Đang tải... (xem toàn văn)
Phản ứng Fenton: Năm 1894 trong tạp chí hội hóa học Mỹ đã công bố côngtrình nghiên cứu của tác giả J.H Fenton trong đó ông quansát thấy phản ứng oxy hóa axit malic bằng muối được sửdụng làm tác nhân oxy hóa rất hiệu quả cho nhiều đốitượng rộng rãi các chất hữu cơ và được mang tên là “ tácnhân Fenton”. Hệ chất Fenton gồm dung dịch và xúc tác Fe, được ứngdụng để xử lý các hợp chất hữu cơ độc hại. Quá trình oxyhóa bằng phản ứng Fenton diễn ra ở pH =35, với sự cómặt của xúc tác Fe2+, Mn2+, Cu2+, Cr3+,…
GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Nội dung I. Giới thiệu chung II. Các xúc tác trong phản ứng Fenton III. Nguyên nhân gây mất hoạt tính và khắc phục IV. Các phương pháp đặc trưng I. Giới thiệu chung Phản ứng Fenton: Năm 1894 trong tạp chí hội hóa học Mỹ đã công bố công trình nghiên cứu của tác giả J.H Fenton trong đó ông quan sát thấy phản ứng oxy hóa axit malic bằng muối được sử dụng làm tác nhân oxy hóa rất hiệu quả cho nhiều đối tượng rộng rãi các chất hữu cơ và được mang tên là “ tác nhân Fenton”. Hệ chất Fenton gồm dung dịch và xúc tác Fe, được ứng dụng để xử lý các hợp chất hữu cơ độc hại. Quá trình oxy hóa bằng phản ứng Fenton diễn ra ở pH =3-5, với sự có mặt của xúc tác Fe2+, Mn2+, Cu2+, Cr3+,… Phản ứng Fenton II.Các Xúc Tác Trong Phản Ứng Fenton: +)Sắt mang trên Zeolit +) Khoáng sét chống chia khoang +) Các oxit sắt +) Các xúc tác nano II.1. Fe mang trên Zeolit: Neamtu et al. (2004a) cho rằng các Zeolit chứa kim loại sắt làm giảm bớt các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong quá trình Fenton (phản ứng 1) bằng cách gia tăng các gốc HO* để chúng có thể khuếch tán vào trong dung dịch. Điều này cho thấy các chất ô nhiễm bị phân hủy ở bề mặt ngoài cũng như ở trong của cấu trục mạng zeolit. 1.Thành phần và phân loại Zeolit là khoáng chất silicat nhôm (aluminosilicat) của một số kim loại có cấu trúc vi xốp với công thức chung: Me2/xO.Al2O3.nSiO2.mH2O. Trong đó: Me là kim loại kiềm như Na, K (khi đó x = 1) hoặc kim loại kiềm thổ như Ca, Mg... (khi đó x = 2). Các loại Zeolít sử dụng trong phản ứng Fenton : Zeolít Fe 4A, Zeolít Fe Beta, Zeolít Sắt(III)-HY, Zeolít Fe-ZSM5,… Sắt mang trên Zeolit Kích thước mao quản: _Mao quản rộng : 7-8 Ao _Mao quản TB: 5-6.9 Ao _Mao quản hẹp : [...]... là xúc tác, hoạt tính và tính chọn lọc của các xúc tác nano phụ thuộc vào kích cỡ, hình dạng của chúng II.4 Xúc tác nano: Ứng dụng của các xúc tác hạt nano trong các phản ứng Fenton và kiểu Fenton được trình bày bởi nhiều nhà nghiên cứu khác nhau So sánh với các chất cùng loại ở dạng hạt micro, thì các hạt nano có hoạt tính xúc tác cao hơn bởi bề mặt riêng lớn nơi mà các xúc tác hoạt động nhất Xúc. .. tiếp xúc nhờ những oxit siêu phân tán này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự triển vọng về tính chất xúctác và hấp phụ của các sét chống II.2.4 Điều chế Tổng hợp sét chống sắt ( Fe-PICL) II.3 .Khoáng sắt oxit 1.Thành phần: Khả năng và tiềm năng của các loại quặng sắt oxit để làm xúc tác trong các quá trình oxi hóa của hợp chất hữu cơ thông qua phản ứng loại Fenton đã được ghi... aluminosilicat là các khoáng phi kim loại như cao lanh, bentonit • Tổng hợp trực tiếp từ các silicat và aluminat -)Tổng hợp Fe mang trên zeolit: Ngâm tẩm Hấp phụ Trao đổi ion II.2 Khoáng sét chống chia khoang II.2.1.Định nghĩa Khoáng sét chống là sự chèn một loại chất trong lớp giữa của khoáng sét nền và cấu trúc của nó vẫn bảo toàn là cấu trúc của khoáng sét Sự chống của sét khoáng được biết... II.2.2.Thành phần - Khoáng sét chống bao gồm chủ yếu là khoáng sét tự nhiên và các polycaction.Thông thường khoáng sét nền có chứa chủ yếu là khoáng Montmorillonite (MMT) MMT có công thức chung [(Al.M)2Si4O10](OH)2.nH2O, với M là nguyên tố kim loại Ca, Mg, Fe, Na, K, … Còn các polycaction chia làm hai loại : Na-Montmorillonite và polycaction kim loại II.2.3.Cơ chế sự chống của khoáng sét Trong sét chống,... phản ứng loại Fenton đã được ghi chép rất chi tiết Các loại khoáng sắt oxit đã được nghiên cứu: + goothite (FeO(OH)); + hemantit(Fe2O3); + Magnetit(Fe3O4); +Pirit sắt( FeS2)… 2.Phương pháp điều chế: Có thể lấy sẵn trong tự nhiên từ các mỏ hoặc hoặc cũng có thể thu được bằng tổng hợp từ feric nitrat và kali hydroxit ở nhiệt độ cao II.4 Xúc tác nano: Tính chất quan trọng của các hạt nano đó là các... Xúc tác micro Xúc tác nano Kích thước 0.3 micro mét 3 nano mét Bề mặt riêng 4 m2/g 250 m2/g Hoạt tính Tăng 35 lần Phương pháp điều chế: _Phương pháp nghiền _Phương pháp đồng kết tủa _Phương pháp vi nhũ tương Nghiền Nano Zeta RS Phương pháp vi nhũ tương III Nguyên nhân gây mất hoạt tính và cách khắc phục 1, Nguyên nhân: -) Thay đổi pH -) Ngộ độc xúc tác pH thay đổi III Nguyên nhân gây mất hoạt tính và. .. được tách ra bởi các oxit ceramic với khoảng cách từ nanomet cho tới những kích thước nhỏ hơn nanomet Quá trình chống thường được biết đến như một cách tăng khả năng tiếp cận của các lớp đất sét nhưng có quan điểm đan xen lại cho rằng những hạt oxit ổn định làm giãn k hoảng cách giữa các lớp sét ra vài nanomet lại ngăn ngừa việc kết lại của các lớp nhờ lực tương tác Các nhóm bề mặt tiếp xúc nhờ ... dịch xúc tác Fe, ứng dụng để xử lý hợp chất hữu độc hại Quá trình oxy hóa phản ứng Fenton diễn pH =3-5, với có mặt xúc tác Fe2+, Mn2+, Cu2+, Cr3+,… Phản ứng Fenton II.Các Xúc Tác Trong Phản Ứng Fenton: ... trò xúc tác, hoạt tính tính chọn lọc xúc tác nano phụ thuộc vào kích cỡ, hình dạng chúng II.4 Xúc tác nano: Ứng dụng xúc tác hạt nano phản ứng Fenton kiểu Fenton trình bày nhiều nhà nghiên cứu... mỏng che lấp bề mặt xúc tác , làm cho chất phản ứng không tiếp xúc với bề mặt xúc tác gây giảm hoạt tính xúc tác Cách khắc phục: - Phương pháp hấp phụ - Phương pháp hóa học IV Phương pháp đặc