Slide 1 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN VĂN HINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Tên đề tài “CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO ZnFe2O4/CARBON HOẠT TÍNH ĐỂ XỬ LÝ HẤP PHỤ CHẤT MÀU HỮU C[.]
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN VĂN HINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Tên đề tài
“CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP CẤU TRÚC NANO
ZnFe2O4/CARBON HOẠT TÍNH ĐỂ XỬ LÝ HẤP PHỤ CHẤT
MÀU HỮU CƠ”
THÁI NGUYÊN, NĂM 2022 Người hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN THỊ LUYẾN
PGS.TS NGUYỄN VĂN ĐĂNG
Trang 2MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
2
Phương pháp hấp phụ
Ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng Công nghệ nano
Chế tạo vật liệu tổ hợp cấu trúc nano ZnFe2O4/carbon hoạt tính để xử
lý hấp phụ chất màu hữu cơ
Trang 3NỘI DUNG
Chương 1:
TỔNG QUAN
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Chương 2: THỰC NGHIỆM
Trang 4CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Tổng quan về chất màu hữu cơ gây ô nhiễm môi trường nước Tổng quan vật liệu hấp phụ
Cơ chế loại bỏ chất màu hữu cơ từ vật liệu tổ hợp NMO/AC
Lý thuyết các phương pháp hấp phu ̣hiện nay
1.1
1.2
1.3
1.4
Trang 5CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM
Công nghệ chế tạo mẫu
Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến khả năng hấp phụ DR79
Các phương pháp khảo sát các đặc trưng của vật liệu bằng thực nghiệm
2.1
2.2
2.3
Trang 6Chương 2
6
2.1.Công nghệ chế tạo mẫu
Vỏ lạc Vỏ lạc nghiền nhỏ đã trộn hóa chất Cho mẫu vào lò nung điều chỉnh ở 500oC
Giã nhỏ Sau khi tạo kết tủa bằng AgNO3, sấy khô thu được ZnFe2O4/ Carbon hoạt tính
Trang 7Chương 2 2.2 Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến khả năng hấp
phụ DR79 của vật liệu hấp phụ
Tỷ lệ mol Zn và Fe Nhiệt độ nhiệt phân
Độ pH Xác định điểm đẳng điện Thời gian rung lắc
Nồng độ DR79
Công thức cấu tạo của thuốc nhuộm DR79
Trang 8Chương 2
8
2.3 Các phương pháp khảo sát đặc trưng của vật liệu
Phương pháp phân tích phổ hấp thụ UV-Vis
Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
Phương pháp hiển vi điện tử quét
Hiển vi điện tử truyền qua
Phương pháp BET
Phương pháp tán xạ Raman
Phương pháp hấp thụ hồng ngoại
Sơ đồ khối hệ đo quang phổ RS XploRa Plus
Hệ đo hấp phụ vật lý 3 cồng (BET) tại Viện Hóa Học
Trang 9CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO
Trang 10Chương 3 3.1 Khảo sát các đặc trưng của mẫu hấp phụ
Trang 11Chương 3 3.1 Khảo sát các đặc trưng của mẫu hấp phụ
3.1.1.Hình thái, thành phần và cấu trúc xốp
Hình 3.2(a,c) Đường đẳng nhiệt
hấp phụ - giải hấp N2 ở 77 K
Hình 3.2.(b,d) là đường phân bố kích thước lỗ xốp theo BJH của 2 mẫu ZnFe2O4/AC và α-Fe2O3/AC
Trang 12Chương 3 3.1 Khảo sát các đặc trưng của mẫu hấp phụ
12
3.1.2.Cấu trúc tinh thể
Giản đồ nhiễu xạ tia X của:
ZnFe2O4/carbon hoạt tính chế
tạo tại 500oC, tỷ lệ mol Zn:Fe
thay đổi từ 0 đến 2
(b) ZnFe2O4/carbon hoạt tính chế tạo tại tỷ lệ mol Zn:Fe = 0.5 và thay đổi nhiệt độ từ 400 – 800oC
(c) so sánh giản đồ nhiễu xạ tia X của α-Fe2O3/carbon hoạt tính và ZnFe2O4/carbon hoạt tính
Trang 13Chương 3 ▪ 3.1 Khảo sát các đặc trưng của mẫu hấp phụ
3.1.3.Khảo sát tính chất dao động
Phổ FT-IR của ZnFe2O4/carbon hoạt tính chế tạo tại: (a) cố định nhiệt độ 500oC, tỷ lệ mol Zn:Fe thay đổi từ 0 đến 2; (b) cố định tỷ lệ mol Zn:Fe = 0.5 và thay đổi nhiệt độ từ 400 – 800oC;
Trang 14Chương 3 ▪ 3.1 Khảo sát các đặc trưng của mẫu hấp phụ
14
3.1.4.Khảo sát tính chất dao động
(a) Phổ tán xạ Raman của vật liệu ZnFe2O4/carbon hoạt tính được chế tạo tại nhiệt độ 500oC, tỷ lệ mol Zn:Fe = 0.5;
(b) So sánh phổ tán xạ RS của ZnFe2O4/carbon hoạt tính sử dụng 2 nguồn laser khác nhau
Trang 15Chương 3 3.2 Xử lý hấp phụ thuốc nhuộm màu đỏ DR79
3.2.1.Xây dựng đường chuẩn DR79
Abs 0 0.0098 0.0244 0.0387 0.0518 0.0724 0.0927 0.1144
Hình 3.7a Phổ hấp thụ của dung dịch DR79 tại các nồng độ khác
Trang 16Chương 3
16
3.2.2.Khảo sát khả năng hấp phụ DR79 của vật liệu ZnFe 2 O 4 /carbon hoạt tính
Hình 3.9 (a) hiệu suất hấp phụ và (b) dung lượng hấp phụ DR79 của vật
liệu ZnFe2O4/carbon hoạt tính được chế tạo tại nhiệt độ nhiệt phân 500oC,
tỷ lệ mol Zn:Fe thay đổi từ 0 đến 2
3.2.Xử lý hấp phụ thuốc nhuộm màu đỏ DR79
Trang 17Chương 3
3.2.3.Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến khả năng hấp phụ DR79
Độ pH
Hình 3.10 (a) Sự phụ thuộc của hiệu suất và dung lượng hấp phụ DR79 vào pH; (b)
điểm đẳng điện của vật liệu hấp phụ ZnFe2O4/carbon hoạt tính;
3.2.Xử lý hấp phụ thuốc nhuộm màu đỏ DR79
Trang 18Chương 3
18
Ảnh hưởng của
thời gian
Hình 3.11 Sự phụ thuộc của hiệu suất và dung lượng hấp phụ DR79 vào thời gian
rung lắc Điều kiện khảo sát là nồng độ ban đầu DR79 là 200 mg/L, khối lượng VLHP
25 mg; thể tích dung dịch 25 mL, nhiệt độ 30oC
3.2.3.Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến khả năng hấp phụ DR79
3.2.Xử lý hấp phụ thuốc nhuộm màu đỏ DR79
Trang 19Chương 3
Ảnh hưởng của nồng độ tại các nhiệt độ khác nhau
Hình 3.12 (a,b) tương ứng là ảnh hưởng của nồng độ DR79 ban đầu đến hiệu suất và dung lượng hấp phụ
DR79 của VLHP ZnFe O /carbon hoạt tính tại các nhiệt độ khác nhau, thời gian rung lắc 120 phút, khối
3.2.3.Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến khả năng hấp phụ DR79
3.2.Xử lý hấp phụ thuốc nhuộm màu đỏ DR79
Trang 22Chương 4 KẾT LUẬN
22
tính bằng phương pháp nhiệt phân sử dụng quy trình một bước
Đã khảo sát hình thái, thành phần, cấu trúc xốp, cấu trúc tinh thể, cấu trúc dao
chất ban đầu, nhiệt độ nhiệt phân.
Đã khảo sát và đánh giá khả năng hấp phụ chất màu hữu cơ DR79 sử dụng các
first
secon
d
last