QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ SỰ TẠO THÀNH CÁC HIĐROXIT SẼ ẢNH HƯỞNG LỚN ĐẾN KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ

Tìm thấy 10,000 tài liệu liên quan tới từ khóa "QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ SỰ TẠO THÀNH CÁC HIĐROXIT SẼ ẢNH HƯỞNG LỚN ĐẾN KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ":

Đánh giá khả năng hấp phụ cypermethrin của than hoạt tính (GAC) trong nước lợ

Đánh giá khả năng hấp phụ cypermethrin của than hoạt tính (GAC) trong nước lợ

Đánh giá khả năng hấp phụ cypermethrin của than hoạt tính (GAC) trong nước lợ

Đọc thêm

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ GỖ XÀ CỪ, ỨNG DỤNG XỬ LÝ Cr(VI) TRONG NƯỚC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ GỖ XÀ CỪ, ỨNG DỤNG XỬ LÝ CR(VI) TRONG NƯỚC

MỤC LỤCLỜI CẢM ƠNMỤC LỤCDANH MỤC BẢNGDANH MỤC HÌNHMỞ ĐẦU11. Lý do chọn để tài12.Mục tiêu nghiên cứu:23.Nội dung nghiên cứu2CHƯƠNG I: TỔNG QUAN31.1.Tổng quan về ô nhiễm nước31.1.1.Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước31.1.2.Tình trạng ô nhiễm nước do kim loại nặng51.1.3. Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng61.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe con người91.2.1. Ảnh hưởng của kim loại nặng đối với môi trường91.2.2. Ảnh hưởng của một số kim loại nặng đến môi sức khỏe con người91.3. Đại cương về Crom101.3.1. Sự phân bố Crom trong môi trường101.3.2. Độc tính của Crom111.4. Một số phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước121.4.1.Phương pháp kết tủa hóa học121.4.2.Phương pháp sinh học121.4.3. Phương pháp trao đổi ion121.4.4. Phương pháp điện hóa121.5. Xử lý kim loại nặng trong nước bằng phương pháp hấp phụ131.5.1.Cơ chế của phương pháp131.5.2.Cơ chế của quá trình hấp phụ131.5.3.Cân bằng hấp phụ141.5.4.Các mô hình đẳng nhiệt hấp phụ141.6. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ có nguồn gốc sinh học171.6.1. Một số hướng nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ có nguồn gốc sinh học.171.6.2. Vật liệu hấp phụ từ gỗ xà cừ18CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU212.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu212.2.Phương pháp nghiên cứu:212.3.1. Dụng cụ và hóa chất212.3.2. Quy trình chế tạo vật liệu hấp phụ từ gỗ xà cừ232.3.3. Phương pháp xác định Cr(VI)252.3.4. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng, cấu trúc của vật liệu272.3.5. Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI) bằng vật liệu chế tạo từ gỗ xà cừ282.3.6. Thử nghiệm xử lý Cr(VI) trong nước thải29CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN303.1. Kết quả chế tạo vật liệu303.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng vật liệuthể tích axit đến quá trình chế tạo vật liệu303.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian biến tính đến quá trình chế tạo vật liệu313.1.3. Kết quả xác định đặc trưng, cấu trúc của mẫu vật liệu tối ưu.313.2. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu chế tạo.333.2.1. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)333.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)343.2.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)353.2.4. Xác định dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu373.3. Thử nghiệm xử lý Cr(VI) trong nước thải39KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ40TÀI LIỆU THAM KHẢO41PHỤ LỤC
Xem thêm

51 Đọc thêm

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KHUNG KIM LOẠI - HỮU CƠ

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KHUNG KIM LOẠI - HỮU CƠ

MỞ ĐẦU Các ngành công nghiệp phát triển đã và đang tác động tích cực đến mọi mặt của đời sống xã hội. Tuy nhiên, đi kèm với nó là những vấn đề về ô nhiễm môi trường. Môi trường bị ô nhiễm phần lớn do các nhà máy lọc dầu, khu công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu, dệt, nhuộm, dược ph m...gây nên. Các nguồn nước ở gần các khu công nghiệp này thường bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ độc hại, khó phân hu như phenol và các dẫn xuất của phenol, thuốc nhuộm; hoặc nồng độ ion các kim loại nặng như Cd, Pb, As, Hg...trong nước quá lớn. Vì vậy, bảo vệ môi trường và xử lý môi trường bị ô nhiễm là vấn đề hết sức cấp thiết và đặc biệt quan trọng đối với các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Trong những năm qua, xu hướng nghiên cứu phát triển các vật liệu tiên tiến có kích thước nano và diện tích bề mặt riêng lớn, làm chất hấp phụ và xúc tác chọn lọc cho một số quá trình xử lý các chất gây ô nhiễm môi trường có ý nghĩa quan trọng về mặt khoa học cũng như thực tiễn ứng dụng. Vật liệu mao quản có cấu trúc tinh thể, chứa các hệ mao quản đồng đều, và có khả năng biến tính, nên nó được đánh giá là loại xúc tác có hoạt tính, độ chọn lọc cao và được ứng dụng nhiều trong thực tiễn [7]. Các vật liệu mao quản trung bình trật tự như MCM-41, MCM-48, SBA-15, và SBA-16,... được tạo ra trong những năm cuối thế k XX có giá trị nhất định về mặt khoa học và thương mại. Tuy nhiên, nhược điểm của các loại vật liệu này là hoạt tính xúc tác, hấp phụ tương đối thấp, diện tích bề mặt thấp, chủ yếu chỉ chứa Si và Al. Để khắc phục những nhược điểm đó, một hướng mới đang được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu đó là tổng hợp vật liệu khung kim loại - hữu cơ (Metal-Organic-Framework, kí hiệu MOFs) Vật liệu khung kim loại - hữu cơ (MOFs) là một mạng không gian đa chiều, được tạo nên từ các kim loại hoặc oxit kim loại và được kết nối b ng các phối tử là các axit hữu cơ đa chức thành khung mạng, để lại những khoảng trống lớn bên trong, được thông ra ngoài b ng cửa sổ có kích thước nano đều đặn với diện tích bề mặt có thể lên tới trên 6000 m 2 /g [28], [35], [54], [60]. Khác với các vật liệu rắn xốp khác như zeolit, than hoạt tính, với cấu trúc ổn định, bản chất tinh thể, độ xốp cao và diện tích bề mặt riêng lớn, họ vật liệu MOFs hiện đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới cũng như trong nước bởi khả năng hấp phụ chọn lọc và vượt trội của chúng. Một số nghiên cứu công bố gần đây cho thấy, do cấu trúc lỗ xốp tự nhiên của MOFs nên chúng được ứng dụng làm chất xúc tác trong một số phản ứng hóa học liên quan đến công nghệ sản xuất vật liệu và dược ph m [37], [62]. Ngoài ra, tùy thuộc vào cấu trúc khung kim loại và phối tử hữu cơ (organic ligand) mà khả năng ứng dụng của MOFs cũng khác nhau. Đặc biệt là khả năng lưu trữ một lượng lớn H ,và ứng dụng của chúng cho việc làm sạch khí [61], [79], [97]. Một số loại vật liệu MOFs đã được các nhà khoa học trên thế giới chú ý do những khả năng ứng dụng và tính chất đặc trưng của chúng đó là MIL-53(Al), MIL-53(Cr), MIL53(Fe), MIL-101, MIL-88(A,B,C,D), MIL-100, MOF-5, MOF-77.... Ngoài khả năng lưu trữ lớn khí CO đã được công bố, MIL-53(Al), MIL-53(Cr), MIL53(Fe), MIL-101, MIL-88 (A,B,C,D) còn được biết đến là chất xúc tác có hoạt tính cao hơn so với than hoạt tính [17]. Với kích thước mao quản lớn giúp cho khả năng khuếch tán và di chuyển của các phân tử chất vào mao quản tương đối dễ dàng, nên các vật liệu này có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ. 2 Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây hầu hết chỉ tập trung tổng hợp các cấu trúc MOFs mới, nghiên cứu tính chất hấp phụ, phân tách và tàng trữ khí (CO 2 , H ) của vật liệu MOFs, số lượng các công bố khoa học về tổng hợp và ứng dụng làm xúc tác, hấp phụ trên MOFs còn ít. 2 Ở Việt Nam, việc nghiên cứu vật liệu khung kim loại-hữu cơ còn rất mới mẻ, chỉ có một số cơ sở nghiên cứu khoa học như Đại học Bách khoa TP.HCM, Viện Hóa học, Viện Công nghệ Hóa học, Viện Khoa học vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ VN, Trường Đại học Khoa học Huế đã tiến hành nghiên cứu, tổng hợp vật liệu MOFs, nghiên cứu khả năng lưu trữ, tách 2 , CO 2chất (H 2 /CH 4 , CH 4 /CO ,..) và tính chất xúc tác của MOFs trong các phản ứng. Tuy nhiên, khả năng ứng dụng của vật liệu MOFs trong xúc tác và hấp phụ còn ít được quan tâm nghiên cứu, đặc biệt trong lĩnh vực làm chất hấp phụ hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất độc hại như asen, kim loại nặng, chất màu, thuốc bảo vệ thực vật. Để nghiên cứu một cách có hệ thống quá trình tổng hợp và khả năng hấp phụ đặc biệt của vật liệu MOFs, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của một số vật liệu khung kim loại - hữu cơ”. 2 Nhiệm vụ của luận án - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng và tìm ra điều kiện thích hợp để tổng hợp vật liệu MIL-53(Fe), MIL-101, MIL-88B có độ tinh thể cao nhất. - Sử dụng các phương pháp hoá lý hiện đại như XRD, XPS, EDX, FT-IR, UV- Vis, TGA-DTA, BET, SEM, TEM, AAS…để nghiên cứu tính chất đặc trưng của vật liệu. - Nghiên cứu tổng hợp thế đồng hình Cr b ng Fe trong vật liệu Cr-MIL-101. - Nghiên cứu đánh giá khả năng xúc tác quang hóa và hấp phụ asen của vật liệu tổng hợp. Những đóng góp mới của luận án - Đã thành công trong việc thế đồng hình Cr b ng Fe trong cấu trúc Cr-MIL101 b ng phương pháp tổng hợp trực tiếp (phương pháp thu nhiệt). Vật liệu này có hoạt tính xúc tác quang hoá cao trong phân hu thuốc nhuộm RR195. Lần đầu tiên, các kết quả này được công bố trên tạp chí RSC Adv., Vol 4, pp. 41185-41194. - Đã tổng hợp được MIL- 3( Fe) và MIL- 88B(Fe) b ng phương pháp nhiệt dung môi không sử dụng HF. Cả hai vật liệu trên đều có hoạt tính xúc tác quang hoá cao trong phản ứng phân hu thuốc nhuộm hoạt tính RR195. Các kết quả này được công bố trên tạp chí RSC Adv., Vol 5, pp. 5261–5268. - MIL- 3(Fe) và MIL-88B(Fe) có khả năng hấp phụ Asen cao (Q 20-2 mg/g đối với Asen V). Kết quả này chứng minh khả năng loại bỏ Asen trong nước của vật liệu mới – vật liệu khung kim loại hữu cơ có chứa Fe. max- Đã nghiên cứu mô hình hấp phụ đẳng nhiệt cũng như động học hấp phụ trên MIL-53(Fe) và MIL-88B(Fe) và khẳng định được quá trình hấp phụ As(V) phù hợp mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và tuân theo phương trình động học biểu kiến bậc 2. Các kết quả này được công bố trên tạp chí RSC Adv., Vol 5, pp. 5261–5268. Luận án được trình bày theo các mục chính sau: Ph n m u Chương 1. Tổng uan tài liệu Chương 2. Mục tiêu nội ung phương ph p nghiên cứu và th c nghiệm Chương . Kết u và th o luận c c vấn sau:  Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu Cr-MIL-101  Nghiên cứu ảnh hưởng t lệ H 2 BDC/Cr(NO 3 ) trong quá trình tổng hợp vật liệu.  Nghiên cứu ảnh hưởng của t lệ HF/Cr(NO 3 ) 3 3 trong quá trình tổng vật liệu  Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian kết tinh trong quá trình tổng hợp vật liệu.  Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu MIL-53(Fe)  Nghiên cứu ảnh hưởng của t lệ H 2 BDC/FeCl trong quá trình tổng hợp vật liệu. 3  nh hưởng của lượng dung môi trong quá trình tổng hợp vật liệu.  nh hưởng của sự rửa vật liệu trong quá trình tổng hợp vật liệu.  Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp MIL-88B  Nghiên cứu ảnh hưởng của t lệ H 2 BDC/FeCl trong quá trình tổng hợp vật liệu 3  nh hưởng của lượng dung môi trong quá trình tổng hợp vật liệu  Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh trong quá trình tổng hợp vật liệu  Thế đồng hình Cr b ng Fe trong vật liệu Cr-MIL-101
Xem thêm

149 Đọc thêm

Tổng hợp vật liệu ti fe kích thước nano bằng phương pháp đốt cháy gel để xử lý asen trong nước

TỔNG HỢP VẬT LIỆU TI FE KÍCH THƯỚC NANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỐT CHÁY GEL ĐỂ XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3 1.1. Tổng quan về vật liệu TiFe 3 1.2. Ứng dụng của vật liệu TiO2 5 1.3. Tình hình nghiên cứu của vật liệu TiFe trong nước và thế giới 6 1.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano 7 1.4.1. Phương pháp thủy nhiệt 7 1.4.2. Phương pháp đồng tạo phức 8 1.4.3. Phương pháp solgel 8 1.4.4. Phương pháp đốt cháy gel 10 1.5. Giới thiệu chung về Asen. 10 1.5.1. Nguồn gốc và sự tồn tại của Asen trong môi trường. 10 1.5.2. Cơ chế xâm nhập Asen vào nguồn nước ngầm. 13 1.5.3. Tác động của Asen đối với sức khỏe con người và sinh vật 13 1.5.4. Xử lý ô nhiễm Asen 14 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 17 2.1. Hóa chất và dụng cụ 17 2.1.1. Hóa chất 17 2.1.2. Dụng cụ 17 2.2. Tổng hợp vật liệu 17 2.2.1. Quy trình tổng hợp vật liệu 17 2.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu. 18 2.3. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng, cấu trúc của vật liệu 19 2.3.1. Xác định thành phần pha bằng nhiễu xạ tia X (XRD) 19 2.3.2. Xác định hình thái, cấu trúc vật liệu bằng phương pháp kính hển vi điện tử quét (SEM) 20 2.3.3. Xác định diện tích bề mặt riêng bằng phương pháp BET 21 2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ Asen của vật liệu 21 2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian cân bằng hấp phụ Asen bằng vật liệu TiFe. 22 2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ hấp phụ Asen bằng vật liệu TiFe. 22 2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến dung lượng hấp phụ Asen của vật liệu TiFe 22 2.5.3. Xác định dung lượng hấp phụ Asen bằng vật liệu TiFe 23 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1. Kết quả tổng hợp vật liệu 24 3.1.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung 24 3.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH tạo Gel 25 3.1.3. Kết quả xác định hình thái học của mẫu 25 3.2. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ As của vật liệu tổng hợp được 26 3.2.1. Kết quảkhảo sát ảnh hưởng của thời gian cân bằng hấp phụ As bằng vật liệu TiFe. 26 3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ hấp phụ As bằng vật liệu TiFe 27 3.2.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến dung lượng hấp phụ As bằng vật liệu TiFe 29 3.2.4. Xác định dung lượng dung lượng hấp phụ As bằng vật liệu TiFe 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 MỞ ĐẦU Asen hay còn gọi là thạch tín là một nguyên tố hóa học kí hiệu là As và nằm trong ô thứ 33 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, Asen là một nguyên tố rất phổ biến và xếp thứ 20 trong tự nhiên, chiếm khoảng 0,0005% vỏ trái đất. Asen là một á kim gây ngộ độc cao và có nhiều dạng hình thù ( màu vàng, và một vài dạng màu đen và xám). Asen hiếm khi được tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên mà phần lớn ở trạng thái kết hợp với lưu huỳnh, oxi và sắt. Asen tồn tại trong các nguồn nước tựnhiên có số oxi hóa +3 và+5. Các dạng thủy phân của Asen không màu gồm: H3AsO3, H2AsO3, HAsO32, AsO33, H3SO4, H2AsO4, HAsO42, AsO43 phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường. Trong khi các kim loại có xu hướng không tan trong nước ở môi trường trung tính thì Asen có thể tan trong môi trường trung tính với nồng độ tương đối cao. Điều này có thể lý giải tại sao nước ngầm dễ bị nhiễm Asen. Gần đây tình trạng nước dưới đất bị nhiễm độc Asen, phổ biến là các nước Ấn Độ, Trung Quốc....mà ở Việt Nam đã bắt đầu xuất hiện càng nhiều, điển hình như khu cực Quỳnh Lôi, Hai Bà Trưng (Hà Nội), đã có nhiều gia đình chịu hậu quả và di chứng nặng nề do nhiễm độc Asen, nhiều trường hợp đã tử vong. Với tình trạng khoan giếng bừa bãi hiện nay (do nước máy khan hiếm ), đa số nguồn nước khoan lên chủ yếu là sử dụng trực tiếp mà không qua xử lý triệt để ( thường chỉ dùng biện pháp thô sơ như lắng, lọc..) các biện pháp này không loại bỏ được các kim loại nặng còn lẫn trong nước, lại thiếu sự kiểm soát và hướng dẫn các cơ quan chức năng lên chất lượng nước làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân là điều không tránh khỏi.Việc sử dụng nguồn nước nhiễm Asen gây rất nhiều bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, thậm chí cả tính mạng như rối loạn thần kinh, ung thư.... Với mục đích khai thác tiềm năng ứng dụng của vật liệu mới vào xử lý môi trường đặc biệt là môi trường nước em xin lựa chọn đề tài: “Tổng hợp vật liệu TiFe kích thước Nano bằng phương pháp đốt cháy Gel để xử lý Asen trong nuớc” để nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu tổng hợp được vật liệu TiFe kích thước nanomet bằng phương pháp đốt cháy gel. Đánh giá khả năng xử lý Asen bằng vật liệu TiFe. Nội dung nghiên cứu: Thu thập, tổng hợp tài liệu liên quan đến vật liệu nano, phương pháp xử lý Asen. Chế tạo vật liệu TiFe kích thước nano bằng phương pháp đốt cháy gel. Phân tích cấu trúc của vật liệu TiFe kích thước nano qua thông qua chụp bằng nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), BET. Đánh giá khả năng hấp phụ Asen trong nước của vật liệu TiFe kích thước nano: + Thời gian cân bằng hấp phụ. + Dung lượng hấp phụ cực đại. + Các điều kiện tối ưu: pH, nhiệt độ, các ion hòa tan khác. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về vật liệu TiFe a. Giới thiệu chung về vật liệu TiO2 Vật liệu oxit titan (TiO2) là chất xúc tác bán dẫn. TiO2 trong tự nhiên tồn tại ba dạng thù hình khác nhau là rutile, anatase, và brookite (hình 1.1). Cả ba dạng tinh thể này đều có chung một công thức hóa học TiO2, tuy nhiên cấu trúc tinh thể của chúng là khác nhau. Hằng số mạng, độ dài liên kết TiO, và góc liên kết của ba pha tinh thể. Titanium (IV) Oxide (II) có một pha bền đó là pha rutile (tetragonal) và hai pha giả bền là anatase (tetragonal) và brookite (orthorhombic). Cả hai pha giả bền chuyển thành pha rutile khi vật liệu được nung ở nhiệt độ trên 700oC (915oC cho pha anatase và 750oC cho pha brookite). Một số tác giả cũng thấy rằng ở nhiệt độ 500oC pha anatase bắt đầu chuyển sang pha rutile trong các quá trình xử lý nhiệt . Các mạng lưới tinh thể của rutile, anatase và brookite khác nhau bởi sự biến dạng của mỗi hình tám mặt và cách gắn kết giữa các octahedra. Pha rutile và anatase đều có cấu trúc tetragonal lần lượt chứa 6 và 12 nguyên tử tương ứng trên một ô đơn vị. Trong cả hai cấu trúc, mỗi cation Ti+4 được phối trí với sáu anion O2; và mỗi anion O2 được phối trí với ba cation Ti+4. Trong mỗi trường hợp nói trên khối bát diện TiO6 bị biến dạng nhẹ, với hai liên kết TiO lớn hơn một chút so với bốn liên kết còn lại và một vài góc liên kết lệch khỏi 90o. Sự biến dạng nàythể Pha rutile và anatase đều có cấu trúc tetragonal lần lượt chứa 6 và 12 nguyên tử tương ứng trên một ô đơn vị. Trong cả hai cấu trúc, mỗi cation Ti+4 được phối trí với sáu anion O2; và mỗi anion O2 được phối trí với ba cation Ti+4. Trong mỗi trường hợp nói trên khối bát diện TiO6 bị biến dạng nhẹ, với hai liên kết TiO lớn hơn một chút so với bốn liên kết còn lại và một vài góc liên kết lệch khỏi 90o. Sự biến dạng này thể hiện trong pha anatase rõ hơn trong pha rutile. Mặt khác, khoảng cách TiTi trong anatase lớn hơn trong rutile nhưng khoảng cách TiO trong anatase lại ngắn hơn so với rutile. Điều này ảnh hưởng đến cấu trúc điện tử của hai dạng tinh thể, kéo theo sự khác nhau về các tính chất vật lý và hóa học. Hình 1.3. Cấu trúc tinh thể của TiO2: (A) rutile, (B) anatase. b. Giới thiệu về Fe2O3 Oxit sắt tồn tại trong tự nhiên ở một số dạng, trong đó có magnetit (Fe3O4), maghemit (γFe2O3) và hematit (αFe2O3) là phổ biến nhất. Hematit, αFe2O3 là oxit bền nhất của sắt ở điều kiện thường. Nó là sản phẩm cuối cùng trong sự chuyển hóa của các oxit sắt khác. Hematit có cấu trúc tinh thể kiểu corudum, trong đó ion O2 được sắp xếp ở các nút mạng của hình lục giác còn ion Fe3+ nằm ở lỗ trống bát diện (hình 1.1a). a) b) Maghemit, γFe2O3 tồn tại ở trạng thái nửa bền và có mối quan hệ với αFe2O3 và Fe3O4. γFe2O3 có cấu trúc tinh thể spinel khuyết, trong đó ion O2 được sắp xếp ở nút mạng của hình lập phương và ion Fe3+ được sắp xếp ngẫu nhiên trong các lỗ trống bát diện và tứ diện (hình 1.1b) 1.2. Ứng dụng của vật liệu TiO2 Vật liệu oxit titan (TiO2) là chất xúc tác bán dẫn. Gần một thế kỷ trở lại đây, bột TiO2 với kích thước cỡ µm đã được điều chế ở quy mô công nghiệp và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: làm chất độn trong cao su, nhựa, giấy, sợi vải, làm chất màu cho sơn, men đồ gốm, sứ…. Gần đây, bột TiO2 tinh thể kích thước nanomet ở các dạng thù hình rutile, anatase, hoặc hỗn hợp rutile và anatase, và brookite đã được nghiên cứu ứng dụng vào các lĩnh vực pin mặt trời, quang xúc tác phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước và làm vật liệu quang xúc tác tổng hợp các hợp chất hữu cơ, chế tạo sơn tự làm sạch, chế tạo thiết bị điện tử, đầu cảm biến và trong lĩnh vực diệt khuẩn, xử lý kim loại nặng độc hại trong nước. Với hoạt tính xúc tác cao, cấu trúc bền và không độc, vật liệu TiO2 được cho là vật liệu triển vọng nhất để giải quyết rất nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng và thách thức từ sự ô nhiễm. TiO2 đồng thời cũng được hy vọng sẽ mang đến những lợi ích to lớn trong vấn đề khủng hoảng năng lượng qua sử dụng năng lượng mặt trời dựa trên tính quang điện và thiết bị phân tách nước. Trong lĩnh vực xử lý asen vật liệu oxit TiO2 đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. 1.3. Tình hình nghiên cứu của vật liệu TiFe trong nước và thế giới a. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Ngày nay, xu hướng phát triển bền vững ngày càng trở lên phổ biến và được “toàn cầu hóa”. Mục tiêu hiện đại của lĩnh vực xử lý ô nhiễm nói chung và xử lý ô nhiễm nước nói riêng cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Cho đến nay đã và đang có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng các loại vật liệu để tiến hành xử lý ô nhiễm môi trường nước mà cụ thể hơn là xử lý Asen trong nước ngầm. Trong lĩnh vực xử lý asen vật liệu oxit TiO2 đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Mixed oxide TiO2 Fe2O3 bicomposite đã được công nhận là hấp thụ hiệu quả và kinh tế với nhiều hứa hẹn cho việc loại bỏ asen trong nước ngầm trên thế giới. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng một phương pháp tổng hợp nhanh chóng, đơn giản và không tốn kém cho loại bicomposite và đánh giá hiệu suất hấp phụ của nó Minna Pirilä và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng hỗn hợp titan hydroxyt và titan đioxit để loại bỏ asen trong nước. Sự hấp phụ As(III) và As(V) được mô tả bằng mô hình đẳng nhiệt Langmui với dung lượng hấp phụ cực đại. Mitch D’Arcy và cộng sựđã nghiên cứu tổng hợp vật liệu compozit hệ TiO2 – Fe2O3 bằng phương pháp kết tủa và nghiên cứu khả năng hấp phụ asen. Sự hấp phụ asen trên vật liệu compozit được mô tả bằng mô hình đẳng nhiệt Lăngmuir với hệ số hồi quy R2 = 0,965. Dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu compozit hệ TiO2 – Fe2O3mgAs(V)g, cao hơn dung lượng hấp phụ cực đaị của TiO2 .Tác giả chỉ ra rằng sự hấp phụ As(V) theo cơ chế tạo phức với nhóm hydroxyt hình thành monobentat và bibentat trên bề mặt vật liệu compozit. b. Tình hình nghiên cứu vật liệu TiFe ở trong nước Ở Việt Nam, cũng có một số tác giả đã nghiên cứu về vật liệu TiFe bằng phương pháp đốt cháy Gel và nó đã trở thành đối tượng nghiên cứu của TS.Phạm Ngọc Chức, Phòng Vật Liệu Vô Cơ – Viện Khoa Học Vật Liệu. Tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này, TS.Phạm Ngọc Chức cùng với đồng nghiệp của mình trong Phòng Vật Liệu Vô Cơ – Viện Khoa Học Vật Liệu và tôi đã chế tạo thành công vật liệu bằng phương pháp đốt cháy Gel dùng polyvinyl ancol (PVA) làm nhiên liệu. Kết quả bước đầu cho thấy hoàn toàn thu được vật liệu có kích thước nhỏ và có bờ hấp thụ ánh sáng trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Như vậy, đây là lần đâu tiên vật liệu TiFe kích thước nano đơn pha tinh thể được tổng hợp bằng phương pháp đốt cháy Gel sử dụng PVA. Kế thừa thông tin từ TS.Phạm Ngọc Chức thì phương pháp đốt cháy Gel sử dụng PVA làm nhiên liệu có ưu điểm là cho cấu trúc nano với nhiều lỗ xốp lên vật liệu nano thu được không chỉ có diện tích bề mặt lớn mà khả năng hấp phụ cũng lớn hơn nhiều so với trường hợp sử dụng các phương pháp chế tạo khác. 1.4. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano Trong những năm qua, việc tổng hợp vật liệu hạt nano có kích thước từ 1 đến 100nm đã phát triển mạnh trên các lĩnh vực nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng. Những tính chất điện, quang, từ và cả tính chất hóa học đặc biệt của chúng phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt nanomet. Có hai hướng tiếp cận và tổng hợp vật liệu nano đó là tổng hợp bằng phương pháp vật lý và tổng hợp bằng phương pháp hóa học. Ưu điểm của phương pháp vật lý là tổng hợp được lượng lớn các hạt nano, nhưng sự đồng đều về kích thước hạt không cao do khó điều khiển kích thước hạt. Ngược lại, các phương pháp hóa học đi từ các hợp chất trong pha lỏng cũng đã thu hút nhiều nhà khoa học do có khả năng điều khiển được kích thước hạt, thu được các hạt nano đồng đều. Ngoài ra, các hạt nôn có hình dạng đa dạng nano dạng hạt, dạng thanh, dạng sợi, dạng đĩa… có thể được tổng hợp từ các điều kiện phản ứng rất khác nhau (như sử dụng hỗn hợp các chất trên bề mặt khác nhau…). Các phương pháp chế tạo vật liệu nói chung và vật liệu nano nói riêng rất phong phú và đa dạng. Mỗi cách tổng hợp đều có ưu hoặc nhược điểm khác nhau. Hiện nay, các phương pháp hóa học có thể tạo ra các hạt nano đồng nhất có kích thước và hình dạng đa dạng. Sau đây là các phương pháp tiêu biểu: phương pháp thủy nhiệt, đồng tạo phức, quá trình solgel, đốt cháy gel. 1.4.1. Phương pháp thủy nhiệt Thủy nhiệt là những phản ứng hóa học xảy ra với sự có mặt của một dung môi thích hợp (thường là nước) ở nhiệt độ phòng, áp suất cao (trên 1atm) trong một hệ thống kín. Đầu tiên, trong bình thủy nhiệt chỉ bao gồm nước và các tiền chất rắn. Khi nhiệt độ tăng, các tiền chất liên tục bị hòa tan, khiến cho nồng độ của chúng trong hỗn hợp lỏng ngày càng tăng lên và phản ứng hóa học xảy ra dễ dàng hơn. Các phần tử cấu thành lên dung dịch ở giai đoạn này có kích thước nhỏ hơn tiền chất ban đầu. Sau đó, hạ nhiệt độ sẽ xảy ra phản ứng ngưng tụ tạo thành chất mới. Sự tạo thành chất mới phụ thuộc vào rất nhiều tỷ lệ các chất phản ứng, lượng nước dùng, các tiền chất, nhiệt độ, áp suất…. Phương pháp này có đặc điểm là kết tủa đồng thời các hidroxit kim loại ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, cho phép khuếch tán các chất tham gia phản ứng tốt, tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc các chất phản ứng do đó có thể điều chế được vật liệu mong muốn. Ưu điểm: + Thao tác đơn giản + Có khả năng điều chỉnh kích thước hạt bằng nhiệt độ thủy nhiệt. + Có thể dùng các nguyện liệu rẻ tiền để tạo sản phẩm có giá trị Nhược điểm: + Tạo ra tạp chất không mong muốn. + Một số chất không thể hòa tan trong nước, do đó không thể dùng phản ứng thủy nhiệt. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, tổng hợp được các vật liệu có kích thước hạt nanomet, tuy nhiên phương pháp này yêu cầu thiết bị tiến hành phản ứng tương đối phức tạp. 1.4.2. Phương pháp đồng tạo phức Nguyên tắc của phương pháp này là cho các muối kim loại tạo phức cùng với khối tử trong dung dịch. Sau đó tiến hành phân hủy nhiệt phức chất có thành phần hợp phức mong muốn. Phương pháp này đạt được sự phân bố lý tưởng các cấu tử trong hệ phản ứng vì trong mạng lưới tinh thể của phức rắn có sự phân bố hoàn toàn có trật tự của các ion Ưu điểm: + Trong hỗn hợp ban đầu đưa vào nung (hỗn hợp các chất phức) đã đảm bảo tỷ lệ hợp thức của các cấu tử đúng như trong vật liệu mong muốn. Nhược điểm: + Việc tìm ra các phức chất đa nhân không dễ dàng và công việc tổng hợp phức chất tương đối phức tạp đòi hỏi nhiều khối tử đắt tiền. 1.4.3. Phương pháp solgel Sol là trạng thái tồn tại ổn định của các hạt rắn tướng colloide bê trong chất lỏng, và để các hạt rắn tồn tại ở trạng thái ổn định kích thước, các hạt phải đủ nhỏ để các lực cần phân tán phải lớn hơn trọng lực. Colloide là các hạt có kích thước trong phạm vi 2mm đến 0,2 um và trong mooic hạt tồn tại khoảng 103 đến 109 phân tử. Gel là chất rắn rỗ xốp có cấu tạo mạng liên kết ba chiều bên trong môi trường phân tán chất lỏng, và gel hình thành từ các hạt keo (colliode) gọi là collide gel, còn trong trường hợp được tạo thành những đơn vị hóa học nhỏ hơn các hạt colloide gọi là gel cao phân tử. Trong quá trình solgel, giai đoạn đầu tiên là sự phân hủy và đông tụ tiền chất để hình thành sol, dạng đồng nhất của các hạt oxit siêu nhỏ trong chất lỏng. Chất đầu để tổng hợp sol này là các hợp chất hoạt động của kim loại như alkoxide của silic, nhôm, titan…Giai đoạn này có thể điều kiển bằng sự thay đổi pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng xúc tác, nồng độ tác nhân, tỷ lệ nước… Các hạt sol có thể lớn lên và đông tụ hình thành mạng polime liên tục hay Gel chứa các bẫy dung môi. Phương pháp này làm khô sẽ xác định tính chất của sản phẩm cuối cùng Gel có thể được nung nóng để loại trừ các phân tử dung môi, gây áp lực lên mao quản và làm sụp đổ mạng Gel, hoặc làm khô siêu giới hạn, cho phép loại bỏ các phân tử dung môi mà không sụp đổ mạng Gel. Sản phẩm cuối cùng thu được từ phương pháp làm khô siêu tới hạn gọi là aerogel, theo phương pháp nung gọi là xerogel. Bên cạnh Gel còn có thể thu được nhiều sản phẩm khác Ưu điểm: + Có thể tạo ra mạng phủ liên kết mỏng để mạng sự dính chặt rất tốt giữa vật kim loại và mang + Có thể tạp màng dày cung cấp cho quá trình chống sự ăn mòn. + Có thể phun phủ lên các dạng phức tạp. + Có thể sản xuất được những sản phẩm có độ tinh khiết cao. + Là phương pháp hiệu quả, kinh tế, đơn giản,để sản xuất màng có chât lượng cao. + Có thể tạo màng ở nhiệt độ bình thường. Nhược điểm: + Sự liên kết trong màng yếu. + Độ chống mài mòn yếu. + Rất khó để điều khiển độ xốp. + Dễ bị rạn nứt khi xử lý ở nhiệt độ cao. + Chi phí cao đối với những vật liệu thô. + Hao hụt nhiều trong quá trình tạo màng. 1.4.4. Phương pháp đốt cháy gel Tổng hợp đốt cháy (CS – Combustion synthesis) là một trong những kỹ thuật quan trọng trong điều chế các vật liệu gốm mới (về cấu trúc, chức năng), compozit, vật liệu nano. Trong những phương pháp hóa học sử dụng để chế tạo vật liệu dạng oxit hay oxit phức hợp, tổng hợp đốt cháy có thể tạo ra tinh thể nano oxit và oxit phức hợp ở nhiệt độ thấp hơn trong một thời gian ngắn và có thể đạt ngay đến sản phẩm cuối cùng. Quá trình tổng hợp đốt cháy xảy ra phản ứng oxi hóa khử tỏa nhiệt mạnh giữa hợp phần chứa kim loại và hợp phần không chứa kim loại, phản ứng trao đổi giữa các hợp chất hoạt tính hoặc phản ứng chứa hợp chất hay hỗn hợp chứa oxit hóa khử. Những đặc tính này làm cho tổng hợp đốt cháy thành một phương pháp hấp dẫn cho sản xuất các vật liệu mới với chi phí thấp so với các phương pháp truyền thống Một số ưu điểm khác của phương pháp đốt cháy là: + Thiết bị công nghệ tương đối đơn giản. + Sản phẩm có độ mịn, độ tinh khiết cao.. + Nhiệt độ nung Gel không cáo, tiết kiệm năng lượng. Trong phương pháp đốt cháy Gel polime, để ngăn ngừa sự tách pha cũng như sự đồng nhất cao cho sản phẩm, phương pháp hóa ướt thường sử dụng các tác nhân tạo gel. Một số polime hữu cơ được sử dụng ngoài vai trò tác nhân tạo gel còn là nguồn nguyên liệu như polivinyl alcol, polietylen glycol, polyacrylic axit và có thể là hồ tinh bột. Trong phương pháp này, dung dịch tiền chất gồm dung dịch các muối kim loại (thường là muối natri) được trộn với polime hòa tan trong nước tạo thành hỗn hợp nhớt. Làm bay hơi nước hoàn toàn hỗn hợp này thu được khối xốp nhẹ và đem nung ở khoảng 300 – 9000C thu được oxit phức hợp mịn. Phương pháp đốt cháy Gel polime đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu và đã tổng hợp được các vật liệu có kích thước nanomet, diện tích bề mặt lớn. Dựa trên ưu điểm nổi trội của phương pháp kết hợp với điều kiện cơ sở vật chất hiện có của phòng Vật liệu Vô cơ thuộc Viện Khoa học Vật liệu nơi em tiến hành khóa luận của mình, em lựa chọn phương pháp đốt cháy gel để chế tạo vật liệu TiFe. 1.5. Giới thiệu chung về Asen. 1.5.1. Nguồn gốc và sự tồn tại của Asen trong môi trường. Asen là nguyên tố khá phổ biến trên trái đất. Trữ lượng asen trong lớp vỏ trái đất khoảng 0,0005%, tồn tại chủ yếu dưới dạng các loại quặng như : quặng asenit của Cu, Pb, Ag hoặc quặng sunfua : As2S2; As2S; As2S3,... Asen cũng có thể có trong than đá với hàm lượng cao. Trong khí quyển tồn tại cả Asen vô cơ và hữu cơ, người ta phát hiên được sự có mặt của Asen trong nước mưa dưới dạng Asenit. Ngoài ra Asen còn tồn tại trong cơ thể động thực vật. Dưới tác động của các quá trình tự nhiên và nhân sinh khác nhau Asen có thể di chuyển từ các hợp phần môi trường này sang hợp phần môi trường khác dẫn đến sự phân bố phức tạp của các nguyên tố trong tự nhiên. Asen có ở khắp nơi, trong đất đá, nước, không khí và sinh khối. Phần Asen chính nằm trong đất đá. a. Nguồn gốc Asen trong tự nhiên Asen trong đá và quặng + Hàm lượng Asen trong các đá mangan từ 0,5 – 2,8 ppm, các carbonat – 2,0 ppm, đá cát kết – 1,2 ppm thấp hơn trong các đá trầm tích (6,6 ppm). Asen là một trong những nguyên tố có nhiều khoáng vật nhất, tới 368 dạng trong đó các nhóm hydroarsen và arsenat – với 213 khoáng vật, sulfurarsenat – 73 khoáng vật, intêmtallit – 40 khoáng vật … Trong các đá phiến sét phần lớn Asen tồn tại trong silicat (85,5 – 92,5%), phần nhỏ còn lại ở dạng hợp chất khác như oxit, sulfat, arsenua (khoảng 714,5 %). + Ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và toàn diện về Asen trong các thành tạo tự nhiên. Trước đây, trong công tác lập bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản thường dùng phương pháp phân tích qua quang phổ phát xạ với độ nhạy rất thấp nên khó phát hiện Asen. Bằng phương pháp mầu giã đãi đã tìm thấy trong nhiều phức hệ đá xâm nhập có chứa arsenopyrit với mức hàm lượng Asen từ <100ppm tới 1000ppm. + Nhìn chung, hàm lượng Asen trong một số vùng mỏ nguồn gốc nhiệt dịch cao hơn so với khu vực không có khoáng hoá. Có thể có nhiều quặng hoá nguồn gốc nhiệt dịch giàu arsen, hệ số làm giàu của chúng so với đá vây quanh từ hàng chục tới hàng trăm lần và đương nhiên độc tích sinh thái của các quặng này là lớn. Asen trong đất và vỏ phong hoá + Ở nước ta rất ít tài liệu về địa hoá Asen trong đất. Một số nghiên cứu gần đây về sự phân bố Asen trong đất vỏ phong hoá ở Việt Nam cho thấy: hàm lượng trung bình của Asen trong đất Tây Bắc dao động khoảng 2,6 – 11 ppm. + Asen có xu hướng được tích tụ trong quá trình phong hoá. Trong nhiều kiểu đất ở các cảnh quan địa hoá khác nhau có hàm lượng Asen giàu hơn đá mẹ. Chẳng hạn, hàm lượng trung bình của Asen trong các đá trầm tích lục nguyên thuộc mỏ vàng Khau Âu ( Bắc Kạn) là 13 ppm còn trong đất và vỏ phong hoá phát triển trên chúng là 16,9 ppm, đất trong các dị thường quặng tới 92,3 ppm. Asen trong trầm tích bở rời + Hàm lượng tổng Asen trong bùn biển đại dương thế giới là 1 ppm (A.P Vinogradov, 1967), trong trầm tích Đệ tứ hạt mịn ở Kyoto, Sendai (Nhật Bản) khoảng 130ppm. Hàm lượng As trong trầm tích Đệ tứ ở các lỗ khoan nước Hà Nội (663 ppm trong trầm tích sét nâu, 212 ppm trong sét màu xám 0,5 – 5 trong cát vàng – nâu xám) có quan hệ tuyến tính với hàm lượng Fe(OH)3, FeOOH. Trong trầm tích biển ven bờ Việt Nam có hàm lượng Asen ( trao đổi ion) dao động trong khoảng 0,16,1 ppm. Asen trong không khí và nước + Hàm lượng Asen trong không khí (mgm3) của thế giới khoảng 0,007 2,3 (trung bình 0,5). Hàm lượng Asen trong không khí ở khu vực xung quanh Ngã Tư Sở là 0,036 0,071 (trung bình 0,044). + Hàm lượng Asen trong nước dưới đất phụ thuộc rất nhiều vào tính chất và trạng thái môi trường địa hoá. Dạng Asen tồn tại chủ yếu trong nước dưới đất là H3AsO4 (trong môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO42( trong môi trường kiềm). Hàm lượng Asen trong nước ngầm trong một số vùng Miền Bắc khoảng 0,0001 0,32 mgl. ở Hà Nội, hàm lượng Asen trong nước ngầm ở những vùng có trầm tích Đệ tứ với các lớp bùn giàu vật liệu hữu cơ thường cao hơn các vùng khác. Asen trong sinh vật + Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới, cây trồng cũng chứa một hàm lượng Asen nhất định, đôi khi khá cao. Hàm lượng trung bình của Asen (ppm) trong lúa (khô) 110200, ngô (khô) 3040, bắp cải (tươi) 2050… Asen tích tụ chủ yếu ở rễ, ở những khu vực đất bị ô nhiễm thì rễ cây hấp thụ khá nhiều As. Hàm lượng Asen trong rau trước đây (0,12,7 ppm trung bình 0,030,05 ppm), thấp hơn hàm lượng chính nó trong rau hiện nay. Phải chăng đây là hậu quả của sự ô nhiễm môi trường đất, nước bởi Asen hiện nay. Sinh vật biển nói chung thường giàu Asen, hàm lượng trung bình của Asen trong cá biển từ 0,64,7 ppm, còn trong nước ngọt là 0,54 ppm. Asen tập trung trong gan và mỡ cá. b.Nguồn gốc Asen trong nhân tạo Từ các hoạt động của con người asen được phát thải vào môi trường khí, nước, đất. Những nguồn phát thải chính là các hoá chất bảo quản gỗ, công nghiệp, khai khoáng và luyện kim. 1.5.2. Cơ chế xâm nhập Asen vào nguồn nước ngầm. Hiện tượng ô nhiễm asen trong nước ngầm chủ yếu là do hiện tượng giải phóng asen có trong khoáng vật dưới lòng đất. Các nhà khoa học cho rằng asen giải phóng ra nước ngầm theo ba cơ chế sau: Cơ chế 1: Asen được giải phóng ra bởi sự oxi hoá Arsenical pyrite là một khoáng vật phổ biến trong trầm tích, khi mà mực nước ngầm cho phép oxi khí quyển lan toả trong tầng ngập nước. Cơ chế 2: Anion Asen hấp phụ trên khoáng vật ngập nước được giải phóng ra nước bởi sự trao đổi cạnh tranh của anion photphat có mặt do sử dụng của phân bón hoá học. Cơ chế 3: dưới điều kiện yếm khí cho phép quá trình khử của sắt oxi hydroxit (FeOOH) và giải phóng Asen đã hấp phu trên đó ra nước
Xem thêm

40 Đọc thêm

122-LUANVANTHACSI-CHUAPHANLOAI (208)

122-LUANVANTHACSI-CHUAPHANLOAI (208)

gây ô nhiễm môi trường. Tỷ lệ C/N trong nước thải phù hợp cho quá trình xử lýsinh học thường nằm trong giới hạn từ 20-30. Tuy nhiên trong nước thải bệnh việntỷ lệ này không cân xứng do nước thải chứa nước tiểu cảu người và động vật, chonên sau quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học, hàm lượng amoni vẫn vượt tiêuchuẩn cho phép. Bài luận văn này tiến hành nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụtheo phương pháp cacbon hóa từ xơ dừa thải để hấp phụ amoni trong nước thảibệnh viện đã qua xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Thực nghiệm tiến hànhnước thải có nồng độ đặc thù từ 20- 40mg/l, ở hai quy mô hấp phụ dạng tĩnh vàdạng cột thu được kết quả như sau: Chế tạo được than cacbon hóa từ xơ dừa, khảosát độ ẩm của xơ dừa cho thấy lượng ẩm trong xơ dừa từ 8,3% ; tỷ trọng của xơ dừatừ 22,25 kg/m3 – 25,33 kg/m3 và không ảnh hưởng nhiều đến quá trình cacbon hóa.Hiệu suất xử lý amoni phụ thuộc vào pH của dung dịch, trong môi trường pH 7-8đạt hiệu suất xử lý cao nhất đạt 54,36%.Thời gian tiếp xúc là yếu tố đến hiệu suấtxử lý amoni cho thấy tại pH ban đầu = 7,19 quá trình đạt cân bằng trong thời gian t= 30 phút đạt hiệu suất 43,93%. Tỷ lệ rắn:lỏng giữa vật liệu và thể tích dung dịch cụthể là 20g/l đạt hiệu suất cao nhất 59,3%. Đánh giá được triển vọng của than cacbonhóa xơ dừa chế tạo so với than hoạt tính thị trường, cụ thể than cacbon hóa xơ dừachế tạo đạt hiệu suất cao hơn 56,59%. Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu hấpphụ khi sử dụng 100% than cacbon hóa xơ dừa qua hệ thống lọc liên tục thấy rằng ởmức lưu lượng 0,25 l/h đạt hiệu suất cao nhất 78,79%. Khảo sát khả năng hấp phụcủa vật liệu dạng viên qua hệ thống lọc liên tục thấy rằng với mức lưu lượng 0,25l/h thì hiệu suất xử lý đạt cao nhất 19,12%.12. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn: Các kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệuchế tạo từ xơ dừa khá phổ biến và có sẵn ở Việt Nam, có thể sử dụng như vật liệuhấp phụ giá thành thấp, hiệu quả và thân thiện với môi trường để xử lý amoni trongnước thải bệnh viện trước khi thải ra môi trường bên ngoài.Hà Nội, Ngày
Xem thêm

5 Đọc thêm

Nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước

Nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước

Nền kinh tế phát triển và dân số tăng nhanh phát sinh rất nhiều hệ lụy liên quan như tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng. Ô nhiễm xuất hiện ở nhiều nơi cả trong môi trường đất, nước lẫn không khí. Một trong những hình thức phổ biến và dễ nhận thấy nhất đó là ô nhiễm nước. Ô nhiễm nước được gây ra bởi rất nhiều nguyên nhân khác nhau như các ion vô cơ hòa tan (SO42, Cl, PO43), các muối nitơ (NH4+, NO3, NO2), các kim loại nặng (Hg, Pb, As, Cr), các vi sinh vật....chính những chất này gây nguy hại không nhỏ đến người và động vật. Ô nhiễm nước bởi các hợp chất nitơ nói chung và amoni nói riêng có thể là do quá trình xuyên thấm từ tầng nước mặt xuống các tầng phía dưới qua các cửa sổ địa chất thủy văn, nếu như nguồn nước mặt ô nhiễm thì nguồn nước ngầm cũng theo đó mà ô nhiễm. Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều vùng trong cả nước, như ở phần lớn nước ngầm khu vực đồng bằng Bắc Bộ gồm các tỉnh: Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình và phía nam Hà Nội đều bị nhiễm bẩn amoni rất nặng. Xác suất các nguồn nước ngầm ở các tỉnh này nhiễm amoni có nồng độ cao hơn tiêu chuẩn nước sinh hoạt (3mgl) khoảng 70 80%, còn nước ngầm ở trạm Đông Thạch (huyện Hóc Môn, thành phố Hồ Chí Minh) cũng bị ô nhiễm amoni nặng (68,73 mgl cao gấp 1,9 lần so với năm 2005) 1. Hợp chất của Nitơ ở trong trường nước ngầm có pH từ 6 đến 8 thì nitơ nằm chủ yếu dưới dạng NH4+ (Amoni) 2. Nước ô nhiễm amoni nghiêm trọng rất nhiều vì amoni dễ dàng chuyển hóa thành các chất độc hại khác như nitrit, lại khó xử lý. Chính các sản phẩm chuyển hóa của amoni là chất ảnh hưởng đến sức khỏe con người, khi vào trong cơ thể sẽ chiếm mất oxy. Trong khi đó, máu có oxy mới đi đến khắp các tế bào trong cơ thể. Trẻ em bị nhiễm chất này sẽ xanh xao, ốm yếu, thiếu máu, khó thở. Đến một giai đoạn nào đó, bị nhiễm amoni nặng sẽ ngộp thở, nếu không cấp cứu kịp thời sẽ tử vong. Do đó việc xử lí amoni đang là một trong số vấn đề cấp bách 3. Bên cạnh đó nước ta là một nước nông nghiệp, những phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, vỏ dừa, bã đậu nành, lỗi ngô.... Với số lượng lớn không được sử dụng vào mục đích nào được thải ra môi trường mỗi năm, đồng thời những phụ phẩm này có thành phần chủ yếu là xenluloze, có những đặc tính tốt để có thể sản xuất ra vật liệu hấp phụ giúp lọc nước. Hướng đi này đã có nhiều người nghiên cứu và đạt được những thành tựu nhất định. Trong các phụ phẩm đó thì lõi ngô một nguyên liệu khá mới với mục đích tạo vật liệu hấp phụ. Tuy lõi ngô trước khi biến tính cũng đã có khả năng lọc nước (theo Lalita Prasida người đoạt giải thưởng Google Science Fair với đề tài “Hấp phụ sinh học với chi phí thấp” năm 2011) nhưng hiệu suất không cao do đó chúng ta cần biến tính nó làm vật liệu hấp phụ giúp cho quá trình lọc nước tốt hơn. Có nhiều cách khác nhau để biến tính, một trong số đó là hoạt hóa bằng axít như H3PO4 4,23, HNO3,. nhưng hiện tại những nghiên cứu sử dụng H2SO4 một chất có hoạt tính axít mạnh để biến tính lõi ngô làm vật liệu hấp phụ lọc amoni trong nước còn hạn chế đây là hướng nghiên cứu mới đáng mong đợi. Dựa trên những cơ sở trên tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước”.
Xem thêm

Đọc thêm

BẢN CHẤT VỀ MÔ HÌNH HẤP PHỤ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT

BẢN CHẤT VỀ MÔ HÌNH HẤP PHỤ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT

Trong một số trường hợp nhất định, người ta đã chứng minh rằng mô hình tuyếntính khác nhau sẽ dẫn đến các kết quả hồi quy khác nhau, ảnh hưởng đến tính nhấtquán và tính chính xác của chúng. Giá trị của chức năng thống kê thường có xuhướng phi tuyến hơn phân tích tuyến tính . Xu hướng này có thể tỷ lệ thuận với sựgia tăng các lỗi có thể xảy ra khi thực nghiệm.Có thể thấy mười năm qua người ta đã luôn dành một sự quan tâm đặc biệt choviệc sử dụng các chất hấp phụ chi phí thấp thay thế dần cho than hoạt tính trongquá trình xử lý nước và nước thải.Cho đến nay, sự thành công của các chất hấp phụ trong các lĩnh vực ứng dụng đãngày một chứng minh việc sử dụng khả năng hấp phụ (tạo ra từ trạng thái cânbằng dữ liệu) là một biện pháp hoàn toàn hữu hiệu trong quá trình xử lý nướcuống. Trong vài thập kỷ qua, hồi quy tuyến tính đã được phát triển như một ưutiên hàng đầu trong việc thiết kế hấp phụ hệ thống. Tuy nhiên, các nghiên cứu gầnđây đã chỉ ra sự khác biệt ngày càng rõ rệt (giữa số liệu ước lượng và thựcnghiệm) dẫn tới những kết quả khác nhau.Mặc dù đây là một vấn đề còn tồn tại của mô hình, tuyến tính vẫn luôn là lựa chọnsố một trong hầu hết các tài liệu, được áp dụng tại hơn 95% hệ thống hấp thụ chấtlỏng pha.Do đó, thách thức tiếp theo trong lĩnh vực hấp phụ là xác định và làm rõ cả hai môhình đường đẳng nhiệt hấp phụ trong các hệ thống hấp phụ khác nhau.Dù sao thì, các nhà khoa học trẻ luôn được khuyến khích tìm tòi, khám phá đểgiúp cho lĩnh vực hấp phụ được phát triển.19PHẦN 3: KẾT LUẬNQua nghiên cứu vấn đề rút ra được một số kết luận sau:- Hiểu về bản chất mô hình các đường đẳng nhiệt- Nắm được một số chức năng báo lỗi toán học
Xem thêm

20 Đọc thêm

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION CU2 TRÊNVẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ RỄ CÂY LỤC BÌNH HOẠT HÓA BẰNG AXIT XITRIC VÀ AXITSUNFURIC

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION CU2 TRÊNVẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ RỄ CÂY LỤC BÌNH HOẠT HÓA BẰNG AXIT XITRIC VÀ AXITSUNFURIC

như: phương pháp sinh hóa, phương pháp hóa lý (phương pháp hấp phụ, phương pháptrao đổi ion..), phương pháp hóa học... Trong đó, phương pháp hấp phụ  sử dụng vậtliệu hấp phụ (VLHP) chế tạo từ các phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp như: xơ dừa,bã mía, vỏ chuối, bã đậu nành, bã cà phê… để tách loại các kim loại nặng ra khỏi môitrường nước được nghiên cứu nhiều vì chúng có các ưu điểm là nguồn nguyên liệu cósẵn, giá thành rẻ, vật liệu thân thiện với môi trường.Bèo tây thuộc nhóm thực vật thủy sinh sống trôi nổi, có tốc độ sinh trưởng, pháttriển nhanh, thích nghi tốt với hầu hết các loại hình thủy vực khác, chịu được nhữngđiều kiện khắc nghiệt như thiếu dinh dưỡng, độ pH thay đổi và ngay cả khi nước bịnhiễm độc. Lục bình với thành phần chính là xenlulozơ rất thích hợp cho việc nghiêncứu tạo ra vật liệu hấp phụ để tách loại các ion kim loại nặng trong môi trường nước.Xuất phát từ những lí do trên đề tài: “Khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+ trênvật liệu hấp phụ chế tạo từ rễ cây lục bình hoạt hóa bằng axit xitric và axitsunfuric” được chọn để nghiên cứu. Mục đích của đề tài này sẽ đánh trọng tâm vào việckhảo sát và so sánh với các nghiên cứu khác, nhằm tìm ra một phương pháp tốt nhất choviệc hấp phụ kim loại nặng từ vật liệu hấp phụ chế tạo từ rễ lục bình.2.MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀIChế tạo vật liệu hấp phụ từ rễ lục bình, khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+ củavật liệu hấp phụ và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệuhấp phụ. Từ kết quả thu được so sánh với các kết quả nghiên cứu khác nhằm đưa ra cácđiều kiện tốt để tiến hành hấp phụ.Ngoài ra, từ kết quả thu được so sánh và đánh giá khả năng hoạt hóa của axit xitricvà axit sunfuric để tìm ra chất hoạt hóa tốt hơn.SVTH: Phan Thị Quỳnh Hoa1
Xem thêm

132 Đọc thêm

Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và khảo sát khả năng hấp thụ của vật liệu MIL 101

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP THỤ CỦA VẬT LIỆU MIL 101

MỤC LỤC Trang phụ bìa ............................................................................................................. i Lời cam đoan.............................................................................................................. ii Lời cảm ơn ................................................................................................................ iii Mục lục........................................................................................................................1 Danh mục các từ viết tắt..............................................................................................3 Danh mục bảng biểu và hình vẽ..................................................................................4 MỞ ĐẦU.....................................................................................................................6 Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT....................................................................8 1.1. Giới thiệu chung về vật liệu lai kim loại hữu cơ (MetalOrganicFrameworks)......8 1.1.1. Khung mạng kim loại – hữu cơ.........................................................................8 1.1.2. Ứng dụng của vật liệu MOFs..........................................................................11 1.2. Vật liệu MIL101 ...............................................................................................13 1.2.1. Cấu trúc vật liệu MIL101...............................................................................13 1.2.2. Các phương pháp tổng hợp MIL101 .............................................................15 1.2.3. Ứng dụng và triển vọng của MIL101 ............................................................16 1.3. Hấp phụ ..............................................................................................................18 1.3.1. Hiện tượng hấp phụ.........................................................................................18 1.3.2. Phân loại các dạng hấp phụ.............................................................................19 1.3.3. Sự hấp phụ trên vật liệu mao quản..................................................................22 Chương 2. MỤC ĐÍCH, NỘI ĐUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........24 2.1. Mục đích.............................................................................................................24 2.2. Nội dung.............................................................................................................24 2.2.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp MIL101..............24 2.2.2. Xác định đặc trưng vật liệu .............................................................................24 2.2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu đối với phenol .................................24 2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................24 2.3.1. Phương pháp phân tích hoá lý.........................................................................24 2.3.2. Phương pháp thực nghiệm ..............................................................................30 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................32 3.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu MIL101....323.1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ H2BDCCr(NO3)3 ...........................................................32 3.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ HFCr(NO3)3 .........................................................................33 3.1.3 Ảnh hưởng thời gian kết tinh..........................................................................35 3.2. Đặc trưng vật liệu MIL101 ...............................................................................37 3.3. Khả năng hấp phụ của MIL101 trong dung dịch nước.....................................42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................46 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................48 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của các ngành công nghiệp đã đặt ra cho con người nhiều thách thức về vấn đề môi trường và sức khoẻ con người trước những hoá chất độc hại thải ra từ nền công nghiệp hiện đại. Môi trường đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, trái đất đang nóng dần lên, mực nước biển đang tăng có nguy cơ xoá bỏ một số lục địa, một số loài sinh vật đang có khả năng bị tuyệt chủng. Những nguồn nước và không khí đang ô nhiễm làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư và ảnh hưởng trầm trọng đến sức khoẻ con người. Vấn đề đặt ra với các nhà khoa học là tìm ra những vật liệu mới có khả năng giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường. MOFs (Metal Organic Frameworks) là nhóm vật liệu lai mới được sản xuất từ kim loại và các hợp chất hữu cơ có khả năng lưu trữ an toàn hyđro và metan. Nó là vật liệu được quan tâm nhất hiện nay và đang làm thay đổi diện mạo của hóa học chất rắn và khoa học vật liệu trong 10 năm gần đây 25. Theo Quỹ tài trợ Khoa học châu Âu, MOFs hiện là một trong những bước tiến triển lớn nhất về khoa học vật liệu ở trạng thái rắn do khả năng ứng dụng của MOFs rất rộng rãi như hấp phụ và lưu trữ khí, tách chất, trao đổi ion và dược phẩm. Với khả năng lưu trữ khí của MOFs lớn nên một trong các ý tưởng được đề xuất là dùng MOFs để lưu trữ khí hydrô dùng làm nhiên liệu cho các loại động cơ trong tương lai và lưu trữ khí cacbonic, một trong những khí chủ yếu gây nên hiệu ứng nhà kính hiện nay. MOFs là những vật liệu xốp có các lỗ nhỏ li ti với cấu trúc giống như hình tổ ong, vì vậy, các phân tử khí có thể khuếch tán vào MOFs và được giữ lại trong các lỗ xốp trong cấu trúc của nó. Một số nghiên cứu công bố gần đây cho biết, với cấu trúc lỗ xốp tự nhiên của MOFs nên chúng được ứng dụng làm chất xúc tác trong một số phản ứng hóa học liên quan đến công nghệ sản xuất vật liệu và dược phẩm. Ngoài ra, tùy thuộc vào cấu trúc khung kim loại và cấu tử hữu cơ (organic ligand) mà khả năng ứng dụng của MOFs cũng khác nhau. Với diện tích bề mặt riêng lớn, có trật tự và xốp nên MOFs có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực hấp phụ, đặc biệt là khả năng lưu trữ một lượng lớn hydro 20 và ứng dụng của chúng cho việc làm sạch khí 22.Những phân tử nhỏ như hydro không những hấp phụ tốt trên bề mặt mà còn có thể giải phóng hoàn toàn ở áp suất riêng phần thấp. Mặt khác, các trung tâm kim loại của MOFs cũng có khả năng ứng dụng làm xúc tác trong các phản ứng như: phản ứng polime hóa ZieglerNatta, phản ứng DielAlder, và các phản ứng quang hóa khác 19. Một số loại vật liệu MOFs đã được các nhà khoa học trên thế giới chú ý do những khả năng ứng dụng và tính chất đặc trưng của chúng đó là: MIL53(Al), MIL53(Cr), MIL53(Fe), MIL88(A,B,C,D), MIL100, MIL101, HKUST1, MOF5, MOF177, UiO6. Trong đó, vật liệu MIL101 hiện đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học bởi các đặc tính của nó. Ngoài khả năng lưu trữ khí CO2 với một lượng lớn đã được công bố, gần đây MIL101 còn được biết đến là xúc tác có hoạt tính cao đối với phản ứng cyanosilylation, có thể mang paradium giúp cho phản ứng hydro hóa có hoạt tính cao hơn khi mang trên than hoạt tính 10. Với kích thước mao quản của MIL101 khoảng 30A0 giúp cho khả năng khuếch tán và di chuyển của các phân tử chất vào mao quản tương đối dễ dàng. Khả năng này giúp cho các phân tử chất phản ứng tiếp cận dễ dàng với các tâm hoạt động. So sánh hoạt tính xúc tác của MIL101 với Cu3(BTC)2 và các vật liệu thuộc họ MOFs khác, MIL101 có hoạt tính xúc tác cao hơn hẳn đối với phản ứng cyanosilylation benzaldehyde. Sự hấp phụ các chất hữu cơ độc hại…trên các vật liệu xốp như than hoạt tính, nhôm oxit hoạt tính, vật liệu hấp phụ trên nền Silica và zeolit đã được nghiên cứu. Vật liệu MIL101 với cấu trúc đa mao quản và diện tích bề mặt rất lớn, khoảng từ 3000÷5500m2g sẽ là vật liệu có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƯNG VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA VẬT LIỆU MIL101” nhằm nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp vật liệu MIL101 và bước đầu khảo sát khả năng hấp phụ vật liệu này trong dung dịch với dung môi là nước. Chương 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1. Giới thiệu chung về vật liệu lai kim loại hữu cơ (MetalOrganicFrameworks) 1.1.1. Khung mạng kim loại – hữu cơ Phối hợp polime (CPs) là vật liệu rắn được hình thành bởi một mạng lưới mở rộng của các ion kim loại (hoặc cụm) phối hợp với các phân tử hữu cơ. Định nghĩa này bao gồm một lượng lớn vật liệu có chứa kim loại và các phân tử hữu cơ, việc nghiên cứu và xem xét lại hiện nay là dành riêng cho một nhóm đặc biệt các CPs gọi là khung kim loại hữu cơ (MetalOrganicFrameworks). Như vậy theo định nghĩa trên, MetalOrganicFrameworks (MOFs) là một phân lớp của gia đình CPs. Thuật ngữ ‘metal organic Frameworks’ được định nghĩa bởi Omar Yaghi năm 1995 và nay được sử dụng rộng rãi cho tất cả các vật liệu có sự kết hợp của kim loại và hợp chất hữu cơ để hình thành một cấu trúc không gian ba chiều 26. Vật liệu MOFs đầu tiên được tổng hợp bởi Tomic năm 1965, từ đó đến nay nhiều nhóm nghiên cứu đã tiến hành tổng hợp và nghiên cứu các đặc trưng của các cấu trúc MOF mới. MOFs thường được tổng hợp từ dung dịch trong điều kiện nhiệt độ và dung môi thích hợp, các dung môi đặc trưng là nước, etanol, metanol, dimethylformamide (DMF) hoặc acetonitrile. Nhiệt độ có thể biến đổi từ nhiệt độ phòng cho đến 2500C. MOFs được hình thành từ quá trình lắp ghép thông qua sự phối hợp của các phối tử hữu cơ với các trung tâm kim loại như ở Hình 1. 1 Các nhóm chức năng thích hợp cho sự hình thành liên kết phối trí với ion kim loại thường là carboxylates, phosphonates, sulfonates và nitrogen ví dụ như pyridines và imidazoles. Các chất nối hữu cơ được chọn thường có cấu trúc cứng nhắc, vì vậy các vòng thơm là sự lựa chọn tốt hơn là chuỗi alkyl của mạch cacbon. Liên kết phối trí giữa phức đa càng và ion kim loại dẫn đến sự hình thành polyhedra kim loạiphối tử, trong hầu hết các trường hợp là polyhedra kim loạioxy. Các polyhedra này có thể liên kết với nhau để tạo thành các đơn vị cấu trúc thứ cấp (SBUs). Đơn vị cấu trúc thứ cấp của HKUST1 (Hong Kong university, structure 1) bao gồm hai nguyên tử Cu liên kết với bốn nhóm cacboxylat và hai phân tử nước. Đơn vị cấu trúc thứ cấp của MIL101 và MIL88 gồm trime Fe liên kết với ion oxy qua µ3 và liên kết với sáu nhóm cacboxylat. Thực tế có bằng chứng về sự hình thành các đơn vị cấu trúc thứ cấp trước khi có sự hình thành tinh thể MOFs và khái niệm mạng lưới hóa học được đưa ra sau khi tổng hợp thành công MOFs. Ý tưởng làm thay đổi một số tính chất bề mặt của vật liệu như diện tích mao quản nhỏ, mao quản trung bình, kích thước lỗ, chức năng của một cấu trúc MOF với mạng lưới nhất định đã được đề cập và giải thích lần đầu tiên bởi O. Yaghi và cộng sự 29. Một loạt các cấu trúc MOFs đồng mạng lưới với MOF5, zinc – terephthalat với bộ khung hình lập phương được giới thiệu bao gồm 16 loại phân tử chất nối hữu cơ khác nhau về chiều dài và nhóm chức năng được trình bày ở Hình 1. 3 Trime FeO6 octahedra của MIL88 và MIL101 Hình 1. 2 Đơn vị cấu trúc thứ cấp 26 HKUST1
Xem thêm

58 Đọc thêm

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHUMAT LÊN KHẢ NĂNG GIẢI HẤP PHỤ P DỄ TIÊU TRONG ĐẤT TRỒNG CÀ PHÊ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHUMAT LÊN KHẢ NĂNG GIẢI HẤP PHỤ P DỄ TIÊU TRONG ĐẤT TRỒNG CÀ PHÊ

Từ kết quả thực nghiệm cho thấy:Mẫu số 1: quá trình hấp thụ P ở giai đoạn đầu giảm mạnh ( 2,012 xuống 0,929) nhưng đến giai đoạn thứ 2 về sau , quá trình này giảm không đáng kể , điều này chứng tỏ kali humat không ảnh hưởng quá nhiều đến sự phân giải P , mà sự giảm mạnh này là do PH của đất , ta có thể thTừ kết quả thực nghiệm cho thấy:Mẫu số 1: quá trình hấp thụ P ở giai đoạn đầu giảm mạnh ( 2,012 xuống 0,929) nhưng đến giai đoạn thứ 2 về sau , quá trình này giảm không đáng kể , điều này chứng tỏ kali humat không ảnh hưởng quá nhiều đến sự phân giải P , mà sự giảm mạnh này là do PH của đất , ta có thể thấy rõ điều này ở mẫu số 2.ấy rõ điều này ở mẫu số 2.Kết quả cho ta thấy kali humat không ảnh hưởng lên quá trình hấp phụ phopho dễ tiêu trong đất trồng cà phê. Qua kết quả nghiên cứu giúp ta có những giải pháp bón phân một cách hợp lí, đảm bảo lượng phân bón không thừa, không thiếu để đảm bảo cho độ phì nhiêu, đồng thời cung cấp đầy đủ dưỡng chất làm cho cây sinh trưởng và phát triển một cách tốt nhất và hạn chế gây ô nhiễm môi nhiễm môi trường .
Xem thêm

39 Đọc thêm

Biến tính bentonit bằng H2SO4 98%

BIẾN TÍNH BENTONIT BẰNG H2SO4 98%

Khảo sát khả năng hấp phụ của bentonite trước và sau khi biến tính. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh đến biến tính bentonite. Từ những kết quả khảo sát ta thiết lập được điều kiện tối ưu để quá trình biến tính thu được sản phẩm tốt nhất theo mong muốn

52 Đọc thêm

Tổng hợp compozit polianilin ghép lignin ứng dụng trong hấp phụ Crom

TỔNG HỢP COMPOZIT POLIANILIN GHÉP LIGNIN ỨNG DỤNG TRONG HẤP PHỤ CROM

Ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về polianilin và lignin nhưng việc tổng hợp vật liệu polime ghép lignin và những ứng dụng của vật liệu này trong tính chất hấp phụ kim loại nặng còn khá mới mẻ và chưa có nhiều công trình đề cập đến. Từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: “Tổng hợp compozit polianilin ghép lignin ứng dụng trong hấp phụ Crom”. Luận văn tập trung nghiên cứu một số vấn đề sau: Thu hồi lignin từ dịch đen từ Công ty Giấy Bãi Bằng Phú Thọ. Tổng hợp polianilin ghép lignin bằng phương pháp hóa học. Nghiên cứu thành phần, cấu trúc của vật liệu bằng phương pháp: phổ hồng ngoại (IR), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phân tích nhiệt (TGA). Khảo sát khả năng hấp thụ ion Cromcủa vật liệu compozit theo các yếu tố: thời gian, pH và phương pháp hấp thụ ngọn lửa AAS. Khảo sát cân bằng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.
Xem thêm

85 Đọc thêm

HÓA LÝ SILECAT ĐỀ TÀI ĐẤT SÉT

HÓA LÝ SILECAT ĐỀ TÀI ĐẤT SÉT

Xử lý đất sét để sản xuất nanocompositCông nghệ của công ty CRDL sử dụng đất sét montmorillonit và xử lý bằng phảnứng thế ion amoni với các ion natri có sẵn trong đất sét.•Công ty Nanocon đã phát triển và đăng ký sáng chế phương pháp biến tính đấtsét bằng cách để lại các ion natri trên bề mặt tinh thể đất sét rồi sắp xếp lại bằngcác tương tác lưỡng cực.4•••Tạo nguyên liệu quý từ đất sétChuyển hóa vật liệu zeolit từ khoáng sét thiên nhiên Việt NamZeolit là vật liệu vi mao quản, xốp nhẹ có dung lượng trao đổi ion lớn và cókhả năng hấp phụ kỳ diệu.Vì thế, dù có chất lượng tốt nhưng giá thành của zeolit lại rất cao và khó ứngdụng rộng.Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghebài thuyết trình của nhóm em!!!
Xem thêm

24 Đọc thêm

 CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI TRONG CNMT

CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI TRONG CNMT

Hấp thụ được sử dụng nhiều để xử lí các khí thải nguy hiểm như: SO2, SO3, Cl2,HCl, HF, SiF4, COS, CS2...chất lỏng để thực hiện quá trình hấp thụ được chọn phùhợp theo công nghệ xử lí.III.2.1 Thiết bị hấp thụ dạng đệmTrong tháp đệm, chất lỏng chảy từ trên xuống, phân bố đều trên bề mặt đệm, khí đitừ dưới lên phân tán chất lỏng.- Ưu điểm:+ Có bề mặt tiếp xúc pha lớn, hiệu suất cao.+ Cấu tạo đơn giản.+ Trở lực trong tháp đệm không lớn lắm.+ Giới hạn làm việc tương đối rộng.- Nhược điểm:+ Khó làm ướt đều đệm.+ Nước thải của thiết bị sẽ bị nhiễm bẩn.III.2.2 Tháp đĩaTháp đĩa thường có cấu tạo gồm thân hình trụ thẳng đứng, bên trong có đặt cáctấm ngăn (đĩa) cách nhau một khoảng nhất định. Trên mỗi đĩa hai pha chuyển độngngược hoặc chéo nhau: Chất lỏng đi từ trên xuống (hoặc đi ngang), khí đi từ dưới lênhoặc xuyên qua chất lỏng chảy ngang, ở đây tiếp xúc pha xảy ra theo từng bậc là đĩa.Tùy thuộc vào cấu tạo của đĩa chất lỏng trên đĩa có thể là khuấy lý tưởng hay là dòngchảy qua.Tháp đĩa có ống chảy truyền: Bao gồm tháp đĩa chóp, đĩa lỗ, tháp supap…Trênđĩa có cấu tạo đặc biệt để lỏng đi từ đĩa trên xuống đĩa dưới theo đường riêng gọi làống chảy chuyền, đĩa cuối cùng ống chảy chuyền ngập sâu trong khối chất lỏng đáytháp tạo thành van thủy lực ngăn không cho khí (hay hơi lỏng) đi theo ống lên đĩatrên. Pha khí (hay hơi lỏng) xuyên qua các lỗ, khe lưới, khe supap sục vào pha lỏngtrên đĩa. Để phân phối đều chất lỏng người ta dùng tấm ngăn điều chỉnh chiều caomức chất lỏng trên đĩa.GVHD: Mạc Duy Hưng
Xem thêm

21 Đọc thêm

Trắc nghiệm Hóa lý dược( có đáp án) dành cho sinh viên ngành Dược ĐH, CĐ

TRẮC NGHIỆM HÓA LÝ DƯỢC( CÓ ĐÁP ÁN) DÀNH CHO SINH VIÊN NGÀNH DƯỢC ĐH, CĐ

MÔN HÓA LÝ DƯỢC Câu 1: Hệ phân tán keo là hệ dị thể gồm môi trường phân tán và các hạt nhỏ kích thước trong khoảng: A. Từ 107 đến 105m B. Từ 107 đến 105m µ C. Từ 107 đến 105 dm D. Từ 107 đến 105 cm Câu 2: Một tiểu phân dạng khối lập phương có kích thước cạnh là 1cm2 thì diện tích bề mặt là 6cm2. Nếu chia các tiểu phân trên thành các khối vuông nhỏ hơn với cạnh 0,01cm thì tổng diện tích bề mặt là: A. 60m2 B. 600m2 C. 60dm2 D. 600cm2 Câu 3: Ngưỡng keo tụ là: A. Nồng độ tối đa của chất điện ly cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định. B. Nồng độ tối thiểu của chất điện ly cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định. C. Nồng độ tối thiểu của chất phân tán cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định. D. Nồng độ tối đa của chất phân tán cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định. Câu 4: Cấu tạo của mixen keo bao gồm: A. Lớp ion quyết định thế hiệu, lớp hấp phụ, lớp khuếch tán. B. Nhân keo, lớp hấp phụ, lớp khuếch tán. C. Tinh thể, lớp hấp phụ, lớp khuếch tán. D. Tinh thể, lớp ion quyết định thế hiệu, lớp khuếch tán. Câu 5: Độ bền vững của hệ keo phụ thuộc: A. Kích thước tiểu phân hạt keo B. Tính tích điện của hệ keo C. Nồng độ và khả năng hydrat hóa các tiểu phân hệ keo D. Tất cả đều đúng. Câu 6: Trong hấp phụ khí và hơi trên bề mặt chất rắn thì: A. Hấp phụ là sự tăng nồng độ của khí (hơi) trên bề mặt phân cách pha. B. Hấp phụ là sự tăng nồng độ của khí (hơi) trên bề mặt pha rắn. C. Chất bị hấp phụ là chất thực hiện quá trình hấp phụ. D. A, B, C đều đúng. Câu 7: Trong hấp phụ dựa vào lực hấp phụ ta chia hấp phụ thành: A. Hấp phụ ion và hấp phụ trao đổi. B. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học. C. Hấp phụ hóa học và hấp phụ trao đổi. D. Hấp phụ vật lý và hấp phụ ion. Câu 8: Sức căng bề mặt là: A. Năng lượng tự do bề mặt tính cho một đơn vị diện tích bề mặt phân chia pha. B. Năng lượng bề mặt tính cho một đơn vị diện tích bề mặt. C. Năng lượng tự do bề mặt tính cho một đơn vị diện tích bề mặt riêng. D. Năng lượng bề mặt tính cho một đơn vị diện tích bề mặt riêng. Câu 9: Điện tích của hạt mixen keo được quyết định bởi: A. Nhân keo. B. Lớp khuếch tán. C. Ion quyết định thế hiệu. D. Ion đối. Câu 10: Cho 3 hệ phân tán: : Thô, keo và dung dịch thực. Độ phân tán của chúng là: A. Hệ keo < Dung dịch thực < Thô. B. Dung dịch thực < hệ keo < Thô. C. Thô < hệ keo < Dung dịch thực. D. Hệ keo < Thô < dung dịch thực. Câu 11: Hạt huyền phù đất sét cấp hạt phân tán cao trong nước có bán kính r = 10 7m. Biết độ nhớt của môi trường η = 6,5.10−4 N.sm2 , T = 313K. Với R = 8,314.mol1.K 1. Hạt keo có hệ số khuếch tán là: A. 3,52.1012 m2s C. 3,52.1012 cm2s B. 3,52.1011 m2s D. 3,52.1011 cm2s Câu 12: Hạt sương có bán kính r = 104m. Biết độ nhớt của không khí η = 1,8.10−5 N.sm2 và bỏ qua khối lượng riêng của không khí so với khối lượng riêng của nước. Tốc độ sa lắng của hạt sương là: A. 12,1.104 ms C. 12,1.103 ms B. 12,1.105 ms D. 12,1.106 ms Câu 13: Trong kem đánh răng chất tạo bọt thường dùng là: A. Natri stearat B. Natri lauryl sulfat C. Span D. Tween Câu 14: Hệ phân tán keo là hệ dị thể gồm môi trường phân tán và các hạt nhỏ kích thước trong khoảng: o A. Từ 102 đến 104 A o B. Từ 102 đến 104 A o C. Từ 101 đến 103 A o D. Từ 101 đến 103 A Câu 15: Một tiểu phân dạng khối lập phương có kích thước cạnh là 1cm2 thì diện tích bề mặt là 6cm2. Nếu chia các tiểu phân trên thành các khối vuông nhỏ hơn với cạnh 0,001 cm thì tổng diện tích bề mặt là: B. 60m2 B. 6000cm2 C. 60dm2 D. 600cm2 Câu 16 : Khi cho 1 lít dung dịch AgNO3 0,005M tác dụng với 2 lít dung dịch KI 0,001M ta được keo AgI có cấu tạo như sau: A. m(AgI).nNO3 .(nx)Ag+ x .xAg+ B. m(AgI).nAg+ .(nx)NO3 x+ .xNO3 C. m(AgI).nAg+ .(n+x)NO3 x+ .xNO3 D. m(AgI).nNO3 .(n+x)Ag+ x .xAg+ Câu 17: Với keo ở câu 16 ion tạo thế là: A. Ag+ C. K+ B. NO− D. I− Câu 18: Khi cho K2SO4 vào hệ keo ở câu 16 thì ion nào có tác dụng gây keo tụ A. Ag+ C. K+ B. NO− D. SO2− Câu 19: Ánh sáng chiếu tới một hệ phân tán bị phản xạ khi mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng ( λ ) và đường kính hạt phân tán (d) thỏa mãn điều kiện sau: A. λ ≥ d B. λ = d C. λ > d D. λ < d Câu 20: Ánh sáng bị phân tán mạnh qua hệ keo khi nó có bước sóng ánh sáng λ : A. Lớn C. Nhỏ B. Trung bình D. A, B, C đều đúng Câu 21: Sự keo tụ tương hỗ là quá trình keo tụ do: A. Sự hiện diện chất điện ly khi thêm vào hệ keo B. Sự tương tác của hai loại keo có điện tích khác nhau C. Sự tương tác hai loại keo cùng điện tích D. Do khối lượng các tiểu phân keo tự hút nhau thành keo tụ Câu 22: Chất họat động bề mặt là chất chỉ có tác dụng: A. Trong lòng pha B. Ranh giới của pha C. Bất cứ nơi nào. D. A và C đúng. Câu 23: Vai trò của CaCl2 trong chuyển tướng nhũ dịch: A. Muối giúp trao đổi ion B. Chất nhũ hóa ND C. Chất phá bọt D. Chất nhũ hóa DN Câu 24: Yếu tố nào sau đây không phù hợp với thuyết hấp phụ của Langmuir: A. Trong quá trình hấp phụ, bề mặt của chất hấp phụ có các tâm hấp phụ B. Các nơi hấp phụ chỉ hình thành lớp đơn phân tử C. Các phân tử bị hấp phụ không tương tác với nhau D. Sau khi hấp phụ kết thúc, thì quá trình phản hấp phụ mới xảy ra Câu 25: Span là chất hoạt động bề mặt có đặc điểm: A. Là ester của sorbitol và acid béo B. Là ester của sorbitan và acid béo C. Là ete của sorbitanvà ancol béo D. Là ete của sorbitol và ancol béo Câu 26: Vai trò của chất hoạt động bề mặt là: A. Tạo nhũ hóa B. Tạo mixen C. Làm chất tẩy rửa D. Tất cả đều đúng Câu 27: Hệ thô là hệ phân tán trong đó pha phân tán gồm các hạt có kích thước: A. 107 – 105 cm C. < 107cm B. > 105cm D. A, B, C đều sai Câu 28: Trong hệ phân tán, các hạt phân tán có hình dạng giống nhau hoặc tương tự nhau gọi là: A. Hệ đơn phân tán C. Hệ đơn dạng B. Hệ đa phân tán D. Hệ đa dạng Câu 29: Dung dịch của NaCl hòa tan hoàn toàn trong nước là: A. Hệ vi dị thể C. Hệ dị thể B.Hệ đồng thể D. Hệ 2 pha Câu 30: Một tiểu phân dạng khối lập phương có kích thước cạnh là 1cm2 thì diện tích bề mặt là 6cm2. Nếu chia các tiểu phân trên thành các khối vuông nhỏ hơn với cạnh 104 cm thì tổng diện tích bề mặt là: C. A. 60cm2 B. 6.103cm2 C. 6.104cm2 D. 600cm2 Câu 31: Phản ứng bậc nhất là phản ứng: A. Chỉ có một sản phẩm tạo thành B. Chu kỳ bán hủy phụ thuộc vào nồng độ C. Có chu kỳ bán hủy được tính theo công thức T ½ =0,963 k D. Tất cả đều sai. Câu 32: Chọn phát biểu đúng nhất A. Phản ứng bậc 2 đơn giản 1 chiều là những phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ 2 chất và chu kỳ bán hủy không phụ thuộc nồng độ ban đầu. B. Phản ứng bậc 2 đơn giản 1 chiều là những phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ 2 chất và có 2 trường hợp nồng độ ban đầu giống và khác nhau. C. Phản ứng bậc 2 đơn giản 1 chiều là những phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ 2 chất và chu kỳ bán hủy phụ thuộc nồng độ ban đầu. D. A, B, C đều đúng. Câu 33: Hằng số tốc độ phản ứng tăng khi: A. Tăng nhiệt độ của phản ứng. B. Giảm nhiệt độ của phản ứng. C. Đưa chất xúc tác vào phản ứng. D. A, C đều đúng. Câu 34: Đặc điểm của phản ứng bậc nhất: A. Chu kỳ bán hủy T ½ = 0,693 k 0,105 B. Thời gian để hoạt chất mất đi 10% hàm lượng ban đầu là T90= k C. Chu ky bán huy không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu D. A, B, C đều đúng. Câu 35: Nhúng tấm đồng vào dung dịch AgNO3 thế khử tiêu chuẩn của Ag+Ag là 0,799V và Cu2+Cu là 0,337V thì: A. Không có hiện tượng gì xảy ra. B. Có phản ứng xảy ra và Cu đóng vai trò chất khử và Ag+ đóng vai trò chất oxy hóa. C. Có phản ứng xảy ra và Ag đóng vai trò chất khử và Cu đóng vai trò chất oxy hóa. D. Có phản ứng xảy ra và Ag đóng vai trò oxy hóa và Cu đóng vai trò chất khử. Câu 36: Cho sơ đồ pin như sau: (–) Pt | H2 | H+ || Ag+ | Ag (+) A. Cực âm : H2 → 2H+ + 2e B. Cực dương : 2Ag+ + 2e– → 2Ag C. Phản ứng tổng quát: H2 + 2Ag+ → 2H+ + 2Ag D. A, B, C đều đúng. Câu 37: Cho phản ứng: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ∆H0 < 0. Để thu được nhiều NH3 ta nên: A. Dùng áp suất cao, nhiệt độ cao. B. Dùng áp suất thấp, nhiệt độ cao. C. Dùng áp suất cao, nhiệt độ tương đối thấp. D. Dùng áp suất thấp, nhiệt độ thấp. Câu 38: Chọn câu đúng A. Muốn biết chiều của phản ứng oxy hóa khử phải biết biến thiên entropy của phản ứng. B. Một cặp oxy hóa khử có giá trị ϕ càng lớn thì dạng oxy hóa càng mạnh, dạng khử càng yếu. C. Một cặp oxy hóa khử có giá trị ϕ càng lớn thì dạng oxy hóa càng yếu, dạng khử càng mạnh. D. Một cặp oxy hóa khử có giá trị ϕ càng lớn thì cả hai dạng oxy hóa và dạng khử càng yếu. Câu 39: Phản ứng I2(k) + H2(k) → 2HI, người ta nhận thấy: Nếu tăng nồng độ H2 lên hai lần, giữ nguyên nồng độ I2 thì vận tốc tăng gấp đôi. Nếu tăng nồng độ I2 lên gấp 3, giữ nguyên nồng độ H2 thì vận tốc tăng gấp ba. Phương trình vận tốc phản ứng là: A. v = kH22I2 C. v = kH22I22 B. v = kH2I2 D. v = kH23I22 Câu 40: Cho phản ứng 2NO(k) + O2(k) → 2NO2(k). Biểu thức thực nghiệm của tốc độ phản ứng là: v = kNO2O2. Chọn câu phát biểu đúng. A. Phản ứng bậc một đối với O2 và bậc một đối với NO. B. Phản ứng có bậc tổng quát là 3. C. Khi giảm nồng độ NO hai lần, tốc độ phản ứng giảm hai lần. D. Khi tăng nồng độ NO2 ba lần, tốc độ phản ứng tăng ba lần. Câu 41 : Theo công thức Van’t Hoff cho biết tốc độ phản ứng tăng lên: γ = 3 . Khi tăng nhiệt độ lên 100 độ thì A. 59550 lần C. 59049 lần B. 59490 lần D. 59090 lần Câu 42: Ở 1500C một phản ứng kết thúc trong 16 phút. Tính thời gian phản ứng kết thúc ở nhiệt độ 800C. Cho biết hệ số nhiệt độ của phản ứng này bằng 2,5 A. 136 giờ C. 13,6 giờ B. 163 giờ D. 16,3 giờ Câu 43: Phản ứng phân hủy phóng xạ của một đồng vị bậc nhất và có chu kỳ bán hủy t12 = 60 năm. Vậy thời gian cần thiết để phân hủy hết 87,5% đồng vị đó là: A. 120 năm C. 128 năm B. 180 năm D. 182 năm Câu 44: Tốc độ phản ứng có thể được biểu thị như sau: A. Là sự biến đổi thành phần của chất tham gia theo thời gian. B. Là sự biến đổi sản phẩm theo thời gian. C. Là sự biến đổi nồng độ chất tham gia theo thời gian. D. Là sự thay đổi của thời gian theo nồng độ. Câu 45: Chọn phát biểu đúng nhất A. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và biến đổi về chất khi phản ứng xảy ra. B. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và không biến đổi về chất khi phản ứng xảy ra. C. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và không biến đổi về chất và lượng khi phản ứng xảy ra. D. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và biến đổi về lượng khi phản ứng xảy ra. Câu 46: Điều kiện của sự điện phân là: A. Xảy ra sự oxy hóa và sự khử của các chất. B. Các chất điện phân ở trạng thái nóng chảy hay dung dịch. C. Dưới tác dụng của ánh sáng. D. Xảy ra sự oxy hóa trên bề mặt điện cực của các chất. Câu 47: Chọn phát biểu đúng A. Điện thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách điện cực rắn với pha lỏng. B. Điện thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách của 2 pha rắn. C. Điện thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách của 2 dung dịch có nồng độ khác nhau. D. Điện thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách điện cực rắn với pha rắn. Câu 48: Dung dịch điện ly là dung dịch: A. Có khả năng dẫn điện. B. Các chất điện ly trong dung dịch điện ly sẽ phân ly thành các ion. C. Có áp suất thẩm thấu nhỏ hơn dung dịch thật. D. A, B đều đúng. Câu 49: Độ dẫn điện đương lượng là độ dẫn của các ion trong một thể tích chứa: A. Một đương lượng gam chất tan. B. Một mol chất tan. C. Mười đương lượng gam chất tan. D. Một phần mười đương lượng gam chất tan. Câu 50: λ ∞ là đại lượng: A. Độ dẫn điện riêng. B. Độ dẫn điện đương lượng. C. Độ dẫn điện đương lượng giới hạn. D. Độ dẫn điện đương lượng giới hạn khi dung dịch vô cùng loãng. Câu 51: Biết 0 Ag+ Ag 0 Cu2+ Cu 0 Zn2 + Zn 0 Al3 + Al 0 Mg2 + Mg nếu phối hợp các cặp oxi hóa khử cho trên với nồng độ mỗi muối đều là 1M thì có thể tạo được nhiều nhất bao nhiêu pin điện hóa học? A. 10 C. 8 B. 9 D. 7 Câu 52: Cho: Zn + 2Fe3+ = Zn2+ + 2Fe2+ A. Fe3+ là chất oxy hóa và Fe3+ + e → Fe2+ là sự khử. B. Fe3+ là chất oxy hóa và Fe3+ + e → Fe2+ là sự oxy hóa. C. Fe3+ là chất khử và Fe3+ + e → Fe2+ là sự khử D. B, C đều đúng Câu 53: Xét pin: Fe FeSO4 CuSO4 Cu, phản ứng sau: Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+ Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khối lượng Fe tăng B. Khối lượng Cu giảm C. Khối lượng Fe giảm D. Dòng điện chuyển từ Zn sang Cu Câu 54: Điện cực AgCl được điều chế cách phủ lên kim loại Ag một lớp muối AgCl và nhúng vào dung dịch KCl (Ag AgCl KCl là điện cực: A. Loại 1 C. Loại 2 B. Loại 3 D. Loại 4 Câu 55: Phản ứng xảy ra trên điện cực Calomel A. Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2 Cl− B. Hg2Cl2 + 2e = Hg + Cl− C. Hg2Cl2 + 2e = Hg + 2 Cl− D. Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + Cl− Câu 56 Cho phản ứng: 3Ni + 2Fe3+ → 2Fe + 3Ni2+. Tìm ϕ0 của Ni2+Ni. Biết E0 của pin là +0,194V và ϕ0 của Fe3+Fe là: –0,036V. A. +0,158 V C. –0,230 V B. – 0,158 V D. +0,266 V Câu 57: Khi phản ứng trong pin điện hóa tự xảy ra thì thì: A. ∆G = 0 = −nEF B. ∆G < 0 = −nEF C. ∆G > 0 = −nEF D. ∆G ≠ 0 = −nEF Câu 58: Một pin gồm điện cực niken nhúng trong dung dịch NiSO4 0,2M và điện cực đồng nhúng trong dung dịch CuSO4 0,4M. Biết ϕ 0 = +0,34V và ϕ 0 = −0,763V . Pin có sơ đồ sau: A. (–) CuSO4 (0,4M) | Cu || Zn | ZnSO4 (0,2M) (+) B. (–) Cu | CuSO4 (0,4M) || ZnSO4 (0,2M) | Zn (+) C. (–) Zn | ZnSO4 (0,2M) || CuSO4 (0,4M) | Cu (+) D. (–) ZnSO4 (0,2M) | Zn || Cu | CuSO4 (0,4M) (+) Câu 59: Chọn câu đúng A. Trong phản ứng oxy hoá khử, quá trình oxy hoá và quá trình khử lần lượt xảy ra. B. Trong phản ứng oxy hoá khử, quá trình oxy hoá và khử cùng xảy ra đồng thời. C. Quá trình oxy hoá là quá trình nhận electron gọi là sự oxy hóa. Quá trình khử là quá trình nhường electron gọi là sự khử. D. B, C đều đúng. Câu 60: Chọn phát biểu đúng A. Điện thế tiếp xúc là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách điện cực rắn với pha lỏng. B. Điện thế tiếp xúc là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách của 2 pha rắn. C. Điện thế tiếp xúc là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách của 2 dung dịch có nồng độ khác nhau. D. Điện thế tiếp xúc là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách điện cực rắn với pha rắn. HẾT .
Xem thêm

8 Đọc thêm

Su dung than bun xu ly mau nuoc thai det nhuom

SU DUNG THAN BUN XU LY MAU NUOC THAI DET NHUOM

khóa luận nghiên cứu sử dụng than bùn sau khi biến tính xử lý màu nước thải RB19. Kết quả nghiên cứu than bùn sau khi biến tính có khả năng hấp phụ màu thuốc nhuộm RB19 rất tốt, có thể mở rộng ứng dụng vào thực tế.

43 Đọc thêm

Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát khả năng xúc tác quang của vật liệu MIL 101 trong xử lý môi trường

Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát khả năng xúc tác quang của vật liệu MIL 101 trong xử lý môi trường

MOFs (Metal Organic Frameworks) là nhóm vật liệu lai mới được sản xuất từ kim loại và các hợp chất hữu cơ có khả năng lưu trữ an toàn hyđro và metan. Nó là vật liệu được quan tâm nhất hiện nay và đang làm thay đổi diện mạo của hóa học chất rắn và khoa học vật liệu trong 10 năm gần đây 9. Theo Quỹ tài trợ Khoa học châu Âu, MOFs hiện là một trong những bước tiến triển lớn nhất về khoa học vật liệu ở trạng thái rắn do khả năng ứng dụng của MOFs rất rộng rãi như hấp phụ và lưu trữ khí, tách chất, trao đổi ion và dược phẩm.Với khả năng lưu trữ khí của MOFs lớn nên một trong các ý tưởng được đề xuất là dùng MOFs để lưu trữ khí hydrô dùng làm nhiên liệu cho các loại động cơ trong tương lai và lưu trữ khí cacbonic, một trong những khí chủ yếu gây nên hiệu ứng nhà kính hiện nay. MOFs là những vật liệu xốp có các lỗ nhỏ li ti với cấu trúc giống như hình tổ ong, vì vậy, các phân tử khí có thể khuếch tán vào MOFs và được giữ lại trong các lỗ xốp trong cấu trúc của nó. Một số nghiên cứu công bố gần đây cho biết, với cấu trúc lỗ xốp tự nhiên của MOFs nên chúng được ứng dụng làm chất xúc tác trong một số phản ứng hóa học liên quan đến công nghệ sản xuất vật liệu và dược phẩm. Ngoài ra, tùy thuộc vào cấu trúc khung kim loại và cấu tử hữu cơ (organic ligand) mà khả năng ứng dụng của MOFs cũng khác nhau. Với diện tích bề mặt riêng lớn, có trật tự và xốp nên MOFs có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực hấp phụ, đặc biệt là khả năng lưu trữ một lượng lớn hydro 10 và ứng dụng của chúng cho việc làm sạch khí 11. Một số loại vật liệu MOFs đã được các nhà khoa học trên thế giới chú ý do những khả năng ứng dụng và tính chất đặc trưng của chúng đó là: MIL53 (Al), MIL53 (Cr), MIL53 (Fe), MIL88 (A,B,C,D), MIL100, MIL101, HKUST1, MOF5, MOF177, UiO6. Trong đó, vật liệu MIL101 hiện đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học bởi các đặc tính của nó. Ngoài khả năng lưu trữ khí CO2 với một lượng lớn đã được công bố, gần đây MIL101 còn được biết đến là xúc tác có hoạt tính cao đối với phản ứng cyanosilylation, có thể mang paradium giúp cho phản ứng hydro hóa có hoạt tính cao hơn khi mang trên than hoạt tính 1213. Với kích thước mao quản của MIL101 khoảng 30Ao giúp cho khả năng khuếch tán và di chuyển của các phân tử chất vào mao quản tương đối dễ dàng. Khả năng này giúp cho các phân tử chất phản ứng tiếp cận dễ dàng với các tâm hoạt động. So sánh hoạt tính xúc tác của MIL101 với Cu3(BTC)2 và các vật liệu thuộc họ MOFs khác, MIL101. Vật liệu MIL101 với cấu trúc đa mao quản và diện tích bề mặt rất lớn, khoảng từ 3000 ÷ 5500 m2g sẽ là vật liệu có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ. Vì vậy, chuyên đề: “NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU MIL101 TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG” nhằm nghiên cứu quá trình tổng hợp vật liệu MIL101.
Xem thêm

Đọc thêm

Tóm tắt luận văn: Chế tạo, nghiên cứu tính chất từ của nanocomposite PolynaphthylamineFe3O4 và ứng dụng xử lí asen(III) trong nước

Tóm tắt luận văn: Chế tạo, nghiên cứu tính chất từ của nanocomposite PolynaphthylamineFe3O4 và ứng dụng xử lí asen(III) trong nước

1. Lí do chọn đề tài Ngày nay các vật liệu từ ngày càng có ứng dụng quan trọng trong công nghệ và trong cuộc sống, đặc biệt là các chất siêu thuận từ vì chúng có ưu điểm nổi trội là vừa có từ tính lớn như chất sắt từ lại không có độ kháng từ như một chất thuận từ. Một trong số những chất siêu thuận từ hay gặp hiện nay đó là sắt, hợp kim hay oxit của sắt 24. Tuy nhiên những chất này thường rất dễ bị oxi hoá ngay cả khi ở nhiệt độ phòng. Để giảm hiện tượng này người ta thường pha tạp hoặc bọc polymer cho chúng để tạo thành hợp chất composite, khi đó từ tính của vật liệu tuy có giảm nhưng vật liệu sẽ được bền hơn. Với mỗi một polymer khác nhau, thì từ tính của vật liệu cũng khác nhau, việc tìm ra polymer thích hợp cho composite có từ tính tốt hơn, có nhiều tính năng ưu việt hơn sẽ là một đóng góp quan trọng trong ngành khoa học. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật thì vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là nhiễm độc asen trong nước ngầm đang là vấn đề được quan tâm hàng đầu ở tất cả các quốc gia. Asen và hợp chất của asen có mặt ở khắp mọi nơi như trong không khí, đất, thức ăn, nước uống và có thể xâm nhập vào cơ thể theo 3 đường: hô hấp, da, chủ yếu là do nước uống. Trong số các hợp chất của asen thì asen(III) là loại độc nhất. Ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Việt Nam là vấn đề đã được khẳng định. Theo đánh giá của WHO, khoảng trên 15 triệu người Việt Nam (gần 15 dân số) có thể phải đối mặt với nguy cơ tiềm tàng về nhiễm độc asen do sử dụng các nguồn nước ô nhiễm không được xử lí triệt để. Do đó, việc loại bỏ asen và các kim loại nặng trong nước ăn uống trở thành nhu cầu cấp thiết, đòi hỏi phải có một giải pháp về công nghệ có hiệu quả, phù hợp với thực tiễn của Việt Nam và có tính khả thi cao 2. Trong các kỹ thuật sử dụng để loại bỏ asen, hấp phụ được đánh giá là kĩ thuật phổ biến có hiệu quả cao trong xử lí nước. Chất hấp phụ thường được sử dụng là nanocomposite polymerFe3O4. Vì các oxit của sắt có ái lực cao với asen nên có khả năng hấp phụ asen tốt, đặc biệt là Fe3O4, ngoài ra Fe3O4 có từ tính mạnh, có thể sử dụng từ trường ngoài để loại bỏ khỏi dung dịch một cách dễ dàng. Từ những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài của luận văn là “Chế tạo, nghiên cứu tính chất từ của nanocomposite PolynaphthylamineFe3O4 và ứng dụng xử lí asen(III) trong nước”.
Xem thêm

Đọc thêm

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CO2 CỦA VẬT LIỆU MIL88B VÀ ZEOLITE A

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CO2 CỦA VẬT LIỆU MIL88B VÀ ZEOLITE A

MỞ ĐẦU1. Lí do chọn đề tàiHiện nay, con người đang phải đối mặt với rất nhiều vấn đề môitrường, nguồn nước ô nhiễm ngày càng trầm trọng do chất thải công nghiệp,chất thải sinh hoạt, chất thải chiến tranh độc hại khó hoặc không phân hủy vớithời gian; vấn đề biến đổi khí hậu ngày càng gay gắt do phát thải chất khíkhông kiểm soát được khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây hiệu ứng nhàkính, ….Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO 2 trong khí quyểntăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 3 oC. Các số liệunghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,5 oC trong khoảng thời gian từ1885 - 1940, do thay đổi của nồng độ CO 2 trong khí quyển từ 0,027% lên0,035%. Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệtđộ trái đất sẽ tăng lên 1,5 - 4,5 oC vào năm 2050. Trong những thập kỷ gần đâyvật liệu vô cơ mao quản zeolite đã được các nhà khoa học nghiên cứu và ứngdụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Một số kết quả nghiên cứu đã được triểnkhai quy mô công nghiệp khác nhau. Zeolite là các aluminosilicat tinh thể có cấutrúc không gian ba chiều với hệ thống mao quản (pore) đồng đều và rất trật tự.Hệ thống mao quản này có kích thước cỡ phân tử, cho phép phân chia (rây) phântử theo hình dạng và kích thước. Vì vậy, zeolite còn được gọi là “rây” phân tử.Công thức hóa học tổng quát của zeolite được biểu diễn như sau: Me2/n .[(Al2O3)x.(SiO2)y]. zH2O.Bên cạnh đó Vật liệu khung kim loại hữu cơ (Metal organicframeworks-MOFs) là một họ vật liệu nano mao quản mới được hình thànhbởi hai cấu tử chính: ion kim loại hoặc tổ hợp (cluster) ion kim loại và mộtphân tử hữu cơ thường được gọi là chất kết nối (linker). Ion kim loại và cầu1nối hữu cơ liên kết với nhau bằng liên kết phối trí tạo thành một hệ thống
Xem thêm

27 Đọc thêm

CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KTTB

CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH KTTB

II. Hạt keoHạt keo là các hạt có kích thước rất nhỏ (lớn hơn nguyên tử và ion nhưng không thể thấybằng mắt thường) khoảng 0.001μm ≤ d ≤ 10μm, khả năng lắng rất chậm.II. Hạt keoCác hạt keo thường mang điện tích tương ứng với môi trường xung quanh và có thểphân thành hai loại chính:Keo kỵ nướcKeo háo nướcII. Hạt keo Cấu tạo hạt keo:II. Hạt keoĐặc tính của hạt keo:Khả năng lắng rất chậm (chuyển động Brown gây cản trở quá trình lắng do trọng lực)Đặc tính bề mặt (điện thế, ái lực..) là yếu tố quan trọng-Có xu hướng kết hợp với các chất môi trường xung quanh (tỉ lệ diện tích bề mặt:khối lượng cao hơn).-
Xem thêm

34 Đọc thêm

Cùng chủ đề