Luận Văn Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và khảo sát khả năng hấp phụ kim loại nặng của vật liệu zeolite 4A từ

MỤC LỤC


PHỤ BÌA i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC HÌNH 6

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 10

1.1. Vật liệu mao quản 10

1.2. Sơ lược lịch sử và sự phát triển của zeolite 10

1.3. Phân loại zeolite 11

1.3.1. Theo nguồn gốc 11

1.3.2. Theo đường kính mao quản 11

1.3.3. Theo chiều hướng không gian của các kênh trong cấu trúc mao quản 11

1.3.4. Theo tỉ lệ Si/Al 11

1.4. Cấu trúc zeolite 12

1.5. Tính chất cơ bản của zeolite 14

1.5.1. Trao đổi cation 14

1.5.2. Tính chất xúc tác 14

1.5.3. Tính chất chọn lọc hình dạng 15

1.5.4 Một số tính chất khác 16

1.6. Tổng hợp zeolite 16

1.7. Ứng dụng của zeolite 17

1.7.1. Ứng dụng hấp phụ 17

1.7.2. Ứng dụng xúc tác 17

1.7.3. Ứng dụng trao đổi ion 18

1.8. Giới thiệu về zeolite 4A 18

1.8.1. Cấu trúc zeolite 4A 18

1.8.2. Tổng hợp zeolite 4A 20

1.9. Đẳng nhiệt hấp phụ 20

1.9.1. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 21

1.9.2. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 21

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 23

2.1. Chuẩn bị mẫu 23

2.2. Khảo sát các điều kiện thích hợp để tổng hợp zeolite 4A 23

2.3. Khảo sát các đặc trưng của vật liệu zeolite 4A 23

2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ Zn2+ của zeolite 4A 23

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1. Phân tích SiO2 24

3.2. Phân tích Al2O3 25

3.3. Phân tích hàm lượng Na2O trong dịch lọc 25

3.4. Phương pháp tổng hợp zeolite 4A 26

3.5. Phương pháp xác định điểm diện tích không (PZC) 26

3.6. Các phương pháp đặc trưng chất hấp phụ 27

3.6.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD ) 27

3.6.2. Phương pháp quan sát kính hiển vi điện tử quét (SEM) 28

3.7. Phương pháp xác định Zn2+ - phương pháp phổ hấp phụ nguyên tử

(AAS ) 28

3.8. Khảo sát ảnh hưởng của pH và xác định dung lượng hấp phụ cực đại

của zeolite 4A 29

3.9. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 29

3.9.1. Dụng cụ và thiết bị 29

3.9.2. Hóa chất 29

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1. Chuẩn bị mẫu 30

4.1.1. Xác định thành phần hóa học của tro trấu 30

4.1.2. Điều chế dung dịch Na4SiO4 từ tro trấu 31

4.1.3. Phân tích hàm lượng Na2O và SiO2 trong dung dịch lọc 32

4.2. Khảo sát các điều kiện thích hợp để tổng hợp zeolite 4A 33

4.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol SiO2/Al2O3 đến mức độ tinh thể hóa

của vật liệu 33

4.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol Na2O/SiO2 đến mức độ tinh thể hoá

của vật liệu 38

4.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ nhiệt đến mức độ tinh thể hoá

của vật liệu 40

4.2.4. Ảnh hưởng của thời gian thủy nhiệt đến mức độ tinh thể hoá

của vật liệu 43

4.3. Đặc trưng của vật liệu zeolite 4A 45

4.3.1. Cấp hạt 45

4.3.2. Điểm điện tích không (PZC) của zeolite 4A 46

4.4. Khảo sát khả năng hấp phụ Zn2+ 48

4.4.1. Ảnh hưởng của pH đến độ bền của zeolite 48

4.4.2. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ Zn2+ và xác định

dung lượng hấp phụ cực đại 48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

1. Kết luận 52

2. Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC