1.1.1. Rutile1.1.1.2. Anatase1.2.1. Tính chất quang xúc tác của TiO21.2.2. Ứng dụng tính chất quang xúc tác của TiO2 trong xử lý nước1.2.2.1. Cơ chế phân huỷ các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm1.2.2.2. Động học của quá trình quang xúc tác trên TiO21.3. Một số nghiên cứu và ứng dụng của vật liệu xúc tác quanghóa TiO21.3.1. Xử lý không khí ô nhiễm ...