Thông tin chung
Tên đề tài (*) | “Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng cấu trúc của các hệ vật liệu Fe2O3/SBA-15, TiO2/SBA-15, TiO2/SBA-15 được biến tính bởi Fe2O3 và ứng dụng làm xúc tác để xử lý các hợp chất phenol trong môi trường nước ”. |
Cơ quan chủ trì | Đại học Thái Nguyên |
Cơ quan thực hiện | Đại học sư phạm |
Loại đề tài | Đề tài cấp đại học |
Lĩnh vực nghiên cứu | Hóa - Công nghệ thực phẩm |
Chủ nhiệm(*) | Vũ Văn Nhượng |
Ngày bắt đầu | 04/2012 |
Ngày kết thúc | 12/2013 |
Tổng quan
Chất nền SBA-15 được công bố đầu tiên trên thế giới vào năm 1992. SBA-15 được tổng hợp trên cơ sở chất nguồn Si là TMOT (tetra metyl ortho silicat) hoặc TEOS (tetra etyl ortho silicat). Quá trình tổng hợp SBA-15 được tiến hành trong môi trường axit, sử dụng chất định hướng cấu trúc là tricolymer P123. SBA-15 có cấu trúc mao quản dạng lục lăng P6mm, đường kính trung bình từ 40 – 300Ao, thành mao quản dày… Vì vậy, SBA-15 là chất nền tốt cho việc cấy ghép một số oxit kim loại chuyển tiếp lên trên đó.
Trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu về vật liệu SBA-15 và các hệ vật liệu oxit/SBA-15. Những vật liệu này được ứng dụng làm xúc tác trong nhiều lĩnh vực khác nhau: hóa dầu, chuyển hóa hữu cơ, môi trường…Trong lĩnh vực xử lý môi trường, các vật liệu TiO2/SBA-15, Fe2O3/SBA-15…là những xúc quang hóa, được sử dụng để oxi hóa các chất trong pha khí và cả trong pha lỏng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các hệ vật liệu TiO2/SBA-15, Fe2O3/SBA-15…có khả năng xử lý tốt các hợp chất hữu cơ bền vững trong môi trường nước, trong đó có các hợp chất phenol, phenol đỏ, PCBs…Điều này cho thấy khả năng ứng dụng rất lớn của những hệ vật liệu này trong việc xử lý các hợp chất hữu cơ bền vững trong môi trường nước.
Các tài liệu tham khảo chính:
1. Jun Yang, Jun Zhang, Liwei Zhu, Shao Yuan Chen, Yuan Ming Zhang, YuTang, Yulei Zhu, Yongwang Li (2006) – Synthesis of nanotitania particles embedded in mesoporous SBA-15: Charecterization and photocatalytic activity. Journal of Hazardous Materials B137, 952 – 958.
2. J.A.Melero, G.Callejia, F.Mandinez, R.Molina, M.I.Pariente (2007) - Nanocomposite Fe2O3/SBA-15: An efficient and stable catalyst for the catalytic wet peroxidation of phenolic aqueoussolutions. Chemical Engineering Journal 131, 245 - 256.
3. S. Perathoner, P. Lanzafame, R. Passalacqua, G. Centi, D.S. Su (2006) – Use of mesoporous SBA-15 for nanostructuring titania for photocatalytic applications. Microporous and Mesoporous Materials 90, 347 – 361, Sciencedirect magarzin.
4. D.R.Sahu, L.Y.Hong, Sheng – Chang Wang, Jow – Lay Huang (2009) – Synthesis, analysis and characterization of orderd mesoporous TiO2/SBA-15 matrix: Effect of calcination temperature. Microporous and Mesoporous Materials 117, 640 - 649, Sciencedirect magarzin.
5. Sambandam Anandan, Min Joong Yoon (2007) –Photocatalytic degradation of methyl orange using heteropolytungstic acid – encapsulated TiSBA-15. Solar Energy Materials and Solar CellS 91, 143 – 147, Sciencedirect magarzin.
6. Wei Wang, Mo Song (2006) –Photocatalytic activity of titania – containing mesoporous SBA-15 silica. Microporous and Mesoporous Materials 96, 255 – 261, Sciencedirect magarzin.
7. X.Q. Wang, H.L. Ge, H.X. Jin, Y.J. Cui (2005) – Influence of Fe on the thermal stability and catalysis of SBA-15 mesoporous molecular sieves. Microporous and Mesoporous Materials 86, 335 – 340, Sciencedirect magarzin.
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong nước đã tiếp cận với những kết quả nghiên cứu trên thế giới về vật liệu mao quản trung bình SBA-15, MCM-41… Từ đó, những vật liệu này đã được tổng hợp thành công và được cấy ghép bởi một số oxit kim loại như TiO2, Fe2O3. Kết quả nghiên cứu cho thấy những xúc tác tổng hợp được có khả năng xử lý tốt phenol đỏ (Fe2O3/SBA-15) và oxi hóa glucozơ (Pt/SBA-15, Au/SBA-15)…Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu chưa nhiều, đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý các hợp chất hữu cơ bền vững trong môi trường nước. Vì vậy, việc nghiên cứu tổng hợp các vật liệu Fe2O3/SBA-15, TiO2/SBA-15, vật liệu biến tính TiO2/SBA-15 bởi Fe2O3 mang tính thực tiễn cao. Những vật liệu xúc tác này sẽ được ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải chứa các hợp chất hữu cơ bền, trong đó có các hợp chất phenol.
Các tài liệu tham khảo chính:
1. Nguyễn Thị Hà – Tổng hợp, đặc trưng tính chất của hệ vật liệu Ti – MCM-22, Ti – MCM-41, Ti-SBA-15 trong phản ứng oxi hóa a-pinen và etyl oleat – Luận án tiến sĩ – chuyên ngành hóa dầu và xúc tác hữu cơ – 2010.
2. Lê Thanh Sơn, Đinh Quang Khiếu – Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Huế- Nghiên cứu động học của phản ứng oxi hóa phenol đỏ trên xúc tác Fe-SBA-15. Tạp chí Hóa học, T.46(2), Tr.211-216, 2008.
3. Trần Thị văn Thi, Trần Hải Bằng, Lê Quốc Toàn – Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế - Xử lý dung dịch phenol đỏ trong nước bằng phản ứng oxi hóa trên Fe-SBA-15, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, số 50, 2009.
4. Nguyễn Thị Minh Thư - Nghiên cứu xúc tác Platin, vàng trên vật liệu mao quản trung bình MCM-41 và SBA-15 trong phản ứng oxi hóa Glucozơ – Luận án tiến sĩ - chuyên ngành hóa học hữu cơ – 2010.
Tính cấp thiết
Mục tiêu
Nội dung
PP nghiên cứu
Hiệu quả KTXH
ĐV sử dụng
BÌNH LUẬN BẠN ĐỌC(0)