Hàng năm, các ngành công nghiệp luyện kim, khai khoáng và sản xuất hóa chất thải ra một lượng rất lớn các muối sắt(II) và sắt(III). Việc nghiên cứu sử dụng chúng một cách kinh tế là một nhiệm vụ quan trọng trong việc bảo vệ môi trường. Trong các hướng xử lý các muối này, điều chế các loại sắt(III) oxide và hydroxide tồn tại trong tự nhiên như akaganeite, goethite, hematite, ferri hydroxide 2-line… ở kích thước nano có triển vọng lớn ứng dụng vào xử lý môi trường. Đã có nhiều nghiên cứu tổng hợp akaganeite, tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố tổng hợp đến tính chất hấp phụ của vật liệu này và tác động nhiệt đến tính chất hấp phụ của nó. Luận văn này khảo sát vấn đề nêu trên đối với việc tổng hợp akaganeite nano từ sắt(III) chloride, nhằm tạo cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn về điều kiện tổng hợp ra loại vật liệu akaganeite nano có ứng dụng hiệu quả cao trong thực tế xử lý môi trường.

Chương 1 TỔNG QUAN ............................................................................................................. 2
1.1. Tổng quan vềakaganeite β-FeOOH................................................................................... 2
1.1.1. Giới thiệu.............................................................................................................. 2
1.1.2. Cấu trúc................................................................................................................ 2
1.1.3. Hình thái và kích thước tinh thể.......................................................................... 5
1.1.4. Diện tích bềmặt riêng và tính xốp....................................................................... 7
1.1.5. Tính chất.............................................................................................................. 9
1.1.5.1. PhổIR........................................................................................................... 9
1.1.5.2. PhổXRD......................................................................................................11
1.1.5.3. PhổDTA/TG................................................................................................11
1.1.5.4. Sựbiến đổi nhiệt của akaganeite.................................................................14
1.1.6. Một số ứng dụng của akaganeite........................................................................16
1.2. Các phương pháp điều chếakaganeite..............................................................................17
1.2.1. Đi từhệFe(III)....................................................................................................17
1.2.2. Đi từhệFe(II)......................................................................................................19
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sựhình thành sản phẩm akaganeite.......................................19
1.3.1. Ảnh hưởng của pH..............................................................................................19
1.3.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân...................................................................22
1.3.3. Ảnh hưởng của nguồn sắt...................................................................................23
1.3.4. Ảnh hưởng của các cation/anion lạ.....................................................................24
1.3.4.1 Ảnh hưởng của các cation Cu
1.3.4.2 Ảnh hưởng của F
1.3.5. Ảnh hưởng của chất hữu cơ................................................................................25
1.3.5.1. Ảnh hưởng của urea....................................................................................25
1.3.5.2. Ảnh hưởng của urotropin (hexamethylenetetramine)................................26
1.3.5.3. Ảnh hưởng của natri polyanethol sulphonate.............................................26
1.3.6. Ảnh hưởng của nồng độtác chất........................................................................27
1.3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độthủy phân....................................................................29
1.4. Hấp phụtrên bềmặt oxyhydroxide sắt.............................................................................30
1.4.1. Các nhóm chức trên bềmặt oxide/oxyhydroxide sắt.........................................30
1.4.2. Điện tích bềmặt..................................................................................................31
1.4.3. Hấp phụanion.....................................................................................................32
1.4.4. Các kiểu phối trí trên bềmặt..............................................................................35
1.4.5. Hấp phụarsenic trên akaganeite........................................................................35
Chương 2 THỰC NGHIỆM ......................................................................................................40
2.1 Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................................40
2.2 Nội dung nghiên cứu..........................................................................................................40
2.3 Các phương pháp và kĩthuật dùng trong nghiên cứu......................................................41
2.3.1. Phương pháp SEM (Scanning Electron Microscope): .......................................41
2.3.2. Phương pháp BET:.............................................................................................41
2.3.3. Phương pháp nhiễu xạtia X (XRD):..................................................................43
2.3.4. Phương pháp phân tích nhiệt vi sai:...................................................................44
2.3.5. Phương pháp trắc quang:...................................................................................45
2.3.6. Phương pháp quang phổhấp thu nguyên tử(AAS):..........................................46
2.4 Các công thức tính toán.....................................................................................................47
2.4.1. Xác định chính xác nồng độKMnO4theo H2C2O4.2H2O...................................47
2.4.2. Xác định chính xác nồng độFeCl3......................................................................47
2.4.3. Xác định nồng độcongo đỏ.................................................................................48
2.4.4. Xác định dung lượng hấp phụvà hiệu suất hấp phụ.........................................48
2.5 Hóa chất – Dụng cụ- Thiết bị............................................................................................48
2.6 Tiến trình thực nghiệm......................................................................................................49
2.6.1. Pha các dung dịch...............................................................................................49
2.6.1.1. Dung dịch FeCl3...........................................................................................49
2.6.1.2. Dung dịch NaOH.........................................................................................49
2.6.1.3. Dung dịch KMnO4~ 0,05N không chứa vết MnO2.....................................50
2.6.1.4. Dung dịch axit oxalic 0,1N...........................................................................50
2.6.1.5. Các dung dịch H2SO4(1:1) ; HCl (1:2) ; H3PO4 đặc...................................50
2.6.1.6. Dung dịch SnCl210%:.................................................................................50
2.6.1.7. Dung dịch HgCl2bão hòa (~ 4,5%).............................................................50
2.6.1.8. Hỗn hợp bảo vệZymmerman:....................................................................50
2.6.1.9. Dung dịch đệm pH = 8,60............................................................................50
2.6.1.10. Dung dịch Na2HAsO4.7H2O 1g/l (dung dịch gốc).......................................51
2.6.2. Xác định chính xác nồng độcác dung dịch.........................................................51
2.6.2.1. Dung dịch KMnO4.......................................................................................51
2.6.2.2. Dung dịch FeCl3...........................................................................................51
2.6.3. Phương pháp điều chếnano-akaganeite.............................................................52
2.6.4. Các thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm điều
chế.............................................................................................................................54
2.6.5. Khảo sát hoạt tính của các sản phẩm bằng phản ứng hấp phụcongo đỏ..........55
2.6.6.1. Sơlược vềcongo đỏ.....................................................................................56
2.6.6.2. Dựng đường chuẩn xác định nồng độcongo đỏC32H22O6N6S2Na2.............56
2.6.6.3. So sánh khảnăng hấp phụcủa các mẫu điều chế ởmục 2.6.5...................58
2.6.6.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụcongo đỏcủa sản
phẩm Ak-1-1-NP-5..........................................................................................................59
2.6.6. Khảo sát khảnăng giải hấp congo đỏ.................................................................61
2.6.7. Khảo sát khảnăng hấp phụmetylen blue (MB).................................................62
2.6.8. Khảo sát hoạt tính xúc tác...................................................................................62
2.6.9. Khảo sát khảnăng hấp phụarsenate của mẫu được chọn.................................63
2.6.10. Khảo sát các sản phẩm nhiệt của akaganeite.....................................................65
2.6.8.1. Khảo sát chế độnung mẫu:.........................................................................66
2.6.8.2. So sánh hoạt tính hấp phụCR của các mẫu nung và chưa nung...............67
2.6.11. Xửlí mẫu As thực...............................................................................................67
Chương 3 KẾT QỦA VÀ BIỆN LUẬN .....................................................................................69
3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm tổng hợp.............................69
3.1.1. Nồng độ Fe
3.1.2. Nồng độOH
3.1.3. Nhiệt độphản ứng...............................................................................................74
3.1.4. Tốc độkhuấy trộn...............................................................................................76
3.1.5. Kết luận các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của akaganeite tổng hợp............79
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng quá trình hấp phụCR của akaganeite tổng hợp được...79
3.2.1. Khảo sát dung lượng hấp phụtheo thời gian.....................................................79
3.2.2. Ảnh hưởng của pH..............................................................................................80
3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độhấp phụ.......................................................................82
3.2.4. Khảo sát khảnăng hấp phụCR ởcác nồng độkhác nhau................................84
3.2.5. Đẳng nhiệt hấp phụ.............................................................................................85
3.3. Khảo sát khảnăng giải hấp congo đỏ................................................................................86
3.4. Khảo sát khảnăng hấp phụmetylen blue trên akaganeite tổng hợp................................86
3.5. Khảo sát hoạt tính xúc tác của akaganeite khi có mặt của O2 không khí.........................87
3.6. Khảo sát khảnăng hấp phụAs(V) trên akaganeite tổng hợp...........................................87
3.6.1. Khảo sát dung lượng hấp phụtheo thời gian.....................................................87
3.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH...............................................................................88
3.6.3. Khảo sát khảnăng hấp phụAs(V) ởcác nồng độkhác nhau............................89
3.6.4. Đẳng nhiệt hấp phụAs(V)..................................................................................90
3.7. Khảo sát sựbiến đổi nhiệt của akaganeite tổng hợp.........................................................92
3.7.1. Kết quảphân tích nhiệt DTA/TG của akagaeite tổng hợp................................92
3.7.2. Khảo sát thành phần pha của các sản phẩm nhiệt.............................................93
3.7.3. Khảo sát thành phần pha của các sản phẩm nung ởnhiệt độtrước và sau peak
tỏa nhiệt.............................................................................................................................95
3.7.4. Khảo sát hình thái sản phẩm nhiệt.....................................................................95
3.7.5. Khảo sát diện tích bềmặt riêng của các sản phẩm nhiệt...................................97
3.8. So sánh khảnăng hấp phụcongo đỏcủa akaganeite chưa nung với các sản phẩm sau khi
nung của nó................................................................................................................................98
3.9. Xử lí mẫu thực: nước sông nhiễm As.................................................................................99
Chương 4 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 100

LINK DOWNLOAD

Facebook Google twitter
Từ khóa:
Cùng Chuyên Mục
Blogger Comments
Facebook Comments

Tin Tức Online
Xem Thêm Tất Cả »
Góc Chia Sẻ
Xem Thêm Tất Cả »
Game - Ứng Dụng Hay Tháng 8
Xem Thêm Tất Cả »
Góc Thư Giãn
Xem Thêm Tất Cả »
Bài Viết Ngẫu Nhiên
Copyright © 2016 - All Rights Reserved
Template by Bùi Đạt - Powered by Blogger | SiteMap