pp xử lý chất hữu cơ độc hại

ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA HÓA

BÁO CÁO MÔN HỌC:

PHƯƠNG PHÁP LUẬN 
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 
CHUYÊN NGÀNH
CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUYẾT & HÓA LÝ
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.


1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK


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.


1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK


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.


1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀIHIAAKNKAK


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.


2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUIAAKNKAK


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. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨUAK
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.


4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI


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.


5. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN


6. TỔNG HỢP VẬT LIỆU
6.1 Tổng hợp graphen oxit (GO) bằng phương pháp Hummers
cải tiến
1. Nâng 150C khuấy 2h
t0(0-50C)

2. Cho từ từ 3 gam KMnO4

khuấy đều

3. Nâng 400C khuấy 1h
1. 46 ml nước cất
và nâng lên 980C.

1. Siêu âm tách lớp

1. Lọc rửa nhiều lần

với SDS 1%

bằng axit HCl 5%

2. Giữ ở (0-50C)

2. Rửa bằng nước cất

2. 15 ml H2O2 5%

đến pH = 7

khuấy trong 1h.


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

Làm lạnh (0-50C), khuấy

Dung dịch muối
diazoni
( Dung Dịch 2)

Dung dịch HCl 1N


6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU
6.2 Biến tính GO
GO đã phân tán ngâm
trong nước ở (0-50C)
(Dung dịch 1)

Khuấy 2h
(0-50C)

Dung dịch muối diazoni
của axit sulfanilic
(Dung dịch 2)

SGO

(Graphen oxit biến tính)

Thêm chất khử
Khuấy 4h ở 800C
r-SGO
(Graphen oxit biến tính
dạng bị khử)


6.TỔNG HỢP VẬT LIỆU
6.3 Tổng hợp vật liệu Fe3O4/SGO
Thêm 170ml
H2O
siêu âm 10’

m (g) r-SGO

Hỗn hợp 1

Nâng 800C
siêu âm 1h

Hỗn hợp 2

Hỗn hợp có
tỉ lệ mol Fe2+ : Fe3+ là 1: 2

Fe3O4/SGO

Lọc rửa bằng etanol

Sấy 800C trong 24h

Hỗn hợp 3

Chỉnh pH (10-12)
Khuấy 5h


7. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU


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.


8. DỰ KIẾN KẾT QUẢ


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.


XIN CẢM ƠN

MỌI NGƯỜI
ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI !!!