Đang tạo bản xem trước...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRƢƠNG ĐOÀN THUẬT NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP PHỨC Ln – GLUTAMATE (Ln= La3+, Nd3+) TỪ QUẶNG MONAZITE BÌNH ĐỊNH ỨNG DỤNG LÀM PHÂN BÓN CHO CÂY DƢỢC LIỆU Ngành: Hóa lí thuyết và hóa lí Mã số: 8440119 Ngƣời hƣớng dẫn 1: TS. Nguyễn Thị Liễu Ngƣời hƣớng dẫn 2: PGS.TS. Cao Văn Hoàng
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả đƣợc nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào. Tác giả luận văn Trƣơng Đoàn Thuật
LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Nguyễn Thị Liễu và PGS.TS Cao Văn Hoàng – ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ, quan tâm và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Quý Thầy, Cô Khoa Khoa học Tự nhiên và Khu thí nghiệm thực hành A6 – Trƣờng Đại học Quy Nhơn đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em thực hiện luận văn. Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và tập thể lớp Cao học Hoá Lý thuyết và hóa lý K23 đã luôn động viên, khích lệ tinh thần trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Mặc dù đã rất cố gắng trong thời gian thực hiện luận văn nhƣng vì còn hạn chế về kiến thức cũng nhƣ thời gian, kinh nghiệm nghiên cứu nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự thông cảm và những ý kiến đóng góp quý báu từ quý Thầy, Cô để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Trƣơng Đoàn Thuật
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC C C HÌNH V MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................. 3 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 3 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu........................................................................ 3 3.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 3 4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 3 4.1. Nghiên cứu lý thuyết ......................................................................... 4 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm ................................................................... 4 5. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 4 6. Cấu trúc của luận văn............................................................................... 5 NỘI DUNG...................................................................................................... 6 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.................................................. 6 1.1. Tổng quan về đất hiếm và phức chất đất hiếm...................................... 6 1.1.1. Các nguyên tố đất hiếm .................................................................. 6 1.1.1.1. Khái niệm về các nguyên tố đất hiếm ..................................... 6 1.1.1.2. Phân loại các nguyên tố đất hiếm và các tính vật lý, hóa học . 6 1.1.1.3. Nguyên tố đất hiếm La và Nd ............................................... 10 1.1.1.3.1. Nguyên tố đất hiếm Lantan ............................................ 10 1.1.1.1.2. Nguyên tố đất hiếm Neodymium ................................... 12
1.1.2. Phức chất đất hiếm ....................................................................... 15 1.1.2.1. Giới thiệu chung về phức chất đất hiếm................................ 15 1.1.2.1. Một số hợp chất của các nguyên tố đất hiếm ........................ 15 1.1.2.1.1. Oxit................................................................................. 15 1.1.2.1.2. Hiđroxit đất hiếm ........................................................... 15 1.1.2.1.3. Oxalat của nguyên tố đất hiếm ....................................... 16 1.2. Trữ lƣợng đất hiếm trên thế giới và việt nam...................................... 17 1.2.1. Các nguồn cung cấp nguyên tố đất hiếm ở các nƣớc trên thế giới17 1.2.2. Quặng đất hiếm ở Việt Nam......................................................... 19 1.2.3. Tổng quan về khoáng vật monazite.............................................. 21 1.2.4. Đất hiếm trong monazite mỏ Nam Đề Gi.................................... 23 1.3. Lĩnh vực ứng dụng của phức chất đất hiếm ........................................ 24 1.3.1. Ứng dụng các nguyên tố đất hiếm đối với nông nghiệp............... 24 1.3.2. Ứng dụng của các nguyên tố đất hiếm đối với các ngành kỹ thuật – Công nghệ cao ........................................................................................ 25 1.3.2.1. Xúc tác kh thải ôtô ............................................................... 25 1.3.2.2. Xúc tác crăckinh dầu mỏ....................................................... 25 1.3.2.3. Khử màu cũng nhƣ tạo màu trong các vật liệu thủy tinh ...... 25 1.3.2.4. Vật liệu gốm.......................................................................... 26 1.3.2.5. Vật liệu từ.............................................................................. 26 1.3.2.6. Vật liệu phát quang................................................................ 27 1.4. Giới thiệu về cây Bảy lá một hoa ........................................................ 27 1.5. Sơ lƣợc về Natri glutamat.................................................................... 35 1.6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHỨC CHẤT ............................... 35 2.3.1. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại....................................................... 35 2.3.2. Phƣơng pháp phân t ch nhiệt ........................................................ 38 2.3.3. Phƣơng pháp phổ khối.................................................................. 39
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM.................................................................. 42 2.1. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ................................................................... 42 2.2. HÓA CHẤT......................................................................................... 42 2.3. NGUYÊN LI U.................................................................................. 43 2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................... 44 2.4.1. Sử dụng phƣơng pháp thủy luyện bằng axit sunphuric để nghiên cứu quá trình thu nhận tổng oxit các NTĐH từ monazite mỏ Nam Đề Gi44 2.4.2. Sử dụng phƣơng pháp thủy luyện vi sóng với H2SO4 để nghiên cứu quá trình thu nhận tổng oxit các NTĐH.......................................... 44 2.4.2.1. Phƣơng pháp vi sóng để thực hiện các phản ứng hóa học .... 44 2.4.2.2. Sử dụng phƣơng pháp thủy luyện vi sóng với axit H2SO4 để nghiên cứu quá trình thu nhận tổng oxit các NTĐH từ monazite mỏ Nam Đề Gi.......................................................................................... 46 2.4.3. Tiến hành thí nghiệm.................................................................... 46 2.4.3.1. Sử dụng phƣơng pháp thủy luyện bằng H2SO4 để nghiên cứu quá trình thu nhận tổng oxit các NTĐH từ monazite mỏ Nam Đề Gi46 2.4.3.2. Tổng hợp phức Ln – Glutamate (Ln= La3+, Nd3+) ................ 49 2.5. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của hệ vật liệu đến khả năng sinh trƣởng của cây Bảy lá một hoa ..................................... 50 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................... 52 3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGH PHÂN HỦY TINH QUẶNG MONAZITE BẰNG PHƢƠNG PHÁP AXIT SUNPHURIC ............................................................................................. 52 3.1.1. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ ................................................. 52 3.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian ................................................ 53 3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ quặng và axit................................. 54 3.1.4. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ các axit đến hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm................................................................................... 55
3.1.5. Khảo sát ảnh hƣởng của k ch thƣớc hạt quặng đến hiệu suất thu hồi tổng oxit NTĐH ............................................................................... 57 3.1.6. Nghiên cứu quy trình giải chiết La và Nd .................................... 58 3.1.7. Tách Lantan (III) ra khỏi Neodium (III) bằng tác nhân chiết axit naphthenic .............................................................................................. 60 3.2. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KI N TÓI ƢU TỔNG HỢP PHỨC CHẤT Nd- GLUTAMATE ........................................................................................... 61 3.2.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ axit glutamic đến hiệu suất kết tinh của phức chất Nd-glutamate............................................................ 61 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất tổng hợp phức chất Nd-glutamate .................................................................................. 62 3.2.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ mol giữa Neodymium và axit glutamic đến hiệu suất kết tinh phức chất Nd-glutamate ....................... 64 3.3. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KI N TỐI ƢU TỔNG HỢP MỘT SỐ PHỨC CHẤT LA-GLUTAMATE......................................................................... 66 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ axit glutamic đến hiệu suất kết tinh của phức chất La-glutamate ............................................................ 66 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi phức chất La -glutamate .................................................................................. 67 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ mol La/axit glutamic đến hiệu suất kết tinh phức chất La - glutamate.................................................... 68 3.4. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA PHỨC CHẤT ND – GLUTAMATE ........................................................................................... 70 3.4.1. Nghiên cứu phức chất bằng phƣơng pháp phân t ch thành phần và phổ khối lƣợng phức chất Nd – Glutamate ............................................ 71 3.4.2. Nghiên cứu phức chất bằng phƣơng pháp phân t ch nhiệt ........... 72 3.4.3. Nghiên cứu phức chất bằng phổ hồng ngoại ................................ 72 3.5. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA PHỨC CHẤT LA –
GLUTAMATE ........................................................................................... 74 3.5.1. Nghiên cứu phức chất bằng phƣơng pháp phân t ch thành phần và phổ khối lƣợng phức chất La– Glutamate .............................................. 74 3.5.2. Nghiên cứu phức chất bằng phƣơng pháp phân t ch nhiệt ........... 75 3.5.3. Nghiên cứu phức chất bằng phổ hồng ngoại ................................ 76 3.6. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG H PHỨC La(HGlu)3.3H2O VÀ Nd(HGlu)3.3H2O LÀM PHÂN BÓN CHO CÂY BẢY LÁ MỘT HOA... 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 81 KẾT LUẬN ................................................................................................ 81 KIẾN NGHỊ................................................................................................ 81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................... 82
DANH MỤC C C TỪ VIẾT TẮT NTĐT Nguyên tố đất hiếm TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam XRF Phƣơng pháp phổ huỳnh quang tia X IR Phƣơng pháp phổ hồng ngoại MS Phƣơng pháp phân t ch phổ khối TG Phƣơng pháp phân t ch nhiệt TGA Phƣơng pháp phân t ch nhiệt trọng lƣợng XRD Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X DTA Phƣơng pháp phân t ch nhiệt vi sai Danh pháp Hóa hóa học theo Liên minh Quốc IUPAC tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng TPPO Triphenylphotphin oxit NAP Axit napthenic EDTA Etylenediaminetetraaxetic ĐC Đối chứng ĐH Đất hiếm
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Cấu hình electron của các NTĐH .................................................... 6 Bảng 1.2. Bảng hằng số vật lý của các NTĐH................................................. 9 Bảng 1.3. Một số đặc điểm của lantan............................................................ 10 Bảng 1.4. Giá trị bắt đầu kết tủa Ln(OH)3 [3] ................................................ 16 ảng 1.5. Sự phân bố các mỏ đất hiếm trên thế giới [11] .............................. 18 ảng 1.6. Thành phần các NTĐH ở các mỏ tại Việt Nam [20 ..................... 20 ảng 1.7. Trữ lƣợng sa khoáng vùng ven biển ở một số địa phƣơng [20 ..... 21 ảng 1.8. Thành phần khoáng vật học của tổng khoáng vật nặng ở một số mỏ ch nh t nh theo trọng lƣợng [20 .............................................................. 21 ảng 1.9. Thành phần NTĐH trong quặng monazite ở một số nƣớc trên thế giới và Việt Nam [20 ..................................................................................... 22 ảng 1.10. Hàm lƣợng trung bình của các khoáng vật quặng [12] ................ 24 Bảng 2.1. Tần số đặc trƣng nhóm của một số nhóm nguyên tử..................... 36 Bảng 2.2. Tần số hấp thụ của một số liên kết thƣờng gặp.............................. 36 Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm 52 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian phân hủy tinh quặng monazite bằng axit sunphuric đến hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm........................................ 53 Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ axit sunphuric/quặng đến hiệu suất thu hồi tổng oxit đất hiếm........................................................................................... 54 Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của nồng độ các axit đến hiệu suất thu hồi tổng oxit các NTĐH............................................................................................................. 56 Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của k ch thƣớc hạt quặng đến hiệu suất thu hồi tổng oxit NTĐH...................................................................................................... 57 Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của nồng độ axit đến khả năng giải chiết La, Nd, Pr, Ce, Th, U từ pha hữu cơ........................................................................................ 59 Bảng 3.7. Xác định hệ số tách của các cặp nguyên tố ở tỉ lệ các nồng độ khác
Hiển thị 10 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!