ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trần Thị Nhung

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CaO-CuO-CeO2 KÍCH THƢỚC
NANOMET BẰNG PHƢƠNG PHÁP TẨM VÀ THĂM DÒ KHẢ NĂNG XÚC TÁC
CỦA NÓ CHO PHẢN ỨNG OXI HÓA HỢP CHẤT HỮU CƠ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trần Thị Nhung

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CaO-CuO-CeO2 KÍCH THƢỚC
NANOMET BẰNG PHƢƠNG PHÁP TẨM VÀ THĂM DÒ KHẢ NĂNG XÚC TÁC CỦA
NÓ CHO PHẢN ỨNG OXI HÓA HỢP CHẤT HỮU CƠ

Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60 44 0113

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG THỊ HƢƠNG HUẾ

1.1.1. Cấu trúc, tính chất của CuO ................................................................3
1.1.2. Cấu trúc, tính chất của CeO2 ................................................................4
1.1.3. Đặc điểm, tính chất của oxit hỗn hợp CaO-CuO-CeO2 .......................5
1.2. Một số phƣơng pháp tổng hợp oxit hỗn hợp trên cơ sở CuO-CeO2 .................7
1.2.1. Phƣơng pháp tẩm..................................................................................8
1.2.2. Phƣơng pháp đốt cháy ..........................................................................9
1.2.3. Phƣơng pháp sol gel ...........................................................................10
1.2.4. Phƣơng pháp đồng kết tủa ..................................................................10
1.3. Một số ứng dụng của hệ xúc tác .....................................................................11
1.3.1. Xử lý khí thải động cơ ........................................................................11
1.3.2. Oxi hóa một số hợp chất hữu cơ và phenol ........................................13
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ..............................................................................18
2.1. Dụng cụ và hoá chất .........................................................................................18
2.1.1. Chuẩn bị dụng cụ ...............................................................................18
2.1.2. Chuẩn bị hoá chất ...............................................................................18
2.2. Các phƣơng pháp xác định đặc trƣng của vật liệu ......................................... 20
2.2.1. Phƣơng pháp phân tích nhiệt ..............................................................20
2.2.2. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X ..............................................................21


2.2.3. Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) .........................................23
2.2.4. Phƣơng pháp phổ tán xạ Raman ........................................................25
2.2.5. Phƣơng pháp khử theo chƣơng trình nhiệt độ trong dòng khí hidro
(Temperature programmed reduction H2-TPR) ...........................................25
2.3. Tổng hợp oxit hỗn hợp CaO-CuO-CeO2 bằng phƣơng pháp tẩm ....................26
2.3.1. Qui trình tổng hợp oxit hỗn hợp CaO-CeO2 ......................................26
2.3.2. Tổng hợp oxit hỗn hợp CaO-CuO-CeO2 ............................................26
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác cho phản ứng oxi hóa phenol ......27
2.4.1. Phản ứng oxi hóa phenol bằng H2O2 có mặt chất xúc tác là oxit hỗn
hợp CaO-CuO-CeO2.....................................................................................27

KẾT LUẬN .............................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................51


DANH MỤC BẢNG
Tên bảng

STT
1

Bảng 1.1: Giá trị C của phenol trong nƣớc thải công nghiệp

Trang
15

để làm sơ sở tính giá trị tối đa cho phép
2

Bảng 2.1: Thành phần dung dịch để xây dựng đƣờng chuẩn

28

biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào COD
3

Bảng 2.2: Xây dựng đƣờng chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của

29

COD vào nồng độ phenol

Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của thời gian nung đến hiệu suất xử lý

40

phenol
9

Bảng 3.6 : Kết quả xử lý phenol với các xúc tác khác nhau

42


DANH MỤC HÌNH
Tên hình

STT

Trang

1

Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể CuO

3

2

Hình 1.2: Cấu trúc tinh thể CeO2

4


quang vào COD
8

Hình 2.5: Đƣờng chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc COD vào

29

nồng độ phenol
9

Hình 3.1: Giản đồ XRD của oxit CaO-CuO-CeO2 có tỷ lệ

30

mol Cu/(Cu+Ca+Ce) khác nhau
10

Hình 3.2: Ảnh hƣởng của tỉ lệ mol Cu/(Cu+Ca+Ce) đến hiệu

31

suất xử lý phenol
11

Hình 3.3: Giản đồ XRD của oxit CaO-CuO-CeO2 có tỷ lệ

33

mol Ca/(Cu+Ca+Ce) khác nhau

Hình 3.8: Nhiệt độ nung 600oC

38

17

Hình 3.9: Nhiệt độ nung 700oC

38

18

Hình 3.10: Ảnh hƣởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất xử lý

39

phenol
19

Hình 3.11: Thời gian nung 0,5 giờ

40

20

Hình 3.12: Thời gian nung 1 giờ

40

21


CaO-CuO-CeO2
26

Hình 3.18: Giản đồ H2-TPR của hỗn hợp CaO-CuO-CeO2

45


27

Hình 3.19: Giản đồ H2-TPR của CuO nguyên chất

46

28

Hình 3.20: Phổ ramam của oxit hỗn hợp CaO-CuO-CeO2

48

29

Hình 3.21: Phổ Raman của CeO2

48


TÊN VIẾT TẮT


DTG

Differential Thermal Gravimetry

Nhiệt trọng lƣợng vi phân

H2-TPR

Hidro Temperature Programmed

Khử theo chƣơng trình nhiệt

Reduction

độ dòng khí hidro

PVA

Polyvinyl ancohol

Poli vinyl ancol

SEM

Scanning Electron Microscope

Hiển vi điện tử quét

TGA


các chất này, ngƣời ta đã sử dụng một số phƣơng pháp nhƣ hấp phụ, oxi hóa nhiệt
và oxi hóa có xúc tác. Phƣơng pháp oxi hóa nhiệt hình thành các sản phẩm phụ
không mong muốn nhƣ NOx, SOx… và đòi hỏi nhiệt độ tiến hành phản ứng cao.
Phƣơng pháp oxi hóa sử dụng xúc tác có khả năng xử lý các hợp chất hữu cơ khá
triệt để, nhiệt độ tiến hành phản ứng thấp, tiết kiệm đƣợc năng lƣợng.
Trong thập kỉ qua, nhiều công trình nghiên cứu các hệ xúc tác cho quá trình
oxi hóa và đƣợc chia làm 3 nhóm chính:
(1): Kim loại quí (Pt, Pd, Rh) đƣợc mang trên Al2O3, SiO2 hay zeolit .
(2): Các chất xúc tác trên cơ sở Au.
(3): Các chất xúc tác là các oxit kim loại chuyển tiếp (ví dụ oxit của Cu, Ni,
Co, Mn) hoặc các oxit hỗn hợp.
Các chất xúc tác ở nhóm (1) có hoạt tính cao và ổn định trong khoảng nhiệt độ
150-250oC nhƣng mức độ chọn lọc thấp không đáp ứng đƣợc yêu cầu thực tế. Các
chất xúc tác ở nhóm (2) có hoạt tính cao hơn nhóm (1) ở nhiệt độ thấp (< 100oC)

1


nhƣng hoạt tính của chúng lại giảm mạnh khi có mặt CO2 và H2O trong hỗn hợp
phản ứng. Nhóm (3) là các chất xúc tác đầy hứa hẹn cho quá trình oxi hóa. Hoạt
tính của chúng có thể so sánh với các chất xúc tác nhóm (1) nhƣng độ chọn lọc cao
hơn hẳn nhóm này. So với nhóm (2), chúng có hoạt tính kém hơn ở nhiệt độ thấp
nhƣng độ chọn lọc và độ bền nhiệt lại cao hơn.
Nhiều nghiên cứu cho thấy khi đƣa oxit của các kim loại chuyển tiếp nhƣ Fe,
Cr, Mn, Co, Ni...lên các chất mang khác nhau nhƣ: TiO2, SiO2, Al2O3, zeolit, than
hoạt tính, CeO2... thì CeO2 là chất mang rất phù hợp để tổng hợp các hệ xúc tác oxi
hóa. Khi CeO2 đƣợc pha tạp bằng các oxit kim loại chuyển tiếp và các kim loại quí,
các lỗ trống oxi đƣợc tạo thành làm tăng khả năng oxi hóa của hệ xúc tác. Có rất
nhiều công trình đã chỉ ra rằng oxit hỗn hợp CuO-CeO2 là chất xúc tác có hiệu quả
cho các phản ứng oxi hóa, nó có khả năng xúc tác cho một số phản ứng oxi hóa

Đồng (II) oxit nóng chảy ở 1026oC, trên nhiệt độ đó CuO mất bớt oxi biến
thành Cu2O. Đồng (II) oxit không tan trong nƣớc nhƣng tan dễ dàng trong dung
dịch axit tạo thành muối đồng (II) và trong dung dịch NH3 tạo thành phức chất.
Khi đun nóng, CuO dễ bị các khí H2, CO, NH3 khử thành kim loại [1]
CuO + H2 → Cu + H2O
CuO + CO → Cu + CO2

3


Đồng (II) oxit có thể xử lý đƣợc các chất độc hại nhƣ xianua, hidrocacbon,
đioxin… thông qua quá trình oxi hóa. Dƣới đây là phƣơng trình mô tả sự phân hủy
của phenol và penta cloro phenol dƣới tác dụng của đồng oxit:
C6H5OH + 14CuO → 6CO2 + 3H2O + 14Cu
C6Cl5OH + 2H2O + 6CO2 + 9CuO → 5HCl + 9Cu
1.1.2. Cấu trúc, tính chất của CeO2
CeO2 có cấu trúc của canxiflorua (CaF2) trong đó các nguyên tử kim loại tạo
thành mạng lập phƣơng tâm mặt, nguyên tử oxi nằm ở hốc tứ diện [3].

Hình 1.2: Cấu trúc tinh thể CeO2
Trong cấu trúc này, mỗi cation Ce4+ đƣợc phối trí bởi tám anion O2- nằm ở các
đỉnh của hình lập phƣơng, mỗi anion O2- đƣợc phối trí bởi bốn cation Ce4+ ở bốn
đỉnh của hình tứ diện. Nói cách khác, trong cấu trúc này các cation Ce4+ tạo thành
mạng lập phƣơng tâm mặt, còn anion O2- nằm ở các hốc tứ diện. Nếu mở rộng cấu
trúc bằng cách nối các anion O2- tại mỗi đỉnh sẽ tạo nên hình lập phƣơng, tâm khối
của hình lập phƣơng đó là cation Ce4+. Dịch chuyển hình lập phƣơng này theo các
trục tinh thể một khoảng a/2 sẽ thu đƣợc các ô mạng lập phƣơng của các anion O2-,
trong đó vị trí tâm khối bỏ trống. Trong cấu trúc của CeO2, có thể coi O2- sắp xếp

4

5


ứng oxi hóa. Đặc tính này của CeO2 là do khả năng thay đổi số oxi hóa dễ dàng giữa
Ce4+ và Ce3+ làm cho CeO2 có khả năng lƣu giữ (hoặc giải phóng) oxi cao, đồng thời
sự linh động của oxi trong mạng lƣới tinh thể cũng cao [11].
Khi phân tán CuO trên CeO2, Cu2+ xâm nhập vào cấu trúc tinh thể lập phƣơng
tâm mặt của CeO2 tạo thành dung dịch rắn Ce1-xCuxO2-δ. Ở đây Cu2+ có thể đạt đƣợc
phối trí tám với oxi, khác với phối trí bốn trong CuO hay phối trí hai trong Cu2O.
Hơn nữa Cu không có khả năng tạo thành số oxi hóa +4 hay +3 nhƣ Ce. Chính sự
khác nhau này tạo ra khuyết tật mạng lƣới tinh thể của CeO2 nhƣ việc tạo thành các
lỗ trống oxi [23].
zCuO + (1-z) CeO2 → Cuz2+Ce1-z4+O2-z2-□z
Cuz2+Ce1-z4+O2-z2-□z → CeO2-x□x + CuO1-y□y
Hơn nữa, CeO2 còn có khả năng hòa tan các oxit kim loại khác để tạo thành
dung dịch rắn. Cấu trúc canxi florua của nó vẫn đƣợc duy trì khi hòa tan một lƣợng
tƣơng đối lớn các oxit kim loại (khoảng 40%). Khi hòa tan oxit của các kim loại có
số oxi hóa nhỏ hơn +4 sẽ sinh ra các lỗ trống oxi trong cấu trúc canxi florua của
CeO2 [11, 17].
Ví dụ: khi hòa tan CaO trong CeO2:
CaO → Ca‖Ce + □ + O2Trong đó, Ca‖Ce là vị trí ion Ca2+ thay thế ion Ce4+ trong mạng lƣới và ở vị trí
này thiếu 2 điện tích dƣơng so với CeO2 trƣớc khi hòa tan [17, 23].
Khả năng tan của các oxit kim loại khác nhau trong CeO2 là khác nhau. Ví dụ:
các oxit đất hiếm và ytri oxit tan tốt trong CeO2 (khoảng 40% hoặc lớn hơn), còn
MgO và BaO tan rất kém trong CeO2. Trong khoảng nhiệt độ 1450-1650oC, độ tan
trong CeO2 của CaO là 23% mol, của SrO là 8% mol. Độ tan của các oxit kim loại
phụ thuộc vào năng lƣợng đàn hồi của mạng lƣới CeO2 (W). Năng lƣợng này xuất
hiện khi ion kim loại hòa tan có bán kính khác với ion Ce4+ và năng lƣợng co giãn
càng lớn thì độ tan của nó càng giảm [17].


đƣợc coi là nguyên nhân dẫn đến hoạt tính xúc tác của nó cao hơn hẳn các oxit đơn
lẻ.
1.2. Một số phƣơng pháp tổng hợp oxit hỗn hợp trên cơ sở CuO-CeO2
Có rất nhiều phƣơng pháp điều chế oxit hỗn hợp trên cơ sở CuO-CeO2 nhƣ
phƣơng pháp tẩm [18, 22, 24, 28], phƣơng pháp đốt cháy [20], phƣơng pháp sol- gel
[11, 12], phƣơng pháp đồng kết tủa [11, 21], phƣơng pháp thủy nhiệt [13].....

7


1.2.1. Phương pháp tẩm
Tẩm là một phƣơng pháp đƣợc áp dụng rộng rãi để tổng hợp oxit hỗn hợp.
Trong phƣơng pháp này, chất nền đƣợc nhúng trong một lƣợng dƣ dung dịch tiền
chất của pha hoạt động, quá trình này liên quan đến sự hấp phụ các cation kim loại
vào các vị trí bazơ của chất mang (O2- hay OH-) hoặc trao đổi ion giữa cation kim
loại với H+ của các nhóm OH- của axit. Số lƣợng các phần tử đƣợc đƣa lên chất
mang phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch và thể tích lỗ xốp của chất mang [19,
23].
Phƣơng pháp tẩm rất phù hợp cho việc tổng hợp các oxit hỗn hợp trên cơ sở
CeO2. Ƣu điểm nổi bật nhất của phƣơng pháp này là các phần tử hoạt động đƣợc
phân tán rất tốt trên chất mang CeO2 [23]. Rất nhiều công trình nghiên cứu đã tổng
hợp thành công oxit hỗn hợp CuO-CeO2 bằng phƣơng pháp tẩm [16, 22, 26, 27, 28].
Theo tài liệu [16], khi chất mang CeO2 đƣợc tổng hợp từ 3 phƣơng pháp khác
nhau:
Phương pháp sol-gel: tiền chất Ce(NO3)3.6H2O và axit xitric theo tỉ lệ 1:2 về
số mol, dung dịch đƣợc làm bay hơi nƣớc ở 60oC chuyển thành dạng gel, gel đƣợc
làm khô qua đêm ở nhiệt độ 120oC rồi nung 400oC trong 4 giờ đƣợc CeO2-G.
Phương pháp phân hủy nhiệt: nung trực tiếp Ce(NO3)3.6H2O ở 400oC trong 4
giờ đƣợc CeO2-C.
Phương pháp kết tủa: cho từ từ dung dịch KOH 1M vào dung dịch Ce(NO3)3

Trong phƣơng pháp này, dung dịch gồm các muối kim loại (thƣờng là muối
nitrat) đƣợc trộn với polyme hòa tan trong nƣớc tạo thành hỗn hợp nhớt. Làm bay
hơi nƣớc của hỗn hợp sẽ thu đƣợc khối xốp nhẹ. Khi nâng nhiệt của khối xốp đến
hơn 200-300oC nó sẽ cháy. Tuy nhiên do quá trình cháy xảy ra tƣơng đối nhanh
(khoảng 2-3 phút) nên sau quá trình này thƣờng còn lại cacbon chƣa cháy hết, do đó
sau quá trình tự cháy thƣờng phải nung sản phẩm ở nhiệt độ trên 300oC sẽ thu đƣợc
các oxit hỗn hợp mịn.
Các đặc trƣng của sản phẩm tổng hợp theo phƣơng pháp này phụ thuộc nhiều
vào bản chất, hàm lƣợng polyme, pH dung dịch và nhiệt độ tạo gel.

9


Vì polyme PVA dễ dàng bị cháy ở nhiệt độ thấp, để lại ít tạp chất chứa cacbon
và dễ bị hòa tan trong nƣớc nóng, nên nhiều công trình đã sử dụng nó để tổng hợp
oxit kim loại có kích thƣớc nano mét và có diện tích bề mặt lớn.
1.2.3. Phương pháp sol gel
Nguyên tắc của phƣơng pháp này là các dung dịch ban đầu đƣợc lấy theo đúng
tỉ lệ hợp thức của sản phẩm. Chúng đƣợc trộn lẫn với nhau trong những điều kiện
nhất định tạo thành hệ sol, sau đó chuyển từ dạng sol thành gel rồi sấy khô để thu
đƣợc sản phẩm theo đúng tỉ lệ hợp thức.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là sản phẩm có độ tinh khiết và đồng nhất cao
lại không đòi hỏi nhiệt độ tổng hợp cao. Nhƣng nhƣợc điểm là thời gian phản ứng
kéo dài, nguyên liệu đầu sử dụng đòi hỏi có độ tinh khiết cao, quá trình chế hoá
phức tạp.
Quá trình sol-gel thƣờng tạo đƣợc bột mịn với các hạt hình cầu, làm màng
mỏng để phủ lên bề mặt, làm gốm sứ thuỷ tinh, làm màng xốp.
Ví dụ: tài liệu [20] tác giả chỉ ra rằng oxit hỗn hợp CaO-CuO-CeO2 đƣợc điều
chế bằng phƣơng pháp sol-gel tạo dung dịch rắn Ce0,9 – xCu0,1CaxOδ. Khi tỉ lệ x thay
đổi thì các đặc trƣng và hoạt tính xúc tác của sản phẩm cho phản ứng oxi hóa CH4

Cacbon monoxit cùng với hidrocarbon và NOx thƣờng đƣợc sinh ra từ nhiều
quá trình công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt của con ngƣời, là những chất
chính gây ô nhiễm không khí. Xúc tác ba hƣớng đƣợc coi là rất hiệu quả cho việc
giảm thiểu sự ô nhiễm của các chất thải từ ôtô, xe máy. Tuy nhiên, hệ xúc tác trên
cơ sở các kim loại quí có giá thành cao, kém bền khi có mặt của các hợp chất chứa
clo. Vì vậy, việc tìm ra các chất xúc tác trên cơ sở các kim loại chuyển tiếp có giá
thành thấp nhƣng có hoạt tính xúc tác cao đã và đang thu hút sự quan tâm của các
nhà khoa học [8, 14, 15]. Trong số đó, CuO đƣợc mang lên CeO2 là một chất xúc
tác có nhiều tính chất ƣu việt để giảm thiểu sự ô nhiễm các khí thải động cơ.
Hoạt tính và độ chọn lọc cao của xúc tác CuO-CeO2 cho phản ứng oxi hóa
CO, ngoài những nguyên nhân đƣợc nêu ở trên còn do ion Cu 1+ có khả năng tạo

11


phức cacbonyl với CO, do đó việc tạo thành ion Cu1+ đã làm tăng khả năng hấp phụ
chọn lọc CO trên chất xúc tác CuO-CeO2. Các phân tử CO và H2 đƣợc hấp phụ trên
xúc tác và phản ứng với oxi mạng lƣới để tạo thành CO2 và H2O còn ion Cu2+ bị
khử về ion Cu1+. Sau đó, mạng lƣới tinh thể CeO2 sẽ cung cấp cho bề mặt phân cách
của CuO-CeO2 các ion O2- bị mất và cuối cùng các lỗ trống oxi trong mạng lƣới
đƣợc nạp lại bằng oxi trong dòng khí phản ứng. Bằng các kĩ thuật phân tích hiện đại
tác giả [19] phát hiện ra rằng, mặc dù phản ứng oxi hóa CO và H2 cùng xảy ra trên
các tâm hoạt động (về cơ bản là trên bề mặt phân cách của CuO-CeO2) nhƣng quá
trình oxi hóa CO có tính chọn lọc cao hơn ở khoảng nhiệt độ < 200 oC, vì ở khoảng
nhiệt độ này CuO bị khử bởi CO dễ dàng hơn bởi H2. Theo tài liệu [8] có thể mô tả
quá trình này bằng các phản ứng sau:
(Ce4+ - O2- -Cu2+) + CO → (Ce3+ - □ -Cu+) + CO2
(Ce3+ - □ -Cu+) + CO → (Ce3+ - □ -Cu+ -CO)
(Ce3+ -□ -Cu+ -CO) + O2 → (Ce4+ - O2- -Cu+ -CO)
(Ce4+ - O2- -Cu+ -CO) → (Ce4+ - O22- -Cu2+) + CO

các loại chất kết dính), sản phẩm gỗ composite, sơn, dung môi, các loại vải bọc,
vecni..... Các chất tẩy rửa, làm sạch và khử trùng hóa chất, mỹ phẩm... nhiên liệu,
xăng dầu, than đá.... Việc tiếp xúc thƣờng xuyên và kéo dài với các VOCs sẽ ảnh
hƣởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của con ngƣời.
Để làm giảm hàm lƣợng của các chất này, ngƣời ta đã sử dụng một số phƣơng
pháp nhƣ hấp phụ, oxi hóa nhiệt và oxi hóa có xúc tác. Trong đó, phƣơng pháp oxi
hóa nhiệt hình thành các sản phẩm phụ không mong muốn nhƣ NOx và đòi hỏi nhiệt
độ tiến hành phản ứng cao. Phƣơng pháp oxi hóa có xúc tác khá triệt để, nhiệt độ
tiến hành phản ứng thấp, tiết kiệm đƣợc năng lƣợng.
Hệ xúc tác trên cơ sở CuO-CeO2 là hệ xúc tác đầy hứa hẹn và xúc tác hiệu quả
cho quá trình oxi hóa. Khi nghiên cứu quá trình oxi hóa etanol và etyl axetat bằng
xúc tác CuO/TiO2 và CuO-CeO2/TiO2 cho thấy: CuO-CeO2/TiO2 có hoạt tính xúc
tác cao hơn CuO/TiO2. Oxit hỗn hợp này có diện tích bề mặt lớn, nhiệt độ tiến hành

13


phản ứng thấp hơn và cho phép oxi hóa hoàn toàn etanol và etyl axetat mà không
tạo thành sản phẩm phụ không mong muốn nhƣ CH3CHO [29].
Trong các chất ô nhiễm tài nguyên nƣớc, phải kể đến là các hợp chất hữu cơ
khó phân hủy sinh học và có độc tính cao, gây ức chế hoạt động của sinh vật. Một
trong số các chất hữu cơ gây ô nhiễm thuộc loại này là phenol và các dẫn xuất của
nó.
Phenol là một dãy các hợp chất hóa học, chất đại diện đầu tiên của dãy hợp
chất này là hidroxibenzen. Vì mang tính axit, hợp chất này đƣợc gọi là axit cacbolic
hoặc axit phelic và về sau để thể hiện mối quan hệ với các ancol, ngƣời ta gọi nó là
phenol. Ngày nay khái niệm phenol đƣợc mở rộng để chỉ tất cả các hợp chất có một
hoặc nhiều nhóm hidroxi nối trực tiếp với cacbon của nhân benzen. Phenol dễ tan
trong nƣớc, nóng chảy ở 410oC và sôi ở 182oC [5]. Phenol và các dẫn xuất của
phenol là nguyên liệu đầu rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.