pp xử lý chất hữu cơ độc hại

 Graphen oxit được xem là vật liệu nền lý tưởng thuận lợi cho việc gắn chặt hoặc phân tán các phân tử kim loại, oxit kim loại, các hợp chất hóa học khác, tạo nên những tổ hợp có các tín

Đ I H C QUY NH N Ạ Ọ Ơ

KHOA HÓA

CHUYÊN NGÀNH

CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUY T & HÓA LÝ Ế

KHÓA 17 HỌC VIÊN : TRƯƠNG XUÂN TOÀN

NNỘI DUNG TRÌNH BÀYHSHIAAKNKAK

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN

CỨU

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.

5 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN.

6 TỔNG HỢP VẬT LIỆU

7 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG

VẬT LIỆU.

8 DỰ KIẾN KẾT QUẢ.

 Sự ô nhiễm các hợp chất hữu cơ độc hại có

trong nguồn nước thải công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp dệt nhuộm.

 Các chất thải trên chưa được xử lý đúng mức, làm ngấm vào nguồn nước ngầm và nước mặt.

 Tình trạng thiếu nguồn nước sạch phục vụ sinh hoạt làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con

người và môi trường sống.

 Có nhiều phương pháp để loại bỏ các chất ô nhiễm trên ra khỏi môi trường nước như:

 Phương pháp hấp phụ.

 Phương pháp trao đổi ion

 Phương pháp keo tụ và sử dụng màng tách.

 Graphen và vật liệu trên cơ sở graphen nhận được nhiều sự chú ý và quan tâm của các nhà khoa học

do có nhiều tính chất ưu việt so với những vật liệu

đã biết trước đó.

 Graphen oxit được xem là vật liệu nền lý tưởng thuận lợi cho việc gắn chặt hoặc phân tán các phân tử kim loại, oxit kim loại, các hợp chất hóa học khác, tạo nên những tổ hợp có các tính chất mới ứng dụng rộng

rãi.

 Sự kết hợp giữa hai loại vật liệu oxit sắt từ Fe3O4 và

graphen oxit (GO) được biến tính bởi nhóm –SO3H

(gọi là graphen oxit biến tính, kí hiệu: SGO) để chế tạo nano composit Fe3O4/SGO là một hướng nghiên

cứu mới nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng của vật

liệu này.

 Chế tạo vật liệu nano composit Fe3O4/GO; Vật liệu Fe3O4/SGO (graphen oxit được biến tính bởi nhóm –SO3H kí hiệu: SGO) và

nghiên cứu ảnh hưởng của lượng chất biến tính đến quá trình biến tính

 Khảo sát khả năng hấp phụ Xanh metylen (metylen blue: MB) của vật liệu tổng hợp

được và các yếu tố ảnh hưởng

3.1 Đối tượng nghiên cứu

 Vật liệu graphen oxit; GO biến tính.

 Vật liệu nano composit Fe3O4/GO và Fe3O4/SGO.

 Xanh metylen – chất màu mô hình nghiên cứu.

3.2 Phạm vi nghiên cứu

 Khảo sát các điều kiện tổng hợp và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu ở quy mô phòng thí nghiệm.

 Khảo sát khả năng hấp phụ Xanh metylen (MB) của vật liệu nano composit Fe3O4/SGO biến tính.

 Tổng hợp GO bằng phương pháp hóa học: đi từ graphit, oxi hóa graphit thành graphit oxit Tách graphen oxit (GO) từ graphit oxit bằng cách rung siêu âm trong dung môi nước sử dụng chất hoạt động bề mặt SDS (natridodecyl sunfat)

 Biến tính GO bằng muối diazonium của axit

sulfanilic và tiến hành khử với hydrazine hay axit ascorbic, thu được SGO

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

 Tổng hợp nano composit Fe3O4/GO và

Fe3O4/SGO theo phương pháp trực tiếp (sự hình thành và phát triển nano tinh thể oxit kim loại trong quá trình chế tạo composit, in situ crystallization hay in situ crystal growth)

từ GO, GO biến tính (SGO) với hỗn hợp muối chứa Fe2+ và Fe3+ trong môi trường kiềm

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

 Phân tích vật liệu tổng hợp bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như XRD, SEM, TEM, BET, EDX, IR, TGA-DTA

 Khảo sát khả năng hấp phụ xanh metylen (MB) của vật liệu nano composit Fe3O4/SGO biến tính ở pha tĩnh Nồng độ trước và sau hấp phụ của chất

nghiên cứu được xác định bằng phép đo UV-VIS.

 Sử dụng các công cụ toán học để xử lý số liệu thực nghiệm và tối ưu hóa các điều kiện thực nghiệm

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

5 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN

6 TỔNG HỢP VẬT LIỆU

6.1 Tổng hợp graphen oxit (GO) bằng phương pháp Hummers cải tiến

t 0 (0-5 0 C) khuấy đều

1 46 ml nước cất

và nâng lên 98 0 C.

2 15 ml H2O2 5% khuấy trong 1h.

1 Lọc rửa nhiều lần bằng axit HCl 5%

2 Rửa bằng nước cất đến pH = 7

1 Siêu âm tách lớp

với SDS 1%

2 Giữ ở (0-5 0 C)

6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU

6.2 Biến tính GO

m (mg) axit sulfanilic Na2CO3

trong 10 ml nước cất

Gia nhiệt

Dung dịch đồng nhất NaNO2 trong 5 ml nước

cất

Dung dịch HCl 1N

Dung dịch muối

diazoni

( Dung Dịch 2)

Làm lạnh (0-5 0 C), khuấy

6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU

6.2 Biến tính GO

GO đã phân tán ngâm

trong nước ở (0-5 0 C)

(Dung dịch 1)

Dung dịch muối diazoni

của axit sulfanilic

(Dung dịch 2)

Khuấy 2h (0-5 0 C)

SGO

(Graphen oxit biến tính)

r-SGO

(Graphen oxit biến tính

dạng bị khử)

Thêm chất khử Khuấy 4h ở 80 0 C

6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU

6.3 Tổng hợp vật liệu Fe 3 O 4 /SGO

m (g) r-SGO

Hỗn hợp có

tỉ lệ mol Fe 2+ : Fe 3+ là 1: 2

Thêm 170ml

H2O siêu âm 10’ Hỗn hợp 1

Nâng 80 0 C siêu âm 1h Hỗn hợp 2

Chỉnh pH (10-12) Khuấy 5h

Hỗn hợp 3

Lọc rửa bằng etanol Sấy 80 0 C trong 24h

Fe 3 O 4 /SGO

 Nhiễu xạ tia X (XRD): xác định cấu trúc và độ tinh thể của vật liệu

 Đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ nitơ ở 77K

(BET) : đo diện tích bề mặt và xác định các

thông số cấu trúc của vật liệu

 Phương pháp SEM, TEM: xác định hình dạng và kích thước hạt

7 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

 Phổ tán xạ năng lượng tia X (Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDX): xác định thành phần các nguyên tố hóa học trong các mẫu vật liệu

 Phổ hồng ngoại (IR): xác định sự có mặt các

nhóm chức có trong vật liệu

 Phân tích nhiệt TGA-DTA

7 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

 Tổng hợp vật liệu nanocomposit Fe3O4/GO biến tính (gắn nhóm –SO3H lên bề mặt graphen) ở

điều kiện thích hợp (thời gian phân tán GO

trong nước, so sánh khuấy từ và khuấy cơ cùng với tỉ lệ muối diazonium theo tỉ lệ axit sunfanilic,

tỉ lệ tác nhân khử…)

 Vật liệu nanocomposit GO biến tính có khả năng hấp phụ

8 DỰ KIẾN KẾT QUẢ

XIN CẢM ƠN MỌI NGƯỜI

ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI !!!