NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BỀ MẶT VẬT LIỆU NANO CACBON DẠNG ỐNG BẰNG AXIT VÔ CƠ VÀ ỨNG DỤNG HẤP PHỤ ION CHÌ TRONG NƯỚC
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...........................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG ...............................................................................................5
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................6
MỞ ĐẦU..............................................................................................................................7
Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT......................................................................9
1.1. Tổng quan về nano cacbon dạng ống (CNTs)......................................................9
1.1.1. Khái niệm ..................................................................................................................9
1.1.2. Cấu trúc của nano cacbon dạng ống................................................................. 10
1.1.2.1. Nano cacbon dạng ống đơn lớp........................................................................ 10
1.1.2.2. Nano cacbon dạng ống đa lớp.......................................................................... 11
1.1.2.3. Các dạng khác của nano cacbon dạng ống .................................................... 11
1.1.3. Tính chất của CNTs ............................................................................................. 12
1.1.3.1. Tính chất cơ học ................................................................................................. 12
1.1.3.2. Tính chất điện ..................................................................................................... 13
1.1.3.3. Độ hoạt động quang học ................................................................................... 14
1.1.3.4. Tính chất hóa học.............................................................................................. 14
1.1.3.5. Tính chất phát xạ trường................................................................................... 14
1.1.4. Ứng dụng của CNTs............................................................................................. 15
1.2. Tổng quan về kim loại chì..................................................................................... 15
1.2.1. Đặc điểm chung .................................................................................................... 15
1.2.2. Trạng thái tự nhiên .............................................................................................. 16
1.2.3. Tính chất ................................................................................................................ 16
1.2.3.1. Tính chất lý học .................................................................................................. 16
1.2.3.2. Tính chất hóa học............................................................................................... 16
1.2.4. Các hợp chất quan trọng của chì ....................................................................... 17
1.2.4.1. Hợp chất vô cơ.................................................................................................... 17
1.2.4.2. Các hợp chất hữu cơ .......................................................................................... 17
2
1.2.5. Ứng dụng của chì ................................................................................................. 18
1.2.5.1. Trong công nghiệp.............................................................................................. 18
1.2.5.2. Trong kĩ thuật quân sự....................................................................................... 18
1.2.5.3. Trong ngành năng lượng học nguyên tử và kĩ thuật hạt nhân...................... 18
1.2.5.4. Trong nghệ thuật................................................................................................ 19
1.2.5.5. Trong y học.......................................................................................................... 19
1.2.6. Tác hại của chì với con người ............................................................................ 19
1.2.6.1. Con đường Pb xâm nhập vào cơ thể ................................................................ 19
1.2.6.2. Hậu quả của chì đối với cơ thể......................................................................... 20
1.2.7. Tình hình sản xuất và sử dụng chì hiện nay ................................................... 20
1.2.7.1. Trên thế giới........................................................................................................ 20
1.2.7.2. Ở Việt Nam .......................................................................................................... 21
1.3. Đẳng nhiệt hấp phụ ................................................................................................ 21
1.3.1. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich......................................................... 21
1.3.2. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir........................................................... 22
1.4. Động học hấp phụ ................................................................................................... 23
1.4.1. Một số khái niệm................................................................................................... 23
1.4.2. Các mô hình động học ......................................................................................... 24
1.4.2.1. Phương trình bậc nhất biểu kiến...................................................................... 25
1.4.2.2. Phương trình bậc hai biểu kiến ........................................................................ 25
1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và các tham số nhiệt động học................................ 26
1.6. Phương pháp phổ hấp phụ nguyên tử AAS ....................................................... 27
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 29
2.1. Mục tiêu đề tài ......................................................................................................... 29
2.2. Nội dung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu ......................................... 29
2.2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 29
2.2.1.1. Nghiên cứu các điều kiện oxi hóa bề mặt vật liệu nano cacbon dạng ống
bằng axit HNO3 và H2SO4 đặc........................................................................................ 29
2.2.1.2. Nghiên cứu quá trình hấp phụ kim loại Pb(II) trong dung dịch nước của vật
liệu nano cacbon dạng ống ............................................................................................. 29
3
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 29
2.2.2.1. Phương pháp phân tích Pb(II) trong dung dịch............................................. 29
2.2.2.2. Phương pháp đặc trưng vật liệu....................................................................... 30
2.3. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ............................................................................... 33
2.3.1. Thiết bị.................................................................................................................... 33
2.3.2. Dụng cụ .................................................................................................................. 33
2.3.3. Hóa chất ................................................................................................................. 33
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................. 34
3.1. Phương trình đường chuẩn xác định Pb(II) trong dung dịch ...................... 34
3.2. Nghiên cứu biến tính bề mặt CNTs bằng phương pháp oxi hóa.................. 35
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit tới khả năng hấp phụ Pb(II) trong dung dịch
của vật liệu........................................................................................................................ 35
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ biến tính tới khả năng hấp phụ Pb(II) trong dung
dịch của vật liệu ............................................................................................................... 37
3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian biến tính tới khả năng hấp phụ Pb(II) trong dung
dịch của vật liệu ............................................................................................................... 38
3.3. Đặt trưng vật liệu Ox-CNTs ................................................................................. 39
3.4. Nghiên cứu quá trình hấp phụ Pb(II) trong dung dịch lên vật liệu
Ox-CNTs........................................................................................................................... 43
3.4.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụPb(II) trong dung dịch của
vật liệu................................................................................................................................ 43
3.4.2. Ảnh hưởng của liều lượng đến khả năng hấp phụ Pb(II) trong dung
dịch của vật liệu ............................................................................................................... 44
3.4.3. Động học hấp phụ Pb(II) trong dung dịch của vật liệu................................. 45
3.4.4. Đẳng nhiệp hấp phụ Pb(II) trong dung dịch của vật liệu ............................. 47
3.4.5. Các tham số nhiệt động ....................................................................................... 49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................52
No comments :