Nghiên cứu cấu trúc vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit và ứng dụng trong xử lý metylen xanh

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về vật liệu hydrotanxit

1.2. Thành phần, cấu trúc của hydrotanxit

1.3. Ứng dụng của hydrotanxit

1.4. Giới thiệu vật liệu Fe-Ti-hydrotanxit

1.5. Các phương pháp tổng hợp vật liệu

1.5.1. Phương pháp xây dựng lại cấu trúc

1.5.2. Phương pháp đồng kết tủa

1.5.3. Ưu điểm của phương pháp đồng kết tủa ở pH cố định

1.5.4. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu hydrotanxit cấy Fe

1.6. Giới thiệu về metylen xanh

1.7. Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm

1.7.1. Thành phần của nước thải dệt nhuộm

2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất - dụng cụ

2.2. Tổng hợp vật liệu xúc tác

2.3. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vật liệu

2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)

2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

2.3.3. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp phụ nitơ (BET)

2.3.4. Phương pháp phổ hấp thụ mẫu rắn (UV-Vis DRS)

2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ và phân hủy MB trên các mẫu vật liệu tổng hợp

2.4.1. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ MB trong nước theo phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-Vis

2.4.2. Khảo sát khả năng hấp phụ, phân hủy MB của các vật liệu tổng hợp

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc trưng cấu trúc vật liệu xúc tác

3.2. Ảnh TEM của các mẫu vật liệu tổng hợp

3.3. Kết quả phân tích đường đẳng nhiệt hấp phụ/giải hấp phụ nitơ (BET) của các mẫu vật liệu tổng hợp

3.4. Kết quả phổ UV-Vis DRS của các mẫu vật liệu tổng hợp

3.5. Kết quả khảo sát khả năng phân hủy MB trên các mẫu vật liệu tổng hợp

3.6. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ MB của các vật liệu trong bóng tối

3.7. Kết quả khảo sát khả năng phân hủy MB trên các mẫu vật liệu tổng hợp dưới ánh sáng LED

3.8. Kết quả khảo sát khả năng xử lý nước thải làng nghề dệt nhuộm chiếu cói

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng quan về vật liệu Fe Ti Hydrotanxit và ứng dụng

Vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit là một trong những loại vật liệu mới được nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực xử lý nước thải. Chúng có cấu trúc đặc biệt, cho phép hấp thụ và phân hủy các chất ô nhiễm như metylen xanh. Nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong công nghiệp và môi trường.

1.1. Đặc điểm cấu trúc của vật liệu Fe Ti Hydrotanxit

Vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit có cấu trúc lớp, bao gồm các ion kim loại và anion xen kẽ. Cấu trúc này giúp tăng cường khả năng hấp phụ và phân hủy các chất ô nhiễm trong nước.

1.2. Tính chất và ứng dụng của hydrotanxit trong xử lý nước

Hydrotanxit có khả năng hấp phụ tốt, diện tích bề mặt lớn và tính ổn định nhiệt. Những đặc điểm này giúp nó trở thành một chất xúc tác hiệu quả trong việc xử lý nước thải dệt nhuộm.

II. Vấn đề ô nhiễm môi trường nước và thách thức hiện tại

Ô nhiễm nước từ các cơ sở dệt nhuộm đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng tại Việt Nam. Nước thải chứa nhiều chất độc hại, trong đó có metylen xanh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để xử lý nước thải là rất cần thiết.

2.1. Tác động của nước thải dệt nhuộm đến môi trường

Nước thải dệt nhuộm chứa nhiều chất độc hại, làm giảm chất lượng nước và gây hại cho sinh vật thủy sinh. Điều này đòi hỏi các biện pháp xử lý hiệu quả.

2.2. Thách thức trong việc xử lý metylen xanh

Metylen xanh là một chất khó phân hủy, yêu cầu các phương pháp xử lý tiên tiến để loại bỏ hoàn toàn khỏi nước thải. Việc nghiên cứu vật liệu mới như Fe-Ti-Hydrotanxit là một giải pháp tiềm năng.

III. Phương pháp tổng hợp vật liệu Fe Ti Hydrotanxit hiệu quả

Việc tổng hợp vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit có thể thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp đồng kết tủa được áp dụng phổ biến. Phương pháp này giúp tạo ra các mẫu vật liệu với cấu trúc đồng nhất và hiệu suất cao trong việc xử lý nước thải.

3.1. Phương pháp đồng kết tủa trong tổng hợp

Phương pháp đồng kết tủa cho phép kiểm soát tốt các điều kiện phản ứng, từ đó tạo ra vật liệu với kích thước và cấu trúc mong muốn.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp

Nồng độ ion, pH và nhiệt độ là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit trong quá trình tổng hợp.

IV. Khả năng hấp phụ và phân hủy metylen xanh của vật liệu

Nghiên cứu cho thấy vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit có khả năng hấp phụ và phân hủy metylen xanh hiệu quả dưới ánh sáng khả kiến. Kết quả này mở ra triển vọng cho việc ứng dụng vật liệu trong xử lý nước thải dệt nhuộm.

4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh

Khả năng hấp phụ của vật liệu được đánh giá qua các thí nghiệm thực nghiệm, cho thấy hiệu suất hấp phụ cao ở nồng độ khác nhau của metylen xanh.

4.2. Kết quả phân hủy metylen xanh dưới ánh sáng

Vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit cho thấy khả năng phân hủy metylen xanh tốt khi được chiếu sáng, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong xử lý nước thải.

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

Nghiên cứu về vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit đã chỉ ra rằng đây là một giải pháp tiềm năng cho vấn đề xử lý nước thải dệt nhuộm. Các kết quả đạt được mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các vật liệu mới trong tương lai.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit có khả năng hấp phụ và phân hủy metylen xanh hiệu quả, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm nước.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình tổng hợp và mở rộng ứng dụng của vật liệu trong các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong xử lý nước thải.

Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vật liệu Fe-Ti-Hydrotanxit và ứng dụng làm xúc tác xử lý metylen xanh trong môi trường nước