Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng chất lỏng ion trong thu hồi platinum từ xúc tác thải

• Tác giả: Uông Thị Ngọc Hà
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Thị Lệ Thủy
• Trường học: Học Viện Khoa Học Và Công Nghệ
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên cứu tổng hợp và sử dụng chất lỏng ion trong quá trình thu hồi platinum từ xúc tác thải của công nghiệp chế biến dầu
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• MỞ ĐẦU.1. Tổng quan về chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.2. Phân loại chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.3. Tính chất của chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.4. Phương pháp tổng hợp chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.5. Ứng dụng của chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.6. Tổng quan về thu hồi Pt từ xúc tác đã qua sử dụng
• MỞ ĐẦU.7. Các phương pháp hòa tan Pt
• MỞ ĐẦU.8. Các phương pháp thu hồi Platinum từ dung dịch hòa tan
• MỞ ĐẦU.9. Phương pháp kết tủa
• MỞ ĐẦU.10. Phương pháp hấp phụ
• MỞ ĐẦU.11. Phương pháp điện hóa
• MỞ ĐẦU.12. Phương pháp chiết
• MỞ ĐẦU.13. Một số nghiên cứu thu hồi platinum sử dụng chất lỏng ion
• MỞ ĐẦU.14. Hóa chất, nguyên liệu
• MỞ ĐẦU.15. Tổng hợp chất lỏng ion
• 1. TỔNG HỢP CHẤT LỎNG ION
• 1.1. Tổng hợp chất lỏng ion 1-methyl -3-n-tetradecylimidazolium chloride
• 1.2. Tổng hợp chất lỏng ion 1-n-butyl -3-n-butylimidazolium chloride
• 1.3. Tổng hợp chất lỏng ion 1-n-butyl-3-n-tetradecylimidazolium chloride
• 1.4. Tổng hợp chất lỏng ion n-tetradecylpyridinium chloride
• 1.5. Tổng hợp chất lỏng ion trioctylammoniumhydrogen chloride
• 1.6. Quá trình tiền xử lý và hòa tan Pt trong xúc tác thải
• 1.6.1. Tiền xử lý xúc tác thải
• 1.6.2. Hoà tan xúc tác thải
• 1.7. Sử dụng chất lỏng ion trong việc thu hồi Pt(IV) từ xúc tác thải của công nghiệp chế biến dầu
• 1.7.1. Phương pháp chiết lỏng - lỏng thu hồi Pt(IV)
• 1.7.2. Phương pháp hấp phụ chất lỏng ion lên chất mang rắn
• 1.7.2.1. Tiền xử lý chất mang
• 1.7.2.2. Tẩm chất lỏng ion lên chất mang
• 1.7.2.3. Thu hồi Pt(IV) bằng phương pháp hấp phụ
• 1.7.2.4. Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ
• 1.7.3. Giải chiết và giải hấp thu hồi Pt(II), tái sử dụng chất lỏng ion và chất hấp phụ
• 1.7.4. Phương pháp nghiên cứu đặc trưng của vật liệu
• 1.7.5. Các phương pháp xử lý kết quả
• 2. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 2.1. Kết quả tổng hợp chất lỏng ion
• 2.2. Nhóm chất lỏng ion họ imidazolium
• 2.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến hiệu suất tổng hợp chất lỏng ion
• 2.2.2. Xác định cấu trúc các chất lỏng ion [C4BIM]Cl, [C14MIM]Cl và [C14BIM]Cl
• 2.3. Tổng hợp chất lỏng ion n-tetradecylpyridinium chloride
• 2.3.1. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
• 2.4. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ mol chất phản ứng đến hiệu suất tổng hợp [C14Py]Cl
• 2.5. Xác định cấu trúc của [C14Py]Cl
• 2.6. Tổng hợp chất lỏng ion trioctylammonium hydrogen chloride [N0888]Cl
• 2.6.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng
• 2.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
• 2.6.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ mol
• 2.7. Kết quả đo phổ FT-IR và NMR
• 2.8. Hòa tan Pt từ xúc tác thải. Sử dụng chất lỏng ion cho quá trình thu hồi Pt(IV)
• 2.8.1. Sử dụng nhóm chất lỏng ion dạng imidazolium và pyridinium
• 2.8.1.1. Phương pháp chiết
• 2.8.1.2. Phương pháp hấp phụ
• 2.8.1.3. Xác định dung lượng hấp phụ tối đa lên chất mang rắn [C14MIM]Cl/SiO2
• 2.8.2. Sử dụng chất lỏng ion nhóm ammonium
• 2.8.2.1. Sử dụng chất lỏng ion nhóm ammonium để chiết platinum
• 2.8.2.2. Sự hấp phụ Pt(IV) lên SILP tạo ra từ một số chất mang rắn khác nhau
• 2.8.2.3. Hấp phụ Pt(IV) bằng các SILP từ các IL khác nhau ở các tỉ lệ mol IL/Pt khác nhau
• 2.8.2.4. Xác định dung lượng hấp phụ tối đa lên chất mang rắn [N1888]Cl/SiO2 và [N0888]Cl/SiO2
• 2.8.3. Giải chiết và giải hấp phụ thu hồi Pt(II)
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu chất lỏng ion trong thu hồi platinum

Nghiên cứu về việc sử dụng chất lỏng ion trong quá trình thu hồi platinum từ xúc tác thải trong ngành chế biến dầu đang trở thành một lĩnh vực quan trọng. Chất lỏng ion được biết đến với khả năng hòa tan và chiết xuất kim loại quý, đặc biệt là platinum, từ các nguồn thải. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ việc tái chế kim loại quý.

1.1. Đặc điểm và tính chất của chất lỏng ion

Chất lỏng ion có nhiều tính chất nổi bật như ổn định nhiệt, áp suất hơi bão hòa thấp và khả năng hòa tan tốt. Những đặc điểm này giúp chất lỏng ion trở thành lựa chọn lý tưởng cho quá trình thu hồi platinum từ xúc tác thải.

1.2. Tầm quan trọng của việc thu hồi platinum

Việc thu hồi platinum từ xúc tác thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất kim loại quý. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt.

II. Vấn đề và thách thức trong thu hồi platinum từ xúc tác thải

Mặc dù có nhiều phương pháp thu hồi platinum, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc tách và thu hồi hiệu quả. Các phương pháp hiện tại thường gặp khó khăn trong việc duy trì hiệu suất cao và giảm thiểu ô nhiễm. Việc sử dụng chất lỏng ion có thể giải quyết một số vấn đề này, nhưng vẫn cần nghiên cứu thêm để tối ưu hóa quy trình.

2.1. Các phương pháp thu hồi platinum hiện tại

Các phương pháp như chiết lỏng - lỏng, kết tủa và điện hóa đều có nhược điểm riêng. Việc sử dụng chất lỏng ion có thể cải thiện hiệu suất thu hồi nhưng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.2. Thách thức trong việc tách platinum từ dung dịch

Platinum dễ tạo thành các phức hóa học trong dung dịch, làm cho việc tách ra trở nên phức tạp. Cần có các giải pháp mới để cải thiện quy trình này.

III. Phương pháp sử dụng chất lỏng ion trong thu hồi platinum

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng chất lỏng ion trong quá trình thu hồi platinum có thể đạt hiệu suất cao. Các phương pháp như chiết lỏng - lỏng và hấp phụ chất lỏng ion lên chất mang rắn đang được áp dụng để tối ưu hóa quy trình thu hồi.

3.1. Phương pháp chiết lỏng lỏng

Phương pháp chiết lỏng - lỏng sử dụng chất lỏng ion để tách platinum từ dung dịch. Kết quả cho thấy hiệu suất chiết đạt trên 90%, cho thấy tiềm năng lớn của phương pháp này.

3.2. Hấp phụ chất lỏng ion lên chất mang rắn

Việc tẩm chất lỏng ion lên chất mang rắn giúp tăng cường khả năng hấp phụ platinum. Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu thu hồi platinum

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng chất lỏng ion trong thu hồi platinum từ xúc tác thải mang lại hiệu quả cao. Các ứng dụng thực tiễn đã được triển khai tại một số nhà máy chế biến dầu, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tăng cường giá trị kinh tế.

4.1. Kết quả thu hồi platinum từ xúc tác thải

Nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu hồi platinum từ xúc tác thải đạt trên 90% khi sử dụng chất lỏng ion. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp chế biến dầu.

4.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến dầu

Việc áp dụng công nghệ thu hồi platinum từ xúc tác thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra giá trị kinh tế cho ngành chế biến dầu.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu thu hồi platinum

Nghiên cứu về việc sử dụng chất lỏng ion trong thu hồi platinum từ xúc tác thải đã mở ra nhiều cơ hội mới. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp hiệu quả hơn cho việc tái chế kim loại quý và bảo vệ môi trường.

5.1. Tương lai của công nghệ thu hồi platinum

Công nghệ thu hồi platinum từ xúc tác thải sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều nghiên cứu mới nhằm tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải thiện hiệu suất thu hồi và giảm thiểu ô nhiễm trong quá trình thu hồi platinum từ xúc tác thải.