NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG sio2 THU hồi từ TRO TRẤU TRONG TỔNG hợp ZEOLITE

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG  - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SiO2 THU HỒI TỪ TRO TRẤU TRONG TỔNG HỢP ZEOLITE” Người thực hiện : LƯỜỜ̀NG THỊ HẰNG Lớp : K58-MTB Khóa : 58 Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜỜ̀NG Giáo viên hướng dẫn : TS TRỊNH QUANG HUY Hà Nợi – 2017 HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG  - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: “ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SiO2 THU HỒI TỪ TRO TRẤU TRONG TỔNG HỢP ZEOLITE ” Người thực hiện : LƯỜỜ̀NG THỊ HẰNG Lớp : K58-MTB Khóa : 58 Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜỜ̀NG Giáo viên hướng dẫn : TS TRỊNH QUANG HUY Địa điểm thực tập : BM CƠNG NGHỆỆ̣ MƠI TRƯỜỜ̀NG Hà Nợi – 2017 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, bảả̉o tậậ̣n tìì̀nh củả̉a cáá́c thầy giáá́o, gia đìì̀nh vàì̀ bạn bè Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắá́c tới thầy TS Trịậ̣nh Quang Huy giảả̉ng viên môn Công nghệậ̣ Môi trường – Học việậ̣n Nông nghiệậ̣p Việậ̣t Nam, người đãã̃ hướng dẫn thựậ̣c hiệậ̣n khóá́a luậậ̣n tậậ̣n tìì̀nh truyềì̀n đạt kiếá́n thức, kinh nghiệậ̣m q báá́u cho tơi quáá́ trìì̀nh học tậậ̣p vàì̀ nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảả̉m ơn sâu sắá́c tới thầy ThS Nguyễn Ngọc Túá́, cô ThS Hồ Thịậ̣ Thúá́y Hằng - giảả̉ng viên môn Cơng nghệậ̣ mơi trường vàì̀ ThS Vũ Thịậ̣ Xn Hương - giảả̉ng viên môn Vi sinh vậậ̣t, thầy - đãã̃ bảả̉o vàì̀ giúá́p đỡã̃ tơi rấá́t nhiềì̀u quáá́ trìì̀nh nghiên cứu Tơi xin trân trọng cảả̉m ơn toàì̀n thể cáá́c q thầy, giáá́o môn Công nghệậ̣ Môi trường – Học việậ̣n Nông nghiệậ̣p Việậ̣t Nam đãã̃ tạo điềì̀u kiệậ̣n giúá́p đỡã̃ tơi thời gian thựậ̣c tậậ̣p môn Tôi xin chân thàì̀nh cảả̉m ơn sựậ̣ giúá́p đỡã̃ nhiệậ̣t tìì̀nh củả̉a anh Trần Minh Hoàì̀ng, chịậ̣ Đinh Phương Thảả̉o, bạn Bùi Thịậ̣ Hồng Thủả̉y, bạn Dương Hảả̉i Ly śá́t quáá́ trìì̀nh thựậ̣c hiệậ̣n nghiên cứu Ćá́i tớá́i xin bàì̀y tỏả̉ sựậ̣ cảả̉ ơn sâu sắá́c tới bớá́ mẹ, gia đìì̀nh vàì̀ bạn bè đãã̃ ln ủả̉ng hộ, động viên, giúá́p đỡã̃ vàì̀ tạo điềì̀u kiệậ̣n cho tơi thựậ̣c hiệậ̣n khóá́a ḷậ̣n nàì̀y Hà Nơi, ngày 06 tháng 02 năm 2017 Người thực hiện Lường Thịậ̣ Hằng MỤC LỤC DANH MỤC BẢẢ̉NG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Khả trao đổi cation ( Nghĩa Cation đầy Exchange đủ Capacity) CEC LOI Hàà̀m lượng nung (Loss On Ignition) SEM Kính hiển vi điệệ̣n tử quét (Scanning Electron Microscope) SBU Đơn vị xây dựệ̣ng cấu trúc thứ cấp (Secondary Building TEM Units) Kính hiển vi điệệ̣n tử truyền qua (Transmission Electron Microscope) XRD Phổ nhiễu xạ tia X (X – Ray Diffraction) XRF Huỳnh quang tia X (X - Ray Fluorescence) MỞ ĐẦU Tính cấp thiêt cua đề tài Việệ̣t Nam biết đến làà̀ nướớ́c cóớ́ nông nghiệệ̣p lúa nướớ́c lâu đờà̀i vớớ́i lượng lúa gạo xuất năm đứng thứ Thế giớớ́i Theo thống kê Bộ Nông Nghiệệ̣p vàà̀ Pháớ́t Triển Nông Thơn, tính đến tháớ́ng 12/2015 sản lượng lúa nướớ́c ướớ́c tính đạt 45,22 triệệ̣u Vỏ trấu chiếm 15 đến 20 % khối lượng hạt lúa, vớớ́i sản lượng hàà̀ng chục lúa tương ứng vớớ́i lượng lớớ́n vỏ trấu pháớ́t sinh năm triệệ̣u (Nguyễn Đặng Anh Thi, 2014) Vỏ trấu thườà̀ng ngườà̀i dân sử dụng làà̀m chất đốt, chất độn chuồng, thức ăn cho gia súc, ủ gốc cây, làà̀m giáớ́ thể trồng nấm, nhiên hiệệ̣n phần lớớ́n chúng bị bỏ đồng ruộng, đổ kênh mương hay đốt trựệ̣c tiếp đồng ruộng gây lẵng phí nguồn tàà̀i nguyên vàà̀ ảnh hưởng không nhỏ tớớ́i môi trườà̀ng Dóớ́ đóớ́, viêc nghiên cứu cáớ́c giải pháớ́p tận thu nguồn phế phụ phẩm nông nghiệệ̣p nàà̀y để sử dụng hiệệ̣u nguồn tàà̀i nguyên vàà̀ giảm thiểu táớ́c động xấu tớớ́i môi trườà̀ng làà̀ vấn đề quan trọng hiệệ̣n Theo Trần Văn Đức, 2012 vỏ trấu SiO chiếm 21,02% vàà̀ tro trấu tỷ lệệ̣ nàà̀y tăng cao vớớ́i 90,66% vàà̀ theo Bùi Huy Hiền tro trấu SiO chiếm tớớ́i 95,4% khối lượng Từ kết cho thấy tro trấu làà̀ nguồn vật liệệ̣u tiềm để thu hồi SiO2 vàà̀ theo cáớ́c nghiên cứu vàà̀ ngoàà̀i nướớ́c SiO2 thu hồi từ tro trấu làà̀ thàà̀nh phần sử dụng để tổng hợp Zeolite (W.Panpa- 2009, Nguyễn Thị Huyền-2014 ) Zeolite làà̀ nhôm silicat cóớ́ cấu trúc tinh thể xáớ́c định, cóớ́ cáớ́c lỗ xốp vớớ́i kích thướớ́c nano đặn, cấu trúc zeolite cóớ́ cáớ́c tứ diệệ̣n SiO4 vàà̀ AlO4 liên kết vớớ́i qua cáớ́c nguyên tử oxi, không gian bên tinh thể nối vớớ́i cáớ́c đườà̀ng rãnh cóớ́ kích thướớ́c ổn định, nhờà̀ hệệ̣ thống lỗ xốp vàà̀ cáớ́c đườà̀ng rãnh màà̀ zeolite cóớ́ thể hấp phụ phân tử cóớ́ kích thướớ́c nhỏ lỗ hổng, làà̀ ứng dụng vô ý nghĩa đối vớớ́i lĩnh vựệ̣c môi trườà̀ng, ngoàà̀i zeolite vớớ́i chức xúc táớ́c, trao đổi ion cóớ́ thể ứng dụng y tế, nông nghiệệ̣p vàà̀ cơng nghiệệ̣p kháớ́c Cóớ́ loại zeolite làà̀ zeolite tựệ̣ nhiên vàà̀ zeolite tổng hợp( Tạ Ngọc Đơn, 2002), zeolite tựệ̣ nhiên cóớ́ chi phí sử dụng thấp độ tính khiết chưa cao, vớớ́i zeolite tổng hợp độ tinh khiết cao giáớ́ thàà̀nh cao Vì việệ̣c sử dụng nguồn SiO2 thu hồi từ trỏ trấu để tổng hợp zeolite cóớ́ thể khắc phục tồn phương pháớ́p vàà̀ giảm táớ́c động xấu tớớ́i môi trườà̀ng trấu gây màà̀ vẫẫ̃n đảm bảo chất lượng giáớ́ thàà̀nh zeolite Xuất pháớ́t từ thựệ̣c tiễn tiến hàà̀nh đề tàà̀i: “Nghiên cứu ứng dụng SiO2 thu hồi từ tro trấấ́u tổng hợp Zeolite” để tạo Zeolite tổng hợp từ SiO2 thu hồi từ tro trấu vàà̀ đáớ́nh giáớ́ đặc tính vật liệệ̣u Muc tiêu nghiên cưu - Đáớ́nh giáớ́ đặc tính tro vàà̀ khả thu hồi SiO2 từ tro trấu - Tổng hợp vàà̀ đáớ́nh giáớ́ tính chất Zeolite từ nguồn SiO2 thu hồi từ tro trấu Chương TÔNG QUAN CAC VÂN ĐỀ NGHIÊN CƯU 1.1 HiệỆ̣n trạng pháấ́t sinh vỏ trấấ́u từ sản xuấấ́t nông nghiệỆ̣p Việệ̣t Nam làà̀ đất nướớ́c cóớ́ truyền thống sản xuất nông nghiệệ̣p lâu đờà̀i, năm 2013 nướớ́c ta sản xuất khoảng 44 triệệ̣u lúa vàà̀ làà̀ nướớ́c đứng thứ hai giớớ́i sản xuất lúa gạo Cây lúa làà̀ trồng quan trọng thuộc nhóớ́m ngũ cốc, lúa làà̀ lương thựệ̣c ngườà̀i dân Việệ̣t Nam Ngàà̀nh nơng nghiệệ̣p trồng lúa Việệ̣t Nam năm gần đạt tiến vượt bậc việệ̣c áớ́p dụng cáớ́c công nghệệ̣ góớ́p phần tạo tổng sản lượng lúa hàà̀ng năm cao vàà̀ đến năm 2014 nướớ́c ta sản xuất khoảng 44 triệệ̣u lúa Bảng 1.1: Diễn biến tình hình sản xuấấ́t lúa nướấ́c giai đoạn từ Năm Diện tích (1000ha) 1995 2000 2005 2006 2007 2008 2011 2012 2013 2014 Nguồn: Cục trồng trọt ( 2014) Hàà̀ng năm bên cạnh lượng nông sản thu hoạch lượng phế phụ phẩm pháớ́t sinh từ lúa lớớ́n Phụ phẩm đóớ́ bao gồm cóớ́: tấm, cáớ́m, vỏ trấu vàà̀ rơm rạ Trong thàà̀nh phần hạt lúa, vỏ trấu chiếm khoảng 20% khối lượng, chế biến lúa tạo khoảng 200 kg vỏ trấu Như vây, hàà̀ng năm khối lượng vỏ trấu cóớ́ thể lên tớớ́i triệệ̣u tấn/năm Trong đóớ́ sản lượng trấu thu gom khoảng từ 4-5 triệệ̣u tấn, phần cịn lại khơng thu gom vàà̀ thải môi trườà̀ng bên ngoàà̀i Vớớ́i cáớ́c tính chất tựệ̣ nhiên cứng, cóớ́ xơ vàà̀ dễ gây trầy khiến cáớ́c sản phẩm làà̀m từ trấu cóớ́ dinh dưỡng, độ ăn mòn cao lượng tro quáớ́ nhiều Cho tớớ́i chưa cóớ́ phương áớ́n nàà̀o sử dụng hữu hiệệ̣u vàà̀ rộng rãi nguồn phế liệệ̣u trừ làà̀m nhiên liệệ̣u đốt thẳng vớớ́i hiệệ̣u không cao hay sử dụng làà̀m chất độn cho phân chuồng Lượng trấu không sử dụng hiệệ̣n lớớ́n, đặc biệệ̣t cáớ́c nhàà̀ máớ́y xay xáớ́t gạo Do cóớ́ giáớ́ trị kinh tế, giáớ́ trị sử dụng nên vỏ trấu coi loại phế thải nông nghiệệ̣p vàà̀ làà̀ yếu tố gây ô nhiễm môi trườà̀ng Đã cóớ́ hàà̀ng loạt cơng trình nghiên cứu, tận dụng vỏ trấu làà̀m nguyên liệệ̣u để phục vụ đờà̀i sống vàà̀ sản xuất triển khai thựệ̣c tế Vàà̀ nhiều doanh nghiệệ̣p, sở sản xuất, ngườà̀i dân làà̀m giàà̀u từ nguồn phế phẩm nàà̀y Song vớớ́i khối lượng trấu pháớ́t sinh quáớ́ lớớ́n vớớ́i nơng nghiệệ̣p cịn mang tính nhỏ lẻ nên khóớ́ khăn việệ̣c thu gom màà̀ trấu vẫẫ̃n thải bỏ ngoàà̀i môi trườà̀ng gây ô nhiễm ngiêm trọng ảnh hưởng đến sức khoẻ ngườà̀i dân Do đóớ́ cần cóớ́ hướớ́ng mớớ́i việệ̣c nghiên cứu tận thu ứng dụng trấu quy mô công nghiệệ̣p vàà̀ hướớ́ng nghiên cứu đầy triển vọng đóớ́ làà̀ nghiên cứu quy trình táớ́ch SiO từ trấu Sử dụng tro trấu làà̀m nguyên liệệ̣u để thu hồi SiO2 lúc giải hai vấn đề Một làà̀ thu hồi SiO2 ứng dụng rộng rãi vàà̀o nhiều lĩnh vựệ̣c kháớ́c Hai làà̀ khai tháớ́c sử dụng cáớ́ch cóớ́ hiệệ̣u nguồn phế thải vỏ trấu khổng lồ, giảm thiểu khả gây ô nhiễm môi trườà̀ng Những năm gần đây, cóớ́ nhiều tiến khoa học kỹ thuật ứng dụng vàà̀o việệ̣c tận thu cáớ́c phế, phụ phẩm quáớ́ trình sản xuất nông sản, thựệ̣c phẩm để sản xuất phân hữu vi sinh, vật liệệ̣u xây dựệ̣ng, thức ăn chăn ni, khí đốt, lượng… Tuy nhiễn vẫẫ̃n cịn hạn chế vàà̀ chưa ứng dụng cáớ́ch phổ biến màà̀ diễn chủ yếu quy mô hộ gia đình Do đặc thù sản xuất nơng nghiệệ̣p nướớ́c ta hiệệ̣n vẫẫ̃n cịn mang tính nhỏ lẻ, phân táớ́n nên việệ̣c thu gom, phân loại phế phụ phẩm nơng nghiệệ̣p khóớ́ khăn Chính phế phẩm nông nghiệệ̣p không tận dụng triệệ̣t để, lượng lớớ́n phế phẩm thải bỏ cáớ́ch đốt chí đổ xuống ao, hồ, sơng suối… vừa gây lãng phí, vừa gây nhiễm mơi trườà̀ng nghiêm trọng Hiệệ̣n nay, trấu tận dụng làà̀m nhiên liệệ̣u cáớ́c lò đốt (nhàà̀ máớ́y nhiệệ̣t điệệ̣n, lò sản xuất gạch), sản xuất giấy…Tuy nhiên, vấn đề gặp phải làà̀ cáớ́c nhàà̀ máớ́y nhiệệ̣t điệệ̣n sử dụng trấu làà̀m chất đốt làà̀m lượng phế phụ phẩm tro trấu thải sau quáớ́ trình đốt, nung làà̀ lớớ́n Phế phẩm nàà̀y khóớ́ xử lý, chứa SiO2, nên hầu hết thải môi trườà̀ng Trong nhiều năm gần đây, tận dụng tro trấu từ trấu vàà̀o cáớ́c ngàà̀nh sản xuất kháớ́c tập trung nghiên cứu Hiệệ̣n nay, tro trấu sử dụng cáớ́c ngàà̀nh công nghiệệ̣p như: công nghiệệ̣p sản xuất xi măng, chế biến cao xu, công nghiệệ̣p sản xuất thép chất lượng cao vàà̀ vật liệệ̣u cáớ́ch nhiệệ̣t, vật liệệ̣u tổng hợp zeolite ứng dụng xử lý môi trườà̀ng 1.2 ThàỜ̀nh phần, tíấ́nh chấấ́t vỏ trấấ́u 1.2.1 Thành phần hóa học vỏ trấu Vỏ trấu cóớ́ kích thướớ́c trung bình khoảng – 10 mm dàà̀i, – mm rộng vàà̀ dàà̀y 0.2 mm , chiếm khoảng 20 – 21% trọng lượng hạt Vỏ trấu cóớ́ cấu tạo bền vàà̀ dai nhằm bảo vệệ̣ cho phôi vàà̀ nội nhũ khỏi bị táớ́c động học hóớ́a học từ bên ngoàà̀i Thàà̀nh phần hóớ́a học vỏ trấu tương tựệ̣ nhiều sợi hữu phổ biến chứa cellulose, lignin, hemicelluloses vàà̀ silica Sau đốt, cáớ́c thàà̀nh phần hữu bị phân hủy vàà̀ thu tro trấu Tuỳ vàà̀o mục đích sử dụng, đặc trưng vật lí vàà̀ hoáớ́ học đáớ́nh giáớ́ theo nhiều tiêu chí kháớ́c Thàà̀nh phần hoáớ́ học vỏ trấu biến động theo giống lúa, mùa vụ, đặc trưng canh táớ́c nông nghiệệ̣p vùng kháớ́c nhau.Tuy nhiên thàà̀nh phần vỏ trấu chủ yếu làà̀ cellulos hemicelluloses, lignin chiếm 90% khối lượng vàà̀ số kim loại kháớ́c như: Si, P, K, Al Thàà̀nh phần hoáớ́ học vỏ trấu thể hiệệ̣n qua bảng sau: phụ ion Cu2+ làà̀ cao vớớ́i 88,48% Vớớ́i khối lượng zeolite X sử dụng làà̀ gam, 1,5 gam vàà̀ gam cho hiệệ̣u hấp phụ làà̀ 79,47 %; 82,67 % vàà̀ 84,50% sựệ̣ sai kháớ́c hiệệ̣u cáớ́c công thức thí nghiệệ̣m vớớ́i khối lượng zeolite X sử dụng làà̀ cóớ́ ý nghĩa vớớ́i α < 0,05 Theo nghiên cứu táớ́c giả Sh.V.Khachatryan vàà̀ cộng sựệ̣, 2014 zeolite tựệ̣ nhiên cho hiệệ̣u hấp phụ Cu2+ từ 40% đến 45% vàà̀ theo nghiên cứu kháớ́c táớ́c giả E.Erdem vàà̀ cộng sựệ̣, 2004 cho biết hiệệ̣u hấp phụ zeolite tựệ̣ nhiên đối vớớ́i ion Cu2+ làà̀ 66,10% Vì vớớ́i kết trình bàà̀y hinh 3.8 cho thấy zeolite X tổng hợp từ nguồn SiO2 thu hồi từ tro trấu cho hiệệ̣u hấp phụ cao so vớớ́i zeolite tựệ̣ nhiên Điều nàà̀y thể hiệệ̣n thông qua biểu đồ dướớ́i Hiệệ̣u hấp phụ ion Cu2+ 100 Hiệệ̣u hấp phụ (%) 90 80 70 60 50 Total 40 30 20 10 0.5 1.5 2.5 khối lượng zeolite (g) Hình 3.8: HiệỆ̣u hấấ́p phụ ion Cu2+ zeolite NaX tổng hợp vớấ́i tỷ lệỆ̣ Si/Al làỜ̀ 1,3 Để xáớ́c định dung tích hấp phụ tối đa zeolites faujasite NaX hình thàà̀nh từ SiO2 thu hồi từ tro trấu nung 6000C vòng giờà̀ vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 chúng tơi dựệ̣a vàà̀o phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir Phương trình xây dựệ̣ng dựệ̣a bảng số liệệ̣u sau Bảng 3.13: ẢẢ̉nh hưởng khối lượng zeolite NaX tổng hợp vớấ́i tỷ lệỆ̣ Si/Al làỜ̀ 1,3 tớấ́i dung lượng hấấ́p phụ ion Cu2+ Khối lượng zeolite (g) 0,5 1,5 2,5 (n = 3) Vớớ́i kết thể hiệệ̣n sựệ̣ ảnh hưởng khối lượng zeolite NaX tớớ́i dung tích hấp phụ ion Cu2+ tơi xây dựệ̣ng phương trình đườà̀ng đẳng nhiệệ̣t Langmuir, 1/q phương trình thể hiệệ̣n qua hình 3.9 sau đây: Hình 3.9: Đồ thịỆ̣ thểẢ̉ hiệỆ̣n phương trình hấấ́p phụ đẳng nhiệỆ̣t La zeolites faujasite NaX vớấ́i khả hấấ́p phụ ion Cu2+ Từ kết thể hiệệ̣n hình 3.9 ta thấy phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir thể hiệệ̣n mối quan hệệ̣ khối lượng zeolite NaX sử dụng hấp phụ từ 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 tớớ́i dung tích hấp phụ ion Cu 2+ vớớ́i nồng độ ban đầu làà̀ 2000ppm cóớ́ dạng y = 22,661x – 0,0224 vớớ́i độ tương quan R² = 0,9312 Phương trình y = 22,661x – 0,0224 cóớ́ độ dốc anpha làà̀ 22,661 vàà̀ khoảng chặn làà̀ 0,0224 Dựệ̣a vàà̀o lý thuyết phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir dung tích hấp phụ tối đa làà̀ chia cho khoảng chặn, phương trình cóớ́ khoảng chặn làà̀ 0,0224 cóớ́ dung tích tối đa tương ứng làà̀ 44,64(mg/g) hay gam zeolite NaX tổng hợp vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 từ nguồn SiO tồn dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 thu hồi từ tro trấu cóớ́ khả hấp phụ tối đa 44,64 mg Cu2+ vớớ́i nồng độ ion Cu2+ sử dụng ban đầu làà̀ 2000ppm Theo nghiên cứu táớ́c giả Shaobin Wang vàà̀ cộng sựệ̣, 2008 zeolite tựệ̣ nhiên cóớ́ dung tích hấp phụ đối vớớ́i ion Cu 2+ làà̀ 23 mg/g vàà̀ theo nghiên cứu kháớ́c công bố năm 2004 táớ́c giả E.Erdem vàà̀ cộng sựệ̣ zeolite tựệ̣ nhiên cóớ́ dung tích hấp phụ ion Cu 2+ làà̀ 0,13 mg/g Qua việệ̣c so sáớ́nh kết phân tích dung tích hấp phụ ion Cu 2+ zeolite NaX tổng hợp từ nguồn SiO2 thu hồi từ tro trấu nghiên cứu nàà̀y vớớ́i kết dung tích hấp phụ ion Cu2+ zeolite tựệ̣ nhiên cáớ́c táớ́c giả kháớ́c ta thấy zeolite NaX tổng hợp từ nguồn SiO2 từ tro trấu nung nhiệệ̣t độ cao cóớ́ khả hấp phụ ion Cu2+ cao nhiều so vớớ́i zeolite tựệ̣ nhiên Chương IV: KẾT LUẬỆ̣N VÀỜ̀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luậỆ̣n Trong điều kiệệ̣n nghiên cứu vàà̀ từ cáớ́c kết thu cáớ́c thí nghiệệ̣m trên, cóớ́ thể đưa số kết luận nhau: Tro trấu đốt thườà̀ng hỗn hợp cáớ́c giống lúa BC 15, Táớ́m thơm, Việệ̣t lai trồng thị trấn Trâu Quỳ , Gia Lâm, Hàà̀ Nội cóớ́ hàà̀m lượng chất khô làà̀ 97,853% vớớ́i giáớ́ trị pH khoảng kiềm làà̀ 9,713 vàà̀ hàà̀m lượng SiO cóớ́ tro trấu thườà̀ng làà̀ 57,7% trọng lượng khô tro Vàà̀ tro trấu nung 6000C/ 4h cóớ́ khoảng pH kiềm vớớ́i giáớ́ trị pH làà̀ 10,22, hàà̀m lượng chất khô thu làà̀ 98,829% vớớ́i độ ẩm tương đối thấp vớớ́i 1,171% vàà̀ cho hiệệ̣u thu hồi SiO2 làà̀ 70,42% khối lượng tinh Tro trấu làà̀ nguồn vật liệệ̣u tiềm để chiết rút SiO2 phục vụ cho việệ̣c tổng hợp Zeolite Cáớ́c thí nghiệệ̣m thay đổi tỷ lệệ̣ Si/Al khoảng từ 0,5 đến cho sựệ̣ hình thàà̀nh zeolite vớớ́i độ ẩn định cấu trúc kháớ́c Vớớ́i khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 0,5 đến tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,5, 0,75 vàà̀ hình thàà̀nh nên zeolite A, đóớ́ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,75 cho cấu trúc zeolite ổn định Vớớ́i khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 1,25 đến 1,35 vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,25, 1,3 vàà̀ 1.35 cho sựệ̣ hình thàà̀nh zeolite 4A vàà̀ NaX, đóớ́ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 cho cấu trúc zeolite NaX ổn định vàà̀ cóớ́ độ tinh khiết cao sơ vớớ́i tỷ lệệ̣ 1,35 Khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 1,5 đến vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al thí nghiệệ̣m làà̀ 1,5, 2,5 vàà̀ hình thàà̀nh nên zeolite NaX Tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,75 tổng hợp zeolite A vớớ́i cấu trúc zeolite ổn định vàà̀ tính khiết vàà̀ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 tổng hợp zeolite X cấu trúc zeolite ổn định vàà̀ tính khiết Zeolite tổng hợp từ nguồn SiO thu hồi từ tro trấu cóớ́ cấu trúc khối lập phương rõ ràà̀ng, đồng đặc trưng cho cấu trúc cảu zeolite vớớ́i kích thướớ́c trung bình độ phóớ́ng đại 10000x lớớ́n micromet Zeolite tổng hợp từ tro trấu cóớ́ khả trao đổi cation (CEC) cao nhiều so vớớ́i zeolite tựệ̣ nhiên vàà̀ zeolite X tổng hợp vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 vớớ́i nguồn SiO tồn dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 cóớ́ dung tích hấp phụ tối đa đối vớớ́i ion Cu2+ 44,64 mg/g 4.2 Kiến nghịỆ̣ Đây làà̀ đề tàà̀i mang tính chất thựệ̣c tế cao, nhiên điều kiệệ̣n khả năng, thờà̀i gian vàà̀ kinh phí nên đề tàà̀i chưa sâu vàà̀o đáớ́nh giáớ́ cáớ́c đặc tính zeolite tổng hợp từ nguồn SiO dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 chiết rút từ tro trấu Vì mong nghiên cứu sau xáớ́c định diệệ̣n tích bề mặt zeolite tổng hợp phương pháớ́p BET, phân tích cấu trúc tinh thể zeolite phương pháớ́p kính hiển vi điệệ̣n tử truyền qua TEM Nghiên cứu ảnh hưởng cáớ́c yếu tố thờà̀i gian kết tinh, thờà̀i gian thủy nhiệệ̣t, nhiệệ̣t độ kết tinh, nhiệệ̣t độ thủy nhiệệ̣t, giáớ́ trị pH, tỷ lệệ̣ Si/Na, nguồn cung cấp Al, dạng tồn cửa SiO tớớ́i quáớ́ trình tổng hợp zeolite vớớ́i nguồn SiO thu hồi từ tro trấu Sử dụng Zeolite tổng hợp từ SiO thu hồi từ tro trấu nung nhiệệ̣t độ cao dùng hấp phụ kim loại đất, nướớ́c vàà̀ xem xét tớớ́i hiệệ̣u hấp phụ nóớ́ để góớ́p phần bảo vệệ̣ môi trườà̀ng vàà̀ cải tạo thàà̀nh phần giớớ́i đất loại vật liệệ̣u mớớ́i vàà̀ cóớ́ kinh phí thấp TÀI LIÊU THAM KHẢO Vũ GThị0Hồ9ng ÂKn, Nguy ễ@n Lê/Duy, Tr ầ9n VăIn Qu ả3ng, A Tài liệu tiếng Việt nghị0Khoa họ0c lầ9n thứ 20, Đạ0i họ0c Bá ch khoa Hà6Nộ/0i ăng hấp phụ amoni môi trường nước zeolite tổng hợp Bộ Nông nghiệệ̣p vàà̀ pháớ́t triển nông thôn: Sốá́ liệậ̣u thốá́ng kê qua cáá́c năm dụng vật liệu , Hà6Thị0Lan Anh 2010- 2015 Tạ Ngọc Đôn nano-zeolit NaX từ cao lanh III- Ảnh hưởng nhiệt đ Tạ0Ngọ0c Đơ/n (2002), thời gian, Tạp chí Hóớ́a học họ0c, Trườ6ng Đạ0i họ0c Bá ch khoa Hà6Nộ/0i xác định tính chất hóa lí đặc trưng chúng Trầ9n VăIn Đứ c (2012), ĐặI0ngZn2+trongVăIn nướcĐườ6ng,bằngNguyễ@nvậtliệu VăInSiO2 táchThơi,từTrầ9nvởtrấuDanh Tuấ4n, Nguyễ@n VĩG Hồ6n (2003), Q trình trao đổi hai loại cation, Na+, Cs+ zeolite NaA ứng dụng nghiệm xử lý mẫu nước nhiễu xạ phóng xạ 137C Hộ/0i nghị0Hó a Họ0c tồ6n quố4c lầ9n thứ IV, 10/2003 b ằng ph ương pháp nhiệt phân Nguyễ@n Tiế4n Hả3i (2015), tính chất chúng Ng uy ễ@ n Th0 ị H uy ề9n (2014), đ ể tá ch ch ì k ẽm ngu ồn n ước b ị ô hiễm Ng uy ễ@ n Th0 ị Hồ9ng H ạ0 nh, Trầ9 n Th ị0Nh Ma i (2010), Phá t triể1n, Tậ/0p 8, số46, Tr.989-993, Trườ6ng Đạ0i họ0c Nô/ng nghiệ/0p Nộ/0i Nguyễ@n Phi Hù6ng 10 trì6nh cao họ0c, Trườ6ng Đạ0i họ0c Quy Nhơn, Bì6nh Đị0nh 11 rong chăn i, đặc sản kh Lê/Bá Lị0ch (2004) thứ c ăIn chăIn nuô/i Việ/0t Nam 12 tổng hợp phụ gia zeolite NaX t Trầ9n Thị0Như Mai, N dụng để điều tiết phân bón NPK cải tạo đất cho tr ồng , Tạ0p phâ/n tich Hó a, Lý và6Sinh họ0c, Tậ/0p 13, số44/2008 mao qu ản 13.liệu vô Nguyễ@n HữGu Phú (1998), b ằng ph ương pháp th ủy nhiệt, 14.kaolin Lê/Thanh Phướ c, La VăIn Thá i (2012), Tr.135 -139 15 hợp zeolite 4A kích th Đồ6n VăIn Hồ9ng Th Trườ6ng Đạ0i họ0c Cầ9n Thơ, Phầ9n A: Khoa họ0c tự0nhiê/n, Cô/ng nghệ/ Mô/i trườ6ng, số436 (2015), Tr.42 -46 16 chất ĐặI0ng Xuâ/n Tậ/0p (2002) họ0c, Trườ6ng Đạ0i họ0c Bá ch khoa Hà6N ộ/0i hấp phụ chứa zeolite từ t 17.nghiênNguyễ@n Anh Tuấ4n (2013), 18 GS.TS.Mai Tuyê/n (2009), , Việ/0n hó a họ0c cơ/ng nghiệ/0p cứu tính chất chúng Hà6Nộ/0i ứng dụng thực tế đa dạn 19 Thu Phương, Nguyễ@n Thị0Duyê/n (2009), Nguyễ@n Đì6nh Tuyê/n, Ng từ tro bay phương pháp microware 20 cao Đà6o Quố4c Tù6y (2008), Tr 111-127 B Hó a họ0c, Trườ6ng Đạ0i họ0c Bá ch khoa Hà6Nộ/0i lanh, ứng dụng làm chất hấp phụ 21 Tài liệu nước Afshin Pak, Toraj Moham Bi – Zeng Z, Mary A.W (2003), 22.and synthesis Langmuir, 19, pp.4205 – 4210 Acryl Grou s to Nanometter – Size 23 Chaya (2009), Me ta ls , Ma te ria ls a nd Mi ne ls , Vol.19 No.2 pp.7 9-83, 2009 Synthesis of 24 Kralj , Boris Subotic Cleo Kosanovic ´ , Tatjana properties of zeolites:Towards the face-less particles of zeolite A Part Influence of the batch molar ratio [SiO2/Al2O3]b on the size and 137 shape(2011)ofzeolite72–82A crystals, Microporous and Mesoporous Materials 25 Douglas W.Ming and Joe B Dixon (1987), Quantitave determination,Clays andofclinoptiloteMinerals,Volin.35,soilsNoby.6,a463cation–468–exchange capacity 26.methodE Erdem , N Karapinar , R Donat (2004), Science metalcations280(2004)bynatural309–314zeolites, Journal of Colloid 27 Theremoval andInterface ofhevy Erni Johan, Kiyotoshi Ogami, Zaenal Abidin, Teruo Henmi, Synthesis of, FacultyZeolie ofMFIAgriculture,fromRiceEhimeHusk AshUniversityandIts Ability for VOCs 28 Adsorption Johnson, E B G., Asik, J., Arshad, S E (2016), The effect of crystallization synthesisJournal time ofò and temperature,FEIIConhydrothermalInternational EngineeringzeolteNaX andfromTechnology,bangawan Volkaolin.13, No 1, 2016, pp 33-39 29 García, A., López, C M., García, L V., Casanova, J., & Goldwasser, M R (2016) Improvements in the synthesis of zeolites with fromIngenieríaVenzuelaneInvestigación,sodiumsilicate,36(1),for 69environmentally friendly low Si/ Al ratio 62an- 30.processM a Camblor, A Corma, A Martinez, F.a Mocholi and J Perez Pariente (1989), Benefits in Activity and Selectivity of Small Y Zeolite CrystalAppliedtes Catalysis,Stabilized55by (1989aHigher)65Siliconto-74-Aluminium Ratio by 31.Synthesis,Niken Taufiqurrahmi, Abdul Rahman Mohamed and Subhash Bhatia (2011),, Nanocrystalline Zeolite Y: Synthesis and 32.CharacterizationSeyedKamalMterialsMasoudian,Science andSepehrEngineeringSadighi17and(2011)Ali012030Abbasi (2013), Synthesis and Characterization of High Aluminum ZeoliteX , Bulletin of Chemical Reaction EngineeringfromTechnical&Catalysis,Grade 8Materials(1),2013, 54 – 60 33 Shaobin Wang, T Terdkiatburana, M.O Tadé (2008), Adosorption of Cu(II), Pb(II),SeparationandhumicandacidPurificationnaturalTechnologyzeolitetuff 62in (2008)singleand64 –binary70 systems Sh V Khachatryan (2014), Heavy metal, 34 ChemistryadsorptionandbyrmenianBiology nattral zeolite from natural aqueous solutions 2014, No2, p 31–35 35.(2007),Valentin Valtchev , Severinne Rigolet , Krassimir N Bozhilov MicroporousGelevolutionandMesoporousinaFAUMaterials-typezeolite101 (2007)yielding73system– 82 at 90 C, 36 Xu Zhang, Dingxing Tang, Min Zhang, Renchun Yang (2013), Synthesis of NaX zeolite: Influence of crystallization time, temperature and batch molar,Poxderratiotechnology,SiO2/Al2O 3Volumenthe 235,particulatepages322properties-328 of 37 zeolite cryst Preparation ls Zahra Ghasemi and Habibollah Younesi (2011), and Characterization of Nanozeolite NaA , Hindawifrom PublishingRiceHuskatCorporationRoomTemperatureJournal withoutofNanomaterialsOrgnicAdditivesVolume ArticleID858961,8pagesdoi:10.1155/2011/858961 PHỤ LỤC MộỆ̣t số hình ảnh quáấ́ trình thíấ́ nghiệỆ̣m 2011, Dung dịỆ̣ch Na2SiO3 táấ́ch từ tro trấấ́u Hỗn hợp gel sau giàỜ̀ hóấ́a 15h Khuấấ́y hỗn hợp gel máấ́y Jastest Thủy nhiệỆ̣t hỗn hợp nồi hấấ́p nướấ́c cao áấ́p Chuẩn bịỆ̣ xáấ́c địỆ̣nh CEC Chuẩn bịỆ̣ xáấ́c địỆ̣nh pH ... để tạo Zeolite tổng hợp từ SiO2 thu hồi từ tro trấu vàà̀ đáớ́nh giáớ́ đặc tính vật liệệ̣u Muc tiêu nghiên cưu - Đáớ́nh giáớ́ đặc tính tro vàà̀ khả thu hồi SiO2 từ tro trấu - Tổng hợp vàà̀... tiềm để thu hồi SiO2 vàà̀ theo cáớ́c nghiên cứu vàà̀ ngoàà̀i nướớ́c SiO2 thu hồi từ tro trấu làà̀ thàà̀nh phần sử dụng để tổng hợp Zeolite (W.Panpa- 2009, Nguyễn Thị Huyền-2014 ) Zeolite. .. VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CƯU 2.1 Đôi tương nghiên cưu - SiO2 thu hồi từ tro trấu 2.2 Pham vi nghiên cưu - Nghiên cứu tiến hàà̀nh phòng thí nghiệệ̣m sử dụng nguồn vỏ trấu thu hồi từ cáớ́c nhàà̀