115. H. Nguyen Cong, K. El Abbassi, J. L. Gautier, P. Chartier, "Oxygen reduction on oxyde/polypyrrole composite electrodes: effect of doping anions", Electrochimica Acta, 50, 1369-1376, 2005.
116. R.N. Singh, M. Malviya, and P. Chartier, Electrochemical Characterization of Composite Films of LaNiO3 and Polypyrrole for Electrocatalysis of O2 Reduction, Journal of new materials for electrochemical systems, Volume 10, Number 3, 181-186, 2007.
117. Guoquan Zhang, Fenglin Yang Electrocatalytic reduction of dioxygen at glassy carbon electrodes modified with polypyrrole/anthraquinonedisulphonate composite film in various pH solutions, Electrochimica Acta, Volume 52, Issue 24, 6595–6603, 2007.
118. Guoquan Zhang, Sha Zhao, Fenglin Yang, Lifen Liu, “Electrocatalytic Reduction of Oxygen at Anthraquinonedisulfonate/Polypyrrole Composite Film Modified Electrodes and Its Application to the Electrochemical Oxydation of Azo Dye”, Electroanalysis, Volume 21, Issue 22, 2420–2426, 2009.
119. Guoquan Zhang, Fenglin Yang, Lifen Liu, “Comparative study of Fe2+/H2O2 and Fe3+/H2O2 electro-oxydation systems in the degradation of amaranth using anthraquinone/polypyrrole composite film modified graphite cathode”, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 632, Issues 1-2, 154-161, 2009.
120. V.Kavitha, K.Palanivelu, Degradation of nitrophenols by Fenton and photo-Fenton processes, Journal of Photochemistry and Photobiology: Chemistry, V.170, P.83-95, 2005.
121. L. Wojnárovits, T.Paslfi, E.Takács, Kinertics and mechanism of azo dye destruction in advanced oxidation processes, Radiation Physics and Chemistry, Volume 76, 1497-1501, 2007.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
Có thể bạn quan tâm!
-
Xử Lý Nước Thải Dệt Nhuộm Làng Nghề Ương Nội -
Nghiên cứu đặc điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ AZO trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa - 17 -
Nghiên cứu đặc điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ AZO trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa - 18 -
Nghiên cứu đặc điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ AZO trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa - 20
Xem toàn bộ 165 trang tài liệu này.
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 4
1.1. Nước thải dệt nhuộm 4
1.1.1. Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm 4
1.1.2. Đặc tính của nước thải dệt nhuộm 4
1.1.3. Các chất ô nhiễm chính trong nước thải dệt nhuộm 5
1.1.4. Các loại thuốc nhuộm thường dùng ở Việt Nam 5
1.1.5. Khái niệm chung về hợp chất màu azo 9
1.1.5.1. Đặc điểm cấu tạo 9
1.1.5.2. Tính chất 9
1.1.5.3. Độc tính với môi trường 9
1.1.5.4. Một số hợp chất azo thường gặp 10
1.2. Các phương pháp xử lý hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm ... 13
1.2.1. Hiện trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm ở nước ta 13
1.2.2. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải nhuộm nhiễm các hợp chất azo
......................................................................................................................... 14
1.2.2.1. Các phương pháp xử lý truyền thống 14
1.2.2.2. Các phương pháp oxy hoá tiên tiến 15
1.2.2.3. Một số quá trình oxy hoá tiên tiến thường gặp 17
1.2.3. Phương pháp điện hóa 30
1.2.3.1. Oxy hóa điện hóa trực tiếp tại anôt tạo gốc hydroxyl 31
1.2.3.2. Phương pháp Fenton điện hóa 31
1.2.4. Ứng dụng hiệu ứng Fenton điện hoá để khoáng hóa hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm 34
1.2.4.1. Khái niệm về quá trình khoáng hoá hợp chất azo 34
1.2.4.2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng hiệu ứng Fenton điện hóa trong khoáng hóa hợp chất azo và nước thải dệt nhuộm 35
1.3. Polypyrol và composit Polypyrol Cu1,5Mn1,5O4) 40
1.3.1. Oxit phức hợp của kim loại chuyển tiếp 40
1.3.1.1. Oxit phức hợp cấu trúc spinel 40
1.3.1.2. Khả năng xúc tác của oxit phức hợp Cu1,5Mn1,5O4 cấu trúc spinel
................................................................................................................. 41
1.3.1.3. Các phương pháp tổng hợp oxit phức hợp Cu1,5Mn1,5O4 41
1.3.2. Polypyrol (Ppy) 42
1.3.2.1. Cấu trúc phân tử 42
1.3.2.2. Phương pháp tổng hợp 43
1.3.3. Composit polypyrol(oxit) 44
1.3.4. Ứng dụng của Ppy và Ppy(oxit)/Ppy làm xúc tác trong xử lý môi trường bằng hiệu ứng Fenton điện hoá 45
1.4. Kết luận phần tổng quan 46
CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 48
2.1. Hóa chất và thiết bị 48
2.1.1. Hóa chất 48
2.1.2. Thiết bị 48
2.2. Điều kiện thực nghiệm 49
2.2.1. Điều kiện tổng hợp màng Ppy và Ppy((Cu1,5Mn1,5O4))/Ppy 49
2.2.2. Điều kiện nghiên cứu các đặc tính điện hoá của màng Ppy và Ppy((Cu1,5Mn1,5O4))/Ppy 50
2.2.3. Điều kiện khảo sát hiệu ứng Fenton điện hoá 50
2.3. Các phương pháp thực nghiệm 51
2.3.1. Phương pháp tổng hợp oxit phức hợp của Cu và Mn 51
2.3.2. Phương pháp điện hóa 51
2.3.2.1. Phương pháp dòng tĩnh 51
2.3.2.2. Phương pháp thế tĩnh 51
2.3.2.3. Phương pháp thế dừng 52
2.3.3. Các phương pháp phân tích 52
2.3.3.1. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) 52
2.3.3.2. Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 52
2.3.3.3. Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray) 53
2.3.3.4. Phương pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) 54
2.3.3.5. Phương pháp xác định nhu cầu oxy hóa học (COD) 55
2.3.3.6. Phương pháp đo độ màu 55
2.3.3.7. Phương pháp khảo sát, điều tra 56
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57
3.1. Đặc tính của oxit phức hợp của Cu và Mn 57
3.1.1. Hình thái bề mặt 57
3.1.2. Thành phần của oxit 58
3.1.3. Cấu trúc tinh thể 60
3.1.4. Kết luận về tổng hợp và đặc tính của oxit phức hợp của Cu và Mn 62
3.2. Tổng hợp và khả năng xúc tác điện hoá của màng Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy 62
3.2.1. Tổng hợp màng Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy trên điện cực nền C 62
3.2.2. Đặc tính của màng Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy 64
3.2.2.1. Thành phần của màng Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy 65
3.2.2.2. Khả năng xúc tác điện hoá cho phản ứng khử oxy tạo hydro peoxit của màng Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy 66
3.2.3. Kết luận về tổng hợp và đặc tính của màng Ppy và
Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy 76
3.3. Đặc tính điện hóa của điện cực anôt platin và điện cực catôt cacbon trong dung dịch nền Na2SO4, pH3 76
3.3.1. Các phản ứng trên anôt platin 76
3.3.2. Các phản ứng trên catôt nền cacbon 78
3.3.3. Kết luận về đặc tính điện hóa của điện cực anôt platin và catôt cacbon trong dung dịch nền Na2SO4, pH3 79
3.4. Quá trình khoáng hóa metyl đỏ 79
3.4.1. Khoáng hoá metyl đỏ bằng phương pháp điện hóa 79
3.4.2. Khoáng hoá metyl đỏ bằng hiệu ứng Fenton điện hóa 81
3.4.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình khoáng hóa metyl đỏ bằng hiệu ứng Fenton điện hóa 83
3.4.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ ion sắt(II) 83
3.4.3.2. Ảnh hưởng của vật liệu điện cực catôt 85
3.4.3.3. Ảnh hưởng của mật độ dòng áp đặt 91
3.4.3.4. Ảnh hưởng của tốc độ sục oxy 95
3.4.4. Kết luận về quá trình khoáng hóa metyl đỏ 96
3.5. Quá trình khoáng hóa công gô đỏ 97
3.5.1. Ảnh hưởng của vật liệu điện cực catôt 97
3.5.1.1. Kết quả phân tích UV-Vis 97
3.5.1.2. Kết quả phân tích COD 100
3.5.2. Ảnh hưởng của mật độ dòng áp đặt 102
3.5.3. Kết luận về quá trình khoáng hóa công gô đỏ 105
3.6. Quá trình khoáng hóa metyl da cam 106
3.6.1. Kết quả phân tích phổ UV-Vis 106
3.6.1.1. Xây dựng đường chuẩn cường độ hấp thụ - nồng độ metyl da cam 106
3.6.1.2. Sự biến thiên hiệu suất phân hủy metyl da cam 108
3.6.2. Kết quả xác định CO 110
3.6.3. Kết luận về quá trình khoáng hóa metyl da cam 112
3.7. Điều kiện thích hợp khoáng hóa hợp chất azo bằng hiệu ứng Fenton điện hoá 113
3.8. Động học của quá trình khoáng hóa các hợp chất azo bằng phương pháp Fenton điện hóa 113
3.9. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng hiệu ứng Fenton điện hóa 116
3.9.1. Xử lý nước thải dệt nhuộm làng nghề ương Nội 117
3.9.2. Xử lý nước thải dệt nhuộm làng nghề Vạn Phúc 120
3.9.3. Kết luận về quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm 123
KẾT LUẬN CHUNG 124
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 126
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 127
TÀI LIỆU THAM KHẢO 128
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc tính nước thải của một số cơ sở dệt nhuộm ở Hà Nội.
Bảng 1.2. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt may.
Bảng 1.3. Điện thế oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa mạnh trong môi trường lỏng.
Bảng 1.4. Các phản ứng chính ảnh hưởng đến hệ phản ứng Fenton và các hằng số nhiệt động tương ứng .
Bảng 1.5. Hiệu suất lượng tử tạo gốc hydroxyl dưới tác dụng của bức xạ tử ngoại/nhìn thấy với sự có mặt của của ion Fe3+.
Bảng 3.1. Thành phần các nguyên tố trong oxit phức hợp của Cu và Mn.
Bảng 3.2. Bảng so sánh chỉ số mặt phẳng mạng tinh thể (hkl) của oxit phức hợp của Cu và Mn, oxit spinel và CuO.
Bảng 3.3. Thành phần các nguyên tố trong màng Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy.
Bảng 3.4. Hằng số tốc độ k’ đối với quá trình khoáng hóa các hợp chất azo bằng phương pháp Fenton điện hóa.
Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nước thải dệt nhuộm làng nghề Dương Nội trước và sau 10 giờ xử lý.
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước thải dệt nhuộm sau công đoạn nhuộm màu tại làng nghề Vạn Phúc trước và sau 14 giờ xử lý.
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Các quá trình hình thành gốc hydroxyl.
Hình 1.2. Các hợp chất Fe (III) phụ thuộc vào pH tại 20oC.
Hình 1.3. Sơ lược hóa cơ chế phân hủy nhờ xúc tác quang.
Hình 1.4. Sự chuyển động của các sóng âm liên quan đến sự phát triển và nổ của các bọt khí.
Hình 1.5. Dự đoán cơ chế của phản ứng khoáng hóa azobenzen bằng hiệu ứng Fenton điện hóa.
Hình 1.6. Cấu tạo phân tử và mật độ electron của pyrol.
Hình 1.7. Các dạng và cấu trúc của polypyrol.
Hình 1.8. Sơ đồ phân tán chất xúc tác điện hóa trong màng polyme dẫn. Hình 2.1. Hiện tượng các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắn. Hình 3.1. Ảnh SEM của oxit phức hợp của Cu và Mn.
Hình 3.2. Ảnh TEM của oxit phức hợp của Cu và Mn.
Hình 3.3. Phổ tán xạ năng lượng tia X của oxit phức hợp của Cu và Mn.
Hình 3.4. Phổ nhiễu xạ tia X của oxit phức hợp của Cu và Mn.
Hình 3.5. Phổ nhiễu xạ tia X của oxit spinel chuẩn.
Hình 3.6. Sự biến đổi điện thế theo thời gian trong quá trình tổng hợp màng Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy.
Hình 3.7. Ảnh SEM của màng Ppy (a) và Ppy(oxit)/Ppy (b).
Hình 3.8. Thành phần các nguyên tố trong màng Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy.
Hình 3.9. Mối quan hệ i-t tại các điện thế áp đặt En.
Hình 3.10. Sự biến đổi mật độ dòng catôt tại các điện thế áp đặt trong dung dịch Na2SO4 0,05 M, tại pH2.
Hình 3.11. Sự biến đổi mật độ dòng catôt tại các điện thế áp đặt trong dung
dịch Na2SO4 0,05 M, tại pH3.
Hình 3.12. Sự biến đổi mật độ dòng catôt tại các điện thế áp đặt trong dung dịch Na2SO4 0,05 M, tại pH4.