nghiên cứu ứng dụng hiđrotalxit (mg, al, fe) làm xúc tác xử lý nước thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy

Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



NGUYỄN THỊ TƢƠI




NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HIĐROTALXIT (Mg, Al,
Fe) LÀM XÚC TÁC XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CÁC
HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY





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Hà Nội - Năm 2012

Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



NGUYỄN THỊ TƢƠI




NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HIĐROTALXIT (Mg, Al,
Fe) LÀM XÚC TÁC XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CÁC
HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY




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 
Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………
1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN…………………………………………………
2
1.1. 
2
1.1.1. G
2
1.1.2. , t 
8
1.1.3. P
8
1.1.4. 
10
1.2. 
12
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12
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13
1.2.3. 
13
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14
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15
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19
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19
1.3. Các 
21
1.3.1. 
22
1.3.2. 
22
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Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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24
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25
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM……………………………………………

27
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27
2.1.1
27
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27
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27
2.2.1. hidrotalxit ( Mg: Al: Fe = 5: 3 :2 )
28
2.2.2. p hidrotalxit ( Mg: Al: Fe = 7: 3 :0 ) 
28
2.2.3. hidrotalxit ( Mg: Al: Fe = 6: 3 :1 ) 
28
2.3. 
29
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29
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32
2.3.3. 
33
2.3.4. 
34
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34
2.4. 
xúc tác hidrotalxit

39
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39
2.4.2. Xây dng chu hp th quang ca dung dch xanh
c quang ( UV  Vis)

39
2.4.3. Chun b dung dch
40
2.4.4. Xây dng chun
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Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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Chƣơng 3: KÊT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………
41
3.1. u xúc tác hidrotalcite MgFeAl-O
41
3.1.1 XRD
42
3.1.2. 
44
3.1.3. HìnAl-O
45
3.1.4.  
46
3.2.          


48
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48
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51
3.2.3n
54
3.3. idrotalxit theo

0
C

55
3.4. 
ánh sáng UV

57
Chƣơng IV. KẾT LUẬN………………………………………………….
59
TÀI LIỆU THAM KHẢO
60
PHỤ LỤC
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Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Khoáng sét hidrotal
2
Hình 1.2: idro
4
Hình 1.3: 
4
Hình 1.4: idrotal
5
Hình 1.5: 
5
Hình 1.6: 
6
Hình 1.7: 
7
Hình 1.8: 
15
Hình 1.9: 
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16
Hình 1.10:   
18
Hình 1.11: Mô hình xanh metylen

25
Hình 1.12: 

25
Hnh 2.1 : 

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30
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th
30
Hình 2.3

31
Hình 2.4: 

41
Hình 3.1:

43
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44
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45
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46
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47
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49
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50
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52
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53
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8

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. 
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40
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Bảng 3.2 : 
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Bảng 3.3:  
54
Bảng 3.4: 
45
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Bảng 3.5:   ánh sáng
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DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
POPs (Persistant Organic Pollutants): chất hữu cơ và vô cơ hại rất bền và khó
phân huỷ
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxi hóa học
BOD (Biochemical oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh hoá
XRD: Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X
IR: Phƣơng pháp phổ hồng ngoại
SEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét
TEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua
BET : Phƣơng pháp đẳng nhiệt hấp phụ- giải hấp phụ
BJH: Barrett – Joyner – Halenda
Abs: Độ hấp thụ quang
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MỞ ĐẦU
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Pollutants  POPs).    
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hidrotalxit (Mg, Al, Fe) làm xúc tác xử lý nƣớc thải chứa các hợp chất hữu cơ
khó phân hủy.

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Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về hiđrotalxit

l
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Hình 1.1: Khoáng sét rotalxit
lxit có  nên
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otalxit khác nhau 
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t 
1.1.2.1. 
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

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2
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-
, Br
-
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- 
3+
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

x


0,33[9,23].
b/ Cấu tạo
l
Lớp hydroxit


- 

M(OH)
6


2+
1-x
M
3+
x
(OH)
2
]
x+



2

3
2-

 
         khác
nhau [8,12].
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13

Hình 1.2: 
Lớp xen giữa
[A
n-
x/n
].mH
2




Hình 1.3: 

c/ Đặc điểm
i
cho  có  i

i

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
làm lxit [3].

Hình 1.4: 
              
 


-
, Br
-



-4 A
0


-  


Hình 1.5: 
- 
3
-
i


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Hình 1.6: 

lxit (HT) ác 
nên   các anion khác. 

 
lxit sau khi
nung 
a/ Tính trao đổi anion
Các k 
 l
                
[M
2+
M
3+

2+
M
3+

- 
- 
--
- HT-A là  
- HT-l

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 vào:
- i

- i

hi
- 
- 

-  

- 
- 


- 










Hình 1.7:  



Trao

Nun
g


Nung


Nung


Chất mang, oxit
Nung và

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b/ Tính chất hấp phụ
còn idrotalxit
sau khi                
HT/CO
3
2-
. HT/CO
3
2-


3
2-

2

thoát ra, hình thành tâm baz

2-
M
II
1-x
M
III
x
(O)
1+x/2
. Trong dung
, 

3
2-
lxit 

1-x
Al
x
(OH)
2
][(CO
3
)
x/n
].mH
2
O (HT/[Mg-Al-CO
3



Mg
1-x
Al
x
(O)
1+x/2
+ x/nA
n-
+ (1+x/2)H
2
O > [Mg
1-x
Al
x
(OH)
2
][A
x/n
].mH
2
O
V
4
2-
,
HPO
4
2-
, SiO

3
2-
, HVO
4
2-
, Cl
-
, MnO
4
-
).
l       lxit

 

l       

[10, 24]
1.1.3. P
l nên có 
          - oxit,  
 
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(III): C
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Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

18

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Ngoài ra, hidrotalxit còn 
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1.1.3.2.  idrotalxit
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              -Cr-Cl]
có 
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2
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3
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2
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pH = 6-10  lxit [Zn-
Al-Cl],  pH   7-10       
Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

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trong khi pH quá ca
2

l -Al-Fe-Cl] thì pH = 8-10 
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) [22, 25].
b) Ảnh hƣởng của tỷ lệ Al/Mg

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2

i
(III) nên   

 và 
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c) Già hóa kết tủa

 
 

có 
 ít trình già hóa.
, vì  

    l   nh là
- [11,12].
d) Rửa kết tủa và làm khô sản phẩm

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
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         
màu 
Nguyễn Thị Tƣơi Luận văn Thạc sỹ Khoa học

20


1.1.4.   
ion 
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 màu  lxit:

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lxit 
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
 

- Xúc tác axit - 
- Xúc tác oxi hóa - 
- 
- 
t mang 
Mg
1-x
Al
x
(O)
1+x/2

  
  án kính
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1.2. Ô nhiễm nƣớc thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy
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