Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu điều chế sét hữu cơ từ bentonit trung quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua và bước đầu thăm dò ứng dụng ( Luận án tiến sĩ)
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TETRAĐECYLTRIMETYLAMONI BROMUA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thái Nguyên, năm 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TETRAĐECYLTRIMETYLAMONI BROMUA Chuyên ngành : HỐ VƠ CƠ Mã số : 60 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyên,http://www.lrc.tnu.edu.vn/ năm 2014 Soá hóa Trung tâm Học liệuThái –ĐHTN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn tận , cô giáo trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn Em TS xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo Khoa Hóa học, thầy cô Khoa sau Đại học, thầy cô Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô ; , Đại học Quốc gia Hà Nội; bạn đồng nghiệp , giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu nhiều thiếu xót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày luận văn, để luận văn hồn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Thị Thu Hƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu điều chế sét hữu từ bentonit Trung Quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua bước đầu thăm dò ứng dụng” thân tơi thực chưa công bố cơng trình khác Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái nguyên, tháng 04 năm 2014 Tác giả Xác nhận trƣởng khoa chuyên môn Xác nhận ngƣời hƣớng khoa học TS Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Thanh http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục i Danh mục chữ viết tắt, kí hiệu ii Danh mục bảng biểu iii Danh mục hình iv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu bentonit 1.1.1 Thành phần bentonit 1.1.2 Cấu trúc bentonit 1.1.3 Tính chất bentonit 1.1.4 Ứng dụng bentonit 1.1.5 Một số phương pháp hoạt hóa bentonit 1.1.6 Nguồn tài nguyên bentonit 1.2 Sét hữu 11 1.2.1 Giới thiệu sét hữu 11 1.2.2 Cấu trúc sét hữu 12 1.2.3 Tính chất sét hữu 14 1.2.4 Ứng dụng sét hữu 15 1.2.5 Tổng hợp sét hữu 16 1.3 Giới thiệu phenol đỏ 20 1.3.1 Cấu tạo tính chất 20 1.3.2 Ứng dụng tác hại phenol đỏ 22 1.3.3 Một số thành tựu xử lý hợp chất phenol 23 i 1.4 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 24 1.4.1 Khái niệm 24 1.4.2 Hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 24 1.4.3 Cân hấp phụ tải trọng hấp phụ 25 1.4.4 Các phương trình trình hấp phụ 26 Chƣơng THỰC NGHIỆM 30 2.1 Hóa chất, dụng cụ 30 2.1.1 Hóa chất 30 2.1.2 Dụng cụ, máy móc 30 2.2 Thực nghiệm 31 2.2.1 Khảo sát trình điều chế sét hữu 31 - 32 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 33 (XRD) 33 2.3.2 Phương pháp phân tích nhiệt 33 2.3.3 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 33 2.3.4 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 33 2.3.5 Phương pháp xác định hàm lượng cation hữu sét hữu 34 2.3.6 Phương pháp trắc quang 34 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Điều chế sét hữu 35 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng 35 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng TĐTA/bentonit 37 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng pH dung dịch 40 3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng 42 3.2 Đánh giá cấu trúc đặc điểm sét hữu điều chế điều kiện tối ưu 44 p nhiễu xạ tia X (XRD) 44 3.2.2 Nghiên cứu phương pháp phổ hồng ngoại 46 3.2.3 Nghiên cứu phương pháp phân tích nhiệt 48 3.2.4 Nghiên cứu phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 50 51 3.3.1 Xây dựng đường chuẩn phenol đỏ 51 3.3.2 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 52 54 3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ phenol đỏ 56 3.3.5 Khảo sát dung lượng hấp phụ phenol đỏ theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 57 KẾT LUẬN 60 61 64 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU Chữ viết tắt, kí hiệu Nội dung MMT Montmorillonit TĐTA Tetrađecyltrimetylamoni bromua Bent-TQ ) Shc Sét hữu XRD X-ray diffraction - Nhiễu xạ tia X SEM ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Ảnh hưởng độ dài mạch ankyl đến khoảng cách lớp d001 diện tích sét bị che phủ 14 Bảng 3.1: Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến giá trị d001 hàm lượng (%) cation hữu xâm nhập mẫu sét hữu 36 Vì nhiệt độ phù hợp lựa chọn cho trình điều chế sét hữu 50oC 37 Bảng 3.2: Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng TĐTA/bentonit đến giá trị d001 hàm lượng (%) cation hữu xâm nhập mẫu sét hữu 39 Bảng 3.3: Ảnh hưởng pH dung dịch đến giá trị d001 hàm lượng (%) cation hữu xâm nhập mẫu sét hữu 41 Bảng 3.4: Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến giá trị d001 43 49 Bảng 3.6: Số liệu xây dựng đường chuẩn phenol đỏ 51 Bảng 3.7: Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ vào thời gian 53 Bảng 3.8: Ảnh hưởng khối lượng bentonit, sét hữu 55 đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 55 Bảng 3.9: Ảnh hưởng nồng độ phenol đỏ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ bentonit sét hữu 56 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể 2:1 MMT Hình 1.2: Sự định hướng ion ankylamoni lớp silicat 13 Hình 1.3: Sự xếp cation hữu kiểu đơn lớp, hai lớp giả ba lớp 13 Hình 1.4: Cấu tạo phân tử, cấu trúc không gian phenol đỏ 20 Hình 1.5: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 28 Hình 1.6: Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf 28 Hình 1.7: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 29 Hình 1.8: Sự phụ thuộc lgq vào lgCf 29 Hình 2.1: Quy trình tổng hợp sét hữu 31 Hình 3.1: Giản đồ XRD bent-TQ mẫu sét hữu điều chế nhiệt độ 30oC, 40oC, 50oC, 60oC, 70oC 35 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc giá trị d001 theo nhiệt độ phản ứng mẫu sét hữu điều chế 36 Hình 3.3: Giản đồ XRD bent-TQ mẫu sét hữu điều chế tỉ lệ TĐTA/ bentonit 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 38 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc giá trị d001 theo tỉ lệ TĐTA 38 6, 7, 8, 9, 10, 11 40 41 001 ứng thời gian ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 42 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc giá trị d001 theo thời gian phản ứng 43 iv ... Đề tài: Nghiên cứu điều chế sét hữu từ bentonit Trung Quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua bước đầu thăm dò ứng dụng thân thực chưa công bố cơng trình khác Các số liệu, kết đề tài trung thực... phụ tốt, đáp ứng yêu cầu xử lý chất thải hữu môi trường nước, chọn đề tài: Nghiên cứu điều chế sét hữu từ bentonit Trung Quốc với tetrađecyltrimetylamoni bromua bước đầu thăm dò ứng dụng Chƣơng... tetrađecyltrimetylamoni bromua (TĐTA) 47 Hình 3.13: Phổ hồng ngoại sét hữu điều chế điều kiện tối ưu 47 -TQ 48 49 Hình 3.16: Ảnh SEM bent–TQ (a); Ảnh SEM sét hữu điều chế (b)