1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng

100 955 4

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 100
Dung lượng 2,52 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Để xử lý các hợp chất này có trong môi trường nước thải đã có nhiều công nghệ xử lý được áp dụng như: hấp thụ trên than hoạt tính, phương pháp vi sinh, phương pháp điện phân, phương pháp

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

ĐOÀN THỊ NGÃI

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG

TRÊN CƠ SỞ Cu2O XỬ LÝ NƯỚC THẢI

SẢN XUẤT THUỐC PHÓNG

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Nguyễn Thị Hoài Phương

2 PGS.TS Nguyễn Hùng Huy

Trang 3

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn Hoá Vô cơ, khoa Hoá học trường Đại học Khoa học Tự nhiên/Đại học Quốc gia

Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và học tập tại tại khoa Xin cảm ơn các cán bộ nghiên cứu tại Viện Hoá học - Vật liệu đặc biệt là phòng Hoá Vô cơ đã giúp đỡ em thực hiện

và hoàn thành luận văn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 31 tháng 12 năm 2014

Học viên

Đoàn Thị Ngãi

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI CẢM Ơ N 1

MỤC L Ụ C 11

DANH MỤC H ÌN H 1v

DANH MỤC CÁC BẢNG v

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT T Ắ T vi

MỞ Đ Ầ U 1

Chương 1 TỔNG Q U A N 3

1.1 Khái niệm về vật liệu xúc tác quang h o á 3

1.1.1 Vật liệu xúc tác quang h o á 3

1.1.2 Vật liệu Cu2O 5

1.1.3 Ứng dụng của vật liệu Cu2O 5

1.2 Công nghệ sản xuất thuốc phóng và công nghệ xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng 8

1.2.1 Tổng quan về thuốc phóng 8

1.2.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất thuốc phóng hai g ố c 14

1.2.3 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng 2 gốc 17

Chương II THỰC N G H IỆM 22

2.1 Hoá chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 22

2.1.1 Hoá c h ấ t 22

2.1.2 Dụng cụ, thiết b ị 22

2.2 Phương pháp tổng hợp vật liệu Cu2O 22

Trang 5

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 24

2.3 Thử nghiệm xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng 24

2.3.1 Chuẩn bị dung dịch mẫu thử nghiệm 24

2.3.2 Tiến trình xử lý nước thải chứa NG và Cent I I 24

2.3.3 Đánh giá khả năng xử l ý 25

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO L U Ậ N 27

3.1 Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Cu2O 27

3.1.1 Nghiên cứu quá trình hình thành Cu2O 27

3.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Cu2O 27

3.2 Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng 36

3.2.1 Đặc trưng quang phổ của dung dịch chứa nitroglyxerin và cent II 36

3.2.2 Khảo sát khả năng chuyển hoá NG và Cent II dưới tác dụng ánh sáng tử ngoại U V 40

3.2.3 Khảo sát khả năng chuyển hoá NG và Cent II dưới tác dụng ánh sáng đèn thuỷ n g â n 44

3.2.4 Khảo sát khả năng chuyển hoá NG và Cent II dưới tác dụng ánh sáng tự nhiê n 45

3.3 Đề xuất phương án xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng sử dụng Cu2O 46

3.3.1 Đề xuất quy trình xử lí nước thải chứa NG và Cent II 46

3.3.2 Đánh giá nước thải sau quá trình xử lý xúc tác quang của nước thải chứa NG và cent I I 47

KẾT L U Ậ N 49

TÀI LIỆU THAM K H ẢO 50

Trang 6

Hình 1.1 Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn 4

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất thuốc phóng 2 g ố c 15

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình tổng hợp vật liệu Cu2O 23

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm sử dụng đèn chiếu 25

Hình 3.1 Dung dịch muối Cu2+ (a), phức Cu2+ (b), CuOH (c), Cu2O ( d ) 27

Hình 3.2 Giản đồ XRD của Cu2O chế tạo ở các tỷ lệ mol Cu2+/glucôzơ khác n h a u 28

Hình 3.3 Ảnh SEM các mẫu Cu2O chế tạo ở tỷ lệ Cu2+/glucôzơ khác nhau 29

Hình 3.4 Ảnh SEM của Cu2O chế tạo ở các tỷ lệ EG/Cu2+ khác n h au 31

Hình 3.5 Ảnh SEM các mẫu chế tạo với tốc độ khuấy khác nhau 33

Hình 3.6 Ảnh SEM các mẫu hạt Cu2O hình thành ở nhiệt độ khác n h au 34

Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo Cu2O 35

Hình 3.11 Phổ UV-Vis của dung dịch N G 37

Hình 3.12 Phổ UV-Vis của dung dịch Cent I I 37

Hình 3.13 Đường chuẩn xác định NG bằng phương pháp H P L C 38

Hình 3.14 Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc dùng để xác định N G 38

Hình 3.15 Đường chuẩn xác định Cent II bằng phương pháp H PLC 39

Hình 3.16 Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc dùng để xác định cent I I 39

Hình 3.17 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá của NG vào thời gian 41

Hình 3.18 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian 41

Hình 3.19 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá NG vào hàm lượng xúc tác Cu2O 43

Hình 3.20 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào hàm lượng xúc tác Cu2O .43

Hình 3.21 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá của NG vào thời gian chiếu đèn thủy n g ân 44

Hình 3.22 Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian chiếu đèn thủy n g ân 45 Hình 3.23 Quy trình xử lý nước thải của nhà máy sản xuất thuốc phóng 2 gốc

DANH M ỤC H ÌN H

Trang 7

DANH M ỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Đặc trưng năng lượng của một số nitroxenlulo 10

Bảng 1.2 Tính chất vật lý của NG ở 2 dạng thù hình 11

Bảng 1.3 Tính chất vật lý của Cent I I 14

Bảng 1.4 Các chất thải phát sinh ở cơ sở sản xuất thuốc phóng 2 gốc 16

Bảng 3.1 Ký hiệu các mẫu phản ứ n g 28

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu2+/glucôzơ đến kích thước Cu2O 30

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ chất phân tán đến kích thước Cu2O 32

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất hình thành Cu2O 35

Bảng 3.6 Độ chuyển hoá của NG và Cent II sau khi xử lí 40

Bảng 3.7 Độ chuyển hoá NG và cent II sau 60 phút với hàm lượng xúc tác khác nhau 42

Bảng 3.8 Độ chuyển hoá của NG, Cent II khi chiếu đèn thủy ngân ở các thời gian khác nhau 44

Bảng 3.9 Độ chuyển hoá của NG, Cent II dưới tác dụng ánh sáng mặt trời 45 Bảng 3.10 Xác định chỉ số COD ở thời gian phản ứng khác n h a u 48

Trang 8

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Trang 9

MỞ ĐẦU

Môi trường của khu vực các nhà máy sản xuất sản phẩm công nghiệp đều có nguy cơ bị ô nhiễm Việc xử lý chất thải đảm bảo môi trường không khí không bị ô nhiễm hoặc giảm thiểu sự ô nhiễm là vai trò của các nhà quản lý và các nhà khoa học Nước thải là một trong ba nguồn gây ô nhiễm cho môi trường Nước thải của các cơ sở sản xuất thuốc phóng chứa các hợp chất gây hại với môi trường chủ yếu là nitroglixerin và centralit II Để xử lý các hợp chất này có trong môi trường nước thải đã có nhiều công nghệ xử lý được áp dụng như: hấp thụ trên than hoạt tính, phương pháp vi sinh, phương pháp điện phân, phương pháp quang hoá, phương pháp ozon [10] Một trong những công nghệ xử lý hiệu quả và có tính khả thi là

áp dụng quá trình quang hoá xúc tác

Vật liệu quang xúc tác (photocatalyst) và điện-quang xúc tác (electro­photocatalyst) đang được quan tâm nghiên cứu với định hướng sử dụng năng lượng mặt trời làm tác nhân cho quá trình chuyển hoá Với quá trình quang xúc tác, các hạt tải điện (điện tử và lỗ trống) sinh ra trong vật liệu do hấp thụ một phần ánh mặt trời được sử dụng như các tác nhân khử và ôxy hóa trong xử lý các chất hữu cơ độc

như: TiO2, ZnO, CuS, Z nS có các vùng năng lượng cấm khác nhau, tương ứng

lần lượt là 3,2 eV; 3,4 eV Các vật liệu này thúc đẩy nhanh quá trình quang hoá xử

môi trường nhưng phổ biến là hấp thụ ánh sáng ở vùng tử ngoại

Hiện nay, việc nghiên cứu ứng dụng các loại vật liệu vào xử lý nước thải công nghiệp quốc phòng được quan tâm và đưa vào ứng dụng trong thực tiễn Cu2O

có năng lượng vùng cấm khoảng 2 eV, hấp thụ ánh sáng ở vùng khả kiến và được

sử dụng làm vật liệu xúc tác cho nhiều phản ứng chuyển hoá khác nhau Cu2O với kích thước nhỏ dễ tổng hợp, giá thành hợp lý Vì vậy em đã lựa chọn đề tài “Nghiên

Trang 10

cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở Cu2O ứng dụng xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng” làm luận văn tốt nghiệp cao học.

gồm: nitroglyxerin, Centralit II

Để đạt được mục tiêu trên, đề tài cần thực hiện nghiên cứu các nội dung sau:

1 Tổng quan về thành phần thuốc phóng và thành phần các hợp chất có

2 Tổng quan về vật liệu xúc tác quang hoá để phân huỷ các hợp chất hữu cơ

pháp khử trong dung dịch sử dụng tác nhân khử glucôzơ

4 Nghiên cứu quá trình xử lý giảm sự độc hại của nước thải các cơ sở sản

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý như nhiệt độ, thời gian và hàm lượng xúc tác

- Đánh giá độ chuyển hoá của NG và Cent II bằng phương pháp xúc tác

5 Đề xuất quy trình xử lý NG và Cent II của các cơ sở sản xuất thuốc phóng

2 gốc

Trang 11

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm về vật liệu xúc tác quang hoá

1.1.1 Vật liệu xúc tác quang hoá

Vật liệu xúc tác quang trên cơ sở có hoạt tính xúc tác quang hoá với năng lượng vùng cấm thích hợp để hấp thụ ánh sáng có thể tham gia vào các giai đoạn trung gian của phản ứng hoá học làm thay đổi tốc độ phản ứng và được bảo toàn sau khi kết thúc

như sau:

Giai đoạn 1: Khuếch tán các chất phản ứng từ pha lỏng hoặc khí đến bề mặt xúc tác

Giai đoạn 2: Hấp thụ các chất tham gia phản ứng lên bề mặt xúc tác

Giai đoạn 3: Hấp thụ photon ánh sáng, phân tử chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích electron

Giai đoạn 4: Xảy ra phản ứng quang hoá gồm phản ứng quang hoá sơ cấp và phản ứng quang hoá thứ cấp

Giai đoạn 5: Nhả hấp thụ các sản phẩm

Trong phản ứng quang hoá, xúc tác được hoạt hoá bởi sự hấp thụ ánh sáng Các phân tử của chất tham gia phản ứng hấp phụ lên bề mặt chất xúc tác gồm hai loại:

- Các phân tử có khả năng nhận e (Acceptor)

- Các phân tử có khả năng cho e (Donor)

Khi quá trình chuyển điện tích xảy ra, các phân tử có thể bị hấp phụ trước trên bề mặt chất xúc tác, các electron ở vùng dẫn sẽ chuyển đến nơi có các phân tử

Trang 12

có khả năng nhận electron (A), và quá trình khử xảy ra, còn các lỗ trống sẽ chuyển đến nơi có các phân tử có khả năng cho electron (D) để thực hiện phản ứng oxy hoá:

hu + (SC) * e- + h+

D(ads) + h+ * D+(ads)Trong đó SC là tâm bán dẫn trung hoà Các ion A-(ads) và D+(ads) sau khi được hình thành sẽ phản ứng với nhau qua một chuỗi các phản ứng trung gian và sau đó cho ra các sản phẩm cuối cùng Như vậy quá trình hấp thụ photon của chất xúc tác

là giai đoạn khởi đầu cho toàn bộ chuỗi phản ứng Trong quá trình xúc tác quang, hiệu suất lượng tử có thể bị giảm bởi sự tái kết hợp của các electron và lỗ trống

e- + h+ * (SC) + ETrong đó E là năng lượng được giải phóng ra dưới dạng bức xạ điện từ ( hu ’

< hu ) hoặc nhiệt Hiệu quả của quá trình quang xúc tác có thể được xác định bằng hiệu suất lượng tử

Hình 1.1 Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn.

Khi một phân tử chất bán dẫn bị kích thích và phân ly ra một electron kèm

Trang 13

hợp với lỗ trống để tạo lại một phân tử trung hòa “Bẫy điện tích” được sử dụng để thúc đẩy sự bẫy điện tử và lỗ trống ở bề mặt, tăng thời gian tồn tại của electron và lỗ trống trong bán dẫn Điều này dẫn tới việc làm tăng hiệu quả của quá trình chuyển điện tích tới chất phản ứng Bẫy điện tích có thể được tạo ra bằng cách biến tính bề mặt chất xúc tác như đưa thêm kim loại, chất biến tính vào hoặc sự tổ hợp với các chất xúc tác bán dẫn khác dẫn tới sự giảm tốc độ tái kết hợp điện tử - lỗ trống và tăng hiệu suất lượng tử của quá trình quang xúc tác.

hoặc lớn hơn năng lượng vùng cấm Egb (hu > Egb), sẽ tạo ra các cặp electron (e-) và

lỗ trống (h+) Các e được chuyển lên vùng dẫn (quang electron), còn các lỗ trống ở lại vùng hoá trị

1.1.2 Vật liệu Cu• • 2 2 O

Đồng (I) oxit là một trong hai dạng oxit của đồng, có màu đỏ với công thức

2,14eV và hấp thụ photon có bước sóng X =580 nm [29] Ở phạm vi nanomet, khi kích thước hạt giảm thì năng lượng vùng cấm tăng lên do hiệu ứng kích thước [30]

1.1.3 Ứng dụng của vật liệu Cu 2 O

Đồng (I) oxit là một trong những vật liệu triển vọng cho quá trình chuyển

số hấp thụ quang cao và tính chất quang điện tốt nên được sử dụng trong các thiết bị

Trang 14

quang điện với chi phí năng lượng thấp Với những tính chất của Cu2O, người ta sử dụng hợp chất này như một xúc tác cho các quá trình chuyển hóa Đặc biệt, thời

[9,13,22,27,28,32,33,34]

1.13.1 Xúc tác oxi hoá khử

phần giải quyết ảnh hưởng bất lợi của các muối thiosunfat trong quá trình tuyển nổi

và O2 [28]

mặt lớn Khi giảm kích thước hạt thì tỉ lệ các nguyên tử ở trên bề mặt tăng lên, cụ thể là vật liệu với kích thước hạt 30 nm có 5% nguyên tử ở trên bề mặt; hạt 10 nm

có 20% nguyên tử ở trên bề mặt; còn hạt 3 nm có tới 50% nguyên tử ở trên bề mặt

phẩm nhuộm và các chất thải công nghiệp

1.1.32 Xúc tác quang hoá

Trang 15

uống của WHO) Cu2O còn được sử dụng để xúc tác cho quá trình chuyển p- nitrophenol (một chất gây ô nhiễm môi trường và độc tính của nó ảnh hưởng lên cả con người, động vật và thực vật) thành p-hydroxylamin phenol.

da cam và xanh metylen có trong thành phần một số thuốc nhuộm công nghiệp Một

Theo đó, các gốc tự do O H được tạo thành theo các quá trình quang hoá bởi xúc tác

khả năng xúc tác quang hoá làm mất màu phẩm nhuộm được tăng lên đáng kể

Procion Red MX-5B (PR) và phân hủy phenol [34] Khi hàm lượng Cu chiếm

xúc tác dị thể, khả năng xúc tác quang hoá của chất bán dẫn phụ thuộc rất lớn vào

sự tương tác bề mặt và kiểu khuyết tật mạng tinh thể [26] Kim loại trên bề mặt của chất bán dẫn đóng vai trò chất cho điện tử, thúc đẩy quá trình phân li điện tử - lỗ trống dưới sự kích thích của bức xạ khả kiến, vì vậy làm tăng hoạt tính xúc tác quang hóa Hơn nữa, Cu còn là trung tâm tái kết hợp giữa điện tử và lỗ trống, vì vậy hàm lượng của Cu trong thành phần nanocompozit cũng ảnh hưởng tới khả năng

Trang 16

Vì Cu2O có độ rộng vùng cấm tương đối thấp nên dễ xảy ra quá trình tái kết

[17] Để khắc phục hiện tượng trên người ta thường tạo ra các hạt compozit giữa

1.1.3.3 Ứng dụng vật liệu xúc tác quang hoá Cu2O cho xử lý môi trường nước thải sản xuất thuốc phóng, thuốc nổ

Vật liệu xúc tác được ứng dụng rất rộng rãi trong xử lý môi trường nước thải

2,4,6-trinitrotoluen trong các nhà máy sản xuất thuốc nổ TNT [27] với hiệu suất xử

lý nước đỏ lên đến 72,8% sau 5h chiếu đèn thủy ngân

xuất xử lý khi sử dụng đèn chiếu thuỷ ngân 500W, đạt 40% khi sử dụng năng lượng mặt trời

thải hiệu suất xử lý cao, giảm nồng độ NG từ 500 ppm xuống 1 ppm

1.2 Công nghệ sản xuất thuốc phóng và công nghệ xử lý nước thải sản xuất

Trang 17

- Theo dạng: Thuốc phóng rắn, thuốc phóng lỏng, thuốc phóng khí.

- Theo khí sinh ra: Thuốc phóng đen, thuốc phóng keo

- Theo thành phần: Thuốc phóng đơn, thuốc phóng hỗn hợp

1.2.1.3 Thành phần

Thành phần chủ yếu để sản xuất thuốc phóng keo là nitroxenlulo được hoá keo bằng các dung môi khác nhau Căn cứ vào thành phần cung cấp năng lượng trong thuốc, thuốc phóng keo được phân loại thành thuốc 1 gốc, 2 gốc, 3 gốc hay thuốc nhiều gốc

Thuốc phóng 1 gốc dựa trên cơ sở nitroxenlulo (NC) nên còn được gọi là thuốc NC, chủ yếu được sử dụng cho các vũ khí nhẹ Thuốc phóng 2 gốc ngoài NC còn có thành phần thứ 2 cũng cấp năng lượng là nitroglyxerin (NG) hay thuốc phóng NG Thuốc phóng 3 gốc là ngoài 2 thành phần NC, NG còn có thêm nitroguanidin là thành phần cung cấp năng lượng thứ 3 Thuốc phóng 3 gốc chỉ sử dụng trong các trường hợp đặc biệt cho đạn súng pháo cỡ lớn Thuốc phóng NG có năng lượng khoảng 1700 kcal/kg cao hơn thuốc phóng NC Hàm lượng NG trong thuốc phóng 2 gốc chiếm khoảng 25% - 50% [5], hàm lượng càng cao thì năng lượng của thuốc phóng càng lớn, nhưng độ bền của thuốc lại giảm và gây xói mòn lòng nòng súng pháo nhiều hơn Thuốc phóng keo là thuốc phóng quan trọng hiện nay dùng trong súng pháo Thuốc phóng keo 2 gốc còn được sử dụng rộng rãi trong các tên lửa cỡ nhỏ và làm các bộ gia tốc, các thiết bị sinh khí

Đặc điểm của từng thành phần thuốc phóng được trình bày ở phần dưới đây:

a Nitroxenlulo

Nitroxenlulo có 3 loại phụ thuộc vào số nguyên tử N có trong phân tử đơn vị bao gồm: ^ ^ O n N s ) , ; (C6H8O n N2)n; (C6H9O11N V

Nitroxenlulo là thành phần quan trọng nhất trong thuốc phóng 1 gốc, 2 gốc

và thuốc phóng nhiều gốc cho đạn phản lực tên lửa Nó còn được dùng để hoá keo

NG Là sản phẩm nitro hoá của xenlulo với hỗn hợp nitro hoá Nhóm -O H trong

Trang 18

phân tử xenlulo được thay thế nhóm -O N O 2, tuỳ theo điều kiện phản ứng số lượng nhóm bị thay thế có thể từ 1 đến 3 Hàm lượng nitơ trong NC lớn nhất là 14,14% ứng với trường hợp thay thế cả 3 nhóm.

Bảng 1.1 Đặc trưng năng lượng của một số nitroxenlulo

NC tan trong dung môi có tỷ lệ nhóm phân cực và không phân cực tương ứng với tỷ lệ giữa cá nhóm phân cực và nhóm không phân cực của NC NC tan mạnh trong metanol và ít tan trong isopentanol

NC có tính chất axit trong đó độ axit của chúng thay đổi theo hướng tỉ lệ nghịch với hàm lượng nitơ và song song với độ hoà tan của chúng trong hỗn hợp ete-rượu Do có tính chất axit nên chúng có thể tác dụng với các bazơ chứa oxi và nitơ tạo thành các hợp chất oxon

b Nitroglyxerin

Trang 19

Công thức cấu tạo:

NG có khuynh hướng chậm đông, khi hoá rắn có thể tạo ra hai dạng tinh thể: bền và không có điểm nóng chảy khác nhau Dạng không bền dễ chuyển thành dạng bền, khi đó thực nghiệm ghi lại rằng nhiệt độ nóng chảy tăng lên 10oC Nhiệt chuyển hoá dạng không bền thành dạng bền là 28,0 cal/g

Bảng 1.2 Tính chất vật lý của NG ở 2 dạng thù hình.

Độ tan của NG: NG tan được trong các axit và bị chúng thuỷ phân NG dễ tan trong đa số các dung môi hữu cơ Bản thân NG là một dung môi tốt, ở nhiệt độ phòng nó trộn lẫn với bất kỳ tỷ lệ nào với rượu metylic, axeton, ete etylic, axit axetic băng, benzen, toluen, phenol, đicloetan Ở 20oC NG hoà tan hạn chế trong rượu propylic, rượu isopropylic, rượu amylic, nhưng nếu nâng nhiệt độ lên đến 90- 100oC thì tạo được hỗn hợp của chúng theo bất kỳ tỷ lệ nào NG dễ hoà tan trong

Trang 20

các hợp chất nitro, nó tạo hỗn hợp ơtecti với nhiều hợp chất nitro NG là dung môi tốt cho các hợp chất nitro thơm, dễ trộn lẫn với nhiều este của axit nitric NG tan kém trong rượu đa chức kể cả glyxerin nhưng lại tan tốt trong etylen glycol NG

NG về bản chất là một este, NG bắt đầu bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 80oC

NG tan được trong các axit như axit sunfuric, axit nitric đồng thời bị thủy phân tạo thành este của axit tương ứng và axit nitric Đặc biệt NG có thể trộn lẫn với axit nitric theo bất kỳ tỷ lệ nào nhưng các dung dịch thu được bị thủy phân rất nhanh do tác dụng oxy hoá của axit nitric Axit HCl không hoà tan được NG nhưng khi đun nóng HCl phân huỷ NG tạo cloronitrozil Các chất khử có tác dụng phân huỷ NG giải phóng NO

Khi xà phòng hoá NG bằng kiềm tạo ra glyxerat và các sản phẩm phụ khác Kiềm đặc còn có tác dụng phân huỷ NG thành muối nitrat và nitrit Axit sunfuric tác dụng với NG tạo thành axit nitric Sự tác dụng của anilin và axit sunfuric lên NG tạo ra màu hung đỏ, khi cho thêm nước biến thành màu xanh lá cây NG chưa rửa sạch hết axit dễ bị phân huỷ tạo nên sản phẩm màu xanh lá cây do có các nitơ oxit hoà tan trong dung dịch

Ở nhiệt độ thường NG khá bền nhưng khi đun nóng đến 50oC nó đã bắt đầu

bị phân huỷ tạo ra các oxit nitơ, axit glyxerinic và axit o x a li c Khi phân huỷ một lượng lớn NG, quá trình sẽ kết thúc bằng nổ Tốc độ phân huỷ của NG tăng lên khi

huỷ NG Thực nghiệm cho thấy cứ tăng nhiệt độ lên 5oC thì tốc độ phân huỷ tăng lên 2 lần

NG sẽ nổ nếu đun nóng nhanh đến nhiệt độ 180oC hoặc đun nóng từ từ đến 215oC Khi cháy một lượng lớn NG cho ngọn lửa màu xanh lam NG bị nổ khi tiếp xúc với sắt nung đỏ sấm chớp cũng gây nổ đối với NG Ngoài ra đốt nóng cơ học hay kíp nổ đều có thể gây phân huỷ nổ NG Đặc biệt NG dễ bị kích nổ khi có va đập

Trang 21

được khi bắn đạn xuyên qua NG tiếp nhận nổ tương đối kém, sức phá của NG phụ thuộc nhiều vào điều kiện thử nổ, đặc biệt là xung ban đầu.

NG là chất nổ cực mạnh được dùng phối hợp với nitroxenlulo (NC) và là thành phần chính của thuốc phóng NG được dùng trong chế tạo thuốc súng, thuốc pháo và sử dụng trong động cơ tên lửa Việc sản xuất, vận chuyển và lưu giữ thuốc phóng đã tạo ra một lượng chất thải chứa NG NG được xếp vào loại có độc tính cao, có thể gây chết người hoặc tổn thương vĩnh viễn khi tiếp xúc quá ngưỡng giới

định) NG có thể xâm nhập vào cơ thể qua tiêu hoá hay hấp thụ qua da Những triệu chứng nhiễm độc bao gồm đau đầu, giảm huyết áp, hưng phấn, chóng mặt, ngất xỉu, ngừng trệ hô hấp Nguyên nhân dẫn đến tử vong là tê liệt hô hấp NG trong cơ thể

có thể trở thành tác nhân gây ung thư khi các gốc NO2- được giải phóng tạo thành axit của nitơ kết hợp với các amin tạo thành nitrosamin - một tác nhân gây ung thư nhạy

Centralit II được hình thành như một chất an định cho thuốc phóng đặc biệt

là thuốc phóng 2 gốc Centralit II không những là chất an định mà còn là chất dẻo hoá tốt Ở nhiệt độ cao, nó dẻo hoá nitroxenlulo với hàm lượng thấp

Trang 22

Centralit có khả năng phản ứng tốt với các oxit nitơ Centralit II có phản ứng

Centralit vừa có phản ứng thế, vừa có phản ứng cộng của vòng benzen

Trang 23

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất thuốc phóng 2 gốc

1.2.2.2 Nguồn phát thải của dây chuyền sản xuất thuốc phóng hai gốc

Hàm lượng NG trong thuốc phóng 2 gốc chiếm từ 25-50% Các nguồn phát

trình cán khử nước, dẫn đến NG theo nước thải, thải ra ngoài môi trường Và do NG

là hợp chất dễ bị bay hơi nên trong quá trình bảo ôn hay cắt đều có khí thoát ra

Trang 24

Bảng 1.4 Các chất thải phát sinh ở cơ sở sản xuất thuốc phóng 2 gốc.

nguyên liệu

- Thuốc phóng ẩm (50%) lấy từ kho

- Thuốc phóng thu hồi

Sự phân huỷ ở thuốc phóng đã biến chất tạo ra NG, NO2, Cent

nước

- Chu kỳ nạp: 20-30 kg thuốc phóng ẩm

- Xử lý và cán thuốc phóng thu hồi

- Nhiệt độ đầu ra của nước ở trục cán 80 - 85oC

- Khối lượng thuốc cán 17 kg

- Nước thải chứa NG

- Hơi nóng có chứa NG

- S ự cố do cháy thuốc

ôn

- Nhiệt độ bảo ôn 80oC

- Nhiệt độ tủ bảo ôn 50-70oC

Hơi nóng chứa NG

Trang 25

Nước thải nhiễm NG thường phát sinh từ các dây chuyền sản xuất thuốc phóng hai gốc dạng lá và dạng ống Đây là loại chất thải nguy hại vì NG được xếp loại có độc tính cao [1 0]

Trong công nghiệp quốc phòng, công nghiệp sản xuất, gia công và thu hồi thuốc phóng, thuốc nổ có một vị trí rất quan trọng, nó tạo nên những thành phần không thể thiếu trong ngành vũ khí, trang bị của quân đội Trong quá trình sản xuất, gia công chế biến, ngành công nghiệp này tạo ra một lượng lớn chất thải nguy hại Các chất thải này bao gồm các hợp chất nitro thơm như: 2,4,6-Trinitrotoluen, 2,4- Dinitrotoluen, 2,6-Dinitrotoluen, các hợp chất amin thơ m

1.2.3 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng 2 gốc

Đối với nước thải bị ô nhiễm NG, một số giải pháp công nghệ đã được sử dụng để xử lý như: phương pháp hấp phụ trên than hoạt tính, phương pháp điện phân, phương pháp vi sinh, phương pháp ozon hoá [78]

1.2.3.1 Phương pháp hấp phụ trên than hoạt tính

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại các chất bẩn hoà tan trong nước với hàm lượng rất nhỏ mà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và mầu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, oxit nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xỉ mạt sắt Trong số này than hoạt tính được dùng phổ biến nhất Than hoạt tính có hai dạng là: dạng bột và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ Than hoạt tính dạng bột

có kích thước từ 15 - 20 ^m, thường được sử dụng ở các hệ thống không có tính liên tục, xử lý theo mẻ, khả năng tái sử dụng thấp Trong hệ thống xử lý theo mẻ, để

có sự tiếp xúc của toàn bộ thể tích chất lỏng cần xử lý với than hoạt tính thì cần phải

có sự khuấy trộn vì nó mang lại tác dụng tốt cho việc chuyển khối diễn ra một cách

dễ dàng hơn Than hoạt tính dạng hạt có kích thước từ 0,3 - 3,0 mm, thường được

sử dụng trong các hệ thống xử lý liên tục, khả năng tái sử dụng cao Trong hệ thống

Trang 26

liên tục đa số sử dụng than hoạt tính dạng hạt, chúng được cố định trong cột hấp phụ Sự hấp phụ diễn ra khi cho chất cần được xử lý đi qua cột hấp phụ Kích thước của than hạt dùng để xử lý chất hữu cơ nằm trong khoảng 0,4 - 1,7 mm, độ cao của tầng than thường lớn hơn 70 cm [2] Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn có trong nước Đã có các công trình nghiên cứu khả năng tách NG từ nước thải bằng một số loại than hoạt tính, đồng thời đã đề xuất giải pháp tái sinh than sau khi đã sử dụng để hấp phụ NG [1].

Đối với nguồn nước thải ở các cơ sở quốc phòng, phương pháp hấp phụ đã được sử dụng để loại bỏ các hợp chất nitro thơm trong nước thải như TNT [1] Trong số các phương pháp xử lý nước thải thì phương pháp hấp phụ được triển khai thành công ở quy mô công nghiệp, đã áp dụng ở một số các cơ sở sản xuất quốc phòng Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng than hoạt tính để hấp phụ tách các hợp chất nitro thơm khỏi nước thải, còn than hoạt tính đã hấp phụ được đưa đi xử lý riêng bằng phương pháp thiêu đốt Tuy nhiên, trong thực tế để xử lý hiệu quả loại nước thải này, người ta thường bổ sung và hệ thống xử lý các công đoạn như xử lý

cơ học, xử lý hóa học và sinh học Đây là giải pháp công nghệ tổng hợp, khâu hấp phụ giữ vai trò trọng tâm trong giải pháp xử lý

1.2.3.2 Phương pháp vi sinh

Từ giữa những năm 90 thế kỷ trước, các nhà khoa học đã bắt đầu chú ý đến một giải pháp công nghệ mới là sử dụng cây cối để loại bỏ, kiềm chế hoặc làm giảm mức độ độc hại với môi trường của các chất ô nhiễm Công nghệ này dựa trên sự thu nhận và chuyển hóa các sản phẩm ô nhiễm bởi thực vật Giải pháp công nghệ này được quan tâm và lựa chọn vì giá thành rẻ, hiệu suất phân hủy cao, an toàn với môi trường hơn so với giải pháp sử dụng hóa chất Trên thế giới, giải pháp công nghệ này đã được nghiên cứu ứng dụng khá rộng rãi Ở Việt Nam cũng đã được

Trang 27

Khả năng hấp thu và chuyển hoá các loại thuốc nổ như TNT, hecxogen (RDX), octogen (HMX) từ môi trường nước bằng thực vật đã được nghiên cứu.

Kỹ thuật vi sinh cũng đã được thử nghiệm để phân huỷ NG trong nước thải

mạnh NG Hiệu quả trung bình từ 51% đến 80% trong môi trường với nồng độ NG ban đầu là 60 mg/l

1.2.3.3 Phương pháp điện phân

Chuyển hóa hợp chất nitro thơm bằng phương pháp điện phân về thực chất là người ta thay thế tác nhân oxy hoá - khử hoá học bằng tác nhân oxy hoá - khử điện hoá để chuyển hóa hợp chất nitro thơm

Các hợp chất nitro thơm tương đối bền vững, khó xử lý hóa học và sinh hóa Trong khi các hợp chất amin lại dễ dàng bị oxi hóa và phân hủy trong môi trường kiềm Do đó để xử lý nước thải có chứa các hợp chất nitro thơm (TNT, T N R ) [4], cách thích hợp nhất là chuyển hóa các nhóm nitro thơm thành các nhóm amin bằng

sự khử điện hóa trên catốt và oxi hóa các sản phẩm thu được trên anốt đến CO2,

H2O

Giải pháp này dựa trên cơ sở phản ứng phân huỷ điện hóa của các chất như TNT, DNT, TNR đến các sản phẩm ít hoặc không độc với môi trường trong các thiết bị điện phân có và không có màng ngăn Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm giải pháp này ở quy mô phòng thí nghiệm cho thấy khả năng phân huỷ điện hóa của TNR nhanh và vô cơ hóa hoàn toàn, còn TNT, DNT, RDX thì tốc độ phân huỷ chậm hơn

Trang 28

các liên kết đôi trong phân tử nitro thơm Trong quá trình phản ứng với các liên kết đôi trong phân tử nitro thơm sẽ xảy ra hiện tượng phá vòng và tạo thành các axit béo, các axit này về sau sẽ được chuyển hoá thành các sản phẩm trao đổi trung gian.

Phương pháp ozon hoá nước thải chứa hợp chất nitro thơm, ngoài sản phẩm cuối cùng không gây ô nhiễm mà trong quá trình xử lý các chất hữu cơ khác trong nước thải cũng bị oxy hoá Nước thải sau xử lý có chỉ số COD giảm đáng kể, chỉ số BOD gần như không còn, lượng oxy hoà tan trong nước sẽ tăng lên [10] Cùng với quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ, nước thải sau xử lý sẽ giảm đáng kể về độ màu, mùi và độ đục

Phương pháp ozôn đã được nghiên cứu để xử lý TNR Phương pháp này dựa trên khả năng oxi hóa mạnh của ozôn, đặc biệt là khả năng phản ứng của nó với các liên kết đôi trong phân tử các hợp chất nitro thơm trong đó có TNR Trong quá trình phản ứng, sau khi liên kết với nối đôi trong phân tử TNR sẽ xảy ra hiện tượng phá

Ưu điểm của phương pháp này là sản phẩm cuối không độc hại, các chất hữu

cơ có mặt cũng bị oxi hóa Chính vì vậy nước thải sau khi xử lý có các chỉ số COD, BOD giảm đáng kể Thêm vào đó lượng oxi hoà tan trong nước sẽ tăng lên Cùng với quá trình phân hủy các chất hữu cơ, nước thải sau khi xử lý sẽ giảm đáng kể về

cả độ màu, mùi và độ đục

Tuy có nhiều ưu điểm như vậy nhưng cho đến nay phương pháp này vẫn chưa được triển khai ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn bởi nhiều khó khăn liên quan đến thiết bị tạo ozôn công suất lớn Các thiết bị phát ozôn mới chỉ được sử dụng chủ yếu để khử trùng nước sinh hoạt và khử mùi không khí

Trang 29

Nhận xét chung:

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, em đã lựa chọn phương án nghiên cứu sau đây:

sử dụng tác nhân khử yếu glucôzơ trong môi trường kiềm có mặt muối natri kali tartarate

thải sản xuất thuốc phóng chứa NG và Cent II bằng các nguồn ánh sáng khác nhau

vật liệu trong quy trình xử lý nước thải hiện có của các nhà máy sản xuất thuốc phóng có chứa NG và Cent 2

Trang 30

Chương II THỰC n g h i ệ m

2.1 Hoá chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

2.1.1 Hoá chất

Các hóa chất sử dụng là các hóa chất tinh khiết của Trung Quốc bao gồm:

(K2Cr2O7); Bạc sunfat (Ag2SO4); Axit sunfuric (H2SO4); Điphenylamin (Ci2HiiN);

Mẫu thuốc phóng 2 gốc của nhà máy sản xuất thuốc phóng Z192/Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng

2.1.2 Dụng cụ, thiết bị

Thiết bị và dụng cụ sử dụng trong chế tạo vật liệu bao gồm: Máy khuấy từ gia nhiệt; Máy li tâm; Thiết bị lọc hút chân không; Cốc thuỷ tinh; ồ n g đong; Bìnhđịnh mức; Đũa thủy tinh; Giấy lọc; Nhiệt kế; Buret; Pipet

Thiết bị sử dụng trong thử nghiệm, đánh giá vật liệu bao gồm: Đèn chiếu tử ngoại (UV); Đèn chiếu thủy ngân (ánh sáng khả kiến)

2.2 Phương pháp tổng hợp vật liệu Cu2O

2.2.1 Quá trình tổng hợp

* Chuẩn bị dung dịch:

NaOH 2,0 M

- Dung dịch 3: Dung dịch glucôzơ 0,5 M

Trang 31

* Quy trình tổng hợp:

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình tổng hợp vật liệu Cu2O

Tiến hành tổng hợp theo các bước sau:

Bước 2: Sau thời gian 20 - 30 phút cho thêm dung dịch etylen glycol vào hỗn hợp, để dung dịch chất phân tán và Cu2+ được phân tán đồng đều

Bước 3: Sau thời gian 15 phút, nhỏ từ từ từng giọt dung dịch glucôzơ 10% vào bình phản ứng theo những lượng tính toán sẵn cho từng thí nghiệm

Bước 4: Sản phẩm được lọc, rửa bằng nước cất 4 lần

Bước 5: Sấy khô hạt thu được trong tủ sấy chân không ở nhiệt độ 60oC trong

Trang 32

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Xác định thành phần pha bằng phân tích phổ nhiễu xạ tia X trên thiết bị

X ’Pert Pro tại Viện Hoá học - Vật liệu/ Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

Kích thước và hình dạng của hạt Cu2O được xác định bằng phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) tại Viện Khoa học Vật liệu/Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2.3 Thử nghiệm xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng

2.3.1 Chuẩn bị dung dịch mẫu thử nghiệm

Mẫu giả dung dịch nước thải nhà máy sản xuất thuốc phóng: Pha dung dịch

từ thuốc phóng 2 gốc dạng lá Cân khoảng 0,5g thuốc phóng lá đã cắt nhỏ cho vào

lọ pha dung dịch khô Thêm từ từ axeton và lắc kỹ cho đến khi thuốc phóng tan ra, dung dịch có màu vàng Lọc qua giấy lọc băng xanh, sau đó định mức 1 lít bằng nước cất đến vạch

2.3.2 Tiến trình xử lý nước thải chứa NG và Cent II

Cân lượng xúc tác Cu2O bột cho vào dung dịch mẫu thử nghiệm chứa NG, Cent II có pH=7 một lượng theo tính toán cho từng thí nghiệm Cốc dung dịch mẫu thử nghiệm này được đặt trên thiết bị khuấy từ, gia nhiệt Sử dụng đèn chiếu cao áp thủy ngân, đèn tử ngoại UV hoặc ánh sáng mặt trời để thực hiện phản ứng xúc tác quang hoá Đèn được đặt chiếu ngang, cách bình phản ứng 20 cm (hình 2.2) Dùng xylanh hút dung dịch mẫu thử nghiệm đem lọc li tâm để tách xúc tác Cu2O ra khỏi dung dịch Đo phổ trắc quang UV-Vis và phân tích sắc ký lỏng HPLC để xác định nồng độ NG, Cent II sau khi tiến hành xúc tác quang hoá

Sơ đồ thí nghiệm xử lý NG, Cent II sử dụng ánh sáng cưỡng bức bằng chiếu đèn thuỷ ngân và chiếu đèn tử ngoại UV được thực hiện như hình sau:

Trang 33

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm sử dụng đèn chiếu.

Trong đó: chiều cao cột dung dịch 10 cm, đường kính cốc chứa là 5 cm,

Sơ đồ thí nghiệm xúc tác quang hoá bằng ánh sáng tự nhiên được tiến hành

như trong phần cưỡng bức, thay đèn chiếu bằng ánh sáng mặt trời lúc 11h đến 14h

hàng ngày Độ rọi của ánh sáng mặt trời những buổi làm thí nghiệm được xác định

C là nồng độ NG (Cent II) sau khi xúc tác quang hoá

lý bằng phân tích phổ hồng ngoại trên thiết bị Impact 41„ tại Viện Hoá học/ Viện

Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, phương pháp phân tích trắc quang

UV-a =

Trang 34

vis và sắc kí lỏng cao áp (HPLC) tại Viện Công nghệ mới/ Viện Khoa học và Công nghệ quân sự.

2.3.4 Xác định chỉ số COD

Lay 1„ ml dung dịch mẫu cho vào bình cầu loại 25„ ml Thêm 5 ml dung

Tiến hành đun hồi lưu 2 giờ Sau đó thêm 2-3 giọt điphenylamin, dung dịch có màu

dịch chuyển màu xanh tím thì dừng lại

v „

Trong đó:

mẫu đo (ml)

V„ là thể tích dung dịch mẫu dùng để chuẩn độ (ml)

CN là nồng độ đương lượng của muối Morh (0,25N)

Trang 35

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Cu2O

3.1.1 Nghiên cứu quá trình hình thành Cu2O

bằng glucôzơ trong môi trường kiềm được diễn ra qua từng các giai đoạn như sau:

Hình 3.1 Dung dịch muối Cu2+ (a), phức Cu2+ (b), CuOH (c), Cu2O (d)

Trong một số công trình [15,33], axit ascorbic được sử dụng làm tác nhân khử thay cho glucôzơ Tác nhân khống chế sự cung cấp ion OH" của NaOH được sử

3.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Cu2O

3.1.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất khử

Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ mol CuSO4/glucôzơ đến sản phẩm thu được

ở điều kiện phản ứng như sau: tỷ lệ mol EG/Cu2+ là 0,6; nhiệt độ phản ứng 30oC, thời gian phản ứng 30 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút Trong đó tỷ lệ mol CuSO4/glucôzơ được thay đổi theo bảng dưới đây:

Trang 36

Bảng 3.1 Ký hiệu các mẫu phản ứng

Sản phẩm Cu2O tổng hợp được phân tích trên giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD)

và SEM để xác định thành phần pha, hình thái học và kích thước hạt Kết quả phân tích thể hiện qua hình 3.2 và bảng 3.2

Mi

M

M

Trang 37

Trên phổ XRD các mẫu chế tạo thu được các pic ở (110), (111), (200), (220),

Hình 3.3 Ảnh SEM các mẫu Cu2O chế tạo ở tỷ lệ Cu2+/glucôzơ khác nhau

Các hạt Cu2O hình cầu với các kích thước khác nhau được thể hiện qua kết quả chụp ảnh hiển vi điện tử quét SEM được tổng hợp trên bảng 3.2

Trang 38

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu2+/gỉucôzơ đến kích thước Cu2O

pha

Kích thước hạt (SEM), nm

Trên kết quả đo SEM, các hạt Cu2O hình thành ở các nồng độ dung dịch

các hạt Cu2O tạo thành không còn đồng đều mà xuất hiện hạt to, hạt nhỏ Khi nồng

độ Cu2+ thấp các hạt tạo thành được phân bố đồng đều hơn Chọn tỉ lệ mol Cu2+/glucôzơ phù hợp để phản ứng xảy ra là 0,15

3.I.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất phân tán

Khảo sát sự ảnh hưởng nồng độ chất phân tán đến sự hình thành Cu2O được thực hiện khi thay đổi tỉ lệ EG/Cu2+, các điều kiện phản ứng khác được cố định như sau: tỉ lệ mol CuSO4/glucôzơ là 0,15; nhiệt độ phản ứng: 30oC; thời gian phản ứng:

30 phút; tốc độ khuấy 100 vòng/phút

Kết quả khảo sát kích thước các hạt hình thành trong điều kiện thể tích chất phân tán khác nhau được thể hiện trong bảng 3.3 Kết quả chụp SEM cho thấy kích thước các hạt hình thành với nồng độ phân tán khác nhau là khác nhau

Trang 40

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ chất phân tán đến kích thước Cu2O

3.I.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy

Các công trình nghiên cứu trước đã khẳng định tốc độ khuấy có ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước của các hạt Cu2O tạo thành Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hình thái học của các hạt thông qua chụp ảnh SEM các mẫu chế tạo được thể hiện trong hình 3.4 Các mẫu tiến hành ở các điều kiện phản ứng: tỉ

lệ Cu2+/glucôzơ =0,15; tỉ lệ EG/Cu2+ = 0,6; nhiệt độ phản ứng: 30oC; thời gian phản ứng: 30 phút; tốc độ khuấy khảo sát từ 50, 100, 200, 400 vòng/phút Kết quả được thể hiện trên hình dưới đây:

Ngày đăng: 30/10/2015, 14:28

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1.  Sơ đồ quy trình tổng hợp vật liệu Cu2O - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình tổng hợp vật liệu Cu2O (Trang 31)
Hình 2.2.  Sơ đồ thí nghiệm sử dụng đèn chiếu. - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm sử dụng đèn chiếu (Trang 33)
Hình 3.3. Ảnh SEM các mẫu Cu2O chế  tạo ở tỷ lệ Cu2+/glucôzơ khác nhau - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.3. Ảnh SEM các mẫu Cu2O chế tạo ở tỷ lệ Cu2+/glucôzơ khác nhau (Trang 37)
Hình 3.5. Ảnh SEM các mẫu chế tạo với tốc độ khuấy khác nhau - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.5. Ảnh SEM các mẫu chế tạo với tốc độ khuấy khác nhau (Trang 41)
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo Cu2O - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo Cu2O (Trang 43)
Hình 3.13.  Đường chuẩn xác định NG bằng phương pháp HPLC - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.13. Đường chuẩn xác định NG bằng phương pháp HPLC (Trang 46)
Hình 3.14.  Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc dùng để - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.14. Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc dùng để (Trang 46)
Hình 3.15.  Đường chuẩn xác định Cent II bằng phương pháp HPLC - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.15. Đường chuẩn xác định Cent II bằng phương pháp HPLC (Trang 47)
Hình 3.16.  Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.16. Sắc đồ HPLC của dung dịch chứa thuốc phóng 2 gốc (Trang 47)
Hình 3.17.  Sự phụ thuộc độ chuyển hoá của NG vào  thời gian - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.17. Sự phụ thuộc độ chuyển hoá của NG vào thời gian (Trang 49)
Hình 3.18.  Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.18. Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian (Trang 49)
Hình 3.19.  Sự phụ thuộc độ chuyển hoá NG vào hàm lượng xúc tác Cu2O - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.19. Sự phụ thuộc độ chuyển hoá NG vào hàm lượng xúc tác Cu2O (Trang 51)
Hình 3.20.  Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào hàm lượng xúc tác Cu2O - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.20. Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào hàm lượng xúc tác Cu2O (Trang 51)
Hình 3.22.  Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian chiếu đèn thủy ngân - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.22. Sự phụ thuộc độ chuyển hoá Cent II vào thời gian chiếu đèn thủy ngân (Trang 53)
Hình 3.23.  Quy trình xử lý nước thải của nhà máy sản xuất thuốc phóng - Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang hoá trên cơ sở cu2o xử lý nước thải sản xuất thuốc phóng
Hình 3.23. Quy trình xử lý nước thải của nhà máy sản xuất thuốc phóng (Trang 55)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm