MỤC LỤC
Lượng xúc tác là 300 mg với Eu2O3/TiO2-1/5, Eu2O3/TiO2-1/10, Eu2O3/TiO2-1/15, Eu2O3/TiO2-1/20.
Tiến hành khảo sát khả năng xúc tác của vật liệu trên mẫu nước thải mô hình: thể tích dung dịch xanh
metylen là 100 ml, nồng độ 4 ppm, thêm 1 tới 2 giọt H2O2. Thời gian chờ để xúc tác là 2 giờ...................34
2.5.1.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xử lý xanh metylen của vật liệu.................................37
Lượng xúc tác là 300 mg với Eu2O3/TiO2-1/5, Eu2O3/TiO2-1/10, Eu2O3/TiO2-1/15, Eu2O3/TiO2-1/20. Thể
tích dung dịch xanh metylen là 100 ml, nồng độ 4 ppm. Thêm 1 tới 2 giọt H2O2. Thời gian chờ để xử lý là 2
giờ............................................................................................................................................................. 37
Mỗi bình tam giác được đặt trong các điều kiện ánh sáng khác nhau: bình 1 đặt ra ngoài ánh sáng mặt trời
chiếu trực tiếp, bình 2 được đặt trong tủ chiếu tia UV, bình 3 được đặt trong bóng tối (không chiếu đèn
Compact và được bọc trong giấy bạc)........................................................................................................ 38
Hiệu suất phản ứng trong các điều kiện được so sánh với nhau................................................................38
2.5.2.3 Khảo sát sử ảnh hưởng của tỉ lệ Eu2O3/TiO2 tới khả năng xử lý phenol của vật liệu......................39

3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện tổng hợp đến tính chất của vật liệu xúc
tác quang hóa nano TiO2-Eu2O3.......................................................................................41
3.2. Phân tích đặc trưng, cấu trúc tính chất của vật liệu....................................................43
3.2.1. Kết quả chụp phổ hồng ngoại IR..............................................................................43
a, Kết quả chup IR của europium (III) oxide........................................................................43
Hình 3.3. Phổ IR của mẫu Europium oxit.................................................................................................... 44
Hình 3.5. Phổ IR của vật liệu, tỉ lệ 1/10...................................................................................................... 44

Hình 3.10. Ảnh SEM của vật liệu 100000x..........................................................................47
Hình 3.11. Ảnh SEM của vật liệu 50000x............................................................................47
Từ kết quả chụp hiển vi điện tử quét cho thấy hình thái chung của vật liệu, các hạt TiO2 có
kích thước tương đối đồng đều và có dạng hình cầu sắp xếp đều trên các hạt Eu2O3. Các
hạt nano có kích thước trung bình khoảng 50nm. Các hạt này bám thành các mảng bao
quanh phân tử Eu3+. Trong phương pháp này, ion Eu3+ dường như không can thiệp vào
cấu trúc của hạt nano. Các hạt thu được đều có kích thước nano và tương đối đồng nhất
dạng thu được..................................................................................................................47
3.3. Thử nghiệm và đánh giá khả năng xúc tác quang hóa đối với quá trình xử lý xanh

Từ kết quả chụp hiển vi điện tử quét cho thấy hình thái chung của vật liệu, các hạt TiO2 có
kích thước tương đối đồng đều và có dạng hình cầu sắp xếp đều trên các hạt Eu2O3. Các
hạt nano có kích thước trung bình khoảng 50nm. Các hạt này bám thành các mảng bao
quanh phân tử Eu3+. Trong phương pháp này, ion Eu3+ dường như không can thiệp vào
cấu trúc của hạt nano. Các hạt thu được đều có kích thước nano và tương đối đồng nhất
dạng thu được..................................................................................................................47
3.3. Thử nghiệm và đánh giá khả năng xúc tác quang hóa đối với quá trình xử lý xanh
metylen và phenol trong nước của vật liệu nano TiO2-Eu2O3...........................................48
3.3.1. Khảo sát khả năng xử lý xanh metylen............................................................................................. 48

Bảng 3.4. Hiệu suất quá trình xử lý xanh metylen của vật liệu...........................................48


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình tổng hợp vật liệu xúc
tác quang hóa nano TiO2-Eu2O3 ứng dụng để xử lý một số hợp chất hữu cơ khó
phân hủy trong nước”. Chúng em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện
thuận lợi nhất của các quý thầy cô giáo trong khoa Môi trường và các quý thầy cô
giáo trong ban giám hiệu Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội. Chúng
em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó.
Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc nhất đến
TS.Mai Văn Tiến- giảng viên khoa Môi trường- Trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội- người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho chúng em trong suốt
quá trình hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Thầy đã tận tình chỉ bảo cho chúng em
những kiến thức lý thuyết và những thực nghiệm quý báu cùng với đó là những lời
động viên.
Tiếp theo, chúng em xin được cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, ân cần chỉ bảo và
nhiệt tình giảng dạy của các thầy cô tại Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà
Nội. Những kiền thức mà thầy cô truyền đạt chính là nền tảng cho chúng em thực hiện
đề tài nghiên cứu này.

hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ độc hại thành các hợp chất vô cơ ít độc hại và được
quan tâm ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường.
Trong các hợp chất có tính chất xúc tác quang hóa thì TiO 2 thu hút sự quan tâm
của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Do các ưu điểm nổi bật của TiO 2 như giá thành
rẻ, bền trong những điều kiện môi trường khác nhau, không độc hại, không gây ô
nhiễm thứ cấp. Khả năng quang xúc tác của TiO 2 thể hiện ở ba hiệu ứng: quang khử
nước trên TiO2, tạo bề mặt siêu thấm nước và quang xúc tác phân hủy chất hữu cơ
dưới ánh sáng tử ngoại (có bước λ < 380 nm). Vì vậy hiện nay vật liệu TiO 2 đang được
nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý môi trường nước và khí với vai trò
xúc tác quang hóa. Ở Việt Nam, vật liệu nanoTiO2 đã được nhiều nhà khoa học quan
tâm với những thành công đáng khích lệ. Gần 100 công trình về vật liệu nano TiO2 đã
được công bố trong và ngoài nước. Tuy nhiên, với độ rộng vùng cấm khoảng 3,2 eV
1


vật liệu TiO2 chỉ có thể cho hiệu ứng xúc tác trong vùng ánh sáng tử ngoại (UV) cỡ
388 nm. Trong khi, bức xạ UV chỉ chiếm khoảng 3-5% năng lượng mặt trời nên hiệu
suất xúc tác quang ngoài trời thường đạt kết quả không cao. Do vậy, các nghiên cứu đã
tập trung vào biến tính vật liệu TiO 2 bằng các kim loại hoặc phi kim nhằm mở rộng
vùng hấp thụ của TiO2 về vùng ánh sáng khả kiến (loại bức xạ chiếm gần 45% năng
lượng mặt trời).
Eu2O3 là oxit của nguyên tố đất hiếm có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng
ngắn trong vùng tử ngoại và phát xạ ra các tia có bước sóng trong vùng khả kiến, do
vậy sự kết hợp giữa TiO2 và Eu2O3 hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc sử
dụng xúc tác quang hóa.
Xuất phát từ những lý do trên với mục tiêu nghiên cứu phát triển vật liệu xúc tác
quang hóa mới, nhóm nghiên cứu đã đề xuất đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc
tác quang hóa nano TiO2-Eu2O3 và khả năng ứng dụng của nó trong việc xử lí các
hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước”, với những đặc điểm sau
1.Tính cấp thiết của đề tài

được.
4.Đối tượng nghiên cứu
Vật liệu xúc tác quang hóa nano TiO2- Eu2O3, các hợp chất hữu cơ khó phân hủy
môi trường nước (phenol, xanh metylen,..).
5.Giới hạn, phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang nano TiO2- Eu2O3 và bước đầu thử
nghiệm khả năng xử lý một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước.
Nội dung bao gồm ba chương.
Chương 1: Tổng quan
Giới thiệu về vật liệu xúc tác quang hóa TiO2, giới thiệu về Eu2O3, phương pháp
sol-gel, và giới thiệu về một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước (xanh
metylen và phenol)
Chương 2: Thực nghiệm
Trình bày các phương pháp kỹ thuật dùng để tổng hợp và khảo sát đặc điểm, tính
chất, cấu trúc của vật liệu quang xúc tác nano TiO2- Eu2O3 và khảo sát khả năng xử lý
xanh metylen và phenol của vật liệu
Chương 3: Kết quả
Phân tích, đánh giá các kết quả thu được từ các phép đo X-ray, SEM, hồng ngoại,
UV-vis, EDX. Phân tích yếu tổ ảnh hưởng tới tính chất quang xúc tác của vật liệu và một
số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xử lý phenol và xanh metylen.
Từ đó, rút ra các kết luận và đánh giá khả năng thành công trong việc chế tạo vật
liệu quang xúc tác mới.
Cuối cùng, kết luận và tài liệu tham khảo.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Vật liệu xúc tác quang hóa TiO2
3


1.1.1. Giới thiệu về TiO2
Titan đioxit (TiO2) là chất rắn màu trắng , khi nung nóng có màu vàng, khi làm


Rutile

Anatase

Cấu trúc tinh thể

Tứ diện

Tứ diện

4.58

3.78

2.95

9.49

Khối lượng riêng

4.25

3.895

Chiết suất
Độ rộng vùng cấm
Nhiệt độ nóng chảy

2.75

năng xúc tác quang của brookit hầu như không có.
b) Tính chất vật lý và tính chất hóa học của TiO2
Tính chất vật lý của TiO2
•Tính dẫn điện
TiO2 pha anatase là chất bán dẫn loại n có độ linh động hại tải lớn, có độ truyền
qua tốt trong vùng ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại, hệ số khúc xạ lớn. Vật liệu TiO 2
theo lí thuyết sẽ là vật liệu dẫn điện kém do có độ rộng vùng cấm Eg > 3 eV. Tuy nhiên
sai hỏng mạng ở dạng nút mạng khuyết ôxy đóng vai trò như các tạp chất donor, mức
năng lượng tạp chất nằm ngay sát vùng dẫn khoảng 0.01 eV. Bởi vậy, TiO 2 dẫn điện
bằng điện tử ở nhiệt độ phòng. Màng TiO 2 pha anatase và rutile đều có điện trở
biến thiên theo quy luật hàm số mũ :
R = exp(Ea/KT)
Trong đó: A: là hệ số
K: hằng số Boltzmann
Ea: năng lượng kích hoạt
T: nhiệt độ tuyệt đối
Khi pha tạp chất, điện trở của màng TiO 2 giảm đáng kể vì khi đó tạp chất đóng
vai trò là tâm donor và aceptor làm số hạt tải điện tăng mạnh và năng lượng Ea giảm
rõ rệt ở nhiệt độ phòng.
6


•Tính chất từ của TiO2
TiO2 tinh khiết không có từ tính. Khi pha tạp Co, Fe, V thì TiO 2 thể hiện tính
sắt từ ở nhiệt độ phòng. Tính chất từ của TiO2 pha tạp phụ thuộc vào loại tạp chất, nồng
độ pha tạp, và điều kiện hình thành tinh thể.
•Tính nhạy khí của TiO2
Vật liệu TiO2 có khả năng thay đổi độ dẫn điện khi hấp thụ một số khí như
CO, CH4, NH3, hơi ẩm… Vì vậy, dựa trên sự thay đổi điện trở của màng sẽ xác định
được loại khí và nồng độ khí. Do đó, TiO2 đang được nghiên cứu để làm cảm biến khí.

quang hoá. Nhiều nghiên cứu liên quan đến cơ chế của quá trình phân hủy quang xúc
tác đã được công bố. Đầu tiên, chất hữu cơ hấp phụ lên trên xúc tác quang hóa, sau đó
electron chuyển từ vùng dẫn của chất bán dẫn đến cơ chất hoặc từ cơ chất đến lỗ trống
ở vùng hóa trị xảy ra trong suốt quá trình chiếu xạ. Electron và lỗ trống có thời gian tái
kết hợp rất ngắn nếu không có mặt của cơ chất.
Khi chất bán dẫn bị kích thích bởi các photon ánh sáng có năng lượng lớn hơn
năng lượng vùng cấm thì các e trên vùng hóa trị của chất bán dẫn sẽ nhảy lên vùng
dẫn. Kết quả là trên vùng dẫn sẽ có các electron mang điện tích âm do quá trình bức xạ
photon tạo ra gọi là electron quang sinh và trên vùng hoá trị sẽ có các lỗ trống mang
điện tích dương H+ được gọi là các lỗ trống quang sinh. Electron quang sinh và lỗ
trống quang sinh chính là nguyên nhân dẫn đến các quá trình hoá học xảy ra, bao gồm
quá trình oxi hoá đối với lỗ trống quang sinh và quá trình khử đối với electron quang
sinh. Khả năng khử và khả năng oxi hoá của các electron quang sinh và lỗ trống quang
sinh là rất cao so với các tác nhân oxi hoá khử đã biết trong hoá học. Các electron
quang sinh có khả năng khử từ +0,5 đến -1,5 V; các lỗ trống quang sinh có khả năng
oxi hoá từ +1,0 đến +3,5V.
Để phản ứng oxy hóa xảy ra trực tiếp trên bề mặt bán dẫn, biên năng lượng vùng
hóa trị của xúc tác bán dẫn phải có thế oxi hóa cao hơn thế oxi hóa của chất phản ứng
trong điều kiện khảo sát.

Hình 1.5. Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn

8


Các quá trình xảy ra sau khi chất bán dẫn bị kích thích dẫn đến phân tách các cặp
electron – lỗ trống. Các electron quang sinh trên bề mặt chất xúc tác có khả năng khử
mạnh.
Nếu có mặt O2 hấp phụ lên bề mặt xúc tác sẽ xảy ra phản ứng tạo ion super oxit
trên bề mặt và tiếp sau đó xảy ra phản ứng với H2O như sau:

- TiO2 (h+) + OH-

OH* + TiO2

- TiO2 (h+) + RX

RX+ + TiO2

Tại vùng dẫn có sự hình thành của các gốc O2- và HO2*
- TiO2 (e-) + O2
- O2- + H+
- 2HO2*

O2- + TiO2

HO2*
H2 O2 + O 2

- TiO2 (h+) + H2O

OH* + H+ + TiO2

- TiO2 (e-) + H2O2

HO* + HO- + TiO2

- H2O2 + O2

O2 + HO2* + HO-


•Đưa năng lượng vùng cấm của TiO2 về vùng ánh sáng nhìn thấy – tức là vật liệu
thể hiện tính quang xúc tác ngay cả khi chiếu ánh sáng nhìn thấy lên bề mặt.
•Tạo các “bẫy điện tích” để giảm sự tái kết hợp của các electron và lỗ trống.
•Tăng tốc độ di chuyển electron, từ đó tăng hiệu suất lượng tử của phản ứng
quang hóa.
Tính đến thời điểm hiện tại, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã nghiên cứu và sử
dụng các thế hệ chất quang xúc tác trên cơ sở TiO2 như sau;
•Thế hệ đầu tiên: vật liệu nano TiO2 sạch.
•Thế hệ thứ hai: vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi nguyên tố kim loại.
•Thế hệ thứ ba: vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi nguyên tố phi kim.
•Thế hệ thứ tư: vật iệu nano TiO2 được biến tính bởi hỗn hợp ion của các nguyên
tố kim loại và phi kim.
a) Vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi các kim loại.
11


- Phương pháp điều chế vật liệu TiO2 biến tính bởi kim loại được chia thành ba
loại chính: phương pháp ướt, xử lí ở nhiệt độ cao, cấy ghép ion vào trong vật liệu TiO 2
- Các ion kim loại được đưa vào vật liệu TiO2 là:
•Kim loại đất hiếm: Ce, La
•Các kim loại chuyển tiếp: Fe, Cr, Co, V, W, Cu, Nd, Ce, Zr, Sn.
b) Vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi các nguyên tố phi kim
- Các vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi các nguyên tố phi kim đã được nghiên
cứu rộng rãi về hoạt tính xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy
- Các vật liệu nano TiO2 được biến tính bởi các phi kim đã được chứng minh là có
thể làm tăng hoạt tính xúc tác quang của vật liệu nano TiO 2 nguyên chất, đặc biệt là ở
vùng ánh sáng nhìn thấy.
- Rất nhiều nguyên tố phi kim như: B, C, N, F, S, Cl, Br đã thành công trong việc
đưa vào vật liệu TiO2
* Một vài ví dụ điển hình:

dễ uốn, hoạt động nhất trong số các nguyên tố đát hiếm ; nó bị ôxi hóa nhanh chóng
trong không khí, và tương tự như canxi trong phản ứng của nó với nước; các mẫu vật
europium trong dạng rắn, ngay cả khi được che phủ bằng một lớp dầu khoáng bảo vệ
cũng hiếm khi có bề mặt sáng bóng. Europi tự bắt cháy trong không khí ở khoảng từ
150 tới 180 °C. Một số tính chất vật lí của Europi được mô tả trong bảng 1.1.

13


Bảng 1.2. Một số tính chất vật lí của Europi
Màu sắc

Bạc trắng

Trạng thái vật chất

Chất rắn

Trọng lượng nguyên tử
Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ sôi
Mật độ
Mật độ ở thể lỏng
Nhiệt lượng nóng chảy
Nhiệt bay hơi
Nhiệt dung

151.96
1099oK (826 °C, 1519 °F)
1802oK (1529 °C, 2784 °F)

trong số các nguyên tố nhóm Lantan dễ được tách ra và dễ tinh chế nhất, ngay cả khi
nó hiện diện với hàm lượng nhỏ.
- Europi hóa trị +2 là tác nhân khử nhẹ, vì thế trong điều kiện ngoài khí quyển thì
các dạng hóa trị +3 là thịnh hành hơn nhưng trong tự nhiên, các hợp chất europi (II) có
xu hướng thịnh hành hơn, ngược lại so với phần lớn các nguyên tố nhóm Lantan khác
(chủ yếu có các hợp chất với trạng thái ôxi hóa +3) vì trong điều kiện yếm khí, và cụ
thể là trong các điều kiện địa nhiệt, thì các dạng hóa trị 2 là đủ ổn định, vì thế nó có xu
hướng hợp nhất vào trong các khoáng vật của canxi và các kim loại kiềm thổ khác
* Ứng dụng:
Eu là nguyên tố có hàm lượng thấp (0,05- 0,1%) trong các khoáng vật đất hiếm.
Trong lúc đó , Eu được sử dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực công nghệ cao
như điện tử, chất phát huỳnh quang, thanh điều khiển trong lò phản ứng hạt nhân,…
Mức tiêu thụ hàng năm của Eu trên thế giới vào khoảng 20-30 tấn.

Hình 1.8. Màu đỏ trong ống tia cực tím của ti vi
Europi là một trong số các nguyên tố được sử dụng để làm màu đỏ trong các ống
tia âm cực của tivi.
Có nhiều ứng dụng thương mại của europi kim loại. Nó từng được sử dụng làm
chất kích thích cho một số loại thủy tinh để làm laser, cũng như để chiếu chụp cho hội
chứng Down và một số bệnh di truyền khác. Do khả năng kỳ diệu của nó trong hấp thụ
nơtron, nó cũng được nghiên cứu để sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân. Ôxít
europi (Eu2O3) được sử dụng rộng rãi như là chất lân quang màu đỏ trong ống tia âm
cực và đèn huỳnh quang, cũng như trong vai trò của chất hoạt hóa cho các chất lân

15


quang trên cơ sở yttri. Trong khi europi hóa trị 3 là chất lân quang màu đỏ thì europi
hóa trị 2 là chất lân quang màu xanh lam.


- Kích thước hạt trung bình trong khoảng - 325 mesh, - 100 mesh, 10-50 microns
và submicron (
thường trải qua các giai đoạn sol và gel do sự ngưng tụ các hạt keo thu được .
- Bằng phương pháp này có thể thu được vật liệu có độ tinh khiết cao, độ lớn
đồng nhất.
- Ngày nay, phương pháp sol-gel là kĩ thuật được sử dụng rộng rãi và tỏ ra ưu việt
để chế tạo những vật liệu khối, màng mỏng, mẫu bột với độ mịn cao hoặc dạng sợi với
cấu trúc đa tinh thể hay vô định hình.
- Phương pháp sol-gel trong những năm gần đây phát triển rất đa dạng, có thể quy
tụ vào ba hướng chính:
•Thủy phân các muối.
•Theo con đường tạo phức.
•Thủy phân các ankoxit.
b) Các quá trình chính xảy ra trong sol-gel:
- Phản ứng điển hình của phương pháp sol-gel là phản ứng thủy phân và phản
ứng trùng ngưng
- Các ankoxit của titan có công thức tổng quát là M(OR) x với gốc R thường là
etyl, isopropyl và n-butyl phản ứng mạnh với nước
- Phản ứng thủy phân các ankoxit xảy ra trong dung dịch nước: phản ứng thủy
phân thay thế nhóm ankoxit (-OR) trong liên kết kim loại – ankoxit bằng nhóm
hydroxyl (-OH) để tạo thành liên kết kim loại – hydroxyl.
M(OR)n + xH2O → M(OR)n-x(OH)x + xROH
- Phản ứng trùng ngưng: là quá trình các liên kết Ti – O – H biến thành Ti – O –
Ti và tạo ra các sản phẩm phụ là nước và rượu. Hiện tượng trùng ngưng diễn ra liên
tục làm cho liên kết Ti –O – Ti không ngừng tăng lên cho đến khi tạo ra một mạng lưới
Ti – O – Ti trong toàn dung dung dịch. Phản ứng trùng ngưng diễn ra theo hai kiểu:
•Ngưng tụ nước:
M(OR)n-x(OH)x + M(OR)n-x(OH)x → (OR)n-x M-O-M(OR)n-x + xH2O
•Ngưng tụ rượu:
M(OR)n-x(OH)x + M(OR)n → (OR)n-x M-O-M(OR)n-x + ROH
- Các giai đoạn chính của quá trình sol-gel:
•Tạo dung dịch sol: ankoxit kim loại bị thủy phân và ngưng tụ, tạo thành dung

- Phương pháp chủ yếu để tạo ra phenol tổng hợp là từ quá trình oxy hóa cumene,
chiếm tới hơn 95% lượng phenol tổng hợp nhân tạo, phần còn lại phenol được sản xuất
bằng phương pháp oxy hóa toluene thông qua axit benzoic.
20


-Phenol và các dẫn chất như cresyl (acid cresylic) là những chất rất thông dụng
trong công nghiệp (hoá hữu cơ, chất dẻo, hoá dược) và dễ tẩy uế, sát khuẩn (dung dịch
1%).
b) Tác động của phenol và dẫn xuất của nó tới môi trường và sức khỏe con
người
- Phenol được tìm thấy khá phổ biến trong tự nhiên, nó có mặt trong không khí,
đất , nước mặt và nước ngầm. Hàm lượng phenol phụ thuộc vào nguồn phát sinh ra nó
như các khu sản suất, ngành công nghiệp tạo ra phenol,… Thời gian tồn tại của
phenol trong đất rất ngắn (2-5 ngày). Tuy nhiên ở trong nước nó lại tồn tại lâu hơn, có
thể hàng tuần. Nếu nồng độ phenol trong môi trường càng lớn thì thời gian tồn tại càng
lâu. Phenol còn được tìm thấy trong nước ngầm với nồng độ thấp.
- Ngưỡng độc của các hợp chất phenol nằm trong khoảng ppb, và thường có mùi
hắc khó chịu. Thông thường, vị của nước bị nhiễm phenol không thể xác định được
trong khoảng nồng độ 0,1- 0,01 ppb. Với nồng độ lớn hơn 50ppb, phenol đã gây độc
cho các sinh vật thủy sinh. Đối với con người, hấp thụ 1g phenol có thể ảnh hưởng
đến sức khỏe. Tính độc của phenol là do phenol có khả năng tác động vào hệ thần kinh
của sinh vật sống. Thêm vào đó, các hợp chất cảu phenol có nhu cầu oxi cao, tiêu tốn
2,4mg O2 cho 1mg phenol. Ngoài ra, phenol còn có thể kết hợp được với clo trong
nước uống tạo ra clorophenol, là hợp chất rất độc và khó phân hủy. Nồng độ phenol
trong nước thải của một số ngành công nghiệp được mô tả theo bảng 1.2.

21




Tinh chế dầu

2000- 20000

Sản xuất nhựa phenol- formandehyt

100- 200

c) Tác động của phenol đến môi trường nước.
- Phenol rất độc với cá và các sinh vật khác nếu trong môi trường nước biển có
nồng độ phenol 0,1- 0,01 ppm. Do độc tính cao, phenol trong nước có tác động xấu
đến môi trường sống của các loại thủy sinh và hạn chế sự phân hủy sinh học. Phenol
có thể gây cho các loài các mất phương hướng trong chuyển động, làm mất phản xạ
trong điều chỉnh cân bằng cơ thể và cuối cùng làm mất tính năng bơi trong nước, cá
ngừng hô hấp và chết.
- Về khía cạnh môi trường, phenol và các dẫn xuất của nó được liệt vào các chất
thải nguy hại có tính độc bảng A. Giá trị giới hạn hàm lượng tổng số của phenol khi
thải ra môi trường được quy định rõ trong các QCVN, tùy thuộc vào nguồn thải và
nguồn tiếp nhân của nước thải.
- Theo QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công
nghiệp quy định giá trị giới hạn cho phép đối với hàm lượng phenol trong nước thải
công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận là các nguồn nước dùng cho mục đích cấp
nước sinh hoạt là 0,1 mg/l. Còn đối với nước tiếp nhận không dùng cho mục đích cấp
nước sinh hoạt là 0,5 mg/l.
- Hầu hêt các nguồn nước thải đều chứa tổng hàm lượng phenol cao hơn nhiều so
với giới hạn nói trên.

22