Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu chế tạo xúc tác dị thể fe tio2diatomit biến tính cho quá trình xử lý một số phẩm vàng hữu cơ trong môi trường nước

Nghiên cứu chế tạo xúc tác dị thể Fe-TiO2-Diatomit biến tính cho xử lý phẩm vàng hữu cơ trong nước, nâng cao hiệu quả xử lý môi trường.

• Tác giả: Phạm Thị Dương
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Nội
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hóa môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo xúc tác dị thể Fe-TiO2/diatomit và inmenit biến tính cho quá trình xử lý một số phẩm vàng hữu cơ trong môi trường nước
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Quá trình Fenton
• 2. TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC
• 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU XÚC TÁC
• 4. NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CỦA XÚC TÁC TRONG QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY PHẨM VÀNG AXIT 2R, VÀNG PHÂN TÁN E-3G VÀ VÀNG HOẠT TÍNH 3RS
• 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ PHẨM MÀU
• 6. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 7. BƯỚC ĐẦU THĂM DÒ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG XÚC TÁC ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM, LÀNG NGHỀ DƯƠNG NỘI, HÀ NỘI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu chế tạo xúc tác Fe TiO2 diatomit

Nghiên cứu chế tạo xúc tác Fe-TiO2/diatomit nhằm xử lý phẩm vàng hữu cơ trong nước đang trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng trong hóa học môi trường. Xúc tác này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn mang lại hiệu quả cao trong việc phân hủy các chất hữu cơ bền. Việc sử dụng diatomit làm chất mang cho xúc tác Fe-TiO2 giúp tăng cường tính chất xúc tác và khả năng tái sử dụng của vật liệu. Nghiên cứu này sẽ trình bày chi tiết về quy trình chế tạo, đặc trưng và ứng dụng của xúc tác Fe-TiO2/diatomit trong xử lý nước thải.

1.1. Giới thiệu về xúc tác Fe TiO2 và diatomit

Xúc tác Fe-TiO2 là một trong những vật liệu được nghiên cứu nhiều trong lĩnh vực xử lý nước thải. TiO2 có khả năng quang xúc tác tốt, trong khi Fe giúp tăng cường khả năng oxy hóa. Diatomit, với cấu trúc mao quản lớn, không chỉ là chất mang lý tưởng mà còn giúp tăng cường diện tích bề mặt của xúc tác, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý.

1.2. Tầm quan trọng của việc xử lý phẩm vàng hữu cơ

Phẩm vàng hữu cơ là một trong những chất gây ô nhiễm nghiêm trọng trong nước thải công nghiệp. Chúng không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây hại cho sức khỏe con người. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp xử lý hiệu quả là cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề ô nhiễm nước và thách thức trong xử lý

Ô nhiễm nước do các chất hữu cơ bền như phẩm màu đang trở thành một thách thức lớn trong ngành công nghiệp. Các phương pháp xử lý truyền thống thường không hiệu quả trong việc phân hủy hoàn toàn các chất này. Điều này dẫn đến việc cần thiết phải phát triển các phương pháp mới, hiệu quả hơn, như sử dụng xúc tác Fe-TiO2/diatomit.

2.1. Các phương pháp xử lý nước thải hiện tại

Hiện nay, các phương pháp xử lý nước thải bao gồm phương pháp hóa học, sinh học và vật lý. Tuy nhiên, nhiều phương pháp này gặp khó khăn trong việc xử lý các chất hữu cơ bền, dẫn đến hiệu quả không cao và chi phí xử lý lớn.

2.2. Thách thức trong việc xử lý phẩm vàng hữu cơ

Các phẩm vàng hữu cơ thường có cấu trúc phức tạp, khó phân hủy bằng các phương pháp thông thường. Việc phát sinh bùn thải và các sản phẩm phụ độc hại cũng là một trong những thách thức lớn trong quá trình xử lý.

III. Phương pháp chế tạo xúc tác Fe TiO2 diatomit hiệu quả

Quá trình chế tạo xúc tác Fe-TiO2/diatomit bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc tổng hợp vật liệu đến việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng. Phương pháp sol-gel kết hợp nung là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để tạo ra xúc tác với tính chất tối ưu.

3.1. Quy trình tổng hợp xúc tác Fe TiO2 diatomit

Quy trình tổng hợp bao gồm việc trộn TiO2 với diatomit và Fe, sau đó thực hiện quá trình nung để tạo ra xúc tác với cấu trúc và tính chất mong muốn. Các điều kiện như nhiệt độ, thời gian nung và tỷ lệ các thành phần cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu quả cao nhất.

3.2. Đặc trưng vật liệu xúc tác

Sau khi chế tạo, vật liệu xúc tác cần được đặc trưng bằng các phương pháp như XRD, SEM, và BET để xác định cấu trúc, hình dạng và diện tích bề mặt. Những thông số này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý phẩm vàng hữu cơ.

IV. Ứng dụng thực tiễn của xúc tác Fe TiO2 diatomit trong xử lý nước

Xúc tác Fe-TiO2/diatomit đã được thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau để đánh giá hiệu quả xử lý phẩm vàng hữu cơ. Kết quả cho thấy xúc tác này có khả năng phân hủy cao, giúp giảm thiểu ô nhiễm trong nước.

4.1. Kết quả nghiên cứu hiệu quả xử lý

Các thí nghiệm cho thấy xúc tác Fe-TiO2/diatomit có thể giảm nồng độ phẩm vàng hữu cơ trong nước xuống mức cho phép. Hiệu suất xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như pH, nồng độ H2O2 và thời gian chiếu sáng.

4.2. Khả năng tái sử dụng xúc tác

Một trong những ưu điểm lớn của xúc tác Fe-TiO2/diatomit là khả năng tái sử dụng. Sau khi xử lý, xúc tác có thể được thu hồi và tái sử dụng mà không làm giảm hiệu quả, giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu chế tạo xúc tác Fe-TiO2/diatomit cho thấy tiềm năng lớn trong việc xử lý phẩm vàng hữu cơ trong nước. Các kết quả đạt được không chỉ mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng xúc tác Fe-TiO2/diatomit có khả năng xử lý hiệu quả các phẩm vàng hữu cơ, đồng thời có thể tái sử dụng nhiều lần mà không làm giảm hiệu suất.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình chế tạo và mở rộng ứng dụng của xúc tác này trong các lĩnh vực khác nhau, từ xử lý nước thải đến các ứng dụng trong công nghiệp hóa chất.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Phạm Thị Dương, bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2016, thuộc chuyên ngành Hóa môi trường (mã số 62.20), do PGS. Nguyễn Văn Nội hướng dẫn. Luận án nghiên cứu theo hướng thực nghiệm định lượng, tập trung vào tổng hợp vật liệu, đặc trưng cấu trúc và đánh giá hiệu quả xử lý chất ô nhiễm trong môi trường nước.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Luận án đặt vấn đề từ thực tiễn ô nhiễm nước do các hoạt động sản xuất công nghiệp, đặc biệt là ngành dệt nhuộm, thải ra các chất hữu cơ bền như phenol, lignin, các hợp chất màu và chất tẩy rửa khó phân hủy bằng con đường sinh học. Phương pháp ôxi hóa Fenton đồng thể sử dụng muối sắt có hiệu quả cao nhưng phát sinh lượng bùn chứa sắt lớn và không tái sinh được xúc tác. Mặt khác, trong khi các vật liệu Fe-TiO2 mao quản trung bình đã được tổng hợp và ứng dụng để xử lý nhiều loại phẩm màu, chúng chưa được nghiên cứu cụ thể với nhóm phẩm màu vàng gồm vàng axit 2R, vàng hoạt tính 3RS và vàng phân tán E-3G. Đây là khoảng trống mà luận án lựa chọn giải quyết.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định hai hướng mục tiêu chính: (1) Tổng hợp vật liệu xúc tác Fe-TiO2 pha tạp sắt trên chất mang diatomit theo phương pháp sol-gel kết hợp nung; (2) Biến tính một phần quặng inmenit tự nhiên (vốn chứa đồng thời Fe và TiO2) để tạo vật liệu xúc tác không cần qua công đoạn đưa lên chất mang. Từ hai hệ vật liệu đó, luận án đặt mục tiêu xác định các điều kiện thích hợp để phân hủy phẩm vàng axit 2R, vàng hoạt tính 3RS và vàng phân tán E-3G trong môi trường nước thông qua quá trình quang Fenton dị thể.

Đối tượng và phạm vi

• Đối tượng: Hai hệ vật liệu xúc tác (Fe-TiO2/diatomit và inmenit biến tính); ba loại phẩm màu vàng hữu cơ (vàng axit 2R, vàng hoạt tính 3RS, vàng phân tán E-3G); nước thải dệt nhuộm làng nghề Dương Nội, Hà Nội.
• Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Hóa môi trường, Khoa Hóa học, Trường ĐHKHTN - ĐHQGHN; bước đầu thăm dò ở quy mô mẫu nước thải thực tế tại Dương Nội.
• Phạm vi thời gian: Công trình được hoàn thành và ký cam đoan ngày 22/8/2016.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu được tác giả điểm lại

Tổng quan trong luận án bao quát nhiều hướng nghiên cứu về xúc tác dị thể và quá trình Fenton nâng cao:

• Xúc tác Cu(II)-Chitosan: hệ xúc tác chứa 3,6% Cu²⁺ cho phản ứng ôxi hóa phẩm màu azo bằng H₂O₂ ở pH = 7,0 với 50 mM H₂O₂.
• Xúc tác Fe-ZSM5 zeolite [tài liệu số 45]: phân hủy phẩm xanh 74 (Acid Blue 74); với 21,4 mmol/l H₂O₂ và 0,5 g/l xúc tác ở pH = 5 loại bỏ 57% tổng cacbon hữu cơ của dung dịch 8,56×10⁻⁵ mol/l Acid Blue 74 sau 120 phút.
• Sắt trao đổi ion [tài liệu số 6]: ôxi hóa Fenton quang hóa dị thể ở vùng ánh sáng UVA, điều kiện tối ưu 35°C, pH 5,2, 15 mmol H₂O₂ và 1 g xúc tác/lít.
• Mn-salen-Y zeolit [tài liệu số 59]: sau 20 phút ở 30°C, H₂O₂ 0,175 M (30%) và 3 g/l xúc tác loại bỏ 90% thuốc nhuộm.
• Fe³⁺ cố định trên tro bay [tài liệu số 80]: gốc tự do HO₂ được hình thành khi H₂O₂ được hoạt hóa bởi Fe³⁺ trên tro bay; sau 2 giờ xử lý giảm 80% COD của phẩm màu RB5.
• Hệ Fe(III)-Al₂O₃; Fe₂O₃/C [tài liệu số 29, 67]: xúc tác quang hóa Fenton xử lý hóa chất nhuộm trong môi trường nước.
• Hệ Fe₃₋ₓMₓO₄ (Fe, Co, Mn, Ni) [tài liệu số 60]: hoạt tính xúc tác trong hệ Fenton.
• Biến tính TiO₂ với Fe₂O₃: năng lượng vùng cấm của hệ Fe₂O₃/TiO₂ thay đổi so với TiO₂ thuần; thêm Fe₂O₃ vào TiO₂ làm dịch chuyển vùng hấp thụ sang vùng khả kiến [tài liệu số 10].
• Nghiên cứu TiO₂ pha tạp kim loại: Nagaveni điều chế TiO₂ pha tạp W, V, Ce, Zr, Fe, Cu bằng phương pháp đốt cháy dung dịch; Wang và cộng sự điều chế TiO₂ pha tạp Nd³⁺ và Fe³⁺ bằng phương pháp thủy nhiệt; Anpo và cộng sự [13] pha tạp Cr và V bằng phương pháp cấy ghép ion; Bessekhouad và cộng sự [17] pha tạp ion kim loại kiềm Li, Na, K bằng sol-gel; Wu và cộng sự [76] tổng hợp Fe(III)-TiO₂ bằng phương pháp phún xạ.
• Nhạy sáng TiO₂ bằng tiểu phân nano: Ohko, Tatsuma và cộng sự [55] với nano Ag; Tian và Tatsuma [68] với nano Ag và Au; Volgel và cộng sự [74] với CdS, PbS, Ag₂S, Sb₂S₃ và Bi₂S₃.
• Diatomit biến tính: tổng hợp diatomit-mercaptopropylmethoxysilane (MPMS), diatomit biến tính được điểm lại như một hướng chế tạo chất mang cho TiO₂.

Khoảng trống mà luận án giải quyết

Tổng hợp tài liệu cho thấy chưa có nghiên cứu nào áp dụng cụ thể hệ Fe-TiO₂ để xử lý nhóm phẩm màu vàng gồm vàng axit 2R, vàng hoạt tính 3RS và vàng phân tán E-3G. Ngoài ra, hướng biến tính quặng inmenit tự nhiên sẵn có tại Việt Nam để làm xúc tác quang Fenton mà không cần đưa lên chất mang cũng chưa được khai thác trong bối cảnh xử lý ba loại phẩm màu này.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết và cơ sở khoa học

Luận án xây dựng trên hai cơ sở lý thuyết chính:

1. Quá trình Fenton và quang Fenton: Phản ứng Fenton cơ bản là phản ứng giữa Fe²⁺ và H₂O₂ sinh gốc hydroxyl (HO•) với thế ôxi hóa +2,8 V ở pH 0 và +2,0 V ở pH 14 — đứng thứ hai sau nguyên tố flo. Quá trình quang Fenton dị thể đặc trưng bởi chu kỳ chuyển hóa Fe³⁺ → Fe²⁺ dưới tác dụng ánh sáng UV (bước hấp thụ cực đại của Fe³⁺ ở 310 nm), sau đó Fe²⁺ trở lại Fe³⁺ qua phản ứng Fenton thông thường. Phản ứng đặc trưng của quang Fenton: Fe³⁺ + H₂O → Fe(OH)²⁺ + H⁺ (28); Fe(OH)²⁺ + hν → Fe²⁺ + HO• (29); Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + HO⁻ + HO• (30). Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí là CO₂, H₂O và các chất ít độc hại.

2. Xúc tác quang hóa bán dẫn TiO₂: TiO₂ dạng anatas có năng lượng vùng cấm Eg = 3,2 eV (bước sóng kích thích < 388 nm), hoạt tính quang hóa cao hơn dạng rutil (Eg = 3,0 eV, bước sóng 413 nm) do thời gian sống ở trạng thái kích thích dài hơn và diện tích bề mặt lớn hơn. Dạng anatas thu được khi nung TiO(OH)₂ ở 500°C; chuyển pha anatas sang rutil bắt đầu ở khoảng 600°C. Quá trình quang xúc tác tạo cặp electron-lỗ trống (e⁻/h⁺) theo phương trình TiO₂ + hν → h⁺ + e⁻ (35); lỗ trống ôxi hóa nước tạo gốc HO• theo OH⁻ + h⁺ → OH (36); electron khử O₂ tạo O₂•⁻ (37).

Phương pháp tổng hợp vật liệu

• Fe-TiO2/diatomit: Phương pháp sol-gel kết hợp nung; tiền chất sử dụng Tetra Isopropyl Octo Titanat (TIOT). Các mẫu được ký hiệu theo tỷ lệ Fe/Ti và nhiệt độ nung: D1-400, D1-500, D2-400, D3-400, D4-400.
• Inmenit biến tính: Biến tính một phần quặng inmenit tự nhiên (FeTiO₃, thành phần lý thuyết 52,65% TiO₂; 47,35% FeO, khối lượng riêng 4,79 g/cm³) qua các bước xử lý hóa học; nung để tạo TiO₂ từ thành phần inmenit.

Phương pháp đặc trưng cấu trúc vật liệu

Phương pháp	Mục đích
XRD (Powder X-ray Diffraction)	Xác định cấu trúc pha tinh thể
EDX (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy)	Xác định thành phần nguyên tố bề mặt
SEM (Scanning Electron Microscopy)	Quan sát hình thái bề mặt
BET (Brunauer-Emmett-Teller)	Đo diện tích bề mặt riêng, phân bố kích thước lỗ xốp
IR (phổ hồng ngoại)	Xác định nhóm chức liên kết
UV-Vis pha rắn	Xác định năng lượng vùng cấm, khả năng hấp thụ ánh sáng
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma emission Mass Spectrometry)	Xác định thành phần nguyên tố với độ nhạy cao

Phương pháp đánh giá hiệu quả xử lý phẩm màu

• Đường chuẩn xác định nồng độ phẩm màu E-3G, 2R, 3RS qua phổ hấp thụ quang (ABS).
• Xác định nhu cầu ôxi hóa học (COD) theo phương pháp SMEWW (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater).
• Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để phân tích sản phẩm trước và sau xử lý.

Nguồn nguyên liệu và tư liệu

Diatomit khai thác tại Việt Nam (thành phần hóa học sau nung: SiO₂ 63,56%, Al₂O₃ 17,92%, Fe₂O₃ 4,44%, TiO₂ 0,67%, CaO 1,03%, MgO 2,92%, mất khi nung 9,15%); quặng inmenit tự nhiên Việt Nam (phân bố dọc bờ biển và nội địa; tụ khoáng Cây Châm, huyện Phú Lương, Thái Nguyên, thành phần bậc cao: TiO₂ = 15–30%, FeO = 23,25%, Fe₂O₃ = 2,89%); nước thải thực tế từ làng nghề dệt nhuộm Dương Nội, Hà Nội.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương trình bày hệ thống lý thuyết về quá trình Fenton đồng thể và dị thể, quang Fenton, cơ sở lý thuyết xúc tác quang hóa bán dẫn TiO₂ (cấu trúc anatas, rutil, brookit; giản đồ năng lượng vùng cấm). Các thông số vật lý của anatas và rutil được trình bày qua Bảng 1 (thông số mạng, khối lượng riêng, hằng số điện môi, nhiệt độ nóng chảy). Chương cũng tổng hợp các hướng biến tính TiO₂ (pha tạp kim loại chuyển tiếp, phi kim loại, nhạy sáng bằng chất màu hữu cơ và tiểu phân nano kim loại), giới thiệu về diatomit và các phương pháp đưa TiO₂ lên chất mang (tẩm, kết tủa, đồng kết tủa, sol-gel), giới thiệu về quặng inmenit và tiềm năng ứng dụng tại Việt Nam. Phần cuối chương điểm qua đặc điểm hóa học và cấu trúc của ba loại phẩm màu vàng được nghiên cứu:

• Vàng axit 2R: thuộc nhóm phẩm axit, liên kết ion với vật liệu protein, độ bắt màu 80–90%.
• Vàng hoạt tính 3RS (Reactive Yellow 3RS): công thức C₂₉H₂₁ClN₈Na₄O₁₆S₅, khối lượng phân tử 1025,26, độ tan ở 20°C là 130 g/L, ứng dụng chủ yếu nhuộm sợi xenlulô.
• Vàng phân tán E-3G (vàng phân tán 54): công thức C₁₈H₁₁NO₃, khối lượng phân tử 289, không chứa nhóm tạo tính tan, dùng nhuộm sợi tổng hợp.

Chương cũng đánh giá tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm (hóa lý, hóa học, sinh học) và các quá trình ôxi hóa nâng cao (AOPs).

Tổng hợp vật liệu xúc tác (Chương thực nghiệm)

Trình bày quy trình cụ thể tổng hợp các mẫu Fe-TiO₂/diatomit (bao gồm Fe/diatomit và TiO₂/diatomit làm đối chứng) theo phương pháp sol-gel kết hợp nung ở 400°C và 500°C. Quy trình chế tạo vật liệu từ quặng inmenit biến tính cũng được trình bày chi tiết. Sơ đồ tổng hợp Fe-TiO₂/diatomit được minh họa bằng Hình.

Kết quả — Tổng hợp và đặc trưng vật liệu

Hệ Fe-TiO₂/diatomit:

• Phổ UV-Vis pha rắn xác nhận các mẫu Fe-TiO₂/diatomit nung ở 400°C và 500°C có khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến cao hơn TiO₂ tinh khiết.
• Giản đồ XRD của các mẫu D1-500, D1-400, D2-400, D3-400, D4-400 xác nhận sự tồn tại pha anatas trong sản phẩm.
• Ảnh SEM cho thấy sự thay đổi hình thái bề mặt diatomit sau khi phủ Fe-TiO₂ ở các mẫu D1-400, D2-400, D3-400, D4-400, D1-500 so với diatomit ban đầu.
• Phổ EDX xác nhận sự có mặt của Ti và Fe trên bề mặt mẫu Fe-TiO₂/diatomit (D1-500).
• Đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ N₂ (BET) xác định diện tích bề mặt riêng và phân bố kích thước lỗ xốp của diatomit ban đầu và mẫu Fe-TiO₂/diatomit.
• Phổ IR so sánh Fe-TiO₂ và Fe-TiO₂/diatomit (D1-500) xác nhận liên kết giữa TiO₂ và chất mang.

Hệ inmenit biến tính:

• ICP-MS xác định thành phần nguyên tố của mẫu inmenit ban đầu và sau biến tính (kết quả trình bày ở hai bảng riêng biệt).
• Giản đồ XRD so sánh inmenit ban đầu và inmenit biến tính cho thấy sự thay đổi pha tinh thể sau xử lý.
• Ảnh SEM và phổ EDX xác nhận thay đổi hình thái và thành phần bề mặt sau biến tính.
• Đường đẳng nhiệt BET của inmenit ban đầu và biến tính xác định thay đổi về diện tích bề mặt riêng.

Kết quả — Nghiên cứu phân hủy phẩm màu vàng

Hệ xúc tác Fe-TiO₂/diatomit:

Luận án trình bày kết quả khảo sát sơ bộ hoạt tính (trong bóng tối 30 phút và chiếu sáng 15 phút) đối với các mẫu vật liệu chế tạo. Các yếu tố ảnh hưởng được khảo sát hệ thống:

Yếu tố khảo sát	Phạm vi nghiên cứu
pH	Ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy (bảng số liệu riêng)
Lượng vật liệu	Quan hệ tuyến tính với hiệu suất phân hủy
Lượng H₂O₂	Xác định lượng tối ưu
Nguồn chiếu sáng	So sánh UV và ánh sáng khả kiến
Khả năng tái sinh	Hiệu quả xử lý của xúc tác sau tái sinh

Hiệu suất phân hủy E-3G, 2R, 3RS trong điều kiện ánh sáng UV và ánh sáng khả kiến được trình bày đối chiếu nhau. Sắc ký đồ HPLC của các dung dịch phẩm màu vàng trước và sau xử lý (Hình kết quả HPLC) xác nhận sự phân hủy cấu trúc phân tử phẩm màu.

Hệ xúc tác inmenit biến tính:

Các yếu tố ảnh hưởng được khảo sát riêng với phẩm E-3G trước khi mở rộng sang 2R và 3RS:

Yếu tố khảo sát	Kết quả/Nhận xét
Lượng xúc tác	Quan hệ giữa hàm lượng xúc tác và hiệu suất phân hủy E-3G (số liệu bảng)
pH	Ảnh hưởng pH đến hiệu suất phân hủy E-3G
Lượng H₂O₂	Quan hệ giữa lượng H₂O₂ và hiệu suất phân hủy E-3G
Nguồn chiếu sáng	Phụ thuộc của hiệu suất phân hủy E-3G vào nguồn sáng

Sau khi xác định điều kiện tối ưu với E-3G, luận án ứng dụng quá trình quang Fenton với inmenit biến tính để xử lý cả ba loại phẩm màu E-3G, 2R và 3RS.

Bước đầu thăm dò khả năng ứng dụng xúc tác để xử lý nước thải dệt nhuộm, làng nghề Dương Nội, Hà Nội

Đây là chương ứng dụng thực tế, trình bày kết quả chuyển hóa COD của mẫu nước thải dệt nhuộm thực tế trên cả hai hệ xúc tác Fe-TiO₂/diatomit và inmenit biến tính (Bảng kết quả COD). Kết quả đánh giá theo QCVN (Quy chuẩn Việt Nam) hiện hành.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đạt được các kết quả và đóng góp chính sau:

1. Tổng hợp thành công hệ vật liệu Fe-TiO₂/diatomit theo phương pháp sol-gel kết hợp nung ở các nhiệt độ 400°C và 500°C với các tỷ lệ Fe/Ti khác nhau (các mẫu D1, D2, D3, D4), đặc trưng đầy đủ cấu trúc bằng XRD, SEM, EDX, BET, IR và UV-Vis pha rắn.

2. Biến tính quặng inmenit tự nhiên sẵn có ở Việt Nam thành vật liệu xúc tác, xác định đặc trưng cấu trúc bằng ICP-MS, XRD, SEM, EDX và BET; đây là hướng tiếp cận không cần đưa thành phần hoạt tính lên chất mang ngoại lai.

3. Xác định các điều kiện thích hợp để phân hủy phẩm vàng axit 2R, vàng hoạt tính 3RS và vàng phân tán E-3G trong môi trường nước bằng quá trình quang Fenton dị thể, sử dụng lần lượt hai hệ xúc tác nêu trên. Các điều kiện được khảo sát hệ thống: lượng xúc tác, pH, lượng H₂O₂ và nguồn chiếu sáng.

4. Khảo sát khả năng tái sinh và tái sử dụng của vật liệu Fe-TiO₂/diatomit, xác nhận xúc tác duy trì hoạt tính sau tái sinh.

5. Bước đầu thăm dò ứng dụng hai hệ xúc tác vào xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế tại làng nghề Dương Nội, Hà Nội, với kết quả đánh giá qua chỉ tiêu COD.

6. Xác nhận bằng HPLC sự phân hủy cấu trúc phân tử của các phẩm màu vàng trước và sau xử lý bằng quá trình quang Fenton.

Lợi thế so với Fenton đồng thể mà luận án nhấn mạnh: hệ dị thể không phát sinh lượng bùn Fe(OH)₃ lớn, có khả năng tái sinh và tái sử dụng xúc tác, điều kiện vận hành ở nhiệt độ và áp suất thường.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Luận án không trình bày rõ một mục riêng về hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp. Tuy nhiên, căn cứ vào phạm vi nghiên cứu, có thể nhận thấy một số giới hạn trong chính văn bản: nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng thực tế mới ở mức "bước đầu thăm dò" với mẫu nước thải dệt nhuộm làng nghề Dương Nội, chưa triển khai ở quy mô pilot hay quy mô lớn hơn. Phạm vi phẩm màu được nghiên cứu giới hạn ở ba loại phẩm màu vàng; các loại phẩm màu khác (đỏ, xanh, đen) chưa được đưa vào hệ thống nghiên cứu. Cơ chế phân hủy ở mức phân tử mới được xác nhận qua HPLC ở bước sơ bộ; các sản phẩm trung gian của phản ứng chưa được định danh đầy đủ.

---

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo trực tiếp cho các đối tượng sau:

• Nghiên cứu sinh và giảng viên thuộc các chuyên ngành Hóa môi trường, Hóa vô cơ, Hóa keo và hóa lý bề mặt: phần lý thuyết về quá trình Fenton, quang Fenton và xúc tác quang hóa TiO₂ (Chương 1) được trình bày hệ thống với đầy đủ phương trình phản ứng và thông số nhiệt động học; phần phương pháp tổng hợp sol-gel và đặc trưng cấu trúc vật liệu (XRD, SEM, EDX, BET, IR, UV-Vis pha rắn, ICP-MS) có giá trị như tài liệu hướng dẫn thực hành.
• Nhà nghiên cứu quan tâm đến tận dụng khoáng sản tự nhiên Việt Nam: Phần nghiên cứu inmenit biến tính và diatomit Phú Yên làm nguyên liệu xúc tác cung cấp dữ liệu tham chiếu về tính chất vật liệu trước và sau biến tính.
• Kỹ sư và người làm chính sách trong lĩnh vực xử lý nước thải dệt nhuộm: Chương thăm dò ứng dụng với nước thải thực tế tại Dương Nội và bảng kết quả COD cung cấp thông tin ban đầu về tiềm năng ứng dụng của hai hệ xúc tác ở điều kiện thực tế.
• Cơ sở nghiên cứu và doanh nghiệp khai thác inmenit, diatomit: Kết quả biến tính và đánh giá hoạt tính xúc tác của hai khoáng sản này gợi mở hướng gia tăng giá trị sử dụng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án lựa chọn hệ xúc tác dị thể thay vì Fenton đồng thể? Luận án nêu rõ bảy lý do: (1) phân hủy triệt để chất ô nhiễm thành sản phẩm không độc; (2) điều kiện sử dụng đơn giản ở nhiệt độ và áp suất thường; (3) tổng hợp được từ nguyên liệu dễ kiếm; (4) giá thành hợp lý và không tiêu tốn nhiều năng lượng; (5) phạm vi sử dụng rộng; (6) không phát sinh lượng bùn lớn; (7) có khả năng tái sinh và tái sử dụng xúc tác. Phương pháp Fenton đồng thể dù hiệu quả cao nhưng phát sinh lượng bùn chứa sắt lớn cần tách loại và không tái sinh được xúc tác.

2. Ba loại phẩm màu vàng được nghiên cứu khác nhau như thế nào về cấu trúc hóa học và ứng dụng? Vàng phân tán E-3G (C₁₈H₁₁NO₃, khối lượng phân tử 289) không chứa nhóm tạo tính tan, dùng nhuộm sợi tổng hợp, độ tan tối đa 0,5 g/l ở 90–100°C. Vàng hoạt tính 3RS (C₂₉H₂₁ClN₈Na₄O₁₆S₅, khối lượng phân tử 1025,26) có nhóm hoạt tính tạo liên kết cộng hóa trị với xơ sợi, độ tan 130 g/L ở 20°C, ứng dụng chủ yếu nhuộm sợi xenlulô. Vàng axit 2R thuộc nhóm phẩm axit, liên kết ion với vật liệu protein (len, lụa tơ tằm, polyamit), độ bắt màu 80–90%.

3. Tại sao TiO₂ dạng anatas được chọn làm nền xúc tác thay vì dạng rutil? Theo luận án, anatas có năng lượng vùng cấm 3,2 eV (bước sóng < 388 nm), cao hơn rutil (3,0 eV, 413 nm). Anatas có hoạt tính quang hóa cao hơn do thời gian sống ở trạng thái kích thích dài hơn, diện tích bề mặt lớn hơn và sự hấp phụ ôxi ở dạng anion trên bề mặt anatas lớn hơn. Vị trí vùng dẫn của anatas cao hơn rutil, góp phần tăng hoạt tính chung. Anatas thu được khi nung TiO(OH)₂ ở 500°C, trong khi rutil thu được khi nung trên 600°C; chuyển pha anatas–rutil bắt đầu ở khoảng 600°C.

4. Vai trò của việc đưa TiO₂ lên chất mang diatomit so với sử dụng Fe-TiO₂ thuần là gì? Luận án giải thích diatomit có độ xốp cao, cấu trúc nhiều lỗ hổng nhỏ và đều, diện tích bề mặt riêng lớn, tạo điều kiện phân tán tốt pha hoạt động Fe-TiO₂, dễ thu hồi và tái sử dụng. Ngoài ra, vật liệu ôxit titan mao quản trung bình có tính bền và ổn định thủy nhiệt tốt. Diatomit Phú Yên (tổng trữ lượng khoảng 90 triệu m³; mỏ Hòa Lộc, xã An Xuân, diện tích hơn 202 ha, trữ lượng hơn 20 triệu tấn) là nguồn nguyên liệu sẵn có và kinh tế tại Việt Nam.

5. Quặng inmenit Việt Nam có tiềm năng gì so với nguyên liệu tổng hợp để làm xúc tác? Inmenit tự nhiên có công thức FeTiO₃ (52,65% TiO₂; 47,35% FeO), chứa đồng thời cả Fe và TiO₂ là hai thành phần cần thiết của hệ quang Fenton mà không cần qua công đoạn đưa lên chất mang. Tại Việt Nam, trữ lượng inmenit-zircon chiếm khoảng 5% trữ lượng toàn thế giới; hàm lượng inmenit trong quặng 2–200 kg/m³; tụ khoáng Cây Châm (Phú Lương, Thái Nguyên) có trữ lượng dự đoán 4,83 triệu tấn inmenit. Việc biến tính trực tiếp quặng này đơn giản hóa quy trình tổng hợp và giảm chi phí so với chế tạo vật liệu xúc tác Fe-TiO₂ hoàn toàn từ hóa chất.

---

Kết luận

Luận án của Phạm Thị Dương (2016) trình bày một hệ thống nghiên cứu thực nghiệm về tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng hai hệ xúc tác quang Fenton dị thể — Fe-TiO₂/diatomit (theo phương pháp sol-gel kết hợp nung) và inmenit biến tính (từ khoáng sản tự nhiên Việt Nam) — cho quá trình phân hủy ba loại phẩm màu vàng hữu cơ trong môi trường nước. Luận án cung cấp dữ liệu đặc trưng cấu trúc toàn diện bằng bộ công cụ phân tích hiện đại (XRD, SEM, EDX, BET, IR, UV-Vis pha rắn, ICP-MS) và khảo sát hệ thống các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy. Việc bước đầu thăm dò ứng dụng với nước thải thực tế tại làng nghề Dương Nội mở ra hướng chuyển từ nghiên cứu phòng thí nghiệm sang tiếp cận thực tiễn xử lý môi trường. Kết quả nghiên cứu có giá trị tham khảo cho các nghiên cứu về vật liệu xúc tác quang hóa, xử lý nước thải dệt nhuộm và tận dụng khoáng sản Việt Nam trong lĩnh vực hóa môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Quá trình Fenton Quá trình Fenton là quá trình phản ứng của ion Fe 2+ với H2O2 • 2O2. Hệ Fenton đơn giản nhất được tạo thành từ phản ứng giữa FeSO4 và H2O2 trong môi trường axit H2SO4. Cơ chế của quá trình và sản phẩm của phản ứng như sau [23, 50, 64, 78] : Fe2+ + H2O2 Fe3+ + HO- + HO• Như vậy có thể thấy phản ứng Fenton bao gồm quá trình ôxi hóa Fe2+ thành Fe3+ sử dụng tác nhân ôxi hóa là H2O2.

Một cơ chế quan trọng của phản ứng Fenton là sự chuyển 1e từ Fe2+ sang H2O2 tạo gốc hydroxyl và anion hydroxit. Đồng thời với quá trình Fenton đó còn có các quá trình khác xảy ra. Tổng hợp lại ta có [64]: Fe2+ + H2O2 Fe3+ + HO- + HO• (1) Fe3+ + H2O2 Fe-OOH2+ + H + (2) Fe-OOH2+ HOO• + Fe2+ (3) Fe2+ + HO• Fe3+ + HO- (4) H2O2 + HO• H2O + HOO• (5) Fe3+ + HOO• Fe2+ + O2 + H+ (6) Fe2+ + HOO• Fe3+ + HOO- (7) Gốc hydroxyl có hoạt tính ôxi hóa cao, đứng thứ 2 sau nguyên tố flo. Vì vậy, gốc hydroxyl có khả năng nhận 1e từ các hợp chất hữu cơ giàu electron hoặc các chất khác có mặt trong môi trường tạo ra anion hydroxit.

3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Thế ôxi hóa của gốc hydroxyl là +2,8 V ở pH 0 và +2,0 V ở pH 14. Ngoài khả năng như một tác nhân ôxi hóa, gốc hydroxyl cũng có thể thu nhận một nguyên tử hydro từ các hydrocacbon hoặc từ các chất hữu cơ khác. Điều kiện để nhận hydro là liên kết hydro bị bẻ gãy phải có năng lượng liên kết nhỏ hơn 109 kcal/mol (năng lượng liên kết O-H tạo thành trong quá trình). Thực tế, năng lượng liên kết của O-H cao hơn hầu hết năng lượng liên kết của C-H trong các hợp chất hữu cơ.

Như vậy, với thế ôxi hóa cao của HO• và năng lượng liên kết O-H cao nên gốc HO• là một tác nhân trung gian có thể tấn công hầu hết các hợp chất hữu cơ. Ngoài ra, gốc HO• cũng có thể tấn công vào các liên kết đôi của các hợp chất thơm, các hợp chất hữu cơ không no. Đặc biệt, HO • có thể đóng vai trò như tác nhân electrophin mạnh tấn công vào đám mây của các hợp chất thơm, các anken và các hợp chất hữu cơ không no. i: vai trò là tác nhân ôxi hóa ii: vai trò là tác nhân thu nhận hydro iii: vai trò là tác nhân electrophin S: cơ chất (substrate) Hình 1.

Hoạt tính chung của gốc hydroxyl [64] 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Trong điều kiện hiếu khí, sản phẩm cuối cùng của quá trình Fenton phân hủy các chất hữu cơ là CO2 , H2O và các chất ít độc hại khác 2. RH ROO• CO2 H2O 8 i ôxi ii R• Fe3+ Fe2+ + R+ 9 R+ + H2O H+ + ROH 10 R• Fe2+ Fe3+ 11 R• O2 ROO• 12 R• HOO• RO• + HO• 13 ROO• RH ROOH + R• 14 ROO• Fe2+ Fe3+ 15 ROO• Fe3+ Fe2+ 16. Hầu hết các nghiên cứu phản ứng Fenton đều sử dụng một lượng dư H2O2. Vì theo lý thuyết, để khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ thành CO 2 và H2O cần dư H2O2.

Tỷ lệ mol giữa chất hữu cơ và H2O2 được xác định trên cơ sở các cân bằng phản ứng khoáng hóa hoàn toàn. Dưới đây là một vài ví dụ về cân bằng phản ứng khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ thành CO 2 và H2O [64]: Phenol: C6H5OH + 14H2O2 → 6CO2 + 17H2O (17) Tyrosol: C8H10O2 + 19H2O2 → 8CO2 + 24H2O1 (18) 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 2-Nitrophenol: 2-C6H4(NO2)(OH) + 27H2O2 → 12CO2 + 31H2O + HNO3 +HNO2 (19) Orange II: C16H11N2NaO4S + 42 H2O2 → 16CO2 + 46H2O + 2HNO3 + NaHSO4. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã công bố rằng trong một số trường hợp việc tăng nồng độ H2O2 không ảnh hưởng đến sự phân hủy các chất hoặc tổng cacbon hữu cơ. Một điểm chính trong quá trình ôxi hóa Fenton là quá trình phân hủy ôxi hóa ảnh hưởng bởi sự có mặt của O2.

Nghĩa là sau vai trò của HO• trong phân hủy chất hữu cơ, sự có mặt của ôxi và nồng độ của nó trong môi trường đóng một vai trò quan trọng trong việc phân hủy ôxi hóa các chất hữu cơ theo cơ chế chuỗi gốc tự do như sau: RH + HO•→H2O+ R• → các hợp chất bị ôxi hóa → CO2 + H2O(21) R• +O2 → ROO• (22) ROO• +RH → ROOH + R• (23) ROOH + R• → ROH + RO• (24) ROOH + RO• → ROH + R=O +H2O (25) Thông thường qui trình ôxi Điều chỉnh pH phù hợp Phản ứng ôxi hóa Trong giai đoạn phản ứng ôxi hóa xảy ra sự hình thành gốc HO• hoạt tính và phản ứng ôxi hóa chất hữu cơ. Gốc HO• sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý: chuyển 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] chất hữu cơ từ dạng cao phân tử thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp. CHC (cao phân tử) +HO• CHC (thấp phân tử) +CO2 +H2O+ OH- (26) Trung hòa và keo tụ Sau khi xảy ra quá trình ôxi hóa cần nâng pH dung dịch lên >7 để thực hiện quá trình kết tủa Fe3+ mới hình thành: Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 (27) Kết tủa Fe(OH)3 mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, đông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ, chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử. Quá trình lắng Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống, dẫn đến làm giảm COD, màu, mùi trong nước thải.

Sau quá trình lắng, các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp, sẽ được xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác. Quá Quá quang 2+ 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] quang quang - Fenton sử dụng xúc tác Fe3+ 3+ 2+ 50, 64] Fe3+ H2O Fe OH 2 H+ 28 Fe OH 2 h Fe2 HO• 29 Fe2 H2O2 Fe3+ + HO- + HO• 30 Phản ứng này là phản ứng đặc trưng của quá trình quang Fenton. Tiếp theo sau phản ứng trên sẽ là phản ứng Fenton thông thường. Do đó nhờ tác dụng bức xạ của UV, ion sắt được chuyển hóa trạng thái từ Fe3+ sang Fe2+ và sau đó ngược lại Fe2+ sang Fe3+ bằng quá trình Fenton thông thường, tạo thành một chu kỳ, đây chính là điểm khác biệt giữa quá trình Fenton thông thường và quang Fenton.

So với quá trình Fenton thông thường, quá trình quang Fenton xảy ra tạo gốc HO• được phát triển rất thuận lợi. Đó chính là lợi thế ưu việt của quá trình quang Fenton. Tốc độ khử quang hóa Fe3+ tạo ra gốc HO• và Fe2+ phụ thuộc vào chiều dài của bước sóng ánh sáng bức xạ. Ion Fe3+ max 310 nm.

Bước sóng càng dài hiệu suất lượng tử tạo gốc HO• càng giả - 3+ tạo ra gốc HO•. Mặt khác, một giới hạn nữa của quá trình quang Fenton ứng dụng trong xử lý nước thải chính là hầu hết nước thải không trong suốt (có 3+ khả năng hấp thụ ánh sáng), vì vậy cản trở tạo ra gốc HO•. Bên cạnh đó quang-Fenton cũng mang lại một lượng bùn tương đối lớn 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] sau quá trình xử 1. Quá Fenton dị thể được phát hiện đầu tiên vào năm 1994 cho thấy H2O2 có thể ôxi ễm hữu cơ khi có mặt cát có chứa sắt tự nhiên.

Nước thải sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng không cần xử lý tách kết tủa Fe(OH)3 vì sắt nằm trong thành phầ Hiện nay, các hệ xúc tác dị thể đã được tổng hợp và nghiên cứu để xử lý các chất hữu cơ bền: - Hệ xúc tác Cu (II)-Chitosan xúc tác cho quá trình ôxi hoá phẩm màu azo trong môi trường nước bằng H2O2 [61]. Trong nghiên cứu này, xúc tác có hiệu quả nhất chứa 3,6% Cu2+ và điều kiện phản ứng tối ưu ở pH = 7,0 với 50mM H2O2. Tốc độ khử màu phụ thuộc vào nồng độ H2O2 có nhóm chức nitro trong phân tử được ôxi 10-5 phút. NO 2 N NH2 OH N NH2 OH N N SO 3Na SO 3Na SO 3Na SO 3Na 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Nghiên cứu sự phân huỷ phẩm xanh 74 (Acid Blue 74) sử dụng xúc tác Fenton quang hóa dị thể Fe - ZSM5 zeolite [45].

Thành phần hoá học của Fe-ZSM5 được xác định bằng XRF bao gồm: SiO2, SO3, MnO, Fe2O3. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng với 21,4 mmol/l H2O2 và 0,5g/l xúc tác ở pH = 5 có thể loại bỏ được 57% tổng các bon hữu cơ của dung dịch chứa 8,56 10-5 mol/l Acid Blue 74 sau 120 phút. NaO O O S H N O O N H S O O ONa Acid Blue 74 - Ôxi hoá Fenton sử dụng xúc tác quang hóa dị thể là sắt tra 6]. Quá trình ôxi hoá thực hiện ở vùng ánh sáng UVA.

Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện tối ưu cho phản ứng là 350C, pH 5,2, 15 mmol H2O2 và 1g xúc tác cho 1 lít dung dịch phẩm màu. Nghiên cứu đã tìm hiểu độ bền của xúc tác và so sánh khả năng ôxi hoá với hệ xúc tác đồng thể. OH H2CH2COSO 3Na S N N SO 3Na OH HO O H3C C NH - Sử dụng qui trình ôxi 2O2 sử dụng xúc tác dị thể Mn-salen-Y zeolit [59]. Nghiên cứu chỉ ra rằng sau 20 phút, ở 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 30oC, H2O2 0,175M (30%) và 3g/l xúc tác có thể loại bỏ được 90% thuốc nhuộm.

Nghiên cứu cũng cho thấy phức Mn-salen cố định trên zeolit có hoạt tính xúc tác tốt để loại b - Một nghiên cứu khác lại chỉ ra rằng H2O2 trong sự có mặt của xúc tác dị thể (Fe3+ chứa trong tro bay) trở thành một chất ôxi hoá mạnh [80]. Fe3+ được cố định lên tro bay theo các cách khác nhau. Nghiên cứu cũng khẳng định rằng gốc tự do (HO2 ) được hình thành khi H2O2 được hoạt hoá bởi Fe3+ đã cố định trên tro bay. Tiến hành nghiên cứu khả năng ôxi - RB5) bằng hệ Fenton dị thể trên cho thấy sau 2h xử lý đã giảm được 80% COD trong dung dịch.

- Các hệ xúc tác dị thể Fe(III)-Al2O3; Fe2O3/C,. xúc tác cho quá trình ôxi hoá quang hoá Fenton để xử lý hóa chất nhuộm trong môi trường nước [29, 67]. - Hoạt tính xúc tác Fe3-xMxO4 (Fe, Co, Mn, Ni) trong hệ Fenton [60]. - 2 - 2O3 trong TiO2 2O3 thì 2O3 2 Fe2O3 eV [10 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.