NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG hệ tác CHẤT h2o2 OMSo2 TRONG xử lý nước THẢi

605
* Thạc sĩ
NGHIÊNCỨUỨNGDỤNGHỆTÁCCHẤTH
2
O
2
/OMS‐2
TRONGXỬLÝNƯỚCTHẢI


Phan Phước Toàn, Nguyễn Trung Thành*
Khoa Kỹ thuật - Công nghệ - Môi trường, Trường Đại học An Giang

Tóm tắt
Ứng dụng xúc tác vào trong việc xử lý môi trường nhất là xử lý các chất ô nhiễm
khó bị oxi hoá (như các chất hoạt động bề mặt…) đã và đang thu hút sự quan tâm của
giới khoa học trong thời gian gần đây. Vật liệu OMS-2 trên cơ bản là rây phân tử bát
diện (Octahedral Molecular Sieves) của oxyt mangan đã được tổng hợp (được đặc trưng
bằng nhiễu xạ tia –X (XRD)) và hệ tác chất H
2
O
2
/OMS-2 cho thấy nhiều ưu điểm vượt
trội so với các hệ oxi hoá cổ điển khác (như hệ Fenton). Trong nghiên cứu này, chúng tôi
nhận được một kết quả rất thú vị khi oxi hoá metyl da cam (CM ~ 0,225mM; COD ~
448mgO
2
/l) bằng hệ tác chất này ở điều kiện ôn hòa (pH ~ 6.0) có thể giảm ~ 89% COD
của dung dịch nước. Ngoài ra, việc tái sử dụng xúc tác OMS-2 cho quá trình xử lý là
hoàn toàn có thể (đã được chứng minh) và đây cũng là một điều nổi bậc của những vật
liệu rắn như OMS-2 này.

I. Đặt vấn đề
Hiện nay, nước thải là một trong
những vấn đề đang được quan tâm rất
nhiều ở Việt Nam nói riêng và thế giới
nói chung. Đối với các loại nước thải cần
phải được xử lý bằng phương pháp oxi
hoá hoá học như nước thải từ nhà máy
sản xuất thuốc trừ sâu, các cơ sở dệt
nhuộm,… thì hệ Fenton cổ điển (sử dụng
tác chất H
2
O
2
với xúc tác Fe
2+
) là phổ
biến nhất
[8]
. Tuy nhiên, với hệ Fenton cổ
điển có nhược điểm là: điều chỉnh giá trị
pH về môi trường axit mạnh (pH = 2-3;
hoá chất được sử dụng là H
2
SO
4
); sau quá
trình này thải ra môi trường một lượng
bùn rất lớn (do keo tụ để tách xúc tác sắt
ra khỏi dung dịch); đồng thời quá trình

hoàn nguyên để sử dụng lại xúc tác trong
trường hợp này là không khả quan
[8]
.
Để giải quyết những vấn đề trên
cũng như đáp ứng các yêu cầu thực tế
ngày càng cao, nhóm nghiên cứu chúng
tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng
hệ tác chất H
2
O
2
/OMS-2 trong xử lý nước
thải” nhằm góp phần cải thiện môi trường
ngày càng tốt hơn. Xuất phát từ những
suy luận khoa học và điều kiện nghiên
cứu hiện có, nhiệm vụ đặt ra đối với đề tài
này là khảo sát khả năng oxy hóa xử lý
nước thải chứa các hợp chất hữu cơ khó
phân huỷ với hàm lượng cao bằng
phương pháp oxi hoá bởi hệ tác chất
H
2
O
2
/OMS-2. Trong trường hợp này,
chúng tôi chọn Metyl da cam là chất đại
diện cho chất thải hữu cơ có trong nước
!
606

thải cho mô hình trong qui mô phòng thí
nghiệm. Chúng tôi tin rằng với hệ tác chất
H
2
O
2
/OMS-2 sẽ khắc phục phần lớn các
nhược điểm chính của hệ Fenton cổ điển
như đã đề cặp ở trên tạo điều kiện triển
khai ứng dụng này trong xử lý môi
trường.
II. Phương pháp và Điều kiện
nghiên cứu
- Các thí nghiệm nghiên cứu được
thực hiện ở phòng thí nghiệm của Bộ môn
Môi trường và Phát triển bền vữ
ng, Khoa
Kỹ thuật – Công nghệ – Môi trường,
Trường Đại học An Giang.
- Tóm tắt quá trình và phương
pháp nghiên cứu có thể quan sát theo sơ
đồ dưới đây (hình 1):

Hình 1. Sơ đồ tóm tắt quá trình nghiên cứu
III. Kết quả và Biện luận
3.1. Tổng hợp xúc tác OMS-2:
Chúng tôi tổng hợp OMS-2 bằng
phương pháp sol-gel. Phương pháp đã
được mô tả trong các báo cáo trước đây
[7]

từ các hoá chất cơ bản như KMnO
4
; axít
Maleic… Qua các tài liệu nghiên cứu,
chúng tôi nhận thấy rằng nhiệt độ nung là
một trong những yếu tố quan trọng trong
quá trình tổng hợp Cryptomelane; vì gel
sẽ chuyển đổi cấu trúc thành
Cryptomelane, bixbyite hay các dạng vô
định khác tuỳ thuộc vào lượng nhiệt được
cung cấp (hay nhiệt độ cho quá trình kết
tinh). Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã
tiến hành tổng hợp hai mẫu OMS-2, một
mẫu ở nhiệt độ nung 450
0
C (xúc tác 1) và
OMS-2
(Cryptomelane)
Tổng hợp OMS-2 bằng
phương pháp sol-gel
(nung ở 450
0
C và không nung)
Xác định phổ nhiễu xạ tia X
của mẫu tổng hợp
Phổ nhiễu xạ tia X
của OMS-2 chuẩn
Khảo sát khả năng phân hủy Metyl
da cam của hệ H

2
O
2
/OMS-2
Các yếu tố ảnh hưởng:
• Thời gian xử lý;
• pH (4-14);
• Thể tích H
2
O
2
(V = 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5ml);
• Tốc độ khuấy trộn (N = 0; 50; 100; 150
vòng/phút);
• S
ố
l
ầ
n sử d
ụ
n
g
xúc tác
(
1
;
2
;
3
;

4
;
5 l
ầ
n
)
.
Điều kiện tối ưu cho quá trình
oxy hóa Metyl da cam
Xác định bề mặt riêng
của mẫu tổng hợp
!
607
một mẫu không nung (xúc tác 2). Để xác
định cấu trúc của OMS-2 (Cryptomelane)
chúng tôi tiến hành so sánh khả năng xử
lý dung dich Metyl da cam và xem xét
đặc trưng bởi nhiễu xạ tia X. Kết quả như
sau:
Nhìn chung, với những điều kiện
xử lý được xem là giống nhau (nồng độ
ban đầu của dung dịch Metyl da cam
0,225mM), cho thấy khả năng xử lý
Metyl da cam trong dung dich là rất tốt
như được thể hiện trong hình 2 và hình 3.
Nhưng hiệu quả xử lý c
ủa mẫu xúc tác 1
cao hơn so với mẫu xúc tác 2, điều này có
thể giải thích là với mẫu OMS-2 nung ở
450

0
C (xúc tác 1) có độ kết tinh tạo thành
Cryptomelane nhiều hơn so với mẫu
OMS-2 không nung (xúc tác 2). Do đó,
việc xác định cấu trúc của xúc tác 1 là rất
cần thiết và kết quả nhiễu xạ tia X cho
thấy vật liệu này có cấu trúc giống với
OMS-2 chuẩn (Cryptomelane) như trong
hình 5.
Đặc biệt, trong giai đoạn đầu
(khoảng 60 phút), kết quả cho thấy tốc độ
xử lý của mẫu xúc tác 1 nhanh hơn rất
nhiều so vớ
i mẫu xúc tác 2, cụ thể sau 10
phút xử lý thì mẫu xúc tác 1 đã xử lý
được 50% (0,113mM) nồng độ Metyl da
cam, so với mẫu xúc tác 2 chỉ 9%
(0,205mM); và sau 20 phút, mẫu xúc tác
1 đã đạt 62% (0,087mM), so với mẫu xúc
tác 2 chỉ mới 17% (0,186mM). Ngoài ra,
nếu so sánh theo tốc độ xử lý, để đạt được
hiệu suất xử lý 68% thì mẫu xúc tác 1 chỉ
cần thời gian xử lý là 30 phút, trong khi
mẫu xúc tác 2 cần tới 90 phút; và để đạt
đến 71% thì mẫu xúc tác 1 cần 40 phút,
trong khi mẫu xúc tác 2 cần t
ới 130 phút.
Điều này cho thấy, mặc dù hiệu quả xử lý
của hai loại xúc tác chênh lệch không
nhiều nhưng tốc độ xử lý của mẫu xúc tác

1 nhanh hơn rất nhiều, gấp hơn 3 lần so
với mẫu xúc tác 2. Đây là điều rất quan
trọng, vì bên cạnh hiệu quả xử lý thì tốc
độ xử lý cũng là một trong những yếu tố
được quan tâm hàng đầu, nhất là trong
lĩnh vự
c ứng dụng xúc tác xử lý môi
trường. Đồng thời, tốc độ xử lý cũng
chính là một trong những mục tiêu mong
muốn cải tiến của chúng tôi so với hệ
Fenton cổ điển.
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0 50 100 150 200
Thờ i gian (phú t)
Nồ ng độ (mM)
Xú c tá c 1
Xú c tá c 2

Hình 2. Sự thay đổi nồng độ theo thời
gian của hai loại xúc tác.
0
10
20
30
40

50
60
70
80
90
0 50 100 150 200
Thờ i gian (phú t)
Hiệ u suấ t (%
)
Xú c tá c 1
Xú c tá c 2

Hình 3. Sự thay đổi hiệu suất xử lý theo
thời gian của hai loại xúc tác.
Mặc khác, kết quả xử lý Metyl da
cam của hai loại xúc tác trên có một điểm
chung là chỉ đạt hiệu quả xử lý trong
khoảng 60 phút đầu tiên và sau đó ổn
định dần. Đối với mẫu xúc tác 1, sau 60
phút hiệu suất xử lý đạt 78% và sau đó
!
608
đến 180 phút chỉ dao động trong khoảng
77-79%. Đối với mẫu xúc tác 2, sau 60
phút hiệu suất xử lý đạt 65% và đến 180
phút chỉ dao động trong khoảng 65-72%.
Như vậy, với điều kiện thí nghiệm này, có
thể nói 60 phút là thời gian xử lý tối ưu
của hệ H
2

O
2
/OMS-2. Và chúng tôi chọn
móc thời gian này là thời gian dừng việc
xử lý Metyl da cam ở những thí nghiệm
sau này.
Qua các kết quả trên cho thấy
nhiệt độ nung có vai trò rất quan trọng
trong quá trình tổng hợp OMS-2, ảnh
hưởng lớn đến quá trình kết tinh tạo thành
Cryptomelane và vì thế sẽ ảnh hưởng đến
hiệu quả và tốc độ xử lý Metyl da cam
của xúc tác OMS-2.
Hình 4. Phổ nhiễu xạ tia X của OMS-2 chuẩn và OMS-2 tổng hợp ở 450
0
C.
Qua hình 4 cho thấy; cường độ
dao động của phổ OMS-2 tổng hợp gần
giống so với phổ OMS-2 chuẩn tại các vị
trí 2θ = 12,8
◦
; 18,5
◦
; 28,9
◦
; 37,5
◦
; 42
◦
; và

50
◦
. Điều này cho thấy mẫu OMS-2 mà
chúng tôi tổng hợp ở nhiệt độ nung 450
0
C
có cấu trúc đặc trưng của Cryptomelane.
Đồng thời, bề mặt riêng của vật liệu
OMS-2 tổng hợp là khá lớn, S
r
= 115m
2
/g
so với bề mặt riêng của OMS-2 chuẩn
khoảng 100-120m
2
/g. Như vậy, với các
điều kiện thí nghiệm như đã nói ở trên
chúng tôi đã tổng hợp thành công vật liệu
OMS-2 làm xúc tác cho quá trình xử lý
Metyl da cam.
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng xử lý Metyl da cam của hệ tác
chất H
2
O
2
/OMS-2:
Ảnh hưởng của giá trị pH môi
trường:

Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận
thấy rằng độ pH là một trong những yếu
tố ảnh hưởng rất lớn đến độ phân hủy
H
2
O
2
, từ đó ảnh hưởng lớn đến tốc độ
phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất
hữu cơ. Để đánh giá một cách chính xác
khả năng xử lý Metyl da cam của hệ tác
chất H
2
O
2
/OMS-2 chúng tôi tiến hành đo
hai chỉ tiêu quan trọng là nồng độ Metyl
da cam (C mM) và COD (mgO
2
/lít).
Kết quả cho thấy, với cùng thời
gian xử lý là 60 phút, hiệu quả xử lý đối
với hai chỉ tiêu COD và nồng độ C là
!
609
tương ứng với nhau. Trong đó, hiệu suất
xử lý cao nhất đối với hai chỉ tiêu này đều
ở môi trường trung tính (pH = 6-7) và
hiệu suất giảm dần khi pH tiến về môi
trường kiềm hoặc môi trường axit. Cụ thể

khi pH = 4 thì hiệu suất xử lý chỉ đạt 37%
theo COD và 40% theo nồng độ C; nhưng
khi pH = 6 thì hiệu suất xử lý rất cao đạt
tới 89% theo COD và 84% theo nồng độ
C; khi pH = 7 hiệu suất xử lý vẫn cao
đạt
tới 81% theo COD và 82% theo nồng độ
C; và khi pH tăng dần thì hiệu suất xử lý
giảm dần chỉ còn 10% theo COD và 7%
theo nồng độ C khi pH = 14. Điều này có
thể giải thích là do pH của môi trường
ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phân huỷ
của H
2
O
2
trên bề mặt của OMS-2 để tạo
gốc Hydroxyl (*OH) hoặc các sản phẩm
có hoạt tính oxy hoá cao
[8]
Như vậy, có
thể thấy pH = 6 là môi trường tối ưu của
hệ H
2
O
2
/OMS-2. Điều này khắc phục
được nhược điểm lớn nhất của hệ Fenton
cổ điển là phải điều chỉnh pH nước thải
về môi trường axit mạnh, tốn kém chi phí

và phức tạp vì sau xử lý phải nâng pH lên
lớn hơn 7 để tách các ion Fe
3+
ra khỏi
nước thải; trong khi với hệ H
2
O
2
/OMS-2
mà chúng tôi nghiên cứu, cho thấy hiệu
quả xử lý rất tốt từ 64-89% theo COD và
59-84% theo nồng độ C trong khoảng pH
khá rộng từ 5 đến 10 (hình 6). Điều này
cũng rất thuận lợi khi ứng dụng vào thực
tế xử lý nhiều loại nước thải đa dạng với
pH khác nhau (pH = 5-9). Đây là một ưu
điểm quan trọng của hệ H
2
O
2
/OMS-2 mà
chúng tôi nghiên cứu so với hệ Fenton cổ
điển.
Hiệ u suấ t xử lý củ a COD và nồ ng độ C theo pH
0
10
20
30
40
50

60
70
80
90
100
3 4 5 6 7 8 9 1011121314
pH
Hiệ u suấ t (%
)
H% (COD)
H%(C)

Hình 5. Hiệu suất xử lý của COD và nồng độ C theo pH.
Qua các kết quả nghiên cứu được
mô tả trên hình 5 cho thấy hiệu suất xử lý
của hệ H
2
O
2
/OMS-2 theo chỉ tiêu COD
và theo nồng độ Metyl da cam tương ứng
với nhau và gần như trùng nhau. Điều đó
cho thấy một trong hai chỉ tiêu này đều
đánh giá được khả năng xử lý Metyl da
cam của hệ H
2
O
2
/OMS-2 một cách chính
xác. Do đó, trong các nghiên cứu tiếp

theo, nhóm chúng tôi chỉ khảo sát một chỉ
tiêu là nồng độ (C mg/l) của Metyl da
cam sau khi xử lý.


!
610

Ảnh hưởng của lượng H
2
O
2
:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Lượ ng H
2
O
2
(ml)

Hiệ u suấ t (%)

Hình 6. Hiệu suất xử lý Metyl da cam theo lượng H
2
O
2
thêm vào.
Khi lượng H
2
O
2
trong dung dịch
Metyl da cam là 0 ml, tức không có mặt
H
2
O
2
, hiệu suất xử lý rất thấp chỉ 4%, có
thể hiểu sự giảm nồng độ này có thể là do
sự hấp phụ Metyl da cam lên bề mặt xúc
tác OMS-2. Khi lượng H
2
O
2
là 0,1ml,
hiệu suất xử lý tăng lên đáng kể nhưng
vẫn chỉ đạt 34%, do lượng H
2
O
2

cho vào
chưa đủ để xử lý. Với lượng H
2
O
2
cho
vào tăng lên là 0,2ml, hiệu suất xử lý tăng
cao đạt đến 83%. Qua đó cho thấy khả
năng phân hủy H
2
O
2
của xúc tác OMS-2
là rất tốt. Tiếp tục, với lượng H
2
O
2
tăng
lên đến 0,4ml, lúc này hiệu suất xử lý
(87%) chỉ tăng thêm 4% so với trường
hợp 0,2ml H
2
O
2
. Điều này cho thấy khả
năng xử lý Metyl da cam của hệ
H
2
O
2

/OMS-2 đã gần như dừng lại. Thật
vậy, khi thể tích H
2
O
2
tăng lên hơn nữa
với mức 0,5ml thì hiệu suất xử lý vẫn đạt
87%. Đến lúc này, lượng H
2
O
2
cho vào
thêm không làm tăng thêm hiệu quả xử
lý, có thể hiểu là do khả năng xử lý của hệ
H
2
O
2
/OMS-2 đã dừng lại, còn lại trong
dung dịch Metyl da cam là các hợp chất
khó phân hủy. Như vậy, tùy thuộc vào
nồng độ Metyl da cam ban đầu mà luôn
tồn tại một tỷ lệ tác chất H
2
O
2
/OMS-2
thích hợp để xử lý và trong các điều kiện
thí nghiệm này, lượng H
2

O
2
thích hợp là
0,2ml, vì tại đó hiệu suất xử lý đã đạt
83% gần như ổn định (hình 6).
Ảnh hưởng của tốc độ khuấy
trộn:
Khảo sát ảnh hưởng của việc
khuấy trộn đến độ phân hủy H
2
O
2
của xúc
tác OMS-2 cho thấy tác động của khuếch
tán ngoài đến quá trình phản ứng cũng là
một yếu tố quan trọng
[3]
. Kết quả nghiên
cứu cho thấy, với các điều kiện thí
nghiệm như nhau, khi không khuấy trộn,
hiệu suất xử lý Metyl da cam của hệ
H
2
O
2
/OMS-2 rất thấp, chỉ đạt 29%. Trong
khi có sự khuấy trộn, với tốc độ 50
vòng/phút, hiệu suất xử lý tăng cao, đạt
81%. Khi tốc độ khuấy trộn cao hơn, ở
mức 100 và 150 vòng/phút, thực chất lúc

này chỉ là sự tạo phễu, sự khuấy trộn gần
như không làm tăng thêm hiệu quả, do
đó, hiệu suất xử lý vẫn ổn định 83%.

!
611
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Tố c độ khuấ y trộ n (vò ng/phú t)
Hiệ u suấ t (%
)

Hình 7. Hiệu suất xử lý Metyl da cam theo số vòng khuấy trộn.
Như vậy, có thể thấy việc khuấy
trộn rất quan trọng, đặc biệt đối với xúc
tác là chất rắn. Việc khuấy trộn sẽ tạo
điều kiện cho sự tiếp xúc pha giữa chất
rắn và lỏng diễn ra tốt hơn, làm cho phản
ứng phân hủy H
2
O

2
trên xúc tác OMS-2
diễn ra nhanh hơn và hiệu suất xử lý cũng
cao hơn rất nhiều. Tuy nhiên, tốc độ
khuấy trộn lại không ảnh hưởng đáng kể
đến hiệu quả xử lý, với các tốc độ khảo
sát là 50, 100 và 150 vòng/phút ta thấy
hiệu suất xử lý chỉ dao động trong khoảng
81-83% (hình 7). Như vậy, chỉ cần tốc độ
khoảng 50 vòng/phút là có thể đạt được
hiệu suất xử
lý tối ưu.
Hiệu quả xử lý theo số lần sử dụng xúc tác:
50
60
70
80
90
100
0123456
Số lầ n sử dụ ng
Hiệ u suấ t (%
)

Hình 8. Hiệu suất xử lý Metyl da cam theo số lần tái sử dụng xúc tác.
Một trong những nhược điểm quan
trọng của hệ Fenton cổ điển là xúc tác
không được hoàn nguyên và tái sử dụng
vì Fe
2+

bị oxy hóa thành Fe
3+
sau khi phản
ứng, sinh ra một lượng bùn lớn chứa rất
nhiều sắt. Nhưng đối với hệ H
2
O
2
/OMS-
2, kết quả nghiên cứu cho thấy, xúc tác
OMS-2 hầu như không bị ảnh hưởng gì
khi tái sử dụng đến 5 lần. Với nồng độ
Metyl da cam ban đầu dao động ở mức
0,225mM, hiệu suất xử lý sau 60 phút của
các mẫu gần như không đổi ở mức 83-
84% (hình 8). Điều này chứng minh rằng
hoạt tính xúc tác của OMS-2 hoàn toàn
không bị ảnh hưởng và có thể tái sử dụng
nhiều lần.
!
612
3.3. Khả năng triển khai ứng dụng,
triển khai kết quả nghiên cứu của đề
tài:
Nhược điểm lớn nhất của quá trình
Fenton cổ điển là phải thực hiện ở pH
thấp, sau khi phản ứng phải nâng pH lên
lớn hơn 7 để tách các ion Fe
3+
ra khỏi

nước thải sau xử lý bằng nước vôi hoặc
dung dịch kiềm nhằm chuyển sang dạng
keo Fe(OH)
3
kết tủa
[8]
, sau đó phải qua
các thiết bị lắng hoặc lọc ép để tách bã
keo Fe(OH)
3
, tạo ra một lượng bùn kết
tủa chứa rất nhiều sắt. Vì vậy, để khắc
phục nhược điểm trên, nguồn sắt sử dụng
làm chất xúc tác đã được chúng tôi thay
thế bằng vật liệu OMS-2. Các kết quả
nghiên cứu cho thấy, phản ứng phân hủy
H
2
O
2
phóng thích gốc Hydroxyl (*OH)
diễn ra tốt nhất trên xúc tác OMS-2 ở pH
= 6 và tốc độ khuấy trộn khoảng 50
vòng/phút là thích hợp trong điều kiện
phòng thí nghiệm. Sau 60 phút xử lý, hiệu
suất phân hủy Metyl da cam đạt trên 83%.
Mặc khác, OMS-2 là loại xúc tác rẻ tiền,
dễ tổng hợp, phản ứng đơn giản và lại cho
hiệu quả cao nên việc ứng dụng thực tế để
xử lý các loại nước thải là hoàn toàn khả

thi, nh
ất là đối với các loại nước thải có
thành phần và tính chất tương tự như
Metyl da cam.
Tóm lại, nghiên cứu này rất có ý
nghĩa và mang tính khả thi rất cao khi
triển khai thực tế. Do:
- Khả năng xử lý nước nhiễm các
hợp chất hữu cơ rất cao;
- Không tạo bùn (do keo tụ);
- Xúc tác có khả năng tái sử dụng
và hoạt tính xúc tác được giữ ổn định
trong khoảng thời gian rất dài;
- Tiế
t kiệm được không gian, thời
gian so hệ Fenton cổ điển;
- Chi phí đầu tư thấp.
IV. Kết luận
Qua đề tài nghiên cứu này, chúng
tôi đã hoàn tất các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu tổng hợp xúc tác
OMS-2 bằng phương pháp sol-gel với
điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả mẫu
OMS-2 tổng hợp ở nhiệt độ nung 450
0
C
có cấu trúc đặc trưng của Cryptomelane
(OMS-2) với khả năng phân hủy H
2
O

2
rất
tốt.
- Nghiên cứu ứng dụng sản phẩm
từ phản ứng phân huỷ H
2
O
2
bằng xúc tác
OMS-2 để oxy hoá xử lý nước thải có
chứa các hợp chất hữu cơ qua việc khảo
sát hoạt tính oxy hóa Metyl da cam trong
điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả đạt
được hiệu suất xử lý rất tốt trên 83% với
các điều kiện xử lý tối ưu.
- Mở rộng khả năng ứng dụng hệ
tác chất H
2
O
2
/OMS-2 trong lĩnh vực xử
lý nước thải, khắc phục được các nhược
điểm của hệ Fenton cổ điển như xử lý pH
thấp, tốc độ xử lý chậm, bị ảnh hưởng bởi
các anion vô cơ, xúc tác không được tái
sử dụng…


!
613

Tài liệu tham khảo
• [1] M.Abecassis-Wolfovich, Cerium incorporated ordered manganese oxide OMS-2
materials: Improved catalysts for wet oxidation of phenol compounds, Applied catalysis B;
Environmental 59 (2005) 91-98.
• [2] M.Alvarez Lemus, Photocatalytic degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid
using nanocrystalline cryptomelane composite catalysts, journal of Molecular catalysis A:
chemical 281 (2008) 107 -112.
• [3] Nguyễn Ngọc Hạnh, Bùi Dương Quyền, Vũ Thị Kim Oanh. Oxy hóa chọn lọc rượu
benzylic trên xúc tác OMS. Hội Nghị Khoa Học & Công Nghệ lần 9. Đại học Bách Khoa
Tp. Hồ Chí Minh.
• [4] Nguyễn Ngọc Hạnh, Nguyễn Hương Giang; Oxy hoá Monoxyt carbon trên xúc tác
M-OMS-2; Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ 10, Trường Đại học Bách Khoa
TpHCM.
•
[5] Nguyễn Trung Thành. 2003. Nghiên cứu động học phản ứng phân huỷ H
2
O
2
bởi các
vật liệu OMS và ứng dụng trong xử lý môi trường. TP HCM: Luận văn Đại học.
• [6] Nguyễn Văn Phước. Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hóa học, tập 13 - Kỹ
thuật xử lý chất thải công nghiệp. Trường Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
• [7] Niangao Duan, Steven L Suib and Chi-Lin O’Young, Sol-Gel Synthesis of
Cryptomelane – an Octahedral Molecular Sieve, Chem. Commun, 1995.
• [8] Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung. 2006. Các quá trình oxi hóa nâng cao trong xử lý
nước và nước thải. TP HCM: NXB Khoa học và Kỹ thuật.
• [9] Nguyễ
n Văn Phước, Nguyễn Thị Thanh Phượng. 2006. Giáo trình Kỹ thuật xử lý
chất thải công nghiệp. Hà Nội: NXB Xây dựng.

!
614
APPLICATIONOFH
2
O
2
‐OMS‐2SYSTEM INTO
WASTEWATERTREATMENT

Phan Phuoc Toan, Nguyen Trung Thanh
An Giang University
Abstract
Applications of catalyst into environmental treatment, when environment is polluted
by difficult oxidized compounds (as surfactants…), has been attracting many
environmental scientists in recently decades. In this study; OMS-2 (Octahedral Molecular
Sieves) was synthesized and characterized by diffraction of X-ray. After the synthesis;
OMS-2 and H
2
O
2
were taken together to make a better oxidative system than Fenton

system when studied to oxidized Methyl orange inside solution (concentration (CM) ~
0,225mM; and COD ~ 448mgO2/l). The effects to the treatment of methyl orange as the
temperature of OMS-2’s crystallization; pH of Methyl orange solution, volume of H
2
O
2

solution; mass of OMS-2 and the number of stir bar’s races observed in this study.
Specially; the H
2
O
2
/OMS-2 system could reduce ~ 89% COD of solution at pH ~ 6.0.
Furthermore, the reused OMS-2 catalyst also observed for this treatment.