Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu và ứng dụng trong hấp phụ xanh methylene

Trong bài viết này trình bày tổng hợp carbon hoạt tính từ tro trấu và khả năng hấp phụ xanh methylene của nó. Vật liệu điều chế được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp tán xạ năng lượng tia X (EDX) và đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ nitrogen.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THAN HOẠT TÍNH TỪ VỎ TRẤU VÀ ỨNG DỤNG TRONG HẤP PHỤ XANH METHYLENE Võ Thị Thanh Châu1, Trần Sĩ Thành2,3, Nguyễn Hoàng Tuấn2, Lê Quang Tiến Thịnh2, Trương Trung Kiên4, Phạm Khắc Liệu5, Đinh Quang Khiếu2* Trường PTTH Trần Quốc Tuấn, TP Quảng Ngãi Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh Đắk Nông Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Trị Đại học Huế * Email: dqkhieu@hueuni.edu.vn Ngày nhận bài: 18/5/2021; ngày hoàn thành phản biện: 28/5/2021; ngày duyệt đăng: 7/6/2021 TÓM TẮT Trong báo trình bày tổng hợp carbon hoạt tính từ tro trấu khả hấp phụ xanh methylene Vật liệu điều chế đặc trưng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp tán xạ lượng tia X (EDX) đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ nitrogen Kết cho thấy carbon hoạt tính thu có độ tinh khiết, diện tích bề mặt độ tinh khiết cao Carbon hoạt tính có khả hấp phụ xanh methylene cao Đây vật liệu hấp phụ tiềm cho xử lý nước thải nhiễm Từ khóa: Hấp phụ, methylene blue, than hoạt tính MỞ ĐẦU Than hoạt tính (AC, Activated Carbon) nghiên cứu sử dụng từ lâu, đặc biệt lĩnh vực hấp phụ Việc điều chế AC thường tiến hành hai giai đoạn ngun liệu thơ carbon hóa nhiệt độ thấp, hoạt hóa nhiệt độ cao [1] Các q trình hóa nhiệt nhiệt phân hay khí hóa áp dụng để điều chế AC từ sinh khối lượng cao Nhiệt phân phương pháp phổ biến điều chế AC từ than đá, sản phẩm dầu khí [2] Việc xử lý loại bỏ chất ẩm, chất bay sinh khối, AC thu có nhiều tính chất khác với carbon ban đầu Sự khác biệt đáng ý độ xốp, diện tích bề mặt, cấu trúc mao quản, tính chất hóa học thành phần hóa học, nhóm chức bề mặt than hoạt tính [3] 23 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene Trong nghiên cứu gần đây, diện tích bề mặt riêng tính theo mơ hình cơng bố từ 250 - 2410 m2.g-1 thể tích mao quản khoảng 0.022 - 91.4 cm3.g-1 [4] Các thay đổi làm cho AC có khả ứng dụng lĩnh vực xúc tác , hấp phụ xử lý ô nhiễm khơng khí nước thải [5] Gần đây, AC vật liệu sử dụng rộng rãi cho ứng dụng điện hóa, chi phí thấp, diện tích bề mặt riêng cao độ dẫn điện tốt [6, 7] Có hai phương pháp hoạt hóa than, hoạt hóa vật lý hóa học Hoạt hóa vật lý bao gồm hai bước Đầu tiên carbon hóa vật liệu giàu carbon, hoạt hóa nhiệt độ cao với diện chất oxy hóa thích hợp CO 2, khơng khí, nước… Hoạt hóa hóa học bao gồm hai giai đoạn thực đồng thời cách trộn tiền chất carbon với tác chất hoạt tính hóa học hay loại nước (NaCl, NaOH, H3PO4…) Hoạt hóa hóa học có ưu điểm hoạt hóa vật lý thực giai đoạn nhiệt độ thấp cấu trúc xốp AC phát triển Phương pháp thuận lợi cho việc biến tính AC chất vơ hữu khác Ngồi q trình hai bước bao gồm hoạt hóa vật lý hóa học công bố [4, 8, 9] Trấu (RH) phụ phẩm nơng nghiệp tìm thấy nhiều nước nhiệt đới RH chứa nhiều nguyên tố cacbon 37% theo khối lượng [10], trở thành nguyên liệu tiềm để sản xuất AC Các nghiên cứu để tạo AC có độ tinh khiết cao, diện tích bề mặt lớn nghiên cứu Trong nghiên cứu này, tổng hợp vật liệu siêu hấp phụ carbon hoạt tính từ vỏ trấu có kết hợp hoạt hóa hóa học/ vật lý AC thu dùng để nghiên cứu khả ứng dụng hấp phụ phẩm màu xanh methylene THỰC NGHIỆM Vật liệu Vỏ trấu lấy từ vùng địa phương Quảng Ngãi Methylene blue (MB) (C16H18ClN3S, M = 319.85 g·mol−1), NaOH (> 98%), HCl (> 98%), KOH (> 98 %), Dimethylformamide (CH3)2NCHO (> 98 %) mua từ hãng Merck (Đức) Tổng hợp vật liệu Vỏ trấu sau rửa sạch, sấy khô đem ngâm với NaOH 1M 24 90 C để loại bỏ SiO2 Sản phẩm đem nung điều kiện khơng có khơng khí 700 C thu than (BIOC) BIOC trộn với KOH tỷ lệ 1:3 đem nung nhiệt độ 850 C Sản phẩm thu đem siêu âm tách lớp với dung mơi dimethylformamide (DMF), sau lọc, rửa, sấy khô 100 C 24 thu vật liệu hấp phụ Mẫu AC tổng hợp theo qui trình nung nhiệt độ 850 C với tỷ lệ mKOH/mBIOC = 1:2; 1:3; 1:4 ký hiệu M12, M13 M14 Mẫu tổng hợp theo qui trình với tỷ lệ mKOH/mBIOC = 1: nung nhiệt độ khác từ từ 800 C đến 950 C ký hiệu M800; M850; M900; M900  24 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) Cách thức xác định điểm đẳng điện AC tương tự tài liệu [11] Cho vào loạt bình tam giác (dung tích 250 mL) 25 mL dung dịch nước cất 0,02 g AC Giá trị pH ban đầu dung dịch (pHi) điều chỉnh nằm khoảng từ đến 10 HCl hay NaOH Đậy kín lắc máy lắc 24 Sau đó, để lắng, lọc huyền phù giấy lọc, đo lại giá trị pH gọi pHf Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khác giá trị pH ban đầu sau (pH = pHf - pHi) theo pHi đường cong cắt trục hoành pH = cho ta giá trị pH đẳng điện (pHpzc) Trong đề tài này, pH dung dịch đo máy HQ411d Hach Đức Thiết bị Giản đồ nhiễu xạ XRD mẫu nghiên cứu ghi máy D8 Advance Eco (Bruker – Đức), ống phát tia X Cu với bước sóng =1,5406 Å, điện áp 40kV, dịng 25mA, cơng suất 1000 W, góc quét từ đến 80 độ, nhiệt độ phòng Phổ hồng ngoại ghi máy TENSOR37 Phổ EDX ghi máy JED-2300 JEOL, 20 KV Viện khoa học vật liệu Hà Nội Ảnh SEM ghi máy SEM JMS-5300LV (Nhật) 10 kV Phương pháp hấp phụ - khử hấp phụ nitơ 77 K đo máy Micromeritics ASAP 2020, mẫu hoạt hóa 150 oC áp suất chân không trước đo Phương pháp phân tích nhiệt thực máy Labsys TG SETARAM Pháp với tốc độ gia nhiệt 10 C/phút từ 20C đến 800 C Phổ UV-Vis đo máy Jasco V-730 Spectrophotometer Nhật bước sóng từ 200 nm đến 800 nm KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp than hoạt tính Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ mKOH:mBIOC thể Hình cho thấy giản đồ nhiễu xạ vật liệu vơ định hình Tuy nhiên, mẫu M12 M14, quan sát pic khoảng 2  27 đặc trưng cho cấu trúc graphite [12] pic biến mẫu M13 tạo pic to, rộng khoảng 10 đến 30 độ lớp than giãn nên bán độ rộng pic đặc trưng than chì tăng lên mạnh Kết giãn nỡ lớp than chì thể tượng thực nghiệm, mẫu M13 sau tổng hợp xong tồn dạng huyền phù nước mẫu M12 M14 chìm hết xuống nước Vì chúng tơi chọn tỷ lệ mKOH:mBIOC = 1:3 cho nghiên cứu 25 Cuờng dộ (arb.) Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene M13 M14 M12 10 20 30 40 50 60 2 (dộ) 70 80 Hình Giản đồ XRD AC tổng hợp tỷ lệ mKOH:mBIOC khác Cuờng dộ (abr.) Hình thể kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp AC Kết cho thấy peak đặc trưng cho C giãn rộng mẫu M850 M900, hoàn toàn phù hợp với tượng thực nghiệm mẫu nung 850 C 900 C sản phẩm thu dạng huyền phù nước Ở chọn nhiệt độ 850 C để thực nghiên cứu M900 M850 M950 M800 20 40 60 80 2 (dộ) Hình Giản đồ XRD AC tổng hợp nhiệt độ khác AC sau tổng hợp điều kiện tối ưu đánh giá tính chất đặc trưng thơng qua kết phân tích EDX, ảnh SEM kết BET Bảng Thành phần phần trăm khối lượng nguyên tố mẫu VLHP (M giá trị trung bình, SD độ lệch chuẩn, N số điểm phân tích) Nguyên tố C O Si M 71,89 21,48 1,65 SD 2,80 1,65 N 5 Mg Al Ca K 0,92 0,41 2,93 0,71 0,28 0,94 0,13 0,58 0,10 5 5 Hình Bảng thể kết phân tích thành phần trăm khối lượng nguyên tố AC với giá trị SD nhỏ chứng tỏ có phân bố đồng nguyên 26 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) tố vật liệu Từ kết phân tích EDX cho thấy ngồi thành phần C, O chiếm tỷ lệ lớn, ngun tố cịn lại có hàm lượng khơng đáng kể Điều giải thích AC có khả hấp phụ lớn ion kim loại nặng dung dịch phẩm nhuộm, lượng oxygen nhiều tồn AC dạng nhóm chức trung tâm hấp phụ tốt Ngoài ra, ta thấy hàm lượng Si khơng đáng kể cho thấy q trình chiết tách SiO2 thành cơng, góp phần tạo nên độ xốp lớn vật liệu 5600 4800 001 C Counts 4000 3200 2400 1600 Si Al O Mg 800 0.00 1.00 2.00 Ca KK Ca 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình Phổ EDX AC Hình Ảnh SEM AC Hình thái vật liệu quan sát qua ảnh SEM thể Hình Kết cho thấy có tạo khe, lớp VLHP nên tạo độ xốp lớn tăng diện tích bề mặt vật liệu Điều này chứng minh kết BET Kết đẳng nhiệt hấp phụ khử hấp phụ N2 thể Hình Bảng Kết chứng minh nhờ phương pháp hoạt hóa có hiệu nên chế tạo vật liệu đa mao quản có cấu trúc lớp có diện tích bề mặt cao 2118 m2.g-1 Kích thước mao quản dao động khoảng rộng từ kích thước mao quản trung bình đến đại mao quản Nhờ AC dự đốn có khả hấp phụ tốt phân tử nhỏ phân tử động học kích thước phẩm nhuộm 27 Thể tích khí hấp phụ (g.cm-3, STP) Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene 900 (a) 800 700 600 500 400 300 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Sự phân bố kích thước mao quản (cm3.g-1) Áp¸ śt tương đới (P/P0) 0.05 (b) 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Đường kính mao quản (nm) Hình Đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ N2 AC (a) đường phân bố mao quản (b) Bảng Tính chất xốp AC Mẫu SBET (m2.g-1) SLangmuir (m2.g-1) Dpore (nm) Vpore (cm3.g-1) VLHP 2118 3096 3,22 0,88 3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ phẩm nhuộm MB Ảnh hưởng nồng độ dung dịch phẩm nhuộm ban đầu đến dung lượng hấp phụ MB AC khoảng từ 100 đến 300 ppm mơ tả Hình 6: 28 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế 900 Tập 19, Số (2021) (a) 800 qt (mg.g-1) 700 600 500 400 100 ppm 200 ppm 300 ppm 300 200 100 0 20 40 60 80 100 t (phút) 120 140 160 (b) 100 ppm 200 ppm 300 ppm ln(qe-qt) 0 20 40 60 80 100 120 t (phút) 0.30 (c) 0.25 100 ppm 200 ppm 300 ppm t/qt 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 20 40 60 80 100 120 140 160 t (phu´t) Hình (a) Động học hấp phụ nồng độ khác nhau; (b) Mơ hình động học bậc tuyến tính, (c) Mơ hình động học bậc tuyến tính hấp phụ MB AC Từ Hình nhận xét cách nhìn trực quan ta thấy điểm thực nghiệm phân bố gần với đường mơ hình bậc mơ hình bậc Hồi qui tuyến tính số liệu động học theo mơ hình động học hấp phụ bậc hay bậc 2, kết thu trình bày Bảng Mơ hình động học bậc hai có hệ số xác định R2 cao gần nghĩa mơ hình bậc mơ tả liệu thực nghiệm tốt bậc 29 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene Bảng Kết hồi quy tuyến tính mơ hình động học bậc bậc Mơ hình động học tuyến tính bậc bậc C0 Độ tin cậy 95,0% (ppm) p- R2 value Đoạn cắt 100 trục tung Hệ số góc Đoạn cắt 200 trục tung Hệ số góc Đoạn cắt 300 Mơ hình động học tuyến tính trục tung Hệ số góc 5,160 0,000 p-value 0,0034 0,000 0,838 -0,031 0,000 5,120 0,000 0,9997 0,0016 0,000 0,0021 0,000 0,931 -0,004 0,000 4,999 0,000 0,9998 0,0012 0,000 0,0014 0,000 0,796 -0,032 0,000 R2 0,9998 0,0012 0,000 Kết hồi qui tuyến tính Bảng khẳng định lần liệu hấp phụ thực nghiệm MB AC hoàn toàn phù hợp với mơ hình động học tuyến tính bậc hai với R2 gần 1, mà không phù hợp với mơ hình bậc tất nồng độ khảo sát Để mơ tả q trình hấp phụ đẳng nhiệt AC phẩm nhuộm MB, hai mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich sử dụng Kết cho thấy trình hấp phụ đẳng nhiệt MB AC phù hợp với mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich với dung lượng hấp phụ cực đại tính theo mơ hình Langmuir qmax = 769 mg/g Kết cao so với nhiều công bố trước thể Bảng 30 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) 0.0020 (a) 0.0019 0.0018 y = 0,0082x + 0,0013 R2 = 0,94 1/qe 0.0017 0.0016 0.0015 0.0014 0.0013 0.0012 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 1/Ce 6.8 (b) 6.7 y = 0,1584x + 5,891 R2 = 0,94 lnqe 6.6 6.5 6.4 6.3 6.2 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 lnCe Hình Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (a) Freundlich (b) MB AC Bảng So sánh dung lượng hấp phụ MB AC nghiên cứu với công bố trước Chất hấp phụ Diện tích bề Chất bị hấp Dung lượng hấp phụ Tài liệu mặt phụ (mg.g-1) (m2.g-1) rGO 300 RR195 250 [13] C điều chế từ tre 1896 MB 454,5 [14] MB 200 [15] - MB 231,65 [16] C điều chế từ bitum - MB 345 [17] AC MB 769 Nghiên cứu C điều chế từ vỏ dưa hấu C điều chế từ đu đủ 2118 31 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene Đối với q trình hấp phụ tương tác tĩnh điện chiếm ưu pH ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất hấp phụ thay đổi nồng độ H+ (pH) dẫn đến thay đổi điện tích bề mặt vật liệu Sự ảnh hưởng pH trình hấp phụ MB VLHP thể Hình Kết cho thấy hiệu suất trình hấp phụ tăng tăng pH Ở giải thích pH điểm đẳng điện bề mặt vật liệu tích điện tích dương, ngược lại điểm đẳng điện, bề mặt vật liệu tích điện âm Do pH cao lực hút tĩnh điện phẩm nhuộm vật liệu hấp phụ tốt phẩm nhuộm MB thuộc loại phẩm nhuộm cation nên trình hấp phụ đạt hiệu suất cao, hiệu suất hấp phụ đạt gần 100% pH = 12 105 100 95 90 H(%) 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 10 11 12 13 14 pH Hình Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ phẩm nhuộm MB của AC Vấn đề tái sử dụng chất hấp phụ luôn vấn đề quan trọng trình hấp phụ ứng dụng thực tế Các phương pháp tái sử dụng thường dùng phổ biến đốt phân hủy, trao đổi ion Trong đề tài, sử dụng hỗn hợp ethanol NaOH 1M (Vetanol:VNaOH = 1:1) để giải hấp phụ MB AC Kết tái sử dụng thể Hình Kết cho thấy dung lượng hấp phụ giảm không đáng kể sau ba lần tái sinh 800 700 qe (mg.g-1) 600 500 400 300 200 100 Lần Lần Lần Hình Tái sử dụng VLHP (nồng độ đầu MB C0 =200 mg.L-1, V = 200 ml, nhiệt độ phòng, khối lượng VLHP: m = 0,03 gam, thời gian lắc: t = 24 giờ) 32 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) KẾT LUẬN Tổng hợp thành công vật liệu hấp phụ có diện tích bề mặt cao lên đến 2118 m /g từ nguồn phế thải nông nghiệp vỏ trấu Than hoạt tính có khả hấp phụ cao đổi với phẩm nhuộm, dung lượng hấp phụ cực đại lên đến 769 mg/g tính theo mơ hình Langmuir Kết nghiên cứu động học đẳng nhiệt hấp phụ MB AC cho thấy q trình hấp phụ hồn tồn phù hợp với mơ hình động học bậc hai tuyến tính Than hoạt tính sau hấp phụ methylene blue tái sử dụng dễ dàng hỗn hợp ethanol NaOH 1M Dung lượng hấp phụ giảm không đáng kể sau ba lần sử dụng LỜI CẢM ƠN Cơng trình tài trợ đề tài cấp Đại học Huế DDH2021-01-189 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A H Basta, V Fierro, H El-Saied, and A Celzard (2009) 2-Steps KOH activation of rice straw: An efficient method for preparing high-performance activated carbons, Bioresource Technology, Vol 100, No 17, pp 3941–3947 [2] A E Pütün, N Özbay, E P Önal, and E Pütün (2005) Fixed-bed pyrolysis of cotton stalk for liquid and solid products, Fuel Processing Technology, Vol 86, No 11, pp 1207–1219 [3] H Haykiri-Acma, S Yaman, and S Kucukbayrak (2006) Gasification of biomass chars in steam-nitrogen mixture, Energy Conversion and Management, Vol 47, Nos 7–8, pp 1004–1013 [4] O Ioannidou, and A Zabaniotou (2007, December 1) Agricultural residues as precursors for activated carbon production-A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Pergamon, 1966–2005 [5] M Fan, W Marshall, D Daugaard, and R C Brown (2004) Steam activation of chars produced from oat hulls and corn stover, Bioresource Technology, Vol 93, No 1, pp 103–107 [6] G P Pandey, A C Rastogi, and C R Westgate (2014) All-solid-state supercapacitors with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)- coated carbon fiber paper electrodes and ionic liquid gel polymer electrolyte, Journal of Power Sources, Vol 245, pp 857–865 [7] J Jiang, L Zhang, X Wang, N Holm, K Rajagopalan, F Chen, and S Ma (2013) Highly ordered macroporous woody biochar with ultra-high carbon content as supercapacitor electrodes, Electrochimica Acta, Vol 113, pp 481–489 [8] B S Girgis, S S Yunis, and A M Soliman (2002) Characteristics of activated carbon from peanut hulls in relation to conditions of preparation, Materials Letters, Vol 57, No 1, pp 164– 172 [9] W T Tsai, C Y Chang, S Y Wang, C F Chang, S F Chien, and H F Sun (2001) Cleaner production of carbon adsorbents by utilizing agricultural waste corn cob, Resources, Conservation and Recycling, Vol 32, No 1, pp 43–53 33 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene [10] A Salanti, L Zoia, M Orlandi, F Zanini, and G Elegir (2010) Structural characterization and antioxidant activity evaluation of lignins from rice husk, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol 58, No 18, pp 10049–10055 [11] A Kumar, B Prasad, and I M Mishra (2008) Adsorptive removal of acrylonitrile by commercial grade activated carbon: Kinetics, equilibrium and thermodynamics, Journal of Hazardous Materials, Vol 152, No 2, pp 589–600 [12] V S Channu, R Bobba, and R Holze (2013) Graphite and graphene oxide electrodes for lithium ion batteries, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol 436, pp 245–251 [13] Hà Quang Ánh (2016) "Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng vật liệu cấu trúc nano sở graphen ứng dụng xử lý môi trường", Luận án Tiến sĩ, Chuyên ngành Hóa lý thuyết Hóa lý, Học Viện Khoa Học Công Nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam [14] B H Hameed, A T M Din, and A L Ahmad (2007) Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated carbon: Kinetics and equilibrium studies, Journal of Hazardous Materials, Vol 141, No 3, pp 819–825 [15] A H Jawad, R Razuan, J N Appaturi, and L D Wilson (2019) Adsorption and mechanism study for methylene blue dye removal with carbonized watermelon (Citrullus lanatus)rind prepared via one-step liquid phase H2SO4 activation, Surfaces and Interfaces, Vol 16, pp 76– 84 [16] R R Krishni, K Y Foo, and B H Hameed (2014) Adsorption of methylene blue onto papaya leaves: comparison of linear and nonlinear isotherm analysis, Desalination and Water Treatment, Vol 52, Nos 34–36, pp 6712–6719 [17] E N El Qada, S J Allen, and G M Walker (2006) Adsorption of Methylene Blue onto activated carbon produced from steam activated bituminous coal: A study of equilibrium adsorption isotherm, Chemical Engineering Journal, Vol 124, Nos 1–3, pp 103–110 34 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) SYNTHESIS OF ACTIVATED CARBON DRIVED FROM RICE HURSK AND ITS APPLICATION TO METHYLENE BLUE ADSORPTION Vo Thi Thanh Chau1, Tran Si Thanh2,3, Nguyen Hoang Tuan2, Le Quang Tien Thinh2, Truong Trung Kien4, Pham Khac Lieu5, Dinh Quang Khieu2* Tran Quoc Tuan High School, Quang Ngai Province University of Sciences, Hue University Department of Education and Training, Dak Nong Province Department of Natural Resources and Enviroment, Quang Tri Province Hue University *Email: dqkhieu@hueuni.edu.vn ABSTRACT In the present paper, the activated carbon derived from rice husk and its methylene blue adsorption is demostrated The obtained materials were characterized by XRD, SEM, and nitrogen adsorption/desorption isotherms It was found that the high purity activated carbon with high specific area has obtained It exhibited the excellent adsorption of methylene blue in aqueous solution This material is expected as a promising adsorbent for wastewater treatments Keywords: Activated carbon, adsorption, methylene blue 35 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene Võ Thị Thanh Châu nhận tiến sĩ vào năm 2017 Hiện bà công tác trường Trung học phổ thông Trần Quốc Tuấn, thành phố Quảng Ngãi Lĩnh vực nghiên cứu: vật liệu mao quản trung bình (MOFs) ứng dụng hấp phụ xúc tác Trần Sĩ Thành nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa lý thuyết Hóa lý trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Hiện ông công tác Sở giáo dục Đào tạo tỉnh Đăk Nông Lĩnh vực nghiên cứu: vật liệu tiên tiến ứng dụng xúc tác cảm biến điện hóa Nguyễn Hồng Tuấn sinh Quảng Ngãi Ơng tốt nghiệp cử nhân Sư phạm Hóa học Đại học Sư phạm, Đại học Huế năm 2019 Hiện nay, ông học viên cao học chuyên ngành Hóa lý - Hóa lý thuyết trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Lĩnh vực nghiên cứu: tổng hợp vật liệu ferrite carbon hoạt tính ứng dụng phân tích điện hóa Lê Quang Tiến Thịnh sinh viên trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Lĩnh vực nghiên cứu: tổng hợp TiO2/g-C3N4 làm xúc tác quang hóa dùng ánh sáng khả kiến Trương Trung Kiên tốt nghiệp cử nhân hóa học năm 1995 Trường Đại Học Tổng Hợp Huế (nay Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế) tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học Môi trường năm 2014 Trường Đại Học Khoa học - Đại học Huế Hiện ông công tác Chi cục Bảo vệ Môi trường, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Trị Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý kiểm sốt nhiễm mơi trường; Quan trắc đánh giá chất lượng mơi trường 36 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 19, Số (2021) Phạm Khắc Liệu sinh năm 1965 Thừa Thiên Huế Ông tốt nghiệp Cử nhân Hóa học năm 1987 Trường Đại học Tổng hợp Huế (nay Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế); Thạc sĩ ngành Kỹ thuật Môi trường năm 1997 Viện Công nghệ Châu Á (Thái Lan) Tiến sĩ ngành Khoa học Môi trường năm 2006 Đại học Kumamoto (Nhật Bản) Ơng bổ nhiệm Phó Giáo sư năm 2016 Ông giảng dạy Trường Đại học Đại học Khoa học, Đại học Huế công tác Đại học Huế Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa học mơi trường, Xử lý nước nước thải, Quản lý chất thải rắn Đinh Quang Khiếu phong học hàm giáo sư năm 2019 Hiện ông ông tác Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Lĩnh vực nghiên cứu: vật liệu tiến tiến ứng dụng xúc tác, hấp phụ cảm biến 37 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene 38 .. .Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene Trong nghiên cứu gần đây, diện tích bề mặt riêng tính theo mơ hình cơng bố từ 250 - 2410 m2.g-1... học, Đại học Huế Lĩnh vực nghiên cứu: vật liệu tiến tiến ứng dụng xúc tác, hấp phụ cảm biến 37 Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene 38 ... 1:3 cho nghiên cứu 25 Cuờng dộ (arb.) Nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng hấp phụ xanh methylene M13 M14 M12 10 20 30 40 50 60 2 (dộ) 70 80 Hình Giản đồ XRD AC tổng hợp tỷ