Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu mno2 kích thước nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit

  2  nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit   chuyên ngành: Hóa vô c60 44 25 GS.TS.  12 Abstract:                                     p   u Keywords:   ;   ;   ; Asen; Amoni;     Content 1. Giới thiệu chung về asen, amoni, chất hữu cơ 1.1. Asen  ng    hoá    n      a                    sen. 1.2. Amoni -   -  th-  -       4 NH     - 80%.       Tác hại của các hợp chất chứa nitơ đối với cơ thể con người       2  2 - ), nitrat (NO 3 -     3 -   3 -  3 - trong  3 -   3 -  2 -  2 -  5]. Chứng máu Methaemo- globinaemia (hội chứng xanh xao trẻ em)    3 - thành NO 2 - . NO 2 -                  3 -  3 -   Ung thư tiềm tàng    -    chúng.        . 1.3. Chất hữu cơ     ng 4 -.          BVTV)t   -           -               2. Các phương pháp xử lý  Công nghệ nano và ứng dụng trong xử lý môi trường      nay.                          , silicagen, pyrolu lý a                   -gel, mix   4  2 O 2  2KMnO 4 + 3H 2 O 2  2KOH + 2MnO  +2H 2 O + 3O    2  . 3. Các phương pháp vật lý xác định đặc trưng vật liệu   Nam - và TEM   -       -  asen,    . 4. Tổng hợp vật liệu MnO 2 kích cỡ nanomet trên chất mang silicagen, laterit, pyroluzit. 4.1. Chuẩn bị vật liệu nền Cân 100g laterit ch 52 ) vào    pyroluzit, t 4.2. Tổng hợp hệ keo MnO 2 Qui t   6ml KMnO 4  H 2 O 2  10ml H 2 O 2 10% ). Cho 6ml KMnO 4          KMnO 4  4        4 0.5M   4.3. Tổng hợp vật liệu M 1 , M 2 , M 3       4  1 . Cho 50g laterit   4  2 . Cho    4  3 . t Tính  : t. 5. Phương pháp phân tích các chất. 5.1. Phân tích asen bằng phương pháp so màu HgBr 2 (HgCl 2 )  ong 15 phút. L 2 t SnCl 2 bão hoà vào trong bình  2  -   2    3 COO) 2   2  Khí AsH 3   2   2    5.2. Xác định hàm lượng amoni bằng phương pháp so màu với thuốc thử Nessler ng kim phn ng vi thuc th Nessler ( 24 K HgI ) to phc có màu vàng hay nâu sm ph thuc. 2K 2 HgI 4 + NH 3 + KOH  NH 2 Hg 2 I 3 + 5KI + H 2 O (19) Các ion sc gây cn tr phn ng nên cn phi loi b bng dung dch Xecnhet hay dung dc x lý bng dung dch ZnSO 4 c loi tr bng dung dch natrithiosunfat 5%. Màu to ra do thuc th ng gián tip bng máy so màu  c sóng 420nm. 5.3. Xác định hàm lượng xanh metylen bằng phương pháp so màu  Cho 110   Xây dựng đường chuẩn xác định xanh metylen  quang  6. Khảo sát khả năng hấp thụ asen, amoni, xanh meylen của vật liệu 6.1. Hấp phụ asen        2 .  6.2. Hấp phụ amoni NH 4 + o vào NH 4 +  4h. Sau 4h amoni amoni   6.3. Hấp phụ xanh metylen xanh metylen   xanh metylen  6h. Sau 6h     xanh metylen xanh metylen  7. Nghiên cứu đặc tính và cấu trúc vật liệu 7.1. Khảo sát kích thước hạt nano MnO 2 a, Ảnh chụp TEM của hệ keo MnO 2 được điều chế từ 6ml dung dịch KMnO 4 0,5M Hình 1. Hạt MnO 2 kích thước nanomet phóng đại khác nhau. Tìên ta th   b, Ảnh chụp TEM của hệ keo MnO 2 được điều chế từ 5ml dung dịch KMnO 4 0,5M KMnO 4 nh  MnO 2   MnO 2    Hình 2. Hạt MnO 2 kích thước nanomet phóng đại khác nhau  2  22  2      7.2. Khảo sát cấu trúc bề mặt laterit và pyroluzit trước khi phủ Hình 4.6: Bề mặt silicagen trước khi phủ Hình 4.7: Bề mặt pyroluzit trước khi phủ [...]... Xray của vật liệu M 3 Kết quả X-ray giữa vật liệu M1 và vật liệu M3 cho thấy vị trí các pic của MnO2 trên vật liệu M1 khớp với vị trí các pic của MnO2 trên vật liệu M3 Trên vật liệu M3 tỉ lệ MnO2 chiếm 42,32% và 69,14% SiO2 Dựa vào phổ trên ta có thể xác định được thông số mạng của MnO 2 với sự hỗ trợ của phần mềm hóa học POWDERCELL2.4 Trong phần mềm này tôi có được thông số mạng chuẩn của MnO2 như sau:... kích thước nano 2 Đã cố định được các hạt MnO 2 kích thước nano lên Laterit đã biến tính nhiệt và trên Silicagen, pyroluzit 3 Tạo được vật liệu có tải trọng hấp phụ Asen , amoni cao, cụ thể là: 47,62 mg Asen/ gam đối với vật liệu M2, 11,62 mg Xanh metylen/gam đối với vật liệu M3, 6,9 mg Amoni/gam đối với vật liệu M3 4 Đã đề xuất được các cơ chế hấp phụ Asen , amoni, chất hữu cơ trên các vật liệu tổng hợp. .. thấy bề mặt vật liệu đã được phủ lớp MnO 2 phân bố đều trên bề mặt và cấu trúc vật liệu là khá xốp, có kích cỡ nanomét phân tán đều trên nền silicagen làm tăng khả năng hấp phụ của vật liệu Khi ta cố dịnh MnO 2 trên siliagen thì hoàn toàn không có sự keo tụ lại Điều này sẽ làm tăng khả năng hấp phụ Asen của vật liệu Mặt khác, đây cũng chính là những tâm hấp phụ 7.4 Khảo sát cấu trúc về mặt vật liệu M2... trước khi phủ 7.3 Khảo sát cấu trúc về mặt vật liệu M1 Ảnh chụp SEM của vật liệu M1 trên chất mang silicagen để xác định chính xác hình dạng và kích thước vật liệu M1 được chụp kính hiển vi điện tử quét phân giải cao tại Viện khoa học và công nghệ Việt Nam – 18 - Hoàng Quốc Việt cho ta các ảnh sau: Hình 4.9 Bề mặt silicagen phủ MnO2 kích thước nanomet phóng đại 100000 lần Trên vật liệu M1 qua hình ảnh... bám lên bề mặt chất mang đều đặn, không thay đổi hình thái cũng như kích thước, các hạt không bị co cụm chứng tỏ sự thành công của phương pháp tổng hợp vật liệu Hình 4.11 Bề mặt pyroluzit biến tính nhiệt phủ MnO2 kích thước nanomet phóng đại 100000 lần Hình 4.12 Bề mặt pyroluzit biến tính nhiệt phủ MnO2 kích thước nanomet phóng đại 200000 lần Từ hình ảnh trên ta thấy MnO 2 có kích cỡ nanomet được phủ... đến khả năng hấp phụ amoni, xanh metylen trên bề mặt vật liệu Ngoài ra còn có thể có khả năng chất màu, amoni bị ôxi hoá bởi Mn(IV) trên bề mặt vật liệu KẾT LUẬN Ứng dụng công nghệ nano là một hướng đi mới trong việc xử lý nước bị ô nhiễm asen, amoni, chất hữu cơ Sau một thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài này chúng tôi đã thu được một số kết luận sau: 1 Đã tạo ra được vật liệu mangan điôxit có kích. .. thước nanomet phóng đại 200000 lần Từ hình ảnh trên ta thấy MnO 2 có kích cỡ nanomet được phủ khá đồng đều trên bề mặt laterit, pyroluzit, các hạt không bị kết cụm lại, điều này rất có lợi cho khả năng hấp phụ của vật liệu 7.5 Ảnh XRD của vật liệu Vật liệu M1 Hình 4.13 Ảnh Xray của vật liệu M 1 Vật liệu M3 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau quang Mn 700 d=3.333 600 d=1.813 d=3.118... đó của nhiều tác giả, trên bề mặt của các oxit bazo đều mang hiệu ứng điện tích dương nhất định, bởi vậy khả năng hấp phụ As (V) của vật liệu MnO 2 nano là cao Như vậy ta thấy MnO2 một phần là bản thân nó có khả năng hấp phụ asen ( do cấu trúc bề mặt của nó có nhiều lỗ xốp và lỗ trống ), mặt khác nó còn đóng vai trò là chất oxi hóa As (III) lên As (V) Sau đó As (V) sẽ bị hấp phụ lên bề mặt vật liệu. .. =22,15nm 8 Kết quả hấp phụ của các vật liệu 8.1 Hấp phụ tĩnh Tổng hợp kết quả tải trọng hấp phụ các chất của các vật liệu: Vật liệu Đối với asen Đối với xanh metylen Đối với amoni mg/g mg/g mg/g M1 22.22 5.35 6.71 M2 47.62 9.18 6.9 M3 43.48 11.62 6.8 8.2 Hấp phụ động Chúng tôi tiến hành kháo sát khả năng hấp phụ động dung dịch có nồng độ asen đầu vào là 1000ppb, lưu lượng dung dịch asen chảy qua là 2ml/phút,... chụp SEM của vật liệu M2 để xác định chính xác hình dạng và kích thước vật liệu M2 được chụp kính hiển vi điện tử quét phân giải cao tại Viện khoa học công nghệ Việt Nam 18 đường Hoàng Quốc Việt cho ta các ảnh sau: Hình 4.10 Bề mặt laterit biến tính nhiệt phủ MnO 2 kích thước nanomet phóng đại 50000 lần Trên vật liệu M2 qua hình ảnh chụp SEM ta thấy bề mặt vật liệu chủ yếu là những hạt nano MnO2 hình .  . 4. Tổng hợp vật liệu MnO 2 kích cỡ nanomet trên chất mang silicagen, laterit, pyroluzit. 4.1. Chuẩn bị vật liệu nền Cân 100g laterit ch. Kết quả hấp phụ của các vật liệu 8.1. Hấp phụ tĩnh Tổng hợp kết quả tải trọng hấp phụ các chất của các vật liệu:   asen mg/g 