Slide báo cáo đề tài: VẬT LIỆU GRAPHEN OXIT BIẾN TÍNH NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
…………..…………..

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

VẬT LIỆU GRAPHEN OXIT BIẾN TÍNH:
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG
TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
Mã Số: s2016.391.85
Nhóm sinh viên thực hiện: Phạm Thị Lệ Trâm
Ngô Văn Ngọc
Lê Xuân Hải
Người hướng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Thị Vương Hoàn


NỘI DUNG BÁO CÁO


Mở đầu

Lý do chọn đề tài


Giới thiệu graphen


Hạn chế sự tái
kết hợp.

Không độc hại, bền, rẻ

Tái tạo
electron
quang sinh

TiO2 – GO

Mở rộng vùng

tổng hợp

hoạt động

TiO2

Hoạt tính thể
hiện ở vùng ánh
sáng tử ngoại

quang

Khó phân
tách sau
hấp phụ


Chúng em chọn đề tài:

VẬT LIỆU GRAPHEN OXIT BIẾN TÍNH: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ

ỨNG DỤNG
TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG



vật liệu TiO2/ granphen
oxit biến tính dạng khử

Vật liệu graphen oxit và

methylene xanh (MB)

graphen oxit biến tính

Đối tượng và
phạm vi nghiên
cứu


Phuo

Phương pháp thực nghiệm

•

•

Tổng hợp
GO

•

biến tính dạng khử

Biến tính GO

•

Tổng hợp TiO2/graphen oxit

Đánh giá
hoạt tính

•

Đặc trưng vật
liệu

xúc tác


Tổng hợp vật liệu
xúc tác

Nội dung nghiên cứu

Khảo sát khả năng xúc

Đặc trưng vật liệu

tác quang vật liệu trong
phản ứng phân hủy MB


Tổng
quan tài

Vật liệu

liệu

graphit


Liên kết C-C tương đối bền, liên kết σ với 3 nguyên tử cacbon xung quanh và liên kết π không định vị với các nguyên tử
xung quanh. tạo ra một hệ thống liên hợp dạng (-C=C-C=C-C=C-)

Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể của graphit (3D)


Vật liệu graphit oxit

Graphit oxit là sản phẩm của quá trình oxi hóa graphit bằng các hợp chất có tính oxi hóa mạnh

•

Click icon to add SmartArt graphic

Hình 1.2.Sơ đồ oxi hóa graphit thành graphit oxit

Graphen oxit (GO) và graphen oxit biến tính
Sau khi oxi hoá graphit, người ta siêu âm để tách lớp graphit tạo ra các vảy graphen oxit.

Hình 1.3. Cấu trúc của một lớp vảy graphen oxit

Cấu trúc quan trọng nhất của sản phẩm này là luôn có mặt các nhóm chức chứa oxi hoạt động.


Có nhiều phương pháp
biến tính GO nhưng
chúng em chọn lựa tác
nhân biến tính vừa hỗ
trợ khả năng phân tán
trong dung môi vừa
không tạo liên kết với
các nhóm chức trên bề
mặt GO.

Hình 1.5. Biến tính GO thông qua phản ứng diazonium hóa


Tính chất cơ và điện
kì lạ

Electron
chuyển động rất
nhanh

Vật liệu titan dioxit ( TiO2)

Các dạng cấu trúc
TiO2


Tổng hợp TiO2

Tính chất
Phản ứng xúc tác
quang trong chất
bán dẫn

xúc tác
quang của

TiO2

Các yêu tố ảnh
hưởng đến hoạt
tính xúc tác
quang

Cơ chế phân
hủy chất hữu
cơ ô nhiễm


Vật liệu tổ hợp TiO2/graphen oxit biến tính dạng khử.

Chất hoạt động bề mặt và ứng dụng
Qúa trình bóc tách lớp trong pha lỏng với sự hỗ trợ của chất HĐBM SDS (Sodium Dodecyl
Sunfate)

•

Click icon to add SmartArt graphic


Giới thiệu methylene xanh (MB)

Hình 1.13. Công thức của 3,7-bis(Dimethylamino)phenothiazin-5-ium chloride (hay methylene xanh)


Các phương pháp thực nghiệm


Tổng hợp vật liệu
Tổng hợp graphen oxit (GO) bằng phương pháp Hummers biến tính

graphit cacbon
+ NaNO3
+ H2SO4 98%

0
1. Nâng 15 C khuấy 2h
0
0
t (0-5 C)

Hỗn hơp 1

khuấy đều

Hỗn

2. Cho từ từ KMnO4

hơp 2

0
3. Nâng 40 C khuấy 1h

1. Siêu âm tách lớp
với x gam SDS
(x= 0,0625g, 0,125g,
0,1875g, 0,25g )

1. Thêm nước cất

Graphit
Oxit

1. Lọc rửa nhiều lần bằng axit HCl 5%
2. Rửa bằng nước cất đến pH = 7

0
và nâng lên 98 C.

Hỗn hơp 3
2. Thêm H2O2 5%
khuấy trong 1h.

0
2. Giữ ở (0-5 C)

Dung dịch Graphen oxit
( Dung Dịch 1)


Tổng hợp vật liệu
Tổng hợp graphen oxit biến tính SGO-S

46(mg) axit sulfanilic

300 mg Na2CO3
trong 10 ml nước cất

Gia nhiệt

Dung dịch đồng nhất

NaNO2 trong 5 ml nước cất

0
Làm lạnh (0-5 C), khuấy

Dung dịch muối diazoni

( Dung Dịch 2)

Dung dịch HCl 1N


Tổng hợp vật liệu
Tổng hợp graphen oxit biến tính SGO-S dạng khử

0
GO đã phân tán ngâm trong nước ở (0-5 C)

(Dung dịch 1)
Khuấy 2h
0
(0-5 C)

SGO -S
(Graphen oxit biến tính)

Dung dịch muối diazoni của axit sulfanilic

(Dung dịch 2)

Thêm chất khử
0
Khuấy 8h ở 50 C

rSGO-S
(Graphen oxit biến tính dạng bị khử)