Ứng dụng Quang phổ Raman trong công nghiệp và môi trường

Ứng dụng Quang phổ Raman trong công nghiệp và môi trường GV hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Định HV thực hiện: Tô Lâm Viễn Khoa... CÔNG NGHIỆP SƠN:Mục đích - Phương pháp khó khăn do ảnh hưởng

Ứng dụng Quang phổ

Raman trong công nghiệp

và môi trường

GV hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Định

HV thực hiện: Tô Lâm Viễn Khoa

ỨNG DỤNG

RAMAN

Phổ FT-Raman

Các loại ứng dụng khác

1 CÔNG NGHIỆP SƠN:

Mục đích - Phương pháp

khó khăn do ảnh hưởng của

nước đến phổ Raman.

quá trình polyme hóa nhũ tương: loại bỏ được ảnh hưởng của nước.

1 CÔNG NGHIỆP SƠN:

Kết quả

Hình 1: Ph FT-Raman c a các ổ ủ đơ n phân t : (a) BA, (b) MMA, (c) ử

AMA B ng nh th hi n vùng ph C=C ả ỏ ể ệ ổ

1 CÔNG NGHIỆP SƠN:

Kết quả

Hình 2: M t ậ độ ủ c a n i ôi C=C thay ố đ đổ i theo th i gian ờ

1 CÔNG NGHIỆP SƠN:

Kết quả

Hình 3: M i liên h gi a t l n ng ố ệ ữ ỉ ệ ồ độ ữ gi a hai d i 1450 cm ả -1 và 3450 cm -1 v i m t ớ ậ độ ch t r n xu t ấ ắ ấ

hi n trong quá trình nh hóa ệ ũ

• Khảo sát chỉ số iod trong các

thực phẩm có chứa acid béo.

trong thực phẩm

2 CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM:

Mục đích - Phương pháp

1660 cm-1

1670 cm-1

2 CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM:

Hiệu chuẩn

Hình II.3.4: đồ thi so sánh ch s iod v i t l c ỉ ố ớ ỉ ệ ườ ng độ I 1658 /I 1443

• Dùng để xác định phẩm chất cuả

thuốc nhuộm màu trên sợi acrylic

• Phương pháp Raman chịu ảnh

hưởng của phát xạ huỳnh quang nên chuyển sang dùng FT-Raman.

• Do ảnh hưởng của sợi nhuộm nên

phải tiến hành trừ phổ của sợi chưa nhuộm.

3 CÔNG NGHIỆP NHUỘM:

Mục đích - Phương pháp

3 CÔNG NGHIỆP

Hình 4: Ph FT-Raman c a các s i: (a) nhu m xanh, (b) nhu m ổ ủ ợ ộ ộ đỏ , (c) ch a nhu m ư ộ

2 CÔNG NGHIỆP NHUỘM:

Kết quả

Hình II.4.2: Ph FT-Raman c a (a) s i màu xanh sau khi ã tr ổ ủ ợ đ ừ

cho ph c a s i ch a nhu m; (b) cobalt nguyên ch t ổ ủ ợ ư ộ ấ

4 CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Mục đích - Phương pháp

pha thêm một số chất phụ gia vào.

phần nào phù hợp, các loại phụ gia ảnh hưởng như thế nào đến chỉ số octan.

4 CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Toluen (780 cm -1 ) t-butyl (743 cm -1 )

4 CÔNG NGHIỆP HÓA DẦU:

Kết quả

Hình II.5.2: Ph FT-Raman c a (a) r ổ ủ ượ u (880 cm -1 ); (b) x ng 87 octan; (c) x ng 90 octan ă ă

5 KHOA HỌC HÌNH SỰ:

Mục đích - Phương pháp

cấm, chất gây nghiện, khảo sát hiện trường.

tốn thời gian chuẩn bị mẫu.

5 KHOA HỌC HÌNH SỰ:

Kết quả

Hình 6: Ph FT-Raman c a m t s h p ch t gây nghi n: (a) heroin, (b) morphine, (c) codeine; quét 50 ổ ủ ộ ố ợ ấ ệ

l n trong 3 phút, ầ độ phân gi i 6 cm ả -1 , công su t 200 mW ấ

II ỨNG DỤNG KHÁC:

1 ĂN MÒN KIM LOẠI

S d ng ph Raman laser ử ụ ổ để nghiên c u s ứ ự

n mòn b m t

ă ề ặ c a các kim lo i c ng nh s ủ ạ ũ ư ự

t o thành các màng m ng trên b m t ạ ỏ ề ặ

Các kim lo i th ạ ườ ng đượ c kh o sát là: Pb, ả

Ag, Fe, Ni, Co, Cu, Cr, Ti, Au, Sn, thép không

g ỉ

1 ĂN MÒN KIM LOẠI:

1 ĂN MÒN KIM LOẠI:

Kết quả

143 cm-1: PbO

972 cm-1: SO4

2-436 cm-1: PbSO4

Hình III.1.2: S ph thu c vào nhi t ự ụ ộ ệ độ ủ c a ph Raman c a chì trong ổ ủ

dung d ch loãng pha v i Na ị ớ 2 SO 4 i n th -0,1 V ở đ ệ ế

PbSO4 , PbOPbSO4 và 3PbOPbSO4.H2O

• Xác định các ion kim loại nguy hiểm

có trong nước ngầm Yêu cầu: khảo sát tại chỗ và theo thời gian thực.

sát sự thay đổi của một chất chỉ thị nào đó (EBT, PAR, cresol đỏ )

2 XÁC ĐỊNH ION KIM LOẠI:

Mục đích - Phương pháp

2 XÁC ĐỊNH ION KIM LOẠI:

Kết quả

Hình 10: Ph SERS c a (a) h n h p EBT và Cu ổ ủ ỗ ợ 2+ ; (b) ch có EBT; (c) s khác ỉ ự

bi t v ph c a (a) và (b), th c ch t là l y (a) - (b) ệ ề ổ ủ ự ấ ấ

Hình III.2.2: Đườ ng cong hi u chu n ệ ẩ để xác nh n ng đị ồ độ Cu 2+ b ng EBT ằ

Hình III.2.3: Ph SERS c a (a) dd PAR; (b) có thêm Pb ổ ủ 2+ ;

(c) có thêm Fe 3+

• Xác định nồng độ ion nitric có

trong nước biển: dấu hiệu nhận biết ô nhiễm môi trường.

• Đưa ion nitric thành một dạng

thuốc nhuộm tên ezo rồi khảo sát hiệu ứng SERRS trên nó.

3 XÁC ĐỊNH ION NITRIC:

Mục đích - Phương pháp

3 XÁC ĐỊNH ION NITRIC:

Kết quả

Hình III.2.5: So sánh ph SERRS và RR c a 2 dung d ch (A) pH ổ ủ ị

= 2; (B) pH = 12

3 XÁC ĐỊNH ION NITRIC:

Kết quả

Hình: Ph SERRS c a azo nh ng dung d ch pH khác nhau (a) pH = 12; (b) pH = 7; (c) pH = 1 ổ ủ ở ữ ị

3 XÁC ĐỊNH ION NITRIC:

Kết quả

Hình III.2.7: Xác nh n ng đị ồ độ nitric b ng c ằ ườ ng độ ủ c a các nh 1424, 1384, 1152 cm đỉ -1

Các ứng dụng khác

-Trong l c qu ng kim lo i ọ ặ ạ : kh o sát s xu t hi n c a ả ự ấ ệ ủ

các ph c ch t amin c a Cobalt, Niken, ứ ấ ủ đồ ng và ammonica sulfate

-Công nghi p khai thác g và s n xu t gi y ệ ỗ ả ấ ấ : s ử

d ng laser Nd:YAG ụ để ạ t o ph FT-Raman ổ để xác nh đị

thành ph n c a g thông en, ch t x , g c ng và ầ ủ ỗ đ ấ ơ ỗ ứ

hemicellulose.

Các ứng dụng khác

-Kh o sát khí gas thiên nhiên ả : ng ườ i ta th ườ ng o m c tiêu đ ứ

th khí ga b ng BTU (British thermal units) BTU này có th ụ ằ ể