ÖÙng duïng cuûa xuùc taùc quang TiO 2 trong xöû lyù nöôùc oâ nhieãm

1. ÖÙng duïng cuûa xuùc taùc quang TiO2 trong xöû lyù nöôùc oâ nhieãm GVHD: Thầy NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG NHÂN SVTH: TRƯƠNG THANH PHONG MSSV: 0514145

2. Môû ñaàu • Cho đến nay vấn đề ô nhiễm nguồn nước và biện pháp xử lý đã thu hút được nhiều sự quan tâm. • Xúc tác quang hóa đã trở thành đề tài được quan tâm nhiều nhất vì nó có thể phân hủy hoàn toàn các hợp chất ô nhiễm hữu cơ thành những hợp chất vô cơ không độc hại như CO2, H2O. • Được biết đến nhiều nhất là TiO2, nó là một chất bán dẫn thích hợp sử dụng trong xúc tác quang hóa và đã được ứng dụng trong nhiều phản ứng xúc tác quang hóa.

3. Noäi dung 1.Toång quan veà TiO2 1.1. Cô cheá phaûn öùng

4. Mô hình cơ chế quá trình quang xúc tác trên chất bán dẫn TiO2.

5. 2. Vai troø cuûa xuùc taùc quang TiO2 trong söï phaân huûy phenol, tetrachloroethylen(TCE) vaø bisphenol A 2.1 Thöïc nghieäm 2.1.1 Quaù trình coá ñònh boät vaø ñieàu cheá TiO2 35wt% nước - thủy tinh 80°C 11,4mg Pt phủTiO2/m2 Bột TiO2 Độ dày TiO2: 2,5 µm Chất nền Lớp màng nước – thủy tinh: 1,5µm 450°C Màng kép TiO2phủPt/ nước - thủy tinh

6. 2.2.1 Caáu taïo oáng quang xuùc taùc • Một ống gốm có đường kính 6cm dài 85cm. Mặt bên trong của ống được phủ lớp kép TiO2 phủ Pt/ nước - thủy tinh. • Đèn thủy ngân. • Hệ thống gồm 3 phần: ống phản ứng quang xúc tác, bộ phận điều chỉnh nước và máy bơm, thể tích dự trữ là 5dm3. Hình 1. Cấu tạo ống phản ứng

7. 2.2 Keát quaû thöïc nghieäm 2.2.1 Söï ñaùnh giaù phuû maøng TiO2 phuû Pt • Tỉ lệ phân hủy acid acetic bởi màng mỏng TiO2 với màng sol - gel. Hình 2. Sự phân hủy acid acetic, so với màng sol_gel, thể tích: 0,6 dm3, nguồn sáng: đèn UV 18W.

8. 2.2.2 Aûnh höôûng cuûa toác ñoä doøng chaûy • Tốc độ dòng chảy lớn cung cấp nhiều oxi nguyên tử hòa tan. • Ion superoxit •O2- phản ứng với ion hydrogen giảm sự hình thành gốc •OH và •OOH. • Ngược lại, những lỗ trống quang sinh oxi hóa ion OH– tạo ra gốc •OH. Hình 3. Sự phân hủy acid acetic, thể tích: 5 dm3, nguồn sáng: đèn UV 30W(253,7nm).

9. 2.2.3 Aûnh höôûng cuûa quaù trình suïc khí • TOC giảm gần như tuyến tính theo thời gian và hạ xuống điểm 0 trong vòng 9h. Hình 4. Sự phân hủy acid acetic, thể tích: 5 dm3, dòng lưu thông: 1,25 m3/h, nguồn sáng: đèn UV 30W(253,7nm).

10. 2.2.4 Söï phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô ñoäc haïi Hình 5. Sự phân hủy phenol và TCE, thể tích: 5 dm3, dòng lưu thông : 1,25 dm3/h, nguồn sáng: đèn UV 30W (TCE không có sự sục khí). Hình 6. Sự phân hủy bisphenol A, thể tích: 5 dm3, dòng lưu thông: 1,25 dm3/h, sự sục khí: 1 dm3/min, nguồn sáng: đèn UV 30W (253,7nm).

11. 2.2.5 Söï phaân huûy cuûa phenol vaø TOC Hình 7. Sự phân hủy phenol, thể tích: 5 dm3, dòng lưu thông: 1,25 m3/h, sự sục khí: 3 dm3/min, nguồn sáng: đèn UV 30W.

12. 3. Keát luaän • Một phương pháp mới trong xử lý nước đã được trình bày, nó mô tả sự xuất hiện H2O2 trong hệ thống quang xúc tác suốt quá trình điện phân nhằm làm tăng hiệu quả xúc tác. • Ống phản ứng xúc tác quang bên trong được phủ màng Pt trên TiO2 đã được phát triển và những đặc tính phản ứng phân hủy đã được khảo sát.