Tất cả PDF Doc/Text Âm thanh Video
share Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr lên facebook cho bạn bè cùng đọc!
Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr

Ngày:14/10/2015 Uploader: legiang Loại file: pdf

Luận án tiến sĩ hóa học: Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ, hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 (cr). Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý. Mã số: 62.44.01.19. Võ Thị Thanh Châu. Mục đích đề tài: Tổng hợp được vật liệu khung hữu cơ kim loại MIL-101(Cr) có tính chất bề mặt tốt và ứng dụng chúng trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ...

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

 

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT HẤP PHỤ, HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU MIL-101 (Cr)

 

Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý

 

Mã số: 62.44.01.19

 

Võ Thị Thanh Châu

------------------------------------------

MỞ ĐẦU

 

Vật liệu zeolit với cấu trúc tinh thể vi mao quản đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hấp phụ [17,137], tách chất [120], trao đổi ion [48,126], đặc biệt là trong xúc tác [34,154]. Bên cạnh những ưu điểm không thể phủ nhận như hệ thống mao quản đồng đều, diện tích bề mặt riêng lớn, có khả năng xúc tác cho nhiều phản ứng thì loại vật liệu này còn bị hạn chế là kích thước mao quản nhỏ, không thể hấp phụ cũng như chuyển hóa được các phân tử có kích thước lớn.

 

Vì vậy, vật liệu khung hữu cơ kim loại (metal organic frameworks, kí hiệu là MOFs) Ra đời đã mở ra một bước tiến mới đầy triển vọng cho ngành nghiên cứu vật liệu. MOFs có độ xốp khổng lồ, lên đến 90% là khoảng trống [151], với diện tích bề mặt và thể tích mao quản rất lớn (2000 - 6000 m2. G-1; 1-2 cm3. G-1), hệ thống khung mạng ba chiều, cấu trúc hình học đa dạng, có cấu trúc tinh thể và tâm hoạt động xúc tác tương tự zeolit, đặc biệt, bằng cách thay đổi cầu nối hữu cơ và tâm kim loại có thể tạo ra hàng nghìn loại MOFs có tính chất và ứng dụng như mong muốn [38,41,65,66,110,115]. Do đó, MOFs đã thu hút được sự phát triển nghiên cứu mạnh mẽ trong suốt một thập kỉ qua. Sau những công bố đầu tiên vào cuối những năm chín mươi [97,167], đã có hàng nghìn các nghiên cứu về các vật liệu MOFs khác nhau được công bố [28,138]. Nhờ những ưu điểm vượt trội về cấu trúc xốp cũng như tính chất bề mặt, MOFs trở thành ứng cử viên cho nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực hấp phụ và xúc tác như lưu trữ khí [28,55,99,105,169,170,172], phân tách khí [83,108], xúc tác [66,71], dẫn thuốc [67,68], cảm biến khí [24], làm xúc tác quang [59], vật liệu từ tính [69,111]. Ở Việt Nam, vật liệu MOFs cũng đang thu hút được sự chú ‎ ý của nhiều nhóm nghiên cứu trong những năm gần đây.
 

Theo tìm hiểu của chúng tôi, một số nghiên cứu về loại vật liệu này đã và đang được triển khai ở một số nơi như trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Đại học Khoa Học Tự Nhiên thành phố Hồ Chí Minh, Viện Hoá Học Việt Nam, Đại học Huế, Đại học Sư phạm Hà Nội. Trong đó, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh đã có nhiều công bố về một số vật liệu MOFs như MOF-5, IFMOF-8, IRMOF-3,2 MOF-199, Cu (BDC), Cu2 (BDC) 2,.. . Và ứng dụng của các vật liệu này trong phản ứng xúc tác dị thể như ankyl hóa Friedel–Crafts, axyl hóa Friedel–Crafts, phản ứng ngưng tụ Paal–Knorr,.. . [121-123,130-135,158]...

 

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. GIỚI THIỆU VẬT LIỆU KHUNG HỮU CƠ KIM LOẠI (MOFS)

1.2. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU MIL-101 (Cr)

1.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP MIL-101 (Cr)

1.3.1. Tổng hợp thủy nhiệt

1.3.2. Phương pháp dung môi nhiệt

1.3.3. Phương pháp vi sóng

1.3.4. Phương pháp tinh chế MIL-101 (Cr)

1.3.5. Tối ưu hóa các điều kiện tổng hợp

1.3.6. Kết quả XRD của MIL-101 (Cr)

1.3.7. Xác định diện tích bề mặt của MIL-101 (Cr)

1.4. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MOFS LÀM CHẤT HẤP PHỤ KHÍ

1.5. HẤP PHỤ PHẨM NHUỘM BẰNG VẬT LIỆU MIL-101 (Cr) VÀ MỘT SỐ VẤN

ĐỀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ

1.5.1. Nghiên cứu hấp phụ phẩm nhuộm bằng vật liệu MIL-101 (Cr)

1.5.2. Một số vấn đề về nghiên cứu hấp phụ

1.5.2.1. Đẳng nhiệt hấp phụ

1.5.2.2. Động học hấp phụ hình thức

1.5.2.3. Động học khuếch tán

1.6. BẢN CHẤT BÁN DẪN VÀ HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA VẬT LIỆU MOFS

1.6.1. Bản chất bán dẫn

1.6.2. Xúc tác quang hóa

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. MỤC TIÊU

2.2. NỘI DUNG

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1. Phương pháp xác định đặc trưng cấu trúc vật liệu

2.3.1.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction, XRD)

2.3.1.2. Phân tích nhiệt

2.3.1.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét và hiển vi điện tử truyền qua

2.3.1.4. Phương pháp tán xạ tia X (EDX)

2.3.1.5. Phương pháp quang điện tử tia X (XPS)

2.3.1.6. Đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ nitơ (BET)

2.3.1.7. Phổ phản xạ khuyếch tán tử ngoại khả kiến (UV-Vis-DR)

2.3.1.8. Phổ tử ngoại-khả kiến (UV-Vis)

2.3.1.9. Phổ hồng ngoại (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTƯIR)

2.3.2. Hấp phụ khí CO2, CH

2.3.3. Cơ sở toán học thống kê

2.3.3.1. So sánh hai mô hình

2.3.3.2. Hồi qui tuyến tính nhiều đoạn (Piecewise linear regression)

2.3.4. Nghiên cứu động học khuếch tán

2.3.5. Nghiên cứu động học hấp phụ

2.3.6. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ

2.4. THỰC NGHIỆM

2.4.1. Hóa chất

2.4.2. Tổng hợp MIL-101 (Cr)

2.4.3. Tinh chế MIL-101 (Cr)

2.4.4. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu để tổng hợp MIL-101 (Cr)

2.4.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ

2.4.4.2. Ảnh hưởng của pH

2.4.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ Cr (III) / H2BDC

2.4.4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ H2O/ H2BDC

2.4.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ HF/ H2BDC

2.4.4.6. Ảnh hưởng của thời gian tổng hợp

2.4.5. Kiểm tra độ bền của MIL-101 (Cr)

2.4.5.1. Độ bền của MIL-101 (Cr) Qua nhiều tháng trong không khí

2.4.5.2. Độ bền của MIL-101 (Cr) Trong nước ở nhiệt độ phòng

2.4.5.3. Độ bền của MIL-101 (Cr) Trong các dung môi khác nhau ở nhiệt độ sôi

2.4.6. Xác định điểm đẳng điện của MIL-101 (Cr)

2.4.7. Hấp phụ phẩm nhuộm

2.4.7.1. Động học hấp phụ

2.4.7.2. Đẳng nhiệt hấp phụ

2.4.7.3. Tái sử dụng chất hấp phụ

2.4.8. Xúc tác quang phân hủy RDB trên MIL-101 (Cr)

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. TỔNG HỢP MIL-101 (Cr)

3.1.1. Tinh chế MIL-101 (Cr)

3.1.1.1. Tinh chế MIL-101 (Cr) Qua nhiều giai đoạn với các dung môi khác nhau

3.1.1.2. Chiết soxhlet

3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện tổng hợp MIL-101 (Cr)

3.1.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ

3.1.2.2. Ảnh hưởng của pH

3.1.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ Cr (III) / H2BDC

3.1.2.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ H2O/ H2BDC

3.1.2.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ HF/ H2BDC

3.1.2.6. Ảnh hưởng của thời gian tổng hợp

3.1.3. Độ bền và điểm đẳng điện của MIL-101 (Cr)

3.1.3.1. Độ bền của vật liệu trong không khí

3.1.3.2. Độ bền của MIL-101 (Cr) Trong nước ở nhiệt độ phòng

3.1.3.3. Độ bền của MIL-101 (Cr) Trong các dung môi ở nhiệt độ sôi

3.1.3.4. Điểm đẳng điện của MIL-101 (Cr)

3.1.4. Phân tích kết quả XRD của MIL-101 (Cr)

3.1.5. Phân tích kết quả TEM của MIL-101 (Cr)

3.1.6. Phân tích kết quả BET của MIL-101 (Cr)

3.2. HẤP PHỤ CO2, CH4 TRÊN MIL-101 (Cr)

3.3. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ PHẨM NHUỘM CỦA VẬT LIỆU MIL101 (Cr) TRONG DUNG DỊCH NƯỚC

3.3.1. Ảnh hưởng tốc độ khuấy

3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ đầu

3.3.3. Ảnh hưởng của kích thước hạt

3.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH và cơ chế đề nghị quá trình hấp phụ

3.3.5. Đẳng nhiệt hấp phụ của RDB trên MIL-101 (Cr)

3.3.6. Tái sử dụng chất hấp phụ

3.4. NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG PHẨN HỦY QUANG HÓA PHẨM NHUỘM RDB BẰNG VẬT LIỆU MIL-101 (Cr)

3.4.1. Sự dịch chuyển điện tử trong MIL-101 (Cr)

3.4.2. Phân hủy phẩm nhuộm RDB trong dung dịch nước bằng xúc tác quang hóa MIL101 (Cr)

3.4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ phẩm nhuộm RDB

3.4.2.2. MIL-101 (Cr) Đóng vai trò như xúc tác dị thể

3.4.2.3. Tái sử dụng xúc tác MIL-101 (Cr)

KẾT LUẬN

KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

A. TIẾNG VIỆT

1. Phạm Đình Dũ (2011), Nghiên cứu chức năng hóa vật liệu MCM-41 bằng hợp chất silan chứa nhóm amin hoặc thiol và khảo sát tính chất hấp phụ, Luận án tiến sĩ Hóa học, Đại học Sư Phạm, Đại học Huế.

2. Phạm Ngọc Nguyên (2004), Giáo trình kỹ thuật phân tích vật lý, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

3. Nguyễn Hữu Phú (1998), Hấp phụ và xúc tác trên bề mặt vật liệu vô cơ mao quản, NXB Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội.

4. Hồ Viết Quý (2000), Phân tích lí-hóa, NXB Giáo dục, Hà Nội.

5. Viện công nghiệp dệt sợi (1993), Sổ tay tra cứu thuốc nhuộm, Hà Nội.

6. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
 

TIẾNG ANH

7. Abo-Naf S. M., El-Amiry M. S., Abdel-Khalek A. A. (2008), “FTƯIR and UV–Vis optical absorption spectra of γ-irradiated calcium phosphate glasses doped with Cr2O3, V2O5 and Fe2O3”, Opt. Mater., 30 (6), pp. 900-909.

8. Akaike H. (1974), “A new look at the statistical model dentification”, IEEE Trans. Autom. Control, 19 (6), pp. 716–723.

9. Al-Ghouti M. A., Khraisheh M. A. M., Ahmad M. N. M., Allen S. (2009), “Adsorption behaviour of methylene blue onto Jordanian diatomite: A kinetic study”, J. Hazard. Mater., 165 (1–3), pp. 589-598.

10. Allen S. J., Gan Q., Matthews R., Johnson P. A. (2003), “Comparison of optimised isotherm models for basic dye adsorption by kudzu”, Bioresour. Technol., 88 (2), pp. 143-152.

11. Allen S. J., Whitten L. J., Murray M., Duggan O., Brown P. (1997), “The adsorption of pollutants by peat, lignite and activated chars”, J. Chem. Technol. Biot., 68 (4), pp. 442-452.

12. Alvaro M., Carbonell E., Ferrer B., Xamena L. I. F. X., Garcia H. (2007), “Semiconductor behavior of a metal-organic framework (MOF)”, Chem. Eur. J., 13 (18), pp. 5106–5112.

13. Andrews D. W. K. (1993), “Tests for parameter instability and structural change with unknown change point”, Econometrica, 61 (4), pp. 821-856.12914. Atkins P., Paula J. D. (2010), Physical Chemistry, Oxford University Press, New York..

15. Azizian S. (2004), “Kinetic models of sorption: A theoretical analysis”, J. Colloid. Interf. Sci., 276 (1), pp. 47-52.

16. Bai J. (1999), “Likelihood ratio tests for multiple structural changes”, J. Econometr., 91, pp. 299-323.

17. Barzamini R., Falamaki C., Mahmoudi R. (2014), “Adsorption of ethyl, iso-propyl, n-butyl and iso-butyl mercaptans on AgX zeolite: Equilibrium and kinetic study”, Fuel, 130, pp. 46-53.

18. Bordiga S., Lamberti C., Ricchiardi G., Regli L., Bonino F., Damin A., Lillerud K. P., Bjorgen M., Zecchina A. (2004), “Electronic and vibrational properties of a MOF-5 metal-organic framework: ZnO quantum dot behaviour”, Chem. Commun., (20), pp. 2300-2301.

19. Brunauer S., Emmett P. H., Teller E. (1938), “Adsorption of gases in multimolecular layers”, J. Am. Chem. Soc., 60 (2), pp. 309-319.

20. Cao G. (2004), Nanostructures and nanomaterials synthesis, propertie and applications Imperial College Press, London

…...

TT Tên file Ấn hành Tác giả Thông số Tải về Dạng File Giá Down
1 Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr AMBN(St) AMBN(St) 163tr Download file Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr 1387
Khu vực quy định Bản quyền tài liệu và chất lượng tài liệu Khu vực quy định Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN

Tìm bài thi Hỏi đáp Tìm kiếm tài liệu Quy định sử dụng

Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr

Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất hấp phụ hoạt tính xúc tác quang của vật liệu mil-101 cr

Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN