ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Dương Thị Thu Hương NGHIÊN CỨU CỐ ĐỊNH BẠC KIM LOẠI KÍCH THƯỚC NANOMET TRÊN BỀ MẶT THAN HOẠT TÍNH LÀM VẬT LIỆU TIỆT TRÙNG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Dương Thị Thu Hương NGHIÊN CỨU CỐ ĐỊNH BẠC KIM LOẠI KÍCH THƯỚC NANOMET TRÊN BỀ MẶT THAN HOẠT TÍNH LÀM VẬT LIỆU TIỆT TRÙNG NƯỚC Chuyên ngành: Hóa môi trường Mã số: 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TRẦN HỒNG CÔN Hà Nội – 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS. Trần Hồng Côn, thầy đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo tại bộ môn Hoá Môi trường và các phòng thí nghiệm tại khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiện – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua. Chân thành cảm ơn các bạn học viên, các em sinh viên làm việc trong phòng thí nghiệm hóa môi trường đã giúp đỡ tôi trong quá trình tìm tài liệu và hoàn thiện luận văn. Trong quá trình làm nghiên cứu và báo cáo đề tài, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 01 năm 2016 Học viên: Dương Thị Thu Hương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích 4 Bảng 1.2 Một số chất hấp phụ điển hình 14 Bảng 1.3 Khả năng hấp thụ của than hoạt tính 17 Bảng 3.1 Kết quả khảo sát nước đầu vào 38 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát thời gian tiếp xúc với vật liệu A5 40 Kết quả khảo sát khả năng diệt khuẩn của dãy vật liệu theo Bảng 3.3 41 phương pháp tĩnh Bảng 3.4 Kết quả khảo sát tốc độ dòng với vật liệu A5 43 Bảng 3.5 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A5 44 Bảng 3.6 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A4 46 Bảng 3.7 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A3 47 Bảng 3.8 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A2 48 Bảng 3.9 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A1 49 Bảng 3.10 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A0 50 Bảng 3.11 Kết quả khảo sát nước sông Kim Ngưu ở đầu vào 51 Bảng 3.12 Khảo sát chiều cao cột khi tiệt trùng nước sông Kim Ngưu 52 Bảng 3.13 Khảo sát tốc độ dòng khi tiệt trùng nước sông Kim Ngưu 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tác động của ion bạc lên vi sinh vật 5 Hình 1.2 Ion bạc liên kết với các bazơ của DNA 7 Hình 1.3 Khẩu trang nano bạc do Viện Công nghệ môi trường sản xuất 10 Hình 1.4 Dược phẩm, mỹ phẩm sử dụng nano bạc 10 Hình 1.5 Dung dịch nano bạc dùng cho nông nghiệp và thủy sản 10 Hình 1.6 Các sản phẩm khác có chứa nano bạc 11 Hình 2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu than hoạt tính tẩm nano bạc 27 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kính hiển vi điện tử truyền qua 31 Hình 2.3 Ảnh TEM của các hạt nano bạc kích thước 10 nm 32 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kính hiển vi điện tử quét 32 Hình 3.1 Ảnh TEM của dung dịch nano bạc 400mg/l 34 Hình 3.2 Dung dịch nano bạc ở các nồng độ khác nhau 35 Hình 3.3 Ảnh SEM của vật liệu than hoạt tính A0 35 Hình 3.4 Ảnh SEM của vật liệu A1 36 Hình 3.5 Ảnh SEM của vật liệu A2 36 Hình 3.6 Ảnh SEM của vật liệu A3 37 Hình 3.7 Ảnh SEM của vật liệu A4 37 Hình 3.8 Ảnh SEM của vật liệu A5 38 Hình 3.9 Kết quả khảo sát nước đầu vào 39 Hình 3.10 Kết quả khảo sát thời gian tiếp xúc với vật liệu A5 40 Hình 3.11 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào thời gian tiếp xúc với vật liệu A5 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết quả khảo sát khả năng diệt khuẩn của dãy vật liệu theo phương Hình 3.12 42 pháp tĩnh Hình 3.13 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào hàm lượng bạc 42 Hình 3.14 Kết quả khảo sát tốc độ dòng với vật liệu A5 43 Hình 3.15 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào tốc độ dòng với vật liệu A5 44 Hình 3.16 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A5 45 Hình 3.17 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A5 45 Hình 3.18 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A4 46 Hình 3.19 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A4 46 Hình 3.20 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A3 47 Hình 3.21 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A3 47 Hình 3.22 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A2 48 Hình 3.23 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A2 48 Hình 3.24 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A1 49 Hình 3.25 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A1 49 Hình 3.26 Kết quả khảo sát chiều cao cột với vật liệu A0 50 Hình 3.27 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột với vật liệu A0 50 Hình 3.28 Kết quả khảo sát nước sông Kim Ngưu ở đầu vào 51 Hình 3.29 Khảo sát chiều cao cột khi tiệt trùng nước sông Kim Ngưu 52 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào chiều cao cột khi tiệt trùng nước Hình 3.30 52 sông Kim Ngưu Hình 3.31 Kết quả khảo sát tốc độ dòng khi tiệt trùng nước sông Kim Ngưu 53 Sự phụ thuộc của số lạc khuẩn vào tốc độ dòng khi tiệt trùng nước Hình 3.32 54 sông Kim Ngưu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT AC Than hoạt tính (Activated Carbon) CFU Số đơn vị hình thành khuẩn lạc (Colony Forming Unit) PEG Polyetylenglycol PVA Polyvinylancol PVP Polyvinylpyrrolidone SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron Microscope) TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron Microscope) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU.1 Chương 1: TỔNG QUAN .1 Công nghệ nano và vật liệu nano bạc .1 Công nghệ nano.2 Vật liệu nano .3 Bạc và nano bạc.2 Sơ lược về hấp phụ và than hoạt tính .1 Khái niệm hấp phụ .2 Chất hấp phụ.3 Than hoạt tính.3 Ô nhiễm vi sinh vật trong nước sinh hoạt và nước thải.1 Nguồn ô nhiễm và sự phân bố vi sinh vật trong nước và thực phẩm.2 Đặc điểm của coliform .3 Các phương pháp định lượng vi sinh vật .20 Chương 2: THỰC NGHIỆM.1 Hóa chất và dụng cụ .2 Tổng hợp vật liệu .1 Quy trình điều chế dung dịch nano bạc.2 Quy trình tổng hợp vật liệu than hoạt tính tẩm nano bạc .3 Xác định lượng nano bạc dư trong dung dịch lọc .3 Quy trình khảo sát khả năng tiệt trùng của vật liệu .1 Rửa và khử trùng dụng cụ .2 Chuẩn bị mẫu nước thử nghiệm .3 Chuẩn bị môi trường thạch Endo .29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4 Định lượng coliform.4 Một số phương pháp nghiên cứu vật liệu .1 Kính hiển vi điện tử truyền qua.2 Kính hiển vi điện tử quét .32 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .1 Kết quả nghiên cứu cấu trúc của các vật liệu.1 Kết quả phân tích dung dịch nano bạc .2 Kết quả nghiên cứu các vật liệu than hoạt tính tẩm nano bạc .2 Khảo sát khả năng diệt khuẩn của các vật liệu Ag – AC.1 Khảo sát số lượng coliform trong mẫu nước đầu .2 Khảo sát khả năng diệt khuẩn của các vật liệu Ag – AC theo phương pháp tĩnh.3 Khảo sát khả năng diệt khuẩn của các vật liệu Ag – AC theo phương pháp động .4 Khảo sát khả năng diệt khuẩn của vật liệu Ag – AC với nước sông Kim Ngưu – Hà Nội .55 TÀI LIỆU THAM KHẢO.56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Hiện nay tình trạng ô nhiễm môi trường nước đang được nhiều nhà khoa học quan tâm bởi nước sạch là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống. Nước sinh hoạt bị ô nhiễm thường chứa các chất có hại cho sức khỏe của con người hoặc lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh cho người và động vật. Coliform là vi khuẩn thường gặp có số lượng lớn trong môi trường từ phân người và động vật. Coliform được coi như là vi sinh vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm vi khuẩn của các nguồn nước. Chính vì vậy mà việc khử trùng nước cho mục đích sinh hoạt và ăn uống đang thu hút các nhà khoa học nghiên cứu sử dụng công nghệ đã có từ nghìn năm trước là sử dụng kim loại bạc. Bạc được biết đến là kim loại quý và khả năng diệt khuẩn rất tốt. Tuy nhiên vấn đề kinh tế cũng là một rào cản không nhỏ để đưa những vật liệu chứa bạc ứng dụng một cách rộng rãi vào cuộc sống. Công nghệ nano ra đời đã đưa những ứng dụng của bạc phát triển lên một tầm cao mới. Ở kích thước nano, bạc thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh mà không gây ảnh hưởng tới con người và môi trường. Cách sử dụng nano bạc làm chất diệt khuẩn có thể là đưa trực tiếp vào nước. Phương pháp này tốn kém hơn so với cố định nano bạc lên một vật liệu mang và quá trình diệt khuẩn được thực hiện như một quá trình lọc nước. Than hoạt tính từ lâu đã được sử dụng để làm sạch nước. Tuy nhiên, ứng dụng của than trong xử lý nước mới chỉ dừng lại ở việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ và một số thành phần lơ lửng trong nước. Trong những năm gần đây, việc sử dụng than hoạt tính biến tính bằng một số ion kim loại thể hiện rõ triển vọng ứng dụng để làm sạch nước ngầm sử dụng trong sinh hoạt. Với tham vọng tổng hợp được một vật liệu mới tận dụng khả năng hấp phụ của than hoạt tính và khả năng kháng khuẩn của nano bạc, chúng tôi lựa chọn nano bạc là tác nhân dùng để biến tính than hoạt tính.
Nghiên cứu cố định bạc kim loại kích thước nanomet trên bề mặt than hoạt tính làm vật liệu tiệt ...
Luận văn thạc sĩ phân tích hus nghiên cứu cố định bạc kim loại kích thước nanomet trên bề mặt than hoạt tính làm vật liệu tiệt, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải
Trường đại học
Trường Đại học Khoa học Tự nhiênChuyên ngành
Hóa môi trườngNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Luận văn thạc sĩPhí lưu trữ
30 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: Dương Thị Thu Hương
Người hướng dẫn: PGS. Trần Hồng Côn
Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Chuyên ngành: Hóa môi trường
Đề tài: Nghiên Cứu Cố Định Bạc Kim Loại Kích Thước Nanomet Trên Bề Mặt Than Hoạt Tính Làm Vật Liệu Tiệt Trùng Nước
Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản: 2016
Địa điểm: Hà Nội
Tài liệu "Nghiên cứu bạc kim loại nano trên than hoạt tính để tiệt trùng nước" trình bày một phương pháp hiệu quả trong việc sử dụng bạc nano kết hợp với than hoạt tính để tiệt trùng nước, nhằm cải thiện chất lượng nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu này không chỉ làm rõ cơ chế hoạt động của bạc nano trong việc tiêu diệt vi khuẩn mà còn chỉ ra những lợi ích vượt trội của việc sử dụng than hoạt tính như một chất mang, giúp tăng cường hiệu quả tiệt trùng.
Độc giả có thể tìm hiểu thêm về các nghiên cứu liên quan đến vi sinh vật và ứng dụng của chúng trong nông nghiệp qua tài liệu Luận văn sàng lọc và định danh một số chủng vi sinh vật có khả năng đối kháng nấm phytophthora sp gây bệnh trên cây có múi. Bên cạnh đó, tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp và đánh giá khả năng khử khuẩn của vật liệu nano bạc mang trên than hoạt tính sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về khả năng khử khuẩn của vật liệu này. Cuối cùng, tài liệu Ứng dụng kỹ thuật gia nhiệt ohm để thanh trùng nước ép bưởi cũng là một nguồn tài liệu hữu ích cho những ai quan tâm đến các phương pháp tiệt trùng khác nhau.
Những tài liệu này không chỉ mở rộng kiến thức về các ứng dụng của bạc nano và than hoạt tính mà còn giúp độc giả hiểu rõ hơn về các phương pháp tiệt trùng hiện đại trong lĩnh vực nước và nông nghiệp.
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ