Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano CuO và ZnO để tăng cường khả năng hấp thụ hydrogen sulfide

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Long
• Người hướng dẫn: TS. Phan Minh Tân
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa Dầu
• Đề tài: Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng nano CuO và ZnO để hấp thụ hiệu quả hydrogen sulfide
• Loại tài liệu: Công trình
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Kiểm hóa than hoạt tính bằng dung dịch xút NaOH
• 2.2. Tẩm oxit kim loại lên than hoạt tính ngâm NaOH
• 2.3. Các phương pháp phân tích
• 2.3.1. Phương pháp BET
• 2.3.2. Phương pháp XRD
• 2.3.3. Phương pháp SEM, TEM
• 2.4. Quy trình hợp phế và giải phế
• 2.4.1. Khảo sát sự hợp phế hợp chất Hydrogen Sulfide
• 2.4.2. Khảo sát quá trình giải phế hợp chất Hydrogen Sulfide
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Than hoạt tính biến tính
• 3.1.1. Tổng hợp và tính chất lý - hóa của than hoạt tính biến tính
• 3.1.2. Khảo sát khả năng hấp phụ H2S của các than hoạt tính biến tính
• 3.2. Than hoạt tính biến tính
• 3.2.1. Ảnh hưởng của khoảng cách oxit CuO - ZnO và nhiệt độ nung đến khả năng hấp phụ H2S
• 3.2.2. Các tính chất lý - hóa của than hoạt tính biến tính
• 3.2.3. So sánh với các nghiên cứu khác
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng, việc xử lý các hợp chất độc hại như hydrogen sulfide (H2S) trở nên cấp thiết. Than hoạt tính được biết đến như một vật liệu hấp phụ hiệu quả cho nhiều loại khí độc, nhưng khả năng hấp phụ H2S của nó vẫn còn hạn chế. Nghiên cứu này tập trung vào việc biến tính than hoạt tính bằng cách sử dụng nano CuO và nano ZnO để nâng cao hiệu suất hấp phụ H2S. Các hợp chất nano này không chỉ cải thiện khả năng hấp phụ mà còn góp phần vào việc phát triển công nghệ xử lý khí thải hiệu quả hơn.

II. Phương pháp nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu bao gồm các bước chính: chuẩn bị than hoạt tính từ than Tre và than gáo dừa, sau đó thực hiện biến tính than bằng nano CuO và nano ZnO. Các mẫu than được xử lý bằng dung dịch NaOH để tăng diện tích bề mặt trước khi tiến hành hấp phụ. Các phương pháp phân tích hiện đại như BET, XRD, SEM và TEM được sử dụng để đánh giá các tính chất vật lý - hóa học của vật liệu. Kết quả cho thấy rằng việc biến tính than đã làm tăng đáng kể diện tích bề mặt và khả năng hấp phụ H2S.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả thí nghiệm cho thấy các mẫu than hoạt tính được biến tính với nano CuO và nano ZnO có khả năng hấp phụ H2S cao hơn so với mẫu không biến tính. Cụ thể, mẫu B_Na2_800_10%_300 từ than Tre đạt được khả năng hấp phụ 2,088 mg/g, trong khi mẫu TB_Na2_750_25%_300 từ than Trà Bạc đạt 3,909 mg/g. Điều này chứng tỏ rằng việc sử dụng công nghệ nano trong biến tính than hoạt tính có thể mang lại giải pháp hiệu quả cho việc xử lý H2S, góp phần vào việc bảo vệ môi trường.

IV. Kết luận

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc biến tính than hoạt tính bằng nano CuO và nano ZnO không chỉ nâng cao khả năng hấp phụ H2S mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong xử lý khí thải. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong các lĩnh vực công nghiệp như xử lý khí thải, bảo vệ môi trường và phát triển các vật liệu hấp phụ mới. Việc phát triển công nghệ này sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm khí và bảo vệ sức khỏe con người.