tranmaluc78

New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, ô nhiễm môi trường là vấn đề hàng đầu đặt ra cho
toàn cầu. Việc gia tăng dân số và phát triển công nghiệp đã dẫn đến việc ngày càng
nhiều các chất độc hại được thải vào môi trường. Các chất độc hại này có thể gây nên
các vấn đề liên quan đến ô nhiễm và làm ấm lên khí hậu toàn cầu. Trong số các
chất độc hại thải ra môi trường, đáng chú ý là những phẩm màu hữu cơ, chúng là các
chất hữu cơ độc hại, các chất tương đối bền vững, khó bị phân hủy sinh học, lan
truyền và tồn lưu một thời gian dài trong môi trường. Do vậy, việc nghiên cứu xử lý
triệt để phẩm màu hữu cơ trong môi trường bị ô nhiễm luôn là mối quan tâm hàng đầu
của mỗi quốc gia và đặc biệt có ý nghĩa quan trọng đối với cuộc sống hiện tại và tương
lai của con người. Để xử lý các phẩm màu hữu cơ đó, người ta kết hợp nhiều phương
pháp xử lý khác nhau như hấp phụ, sinh học, oxy hoá... tuỳ từng trường hợp vào dạng tồn tại cụ
thể của các chất gây ô nhiễm. Trong đó, phương pháp oxi hóa các hợp chất hữu cơ
bằng cách sử dụng xúc tác quang đang thu hút sự nghiên cứu của các nhà khoa học vì
đó là phương pháp có nhiều ưu điểm như sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời, tác
nhân oxi hóa là oxi không khí….
Một số chất bán dẫn được sử dụng làm chất xúc tác quang như kẽm oxit ZnO,
titan đioxit TiO
2, kẽm titanat Zn2TiO3, cát biển, CdS…Trong số đó, ZnO và các oxit
kim loại có cấu hình electron d0 và oxit kim loại điển hình có cấu hình electron d10
được nghiên cứu sâu nhất. Mặc dù vậy, do có vùng cấm rộng nên chúng chủ yếu hấp
thụ ánh sáng tử ngoại, vùng mà chỉ chiếm khoảng 5% tổng lượng photon ánh sáng mặt
trời. Để sử dụng ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn, nhiều nghiên cứu biến tính các vật liệu
quang xúc tác đã được thực hiện nhằm tạo ra các vật liệu có khả năng xúc tác trong
vùng khả kiến và cải thiện hoạt tính xúc tác quang của chúng.
ZnO là chất bán dẫn thuộc loại A(II)B(VI), có vùng cấm rộng ở nhiệt độ phòng
cỡ 3,3 eV nên chỉ ánh sáng tử ngoại (UV) mới kích thích được điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn và gây ra hiện tượng xúc tác quang. Điều này, hạn chế khả năng xúc tác
quang của kẽm oxit, thu hẹp phạm vi ứng dụng của nó. So với TiO2, ZnO có độ rộng
vùng cấm tương đương (độ rộng vùng cấm của TiO2 là 3,2 eV) nhưng ZnO hấp thụ
nhiều phổ mặt trời hơn. Do có hoạt tính quang hóa cao, không độc hại và giá thành
thấp nên ZnO được sử dụng nhiều cho ứng dụng quang hóa. Để sử dụng được ánh sáng
mặt trời vào quá trình xúc tác quang của kẽm oxit, cần thu hẹp vùng cấm của nó. Nhiều
nghiên cứu cho thấy khi pha tạp ZnO bằng một số ion kim loại và phi kim có thể mở
rộng khả năng hấp thụ ánh sáng của ZnO từ vùng tử ngoại sang vùng khả kiến.
Xuất phát từ thực tế và những cơ sở khoa học trên, chúng tui chọn đề tài “Biến
tính ZnO nano bởi mangan làm chất quang xúc tác phân hủy phẩm màu hữu cơ
dưới ánh sáng trông thấy”. Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về thuốc nhuộm
1.1.1. Khái quát về thuốc nhuộm
Thuốc nhuộm là những chất hữu cơ có màu, hấp thụ mạnh một phần nhất định
quang phổ ánh sáng nhìn thấy và có khả năng gắn kết vào vật liệu dệt trong những điều
kiện nhất định (tính gắn màu).
Thuốc nhuộm có thể có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp. Hiện nay, con
người hầu như chỉ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp. Đặc điểm nổi bật của các loại thuốc
nhuộm là độ bền màu - tính chất không bị phân hủy bởi những điều kiện, tác động khác
nhau của môi trường, đây vừa là yêu cầu với thuốc nhuộm lại vừa là vấn đề với xử lý
nước thải dệt nhuộm. Màu sắc của thuốc nhuộm có được là do cấu trúc hóa học của nó.
Một cách chung nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu và nhóm trợ
màu. Nhóm mang màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử π linh
động như >C=C<, >C=N-, >C=O, -N=N-... Nhóm trợ màu là những nhóm thế cho hoặc
nhận điện tử, như -SOH, -COOH, -OH, NH2..., đóng vai trò tăng cường màu của nhóm
mang màu bằng cách dịch chuyển năng lượng của hệ điện tử [10,11].
Thuốc nhuộm tổng hợp rất đa dạng về thành phần hóa học, màu sắc, phạm vi sử
dụng. Tùy thuộc cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng, thuốc nhuộm được phân chia
thành các họ, các loại khác nhau. Có hai cách phân loại thuốc nhuộm phổ biến nhất:
+ Phân loại theo cấu trúc hóa học.
+ Phân loại theo đặc tính áp dụng.
 Theo cấu trúc hóa học[10,11]
Đây là cách phân loại dựa trên cấu tạo của nhóm mang màu, theo đó thuốc
nhuộm được phân thành 20-30 họ thuốc nhuộm khác nhau. Các họ chính là:
+ Thuốc nhuộm azo: nhóm mang màu là nhóm azo (-N=N-), phân tử thuốc
nhuộm có một (monoazo) hay nhiều nhóm azo (diazo, triazo, polyazo). Đây là họ thuốc nhuộm quan trọng nhất và có số lượng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số lượng các
thuốc nhuộm tổng hợp, chiếm 2/3 các màu hữu cơ trong Color Index.
+ Thuốc nhuộm antraquinon: trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay nhiều
nhóm antraquinon hay các dẫn xuất của nó:
Họ thuốc nhuộm này chiếm đến 15% số lượng thuốc nhuộm tổng hợp.
+ Thuốc nhuộm triaryl metan: triaryl metan là dẫn xuất của metan mà trong đó
nguyên tử C trung tâm sẽ tham gia liên kết vào mạch liên kết của hệ mang màu:
Họ thuốc nhuộm này phổ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lượng thuốc nhuộm.
+ Thuốc nhuộm phtaloxianin: hệ mang màu trong phân tử của chúng là hệ liên hợp
khép kín. Đặc điểm chung của họ thuốc nhuộm này là những nguyên tử H trong nhóm
imin dễ dàng bị thay thế bởi ion kim loại còn các nguyên tử N khác thì tham gia tạo phức với kim loại làm màu sắc của thuốc nhuộm thay đổi. Họ thuốc nhuộm này có độ
bền màu với ánh sáng rất cao, chiếm khoảng 2% tổng số lượng thuốc nhuộm.
Ngoài ra, còn các họ thuốc nhuộm khác ít phổ biến, ít có quan trọng hơn như:
thuốc nhuộm nitrozo, nitro, polymetyl, arylamin, azometin, thuốc nhuộm lưu huỳnh…
 Phân loại theo đặc tính áp dụng[10,11]
Đây là cách phân loại các loại thuốc nhuộm thương mại đã được thống nhất trên
toàn cầu và liệt kê trong bộ đại từ điển về thuốc nhuộm: Color Index (CI), trong đó mỗi
thuốc nhuộm được chỉ dẫn về cấu tạo hóa học, đặc điểm về màu sắc và phạm vi sử
dụng. Theo đặc tính áp dụng, người ta quan tâm nhiều nhất đến thuốc nhuộm sử dụng
cho xơ sợi xenlulo (bông, visco...), đó là các thuốc nhuộm hoàn nguyên, lưu hóa, hoạt
tính và trực tiếp. Sau đó là các thuốc nhuộm cho xơ sợi tổng hợp, len, tơ tằm như:
thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm bazơ (cation), thuốc nhuộm axit.
+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên, bao gồm:
- Thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan: là hợp chất màu hữu cơ không tan trong
nước, chứa nhóm xeton trong phân tử và có dạng tổng quát: R=C=O. Trong quá trình
nhuộm xảy ra sự biến đổi từ dạng layco axit không tan trong nước nhưng tan trong
kiềm tạo thành layco bazơ:
Hợp chất này bắt màu mạnh vào xơ, sau đó khi rửa sạch kiềm thì nó lại trở về
dạng layco axit và bị oxi không khí oxi hóa về dạng nguyên thủy.
- Thuốc nhuộm hoàn nguyên tan: là muối este sunfonat của hợp chất layco axit
của thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan, R≡C-O-SO3Na. Nó dễ bị thủy phân trong
môi trường axit và bị oxi hóa về dạng không tan ban đầu. Khoảng 80% thuốc nhuộm
hoàn nguyên thuộc nhóm antraquinon. + Thuốc nhuộm lưu hóa: chứa nhóm disunfua đặc trưng (D-S-S-D, D-nhóm
mang màu thuốc nhuộm) có thể chuyển về dạng tan (layco: D-S-) qua quá trình khử.
Giống như thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm lưu hóa dùng để nhuộm vật liệu
xenlulo qua 3 giai đoạn: hòa tan, hấp phụ vào xơ sợi và oxi hóa trở lại.
+ Thuốc nhuộm trực tiếp: đây là loại thuốc nhuộm anion có khả năng bắt màu
trực tiếp vào xơ sợi xenlulo và dạng tổng quát: Ar-SO3Na. Khi hòa tan trong nước, nó
phân ly cho về dạng anion thuốc nhuộm và bắt màu vào sợi. Trong mỗi màu thuốc
nhuộm trực tiếp có ít nhất 70% cấu trúc azo, còn tính trong tổng số thuốc nhuộm trực
tiếp thì có đến 92% thuộc lớp azo.
+ Thuốc nhuộm phân tán: đây là loại thuốc nhuộm có khả năng hòa tan rất thấp
trong nước (có thể hòa tan nhất định trong dung dịch chất hoạt động bề mặt). Thuốc
nhuộm phân tán dùng để nhuộm các loại xơ sợi tổng hợp kị nước. Xét về mặt hóa học
có đến 59% thuốc nhuộm phân tán thuộc cấu trúc azo, 32% thuộc cấu trúc antraquinon,
còn lại thuộc các lớp hóa học khác.
+ Thuốc nhuộm bazơ – cation: Các thuốc nhuộm bazơ trước đây dùng để nhuộm
tơ tằm, ca bông cầm màu bằng tananh, là các muối clorua, oxalat hay muối kép của
bazơ hữu cơ. Chúng dễ tan trong nước cho cation mang màu. Các thuốc nhuộm bazơ
biến tính - phân tử được đặc trưng bởi một điện tích dương không định vị - gọi là thuốc
nhuộm cation, dùng để nhuộm xơ acrylic. Trong các màu thuốc nhuộm bazơ, các lớp
hóa học được phân bố: azo (43%), metin (17%), triazylmetan (11%), arcrydin (7%),
antraquinon (5%) và các loại khác.
+ Thuốc nhuộm axit: là muối của axit mạnh và bazơ mạnh nên chúng tan trong
nước phân ly thành ion: Ar-SO3Na → Ar-SO3- + Na+, anion mang màu thuốc nhuộm
tạo liên kết ion với tâm tích điện dương của vật liệu. Thuốc nhuộm axit có khả năng tự
nhuộm màu xơ sợi protein (len, tơ tằm, polyamit) trong môi trường axit. Xét về cấu tạo
hóa học có 79% thuốc nhuộm axit azo, 10% là antraquinon, 5% triarylmetan và 6% các
lớp hóa học khác.
Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
V Khảo sát ảnh hưởng của chất pha tạp lên tính chọn lọc khí của màng mỏng ZnO dùng để chế tạo cảm biến Khoa học Tự nhiên 0
O Nghiên cứu điều chế nhiên liệu dme từ khí tổng hợp trên hệ xúc tác CuO-ZnO/γ-Al2O3 biến tính với các Tài liệu chưa phân loại 2
D Dùng các vi mạch tương tự và vi mạch số tính toán, thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng cảm biến IC LM35,LM3X Khoa học Tự nhiên 0
W Giá trị tiên lượng của tính biến thiên nhịp tim trên bệnh nhân nhồi máu cơ tim cấp Luận văn Kinh tế 0
G Nghiên cứu biến tính polyme vô cơ trên cơ sở hệ Alumino Silicat Kiến trúc, xây dựng 2
K Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của vật liệu Polyanilin biến tính Kiến trúc, xây dựng 0
V Thực trạng về kế toán chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại Nhà Máy Chế Biến Gỗ FORIMEX II Luận văn Kinh tế 0
K Tính toán thiết kế và hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn thu Biogas của nhà máy chế biến tinh bột sắn yên bình Luận văn Kinh tế 2
S Khảo sát tính chất hóa lý của cá sặc rằn và sự biến đổi của nó trong quá trình ướp muối Khoa học Tự nhiên 0
G Biến đổi tính chất hoá lý của hạt sen theo độ tuổi thu hoạch Khoa học Tự nhiên 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top