Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu động học phân hủy một số hợp chất hữu cơ độc hại trong môi trường nước bằng quá trình oxi hóa tiên tiến

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC<br /> VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> -----------------------------<br /> <br /> NGUYỄN NGỌC TÙNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT<br /> HỮU CƠ ĐỘC HẠI TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BẰNG<br /> QUÁ TRÌNH OXI HÓA TIÊN TIẾN<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC<br /> <br /> Hà Nội - 2016<br /> <br /> VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> ……..….***…………<br /> <br /> NGUYỄN NGỌC TÙNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT<br /> HỮU CƠ ĐỘC HẠI TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BẰNG<br /> QUÁ TRÌNH OXI HÓA TIÊN TIẾN<br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC<br /> Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý<br /> Mã số<br /> <br /> : 62.44.01.19<br /> <br /> Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS. Vũ Anh Tuấn<br /> 2. TS. Đào Hải Yến<br /> <br /> Hà Nội - 2016<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> <br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn<br /> của PGS.TS. Vũ Anh Tuấn và TS. Đào Hải Yến, các số liệu và kết quả được đưa<br /> ra trong luận án là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa<br /> công bố trong các công trình nào khác.<br /> <br /> Tác giả<br /> <br /> Nguyễn Ngọc Tùng<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> <br /> Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và<br /> Công nghệ Việt Nam. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự<br /> giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia<br /> đình.<br /> Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc, kính trọng nhất tới PGS. TS. Vũ Anh Tuấn<br /> và TS. Đào Hải Yến - những người thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên,<br /> khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện<br /> luận án.<br /> Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Khoa học & Công nghệ<br /> và Ban lãnh đạo Viện Hóa học cùng tập thể cán bộ của Viện đã quan tâm giúp đỡ<br /> và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên<br /> cứu.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại phòng Hóa sinh Môi trường<br /> - Viện Hóa học về sự ủng hộ to lớn, những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý<br /> báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án.<br /> Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến gia đình, người<br /> thân và bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi<br /> trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.<br /> Xin trân trọng cảm ơn!<br /> Tác giả<br /> <br /> Nguyễn Ngọc Tùng<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> LỜI CẢM ƠN<br /> DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ<br /> MỞ ĐẦU......................................................................................................................... 1<br /> CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 4<br /> 1.1. Vai tr và v tr của các quá tr nh o i hóa trong<br /> lý nƣớc…………………..4<br /> 1.2 . Các quá trình oxi hóa tiên tiến………………………………………………… 5<br /> 1.2.1. Định nghĩa ............................................................................................................. 5<br /> 1.2.2. Phân loại ................................................................................................................ 6<br /> 1.2.3. Phương pháp oxi hóa bằng ozon được nâng cao với các tác nhân khác nhau ...... 7<br /> 1.2.4. Phương pháp Fenton .............................................................................................. 8<br /> 1.2.5. Phản ứng quang hóa trong phân hủy các chất hữu cơ ......................................... 11<br /> 1.2.6. Quá trình UV/Clo ................................................................................................ 13<br /> 1.3. Tính chất hóa lý của một số gốc tự do điển hình và khả năng tham gia vào<br /> quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại...............................................................20<br /> 1.3.1. Hoạt tính của gốc tự do Hydroxyl HO ............................................................... 20<br /> 1.3.2. Hoạt tính của gốc Hydroperoxyl và Superoxyl (HO2./O2.-) ................................. 28<br /> 1.3.3. Sự hình thành các gốc Cl và Cl2- ....................................................................... 30<br /> 1.3.4. Sự phân hủy và hình thành các gốc tự do sulfate trong môi trư ng nước .......... 33<br /> 1.3.5. Gốc tự do acbonat CO32 .................................................................................. 35<br /> 1.4. Một số xúc tác quang hóa nghiên cứu trong luận án………………………… 41<br /> 1.4.1. Xúc tác quang hóa nano TiO2 .............................................................................. 41<br /> 1.4.2. Xúc tác quang hóa TiO2/ graphen ....................................................................... 43<br /> 1.5. Động học của phản ứng………………………………………………………… 46<br /> CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 51<br /> 2.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………………..51<br /> 2.1.1. Phương pháp xác định sản phẩm phụ và hàm lượng các chất ............................. 51<br /> 2.1.2. Phương pháp đặc trưng vật liệu ........................................................................... 55<br /> 2.2. Các nghiên cứu thực nghiệm…………………………………………………... 57<br /> 2.2.1. Thiết bị ................................................................................................................. 57<br /> 2.2.2. Hóa chất ............................................................................................................... 58<br /> 2.2.3. Một số đối tượng nghiên cứu chính của luận án ................................................. 58<br /> 2.2.4. Quy trình thí nghiệm Sarafloxacin ...................................................................... 60<br /> <br />