ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ DIỆU CẨM

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT VÀ ỨNG DỤNG
ĐỂ HẤP PHỤ, XÚC TÁC PHÂN HUỶ CÁC HỢP CHẤT
PHENOL TRONG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
PGS.TS. Nguyễn Đình Bảng Hà Nội - 2011

1
MỤC LỤC






 
 14
 17
1.1. Bentonit 17
Bentonit 17
 17
 19
 19
  19
 23

2

2
ân tán trên pha
 25


40

2
 41

2

Bentonit 41
 41

2
 42
 42
phenol 44
 46
 46
- BHDDMA (Bent  BH) 46
- DMDOA (Bent  DM) 47
- BSDMA (Bent  BS) 47
2.1.4. BH, Bent  DM và Bent - BS  u kin khác nhau 47
2.1.5Ag-TiO
2
/Bent b gel có s dng
dung môi 47
2.1.5.1. Tng hp TiO
2
47
2.1.5.2. Tng hp Ag - TiO
2
48

 (XRD) 52
-DTA) 53
 53
 55
 (TEM) 56
2.2.7. 





 (EDX) 56
   UV-Vis 57
2.2. (XPS) 58
 59
2.3. Quá trình làm giàu Bentonit 59
2.4Bent -  59

3
2.4 59
2.4  60
 61
 
(HPLC) 62
 63
 63
3.2.   65
3.2.1. Bent  BH 65
3.2.2. Nghiên cu các yu t n quá trình tng hp Bent-BH 67
3.2.2.1. ng cng BHDDMA 67

 UV-Vis 107
 (EDX) 108
3.3.3. ATB7(2.5)2110
 112
 112
 H
2
O
2
 113
 114
3.3.5
 116
3.3.5 116
 116
3.3.5.3 121
3.3.6. H
 122
3.3.6.1. Phenol 122
3.3.6 123
3.3.6.3. DB 53 123
3.3.7           
 124
 128
 129
 130

 132
34
48

Ag  TiO
2

7
ATBx(y)z
Ag  TiO
2

8
ATB7(2.5)2
Ag(2,5%)  TiO
2
/Bent (700
o

9
Bent
Bentonit
10
BHDDMA
Benzyl hexadecyl dimetyl amoni clorua
11
BSDMA
Benzyl stearyl dimetyl amoni clorua
12
DMDODA
Dimetyl dioctadecyl amoni clorua
13
Bent - BH
Bentonit - Benzyl hexadecyl dimetyl amoni

24
MMT
Montmorillonit
25
TIOT
Tetra isopropyl octo titanat
26
T
TiO
2
27
Tx
TiO
2

Các chữ viết tắt khác
28
A
Anatase
29
ATP
Adenosine triphosphat

6
30
BET
Brunauer-Emmett-Teller
31
BJH
Brunauer-Joyner-Halenda

MQTB

42
MT

43
R
Rutile
44
SEM
Scanning Electron Microscopy
45
TGA
Thermogravimetric Analysis
46
VB
Valence band
47
UV-VIS
Ultra violet- Visible
48
XRD
X-Ray Diffraction
49
XPS
X-ray Photoelectron Spectroscopy


Bảng 3.3. 
63
Bảng 3.4. 
001

- BH 68
Bảng 3.5. 
001

  BH1.25 69
Bảng 3.6.   
001

 BH1.25 71
Bảng 3.7. 
001
 BH1.25 và
  BH1.25 72
Bảng 3.8.   hàm 
amoni h 73
Bảng 3.9. 
001
  74
Bảng 3.10. 
001
  74
Bảng 3.11.  
001
  75
Bảng 3.12.  BH, Bent  DM và Bent  BS 75

Bảng 3.26.  100
Bảng 3.27. u AT7 (2.5) và ATB7(2.5) 100
Bảng 3.28.  109
Bảng 3.29. 
kích thích khác nhau 109
Bảng 3.30.   

và
không có xúc tác ATB7(2.5)2  109
Bảng 3.31. phenol và COD 
kích thích khác nhau 109
Bảng 3.32.  112
Bảng 3.33. 
2
O
2
113
Bảng 3.34.   115

9
Bảng 3.35. 

o
C 116
Bảng 3.36. 
ATB7(2.5) 
o
C 117
Bảng 3.37. c xúc tác T8, AT8(2.5),


Hình 1.1.  17
Hình 1.2.   20
Hình 1.3. Mô hình   22
Hình 1.4.  26
Hình 1.5.  26
Hình 1.6.  27
Hình 1.7. catot
xoay chi (b) 33
Hình 1.8.  34
Hình 1.9.  37
Hình 1.10.  38
Hình 1.11.  43
Hình 2.1.   47
Hình 2.2. TiO
2
,

Ag-TiO
2
và Ag-TiO
2
/Bent 48
Hình 2.3. - 50
Hình 2.4.  56
Hình 2.5. p
tia X 58
Hình 2.6. Quy trình làm giàu Bentonit 59
Hình 2.7.  53 (a), phenol (b)  (c) 60
Hình 2.8. - USA) 60
Hình 2.9.  60

Hình 3.19.     Freundlich    
Bent  BH1.25 83
Hình 3.20.  BS1.50 85
Hình 3.21.  Langmuir   
phenol trên Bent  BS1.50 85
Hình 3.22. 
BS1.50 86
Hình 3.23.  DM1.00 88
Hình 3.24.  
phenol trên Bent  DM1.00 88
Hình 3.25. 
DM1.00 89
Hình 3.26.  pH 91
Hình 3.27. XRD  92
Hình 3.28. XRD AT5(2.5), AT6(2,5), AT7(2.5) và AT8(2.5) 92
Hình 3.29. XRD ATB6(2.5), ATB7(2.5) và ATB8(2.5) 93
Hình 3.30. XRD  95
Hình 3.31.   XRD     

o
C 95

12
Hình 3.32.   XRD     

o
C 96
Hình 3.33.   XRD    ATB8(2.5), ATB8(3.5),

o


 107
Hình 3.52.  UV-  TiO
2
  
1.0% (2); 2.5% (3); 5.0%(4); 7.5% (5); 10.0%(6) 108
Hình 3.53.  108
Hình 3.54.  109
Hình 3.55.  109
Hình 3.56.  H
2
O
2
 114
Hình 3.57.  115
Hình 3.58.  
ATB6(2.5) 116

13
Hình 3.59.         
ATB7(2.5) 117
Hình 3.60.         AT8(2.5),
ATB8(2.5) 118
Hình 3.61. 
2
/O
2
119
Hình 3.62.  121
Hình 3.63. 

(Persistant Organic Pollutants – POPs) 
phenol. , lan
 
 

, 



 phenol nói riêng
 

8].
 ,    
 
 









  , 

25], [76]. 

                

2
trong


2
 
 khc phm trên, mt long hp
mu. Mt trong nhng nghiên c
oxit kim loi trên pha nn. 

 16
            n tính Bentonit theo hai
: : Dimetyl dioctadecyl amoni clorua, Benzyl
hexadecyl dimetyl amoni clorua và Benzyl stearyl dimetyl amoni clorc
vt liu hp ph Bent  hng TiO
2
cha c vt liu xúc tác
quang hoá (phân tán TiO
2
cha Ag trên Bentonit)ng thi nghiên cu kh 
hp ph ca Bent  ht tính xúc tác ca vt liu Ag  TiO
2
i vi
 và DB 53  

Mont            B 
Mont lên  
1.1.2. Nguồn tài nguyên Bentonit ở Việt Nam
Trữ lượng quặng Bentonit đã xác định [1], [4]
               
Bentonit
.). B18
 và Thanh Hoá. B
là:
Mỏ Bentonit Tam Bố - Di Linh - Lâm Đồng 
 
                 
Bentonit, 1  

2
Mont trong sét 50%. 
 0,42. Dung  25,01  
sét khô.
Mỏ Bentonit Tuy Phong - Bình Thuận 
       B g
Mont  0  
15,62  19,67 ml/100g.
Mỏ Bentonit Cổ Định (Thanh Hoá): 
it.
Mont nguyên khai  
 
Tại Cheo Reo, Phú Túc và cao nguyên Vân Hòa 

nó. Trong công trình này, B gia
         B  

               


1.2.Vật liệu sét hữu cơ
1.2.1. Giới thiệu vật liệu sét hữu cơ



[107
1939, Gieseking [44] 
Bradley [26u s kt hp gia Mont vi các di
 polyamin, glycol, polyglycol. Kt qu nghiên cu ch ra rng s20





4

Van der Waa

cation h  
 ion
h  

 
62
B amoni h 
tion  h  
. K
thì các cation h  
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của độ dài mạch ankyl đến khoảng cách lớp d
001
và diện tích
sét bị che phủ
Số nguyên tử
cacbon
d
001
(nm)
Số lớp cation
hữu cơ
Diện tích sét bị che phủ
(nm
2
)
(%)
0
0,96
-
-
-
3
1,35
1

1,19
72
18
1,76
2
1,31
79
Ngoài ra, Theng và Greeland [23
001
vào
 
Bảng 1.2. Sự phụ thuộc d
001
của sét hữu cơ vào lượng cation hữu cơ bị hấp phụ
Tetra n - propyl amoni
Tetra n - butyl amoni
Lượng bị hấp phụ
(meq/100g sét)
d
001
(nm)
Lượng bị hấp phụ
(meq/100g sét)
d
001
(nm)
0
1,20
14
1,28

 càng 
B


Hình 1.3. Mô hình phân tử sét hữu cơ
Các   
3
)
3
NR]
+
. N

 

, có
 
          
amin và  amoni
Bentonit.
Cation hữu cơ 23
Bảng 1.3. Sét hữu cơ được tổng hợp từ Bent và các hợp chất hữu cơ khác nhau
Sét/Khoáng sét
Hợp chất hữu cơ
d(nm)
Tác giả


[136]
Hexadecyl trimetyl amoni bromua
1,40 (25%CEC)
1,57 (50%CEC)
1,80 (100%CEC)
Bentonit
1- Hexadecyl amin
1,53
Lee và

[71]
1- Octadecyl amin
1,57
Cetyl trimetyl amoni bromua
2,04
Octadecyl trietyl amoni bromua
2,07

khoan 
[130].
1.2.2. Tổng hợp sét hữu cơ

 ra khi các phân


