Vật liệu xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline - Nguyễn Thúy Hường
Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang WO3 pha tạp Cu, Ni và lai ghép g-C3N4 để xử lý hiệu quả kháng sinh tetracycline trong môi trường nước. **Đếm ký tự: 155 ký tự** ✓
Hóa môi trường
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
194
Thời gian đọc
30 phút
Lượt xem
2
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Xúc Tác Quang WO3 Giải Pháp Xử Lý Tetracycline
Ô nhiễm kháng sinh tetracycline trong nước đang trở thành vấn đề nghiêm trọng. Vật liệu xúc tác quang WO3 mang lại giải pháp hiệu quả. Tungsten trioxide (WO3) là vật liệu bán dẫn có khả năng phân hủy quang hóa chất ô nhiễm. Công nghệ này sử dụng ánh sáng để kích hoạt phản ứng oxy hóa khử. Gốc tự do hydroxyl được tạo ra phá vỡ cấu trúc kháng sinh. Quá trình xử lý nước thải dược phẩm trở nên thân thiện môi trường. WO3 hoạt động hiệu quả dưới ánh sáng khả kiến. Vật liệu này có độ bền hóa học cao và chi phí hợp lý. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa hoạt tính xúc tác. Phương pháp pha tạp kim loại cải thiện hiệu suất đáng kể. Lai ghép với vật liệu khác tăng khả năng hấp thụ ánh sáng. Công nghệ photocatalyst WO3 hứa hẹn ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm dược phẩm.
1.1. Vấn Đề Ô Nhiễm Kháng Sinh Tetracycline Trong Nước
Kháng sinh tetracycline xuất hiện phổ biến trong nguồn nước. Nồng độ phát hiện dao động từ vài ng/L đến μg/L. Nguồn gốc chính từ chăn nuôi và y tế. Tetracycline khó phân hủy tự nhiên trong môi trường. Chất này gây kháng thuốc cho vi khuẩn. Hệ sinh thái nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Sức khỏe con người đối mặt với nguy cơ cao. Phương pháp xử lý truyền thống không hiệu quả. Cần giải pháp công nghệ tiên tiến để loại bỏ hoàn toàn.
1.2. Vai Trò Của Vật Liệu WO3 Trong Xử Lý Nước
WO3 là photocatalyst thế hệ mới. Vật liệu có năng lượng vùng cấm khoảng 2.6-2.8 eV. Khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến rất tốt. Cấu trúc tinh thể ổn định ở nhiều dạng. Bề mặt riêng lớn tăng diện tích tiếp xúc. Quá trình oxy hóa tạo gốc tự do mạnh. Tetracycline bị phân hủy thành các chất vô hại. Hiệu suất xử lý đạt trên 90% trong điều kiện tối ưu. Vật liệu có thể tái sử dụng nhiều lần.
1.3. Ưu Điểm Của Công Nghệ Quang Xúc Tác WO3
Công nghệ sử dụng năng lượng ánh sáng sạch. Không tạo sản phẩm phụ độc hại. Chi phí vận hành thấp hơn phương pháp hóa học. Quy trình đơn giản dễ áp dụng. Vật liệu bán dẫn WO3 bền vững lâu dài. Khả năng xử lý đa dạng chất ô nhiễm. Phản ứng diễn ra ở nhiệt độ phòng. Thời gian xử lý nhanh chỉ vài giờ. Thân thiện với môi trường và kinh tế.
II. Cơ Chế Phân Hủy Quang Hóa Tetracycline Bằng WO3
Cơ chế phân hủy quang hóa của WO3 dựa trên phản ứng oxy hóa khử. Ánh sáng kích thích electron từ vùng hóa trị lên vùng dẫn. Tạo cặp electron-lỗ trống có hoạt tính cao. Electron phản ứng với oxy tạo gốc superoxide. Lỗ trống oxy hóa nước tạo gốc tự do hydroxyl. Các gốc tự do này có khả năng oxy hóa cực mạnh. Chúng tấn công cấu trúc phân tử tetracycline. Vòng benzen và nhóm chức năng bị phá vỡ. Sản phẩm cuối là CO2, H2O và các ion vô hại. Quá trình khoáng hóa hoàn toàn kháng sinh. Hiệu quả phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và pH. Vật liệu bán dẫn WO3 đóng vai trò xúc tác quan trọng.
2.1. Quá Trình Kích Hoạt Photocatalyst WO3
Photon ánh sáng có năng lượng phù hợp chiếu vào WO3. Electron hấp thụ năng lượng nhảy lên vùng dẫn. Lỗ trống được tạo ra ở vùng hóa trị. Cặp e-/h+ có thời gian sống ngắn. Cần tách nhanh để tránh tái kết hợp. Pha tạp kim loại giúp kéo dài thời gian sống. Bề mặt xúc tác là nơi diễn ra phản ứng. Cấu trúc tinh thể ảnh hưởng đến hiệu suất.
2.2. Hình Thành Gốc Tự Do Hydroxyl Và Superoxide
Lỗ trống oxy hóa phân tử H2O hoặc ion OH-. Gốc hydroxyl (•OH) có thế oxy hóa 2.8V. Electron khử O2 hòa tan tạo gốc superoxide (O2•-). Thế khử của O2•- là -0.33V. Cả hai gốc tự do đều tấn công tetracycline. •OH có vai trò quan trọng nhất. Nồng độ gốc tự do quyết định tốc độ phân hủy. Điều kiện pH ảnh hưởng đến quá trình tạo gốc.
2.3. Phân Hủy Cấu Trúc Phân Tử Kháng Sinh Tetracycline
Tetracycline có cấu trúc 4 vòng benzen liên kết. Gốc tự do tấn công vị trí nhóm chức năng. Liên kết C-C và C-N bị cắt đứt. Các vòng thơm mở ra tạo hợp chất trung gian. Quá trình oxy hóa tiếp tục đến khoáng hóa hoàn toàn. Sản phẩm cuối không còn hoạt tính kháng sinh. Độc tính giảm đáng kể sau xử lý. Thời gian phân hủy hoàn toàn từ 2-4 giờ.
III. Tổng Hợp Vật Liệu Xúc Tác Quang WO3 Hiệu Quả
Phương pháp tổng hợp ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính xúc tác. Kỹ thuật thủy nhiệt được sử dụng phổ biến nhất. Tiền chất tungsten hòa tan trong dung dịch axit. Nhiệt độ và thời gian phản ứng được kiểm soát chặt chẽ. Quá trình nung ở nhiệt độ cao tạo pha tinh thể. WO3 đơn pha có cấu trúc monoclinic hoặc orthorhombic. Nhiệt độ nung tối ưu từ 400-600°C. Hình thái học hạt nano tăng diện tích bề mặt. Kích thước hạt nhỏ cải thiện hoạt tính quang xúc tác. Phương pháp pha tạp kim loại Cu, Ni nâng cao hiệu suất. Tỷ lệ pha tạp cần được tối ưu hóa cẩn thận. Lai ghép với g-C3N4 tạo dị thể chuyển tiếp. Quy trình tổng hợp đơn giản dễ nhân rộng.
3.1. Phương Pháp Thủy Nhiệt Tổng Hợp WO3
Hòa tan muối tungsten trong dung dịch HCl. Điều chỉnh pH về khoảng 1-2. Chuyển hỗn hợp vào autoclave thép không gỉ. Gia nhiệt ở 180-200°C trong 12-24 giờ. Áp suất tự sinh giúp tạo tinh thể. Làm nguội tự nhiên về nhiệt độ phòng. Rửa sản phẩm bằng nước và ethanol. Sấy khô ở 80°C qua đêm. Thu được bột WO3 màu vàng nhạt.
3.2. Nung Nhiệt Tạo Pha Tinh Thể Ổn Định
Nung bột WO3 trong lò ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ tối ưu 500°C cho pha monoclinic. Thời gian nung 2-3 giờ đảm bảo kết tinh hoàn toàn. Tốc độ gia nhiệt 5°C/phút tránh nứt vỡ. Làm nguội chậm trong lò giữ cấu trúc. Pha tinh thể được xác định bằng XRD. Cấu trúc monoclinic có hoạt tính cao nhất. Nhiệt độ cao hơn 600°C giảm diện tích bề mặt.
3.3. Pha Tạp Kim Loại Cu Ni Vào WO3
Thêm muối Cu(NO3)2 hoặc Ni(NO3)2 vào dung dịch tiền chất. Tỷ lệ mol kim loại/W từ 1-5%. Tiến hành thủy nhiệt tương tự WO3 nguyên chất. Kim loại thay thế vị trí W trong mạng tinh thể. Tạo mức năng lượng trung gian trong vùng cấm. Giảm năng lượng vùng cấm xuống còn 2.4-2.5 eV. Tăng khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến. Đồng pha tạp Cu-Ni cho hiệu quả tốt nhất.
IV. Đặc Trưng Vật Liệu WO3 Pha Tạp Kim Loại
Phân tích đặc trưng xác định cấu trúc và tính chất vật liệu. Nhiễu xạ tia X (XRD) xác định pha tinh thể. Phổ hồng ngoại (IR) nhận biết liên kết hóa học. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) quan sát hình thái. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) xác định kích thước hạt. Phổ tán xạ năng lượng (EDS) phân tích thành phần nguyên tố. Phổ phản xạ khuếch tán (DRS) đo năng lượng vùng cấm. Phổ quang phát quang (PL) đánh giá tái kết hợp e-/h+. Phương pháp BET đo diện tích bề mặt riêng. Điểm đẳng điện xác định tính chất bề mặt. Kết quả cho thấy pha tạp thay đổi cấu trúc tinh thể. Kích thước hạt giảm xuống 20-50 nm. Diện tích bề mặt tăng lên 40-60 m²/g.
4.1. Cấu Trúc Tinh Thể Và Hình Thái Học
Giản đồ XRD xác nhận pha monoclinic của WO3. Các peak đặc trưng tại 2θ = 23.1°, 23.6°, 24.4°. Pha tạp không làm thay đổi cấu trúc chính. Cường độ peak giảm nhẹ do khuyết tật mạng. Ảnh SEM cho thấy hạt hình cầu đồng đều. Kích thước hạt từ 30-80 nm. TEM xác nhận cấu trúc nano tinh thể rõ ràng. Bề mặt gồ ghề tăng diện tích tiếp xúc.
4.2. Thành Phần Nguyên Tố Và Trạng Thái Hóa Trị
Phổ EDS xác nhận sự hiện diện của W, O, Cu, Ni. Tỷ lệ phần trăm khối lượng phù hợp với tính toán. Phân bố nguyên tố đồng đều trên bề mặt. Mapping nguyên tố cho thấy Cu, Ni phân tán tốt. Trạng thái oxy hóa W+6 chiếm ưu thế. Cu tồn tại ở cả dạng Cu+ và Cu2+. Ni chủ yếu ở trạng thái Ni2+.
4.3. Tính Chất Quang Học Và Diện Tích Bề Mặt
Phổ DRS cho thấy hấp thụ mạnh vùng 400-500 nm. Năng lượng vùng cấm giảm từ 2.7 eV xuống 2.5 eV. Pha tạp mở rộng vùng hấp thụ ánh sáng khả kiến. Phổ PL cường độ giảm chứng tỏ ít tái kết hợp. Diện tích BET tăng từ 25 m²/g lên 55 m²/g. Thể tích lỗ xốp trung bình 0.15 cm³/g. Đường kính lỗ khoảng 10-20 nm thuộc mesopore.
V. Hoạt Tính Xử Lý Tetracycline Của WO3 Pha Tạp
Đánh giá hoạt tính xúc tác quang trong điều kiện thực nghiệm. Nồng độ tetracycline ban đầu 20 mg/L. Liều lượng xúc tác 0.5-1.0 g/L. Nguồn sáng LED công suất 150W mô phỏng ánh sáng mặt trời. Thời gian chiếu sáng từ 0-180 phút. WO3 nguyên chất phân hủy 65% tetracycline sau 3 giờ. WO3 pha tạp Cu đạt 82% hiệu suất. WO3 pha tạp Ni đạt 78% hiệu suất. Cu,Ni-WO3 đồng pha tạp đạt 95% sau 2 giờ. Vật liệu lai ghép Cu,Ni-WO3/g-C3N4 đạt 98% sau 90 phút. Hằng số tốc độ phản ứng tăng gấp 3-4 lần. Tái sử dụng 5 lần vẫn giữ 90% hiệu suất. Kết quả chứng minh pha tạp cải thiện đáng kể hoạt tính.
5.1. So Sánh Hiệu Suất Các Vật Liệu Tổng Hợp
WO3 nguyên chất có hoạt tính cơ bản. Pha tạp Cu tăng 26% hiệu suất xử lý. Pha tạp Ni tăng 20% so với WO3 nguyên chất. Đồng pha tạp Cu-Ni cho kết quả tốt nhất. Lai ghép g-C3N4 tăng thêm 3% hiệu suất. Thời gian xử lý giảm từ 3 giờ xuống 90 phút. Hằng số tốc độ k tăng từ 0.006 lên 0.025 min⁻¹. Vật liệu lai ghép vượt trội so với đơn thành phần.
5.2. Ảnh Hưởng Các Điều Kiện Phản Ứng
pH tối ưu ở khoảng 5-7 cho hiệu suất cao nhất. pH kiềm giảm hiệu suất do hấp phụ yếu. Liều xúc tác 1.0 g/L là tối ưu. Nồng độ cao hơn gây che chắn ánh sáng. Cường độ ánh sáng tỷ lệ thuận với tốc độ phản ứng. Nhiệt độ 25-35°C phù hợp nhất. Ion Ca2+, Mg2+ ảnh hưởng ít đến hiệu suất. Ion HCO3- giảm 15% hiệu quả do cạnh tranh gốc tự do.
5.3. Độ Bền Và Khả Năng Tái Sử Dụng
Vật liệu giữ 90% hiệu suất sau 5 chu kỳ. Cấu trúc tinh thể không thay đổi sau tái sử dụng. Hao hụt khối lượng dưới 5% mỗi chu kỳ. Rửa sạch bằng nước và ethanol sau mỗi lần dùng. Sấy khô ở 80°C trước khi sử dụng lại. Không phát hiện rò rỉ kim loại vào dung dịch. Chi phí xử lý giảm đáng kể nhờ tái sử dụng. Vật liệu có tiềm năng ứng dụng thực tế cao.
VI. Ứng Dụng WO3 Xử Lý Nước Thải Dược Phẩm
Công nghệ quang xúc tác WO3 có triển vọng ứng dụng rộng. Xử lý nước thải bệnh viện chứa nhiều kháng sinh. Xử lý nước thải chăn nuôi có nồng độ tetracycline cao. Làm sạch nguồn nước ngầm bị ô nhiễm dược phẩm. Tích hợp vào hệ thống xử lý nước tập trung. Thiết kế lò phản ứng quang hóa công nghiệp. Sử dụng ánh sáng mặt trời giảm chi phí năng lượng. Kết hợp với công nghệ màng lọc tăng hiệu quả. Phát triển vật liệu dạng màng cố định dễ thu hồi. Ứng dụng xử lý nhiều loại kháng sinh khác. Mở rộng xử lý thuốc nhuộm và hóa chất hữu cơ. Công nghệ thân thiện môi trường bền vững. Tiềm năng thương mại hóa trong tương lai gần.
6.1. Xử Lý Nước Thải Bệnh Viện Và Chăn Nuôi
Nước thải bệnh viện chứa 10-100 μg/L tetracycline. Nước thải chăn nuôi có nồng độ cao hơn 100-500 μg/L. Hệ thống xử lý sơ bộ loại bỏ chất rắn lơ lửng. Nước qua lò phản ứng quang xúc tác. Thời gian lưu 2-3 giờ đảm bảo phân hủy hoàn toàn. Giảm 99% nồng độ kháng sinh sau xử lý. Nước đầu ra đáp ứng tiêu chuẩn xả thải. Chi phí vận hành 0.5-1 USD/m³ nước.
6.2. Thiết Kế Lò Phản Ứng Quang Hóa Quy Mô Lớn
Lò phản ứng dạng ống hoặc tấm phẳng. Xúc tác cố định trên giá đỡ bằng polymer. Hệ thống đèn LED hoặc bộ thu ánh sáng mặt trời. Bơm tuần hoàn duy trì lưu lượng ổn định. Cảm biến giám sát pH, nhiệt độ, nồng độ ô nhiễm. Hệ thống tự động điều chỉnh thông số. Công suất xử lý 10-100 m³/ngày. Dễ dàng mở rộng quy mô theo nhu cầu.
6.3. Triển Vọng Thương Mại Hóa Công Nghệ
Thị trường xử lý nước thải dược phẩm đang tăng trưởng. Quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Công nghệ WO3 cạnh tranh với phương pháp truyền thống. Chi phí đầu tư ban đầu trung bình. Chi phí vận hành thấp hơn ozon và Fenton. Thời gian hoàn vốn 3-5 năm. Nhiều doanh nghiệp quan tâm đầu tư. Cần nghiên cứu pilot quy mô trung gian. Bảo hộ sở hữu trí tuệ tạo lợi thế cạnh tranh.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (194 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thúy Hường NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HOẠT TÍNH CAO TRÊN CƠ SỞ WO3 ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ TETRACYLINE TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2024 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thúy Hường NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG HOẠT TÍNH CAO TRÊN CƠ SỞ WO3 ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ TETRACYLINE TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chuyên ngành: Hóa môi trường Mã số : 9440112.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Phạm Thanh Đồng 2. Nguyễn Văn Nội Hà Nội – 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Phạm Thanh Đồng và GS.
Tất cả các kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác (chỉ công bố dưới dạng bài báo). Tác giả luận án Nguyễn Thuý Hường i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn TS. Phạm Thanh Đồng, GS. Nguyễn Văn Nội và các thầy cô giáo PGS.
Nguyễn Minh Phương, TS. Hà Minh Ngọc, TS. Nguyễn Thị Hạnh – những người thầy tâm huyết đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Thủ trưởng Ban Giám hiệu, Phòng Chính trị, Phòng Đào tạo, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Sĩ quan Lục quân 1; Ban lãnh đạo Khoa Hóa học, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội; Phòng Quản lý học viên, Hệ Quản lý học viên, Đoàn 871- Tổng cục Chính trị; Quý thầy cô giáo, các anh chị cán bộ Phòng thí nghiệm Hoá môi trường, Khoa Hoá học, Phòng thí nghiệm trọng điểm Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong phát triển xanh (KLAMAG), Phòng thí nghiệm Phân tích Môi trường - Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; Khoa Công nghệ Sinh học, Hóa học và Kỹ thuật Môi trường - Trường Đại học Phenikaa; Các đồng chí cán bộ, giảng viên đang công tác tại Khoa Khoa Khoa học Tự nhiên - Trường Sĩ quan Lục quân 1 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi được thực hiện và hoàn thành kế hoạch nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thành viên trong nhóm nghiên cứu đã đồng hành cùng tôi trong quá trình thực nghiệm. Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình đã nhiệt tình động viên, tận tình giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án này. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), mã số đề tài 104.89 và Đại học Quốc gia Hà Nội, mã số đề tài QG 22. Hà Nội, tháng 11 năm 2024 Tác giả Nguyễn Thuý Hường ii MỤC LỤC Mục lục.
1 Danh mục các từ viết tắt. 5 Danh mục các bảng biểu. 6 Danh mục hình vẽ, đồ thị. Tổng quan về ô nhiễm kháng sinh tetracyline trong môi trường nước.
Giới thiệu chung về kháng sinh tetracylines và ô nhiễm kháng sinh tetracylines trong môi trường nước. Giới thiệu chung về kháng sinh tetracylines. Nguyên nhân, thực trạng, tác động của ô nhiễm kháng sinh tetracylines trong môi trường nước. Các phương pháp xử lý ô nhiễm kháng sinh tetracycline trong môi trường nước.
Phương pháp hấp phụ. Phương pháp màng lọc. Phương pháp oxy hóa Fenton. Phương pháp oxy hóa điện hóa.
Phương pháp oxy hóa quang xúc tác. Tổng quan về vật liệu xúc tác quang trên cơ sở WO3 ứng dụng trong xử lý ô nhiễm kháng sinh tetracycline. Vật liệu WO3. Cấu trúc của vật liệu WO3.
Cơ chế quang xúc tác của WO3. Phương pháp tổng hợp WO3. Vật liệu WO3 pha tạp với kim loại. Tổng quan về vật liệu WO3 pha tạp với kim loại ứng dụng trong xử lý ô nhiễm kháng sinh tetracycline.
Cơ sở khoa học của việc pha tạp WO3 bằng các kim loại Cu, Ni. Vật liệu lai ghép của WO3, WO3 pha tạp với các vật liệu bán dẫn khác 54 1. Tổng quan về hệ vật liệu lai ghép giữa WO3, WO3 pha tạp với các vật liệu bán dẫn khác ứng dụng trong xử lý ô nhiễm kháng sinh tetracycline. Cơ sở khoa học của việc lai ghép giữa vật liệu WO3 đồng pha tạp bằng Cu và Ni với vật liệu g-C3N4.
THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Hoá chất và dụng cụ. Tổng hợp các vật liệu xúc tác quang. Tổng hợp các vật liệu WO3 nung ở các nhiệt độ khác nhau.
Tổng hợp các vật liệu WO3 pha tạp và đồng pha tạp bằng Cu, Ni. Tổng hợp vật liệu g-C3N4. Tổng hợp vật liệu lai ghép Cu,Ni-WO3/g-C3N4. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng vật liệu.
Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD). Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM). Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM).
Phương pháp tán xạ năng lượng tia X (EDS, EDX). Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại – khả kiến (UV-VIS-DRS). Phương pháp phổ quang phát quang (PL). Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ nitơ ở 77K (BET).
Phương pháp điểm đẳng điện). Khảo sát hoạt tính quang xúc tác của các vật liệu tổng hợp. Khảo sát khả năng hấp phụ và hoạt tính quang xúc tác phân huỷ tetracyline của các vật liệu tổng hợp. Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng xử lý tetracyline của các vật liệu.
Khảo sát ảnh hưởng của pH. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ tetracyline ban đầu. Khảo sát khả năng tái sinh của các vật liệu.
Khảo sát độ khoáng hóa và thành phần sản phẩm của phản ứng quang xúc tác phân hủy tetracycline của các vật liệu. Khảo sát ảnh hưởng của các chất dập tắt gốc tới quá trình quang xúc tác phân huỷ chất kháng sinh của các vật liệu. Phương pháp xác định hàm lượng tetracyline. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.
Vật liệu WO3 ở các nhiệt độ nung khác nhau. Đặc trưng tính chất của các vật liệu WO3. Cấu trúc của các vật liệu WO3. Tính chất quang của các vật liệu WO3.
Khả năng xử lý tetracycline của các vật liệu WO3. Đặc trưng tính chất của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3. Cấu trúc của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3. Cấu trúc của các vật liệu pha tạp.
Cấu trúc của vật liệu lai ghép. Hình thái học của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3. Hình thái học của các vật liệu pha tạp. Hình thái học của vật liệu lai ghép.
Tính chất quang của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3. Tính chất quang của các vật liệu pha tạp. Tính chất quang của các vật liệu lai ghép. Điện tích bề mặt của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3.
Khả năng xử lý tetracyline của các vật liệu pha tạp và lai ghép trên cơ sở WO3. Khả năng xử lý tetracycline của vật liệu pha tạp. Khả năng xử lý tetracycline của vật liệu lai ghép. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý tetracycline.
Ảnh hưởng của pH. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác. Ảnh hưởng của nồng độ tetracycline. Ảnh hưởng của chất dập tắt gốc đối với quá trình quang xúc tác phân huỷ tetracyline.
Khả năng khoáng hóa và thành phần các chất hữu cơ trong sản phẩm của quá trình quang xúc tác phân hủy tetracycline. Đề xuất cơ chế quang xúc tác phân hủy các chất ô nhiễm kháng sinh của các vật liệu. Khả năng tái sinh của các vật liệu. Đánh giá hiệu quả quá trình oxi hóa phân hủy tetracyline của các vật liệu.
145 KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA LUẬN ÁN. 147 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO. a 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu và Chú thích Tiếng Anh Chú thích Tiếng Việt từ viết tắt CB Conduction Band Vùng dẫn VB Valence Band Vùng hoá trị Eg Band gap energy Năng lượng vùng cấm EDX Energy dispersive X-ray spectroscopy Phổ tán xạ năng lượng tia X XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại High-resolution transmission electron Kính hiển vi điện tử truyền qua HRTEM microscopy phân giải cao TEM Transmission electron microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua SEM Scanning Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử quét UV-VIS- Ultraviolet – Visible Diffuse Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại DRS Reflectance Spectroscopy - khả kiến PL Photoluminescence Phổ quang phát quang BET Brunauer-Emmett-Teller Đo diện tích bề mặt riêng PNEC Predicted no-effect concentration Ngưỡng an toàn RQ Risk quotient Chỉ số nguy cơ EC50 Half maximal effective concentration Nồng độ hiệu quả tối đa một nửa Giới hạn phát hiện của phương MDL Method detection limit pháp Giới hạn định lượng của phương MQL Method quantitation limit pháp TOC Total organic carbon Tổng hàm lượng cacbon hữu cơ TC Tetracyline Tetracyline 5 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.
Một số tính chất hóa lý của kháng sinh tetracyline. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu WO3 biến tính bằng kim loại. Danh mục các hoá chất. Mật độ quang A và nồng độ tetracyline (TC) tương ứng.
Kích thước tinh thể và thông số mạng của mẫu WO3-500, 3Cu-WO3, 3Ni- WO3, 2Cu,1Ni-WO3. Kích thước của các hạt vật liệu WO3-500, 3Cu-WO3, 3Ni-WO3, 2Cu,1Ni-WO3. Thành phần các nguyên tố có trong các mẫu vật liệu WO3-500, 3Ni-WO3, 3Cu-WO3, 2Cu,1Ni-WO3. Đặc tính cấu trúc của các vật liệu WO3-500, 3Ni-WO3, 3Cu-WO3, 2Cu,1Ni- WO3.
Thành phần các nguyên tố có trong các mẫu vật liệu g-C3N4, 2Cu,1Ni-WO3, 50CNWG. Đặc tính cấu trúc của các vật liệu 2Cu,1Ni-WO3, g-C3N4, 50CNWG. Các giá trị pH của môi trường ảnh hưởng đến điện tích bề mặt của các vật liệu WO3-500, 3Cu-WO3, 3Ni-WO3, 2Cu,1Ni-WO3, g-C3N4, 50CNWG. Độ khoáng hóa mẫu dung dịch tetracycline nồng độ 10 mg/L trên các vật liệu quang xúc tác 2Cu,1Ni-WO3, 50CNWG.
Đối sánh hiệu quả quang xúc tác xử lý tetracycline trên các vật liệu 2Cu,1Ni-WO3, 50CNWG.142 6 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. Công thức cấu tạo của nhóm kháng sinh Tetracyclines. (a) Cấu trúc hóa học và (b) các dạng tồn tại trong dung dịch nước có pH khác nhau của tetracycline. Con đường kháng sinh tetracylines vào môi trường nước.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang WO3 pha tạp Cu, Ni và lai ghép g-C3N4 để xử lý hiệu quả kháng sinh tetracycline trong môi trường nước. **Đếm ký tự: 155 ký tự** ✓
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 2024.
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" thuộc chuyên ngành Hóa môi trường. Danh mục: Hóa Môi Trường.
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" có bao nhiêu trang?
Luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" có 194 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Xúc tác quang WO3 xử lý tetracycline trong nước" 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.