BỘ GIÁO DUC VA DAO TAO TRUONG DAL HQC SU PHAM TP.HCM KHOA HOA HOC E#4 a KIỀU VÂN THƯƠNG TONG HỢP VẬT LIỆU Reo-MOFs MANG NHÓM SULFONIC VÀ UNG DUNG HAP PHU ION Pb** TRONG NUOC KHOA LUAN TOT NGHIEP TP. Hỗ Chỉ Minh - 2024 BO GIAO DUC VA DAO TẠO. TRUONG DAL HQC SU PHAM TP.HCM KHOA HOA HOC KHOA LUAN TOT NGHIEP TONG HOP VAT LIEU Reo-MOFs MANG NHOM SULFONIC VA UNG DUNG HAP PHU ION Pb** TRONG NUOC Chuyên ngành: Sư phạm Khoa học tự nhiên Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Mỹ Họ và tên tác giả: Kiều Vân Thương - 46.265 Xác nhận của cán bộ hướng dẫn| (Ky va ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn My TTP.
Hỗ Chí Minh - 2024 CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc. BẢN XAC NHAN CHỈNH SỬA KHÓA LUẬN Họ vả tên: — Kiều Vân Thương Ngày sinh: 05/05/2002 Nơi sinh: Thanh phé Hé Chi Minh Chuyên ngành: Sư phạm Khoa học tự nhiên. Khóa: K46SPKHTN Tôi đã bảo vệ khỏa luận tốt nghiệp với đề tải: — Tổng hợp vật liệu Reo- MOESs mang nhóm sulfonie và ứng dụng hắp phụ ion Pb** trong nước. tại hội đồng chấm luận văn ngày 03 tháng 05 năm 2024.
ti đã sửa chữa và hoàn chỉnh luận văn ns với các góp ý, yêu cầu của Hội đồng và ủy viên nhận xét, gồm các ý chỉnh như ~ Chỉnh sửa một số phần, bố cục củasi Tổng quan, ~ Chinh sửa một số dinh dang chí số trên và chi số dưới, viết hoa, - Bổ sung cột dịch tiếng Việt vào bảng Danh mục các chữ viết tắt, Vẽ lại hình tuy ch hồng hợp H:SNDC và đỗ thị khảo sát động học hấp phụ Pb của vật liệu. - Bổ sung phụ th các số liệu khảo sát khả năng hấp phụ Pb”* của vật liệu Reo-MOF. - Chinh siza mét sé trich dan, tôi xin báo cáo đã hoản thành sửa chữa khóa luận như trên và đề nghị Hội đồng chấm khỏa luận, người hướng dẫn khoa học xác nhận. Hỏ Chỉ Minh, ngày 09 thẳng 0S năm 2024 Sinh viên (ki tén va ghi ro ho tén) Xác nhận của người hướng dẫn khoa học Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng (kí tên và ghi rõ họ tên) (kí tên và ghỉ rõ họ tên) Nguyễn Văn Mỹ Nguyễn Kim Diễm Mai Xác nhận của Hội đồng phản biện: XAC NHAN CUA GVHD XÁC NHAN CUA CHU TICH HOI DONG (Ki và ghỉ rõ họ tên) (Ki và ghỉ rõ họ tên) Nguyễn Văn Mỹ Nguyễn Kim Diễm Mai LOL CAM ON Hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Mỹ.
Thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm. quý báu và tạo điều kiện thuận lợi giúp em thực hiện khóa luận. Em rắt biết ơn những lời động viện chia sẻ từ Thấy, đó là những lời chia sẽ quý giá nhất, động lực lớn lao mà em nhận được trong suốt quãng đường thời gian còn Li sinh viên. Em xin cảm ơn các Thầy Cô trong Khoa Hóa học đã tạo điều kiện cho em học tập về kiến thức và cung cấp các trang thiết bị để em thực hiện khóa luận này.
Ngoài ra, cảm ơn bạn Nguyễn Thị Mỹ Duyên và các bạn trên phòng lab đã hỗ trợ và giúp đờ em trong suốt quá trình kim nghiên cứu. Con cảm ơn gia đình đã luôn bên con những lúc khó khăn, gia đình là động lực để con phần đấu và đạt thành quả như ngày hôm nay. Hồ Chí Minh, 02 tháng 05 năm 2024 Kiều Vân Thương MỤC LỤC LOICAM ON. DANH MỤC CHỮ VIẾT TÁT DANH MỤC BẢNG BIÊU.
DANH MỤC HÌNH ẢNH. MO BAU CHUONG 1. Tổng quan về vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOFs) .1, Giới thiệu vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOES) 1. Các phương pháp tổng hợp MOFs.
Phương pháp nhiệt dung môi. Phương pháp siêu âm. Phương pháp nghiền cơ hoá học 11 Ứng dụng của vật liệu MOFs. Tổng quan tỉnh hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đềt 1.1, Thực trạng ô nhiễm chỉ ở Việt Nam.
Xử lý nước thải nhiễm chi bằng phương pháp hắp phụ. Tổng quan về vật liệu Reo-MOFs 1. Các công trình nghiên cứu có liên quan.- tutersapuiÐl CHƯƠNG 2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị.
Dụng cụ vả thiết bị. Quy trình thực bbl 2 2.1, Tong hop linker 4 ~ sulfonaphthalene~ 2,6~ dicarboxylic acid (HsSNDC) 2. Quy trinh ting hgp vat ligu Reo-MOF. Xây dựng đường chuẩn của chỉ.
Các phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nhiễu xạ tia X dạng bột. Phương pháp phổ hồng ngoại (FT-IR). Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng:.
Phuong phap phé tan xạ năng lượng tỉa X~EDX mapping. Phương pháp hiển vi ện tử quét - SEM.6, Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua - TEM.7, Phuong pháp quang phỏ hắp thụ nguyén tir - AAS. Khảo sát khả năng hấp phụ chỉ của vật liệu Reo-MOF 3. Khảo sắt sự ảnh hướng của pH:.
Khảo sát sự ánh hưởng của lượng chất hấp phụ: 2. Khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ: 2.4, Kha Ong hoc hap phy: 21 CHƯƠNG 3. KÉT QUÁ VÀ THÁO LUẬN. Đặc trưng cấu trúc của vật liệu Reo-MOE.
Tính chất hắp phụ Pb?* của vật liệu.1, Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ. Ảnh hướng của lượng chất hắp phụ. Nghiên cứu các mồ hình đẳng nhiệt hip phy. Động học quá trình hấp phụ Pbˆ*.
KẾT LUẬN VẢ KIÊN NGHỊ. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC. DANH MYC CHU VIET TAT DANH MVC BANG BIEU Bảng 1.1 Dung lượng hấp phụ Pbề* cực đại của một số vật liệu Bảng 2. Các hóa chất sử dụng cho nghiên cứt Bảng 2.
Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm.Các tham số của bốn mô hình đắng nhiệt hắp phụ được sử dụng khảo sát quá trình hấp phụ Pb° của vật liệu Reo-MOE. Các tham số của các mô hình động học lý thuyết được sử dụng khảo sát quá trình hap phụ Pb* của vật liệu Reo-MOE 32 DANH MỤC HÌNH ANH Hình 1. Sự hình thành vật liệu MOEs. Ví dụ về các cấu trúc khung hữu cơ-kim loại khác nhau với các cụm kim loại và các liên kết hữu cơ tương ứng của chúng.
Phản ứng tống hợp H:SNDC. Quy trình tông hợp II:§NDC. Quy trình tổng hợp vật liệu Reo-MOFE an Hình 2. Dường chuẩn Pbˆ* trong khoảng nồng độ 2 ~ 20 mg Lˆ.
a) Linker4 - sulfonaphthalene - 2,6 - dicarboxylic acid (HsSNDC) b) Cụm kim loại Zirconyl chloride octahydrate c) Cau trúc của vật liệu Reo-MOF. Phô FT-IR của vật liệu (đỏ) khi so sánh với linker (đen). Giản đồ TGA-DSC của vật liệu Reo-MOFE Hình 3. Ảnh SEM (a vả b) và TEM (e và d) của vật liệu Reo-MOE.
Ảnh hưởng của pH đến dung lượng hắp phụ của vật liệu Reo-MOF. Ảnh hưởng của lượng vật liệu đến dung lượng hấp phụ của vật liệu Reo- MOF tai pH= 5,5. Dit liệu được xây dựng theo các mô hình: (b) Langmuir, (e) Temkin va (d) Freundlich 29 Hình 3. (a) Đường động học hắp phụ Pb** tai pH = 5.
Dữ liệu được đưa vào mô. hình (b) động học biểu kiến bậc 1, (e) động học biểu kiến bậc 2 „31 MO DAU Sự phát triển của ngành công nghiệp giúp cải thiện, phát triển đời sông của nhiều người dân, song cũng gây ra nhiều vấn đề như ô nhiễm không khí, ö nhiễm đất, õ nhiễm nguồn nước gây ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của con ngưởi và động vật. Phải nói đến là sự ô nhiễm kim loại nặng trong nguồn nước. Các chất thai từ nhà máy sản xuất bình acquy trong động cơ xe, nhà máy sản xuất pin chỉ, những vùng khai thắc mỏ, luyện kim.
mỗi ngày đều thải ra môi trường rất nhiều chất độc, trong đó phải nói đến là kim loại chỉ. Không những vậy, trong các đường ống dẫn nước sinh hoạt lâu ngày không được bảo dưỡng cũng sẽ thải ra một lượng chỉ vào nước. Kim loại nặng thường it hoặc không tham gia vào quá trình sinh hóa của các thể sinh vật và tích lũy trong cơ thể, do đó nhiễm độc chi sẽ gây ra những bệnh lý nguy hiểm. Chỉ lả kim loại có độc tính cao, sau khi đi vio co thể sẽ gây tồn thương, suy giảm chức.
năng của hệ thân kinh trung ương và các cơ quan trong cơ thẻ, Một số hệ lụy khi cơ thể nhiễm độc chỉ: tổn thương DNA. dị tật bảm sinh ở trẻ em. giảm khả năng tập trung. Nếu chỉ thâm nhập vào xương sẽ gây ra các bệnh vẻ xương khớp như loãng xương, ngoài ra còn làm suy yếu tổng hợp huyết sắc tố gây rối loạn thân kinh [1,2].
Nhận thấy sự nguy hiểm của việc nhiễm độc kim loại nặng, các nhả khoa học đã nghiên cứu và thực biện nhiều phương pháp nhằm loại bỏ kim loại chỉ ra khỏi nước thải như phương pháp kết tủa hóa học, sử dụng than hoạt tỉnh. loại bỏ chỉ bằng phương pháp, đồng tụ [3], thắm thấu ngược [4] hay công trình nghiên cứu trao déi, hap phụ ion Pb* trên bể mặt chất rắn, tạo phức dung môi [5] nhưng hiện nay phương pháp hấp phụ thường được lựa chọn do sự đa dạng về vật liệu hip phy zeolite, nanosized metal oxides (NMOS), vật liệu khung kim loại hữu cơ (MOE$). cũng như khả năng hấp phụ cao và hiệu quả về mặt kinh kể [6]. Trong đỏ, sử dụng vật liệu MOFs trong việc hấp phụ kim loại nặng đang là hướng nghiên cứu được quan tâm nhờ các tỉnh chất đặc biệt vả sự đa dạng của vật liệu này.
Vật liệu khung hữu cơ ~ kim loai (Metal-Organic Frameworks, goi tất là MOFs) được biết đến là vật liệu lai hóa vô cơ ~ hữu cơ đo hợp chất được hình thành dựa trên sự liên kết của ion kim loại (cluster) vả các cầu nổi hữu cơ (ligand). Đây là loại vật liệu xốp kích thước nano, các hợp chất hữu cơ tạo nên cấu trúc khung sườn ba chiểu, diện tích về mặt riêng lớn, độ xóp cao, cấu trúc lỗ xốp bền vững và khung cấu trúc linh động do đó vật liệu không giới hạn kích thước lỗ xếp [7. Nhờ các đặc tính đó, vật liệu MOEs có hiệu suất ứng dụng cao hơn các vật liệu truyền thống, một số tim năng ứng dụng như lưu trữ, phản tách khí, hắp phụ hơi các hợp chất hữu cơ. lưu trữ và phân phối thuốc,.
Củng với khả năng linh hoạt thay đổi kích thước. lỗ xốp bằng cách thay đối các nhóm chức hoặc thay đối cụm kim loại, vật liệu MOFS luôn được quan tâm vi tính đa dạng của vật liệu. Nhận thấy sự cấp thiết của vấn để xử lý kim loại nặng trong nước thải, nhiều. nhà khoa học đã nghiên cứu vả phát triển thành công nhóm vật liệu MOFs bền nước, bền hoá cao, đáng chú ý là nhỏm vật liệu MOFs mang tâm kim loại zirconium, Vi zirconium có ái lực cao với Oxygen, đo đó sẽ tạo nên liên kết bên với cầu nối hữu cơ chứa nhóm Oxygen.