THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ (Thông tin đưa lên trang Web)
Tên luận án:
Nghiên cứu điều chế TiO2 nano từ quặng ilmenit theo phương pháp amoni hydro sunfat
Chuyên ngành:Kỹ thuật Hóa học
Mã số:62520301
Nghiên cứu sinh:Nguyễn Việt Hùng
Người hướng dẫn khoa học:PGS. TS. Lê Xuân Thành
Cơ sở đào tạo:Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
Luận án đã thành công khi đưa ra các giải pháp công nghệ mới từ đó thu được các số liệu có giá trị khoa học trong việc điều chế TiO2 nano từ quặng ilmenit, cụ thể:
1. Đã nghiên cứu lựa chọn được phương pháp chế biến quặng ilmenit hoàn toàn mới, thân thiện với môi trường là phân hủy quặng ilmenit bằng amoni hydro sunfat, đồng thời khảo sát tìm ra được các điều kiện công nghệ tối ưu để thực hiện nung phân hủy quặng là:
+ Kích thước hạt quặng ilmenit, mm:0,097 +0,105
+ Tỷ lệ phối liệu NH4HSO4/ilmenit, g/g:4,5:1
+ Thời gian phản ứng, phút:
+ Nhiệt độ phản ứng, °C:
+ Chế độ cấp khí, lít/giờ:
2. Đã nghiên cứu lựa chọn được tác nhân dùng để tách loại sắt là sử dụng muối NH4HF2. Khi dùng muối NH4HF2 đề tách sắt thì hiệu suất tách sắt đạt tới 99,19%, lượng sắt dư trong dung dịch muối titan là rất thấp (0,69g Fe 203/l dung dịch) do vậy dung dịch muối titan có thể ứng dụng để điều chế ra nhiều hợp chất chứa titan khác có giá trị cao.
3. Đã nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chế nano TiO 2 với nhiều ưu điểm, lần đầu công bố tại Việt Nam là thông qua con đường kết tinh muối kép amoni titanyl sunfat và nung phân hủy muối kép để thu nano TiO2. Điều kiện tốt nhất cho quá trình kết tinh muối kép là:
+ Dung dịch muối titan có nồng độ TiO2 là ~120 g/l;
+ Nồng độ các tác nhân diêm tích: axit H2SO4 là 300g/1 và (NH4)2SO4 là 280g/1;
+ Tốc đố khuấy trộn: 400 vòng/phút;
+ Nhiệt độ khối dung dịch kết tỉnh: 20°C;
+ Thời gian già hóa muối kép sau kết tinh: 60 phút.
Sản phẩm TiO2 thu được khi nung muối kép ở 750°C trong 2h có kích thước 20 + 30nm, phân bố rời rạc, hoàn toàn không kết tụ, độ tinh khiết 99,95% và bề mặt riêng theo BET là 48,2482 m²/g.
4. Đã nghiên cứu biến tính bề mặt nano TiO2 bằng SiO2 và phân tán TiO2 nano sau biến tính vào dung môi gốc nước đề đa dạng hóa mục đích sử dụng của sản phẩm. TiO2 nano sau biến tính có hiệu quả quang xúc tác cao hơn so với sản phẩm nano TiO2 thương mại P-25. Khi dùng TiO2 nano biển tính bằng SiO2 làm xúc tác quang hóa xử lý môi trường, các kết quả phân tích nước thải sau xử lý đều có xu hướng tốt hơn (đặc biệt là giá trị COD và BOD) và đạt mức cho phép của nước thải loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT, phù hợp để thải ra môi trường.
