
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN TUẤN NAM NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU
ỐNG NANO CACBON GẮN TRÊN GỐM VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ
XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 60 44 41 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

TS. Nguyễn Mạnh Tường

- 2012
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Anh
Tiếng Việt
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Vật liệu 2
1.1.1. Vật liệu nano và phương pháp chế tạo 2
1.1.2. Ống nano cacbon (CNT) 6
1.1.2. Vật liệu gốm xốp (Ceramic) 13
1.2. Ô nhiễm Asen và phương pháp xử lí 13
1.2.1. Dạng tồn tại của As trong tự nhiên 13
1.2.2 Độc tính của As 17
1.2.3 Tình trạng ô nhiễm As 19
1.2.4. Một số công nghệ xử lý ô nhiễm As 23
Chương 2: THỰC NGHIỆM 26
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 26
2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 26
2.1.2 Nội dung nghiên cứu 26
2.2. Hóa chất, dụng cụ 26
2.2.1 Dụng cụ 26
2.2.2 Hóa chất và vật liệu 26
2.3. Các phương pháp đánh giá đặc tính của vật liệu hấp phụ 27
2.3.1 Phương pháp tính toán dung lượng hấp phụ cực đại 27
2.3.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét SEM 29
2.3.3 Phương pháp xác định diện tích bề mặt 31
2.4. Kỹ thuật thực hiện 33
2.5. Chế tạo xúc tác 33
2.6. Chế tạo gốm xốp 36
2.7. Chế tạo Gốm/CNT 38
2.7.1. Chế tạo CNT trên gốm xốp 38

 58 DANH MỤC HÌNH
 6
 7
 7
 8
  15

h
--O
2
-H
2

o
C
 16
Hìn
h
--Fe-H
2
O 17
 21
Hình 1.9. Tình hình nhi 22

 22
 23
 27

2

 54

2

 55
Hình 3.14. Asen  57
 58
 59 1
LỜI MỞ ĐẦU

                


H 
  
Asen 
Asen 

 


 Asen
 “Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng cấu trúc vật liệu ống nano cacbon
gắn trên gốm và ứng dụng để xử lý Asen trong nước bị ô nhiễm”.



                  
-
down) n
-

 -

 
 -up. 3
Phương pháp từ trên xuống





 


 





Phương pháp từ dưới lên



Phương pháp sol-gel



-


Quá trình sol-

Phương pháp đồng kết tủa
 
u5


- 



- Vì các 


- 
 

Phương pháp thủy nhiệt






Hình 1.1. Cấu trúc graphit tạo bởi các mặt graphen


o





  



 7

Hình 1.2. Mô tả cách cuộn tấm graphen để có được CNT
   


 giác.

              




1.1.2.2. Phương pháp chế tạo
 9
-   

- Cnano cacbon 
quang.
- nano cacbon 
- nano cacbon 


    
 

-C
và hình thành CNT.



* 

cacbon 
  cacbon cacbon      
 
- 
cacbon

cacbon 
cacbon và
cacbon.
* 

(CH
4
, C
2
H
2

 cacbon này
  

0
C - 900
0
C.
11

        


- 
- 
- CVD xúc tác alcohol.

 nhi
háp s dng hn hn và
cho kh n tính sâu nht. 12
1.1.2.3. Ứng dụng ống nano cacbon trong công nghệ môi trường
  
                 
vài nanomet 
 
-
  

2
O
3
vô
         
2
O
3
) có dung

-
-Al
2
O
3


23], thuc nhum, thuc dit c Vt liu compozit ca CNT vi polime xp cho
phép hp ph mt cách tri các hp cht h
Nht liu nano cacbon bc nghiên cu, sn xut
ng dc nhng thành công nhnh. Tuy nhiên vic ng dng nano 13
cacbon trong x c bin rng
rãi. Do vy vic nghiên cu ch to vt liu hp ph  nano cacbon mt
cách có h thng là vic làm ht sc cn thit.
1.1.2. Vật liệu gốm xốp (Porous ceramic)
1.1.2.1. Thành phần và phương pháp chế tạo [20]

2

 - 


1.1.2.2. Ứng dụng trong công nghệ xử lý nước.

 
 
n
  
 






(NiAs), Cobaltite (CoAsS), Proustite (3Ag
2
SAs
2
S
3
), Enargite(3Cu
2
SAs
2
S
3




         

 


-
Asenat [As(V)], Asenit[As(III)]. As(V) là
                
    Asen  
4
3-
, HAsO
4
2-
15
1.2.1.1. Ảnh hưởng của pH [22] Hình 1.5. Ảnh hưởng của pH đến dạng tồn tại của As

axit-

H
3
AsO
3

H
3
AsO
3


H
2
AsO
3
-
+ H
+
pK
1

= 13,41
     pH trung tính, H
3
AsO
3
     
H
2
AsO
3
-

3
2-
và AsO
3
3-
là không


H
3
AsO
4

H
2
AsO
4
-

pK
3
= 11,6

2
AsO
4
-
và HAsO
4
2-


2
AsO
4
-

1.2.1.2 Ảnh hưởng của pH-E
h

-

2
AsO
4
-

và áp suất 1 bar [12]




14, 9]. Hình 6 
-Fe-H
2

Asen


mAsen
]. 17

Hình 1.7. Đồ thị E
h
-pH của hệ As-Fe-H
2
O [5]
1.2.2 Độc tính của As
                
 

              

