Khả năng phân hủy rhodamine B trong nước bằng vật liệu nano ferrite

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về spinel ferrite

1.2. Cấu trúc chung của hệ spinel ferrite

1.3. Tình hình nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng của các spinel ferrite

1.4. Giới thiệu về Bentonite

1.5. Tổng quan về chất màu hữu cơ và tình hình ô nhiễm chất hữu cơ trong nước

1.6. Tình hình ô nhiễm chất hữu cơ trong nước

1.7. Phương pháp oxi hóa nâng cao

2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị

2.2. Danh mục hoá chất

2.3. Dụng cụ và thiết bị

2.4. Các phương pháp nghiên cứu

2.5. Phương pháp phân tích nhiệt

2.6. Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen

2.7. Phương pháp phổ hồng ngoại

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

2.9. Phương pháp đo phổ tán xạ năng lượng tia X

2.10. Phương pháp đo diện tích bề mặt riêng

2.11. Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến

2.12. Phương pháp xác định từ tính của sản phẩm

2.13. Tổng hợp các hệ vật liệu spinel bằng phương pháp đốt cháy dung dịch

2.14. Tổng hợp vật liệu ferrite MFe 2O4 (M=Zn, Co, Ni)

2.15. Tổng hợp vật liệu ferrite pha tạp ion đất hiếm

2.16. Tổng hợp vật liệu composite ZnFe2O4/Bentonite

2.17. Khảo sát hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B của các hệ vật liệu

2.18. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Rhodamine B

2.19. Ảnh hưởng của điều kiện phản ứng

2.20. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol ion kim loại/urea

2.21. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung

2.22. Ảnh hưởng của lượng ion pha tạp

2.23. Ảnh hưởng của lượng H2O2

2.24. Ảnh hưởng của lượng vật liệu

2.25. Ảnh hưởng của các chất ức chế

2.26. Nghiên cứu khả năng thu hồi và tái sử dụng vật liệu

2.27. Thử nghiệm xử lí nước thải dệt nhuộm

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hệ vật liệu ferrite MFe2O4 (M=Zn, Co, Ni)

3.2. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự tạo pha và kích thước tinh thể của ferrite MFe2O4 (M=Zn, Co, Ni)

3.3. Một số đặc trưng của các spinel ferrite điều chế ở điều kiện tối ưu

3.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B của các hệ vật liệu

3.5. Hệ ferrite pha tạp ion đất hiếm La3+ và Nd3+

3.6. Một số đặc trưng của vật liệu ferrite pha tạp La3+, Nd3+

3.7. Hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamine B của các hệ ferrite pha tạp La3+, Nd3+. Ảnh hưởng của chất ức chế

3.8. Nghiên cứu khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu

3.9. Thử nghiệm xử lí nước thải dệt nhuộm của các mẫu vật liệu

3.10. Đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác phân hủy Rhodamine B của hệ composite ZnFe2O4/Bentonite

3.11. Một số đặc trưng của hệ vật liệu ZnFe2O4/Bentonite

3.12. Hoạt tính quang xúc tác phân hủy rhodamine B của vật liệu ZnFe2O4/Bentonite

3.13. Ảnh hưởng của chất ức chế

3.14. Nghiên cứu khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu

3.15. Thử nghiệm xử lý nước thải dệt nhuộm của vật liệu ZnFe2O4/BT

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về rhodamine B và ô nhiễm nước

Rhodamine B là một loại chất màu hữu cơ, thường được sử dụng trong ngành dệt nhuộm. Tuy nhiên, sự tồn tại của nó trong nước thải gây ra ô nhiễm nghiêm trọng. Ô nhiễm nước do các hợp chất hữu cơ như rhodamine B không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây hại cho sức khỏe con người. Việc tìm kiếm các phương pháp hiệu quả để phân hủy rhodamine B trong nước là rất cần thiết. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sử dụng vật liệu nano như nano ferrite có thể mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý các chất ô nhiễm này. Phương pháp này không chỉ giúp loại bỏ chất màu mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

II. Tính năng và ứng dụng của vật liệu nano ferrite

Vật liệu nano ferrite có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm độ bền hóa học cao và khả năng từ tính tốt. Những đặc tính này giúp cho việc tách rời vật liệu sau quá trình xử lý trở nên dễ dàng hơn. Công nghệ nano đã mở ra nhiều hướng đi mới trong việc xử lý ô nhiễm nước. Các nghiên cứu cho thấy rằng, việc sử dụng nano ferrite trong quá trình phân hủy rhodamine B có thể đạt được hiệu suất cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Hơn nữa, việc kết hợp nano ferrite với các chất xúc tác như H2O2 và ánh sáng có thể tạo ra hiệu ứng Fenton, từ đó tăng cường khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại.

III. Phương pháp xử lý nước thải bằng vật liệu nano ferrite

Phương pháp xử lý nước thải bằng vật liệu nano ferrite thường bao gồm các bước như tổng hợp vật liệu, khảo sát hoạt tính quang xúc tác và thử nghiệm thực tế. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc tối ưu hóa các điều kiện như tỉ lệ mol ion kim loại, nhiệt độ nung và lượng H2O2 có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất phân hủy rhodamine B. Việc sử dụng phương pháp oxi hóa nâng cao không chỉ giúp phân hủy hoàn toàn rhodamine B mà còn chuyển hóa nó thành các sản phẩm vô hại như CO2 và H2O. Điều này cho thấy giá trị thực tiễn của việc ứng dụng vật liệu nano trong xử lý ô nhiễm nước.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, nano ferrite có khả năng phân hủy rhodamine B hiệu quả trong môi trường nước. Các thí nghiệm cho thấy rằng, hiệu suất phân hủy có thể đạt trên 90% trong điều kiện tối ưu. Điều này chứng tỏ rằng, vật liệu nano không chỉ có khả năng hấp thụ tốt mà còn có thể kích thích phản ứng phân hủy thông qua cơ chế quang xúc tác. Hơn nữa, khả năng tái sử dụng của vật liệu cũng được đánh giá cao, cho thấy tính bền vững trong ứng dụng thực tế. Những kết quả này mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải ô nhiễm, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.

Nghiên cứu khả năng phân hủy rhodamine B trong môi trường nước sử dụng vật liệu nano ferrite