ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
TRẦN THỊ THU PHƯƠNG : NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU SBA-15
LÀM CHẤT HẤP PHỤ VÀ XÚC TÁC QUANG
PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ Ô NHIỄM
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ
MÃ SỐ: 62 44 01 19
1.2.2.2. G mt mao qun 9
1.2.3. ng dng 12
1.2.3.1. Hp ph 12
1.2.3.2. Cht n 13
13
u ch vt liu mi 13
1.3. Mt s u v cht liu SBA-15 14
1.4. Hp ph 16
1.4.1. Hp ph i s hp ph 16
ng hc hp ph 17
ng nhit hp ph 18
1.5. 20
ca phn 20
t li 22
1.5.2.1 k 22
1.5.2.2. Vt li
2
23
1.5.2.3 Vt liu quang CdS-TiO
2
26
iv
1.6. Mt s hp cht h dng trong lu
U 32
2.1. M 32
2.2. Ni dung 32
2.2.1. Tng hp vt liu 32
2.2.2. Th nghit hp ph 32
2.3. Tng hp vt liu 33
T QU O LUN 51
3.1. Tng hp vt liu hp ph t hp ph 51
3.1.1. Tng hp vt liu hp ph 51
3.1.1.1. Tng hp vt liu SBA-
2
O
3
-SBA-15 51
v
3.1.1.2. Tng hp SBA-15 ch 60
3.1.1.2.1. ng ca thi gian thc TEOS 61
3.1.1.2.2. ng ca t l mol MPS 64
t hp ph ca vt liu 69
3.1.2.1. Kh p ph ol ca vt liu SBA-
15n, 2,7Fe
2
O
3
-SBA-15 -SBA-15-1h 71
t hp ph -15n 75
3.1.2.2.1. Khng hp ph 75
3.1.2.2.2. ng cp ph 76
3.1.2.2.3. ng hc hp ph MB trong dung dSBA-15n . 77
3.1.2.2.4. ng nhit hp ph -15n 79
t hp ph
2
O
3
-SBA-15 82
-CdS/SBA-15 119
3.2.2.2.1. Kh a vt liu nTiO
2
-CdS/SBA-MO 119
b 125
KT LUN 127
U THAM KHO 129
vi
DANH M 141
1
M U
ng xi
sng ci m u. Chm ch yc sinh ra t
n sn xut ci. Trong s
m, c thi t n xu
ngun m t. So vp chp
cht hc hc th
bii vt c th, u x p cht h
c hp thit. gii quyt
v giu k thung
hc, gii hp ph nhit, loi bng sinh hp ph t pha
l p ph
cu rp, d v thi.
Vt liu mao qut t (MQTBTT) mt l
c mao qun rng nht, ha hn nhiu ting d
vc hp ph i din trong s t liu SBA-c
2
O
3
, mt oxit kim loi
ng vi vt liu Fe
2
O
3
-SBA-c h
ng vi CO-SBA- p ph
c chn d kh a pha hot b hp
phi vng -ZnO/SBA-
hai ch n CdS-TiO
2
(TiO
2
-CdS/SBA-
t cht c kin. TiO
2
u nhiu nhc
dt ch ho
ngo s d kin, vic bin
n pht ra. Hai pha ho c thit
k dt lin ch
ho ngoi tr kin: (i) giảm năng
lượng vùng cấm i vghép với một chất bán dẫn khác
ho kin, t cm quang.
i vi TiO
2
TU
1.1. Vt liu mao qu trt t
c nhng hn ch v c mao qun ca vt liu mao qun nh
(vi mao qun), nhit lic
mao qun l u vt liu mao qu. Tuy
rong lch s tng hp vt liu MQTBTT, hai ct mc ln k
th nht, vc c
mt h vt liu mc mao qun t n 20 nm bng vic s dng cht
hong b mng chng c21u kin tng
hn cht ca cht hong b mt, bn cht ca cht phn ng, nhi
tng h
-41), c -48), c p
(MCM-t s u v bin
m kh ng dng ca h vt li99]. n th
th k n cZhao ng s v vic s d
ng cht ng c) tng hp h vt liu
SBA-15 [105]. Vt liu vc ln
4 lc mao qu m ln
2
/g. Mm ca h vt liu SBA-c mao qun ln,
ng mao qun nhiy nhi, h vt liu
SBA- m ra mi trong vic ng dt liu mao qun
trong thc tich s tng hp vt liu MQTBTT gn lin vi vic
n c mao qu cht
i nh amin hoc mu, mao
quc t. Nhng ch l
t hong b mt cetyltrimethylamonium bromua, to ra mao qun
rng khi n c gel silic dioxit tc li,
khi n i 0,5% ch -15
c tng pH < 1 (vi axit HCl, HBr, HI, H
2
SO
4
). T
pH t 2-n ca silic t
silic dioxit gel. T ng 7, ch
t t t
ng ngun cung cp cho
viu ch SBA-15.
Theo Zhao ng s [104], [105 ca s t-
hp cht trung gian (S
o
H
+
)(X
-
I
+
) S
o
t hong b mt (triblock
copolymer), H
+
X
-
I
+
MCM-ng tng hp ca SBA-
nh (pH < 1), i dng t
kim lo-15 dioxit ng v mt
m nhng ng di vi vt li
mt ct sc cn thi
ng gii quyt v i hoc oxit kim loi hot
liu, (ii) g hb mt mao qun.
1.2i hoc oxit kim loi t liu
i hoc oxit kim loi t li t s
bin sau:
a. Tổng hợp thuỷ nhiệt trực tiếp
p chi kim lo
t hn ch ng
axit mnh, ion kim long dng t
ng kim lo ng thp [76], [106].
b. Ngâm tẩm với các hợp chất kim loại
TT
TT
[27], [89].
, b m vi tetramineplatinium(II)nitrate
Pt(NH
3
)
4
(NO
3
)
2
ti b mn, bi vi ph
ca ch c thay th
4+
qun. Bng
m
mao qun [44],[95].
i vi vt liu Fe-SBA-15, cn nay tp trung
u v tng hp [23], [58], [86], 2], [94], [89ng dng
c hp ph ng dt hp ph kim loi nng [56], hp
ph phot phat [43], hay hp ph ng thu92n
u bi SBA-15 bng Fe(III) ng dng hp
ph p cht hc nhu
Vit hin mt s t
liu SBA-15. Chng h
trong mng SBA- n
[9], ho Nguyn Hng s u o
hp cht liu mao qu-SBA-15 [8].
Trong lu u bi-15 bng oxit st, hy
vng t b mt ca vt liu SBA-15 ci thin kh p ph
ca vt liu i vc nhum thu Alizarin
Red S (ARS).
9
1.2.2.2. G mt mao qun
rt nhiu u g
b mt mao qun SBA-15u
--NH
2
). Lch s g
xu nhu ch mt ca vt liu MCM-41 [15
c gn m to sn ph c minh
ha .
3. to sn phm bing thi [26] (
chc NH
2
).
-1
], [97].
10
3
3
ng
khi
.
b. Biến tính sau tổng hợp
bi ng h i ta d khoa h
mt mao qun ca SBA- - c gn
bi phn ng gi (3-
.
[87].
.
1.2
1.2.3.1. Hp ph
SBA-15 vi di mt l n 800 m
2
c mao
qun ru r t liu hp phc bit, SBA-
c
13
nh [13ng th to ra hai h mao qu
c lp v
mi h mao qun t t b m gi cho b
m mt vi mao quc [7],
[13]. Chng s [25 ra rng vt liu SBA-15 vi
t b mt p s
dng hp ph c nhum c. Vi nh i
ng cn hp ph c th g
mt SBA-15.
1.2.3.2. Cht n
Nh bn nhiy nhi-15
ru kin khc nghi,
14
n ch s n ht. Mt s tng h
khi s dng h thng mao qu
bi ion [95] hoc mt bi
c kh i
[81], hong vi mt chn phm
i hoc bi
y dng khi (bulk). Bu ch c
nhng chn dng nano vi nh ng
dng [101].
1.3. -15
-
1.7).
Hinh 1.7. -15 [80].
15
Bng 1.1. Th vt liu SBA-15, aminopropyl-SBA-15
mercaptopropyl-SBA-15 alkyl-SBA-15 theo ISI
29/5/2013)
c
u
n
SBA-15
aminopropyl-
SBA-15
mercaptopropyl-
SBA-15
2
a vt ling thi x -
baz gi
2
. Cotea ng s [31]
dng SBA- hp ph ri thu hi bng
t qu cho thy SBA- p ph
tt polyphenol, m ra mng ng dng mi, s dng SBA-15 trong vic chit
p ch s dng trong y hc.
16
N vy, theo hiu bit c , u
ch t liu SBA-15 b vi vi 3-
methacryloxypropyl trimethoxysilane t ngun cung c
s dng cht hp ph. kt qu u, tham kh
, trong lu ti mt SBA-15
ng tng hp vt liu hp ph: (i) bi mt bi oxit st, vi hy
v mt vt liu s p ph
anion thuc nhum; (ii) bi mt bng
cht b mt vt liu nhng kh p ph p cht hc
hng khp ph trong luMB (cation
thuc nhum), phenol (hp chS (anion thuc nhum).
1.4. H
1.4.1
Dn cht ca lc hp phbit hp ph vp
ph c. Hp ph vi lc vp
ph i lc mang bn chc (lc cc). ,
s hp ph ca than ho i v CO
2
ph. Hp ph c xi chng hon, gn
b ng ho a phn thu
gi trong cht b hp ph mt cht rn.
1.4.2
ng hc s d ng hc c
hp ph t hc nhi s d:
u kin bc nhbiu kin bc hai [17], [25], [30].
ng cht h b hp ph q
t
(mg.g
-1
) ti thm
t c:
0 t
t
s
( C C )V
q
m
(1.4)
C
0
C
t
l ca cht h ti
thm t, mg.L
-1
n s y , kt hp vu kin
1
ln( ) ln( )
e t e
q q q k t
(1.6)
Nu t hp ph ng hc biu kin bc nhng
biu din ln(q
e
- q
t
) theo t s ng thng, t dm c ng
thc vi trc tung s c k
1
q
e
.
u kin bc hai (The Pseudo-c Ho
[40] n dt qu u s hp ph kim loi n
ng:
2
2
()
t
et
dq
k q q
t
theo t ) s ng thng, t
dm vi tr
1.4.3
Ma ving nhit hp ph ca s
kt hp ca cht b hp ph t hp phi ct h
i vi cht hp ph. ng nhit hp ph ph bin nh trng
bng hp ph 17], [25], [30].
19
ng nhit hp ph Langmuir d thuyt s hp ph
lt b hp ph t l t c
hp ph mt cht hp ph i vi cht b hp ph.
ng nhit hp ph Langmuir trong pha ldng:
=
(1.9)
chuyn v dng tuy
1 1 1 1
q K q C q
(1.12)
q
e
ng hp ph ti thng (mg/g), C
e
ng
cht b hp ph ti thm ng (mg/l), K
F
(mg.g
1
(L mg
1
)
1/n
) ng s
hp ph Freundlich, 1/n (n > 1) h s p ph - b hp ph.
ca K
F
= q
e
khi C
e
K
F
s d so
p ph ca mt h K
F
li h
p ph cao.
m. Vt lit lit trung gian gia
vt liu d ln (lng
m E
g
ca vt li t qua
m nh n, tr t d u ki
nhng ch
g
lc li nhng ch
g
thp
dn.
Nhng ch
g
th
ng ln