1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước

8 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên bằng các dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 và tiến hành khảo sát các điều kiện, để hấp phụ La3+ trong dung dịch loãng của vật liệu này đạt kết quả tốt nhất.

NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Tóm tắt: Bentonit Phú n biến tính dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 khảo sát khả hấp phụ La(III) dung dịch lỗng Bentonit biến tính khảo sát đặc trưng thông qua phương pháp XRD, SEM IR Kết khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến khả hấp phụ La3+ bentonit biến tính cho thấy pH tốt cho q trình hấp phụ 3,3 Dung lượng hấp phụ cực đại La3+ bentonit biến tính theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 13,59 (mg/g), theo phương trình Freundlich 13,45 (mg/g) Từ khóa: Biến tính bentonit, hấp phụ La(III) dung dịch loãng, hấp phụ La 3+ bentonit Phú Yên biến tính ĐẶT VẤN ĐỀ Đất sử dụng nhiều ngành công nghiệp ứng dụng: từ truyền thông, tin học, điều khiển từ xa, tự động hóa, đến lĩnh vực sản xuất chất xúc tác xử lý rác – khí thải hay chế tạo vật liệu phát quang, làm phân bón nơng nghiệp… Vì chúng có nhiều tính chất đặc biệt [2], [3], [7], [8] Hiê ̣n nay, có nhiề u phương pháp đươ ̣c sử du ̣ng để tách ion kim loa ̣i khỏi dung dich ̣ loañ g như: trao đổ i ion, thẩ m thấ u ngươ ̣c, kế t tủa hoă ̣c hấ p phu ̣… Trong đó, hấ p phu ̣ là phương pháp có nhiề u ưu điể m và đươ ̣c dùng rô ̣ng raĩ vì các vâ ̣t liê ̣u sử du ̣ng làm chấ t hấ p phu ̣ tương đố i phong phú, dễ điề u chế và không đắ t tiề n, cũng không đưa thêm vào môi trường các chấ t đô ̣c ̣i khác [1], [6] Các vâ ̣t liê ̣u hấ p phu ̣ da ̣ng khoáng sét có nguồ n gố c tự nhiên, thân thiê ̣n với môi trường hiê ̣n đươ ̣c nghiên cứu ở mức đô ̣ nhấ t đinh ̣ [1], [4], [5] Trong phạm vi báo này, nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 tiến hành khảo sát điều kiện, để hấp phụ La3+ dung dịch loãng vật liệu đạt kết tốt THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chấ t, thiết bị - Các loại hóa chất sử dụng phịng thí nghiệm: NaCl, NaNO3, HCl, HNO3, La(NO3)3, dung dịch chuẩn DTPA 10-3M, dung dịch chất thị asenazo (III) 1%, dung dịch đệm natri axetat,… dùng loại PA - Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) đo máy D8 Advance, Brucker – Đức máy Nova NanoSem FEI 450 Khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội - Phổ hồng ngoại xác định máy IR Prestige – 21, SHIMADZU phịng thí nghiệm phân tích cơng cụ khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế 2.2 Tiế n hành thí nghiêm ̣ 2.2.1 Nghiên cứu biế n tính bentonit Phú Yên Quá trình biế n tính bentonit trải qua hai giai đoa ̣n chính sau: Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr 183-190 NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN 184 a Xử lý sơ bộ: Khoáng bentonit nguyên khai đươ ̣c nghiề n nhỏ, hòa tan nước, tách bỏ phầ n sa khoáng qua rây lo ̣c 0,45mm Dung dich ̣ huyề n phù để lắ ng, lo ̣c ga ̣n lấ y phầ n dưới, rửa o và sấ y khô ở nhiê ̣t đô ̣ 80 C b Hoạt hóa bentonit: Bentonit sau xử lý sơ bô ̣ đươ ̣c hoạt hóa cách ngâm loại dung dich: ̣ NaCl 1M; NaNO3 1M; HCl 1M HNO3 1M, điều kiện định Sau rửa sa ̣ch bằ ng nước cấ t, lo ̣c ga ̣n lấ y phầ n bentonit, sấy khô 80oC 12 2.2.2 Nghiên cứu khả hấp phụ dung dịch La3+ vật liệu bentonit Phú Yên biến tính Sử du ̣ng lươ ̣ng bentonit biế n tính cho thí nghiệm 0,5g cho vào cô ̣t sắ c ký Cho chảy qua cột 4ml dung dich ̣ La(NO3)3 có nồng độ ban đầu biết xác (bằng phương pháp chuẩn độ với DTPA 10-3M sử dụng thuốc thử asenazo (III) có mặt đệm natri axetat) với khoảng thời gian, pH xác định nhiệt độ phòng 25oC Hứng lấ y dung dich ̣ La3+ còn dư và 3+ xác đinh ̣ nồ ng đô ̣ La sau hấ p phu ̣ tương ứng với điều kiện khảo sát - Dung lượng hấp phụ Q tính theo phương trình: Q (Co  Ccb ) V m - Hiệu suất hấp phụ tính theo phương trình: H% (Co  Ccb ) 100% Co Trong đó: Q: Dung lượng hấp phụ La3+ (mg/g); H%: Hiệu suất hấp phụ La3+ vật liệu hấp phụ (%); Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l); Ccb: Nồng độ dung dịch đạt cân hấp phụ (mg/l); V: Thể tích dung dịch (l); m: Khối lượng chất hấp phụ (g); - Đánh giá khả hấp phụ La3+ bentonit biến tính phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich Các giá trị số đẳng nhiệt trình hấp phụ La3+ từ dung dịch lỗng bentonit biến tính xác định phương trình Langmuir Freundlich, giá trị thực nghiệm từ nghiên cứu khảo sát, xử lý chương trình Excel phần mềm Origin 6.0 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc trưng vật liệu 3.1.1 Phổ XRD bentonit Phú n trước sau biến tính Các hình 1.a; 1.b; 1.c; 1.d; 1.e, trình bày phổ XRD bentonit Phú Yên nguyên khai bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaCl; dung dịch NaNO3; dung dịch HCl dung dịch HNO3 NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC 185 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent NaCl 1200 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Mo 1100 1200 900 900 800 800 Lin (Cps) 700 700 Lin (Cps) d=3.336 1000 1000 d=3.340 1100 600 600 500 500 100 d=2.277 d=2.452 d=2.559 d=2.736 d=4.443 d=7.148 d=2.455 d=2.341 d=2.563 d=3.580 d=4.466 100 d=2.280 200 d=7.175 d=15.201 200 d=3.567 300 300 d=2.951 d=4.249 d=4.242 400 400 0 1 10 20 30 10 30 40 2-Theta - Scale File: Dieu Hue mau Bent NaCl.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 1.000 ° - End: 40.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 1.000 ° - Theta: 0.500 ° - Chi: 00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 8.71 % - d x by: - WL: 1.5406 01-089-1961 (C) - Quartz low, dauphinee-twinned - SiO2 - Y: 57.55 % - d x by: 0.9972 - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.92100 - b 4.92100 - c 5.41600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive File: Dieu Hue mau Mo.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 1.000 ° - End: 40.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 1.000 ° - Theta: 0.500 ° - Chi: 0.00 ° 00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 6.48 % - d x by: - WL: 1.5406 01-089-1961 (C) - Quartz low, dauphinee-twinned - SiO2 - Y: 69.05 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.92100 - b 4.92100 - c 5.41600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P6 Hình 1.b Phổ XRD bentonit - NaCl Hình 1.a Phổ XRD bentonit nguyên khai tính Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent NaOH NaNO3 1000 20 40 2-Theta - Scale Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent HCl 1500 900 d=3.323 1400 800 1300 d=3.346 1200 700 1100 1000 900 Lin (Cps) Lin (Cps) 600 500 800 700 400 600 d=4.221 100 d=2.282 d=2.349 d=2.457 d=2.504 d=2.565 d=3.579 200 d=4.464 d=15.528 d=7.227 300 d=2.272 d=2.328 100 d=2.444 d=2.930 d=3.547 d=2.549 400 d=4.422 d=7.122 d=14.939 200 d=4.259 500 300 10 20 30 40 10 20 2-Theta - Scale 30 40 2-Theta - Scale File: Dieu Hue mau Bent NaOH.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 1.000 ° - End: 40.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 1.000 ° - Theta: 0.500 ° - Chi: 00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 7.86 % - d x by: - WL: 1.5406 01-089-1961 (C) - Quartz low, dauphinee-twinned - SiO2 - Y: 46.98 % - d x by: 0.9926 - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.92100 - b 4.92100 - c 5.41600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive File: Dieu Hue mau Bent HCl.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 1.000 ° - End: 40.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 1.000 ° - Theta: 0.500 ° - Chi: 0.0 00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 6.28 % - d x by: - WL: 1.5406 01-089-1961 (C) - Quartz low, dauphinee-twinned - SiO2 - Y: 39.96 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.92100 - b 4.92100 - c 5.41600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P6 Hình 1.c Phổ XRD bentonit - NaNO3 Hình 1.d Phổ XRD bentonit - HCl Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent HNO3 1200 1100 1000 d=3.345 900 800 Lin (Cps) 700 600 500 d=4.259 400 d=2.282 d=2.457 d=2.343 100 d=2.563 d=2.813 d=3.578 d=4.163 d=4.459 d=7.218 200 d=15.442 d=20.874 300 10 20 30 40 2-Theta - Scale File: Dieu Hue mau Bent HNO3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 1.000 ° - End: 40.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 11 s - 2-Theta: 1.000 ° - Theta: 0.500 ° - Chi: 00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 6.57 % - d x by: - WL: 1.5406 01-089-1961 (C) - Quartz low, dauphinee-twinned - SiO2 - Y: 59.61 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.92100 - b 4.92100 - c 5.41600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P6 Hình 1.e Phổ XRD bentonit - HNO3 Dựa vào liệu phổ XRD từ hình 1.a đến hình 1.e thấy số pha vật liệu bentonit Phú Yên trước sau biến tính dung dịch muối axit không đổi, khác thành phần pha vật liệu 3.1.2 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) bentonit Phú Yên trước sau biến tính Các hình 2.a; 2.b; 2.c; 2.d; 2.e, trình bày ảnh SEM bentonit Phú Yên nguyên khai bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaNO3; dung dịch NaCl; dung dịch HCl dung dịch HNO3 NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN 186 Hình 2.a Ảnh SEM bentonit nguyên khai Hình 2.b Ảnh SEM bentonit - NaNO3 Hình 2.d Ảnh SEM bentonit - HCl Hình 2.c Ảnh SEM bentonit - NaCl Hình 2.e Ảnh SEM bentonit - HNO3 Từ hình 2.a đến 2.e, nhận thấy sau bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaNO3 vật liệu có độ đồng có hình dạng tương tự bentonit nguyên khai Nhưng biến tính bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaCl, HCl, HNO3 hình thái vật liệu có thay đổi đáng kể 3.2 Nghiên cứu khả hấ p phu ̣ của La3+ bentonit Phú Yên biến tính 3.2.1 Ả nh hưởng của thời gian hấ p phụ Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ La3+ bentonit biến tính với dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 trình bày hình 3.a 3.b đây: 61 Bent Bent –– NaCl NaNO3 60 Bent – HCl 48 46 Bent – HNO3 58 Hiệu suất (%) Hiệu suất (%) 59 44 57 56 42 55 40 54 53 38 52 51 36 10 15 20 25 30 Thời gian (phút) Hiǹ h 3.a Ảnh hưởng của thời gian đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng NaCl, NaNO3 10 15 20 25 30 Thời gian (phút) Hiǹ h 3.b Ảnh hưởng của thời gian đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng HCl, HNO3 Từ các hiǹ h 3.a 3.b có thể thấ y: Hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ tăng dầ n thời gian tăng Khi tăng thời gian từ phút đế n 10 phút ở các mẫu bentonit biế n tính bằ ng NaCl, NaNO3, HNO3 và tăng đế n 15 phút ở mẫu bentonit biế n tiń h bằ ng HCl thì hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ tăng dầ n Từ phút NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC 187 thứ 10 (ở các mẫu bentonit biế n tiń h bằ ng NaCl, NaNO3, HNO3) và phút thứ 15 (ở mẫu bentonit biế n tiń h bằ ng HCl) thì hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ đa ̣t cực đa ̣i Trong cùng điề u kiê ̣n thì các mẫu bentonit biế n tiń h bằ ng NaNO3, NaCl cho hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ cao các mẫu bentonit biế n tính bằ ng HCl, HNO3 Vì vâ ̣y, ở các thí nghiê ̣m khảo sát các yế u tố ảnh hưởng tiế p theo, cho ̣n thời gian hấ p phu ̣ là 10 phút và chỉ sử du ̣ng các mẫu bentonit biế n tính bằ ng NaNO3, NaCl 3.2.2 Ả nh hưởng của pH Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ La3+ bentonit biến tính với dung dịch NaCl, NaNO3 trình bày hình 4.a đến 4.b 66 68 64 66 60 Hiệu suất (%) Hiệu suất (%) 62 58 56 54 52 50 64 62 60 58 56 54 48 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 1.0 5.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 pH pH Hiǹ h 4.a Ảnh hưởng của pH đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng NaCl Hiǹ h 4.b Ảnh hưởng của pH đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng NaNO3 Từ hình 4.a 4.b có thể thấ y pH tăng từ lên đế n thì khả hấ p phu ̣ La3+ vâ ̣t liê ̣u tăng nhanh, điề u này có thể giải thić h là bán kiń h ion hiđrat hóa của La3+ lớn ion H+ Khi pH thấ p, vâ ̣t liê ̣u ưu tiên hấ p phu ̣ ion H+ Khi pH = 2,7 đế n 3,9 khả ca ̣nh tranh hấ p phu ̣ không còn nữa, đó, hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ La3+ vâ ̣t liê ̣u là lớn nhấ t Khi pH lớn 3,9 thì khả phá vỡ lớp vỏ hiđrat của La3+ bởi ion H+ bi ̣ ̣n chế dầ n nên hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ không tăng đươ ̣c nữa Dựa vào kế t quả thực nghiê ̣m, cho ̣n pH = 3,3 cho các thí nghiê ̣m tiế p theo 3.2.3 Ả nh hưởng của nồ ng độ La3+ đế n hiê ̣u suấ t hấ p phụ và dung lượng hấ p phụ Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ La3+ ban đầu đến khả hấp phụ La3+ bentonit biến tính với dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 trình bày hình 3.a đến 3.b 100 60 50 40 30 20 10 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Nồng độ La3+ ban đầu, (M) Hiǹ h 5.a Ảnh hưởng của nồng độ La3+ đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng NaCl 12 80 Hiệu suất (%) Hiệu suất (%) 10 70 14 100 10 60 40 20 0 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Dung lượng hấp phụ (mg/g) 80 Dung lượng hấp phụ (mg/g) 12 90 Nồng độ La3+ ban đầu, (M) Hình 5.b Ảnh hưởng của nồng độ La3+ đế n khả hấ p phụ La3+ bentonit biế n tính bằ ng NaNO3 NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN 188 Từ kế t quả nghiên cứu hiǹ h 5.a, 5.b, dễ dàng nhận thấy: tăng nồng độ ban đầu ion La3+ dung dịch hiệu suất hấp phụ vật liệu bentonit biến tính giảm dần, đồng thời dung lượng hấp phụ tăng Vì tăng nồng độ La3+ ban đầu khả cạnh tranh La3+ với ion H+ tăng nên dung lượng hấp phụ tăng Tuy nhiên, nồng độ ion La3+ ban đầu lớn nên nồng độ ion La3+ cân sau hấp phụ cịn nhiều, nên hiệu suất hấp phụ tương đối thấp Đối với bentonit biến tính muối kim loại kiềm dung lượng hấp phụ La3+ nồng độ xấp xỉ 0,001M đến 0,002M tốt thấy bentonit biến tính NaNO3 cho hiệu suất hấp phụ tốt bentonit biến tính NaCl dùng lượng La3+ ban đầu khả biến tính gốc NO3- mạnh gốc Cl- 3.3 Xác định dung lượng hấp phụ cực đại theo Langmuir Freundlich Hình 6.a hình 6.b biểu diễn phương trình đẳng nhiệt hấp phụ theo Langmuir Freundlich 700 600 y = 34,5032 + 0,0736x R2 = 0,9939 1.2 1.0 400 0.8 lgQ Ccb/Q (g/l) 500 y = -0,6370 + 0,3195x R2 = 0,9749 300 0.6 200 0.4 100 0.2 0 2000 4000 6000 8000 10000 Ccb (mg/l) Hình 6.a Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 lgCcb Hiǹ h 6.b Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich Dung lượng hấp phụ cực đại theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir q trình hấp phụ La3+ vật liệu có giá trị Qmax = 13,59 (mg/g) Từ phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich xác định hệ số Kf = 10-0,6370, n = 3,13, Qmax = 13,45 (mg/g) hoàn toàn phù hợp với kết nghiên cứu 3.4 Phổ hồng ngoại IR bentonit biến tính NaNO3 hấp phụ La3+ Hình 7.a Phổ IR bentonit – NaNO3 Hiǹ h 7.b Phổ IR bentonit – NaNO3 hấp phụ La3+ Trên hình 7.a, 7.b thấy có vạch phổ 3448 cm-1 qui cho dao động biến dạng nhóm -OH phân tử H2O bị hấp phụ vật liệu, vạch 1635 cm-1 gán cho dao động hóa trị nhóm Dữ liệu phổ cho thấy có thay đổi cụm pic đặc trưng cho liên kết kim loại – O vùng từ 1000 đến 400 cm-1 Cụ thể, có dịch chuyển vị NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC 189 trí thay đổi cường độ pic 1103.28cm-1, 1033.85cm-1, 470.63cm-1; có xuất pic 995.27cm-1, 432.05cm-1 sau cho vật liệu hấp phụ bão hòa La3+ Ngoài ra, pic 1381 cm-1 phổ IR bentonit biến tính NaNO3 sau hấp phụ bão hòa La3+ bị Điều cho thấy, La3+ ngồi hấp phụ cịn hấp thụ: hấp phụ La3+ làm thay đổi vị trí pic đặc trưng liên kết kim loại – O, hấp thụ làm xuất pic phổ IR hình 8.b KẾT LUẬN Đã biến tính thành cơng bentonit lấy từ điểm quặng Sơn Hòa, Phú Yên muối kim loại kiềm NaCl, NaNO3 axit HCl, HNO3 Đã khảo sát đặc trưng vật liệu bentonit Phú Yên biến tính nhiễu xạ tia X, chụp ảnh SEM, phổ hồng ngoại IR Đã nghiên cứu khảo sát khả hấp phụ La3+ vật liệu bentonit biến tính dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 Kết cho thấy biến tính bentonit dung dịch NaNO3 cho vật liệu có hiệu suất hấp phụ tốt điều kiện: thời gian hấp phụ 10 phút, nồng độ dung dịch La3+ 0,0017M, pH dung dịch 3,3 Dung lượng hấp phụ cực đại La3+ bentonit biến tính dung dịch NaNO3 xác định theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 13,59 (mg/g) 13,45 (mg/g) phương trình Freundlich hồn toàn phù hợp với thực tế TÀ I LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Lê Văn Cát (2000) Hấ p phụ và trao đổ i ion ki ̃ thuật xử lý nước và nước thải, NXB Thố ng kê Hà Nô ̣i Dương Thị Hạnh (2007) Nghiên cứu chế tạo sét hữu sở bentonit ứng dụng để xử lý chất hữu độc hại nước thải, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Dương Thi ̣Ngo ̣c Lan (2011) Nghiên cứu biế n tính bentonit bằ ng dimetyl dioctadecyl amoni clorua và ứng dụng để hấ p phụ các hợp chấ t phenol nước bi ̣ ô nhiễm, Luâ ̣n văn Tha ̣c si ̃ hóa ho ̣c Trường Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c Tự nhiên – Đại học Quố c gia Hà Nô ̣i Nguyễn Lê Mỹ Linh, Lý Thị Thu Hằng, Lê Văn Tuấn, Đinh Văn Khiếu, Nguyễn Hữu Phú (2010) “Nghiên cứu biến tính bentonite (3-mercaptopropyl)trimetoxysilan”, Tạp chí Hóa học, T.48 (4A), Tr.7 – 12 Trầ n Nghi (2003) Trầ m tích học, NXB ĐHQG Hà Nô ̣i Nguyễn Thi ̣ Kim Thường (2010) “Nghiên cứu quy triǹ h biế n tiń h bentonit tự nhiên và khả loa ̣i asen nước”, Tạp chí Hóa học, T.48 (4C), Tr 608 – 615 D.G Karaker (1970) “Coordination of trivalent lanthanide ions”, J.Chem.Educ, 47(6), pp 424 A Khenifi, B Zohra, B Kahina, H Houari, D Zoubir (2009) “Removal of 2,4-DCP from wastewater by CTAB/bentonite using one-step and two-step methods: A comparative study”, Chem Eng J., 146, 345 – 354 190 NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN Title: A STUDY ON MODIFICATION OF BENTONITE TO ADSORB La(III) IN AQUEOUS SOLUTION Abstract: Phu Yen bentonite was modified by solutions of NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 and used for La(III) adsorption in dilute solution The modified bentonite was characterized by XRD, SEM, BET and IR The study on conditions effecting the ability of La3+ adsorption on modified bentonite showed that the best pH for the adsorption process was 3.3 The maximum adsorption capacity of La3+ on modified bentonit according to Langmuir adsorption isotherm equation was 13.59 (mg/g), and according to Freundlich adsorption isotherm equation was 13,45 (mg/g) Keywords: modification of bentonite, La(III) adsorption in dilute solution, La3+ adsorption on modified bentonite NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU Học viên cao học, chuyên ngành Hóa vơ cơ, khóa K21 (2012 – 2014), Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế PGS TS VÕ VĂN TÂN Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế ... XRD bentonit Phú Yên nguyên khai bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaCl; dung dịch NaNO3; dung dịch HCl dung dịch HNO3 NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC... hiển vi điện tử quét (SEM) bentonit Phú Yên trước sau biến tính Các hình 2.a; 2.b; 2.c; 2.d; 2.e, trình bày ảnh SEM bentonit Phú Yên nguyên khai bentonit Phú Yên biến tính dung dịch NaNO3; dung... vị NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC 189 trí thay đổi cường độ pic 1103.28cm-1, 1033.85cm-1, 470.63cm-1; có xuất pic 995.27cm-1, 432.05cm-1 sau cho vật liệu hấp

Ngày đăng: 06/07/2022, 18:38

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Các hình 2.a; 2.b; 2.c; 2.d; 2.e, trình bày ảnh SEM của bentonit Phú Yên nguyên khai và bentonit Phú Yên được biến tính bằng dung dịch NaNO3; dung dịch NaCl; dung dịch HCl và  dung dịch HNO3 - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
c hình 2.a; 2.b; 2.c; 2.d; 2.e, trình bày ảnh SEM của bentonit Phú Yên nguyên khai và bentonit Phú Yên được biến tính bằng dung dịch NaNO3; dung dịch NaCl; dung dịch HCl và dung dịch HNO3 (Trang 3)
Dựa vào dữ liệu phổ XRD từ hình 1.a đến hình 1.e có thể thấy số pha của vật liệu bentonit Phú Yên trước và sau biến tính bằng các dung dịch muối cũng như axit là không đổi, chỉ khác  nhau về thành phần pha của vật liệu. - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
a vào dữ liệu phổ XRD từ hình 1.a đến hình 1.e có thể thấy số pha của vật liệu bentonit Phú Yên trước và sau biến tính bằng các dung dịch muối cũng như axit là không đổi, chỉ khác nhau về thành phần pha của vật liệu (Trang 3)
Hình 2.a. Ảnh SEM của bentonit nguyên khai Hình 2.b. Ảnh SEM của bentonit - NaNO3 - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
Hình 2.a. Ảnh SEM của bentonit nguyên khai Hình 2.b. Ảnh SEM của bentonit - NaNO3 (Trang 4)
Từ các hình 2.a đến 2.e, có thể nhận thấy sau khi bentonit Phú Yên được biến tính bằng dung dịch NaNO3 thì vật liệu này  có độ đồng đều và có hình dạng tương tự như bentonit nguyên  khai - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
c ác hình 2.a đến 2.e, có thể nhận thấy sau khi bentonit Phú Yên được biến tính bằng dung dịch NaNO3 thì vật liệu này có độ đồng đều và có hình dạng tương tự như bentonit nguyên khai (Trang 4)
Hình 6.a và hình 6.b biểu diễn phương trình đẳng nhiệt hấp phụ theo Langmuir và Freundlich - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
Hình 6.a và hình 6.b biểu diễn phương trình đẳng nhiệt hấp phụ theo Langmuir và Freundlich (Trang 6)
Trên hình 7.a, 7.b có thể thấy có các vạch phổ tại 3448 cm-1 được qui cho dao động biến dạng của nhóm -OH trong các phân tử H2O bị hấp phụ bởi vật liệu, còn vạch 1635 cm-1 được gán  cho dao động hóa trị của nhóm này - Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước
r ên hình 7.a, 7.b có thể thấy có các vạch phổ tại 3448 cm-1 được qui cho dao động biến dạng của nhóm -OH trong các phân tử H2O bị hấp phụ bởi vật liệu, còn vạch 1635 cm-1 được gán cho dao động hóa trị của nhóm này (Trang 6)
w