Từ các kết quả thu được có thể rút ra
kết luận chính sau:
Hiệu quả chuyển hóa các hợp chất
nitrophenol NPs trong các hệ oxi hóa
nâng cao dựa trên cơ sở hiệu ứng UVH2O2 luôn lớn hơn so với các hệ oxi hóa
thông thường hoặc hệ AO không đủ
điều kiện tạo ra hiệu ứng đó. Nguyên
nhân là do hiệu ứng UV-H2O2 có thể
gây tác động kép (tác động của sản
phẩm phản ứng quang phân H2O2 là
•OH và tác động của chính UV) tới sự
phân hủy và chuyển hóa NPs. Trong các
hệ Fenton thì hệ NPs/UV-Fenton là cho
hiệu quả chuyển hóa NPs cao do tạo ra
được tác động của hiệu ứng quang
Fenton : tác động của •OH (sinh ra từ
phản ứng Fenton) và tác động của UV
tới quá trình tái sinh liên tục chất xúc
tác Fe2+ để đảm bảo luôn có lượng lớn
•OH tham gia vào phản ứng oxi hóa
NPs. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đã
xác định được rằng để xử lý sự ô nhiễm
các hợp chất NPs trong môi trường
nước thải bị nhiễm các hợp chất NPs
của các cơ sở sản xuất vật liệu nhạy nổ
như chì styphnat hay diazodinitrophenol
có thể áp dụng các hệ AO dựa trên cơ
sở hiệu ứng UV-H2O2 và đặc biệt là
hiệu ứng quang Fenton
9 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 516 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả chuyển hóa các hợp chất nitrophenol bằng một số quá trình oxi hóa nâng cao dựa trên cơ sở hiệu ứng uv-H2o2 - Đỗ Ngọc Khuê, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
42
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 21, Số 2/2016
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT
NITROPHENOL BẰNG MỘT SỐ QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO
DỰA TRÊN CƠ SỞ HIỆU ỨNG UV-H2O2
Đến tòa soạn 26 - 2 - 2016
Đỗ Ngọc Khuê, Đỗ Bình Minh, Vũ Quang Bách,
Đào Duy Hưng, Nguyễn Văn Hoàng, Tô Văn Thiệp
Viện công nghệ mới - Viện KH&CN quân sự
Nguyễn Vân Anh
Đại học Bách khoa Hà Nội
SUMMARY
THE RESEARCH EVALUATES THE EFFECTIVENESS OF THE
METABOLISM OF NITROPHENOL COMPOUNDS BY USING SOME
ADVANCED OXIDATION PROCESS BASED ON UV-H2O2 EFFECTS
The paper presents the survey result and the synthetic evaluation about the
effectiveness of NPs compounds metabolism in the system of AO chemistry,
electrochemistry and Fenton, particularly in the systems based on H2O2 photolysis
effects using UV radiation (effects of UV/H2O2). This article also gives explanations
on the causes of differences on NPs metabolic efficiency in the above systems, which
are considered to choose and propose the effective AO process for the purpose of
decontamination of water contaminated with toxic NPs compounds.
1. MỞ ĐẦU
Các giải pháp công nghệ dựa trên cơ sở
sử dụng các hệ oxi hóa nâng cao (AO);
đặc biệt là các hệ sử dụng quá trình
quang phân H2O2 bằng UV (hiệu ứng
UV-oxi hóa hoặc UV- H2O2) để khử
độc cho môi trường bị nhiễm các hợp
chất hữu cơ độc khó phân hủy trong đó
có các hợp chất nitrophenol (NPs) vẫn
đang tiếp tục được nhiều nhà khoa học
quan tâm nghiên cứu [1-13]. Ở trong
nước, trong thời gian qua cũng đã có
một số kết quả khảo sát về đặc điểm
phản ứng phân hủy các hợp chất NPs
43
trong các hệ oxi hóa nâng cao điện hóa
(EO) và Fenton đã được công bố [8-13].
Tuy nhiên cho đến nay vẫn còn thiếu
công trình nghiên cứu có tính hệ thống
để đánh giá về tính hiệu quả của các hệ
oxi hóa nâng cao (AO) có thành phần
gồm nhiều tác nhân oxi hóa được kết
hợp thêm với tác nhân quang hóa UV.
Trong bài báo này đưa ra các lý giải về
nguyên nhân của sự khác nhau về hiệu
quả chuyển hóa NPs trong các hệ AO
hóa học điện hóa Fenton quá trình AO
thích hợp cho mục tiêu khử độc cho môi
trường nước thải công nghiệp (trong đó
có nước thải của các cơ sở sản xuất vật
liệu nổ) bị nhiễm các hợp chất NPs độc
hại.
Các hệ phản ứng được xem xét ở đây là:
1) hệ quang hóa và oxi hóa cổ điển:
không có khả năng tạo ra gốc hydroxyl
(•OH ) như NPs/UV, NPs/H2O2; 2) các
hệ AO có thể tạo ra gốc •OH bằng phản
ứng hóa học, điện hóa (EO) hay hiệu
ứng UV-H2O2 như NPs/UV-H2O2,
NPs/EO, NPs/EO-UV, NPs/EO-H2O2,
NPs/EO-UV-H2O2; 3) các hệ Fenton
như: NPs/Fenton, NPs/UV-Fenton.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.2. Thiết bị, nguyên liệu, hóa chất
2.2.1.Thiết bị
2.2.1.1. Thiết bị đo đạc, phân tích
- Hệ thống thiết bị sắc ký lỏng hiệu
năng cao (HPLC) Model HP 1100, sử
dụng detector chuỗi (DAD) do hãng
Aligent (Mỹ) sản xuất.Cân phân tích
CHYO (Nhật Bản) có độ chính xác ±0,1
mg. Máy đo pH: OAKLON, serie 510
(Mỹ) có độ chính xác ±0,01.
2.2.1.2. Thiết bị công nghệ
Hệ thiết bị dùng để thực hiện phản ứng
oxi hóa và quang hóa các hợp chất NPs
được thiết kế chế tạo theo mẫu thiết bị
quang hóa đã được nêu trong tài liệu
[8]. Khi cần nghiên cứu phản ứng oxi
hóa điện hóa gián tiếp (EO) các NPs thì
bình phản ứng của hệ thiết bị sẽ được
thay thế bằng bình điện phân không
màng ngăn dung tích 500 ml với điện
cực anot trơ dạng tấm kích thước 0,1×4
x 15 cm được phủ hỗn hợp TiO2, RuO2
còn catot là tấm thép không gỉ [10,13].
2.2.2. Hóa chất, nguyên liệu
2-mononitrophenol (NP), 2,4-
dinitrophenol (DNP), 2,4,6-trinitrophenol
(TNP), 3-hydroxy-2,4,6-trinitrophenol
(2,4,6-trinitrorezocxin; axit styphnic,
TNR) dạng tinh thể có độ sạch pA;
H2O2 (nồng độ dung dịch gốc 30%
(w/v), FeSO4.7H2O (Merck) dạng tinh
thể; các dung môi: axetonitryl, etanol,
metanol, hexan có độ sạch dùng cho
phân tích HPLC và một số hóa chất
khác như HNO3, H2SO4, NaOH,
EDTA, NaCl đều có độ sạch dùng cho
phân tích và nguồn cung cấp các hóa
chất là hãng Merck - Đức.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp chuẩn bị dung
dịch nghiên cứu
Dung dịch dùng để khảo sát các phản
ứng trong các hê AO của NPs được
chuẩn bị trên cơ sở sử dụng hóa chất đã
nêu trong mục 2.2.2.Thành phần của
44
dung dịch Fenton: 1,75.10-4M Fe2+
+1,75.10-3 M H2O2, pH=3.
Dung dịch điện ly dùng trong nghiên
cứu các hệ oxi hóa điện hóa của NPs
đều được bổ sung chất phụ gia NaCl với
hàm lượng 3g/l, pH=3. Khi nghiên cứu
các hệ có H2O2 thì dung dịch được bổ
sung thêm từ 0,8 x 10-3 đến 3,5 x 10-3
M H2O2.
2.3.2. Phương pháp phân tích xác định
hàm lượng và độ chuyển hóa NPs
Nồng độ các hợp chất NPs (CNPs) trong
các mẫu thí nghiệm được xác định bằng
phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC) trên thiết bị Agilent 1100 (Mỹ)
với detector chuỗi (DAD) và sử dụng
phương pháp đường chuẩn. Điều kiện
đo: cột Hypersil C18 (200x 4mm), hỗn
hợp pha động: axetonitril/nước = 67/33
(theo thể tích), tốc độ dòng 0,6 ml/
phút; áp suất 280 bar; tín hiệu đo (,
nm) : NP (315), DNP(365), TNP(360)
và TNR (420). Độ chuyển hóa (H, %)
của NPs được xác định bằng công thức
H(%)=[(CNPo-Ct)/CNPo ]x100.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Trên hình 1 dẫn các đường cong biểu
diễn kết quả xác định sự biến đổi độ
chuyển hóa (H,%) của một trong các
hợp chất nitrophenol điển hình là TNP
theo thời gian phản ứng trong hệ oxi
hóa chỉ có một tác nhân quang hóa
(TNP/UV), hoặc một tác nhân oxi hóa
là H2O2 (hệ TNP/H2O2) và hệ AO dựa
trên cơ sở gốc •OH được tạo ra từ hiệu
ứng UV-H2O2 (NPs/UV-H2O2). Kết quả
khảo sát sự chuyển hóa NPs trong các
hệ điện hóa ở điều kiện thông thường
(NPs/EO), hay được bổ sung thêm H2O2
(NPs/EO-H2O2), hoặc bổ sung UV để
tạo hiệu ứng UV-H2O2 như NPs/EO-
UV, NPs/EO-H2O2-UV được dẫn trên
hình 2; còn trên hình 3 dẫn kết quả xác
định hiệu quả chuyển hóa NPs bằng các
hệ Fenton thông thường (NPs/Fenton)
và quang Fenton (NPs/UV-Fenton).
Hình 1. Sự biến đổi độ chuyển hóa
(H,%) TNP theo thời gian phản ứng
trong các hệ TNP/UV, TNP/H2O2) và
TNP/UV-H2O2, pH3, t= 30o C,
CH2O2=1,75.10-3M, λ=254nm;
ІUV=1175lux, CTNP=49,03 mg/l
0
20
40
60
80
100
0 50 100
H
iệ
u
s
u
ất
(%
)
Thời gian (phút)
TNP/EO
TNP/EO-
H2O2
TNP/UV-EO
TNP/UV-EO-
H2O2
Hình 2. Sự biến đổi độ chuyển hóa
(H,%) TNP theo thời gian phản ứng (t)
trong các hệ TNP/EO, TNP/EO-H2O2,
TNP/EO-UV, TNP/EO-UV-H2O2,
pH=3; t=30oC, CH2O2=1,75.10-3M,
λ=254nm; ІUV=1175lux, Id=1,0A/dm2,
CTNP= 49,03 mg/l
45
Hình 3. Sự biến đổi độ chuyển hóa
(H,%) TNP theo thời gian phản ứng (t)
trong các hệ TNP/Fenton và TNP/UV-
Fenton (1,75.10-4M Fe2++1,75.10-3 M
H2O2, λ=254nm; ІUV=1175lux, pH=3;
t=30oC, CTNP=147,03 mg/l
Từ các kết quả dẫn trên hình 1 có thể rút
ra nhận xét là độ chuyển hóa NPs trong
các hệ chỉ có một tác nhân quang hóa (thí
dụ, hệ TNP/UV) luôn thấp hơn so với hệ
có một tác nhân oxi hóa thông thường (thí
dụ TNP/H2O2 ) và càng thấp hơn so với
hệ AO có sử dụng tác nhân •OH sinh ra từ
hiệu ứng UV- H2O2 (hệ TNP/UV-H2O2).
Trong các hệ điện hóa (EO) thì độ
chuyển hóa TNP cũng thay đổi theo quy
luật tăng dần theo dãy: TNP/EO <
TNP/EO-H2O2 < TNP/ EO-UV < TNP/
EO-UV-H2O2. (hình 2). Điều đó có
nghĩa là hiệu quả chuyển hóa NPs của
các hệ AO điện hóa có sử dụng hiệu
ứng UV-H2O2 như TNP/ EO-UV, TNP/
EO-UV-H2O2 luôn cao hơn so với các
hệ AO điện hóa không có khả năng tạo
hiệu ứng này.
Trong các hệ Fenton thì độ chuyển hóa
của TNP trong hệ Fenton thông thường
(TNP/Fenton) cũng thấp hơn so với hệ
có hiệu ứng quang Fenton (TNP/UV-
Fenton) (xem hình 3).
Sự biến đổi độ chuyển hóa của các hợp
chất NPs khác như NP, DNP, TNR theo
thời gian phản ứng trong các hệ oxi hóa
và oxi hóa nâng cao đã nêu trên cũng
tuân theo quy luật tương tự như với
TNP [l3].
Ngoài thời gian phản ứng, đã khảo sát
ảnh hưởng của một số yếu tố khác như
nồng độ H2O2, nhiệt độ, pH môi
trường,...tới hiệu quả chuyển hóa TNP.
Kết quả khảo sát cho thấy trong hệ
TNP/H2O2 khi tăng nồng độ H2O2 từ
27,2 mg/l lên 119 mg/l (tức tăng hơn 4
lần) thì HTNP tăng 2-3 lần. Đối với các
hợp chất NPs khác cũng nhận thấy hiện
tượng tương tự (bảng 3.1). Hiện tượng
tăng tốc độ và hiệu quả chuyển hóa các
chất hữu cơ khi bổ sung thêm H2O2 vào
các hệ điện hóa cũng đã được một số
tác giả khác phát hiện [14,15].
Bảng 1. Ảnh hưởng của hàm lượng H2O2 tới tốc độ chuyển hóa trung bình NPs (vNPs
mg/l.ph) trong hệ NPs/ UV-H2O2 (pH=3) (tính tại thời điểm 15 phút sau khi bắt đầu
phản ứng), CNP =40,77 mg/l; CDNP=48,13 mg/l, CTNP= 49,03 mg/l; CTNR= 66,34 mg/l;
pH=3, t=30 oC
CH2O2,
M
VNP,
mg/l.ph
VDNP,
mg/l.ph
VTNP,
mg/l.ph
VTNR,
mg/l.ph
0,8.10-3 1,08 1,03 0,86 1,86
1,75.10-3 1,42 1,40 1,23 2,35
3,5.10-3 2,26 2,60 2,6 3,70
46
Quy luật biến đổi này cũng phù hợp với
kết quả thu được của các tác giả [7].
Nguyên nhân sự khác nhau về hiệu quả
chuyển hóa NPs trong các hệ oxi hóa có
và không dựa trên cơ sở hiệu ứng
UV/H2O2, thí dụ, hệ NPs/UV, NPs/H2O2
và NPs/ UV-H2O2 (Hình 3.1) có thể được
lý giải như sau:
Trong hệ chỉ có tác nhân quang hóa (hệ
NPs/UV) thì NPs bị chuyển hóa chủ
yếu dưới tác động quang phân trực tiếp
của bức xạ UV, nhưng vì hiệu suất
lượng tử của quá trình này không cao
[16] nên tốc độ và độ chuyển hóa NPs
rất thấp. Khi dung dịch NPs được bổ
sung H2O2 (thí dụ, hệ NPs/H2O2) thì
HNPs tăng lên vì đã có H2O2 cũng là một
chất oxi hóa mạnh tham gia vào phản
ứng oxi hóa NPs nhất là khi nồng độ
của nó trong các dung dịch được khảo
sát thường là cao (10-3 M).
Trong hệ có sự kết hợp giữa tác nhân
oxi hóa là H2O2 với UV (thí dụ như
NPs/UV-H2O2) thì đã có điều kiện để
xảy ra phản ứng quang phân trực tiếp
H2O2 (tức hiệu ứng UV-H2O2)[17] để
tạo ra gốc •OH. Chính nhờ khả năng oxi
hóa của gốc •OH cao hơn nhiều so với
H2O2 (Eox(.OH)=2,8 V)>Eox(H2O2)=1,78 V
[18], nên hiệu quả chuyển hóa NPs
trong hệ NPs/UV-H2O2 lớn hơn đáng kể
so với hệ NPs/H2O2. Như vậy •OH vẫn
luôn là tác nhân oxi hóa có tác động
mạnh nhất đến tốc độ và độ chuyển hóa
NPs trong các hệ oxi hóa đã khảo sát
cuả NPs. Chính hiệu ứng UV- H2O2 đã
góp phần làm tăng lượng •OH tham gia
vào phản ứng oxi hóa NPs. Ngoài ra,
trong các hệ phản ứng dựa trên cơ sở
hiệu ứng này thì ngoài tác động mạnh
của sản phẩm hiệu ứng là •OH cần tính
đến cả tác động quang phân trực tiếp và
đồng thời của chính tác nhân quang hóa
UV mặc dù hiệu suất quá trình này
không cao [16]. Như vậy có thể nói hiệu
ứng UV-H2O2 có khả năng đã tạo ra tác
động kép (tác động đồng thời của cả
•OH và UV) tới sự chuyển hóa NPs
cũng như các hợp chất hữu cơ khác nên
ảnh hưởng của hiệu ứng này luôn lớn
hơn so với ảnh hưởng của riêng H2O2
hoặc UV hoặc riêng •OH.
Đây chính là nguyên nhân vì sao HNPs
trong các hệ AO điện hóa (EO) có điều
kiện tạo ra hiệu ứng UV-H2O2 (hình 2)
luôn lớn hơn so với các hệ EO không
có điều kiện tạo ra hiệu ứng đó (hình
3.2). Thí dụ, HNPs của hệ NPs/EO-UV
và đặc biệt là hệ NPs/EO-UV-H2O2
luôn lớn hơn HNPs của hệ NPs/EO và cả
hệ có trong thành phần tới hai tác nhân
oxi hóa nhưng không có UV như
NPs/EO-H2O2.
Ở đây cần lưu ý đến hiện tượng HNPs
của hệ NPs/EO-UV cao hơn HNPs của
hệ NPs/EO-H2O2. Nguyên nhân hiện
tượng này có thể liên hệ với sự có mặt
của hiệu ứng UV-H2O2 trong hệ
NPs/EO-UV. Trong hệ này ở trên anot
sẽ xảy ra sự oxi hóa nước tạo ra phân tử
oxi và chính oxi phân tử này bị khử trên
catot để tạo ra H2O2 [3]. Ở điều kiện có
47
tác động của bức xạ UV thì sẽ xảy ra
hiệu ứng UV-H2O2 và sản phẩm của nó
là •OH sẽ tham gia vào phản ứng oxi
hóa NPs. Đối với hệ NPs/EO-H2O2 thì
dù trong dung dịch đã có mặt H2O2
nhưng vì không có mặt UV nên đã
không xảy ra hiệu ứng này.Tuy nhiên
hiệu quả chuyển hóa NPs của hệ
NPs/EO-UV vẫn thấp hơn so với hệ
NPs/EO-UV-H2O2 bởi hàm lượng .OH
được sinh ra trong hệ NPs/EO-UV vẫn
thấp hơn đáng kể so với hàm lượng •OH
sinh ra trong hệ NPs/EO-UV-H2O2.
Hiện tượng tương tự cũng đã được phát
hiện với hệ oxi hóa điện hóa các hợp
chất nitramin [20].
Sự khác nhau về hiệu quả chuyển hóa
NPs trong hệ NPs/Fenton và NPs/UV-
Fenton (hình 3) có thể lý giải như sau:
Trong hệ NPs/Fenton thì NPs bị phân
hủy chủ yếu bằng gốc •OH sinh ra từ
phản ứng giữa H2O2 và Fe2+. Tuy nhiên,
trong quá trình phản ứng hàm lượng
chất xúc tác Fe2+ và hàm lượng •OH bị
giảm dần cho nên tốc độ phân hủy NPs
không giữ được ổn định và bị giảm dần
theo thời gian [3]. Hiện tượng này sẽ
được khắc phục khi sử dụng hiệu ứng
quang Fenton (hệ NPs/UV-Fenton).
Trong hệ này thì •OH được tạo ra đồng
thời từ hai phản ứng : phản ứng Fenton
thông thường và phản ứng quang phân
phức Fe3+ bằng UV ở môi trường có
pH<4 [3]. Nhờ các phản ứng này ta vừa
có thêm lượng •OH tham gia vào phản
ứng, vừa liên tục tái sinh được chất xúc
tác Fe2+. Do phức [Fe3+(OH)- ]2+ có khả
năng hấp thu photon mạnh hơn nhiều so
với H2O2 ở vùng bước sóng = 254 nm
cho nên phản ứng quang phân phức
Fe3+ có tác động lớn hơn nhiều so với
phản ứng quang phân H2O2 trong việc
tạo ra gốc •OH. Đây cũng chính là
nguyên nhân hiện tượng HNPs của hệ
NPS/UV-Fenton lớn hơn so với HNPs của
hệ NPs/Fenton , NPs/UV-H2O2 và cả hệ
NPs/EO-UV-H2O2.
Nguyên nhân sự giảm HNPs theo sự tăng
nhóm -NO2 trong phân tử của NPs có
thể liên hệ với ảnh hưởng của các nhóm
phản hoạt hóa (-NO2) và các nhóm hoạt
hóa (-OH) [7]. Khi số lượng nhóm thế
phản hoạt hóa -NO2 trong phân tử NPs
tăng thì HNPs của nó giảm; ngược lại,
khi số lượng nhóm -OH (nhóm thế hoạt
hóa) tăng thì HNPs cũng tăng. Đấy là
nguyên nhân vì sao hiệu quả phân hủy
TNR luôn lớn hơn TNP mặc dù 2 hợp
chất này cùng có số nhóm -NO2 bằng
nhau (3 nhóm) bởi chỉ có TNR có nhóm
-OH trong phân tử còn TNP thì không.
Trên hình 4 dẫn kết quả xác định độ
chuyển hóa TNP (tính tại thời điểm sau
30 phút phản ứng) bằng các hệ oxi hóa
và oxi hóa nâng cao khác nhau.
48
0
20
40
60
80
100
TN
P/
UV
TN
P/
EO
TN
P/
H2
O2
TN
P/
EO
-H
2O
2
TN
P/
EO
-U
V
TN
P/
Fe
nto
n
TN
P/
H2
O2
-U
V
TN
P/
UV
-E
O-
H2
O2
TN
P/
Fe
nto
n-U
V
H
(%
)
TNP
Hình 4. So sánh độ chuyển hóa NPs bằng các hệ AO khác nhau
Từ hình 4 ta nhân thấy hiệu quả chuyển
hóa NPs giảm dần theo dãy sau:
TNP/UV-Fenton>TNP/EO-UV-
H2O2>TNP/UV-H2O2 >TNP/Fenton
>TNP/EO-UV >TNP/EO-H2O2 >
TNP/H2O2 > TNP/EO, TNP/UV
Như vậy các hệ phản ứng oxi hóa nâng
cao dựa trên hiệu ứng UV-H2O2 và đặc
biệt là hiệu ứng quang Fenton đều cho
phép phân hủy và chuyển hóa nhanh
các hợp chất NPs. Chính vì lý do đó các
hệ UV-Fenton, EO-UV-H2O2 và UV-
H2O2 là những hệ AO có khả năng ứng
dụng thích hợp nhất cho mục tiêu xử lý
khử độc cho môi trường nước và nước
thải ở các cơ sở sản xuất quốc phòng bị
nhiễm các hợp chất NPs độc hại.
4. KẾT LUẬN
Từ các kết quả thu được có thể rút ra
kết luận chính sau:
Hiệu quả chuyển hóa các hợp chất
nitrophenol NPs trong các hệ oxi hóa
nâng cao dựa trên cơ sở hiệu ứng UV-
H2O2 luôn lớn hơn so với các hệ oxi hóa
thông thường hoặc hệ AO không đủ
điều kiện tạo ra hiệu ứng đó. Nguyên
nhân là do hiệu ứng UV-H2O2 có thể
gây tác động kép (tác động của sản
phẩm phản ứng quang phân H2O2 là
•OH và tác động của chính UV) tới sự
phân hủy và chuyển hóa NPs. Trong các
hệ Fenton thì hệ NPs/UV-Fenton là cho
hiệu quả chuyển hóa NPs cao do tạo ra
được tác động của hiệu ứng quang
Fenton : tác động của •OH (sinh ra từ
phản ứng Fenton) và tác động của UV
tới quá trình tái sinh liên tục chất xúc
tác Fe2+ để đảm bảo luôn có lượng lớn
•OH tham gia vào phản ứng oxi hóa
NPs. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đã
xác định được rằng để xử lý sự ô nhiễm
các hợp chất NPs trong môi trường
nước thải bị nhiễm các hợp chất NPs
của các cơ sở sản xuất vật liệu nhạy nổ
như chì styphnat hay diazodinitrophenol
có thể áp dụng các hệ AO dựa trên cơ
sở hiệu ứng UV-H2O2 và đặc biệt là
hiệu ứng quang Fenton.
49
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ
phát triển khoa học và công nghệ quốc
gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số
104.07-2014.25.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Choi HJ, Kim D, Lee TJ (2013).
Photochemical degradation of
atrazine in UV and UV/H2O2
process: pathways and toxic effects
of products. J Environ Sci Health B;
48(11):927-34.
2. Guo HG, Gao NY, Chu WH, Li L,
Zhang YJ, Gu JS, Gu YL.(2013).
Photochemical degradation of
ciprofloxacin in UV and UV/H2O2
process: kinetics, parameters, and
products. Environ Sci Pollut Res Int
May ;20(5):3201-13.
3. Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung
(2005). Các quá trình oxi hóa nâng
cao trong xử lý nước và nước thải,
cơ sở khoa học và ứng dụng. NXB
KH&KT.
4. Sharma J, Mishra IM, Kumar V
(2015). Degradation and
mineralization of Bisphenol A (BPA)
in aqueous solution using advanced
oxidation processes: UV/H2O2 and
UV/S2O8(2-) oxidation systems. J
Environ Manage; Jun 1;156:266-75.
5 Anna Goi and Marina Trapido
(2001). Comparison of advanced
oxidation processes for destruction
for 2,4-dinitrophenol. Proc.Estonian
Acad.Sci.Chem, 50 (1), 5-7.
6. Meng-Wen Chang, Tai-Shang Chen,
and Jia-Ming Chern (2008). Initial
Degradation Rate of p-Nitrophenol
in Aqueous Solution by Fenton
Reaction. Ind. Eng. Chem. Res., 47
(22), pp.8533-8541.
7. V.Kavitha, K. Palanivelu (2005).
Degradation of nitrophenols by
Fenton and photo-Fenton processes.
Journal of Photochemistry and
Photobiology: Chemistry, Vol .170,
pp.83-95.
8. Do Ngoc Khue, Nguyen Van Chat,
Do Binh Minh, Tran Dai Lam, Pham
Hong Lan (2013). Degradation and
mineralization of 2,4,6-
trinitroresorcine in various
photochemical systems. Materials
Science and Engineering C 33,
pp.1975-1982.
9. Đo Ngoc Khue, Do Binh Minh, Tran
Dai Lam, Tran Van Chung, Vu Duc
Loi (2013). Application of
chromatographic methods for kinetic
study and decomposition efficience
evaluation of some nitrophenol and
nitramin explosives using advanced
oxidation processes. Conference
Proceeding . The 3rd analytica
Vietnam Conference, pp.133-140.
10. Đỗ Bình Minh, Vũ Quang Bách, Đỗ
Ngọc Khuê , Trần Văn Chung
(2010). Nghiên cứu đặc điểm quá
trình phân hủy điện hóa
trinitrophenol trong hệ điện phân sử
dụng điện cực trơ trên nền hỗn hợp
50
các oxit kim loại. Tạp chí Phân tích
Hóa, Lý và Sinh học, T.15, tr.198-
204 (ISSN -0868-3224).
11. Đỗ Bình Minh, Đỗ Ngọc Khuê,
Phạm Thanh Dũng, Vũ Đức Lợi
(2012).Nghiên cứu khả năng phân
hủy các hợp chất nitrophenol nhiễm
trong nước bằng một số tác nhân oxi
hóa. Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và
Sinh học,T.17, Số 4, 49-54.
12. Đỗ Bình Minh, Đỗ Ngọc Khuê,
Trần Văn Chung, Phạm Thanh
Dũng, Vũ Đức Lợi (2012). Đặc điểm
động học phản ứng oxi hóa phân hủy
3-hydroxy-2,4,6-trinitrophenol và
một số hợp chất nitrophenol khác
bằng tác nhân Fenton.Tạp chí Phân
tích Hóa, Lý và Sinh học,T.17, Số 4,
27-32.
13. Đỗ Bình Minh (2015). Nghiên cứu
quá trình chuyển hóa trong môi
trường nước của các hợp chất
nitrophenol trong một số hệ oxi hóa
nâng cao kết hợp bức xạ UV. Luận
án TS Hóa học, Viện KH-CNQS, Hà
Nội.
14. Lin, Sheng H., Shyu, Ching T., Sun,
Mei C (1998). Saline wastewater
treatment by electrochemical
method. Water Research., Vol.32
(4), pp.1059 - 1066.
15. Leu,Horng G.,Sheng,H,and Lin,
Tze M (1998). Enhanced
electrochemical oxidation of anionic
surfactants. J.Environ.Sci.Health,
Part A: Toxic/Hazarrdous
substances and environmental
engineering. 33 (44), 681-699.
16. Calvert, J.G, and Pitts,Jr., J.N
(1966), Photochemistry, Wiley, New
York.
17. Ruppert,G., Bauer,R., and Heisier,
G.J (1993). The Photo Fenton
reaction- and effective
photochemical wastewater treatment
process. J.Photochem.Photobio.A:
Chemistry, 73, 75-78.
18. Zhou, H. and Smith, DW
(2002).Advanced technologies in
water and wastewater treatment.J.
Environ. Eng, Sci. 1, pp.247-264.
19. Comminellis, C.H., Pulgarin, C
(1991). Anodic oxidation of phenol
for Wastewater treatment. J.Appl.
Electrochem. 21, pp.703- 708.
20. Vũ Quang Bách, Đỗ Ngọc Khuê,
Đỗ Bình Minh (2014). Nghiên cứu
đặc điểm quá trình phân hủy điện
hóa một số hợp chất dễ nổ nhóm
nitramin trong điều kiện có bức xạ
UV. Tạp chí Hóa học, T.52(6B),
225-228.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 26301_88357_1_pb_2233_2096839.pdf