Luận án TS: Điều chế vật liệu (C,N,S)-TiO2 từ ilmenite Bình Định xử lý nước thải tôm
Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu điều chế vật liệu C,N,S-TiO2 từ quặng ilmenite Bình Định ứng dụng xử lý nước thải nuôi tôm.
Hóa lý thuyết và Hóa lý
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
158
Thời gian đọc
24 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Giới thiệu vật liệu C N S TiO2 và vấn đề ô nhiễm
Nghiên cứu tập trung vào việc điều chế vật liệu Titanium dioxide (TiO2) biến tính từ quặng ilmenite. Vật liệu được pha tạp Carbon (C), Nitơ (N), Lưu huỳnh (S) để tăng cường hoạt tính xúc tác quang. Việc phát triển các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả là cấp thiết. Đặc biệt là nước thải từ ngành nuôi tôm, nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể. TiO2 là một chất xúc tác quang phổ biến nhưng hiệu quả dưới ánh sáng nhìn thấy còn hạn chế. Biến tính TiO2 bằng các nguyên tố phi kim loại giúp khắc phục nhược điểm này. Điều này mở rộng khả năng ứng dụng của vật liệu trong xử lý ô nhiễm. Ilmenite, một khoáng vật chứa titanium phong phú, được chọn làm nguyên liệu đầu vào. Tận dụng ilmenite giúp giảm chi phí sản xuất và khai thác tài nguyên trong nước. Mục tiêu là tạo ra một vật liệu quang xúc tác hiệu quả, bền vững cho môi trường.
1.1. Tầm quan trọng của vật liệu TiO2 biến tính
Titanium dioxide (TiO2) là vật liệu xúc tác quang phổ biến. TiO2 thể hiện khả năng phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ. Tuy nhiên, hiệu quả xúc tác dưới ánh sáng nhìn thấy còn hạn chế. Biến tính TiO2 bằng cách pha tạp các nguyên tố như Carbon (C), Nitơ (N), Lưu huỳnh (S) giúp cải thiện tính chất này. Vật liệu (C, N, S)-TiO2 mở rộng khả năng hấp thụ phổ ánh sáng. Điều này tăng cường hoạt tính xúc tác quang trong điều kiện thực tế. Nó có tiềm năng lớn trong các ứng dụng môi trường.
1.2. Thực trạng ô nhiễm nước thải nuôi tôm
Ngành nuôi tôm đóng vai trò kinh tế quan trọng. Tuy nhiên, hoạt động này tạo ra lượng lớn nước thải. Nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất ô nhiễm. Các chất này bao gồm chất hữu cơ, amoni (NH4+), nitơ tổng, phốt pho tổng. Chúng gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường nước. Nước thải không qua xử lý đầy đủ ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh. Nó cũng tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng. Cần có các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và bền vững.
1.3. Ilmenite nguồn nguyên liệu điều chế TiO2
Ilmenite (FeTiO3) là khoáng vật chứa titanium dồi dào. Việt Nam, đặc biệt là Bình Định, có trữ lượng ilmenite đáng kể. Việc khai thác ilmenite làm nguồn nguyên liệu thô có nhiều lợi ích. Nó giảm chi phí sản xuất TiO2. Đồng thời, nó tận dụng nguồn tài nguyên trong nước. Quá trình điều chế TiO2 từ ilmenite thường phức tạp. Nghiên cứu tập trung vào quy trình điều chế hiệu quả. Mục tiêu là tạo ra vật liệu TiO2 có hoạt tính cao từ nguồn quặng này.
II. Điều chế C N S TiO2 từ ilmenite quy trình tổng hợp
Quá trình điều chế vật liệu (C, N, S)-TiO2 bắt đầu từ quặng ilmenite. Ilmenite Bình Định được sử dụng làm nguồn nguyên liệu chính. Phương pháp sulfuric acid được áp dụng để chiết tách titanium. Quá trình này bao gồm các bước hòa tan, lọc, kết tủa và nung. Mục tiêu là thu được TiO2 tinh khiết làm tiền chất. Sau đó, TiO2 được biến tính bằng cách pha tạp C, N, S. Thiourea thường được chọn làm tiền chất cho các nguyên tố pha tạp này. Các bước tổng hợp bao gồm thủy nhiệt và/hoặc nung ở nhiệt độ cụ thể. Các yếu tố như tỷ lệ mol tiền chất, nhiệt độ thủy nhiệt và nhiệt độ nung ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc và hoạt tính của vật liệu cuối cùng. Việc tối ưu hóa các điều kiện này là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả xúc tác cao nhất.
2.1. Phương pháp điều chế TiO2 từ ilmenite Bình Định
Quy trình điều chế TiO2 từ quặng ilmenite Bình Định được thực hiện. Phương pháp sulfuric acid là lựa chọn chính. Ilmenite được nghiền mịn, sau đó xử lý hóa học. Quá trình này bao gồm hòa tách với axit sulfuric. Mục đích là loại bỏ tạp chất sắt. Sau đó, titanium được kết tủa dưới dạng TiO(OH)2 hoặc TiO2 hydrat. Các bước rửa và nung tiếp theo giúp thu được TiO2 tinh khiết. Chất lượng quặng ilmenite ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tinh khiết sản phẩm. Việc tối ưu hóa các điều kiện hòa tách rất quan trọng.
2.2. Tổng hợp vật liệu C N S TiO2 pha tạp
Vật liệu TiO2 tinh khiết sau đó được biến tính. Mục tiêu là tạo ra (C, N, S)-TiO2. Các tiền chất chứa C, N, S được sử dụng để pha tạp. Ví dụ, thiourea thường dùng làm nguồn cung cấp C, N, S. Quá trình tổng hợp bao gồm thủy nhiệt và/hoặc nung. Nhiệt độ và thời gian xử lý là các thông số quan trọng. Chúng ảnh hưởng đến cấu trúc và nồng độ pha tạp. Phân bố các nguyên tố pha tạp trong mạng tinh thể TiO2 quyết định hoạt tính xúc tác. Phương pháp tổng hợp phải đảm bảo phân bố đồng đều các nguyên tố này.
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế
Nhiều yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến hiệu suất điều chế. Tỷ lệ mol tiền chất pha tạp là một yếu tố then chốt. Tỷ lệ thiourea/TiO2 ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ C, N, S. Nhiệt độ thủy nhiệt và nhiệt độ nung cũng rất quan trọng. Chúng quyết định kích thước hạt, độ kết tinh và pha tinh thể của TiO2. Các yếu tố này tác động đến bề mặt riêng và khả năng hấp phụ. Tối ưu hóa các điều kiện này nâng cao hoạt tính quang xúc tác. Nghiên cứu khảo sát chi tiết ảnh hưởng của từng yếu tố.
III. Đặc trưng hóa lý và hoạt tính quang xúc tác vật liệu
Sau khi điều chế, vật liệu (C, N, S)-TiO2 được đặc trưng kỹ lưỡng. Các kỹ thuật tiên tiến được sử dụng để phân tích cấu trúc, thành phần và tính chất quang. Nhiễu xạ tia X (XRD) xác nhận pha tinh thể và kích thước hạt. Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) cung cấp thông tin về sự hiện diện của C, N, S trong vật liệu. Phổ UV-Vis-DRS đánh giá khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy. Hiển vi điện tử (SEM, TEM) hiển thị hình thái và kích thước hạt. Phổ quang điện tử tia X (XPS) phân tích trạng thái hóa học của các nguyên tố pha tạp. Sau đó, hoạt tính xúc tác quang được kiểm tra. Vật liệu được đánh giá khả năng phân hủy chất ô nhiễm điển hình dưới chiếu sáng. So sánh với TiO2 nguyên bản, vật liệu biến tính thể hiện hoạt tính vượt trội, đặc biệt dưới ánh sáng nhìn thấy. Các yếu tố thực nghiệm như tỷ lệ pha tạp và nhiệt độ xử lý cũng được khảo sát để tối ưu hóa hiệu suất.
3.1. Phân tích cấu trúc và thành phần vật liệu TiO2
Các phương pháp đặc trưng vật liệu được triển khai. Nhiễu xạ tia X (XRD) xác định pha tinh thể và kích thước hạt. Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) phân tích thành phần nguyên tố. Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis (UV-Vis-DRS) đánh giá khả năng hấp thụ ánh sáng. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp phụ nitơ (BET) xác định diện tích bề mặt riêng. Hiển vi điện tử quét (SEM) và truyền qua (TEM) mô tả hình thái vật liệu. Phổ quang điện tử tia X (XPS) phân tích trạng thái hóa học của các nguyên tố pha tạp. Những phân tích này cung cấp thông tin toàn diện về cấu trúc vật liệu.
3.2. Đánh giá hoạt tính quang xúc tác của C N S TiO2
Hoạt tính quang xúc tác được đánh giá thông qua khả năng phân hủy chất ô nhiễm. Chất màu hoặc các hợp chất hữu cơ điển hình được sử dụng làm chất thử. Thời gian đạt cân bằng hấp phụ được khảo sát đầu tiên. Hiệu quả phân hủy chất ô nhiễm dưới chiếu xạ ánh sáng được đo đạc. Nghiên cứu so sánh hoạt tính của TiO2 nguyên bản và (C, N, S)-TiO2 biến tính. Vật liệu (C, N, S)-TiO2 thường thể hiện hoạt tính cao hơn. Đặc biệt, hiệu quả rõ rệt dưới ánh sáng nhìn thấy.
3.3. Ảnh hưởng các yếu tố thực nghiệm đến hoạt tính
Hoạt tính xúc tác quang bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Tỷ lệ mol thiourea/TiO2 tối ưu được xác định. Nhiệt độ thủy nhiệt ảnh hưởng đến cấu trúc và hoạt tính. Nhiệt độ nung sau khi pha tạp cũng rất quan trọng. Các yếu tố như pH môi trường, nồng độ chất ô nhiễm, và liều lượng xúc tác cũng được khảo sát. Việc tối ưu hóa các điều kiện này là cần thiết. Mục tiêu là đạt được hiệu suất phân hủy cao nhất. Kết quả giúp hiểu rõ hơn về hành vi xúc tác của vật liệu.
IV. Ứng dụng C N S TiO2 xử lý nước thải nuôi tôm
Vật liệu (C, N, S)-TiO2 điều chế từ ilmenite được ứng dụng thực tế trong xử lý nước thải nuôi tôm. Nước thải từ ao nuôi tôm được thu thập và phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm. Các chỉ tiêu chính bao gồm amoni (NH4+), COD (Chemical Oxygen Demand), nitơ tổng và phốt pho tổng. Sau đó, vật liệu quang xúc tác được sử dụng để xử lý mẫu nước thải dưới điều kiện chiếu sáng. Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giảm các chất ô nhiễm này. Kết quả cho thấy vật liệu biến tính này có khả năng làm sạch nước thải đáng kể. Ngoài ra, khả năng kết hợp quang xúc tác với các phương pháp xử lý sinh học cũng được xem xét. Sự kết hợp này hướng đến một giải pháp toàn diện và hiệu quả hơn cho vấn đề ô nhiễm nước thải nuôi tôm.
4.1. Chất lượng nước thải nuôi tôm ban đầu
Nước thải từ các ao nuôi tôm được thu thập. Các chỉ tiêu đặc trưng của nước thải được phân tích. Các chỉ tiêu này bao gồm amoni (NH4+), nhu cầu oxy hóa học (COD). Tổng nitơ và tổng phốt pho cũng được xác định. Kết quả phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. Nó cung cấp dữ liệu cơ sở cho quá trình xử lý. Chất lượng nước thải ban đầu có thể biến đổi. Sự biến đổi này phụ thuộc vào chu kỳ nuôi và quản lý ao.
4.2. Hiệu quả xử lý nước thải bằng C N S TiO2
Vật liệu (C, N, S)-TiO2 được ứng dụng để xử lý nước thải nuôi tôm. Thí nghiệm được tiến hành dưới điều kiện chiếu sáng. Hiệu quả giảm amoni, COD, nitơ tổng và phốt pho tổng được theo dõi. So sánh kết quả với các phương pháp xử lý khác. Vật liệu biến tính này cho thấy hiệu quả xử lý đáng kể. Nó góp phần làm sạch nước thải. Kết quả chứng minh tiềm năng của quang xúc tác trong thực tế.
4.3. Kết hợp quang xúc tác và phương pháp sinh học
Phương pháp quang xúc tác có thể kết hợp với các công nghệ khác. Đặc biệt là phương pháp sinh học. Sự kết hợp này mang lại hiệu quả xử lý tổng thể cao hơn. Sinh học giúp phân hủy chất hữu cơ phức tạp. Quang xúc tác xử lý các chất khó phân hủy sinh học. Nó cũng loại bỏ các sản phẩm trung gian độc hại. Phản ứng quang xúc tác có thể tăng cường quá trình sinh học. Điều này tạo ra một hệ thống xử lý bền vững và toàn diện.
V. Cơ chế phản ứng và hiệu quả xử lý tổng thể
Nghiên cứu đã làm rõ cơ chế tăng cường hoạt tính quang xúc tác của vật liệu (C, N, S)-TiO2. Sự pha tạp các nguyên tố phi kim loại như C, N, S làm thay đổi cấu trúc vùng năng lượng của TiO2. Điều này cho phép vật liệu hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy. Khi được chiếu sáng, các electron và lỗ trống được tạo ra. Chúng tham gia vào chuỗi phản ứng tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa mạnh. Các gốc tự do này (ví dụ: gốc hydroxyl, superoxide) phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải. Tổng quan hiệu quả xử lý cho thấy vật liệu có khả năng loại bỏ đáng kể các chất ô nhiễm. Việc điều chế thành công vật liệu từ ilmenite Bình Định và chứng minh hiệu quả trong xử lý nước thải nuôi tôm mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng. Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng thực tế.
5.1. Cơ chế phản ứng quang xúc tác của C N S TiO2
Sự pha tạp C, N, S làm thay đổi cấu trúc điện tử của TiO2. Điều này thu hẹp vùng cấm năng lượng của vật liệu. Kết quả là TiO2 có thể hấp thụ ánh sáng nhìn thấy. Khi chiếu sáng, electron và lỗ trống được tạo ra. Các electron này di chuyển đến bề mặt vật liệu. Chúng phản ứng với oxy tạo ra các gốc superoxide. Lỗ trống phản ứng với nước hoặc ion hydroxyl tạo gốc hydroxyl. Các gốc tự do này có tính oxy hóa mạnh. Chúng phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành CO2 và H2O. Hiệu suất tăng cường nhờ sự giảm tái tổ hợp electron-lỗ trống.
5.2. Đánh giá tổng quan hiệu quả xử lý
Nghiên cứu khẳng định hiệu quả của vật liệu (C, N, S)-TiO2. Vật liệu này được điều chế từ ilmenite Bình Định. Nó có khả năng xử lý hiệu quả nước thải nuôi tôm. Các chỉ tiêu ô nhiễm chính đều giảm đáng kể. Điều này bao gồm COD, amoni, nitơ tổng và phốt pho tổng. Hoạt tính quang xúc tác vượt trội so với TiO2 nguyên bản. Đặc biệt dưới ánh sáng nhìn thấy. Kết quả cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tế cao.
5.3. Tiềm năng và hướng phát triển
Vật liệu (C, N, S)-TiO2 mở ra hướng đi mới. Nó có tiềm năng trong xử lý ô nhiễm môi trường. Đặc biệt là nước thải công nghiệp và nông nghiệp. Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Mục tiêu là giảm chi phí và tăng quy mô. Việc kết hợp với các công nghệ khác cũng cần được khám phá. Ví dụ, hệ thống quang xúc tác tích hợp với năng lượng mặt trời. Hoặc ứng dụng trong xử lý nước cấp. Nghiên cứu sâu hơn về tính ổn định và khả năng tái sử dụng của vật liệu là cần thiết.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (158 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU (C, N, S)-TiO2 TỪ QUẶNG ILMENITE BÌNH ĐỊNH ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC BÌNH ĐỊNH - NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Nguyễn Thị Lan NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU (C, N, S)-TiO2 TỪ QUẶNG ILMENITE BÌNH ĐỊNH ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số : 9 44 01 19 Phản biện 1: GS. TRẦN THÁI HÒA Phản biện 2: GS. DƯƠNG TUẤN QUANG Phản biện 3: PGS. LÊ TỰ HẢI Hướng dẫn khoa học: 1.
NGUYỄN PHI HÙNG 2. LÊ THỊ THANH THÚY BÌNH ĐỊNH – NĂM 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả và số liệu nghiên cứu được trình bày trong luận án hoàn toàn trung thực. Việc tham khảo và trích dẫn các nguồn tài liệu đều đúng quy định. Tác giả luận án Nguyễn Thị Lan TẬP THỂ HƯỚNG DẪN PGS.
Nguyễn Phi Hùng TS. Lê Thị Thanh Thúy LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. Nguyễn Phi Hùng và TS. Lê Thị Thanh Thúy đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực nghiệm nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Dự án TEAM (mã số ZEIN2016PR431) được hợp tác bởi Trường Đại học KU Leuven, Vương Quốc Bỉ và Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện cho tôi được nghiên cứu và học tập trao đổi giữa hai nước trong suốt khóa học. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Tự nhiên của Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi được thực hiện và hoàn thành kế hoạch nghiên cứu. Tôi trân trọng cảm ơn GS. Nguyễn Minh Thọ, GS.
Đinh Quang Khiếu, PGS. Nguyễn Thị Diệu Cẩm, TS. Trần Thị Thu Phương, TS. Hoàng Đức An, Th.S Võ Hoàng Anh đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu hoàn thiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo, quý anh chị em và các bạn đồng nghiệp đang công tác tại Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm thực nghiệm nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, đặc biệt là chồng và các con của tôi đã nhiệt tình động viên, ủng hộ và tận tình giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án này. Bình Định, ngày tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Thị Lan MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOÁNG QUẶNG CHỨA TITANIUM VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TiO2 TỪ TINH QUẶNG ILMENITE.
Một số phương pháp điều chế TiO2 từ tinh quặng Ilmenite. GIỚI THIỆU VẬT LIỆU TiO2 VÀ TiO2 BIẾN TÍNH. Vật liệu TiO2. Vật liệu TiO2 biến tính.
NƯỚC THẢI NUÔI TÔM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ. Thành phần và đặc điểm của nước thải nuôi tôm. Phương pháp xử lý nước thải nuôi tôm. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ. TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG. Điều chế TiO2 từ Ilmenite Bình Định bằng phương pháp sulfuric acid. Tổng hợp vật liệu TiO2 pha tạp C, N, S.
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD). Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX). Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến (UV- Vis - DRS).
Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ nitơ (BET). Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM). Phương pháp phổ quang điện tử tia X (XPS).
Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Phương pháp phổ quang phát quang (PL – Photoluminescence). ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ.
Đánh giá hoạt tính xúc tác quang của vật liệu tổng hợp. Khảo sát cơ chế của phản ứng quang xúc tác. Xác định điểm đẳng điện của vật liệu. Phân tích định lượng TC.
Ứng dụng xử lý nước thải nuôi tôm trên vật liệu TiO2 pha tạp C, N, S. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU ĐẶC TRƯNG TRONG NƯỚC THẢI NUÔI TÔM. Xác định NH4+ bằng phương pháp trắc quang (TCVN 6179 -1:1996). Xác định COD bằng phương pháp trắc quang [149].
Phương pháp phân tích tổng nitơ. Phương pháp phân tích phosphorus. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. VẬT LIỆU TIO2 ĐIỀU CHẾ TỪ QUẶNG ILMENITE.
Đặc trưng vật liệu TiO2. Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu TiO2. VẬT LIỆU TiO2 BIẾN TÍNH. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol giữa thiourea/TiO2 trong vật liệu TiO2 đồng pha tạp C, N, S đến hoạt tính quang xúc tác.
Ảnh hưởng nhiệt độ thủy nhiệt của vật liệu 2TH-TiO2 đến hoạt tính quang xúc tác. Ảnh hưởng nhiệt độ nung của vật liệu 2TH-TiO2 đến hoạt tính quang xúc tác. Các yếu tố thực nghiệm ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác của vật liệu 2TH-TiO2-500. Cơ chế của phản ứng quang xúc tác.
KẾT QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM CỦA VẬT LIỆU TiO2 BIẾN TÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC KẾT HỢP VỚI QUANG XÚC TÁC. Đánh giá chất lượng nước thải ban đầu. Khảo sát khả năng xử lý nước thải nuôi tôm bằng phương pháp sinh học. Kết quả xử lý nước thải nuôi tôm của vật liệu 2TH-TiO2-500.
Kết quả xử lý nước thải nuôi tôm trên cơ sở kết hợp phương pháp sinh học với phương pháp quang xúc tác. 108 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ. 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 110 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu và Chú thích tiếng Anh Chú thích tiếng Việt từ viết tắt ASMT Sunlight Ánh sáng mặt trời AOPs Advanced Oxydation Processes Quá trình oxy hóa tiên tiến API Atmospheric Pressure Ionization Ion hóa áp suất khí quyển Đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp BET Brunauer-Emmett-Teller phụ N2 ở 77K BOD5 Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học CB Conduction band Vùng dẫn ĐKTN - Điều kiện thí nghiệm EDX Energy-dispersive X-ray Tán xạ năng lượng tia X Eg Band gap energy Năng lượng vùng cấm FFT Fast Fourier Transforms Biến đổi Fourier nhanh High-performance liquid HPLC Sắc ký lỏng áp suất cao chromatography High-performance liquid Sắc ký lỏng áp suất cao –phổ HPLC-MS chromatography – Mass khối Spectrometry Highest Occupied Molecular Orbital phân tử chiếm giữ cao HOMO Orbital nhất IR Infrared Hồng ngoại Lowest Unoccupied Molecular LUMO Orbital phân tử trống thấp nhất Orbital PL Photoluminescence Quang phát quang PZC The point of zero charge Điểm điện tích không QCVN - Quy chuẩn Việt Nam SEM Scanning Electron Microscopy Hiển vi điện tử quét Selected Area Electron Nhiễu xạ điện tử vùng lựa SAED Diffraction chọn TC Antibiotic tetracycline Kháng sinh tetracycline TCVN - Tiểu chuẩn Việt Nam Transmission Electron TEM Hiển vi điện tử truyền qua Microscopy Vật liệu TiO2 biến tính cacbon, xTH-TiO2 - nitơ, lưu huỳnh theo tỉ lệ mol x Vật liệu TiO2 biến tính cacbon, T-2TH-TiO2 - nitơ, lưu huỳnh theo nhiệt độ thủy nhiệt T Vật liệu TiO2 biến tính cacbon, 2TH-TiO2-a - nitơ, lưu huỳnh theo nhiệt độ nung a TLTK - Tài liệu tham khảo TSS Total suspended solids Tổng rắn lơ lửng UV-Vis Ultraviolet – Visible Tử ngoại - khả kiến UV-Vis- Ultraviolet – Visible Diffuse Phổ phản xạ khuếch tán tử DRS Reflectance Spectroscopy ngoại – khả kiến VB Valence band Vùng hóa trị X-ray photoelectron XPS Phổ quang điện tử tia X Spectroscopy XRD X – ray Diffraction Nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.
Một số khoáng vật chứa titanium có giá trị công nghiệp. Trữ lượng quặng titanium của khu mỏ Cẩm Hòa. Thành phần hóa học tinh quặng Ilmenite khu mỏ Cẩm Hòa. Thành phần hóa học tinh quặng Ilmenite khu mỏ Cẩm Hòa.
Thành phần hóa học tinh quặng Ilmenite phân khu Gò Đình. Danh mục hóa chất. Sự thay đổi giá trị pHi theo pHi. Sự phụ thuộc của diện tích pic (mAU.phút) vào nồng độ TC (mg/L).
Sự phụ thuộc của mật độ quang A vào nồng độ NH4+ (mg/L). Kết quả xây dựng đường chuẩn COD (mg/L). Thành phần hóa học của mẫu TiO2 điều chế từ quặng Ilmenite. Kích thước tinh thể trung bình của các mẫu TiO2 và xTH-TiO2.
Kích thước tinh thể trung bình của các mẫu T-2TH-TiO2. Các thông số đặc trưng của các mẫu 2TH-TiO2-a và TiO2-500. So sánh hằng số tốc độ của phản ứng phân hủy TC một số chất xúc tác trên cơ sở TiO2. Kết quả phân tích các chỉ tiêu ban đầu nước thải nuôi tôm.
97 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. Cấu trúc tinh thể các dạng thù hình TiO2. Hình khối bát diện của TiO2. Sơ đồ cơ chế quang xúc tác của TiO2 dạng anatase.
Giản đồ năng lượng của anatase và rutile. So sánh trạng thái năng lượng 2p giữa các phi kim. Năng lượng vùng cấm của TiO2 được hình thành giữa trạng thái O2pπ và Ti3d. Minh họa cơ chế có thể hình thành của TiO2 đồng pha tạp C, N, S chứa các hạt ở pha anatase trong sự có mặt của L – cysteine.
Sơ đồ điều chế TiO2 từ quặng Ilmenite Bình Định. Sơ đồ điều chế vật liệu TiO2 đồng pha tạp C, N, S. Sự phản xạ trên bề mặt tinh thể. Sơ đồ khối hệ đo phổ quang phát quang FL 3-22.
Đồ thị đường chuẩn TC có nồng độ 0,5 – 20 mg/L. Quy trình thí nghiệm khảo sát khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của vật liệu 2TH-TiO2-500. Quy trình xử lý nước thải nuôi tôm trên cơ sở kết hợp phản ứng quang xúc tác với phương pháp sinh học. Đồ thị đường chuẩn NH4+ có nồng độ 0,5 – 10 mg/L.
Đồ thị đường chuẩn COD có nồng độ 50 – 1000 mg O2/L. Giản đồ nhiễu xạ tia X: (a) quặng Ilmenite và (b) vật liệu TiO2. Phổ IR của vật liệu TiO2. Ảnh SEM của vật liệu TiO2.
Đường cong hấp phụ-giải hấp phụ N2 ở 77 K và đường cong phân bố đường kính mao quản theo BJH của vật liệu TiO2. Phổ EDX của vật liệu TiO2. Phổ UV-Vis – DRS của vật liệu TiO2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giá trị C/Co vào thời gian (phút) của khoáng vật Ilmenite và TiO2 .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu điều chế vật liệu C,N,S-TiO2 từ quặng ilmenite Bình Định ứng dụng xử lý nước thải nuôi tôm.
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Đại học Quy Nhơn. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" thuộc chuyên ngành Hóa lý thuyết và Hóa lý. Danh mục: Hóa Môi Trường.
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" có bao nhiêu trang?
Luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" có 158 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Điều chế (C, N, S)-TiO2 từ ilmenite xử lý nước thải nuôi tôm" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.