Nghiên cứu chế tạo và đánh giá vật liệu V2O5/Fe2O3 hướng đến ứng dụng hấp phụ khí H2S

• Tác giả: Phạm Văn Đạo
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Đức Chánh Tín
• Trường học: Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ vật liệu
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo và đánh giá vật liệu V2O5/Fe2O3 hướng đến ứng dụng hấp phụ khí H2S
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ Ý NGHĨA
• CÁC KÝ HIỆU VÀ ĐẠI LƯỢNG TOÁN HỌC - VẬT LÝ - HÓA HỌC
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Tổng quan khí Hydro sunfua (H2S)
• 1.1. Khí H2S là chất khí không màu, tỉ khối so với không khí là 1,17, có mùi trứng thối và rất độc
• 1.2. Nguồn gốc phát thải khí hydro sunfua
• 1.2.1. Nguồn gốc tự nhiên
• 1.2.2. Nguồn gốc nhân tạo
• 1.3. Các tác hại của khí đối với môi trường
• 1.4. Vật liệu vanadium pentoxide V2O5
• 1.4.1. Cấu trúc Vanadi pentoxit (V2O5)
• 1.4.2. Các trạng thái oxy hóa và màu sắc đặc trưng
• 1.4.3. Pha Magnéli và pha Wadsley
• 1.4.4. Các dạng thù hình của V2O5
• 2. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 2.1. Kết quả tổng hợp hạt V2O5
• 2.2. Kết quả nhiễu xạ tia X
• 2.3. Kết quả phân tích Raman
• 2.4. Ảnh hưởng của thời gian thủy nhiệt đến hình thái và trọng lượng hạt
• 2.5. Kết quả tổng hợp hạt nano V2O5 với sự có mặt của ion Fe3+
• 2.6. Kết quả nhiễu xạ tia X
• 2.7. Kết quả quang phổ Raman
• 2.8. Kết quả quan sát bề mặt
• 2.9. Ảnh hưởng của thời gian nung đến hình thái và trọng lượng hạt
• 2.10. Kết luận tổng hợp hạt nano V2O5 và V2O5/Fe2O3
• 2.11. Kết quả xác định hàm lượng Fe xuất hiện trong mẫu V2O5 – Fe
• 2.12. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ H2S của giấy xúc tác
• 2.13. Kết quả chế tạo giấy xúc tác
• 2.14. Kết quả đánh giá hấp phụ của vật liệu
• 3. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả đã thực hiện
• 3.2. Kiến nghị hướng phát triển tiếp theo
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu vật liệu V2O5 Fe2O3 hấp phụ khí H2S

Nghiên cứu vật liệu V2O5/Fe2O3 đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực hấp phụ khí H2S. Vật liệu này không chỉ có khả năng hấp phụ tốt mà còn có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc tìm hiểu về cấu trúc và tính chất của V2O5/Fe2O3 sẽ giúp nâng cao hiệu quả hấp phụ khí độc hại này.

1.1. Khí H2S và tác hại của nó trong môi trường

Khí H2S là một trong những khí độc hại phổ biến, có thể gây ngộ độc cho con người và ảnh hưởng đến môi trường. Nghiên cứu về H2S giúp hiểu rõ hơn về các biện pháp xử lý và hấp phụ hiệu quả.

1.2. Vật liệu V2O5 và Fe2O3 Tính chất và ứng dụng

V2O5 và Fe2O3 là hai loại vật liệu có tính chất hấp phụ cao. V2O5 có khả năng tạo diện tích bề mặt lớn, trong khi Fe2O3 là vật liệu phổ biến và giá thành thấp, tạo điều kiện cho việc nghiên cứu và ứng dụng.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hấp phụ khí H2S

Mặc dù V2O5 và Fe2O3 có nhiều ưu điểm, nhưng việc sử dụng chúng trong hấp phụ khí H2S vẫn gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như khả năng tái hấp phụ và độ bền của vật liệu cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Khả năng tái hấp phụ của vật liệu

Khả năng tái hấp phụ của V2O5 và Fe2O3 là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng. Nghiên cứu cần tìm ra các phương pháp cải thiện khả năng này.

2.2. Độ bền và ổn định của vật liệu trong môi trường thực tế

Độ bền của V2O5/Fe2O3 trong môi trường có chứa H2S là một thách thức lớn. Cần có các nghiên cứu để đánh giá độ bền và ổn định của vật liệu trong điều kiện thực tế.

III. Phương pháp chế tạo vật liệu V2O5 Fe2O3 hiệu quả

Việc chế tạo vật liệu V2O5/Fe2O3 bằng phương pháp thủy nhiệt đã cho thấy nhiều hứa hẹn. Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn giúp tạo ra các hạt nano với hình dạng và kích thước đồng đều.

3.1. Quy trình thủy nhiệt trong chế tạo vật liệu

Quy trình thủy nhiệt là một trong những phương pháp hiệu quả để chế tạo V2O5/Fe2O3. Phương pháp này giúp kiểm soát tốt các yếu tố như nhiệt độ và thời gian, từ đó tạo ra vật liệu có tính chất tối ưu.

3.2. Đánh giá hình thái và cấu trúc của vật liệu

Việc đánh giá hình thái và cấu trúc của V2O5/Fe2O3 được thực hiện bằng các phương pháp như FESEM và XRD. Những phân tích này giúp hiểu rõ hơn về tính chất của vật liệu.

IV. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ khí H2S

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu V2O5/Fe2O3 có khả năng hấp phụ khí H2S tốt hơn so với V2O5 thuần. Điều này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong việc xử lý khí thải.

4.1. So sánh khả năng hấp phụ giữa V2O5 và V2O5 Fe2O3

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng V2O5/Fe2O3 có khả năng hấp phụ H2S cao hơn V2O5 thuần. Sự kết hợp này giúp tăng cường hiệu quả hấp phụ và kéo dài thời gian sử dụng.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của vật liệu trong xử lý khí H2S

Vật liệu V2O5/Fe2O3 có thể được ứng dụng trong các hệ thống xử lý khí thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai

Nghiên cứu về vật liệu V2O5/Fe2O3 cho ứng dụng hấp phụ khí H2S đã đạt được nhiều kết quả khả quan. Tuy nhiên, vẫn cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện tính chất và hiệu quả của vật liệu.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng V2O5/Fe2O3 là một vật liệu tiềm năng cho ứng dụng hấp phụ khí H2S, với nhiều ưu điểm vượt trội.

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chế tạo và khảo sát thêm các loại vật liệu khác để nâng cao hiệu quả hấp phụ.