Xem mẫu
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại Học Lâm nghiệp
Việt Nam. Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp em đã nhận đƣợc rất nhiều
sự giúp đỡ để hoàn tất khóa luận tốt nghiệp.
Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành ThS. Lê Khánh Toàn và ThS.
Đặng Thế Anh, những ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức,
kinh nghiệm cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Quản lí tài nguyên rừng và môi
trƣờng, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam, những ngƣời đã truyền đạt
kiến thức quý báu cho em suốt trong thời gian học tập vừa qua.
Em cũng xin cảm ơn các thầy cô ở Trung tâm Phân tích và Ứng dụng
công nghệ địa không gian đã tạo điều kiện tốt cho quá trình thực tập của em.
Sau cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên lớp
K59B-Khoa học môi trƣờng, đã luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình làm
khóa luận tốt nghiệp.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Quách Văn Tuấn
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 2
1.1. Tổng quan về ngành dệt nhuộm. ................................................................. 2
1.1.1. Sơ đồ công nghệ ngành dệt nhuộm. ............................................................ 3
1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thƣờng dùng ............................................................. 6
1.1.3. Nhu cầu về nƣớc và nƣớc thải trong quá trình dệt nhuộm.......................... 7
1.2. Ảnh hƣởng của nƣớc thải dệt nhuộm đến môi trƣờng. .................................. 7
1.2.1. Các chất ô nhiễm chính. .............................................................................. 7
1.2.2.Ảnh hƣởng của các chất thải đến môi trƣờng. ............................................. 9
1.3. Tổng quan về vật liệu nano. ......................................................................... 10
1.3.1. Khái niệm về vật liệu nano........................................................................ 10
1.3.2. Các phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano .................................................... 11
1.3.3.Phân loại vật liệu nano ............................................................................... 12
1.3.4. Ứng dụng vật liệu nano và kỹ thuật Fenton dị thể xử lý màu thuốc nhuộm
trong nƣớc thải dệt nhuộm .................................................................................. 16
CHƢƠNG 2 – MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 20
2.1. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................... 20
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................... 20
2.3. Nội dung nghiên cứu. ................................................................................... 20
2.4. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ........................................................................ 20
2.4.1. Hóa chất..................................................................................................... 20
2.4.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. ................................................................ 23
2.5. Các phƣơng pháp phân tích. ......................................................................... 24
2.5.1. Phƣơng pháp xác định nồng độ RY 160 trong mẫu. ................................. 24
2.5.2. Phƣơng pháp phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX).................................... 25
2.5.3. Phƣơng pháp sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM). .......................... 25
2.6. Các phƣơng pháp xử lí số liệu. .................................................................... 26
CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 27
3.1. Xác định đặc tính của vật liệu ...................................................................... 27
3.1.1. Hình thái bề mặt ........................................................................................ 27
3.1.2. Thành phần của vật liệu ............................................................................ 29
3.2. Xác định bƣớc sóng hấp thụ đặc trƣng của dung dịch phẩm nhuộm ........... 30
3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn nồng độ của dung dịch phẩm nhuộm. ................... 32
3.4. Khảo sát các thông số ảnh hƣởng đến quá trình xử lí phẩm màu ................ 35
3.4.1. Ảnh hƣởng của PH. ................................................................................... 35
3.4.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xúc tác. .......................................................... 37
3.4.3. Ảnh hƣởng của hidropeoxit....................................................................... 38
3.4.4. Ảnh hƣởng của thời gian ........................................................................... 40
3.4.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ............................................................................. 41
3.4.6. Ảnh hƣởng của nồng độ phẩm nhuộm. ..................................................... 42
3.5. Ứng dụng xử lí các phẩm nhuộm DR 23, MB FBL, SR F2G và SR FR. .... 43
3.6. Khả năng thu hồi và tái sử dụng vật liệu nano MnFe2O4............................. 44
CHƢƠNG IV – KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ .................................. 46
4.1. Kết luận. ....................................................................................................... 46
4.2. Tồn tại. ......................................................................................................... 46
4.3. Kiến nghị. ..................................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận tốt nghiệp :
‘‘Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4 để xử lí phẩm màu hữu cơ
trong nƣớc ’’.
2. Giáo viên hƣớng dẫn : ThS. Lê Khánh Toàn
Ths. Đặng Thế Anh
3. Sinh viên thực hiện : Quách Văn Tuấn – K59B – KHMT
4. Mục tiêu nghiên cứu :
1. Mục tiêu tổng quát:
- Tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4 làm vật liệu xúc tác cho quá trình oxi hóa
nâng cao xử lí phẩm màu hữu cơ trong nƣớc.
2. Mục tiêu cụ thể:
- Chế tạo vật liệu nano MnFe2O4.
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, thành phần của vật liệu.
- Ứng dụng vật liệu nano MnFe2O4 thành xúc tác cho phản ứng Fenton dị thể oxi
hóa phân hủy phẩm màu hữu cơ.
5. Đối tƣợng nghiên cứu :
- Dung dịch chứa phẩm nhuộm Reactive Yellow 160 (RY 160), Direct Red 23,
Moderdirect Blue FBL, Solanis red F2G, Solanis rose FR.
- Vật liệu nano MnFe2O4.
6. Nội dung nghiên cứu :
-Tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4.
- Khảo sát thành phần và cấu trúc của vật liệu bằng phƣơng pháp phổ SEM và
EDX.
- Khảo sát hoạt tính xúc tác của vật liệu cho quá trình oxi hóa nâng cao.
- Ứng dụng vật liệu nano MnFe2O4 làm xúc tác cho phản ứng Fenton dị thể xử
lý RY 160, DR 23, MB FBL, SR F2G, SR F2R.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phản ứng: pH, lƣợng xúc tác,
hàm lƣợng H2O2, thời gian phản ứng, nhiệt độ, nồng độ phẩm nhuộm.
- Khảo sát khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu.
7.Phƣơng pháp nghiên cứu :
- Phƣơng pháp đồng kết tủa.
- Phƣơng pháp xác định nồng độ RY 160 và DR 23, MB FBL, SR F2G, SR F2R
trong mẫu.
- Phƣơng pháp phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX).
- Phƣơng pháp sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
8. Những kết quả đạt đƣợc :
- Tổng hợp thành công vật liệu nano MnFe2O4 bằng Phƣơng pháp đồng kết tủa
để xử lí phẩm màu hữu cơ có trong nƣớc.
- Xác định đƣợc đặc trƣng vật liệu nano MnFe2O4 : hình thái bề mặt và thành
phần hóa học.
- Điều kiện phù hợp để tiến hành kỹ thuật Fenton dị thể: lƣợng vật liệu nano
MnFe2O4 xúc tác 0.2 g/L; nồng độ H2O2 4,9 mM; pH 2; đối với mẫu phẩm màu
Reactive Yellow 160 có nồng độ 0,05 g/L.
- Khả năng ứng dụng vật liệu để xử lí các phẩm nhuộm DR 23, MB FBL, SR
F2G và SR FR.
- Xác định đƣợc dung lƣợng xử lí của vật liệu nano MnFe2O4 đối với phẩm
nhuộm RY 160 là 1336.76 (mg/g).
nguon tai.lieu . vn
Khóa luận tốt nghiệp đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại Học Lâm nghiệp
Việt Nam. Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp em đã nhận đƣợc rất nhiều
sự giúp đỡ để hoàn tất khóa luận tốt nghiệp.
Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành ThS. Lê Khánh Toàn và ThS.
Đặng Thế Anh, những ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức,
kinh nghiệm cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Quản lí tài nguyên rừng và môi
trƣờng, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam, những ngƣời đã truyền đạt
kiến thức quý báu cho em suốt trong thời gian học tập vừa qua.
Em cũng xin cảm ơn các thầy cô ở Trung tâm Phân tích và Ứng dụng
công nghệ địa không gian đã tạo điều kiện tốt cho quá trình thực tập của em.
Sau cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên lớp
K59B-Khoa học môi trƣờng, đã luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình làm
khóa luận tốt nghiệp.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Quách Văn Tuấn
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 2
1.1. Tổng quan về ngành dệt nhuộm. ................................................................. 2
1.1.1. Sơ đồ công nghệ ngành dệt nhuộm. ............................................................ 3
1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thƣờng dùng ............................................................. 6
1.1.3. Nhu cầu về nƣớc và nƣớc thải trong quá trình dệt nhuộm.......................... 7
1.2. Ảnh hƣởng của nƣớc thải dệt nhuộm đến môi trƣờng. .................................. 7
1.2.1. Các chất ô nhiễm chính. .............................................................................. 7
1.2.2.Ảnh hƣởng của các chất thải đến môi trƣờng. ............................................. 9
1.3. Tổng quan về vật liệu nano. ......................................................................... 10
1.3.1. Khái niệm về vật liệu nano........................................................................ 10
1.3.2. Các phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano .................................................... 11
1.3.3.Phân loại vật liệu nano ............................................................................... 12
1.3.4. Ứng dụng vật liệu nano và kỹ thuật Fenton dị thể xử lý màu thuốc nhuộm
trong nƣớc thải dệt nhuộm .................................................................................. 16
CHƢƠNG 2 – MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 20
2.1. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................... 20
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................... 20
2.3. Nội dung nghiên cứu. ................................................................................... 20
2.4. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ........................................................................ 20
2.4.1. Hóa chất..................................................................................................... 20
2.4.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm. ................................................................ 23
2.5. Các phƣơng pháp phân tích. ......................................................................... 24
2.5.1. Phƣơng pháp xác định nồng độ RY 160 trong mẫu. ................................. 24
2.5.2. Phƣơng pháp phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX).................................... 25
2.5.3. Phƣơng pháp sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM). .......................... 25
2.6. Các phƣơng pháp xử lí số liệu. .................................................................... 26
CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 27
3.1. Xác định đặc tính của vật liệu ...................................................................... 27
3.1.1. Hình thái bề mặt ........................................................................................ 27
3.1.2. Thành phần của vật liệu ............................................................................ 29
3.2. Xác định bƣớc sóng hấp thụ đặc trƣng của dung dịch phẩm nhuộm ........... 30
3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn nồng độ của dung dịch phẩm nhuộm. ................... 32
3.4. Khảo sát các thông số ảnh hƣởng đến quá trình xử lí phẩm màu ................ 35
3.4.1. Ảnh hƣởng của PH. ................................................................................... 35
3.4.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng xúc tác. .......................................................... 37
3.4.3. Ảnh hƣởng của hidropeoxit....................................................................... 38
3.4.4. Ảnh hƣởng của thời gian ........................................................................... 40
3.4.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ ............................................................................. 41
3.4.6. Ảnh hƣởng của nồng độ phẩm nhuộm. ..................................................... 42
3.5. Ứng dụng xử lí các phẩm nhuộm DR 23, MB FBL, SR F2G và SR FR. .... 43
3.6. Khả năng thu hồi và tái sử dụng vật liệu nano MnFe2O4............................. 44
CHƢƠNG IV – KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ .................................. 46
4.1. Kết luận. ....................................................................................................... 46
4.2. Tồn tại. ......................................................................................................... 46
4.3. Kiến nghị. ..................................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận tốt nghiệp :
‘‘Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4 để xử lí phẩm màu hữu cơ
trong nƣớc ’’.
2. Giáo viên hƣớng dẫn : ThS. Lê Khánh Toàn
Ths. Đặng Thế Anh
3. Sinh viên thực hiện : Quách Văn Tuấn – K59B – KHMT
4. Mục tiêu nghiên cứu :
1. Mục tiêu tổng quát:
- Tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4 làm vật liệu xúc tác cho quá trình oxi hóa
nâng cao xử lí phẩm màu hữu cơ trong nƣớc.
2. Mục tiêu cụ thể:
- Chế tạo vật liệu nano MnFe2O4.
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, thành phần của vật liệu.
- Ứng dụng vật liệu nano MnFe2O4 thành xúc tác cho phản ứng Fenton dị thể oxi
hóa phân hủy phẩm màu hữu cơ.
5. Đối tƣợng nghiên cứu :
- Dung dịch chứa phẩm nhuộm Reactive Yellow 160 (RY 160), Direct Red 23,
Moderdirect Blue FBL, Solanis red F2G, Solanis rose FR.
- Vật liệu nano MnFe2O4.
6. Nội dung nghiên cứu :
-Tổng hợp vật liệu nano MnFe2O4.
- Khảo sát thành phần và cấu trúc của vật liệu bằng phƣơng pháp phổ SEM và
EDX.
- Khảo sát hoạt tính xúc tác của vật liệu cho quá trình oxi hóa nâng cao.
- Ứng dụng vật liệu nano MnFe2O4 làm xúc tác cho phản ứng Fenton dị thể xử
lý RY 160, DR 23, MB FBL, SR F2G, SR F2R.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phản ứng: pH, lƣợng xúc tác,
hàm lƣợng H2O2, thời gian phản ứng, nhiệt độ, nồng độ phẩm nhuộm.
- Khảo sát khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu.
7.Phƣơng pháp nghiên cứu :
- Phƣơng pháp đồng kết tủa.
- Phƣơng pháp xác định nồng độ RY 160 và DR 23, MB FBL, SR F2G, SR F2R
trong mẫu.
- Phƣơng pháp phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX).
- Phƣơng pháp sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
8. Những kết quả đạt đƣợc :
- Tổng hợp thành công vật liệu nano MnFe2O4 bằng Phƣơng pháp đồng kết tủa
để xử lí phẩm màu hữu cơ có trong nƣớc.
- Xác định đƣợc đặc trƣng vật liệu nano MnFe2O4 : hình thái bề mặt và thành
phần hóa học.
- Điều kiện phù hợp để tiến hành kỹ thuật Fenton dị thể: lƣợng vật liệu nano
MnFe2O4 xúc tác 0.2 g/L; nồng độ H2O2 4,9 mM; pH 2; đối với mẫu phẩm màu
Reactive Yellow 160 có nồng độ 0,05 g/L.
- Khả năng ứng dụng vật liệu để xử lí các phẩm nhuộm DR 23, MB FBL, SR
F2G và SR FR.
- Xác định đƣợc dung lƣợng xử lí của vật liệu nano MnFe2O4 đối với phẩm
nhuộm RY 160 là 1336.76 (mg/g).