Nghiên cứu FLUOR hóa TiO2 - Anatase bằng KF - khảo sát hoạt tính quang hóa trong vùng UV, VIS
NGHIÊN CỨU FLUOR HÓA TiO2 - Anatase BẰNG KF - KHẢO SÁT HOẠT TÍNH QUANG HÓA TRONG VÙNG UV, VIS Trang nhan đề Lời cảm ơn Mục lục Mở đầu Chương_1: Tổng quan Chương_2: Thực nghiệm Chương_3: Kết quả và biện luận Chương_4: Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục MỤC LỤC .i MỞ ĐẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN 2 1.1 Tổng quan về TiO2 .2 1.1.1 Cấu trúc và các pha của TiO2 2 1.1.2 Tính chất vật lý 4 1.1.3 Tính chất hóa học .4 1.1.4 Phương pháp điều chế TiO2 .5 1.1.5 Hoạt tính quang hóa xúc tác của TiO2 .6 1.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến động học quá trình quang xúc tác trên TiO2 .11 1.1.7 Một số ứng dụng của TiO2 15 1.2 Các nghiên cứu fluor hóa TiO2 đã công bố 18 1.2.1 Fluor hóa bằng phương pháp phun nhiệt phân 18 1.2.2 Phương pháp sol–gel 24 1.2.3 Phương pháp tạo bản mỏng với các hạt FTO 32 1.2.4 Kết luận 39 Chương 2 THỰC NGHIỆM 41 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 41 2.2 Nội dung nghiên cứu 41 2.3 Dụng cụ – Thiết bị – Hóa chất 42 ii 2.4 Chuẩn bị các dung dịch 43 2.4.1 Dung dịch methylene xanh (MB) 43 2.4.2 Dung dịch Fe2+ từ muối Mohr Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 43 2.4.3 Dung dịch Ag2SO4/H2SO4 đậm đặc .43 2.4.4 Dung dịch K2Cr2O7 0,2500N . .43 2.4.5 Dung dịch chỉ thị Feroin 44 2.5 Các phương pháp phân tích . .44 2.5.1 Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) . 44 2.5.2 Chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM 44 2.5.3 Đo diện tích bề mặt riêng BET . .44 2.6 Phương pháp biến tính fluor hóa TiO2 – anatase .45 2.7 Khảo sát khả năng quang xúc tác của sản phẩm bằng phản ứng phân hủy methylene xanh .4 5 2.7.1 Sơ lược về methylene xanh .45 2.7.2 Khảo sát hoạt tính của xúc tác .47 2.7.3 Khảo sát khả năng giải hấp của EDTA .47 2.7.4 Khảo sát độ hấp phụ của xúc tác .48 2.7.5 Xác định bước sóng hấp thu cực đại λmax của MB .49 2.7.6 Dựng đường chuẩn của methylene xanh .49 2.8 Xử lí nước thải cơ sở sản xuất rượu Long An bằng xúc tác biến tính .50 2.8.1 Cách tiến hành xử lí nước thải .50 2.8.2 Cách xác định COD . 51 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 52 3.1 Khảo sát cấu trúc và hình thái sản phẩm .52 3.1.1 Khảo sát cấu trúc tinh thể 52 3.1.2 Khảo sát hình thái tinh thể . 56 3.1.3 Khảo sát diện tích bề mặt riêng .58 3.2 Thử hoạt tính xúc tác bằng methylene xanh 58 iii 3.2.1 Khảo sát khả năng hấp phụ MB trên xúc tác .59 3.2.2 Khảo sát khả năng phân hủy MB bằng oxygen không khí khi không có xúc tác 61 3.2.3 Khảo sát khả năng giải hấp bằng EDTA .61 3.2.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ KF:TiO2 lên hoạt tính xúc tác .62 3.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ biến tính đến hoạt tính xúc tác .65 3.2.6 Ảnh hưởng của thời gian biến tính lên hoạt tính xúc tác .67 3.2.7 Ảnh hưởng của việc sục không khí 68 3.3 Xử lí nước thải xí nghiệp sản xuất rượu tại Long An .69 Chương 4 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 Tiếng Việt .73 Tiếng Anh . 73 PHỤ LỤC .
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu FLUOR hóa TiO2 - Anatase bằng KF - khảo sát hoạt tính quang hóa trong vùng UV, VIS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
76
PHỤ LỤC
77
Phụ lục Pl.1 Kết quả đo diện tích bề mặt riêng mẫu TOA bằng phương
pháp BET
78
Phụ lục Pl.2 Kết quả đo diện tích bề mặt riêng mẫu TOA-950 bằng phương
pháp BET
79
Phụ lục Pl.3 Kết quả đo diện tích bề mặt riêng mẫu FTOA-1,75-950 bằng
phương pháp BET
80
Phụ lục Pl.4 Độ hấp thu quang A của MB trong 90 phút khi đo độ hấp
phụ trên các mẫu xúc tác
Thời gian (phút)
Mẫu
0 30 60 90
Lần 1 0,249 0,146 0,138 0,136
Lần 2 0,249 0,143 0,137 0,135
Lần 3 0,249 0,145 0,137 0,135
TOA
Trung bình 0,249 0,145 0,137 0,135
Lần 1 0,250 0,214 0,214 0,211
Lần 2 0,250 0,214 0,213 0,209
Lần 3 0,250 0,214 0,213 0,210
TOA-950
Trung bình 0,250 0,214 0,213 0,210
Lần 1 0,249 0,196 0,193 0,190
Lần 2 0,249 0,195 0,192 0,189
Lần 3 0,249 0,195 0,192 0,189
FTOA-0,25-
950
Trung bình 0,249 0,195 0,192 0,189
Lần 1 0,250 0,190 0,187 0,181
Lần 2 0,250 0,190 0,186 0,179
Lần 3 0,250 0,191 0,186 0,179
FTOA-0,50-
950
Trung bình 0,250 0,190 0,186 0,180
Lần 1 0,247 0,180 0,173 0,169
Lần 2 0,247 0,179 0,172 0,170
Lần 3 0,247 0,180 0,173 0,170
FTOA-0,75-
950
Trung bình 0,247 0,179 0,173 0,170
Lần 1 0,247 0,149 0,147 0,141
Lần 2 0,247 0,148 0,147 0,142
Lần 3 0,247 0,148 0,147 0,143
FTOA-1,00-
950
Trung bình 0,247 0,148 0,147 0,142
Lần 1 0,245 0,113 0,110 0,106
Lần 2 0,245 0,113 0,109 0,105
FTOA-1,25-
950
Lần 3 0,245 0,114 0,109 0,106
81
Trung bình 0,245 0,113 0,109 0,106
Lần 1 0,249 0,076 0,073 0,075
Lần 2 0,249 0,080 0,074 0,071
Lần 3 0,249 0,079 0,073 0,071
FTOA-1,50-
950
Trung bình 0,249 0,078 0,073 0,072
Lần 1 0,248 0,072 0,070 0,069
Lần 2 0,248 0,071 0,071 0,068
Lần 3 0,248 0,074 0,071 0,066
FTOA-1,75-
950
Trung bình 0,248 0,072 0,071 0,068
Lần 1 0,245 0,074 0,074 0,070
Lần 2 0,245 0,076 0,072 0,070
Lần 3 0,245 0,075 0,073 0,070
FTOA-2,00-
950
Trung bình 0,245 0,075 0,073 0,070
Lần 1 0,248 0,090 0,086 0,085
Lần 2 0,248 0,089 0,086 0,085
Lần 3 0,248 0,089 0,086 0,085
FTOA-1,75-
900
Trung bình 0,248 0,089 0,086 0,085
Lần 1 0,246 0,099 0,096 0,094
Lần 2 0,246 0,100 0,098 0,094
Lần 3 0,246 0,100 0,098 0,094
FTOA-1,75-
1000
Trung bình 0,246 0,100 0,097 0,094
Lần 1 0,244 0,082 0,077 0,072
Lần 2 0,244 0,082 0,077 0,072
Lần 3 0,244 0,080 0,078 0,071
FTOA-1,75-
1050
Trung bình 0,244 0,081 0,077 0,072
Lần 1 0,246 0,076 0,073 0,072
Lần 2 0,246 0,076 0,072 0,071
Lần 3 0,246 0,075 0,074 0,072
FTOA-1,75-
950-2
Trung bình 0,246 0,076 0,073 0,072
Lần 1 0,247 0,137 0,136 0,129
Lần 2 0,247 0,137 0,135 0,130
FTOA-1,75-
950-10
Lần 3 0,247 0,137 0,135 0,130
82
Trung bình 0,247 0,137 0,135 0,130
Lần 1 0,247 0,147 0,146 0,143
Lần 2 0,247 0,146 0,147 0,144
Lần 3 0,247 0,147 0,146 0,142
FTOA-1,75-
950-15
Trung bình 0,247 0,147 0,146 0,143
Phụ lục Pl.5 Độ hấp thu quang A của MB trong 4 giờ khi không có xúc
tác
0 giờ 1 giờ 2 giờ 3 giờ 4 giờ
A lần 1 0,249 0,248 0,248 0,245 0,243
A lần 2 0,250 0,248 0,247 0,245 0,243
A lần 3 0,250 0,248 0,247 0,245 0,243
A trung bình 0,250 0,248 0,247 0,245 0,243
Phụ lục Pl.6 Độ hấp thu quang A của MB khi giải hấp bằng EDTA ở các
tỉ lệ thể tích khác nhau
Độ hấp thu quang A Tỉ lệ
VEDTA: VMB Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
0 0,250 0,250 0,250 0,250
1 0,236 0,235 0,236 0,235
2 0,239 0,237 0,237 0,238
3 0,232 0,232 0,233 0,232
4 0,242 0,241 0,241 0,241
5 0,240 0,241 0,240 0,240
6 0,238 0,239 0,238 0,238
83
Phụ lục Pl.7 Độ hấp thu quang A của MB khi khảo sát ảnh hưởng của tỉ
lệ KF: TiO2 dưới bức xạ VIS
Thời gian (giờ) 0 1 2 3 4
Lần 1 0,267 0,237 0,223 0,215 0,214
Lần 2 0,271 0,235 0,224 0,213 0,212
Lần 3 0,268 0,236 0,222 0,215 0,211
TOA
TB 0,269 0,236 0,223 0,214 0,212
Lần 1 0,275 0,236 0,217 0,209 0,194
Lần 2 0,272 0,235 0,216 0,205 0,198
Lần 3 0,273 0,232 0,217 0,205 0,192
TOA-
950
TB 0,273 0,234 0,217 0,206 0,195
Lần 1 0,271 0,258 0,245 0,231 0,225
Lần 2 0,268 0,260 0,247 0,230 0,226
Lần 3 0,269 0,255 0,247 0,227 0,227
FTOA-
0,25-
950
TB 0,269 0,258 0,246 0,229 0,226
Lần 1 0,266 0,247 0,24 0,238 0,225
Lần 2 0,269 0,248 0,238 0,238 0,224
Lần 3 0,270 0,245 0,242 0,233 0,225
FTOA-
0,50-
950
TB 0,268 0,247 0,240 0,236 0,225
Lần 1 0,272 0,244 0,225 0,219 0,211
Lần 2 0,276 0,245 0,224 0,215 0,211
Lần 3 0,272 0,240 0,223 0,216 0,214
FTOA-
0,75-
950
TB 0,273 0,243 0,224 0,217 0,212
Lần 1 0,278 0,235 0,224 0,213 0,206
Lần 2 0,279 0,234 0,228 0,212 0,202
Lần 3 0,275 0,235 0,229 0,212 0,202
FTOA-
1,00-
950
TB 0,277 0,235 0,227 0,212 0,203
Lần 1 0,279 0,240 0,217 0,195 0,188
Lần 2 0,275 0,239 0,215 0,194 0,187
Lần 3 0,275 0,235 0,212 0,195 0,185
FTOA-
1,25-
950
TB 0,276 0,238 0,215 0,195 0,187
84
Lần 1 0,275 0,221 0,188 0,176 0,162
Lần 2 0,273 0,221 0,189 0,174 0,165
Lần 3 0,272 0,222 0,186 0,174 0,165
FTOA-
1,50-
950
TB 0,273 0,221 0,188 0,175 0,164
Lần 1 0,272 0,211 0,198 0,167 0,162
Lần 2 0,271 0,209 0,198 0,165 0,155
Lần 3 0,268 0,213 0,197 0,169 0,153
FTOA-
1,75-
950
TB 0,270 0,211 0,198 0,167 0,157
Lần 1 0,275 0,223 0,217 0,184 0,167
Lần 2 0,276 0,222 0,215 0,183 0,165
Lần 3 0,272 0,221 0,213 0,185 0,165
FTOA-
2,00-
950
TB 0,274 0,222 0,215 0,184 0,166
Phụ lục Pl.8 Độ hấp thu quang A của MB khi khảo sát ảnh hưởng của tỉ
lệ KF: TiO2 dưới bức xạ UV
Thời gian (giờ) 0 1 2 3 4
Lần 1 0,267 0,177 0,125 0,096 0,082
Lần 2 0,271 0,177 0,123 0,095 0,081
Lần 3 0,268 0,175 0,125 0,096 0,082
TOA
TB 0,269 0,176 0,124 0,096 0,082
Lần 1 0,275 0,175 0,132 0,103 0,086
Lần 2 0,272 0,177 0,131 0,102 0,083
Lần 3 0,273 0,173 0,132 0,105 0,082
TOA-
950
TB 0,273 0,175 0,132 0,103 0,084
Lần 1 0,271 0,202 0,189 0,157 0,152
Lần 2 0,268 0,203 0,188 0,156 0,151
Lần 3 0,269 0,205 0,184 0,152 0,149
FTOA-
0,25-
950
TB 0,269 0,203 0,187 0,155 0,151
85
Lần 1 0,266 0,204 0,169 0,126 0,115
Lần 2 0,269 0,202 0,168 0,124 0,113
Lần 3 0,271 0,203 0,165 0,123 0,112
FTOA-
0,50-
950
TB 0,269 0,203 0,167 0,124 0,113
Lần 1 0,272 0,211 0,169 0,149 0,113
Lần 2 0,276 0,212 0,168 0,146 0,112
Lần 3 0,272 0,215 0,165 0,146 0,115
FTOA-
0,75-
950
TB 0,273 0,213 0,167 0,147 0,113
Lần 1 0,278 0,202 0,141 0,125 0,078
Lần 2 0,279 0,205 0,148 0,124 0,077
Lần 3 0,275 0,207 0,146 0,123 0,075
FTOA-
1,00-
950
TB 0,277 0,205 0,145 0,124 0,077
Lần 1 0,279 0,166 0,091 0,074 0,061
Lần 2 0,275 0,166 0,089 0,071 0,065
Lần 3 0,275 0,163 0,093 0,077 0,063
FTOA-
1,25-
950
TB 0,276 0,165 0,091 0,074 0,063
Lần 1 0,275 0,131 0,091 0,065 0,049
Lần 2 0,273 0,134 0,089 0,064 0,045
Lần 3 0,272 0,129 0,088 0,063 0,047
FTOA-
1,50-
950
TB 0,273 0,131 0,089 0,064 0,047
Lần 1 0,272 0,122 0,087 0,061 0,038
Lần 2 0,271 0,121 0,084 0,059 0,036
Lần 3 0,269 0,124 0,085 0,063 0,038
FTOA-
1,75-
950
TB 0,271 0,122 0,085 0,061 0,037
Lần 1 0,275 0,131 0,091 0,076 0,067
Lần 2 0,276 0,129 0,095 0,074 0,067
Lần 3 0,272 0,134 0,093 0,079 0,066
FTOA-
2,00-
950
TB 0,274 0,131 0,093 0,076 0,067
86
Phụ lục Pl.9 Độ hấp thu quang A của MB khi khảo sát ảnh hưởng của
nhiệt độ biến tính
Thời gian (giờ)
Mẫu
0 1 2 3 4
Lần 1 0,279 0,229 0,206 0,189 0,171
Lần 2 0,279 0,229 0,123 0,189 0,170
Lần 3 0,277 0,227 0,207 0,188 0,171
FTOA-
1,75-900
Trung bình 0,278 0,228 0,179 0,189 0,171
Lần 1 0,272 0,211 0,198 0,167 0,162
Lần 2 0,271 0,209 0,198 0,165 0,155
Lần 3 0,268 0,213 0,197 0,169 0,153
FTOA-
1,75-950
Trung bình 0,270 0,211 0,198 0,167 0,157
Lần 1 0,271 0,216 0,193 0,172 0,163
Lần 2 0,271 0,214 0,196 0,171 0,167
Lần 3 0,269 0,214 0,195 0,172 0,164
FTOA-
1,75-
1000
Trung bình 0,270 0,215 0,195 0,172 0,165
Lần 1 0,275 0,257 0,214 0,197 0,182
Lần 2 0,277 0,258 0,210 0,197 0,182
Lần 3 0,275 0,256 0,212 0,197 0,182
Bức xạ
VIS
FTOA-
1,75-
1050
Trung bình 0,276 0,257 0,212 0,197 0,182
Lần 1 0,274 0,139 0,097 0,068 0,047
Lần 2 0,269 0,138 0,095 0,069 0,048
Lần 3 0,273 0,138 0,095 0,067 0,048
FTOA-
1,75-900
Trung bình 0,272 0,138 0,096 0,068 0,048
Lần 1 0,272 0,122 0,087 0,061 0,038
Lần 2 0,271 0,121 0,084 0,059 0,036
Lần 3 0,269 0,124 0,085 0,063 0,038
FTOA-
1,75-950
Trung bình 0,271 0,122 0,085 0,061 0,037
Lần 1 0,266 0,154 0,101 0,069 0,046
Lần 2 0,266 0,151 0,101 0,070 0,047
Bức xạ
UV
FTOA-
1,75-
1000
Lần 3 0,264 0,151 0,103 0,068 0,047
87
Trung bình 0,265 0,152 0,102 0,069 0,047
Lần 1 0,266 0,147 0,113 0,086 0,064
Lần 2 0,268 0,147 0,114 0,084 0,062
Lần 3 0,266 0,147 0,114 0,086 0,064
FTOA-
1,75-
1050
Trung bình 0,267 0,147 0,114 0,085 0,063
Phụ lục Pl.10 Độ hấp thu quang A của MB khi khảo sát ảnh hưởng của
thời gian biến tính
Thời gian (giờ)
Mẫu
0 1 2 3 4
Lần 1 0,279 0,244 0,209 0,179 0,167
Lần 2 0,280 0,248 0,208 0,179 0,169
Lần 3 0,279 0,244 0,209 0,178 0,169
FTOA-
1,75-
950-2
Trung bình 0,279 0,245 0,209 0,179 0,168
Lần 1 0,272 0,211 0,198 0,167 0,162
Lần 2 0,271 0,209 0,198 0,165 0,155
Lần 3 0,268 0,213 0,197 0,169 0,153
FTOA-
1,75-
950-5
Trung bình 0,270 0,211 0,198 0,167 0,157
Lần 1 0,279 0,227 0,211 0,195 0,183
Lần 2 0,275 0,227 0,209 0,194 0,181
Lần 3 0,279 0,226 0,211 0,195 0,183
FTOA-
1,75-
950-10
Trung bình 0,278 0,227 0,210 0,195 0,182
Lần 1 0,277 0,225 0,204 0,195 0,179
Lần 2 0,271 0,227 0,207 0,193 0,176
Lần 3 0,276 0,227 0,207 0,195 0,179
Bức
xạ
VIS
FTOA-
1,75-
950-15
Trung bình 0,275 0,226 0,206 0,194 0,178
Lần 1 0,273 0,179 0,127 0,109 0,052
Lần 2 0,273 0,176 0,126 0,118 0,059
Lần 3 0,277 0,177 0,127 0,115 0,060
Bức
xạ
UV
FTOA-
1,75-
950-2
Trung bình 0,274 0,177 0,127 0,114 0,057
88
Lần 1 0,272 0,122 0,087 0,061 0,038
Lần 2 0,271 0,121 0,084 0,059 0,036
Lần 3 0,269 0,124 0,085 0,063 0,038
FTOA-
1,75-
950-5
Trung bình 0,271 0,122 0,085 0,061 0,037
Lần 1 0,275 0,180 0,138 0,107 0,065
Lần 2 0,269 0,180 0,140 0,107 0,063
Lần 3 0,260 0,179 0,138 0,106 0,063
FTOA-
1,75-
950-10
Trung bình 0,268 0,180 0,139 0,107 0,064
Lần 1 0,267 0,162 0,122 0,085 0,066
Lần 2 0,266 0,161 0,117 0,085 0,067
Lần 3 0,267 0,162 0,119 0,084 0,066
FTOA-
1,75-
950-15
Trung bình 0,267 0,162 0,119 0,085 0,066
Phụ lục Pl.11 Độ hấp thu quang A của MB trên mẫu FTOA-1.75-950 khi
có sục không khí và khi không sục không khí
Thời gian (giờ)
0 1 2 3 4
Lần 1 0,272 0,211 0,198 0,167 0,162
Lần 2 0,271 0,209 0,198 0,165 0,155
Lần 3 0,268 0,213 0,197 0,169 0,153
Không
sục không
khí
Trung bình 0,270 0,211 0,198 0,167 0,157
Lần 1 0,267 0,205 0,188 0,146 0,124
Lần 2 0,267 0,205 0,185 0,147 0,124
Lần 3 0,266 0,203 0,186 0,146 0,125
Có sục
không khí
Trung bình 0,267 0,204 0,186 0,146 0,124
89
Phụ lục Pl.12 Kết quả chuẩn độ COD của các mẫu nước thải được xử lí
với các mẫu xúc tác khác nhau
V muối Mohr
0,0124 N Nước cất
Mẫu tự
hủy
Mẫu vi
sinh TOA
FTOA-1,75-
950
V lần 1 9,90 7,20
V lần 2 9,85 7,20
V lần 3 9,90 7,30
Ngày
đầu
V trung bình 9,88 7,23
V lần 1 9,85 7,20 7,40 7,40 8,10
V lần 2 9,85 7,20 7,40 7,40 8,15
V lần 3 9,80 7,25 7,35 7,40 8,15
Ngày
1
V trung bình 9,83 7,22 7,38 7,40 8,13
V lần 1 9,90 7,30 7,50 7,70 8,25
V lần 2 9,95 7,30 7,50 7,70 8,25
V lần 3 9,90 7,30 7,60 7,70 8,20
Ngày
2
V trung bình 9,92 7,30 7,53 7,70 8,23
V lần 1 9,80 7,25 7,45 7,60 8,20
V lần 2 9,80 7,25 7,50 7,60 8,20
V lần 3 9,80 7,20 7,45 7,55 8,30
Ngày
3
V trung bình 9,80 7,23 7,47 7,58 8,23
90
Phụ lục Pl.13 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu TOA
91
Phụ lục Pl.14 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu TOA-950
92
Phụ lục Pl.15 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu FTOA-0,25-950
93
Phụ lục Pl.16 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu FTOA-1,75-950
Các file đính kèm theo tài liệu này:
10.pdf- 1.pdf
- 2.pdf
- 3.pdf
- 4.pdf
- 5.pdf
- 6.pdf
- 7.pdf
- 8.pdf
- 9.pdf
VuDo.jpg
