Luận án tiến sĩ HUS nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng cấu trúc của bentonite di linh chống bằng một số oxit kim loại ( al, fe, ti) được hữu cơ hóa bởi xetyl trimetyl amni bromua

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƢƠNG ĐÌNH ĐỨC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC CỦA BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG MỘT SỐ OXÍT KIM LOẠI (Al, Fe, Ti) ĐƢỢC HỮU CƠ HÓA BỞI XETYL TRIMETYL AMONI BROMUA ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ ĐA NĂNG Chuyên ngành : Hóa dầu Xúc tác hữu Mã số : 62.44.35.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS HOA HỮU THU TS NGUYỄN VĂN BẰNG HÀ NỘI – 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN Bookmark not defined MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Error! DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 11 MỞ ĐẦU 12 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI KHOÁNG SÉT 1.1 SÉT TỰ NHIÊN 13 13 1.1.1 Cấu trúc chung loại khoáng sét 1.1.2 Cấu trúc lớp kiểu : 1.1.2.1 Các khoáng diocta (nhóm kaolinite) 1.1.2.2 Các khống triocta 1:1 (họ Serpentine) 14 17 17 20 1.1.3 Cấu trúc lớp 2:1 22 1.1.4 Phân tích thành phần khống 30 1.2 SÉT CHỐNG BẰNG POLYOXOCATION KIM LOẠI VÀ BẰNG CÁC CATION HỮU CƠ – SÉT CHỐNG ƢA DẦU 31 1.2.1 Các cột chống (pillar) 32 1.2.2 Sự hình thành sét chống 33 1.2.3 Tính chất sét chống 38 1.3 ỨNG DỤNG CỦA SÉT 39 1.4 Ô NHIỄM NGUỒN NƢỚC 1.4.1 Ô nhiễm kim loại nặng 1.4.2 Ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm 1.4.3 Giới thiệu phƣơng pháp hấp phụ 1.4.3.1 Cơ sở lý thuyết 1.4.3.2 Động học trình hấp phụ 1.4.3.3 Ảnh hưởng yếu tố đến trình hấp phụ giải hấp CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 2.1 ĐIỀU CHẾ MONT-Na 2.1.1 Tinh chế bentonite Di Linh tự nhiên 2.1.2 Xử lý Bent-DL thô phƣơng pháp hóa học 43 43 46 48 48 49 50 51 51 51 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1.3 Tách Mont-Na dung dịch (NaPO3)6 0,1% từ Bentonite Di Linh tự nhiên 54 2.1.4 Xác định dung lƣợng trao đổi ion CEC bentonite Di Linh 55 2.1.5 Xác định thành phần khoáng thành phần hóa học bentonite Di Linh 55 2.2 TỔNG HỢP BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti 56 2.2.1 Tổng hợp sét chống nhôm (Al-PICL) 56 2.2.1.1 Tổng hợp ion Keggin [Al13O4(OH)24]7+(Al137+) 56 2.2.1.2 Tổng hợp Al-PICL 57 2.2.2 Tổng hợp sét chống sắt (Fe-PICL) 2.2.2.1 Tổng hợp polyoxocation sắt Fe3(OH)4Cl5 2.2.2.2 Tổng hợp Fe-PICL 2.2.3 Tổng hợp sét chống titan (Ti-PICL) 2.2.3.1 Tổng hợp polyoxocation Titan [(TiO)8(OH)24]4+ 2.2.3.2 Tổng hợp Ti-PICL 57 57 58 58 58 59 2.3 TỔNG HỢP BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti ƢA DẦU 60 2.3.1 Tổng hợp sét hữu Bent-CTAB 60 2.3.1.1 Phương pháp tổng hợp chung 60 2.3.1.2 Tổng hợp Bent-CTAB 61 2.3.2 Tổng hợp sét chống ƣa dầu 61 2.3.2.1 Tổng hợp sét chống nhôm ưa dầu (Al-PICL-CTAB) phương pháp khô 61 2.3.2.2 Tổng hợp sét chống sắt ưa dầu (Fe-PICL-CTAB) phương pháp khô 62 2.3.2.3 Tổng hợp sét chống titan ưa dầu (Ti-PICL-CTAB) 63 2.4 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 63 2.4.1 Thiết bị hoá chất sử dụng thực nghiệm 63 2.4.1.1 Thiết bị sử dụng thực nghiệm 63 2.4.1.2 Hoá chất sử dụng thực nghiệm 64 2.4.2 Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân NMR 64 2.4.3 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X 66 2.4.4 Phƣơng pháp nhiệt vi sai 67 2.4.5 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại 2.4.6 Phƣơng pháp chụp ảnh SEM 2.4.7 Phƣơng pháp chụp ảnh TEM 67 67 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.4.8 Phƣơng pháp hấp phụ - giải hấp nitơ 69 2.4.9 Khảo sát khả hấp phụ vật liệu tổng hợp đƣợc với ion Cu2+ môi trƣờng nƣớc 71 2.4.9.1 Nguyên tắc 71 2.4.9.2 Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS nguyên tố đồng 72 2.4.9.3 Xây dựng đường chuẩn đồng 72 2.4.9.4 Quy trình phân tích ngun tố đồng dung dịch 73 2.4.10 Khảo sát khả hấp phụ vật liệu tổng hợp đƣợc với chất màu hữu 73 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73 3.1 ĐẶC TRƢNG BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti 73 3.1.1 Đặc trƣng sét chống nhôm (Al-PICL) 73 27 3.1.1.1 Đặc trưng cấu trúc ion Keggin Al-PICL Al-MAS-NMR 73 3.1.1.2 Kết phương pháp nhiệt vi sai 75 3.1.1.3 Kết phương pháp nhiễu xạ tia X 77 3.1.1.4 Kết phương pháp phổ hồng ngoại IR 79 3.1.1.5 Kết đặc trưng cấu trúc xốp vật liệu x Al-PICL 80 3.1.1.6 Phân tích qua ảnh SEM vật liệu x Al-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 82 3.1.1.7 Phân tích qua ảnh TEM vật liệu xAl-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 83 3.1.2 Đặc trƣng bentonite Di Linh chống sắt x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/g sét) 84 3.1.2.1 Kết phương pháp phân tích nhiệt vi sai 84 3.1.2.2 Kết phổ nhiễu xạ tia X 85 3.1.2.3 Kết phương pháp phổ hồng ngoại IR 86 3.1.2.4 Kết đặc trưng cấu trúc xốp vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 87 3.1.2.5 Kết ảnh SEM vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0) 88 3.1.2.6 Kết ảnh TEM vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 90 3.1.3 Đặc trƣng bentonite chống titan (Ti-PICL) 91 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.1.3.1 Kết phương pháp phân tích nhiệt vi sai vật liệu Ti-PICL 91 3.1.3.2 Kết phổ nhiễu xạ tia X 92 3.1.3.3 Kết phân tích phổ hồng ngoại IR 93 3.1.3.4 Đặc trưng cấu trúc xốp vật liệu 94 3.1.3.5 Kết ảnh SEM vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Ti/gam sét) 95 3.1.3.6 Kết ảnh TEM vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Ti/gam sét) 96 3.2 ĐẶC TRƢNG BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti ƢA DẦU 98 3.2.1 Đặc trƣng sét hữu Bent-CTAB (Organo-Clay) 98 3.2.1.1 Kết phương pháp nhiễu xạ tia X 3.2.1.2 Kết phương pháp phân tích nhiệt 3.2.1.3 Kết phương pháp phổ hồng ngoại IR 98 101 102 3.2.2 Đặc trƣng sét chống nhôm ƣa dầu (Al-PICL-CTAB) 3.2.2.1 Kết phương pháp phân tích nhiệt vi sai 103 103 3.2.2.2 Kết phương pháp nhiễu xạ tia X 3.2.2.3 Kết phương pháp phổ hồng ngoại IR 3.2.2.4 Kết phương pháp chụp ảnh SEM 3.2.2.5 Kết phương pháp chụp ảnh TEM 3.2.3 Đặc trƣng bentonite Di Linh chống sắt ƣa dầu (Fe-PICL-CTAB) 3.2.3.1 Kết phương pháp phân tích nhiệt vi sai 3.2.3.2 Kết phương pháp nhiễu xạ tia X 3.2.3.3 Kết phổ hồng ngoại 3.2.3.4 Kết chụp ảnh SEM 3.2.3.5 Kết chụp ảnh TEM 3.2.4 Đặc trƣng bentonite Di Linh chống titan ƣa dầu (Ti-PICL-CTAB) 3.2.4.1 Kết phương pháp phân tích nhiệt vi sai 3.2.4.2 Kết phương pháp nhiễu xạ tia X 3.2.4.3 Kết phương pháp phổ hồng ngoại 3.2.4.4 Kết chụp ảnh SEM 103 104 106 107 108 108 109 110 111 112 113 113 115 115 116 3.2.4.5 Kết chụp ảnh TEM 117 3.3 ỨNG DỤNG CỦA CÁC VẬT LIỆU SÉT CHỐNG ƢA DẦU TỔNG HỢP ĐƢỢC LÀM CHẤT HẤP PHỤ 119 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.3.1 Hấp phụ Cu2+ 119 3.3.1.1 Kết hấp phụ vật liệu Al-PICL Al-PICL-CTAB 120 3.3.1.2 Kết hấp phụ vật liệu Fe-PICL Fe-PICL-CTAB 121 3.3.1.3 Kết hấp phụ vật liệu Ti-PICL Ti-PICL-CTAB 3.3.2 Hấp phụ methyl orange (Me2N-C6H4-N=N-C6H4-SO3-Na+) 123 124 3.3.3 Hấp phụ methylene blue 126 KẾT LUẬN 128 CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO BẰNG TIẾNG VIỆT 129 131 PHỤ LỤC 138 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAS Albd Al-PICL Al-PICL-CTAB Altd Am Bent Bent-DL BTX CEC CTMAB – CTAB DTA-TG Fe-PICL Fe-PICL-CTAB HDN HDS Hyd MAS-NMR MKN ml MONT nm Obd AAS Atomic Absorption Spectrophotometry Nhôm bát diện Sét chống nhôm Sét chống nhôm ưa dầu Nhôm tứ diện Khoáng Amfibol Bentonite Bentonite Di Linh Benzene – Toluene – Xilen Dung lượng trao đổi ion Xetyl Trimetyl Amoni Bromua Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis Sét chống sắt Sét chống sắt ưa dầu Hydrodenitơ hóa Hydrodesunfua hóa Khống hydrobiotit Magic Angle Spinning - Nuclear Magnetic Resonance Mất khối lượng nung mililít Montmorillonite nanomét Oxy bát diện Ooct PICLs PILCs ppm SEM TEM Ti-PICL Ti-PICL-CTAB XRD Oa Ob Oxy bát diện Sét chống lớp Sét chống lớp Một phần triệu Scanning Electron Microscopy Transmission Electron Microscopy Sét chống titan Sét chống titan ưa dầu X-ray diffraction Nguyên tử oxy đỉnh tứ diện Nguyên tử oxy đáy tứ diện LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân loại khoáng sét dựa tiêu thành phần hóa học tính chất trương nở sét 30 Bảng 2.1: Kết phân tích thành phần khống Bent-DL 55 Bảng 2.2: Kết phân tích thành phần hóa học mẫu Bent-DL 56 Bảng 3.1: Các giá trị d001thu từ giản đồ nhiễu xạ tia X khoảng cách lớp sét ∆ = d001 - 9,4A0 mẫu sét 79 Bảng 3.2: Các vùng hấp thụ đặc trưng phổ hồng ngoại mẫu: MONT-Na, x AlPICL, cm-1 79 Bảng 3.3: Diện tích bề mặt (BET) vật liệu x Al-PICL (với x = 0; 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 82 Bảng 3.4: Diện tích bề mặt (BET) d001 vật liệu x Fe-PICL (x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 87 Bảng 3.5: Diện tích bề mặt (BET) giá trị d001 vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0) 93 Bảng 3.6: Các vùng hấp thụ đặc trưng phổ hồng ngoại mẫu: MONT-Na, x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Ti/gam sét), cm-1 94 Bảng 3.7: Khoảng cách không gian d001 (Å) khoảng cách hai lớp sét liền Bent-CTAB (60%) xử lý nhiệt độ khác nhau, thời gian xử lý 98 Bảng 3.8: Sự phụ thuộc khoảng cách không gian d001 khoảng cách hai lớp sét liền Bent-CTAB (60%) vào dung môi, nhiệt độ xử lý 105 oC, thời gian 100 Bảng 3.9: Các vùng hấp thụ đặc trưng phổ hồng ngoại mẫu: MONTNa,organoclay, x Al-PICL x Al-PICL-CTAB, cm-1 105 2+ Bảng 3.10: Tải trọng hấp phụ ion Cu cân (qcb) vật liệu sét chống nhơm sét chống nhơm biến tính CTAB thu giá trị pH khác (đơn vị mg/g) 120 2+ Bảng 3.11: Tải trọng hấp phụ ion Cu cân (qcb) vật liệu sét chống sắt sét chống sắt biến tính CTAB thu giá trị pH khác 122 Bảng 3.12: Tải trọng hấp phụ ion Cu2+ cân (qcb) vật liệu sét chống titan sét chống titan biến tính CTAB thu giá trị pH khác (đơn vị mg/g) 124 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 1.1: Cấu trúc tứ diện [TO4] (A) phân lớp tứ diện (B) Oa Ob tương ứng nguyên tử oxy đỉnh đáy tứ diện, a b thông số tế bào đơn vị 14 Hình 1.2: Sự định hướng Ooct (OH, F, Cl) đơn vị cis- bát diện (cis-octahedron) trans- bát diện (trans-octahedron) (A) vị trí đơn vị cis- trans- mạng bát diện (B) Oa Ob tương ứng nguyên tử oxy đỉnh đáy, a b thông số tế bào đơn vị 15 Hình 1.3: Mơ hình cấu trúc lớp kiểu : : Oa, Ob Ooct tương ứng xem vị trí tứ diện bản, đỉnh tứ diện anion bát diện M T (tương ứng) cation tương ứng mạng bát diện tứ diện 16 Hình 1.4: Lớp cấu trúc triocta (a) diocta (b) Oa tương ứng với nguyên tử oxy đỉnh (chia sẻ với tứ diện) Ooct vị trí anion chia sẻ mạng tứ diện liền kề a b thông số tế bào đơn vị 16 Hình 1.5: Các cấu trúc lớp khác nhau: (a) cấu trúc : (kaolinite serpentine); (b) cấu trúc 2:1 (pyrophillite talc); (c) cấu trúc 2:1 với cation chưa hidrat hóa (mica); (d) cấu trúc 2:1 cation bị hiđrat hóa (smectite vermiculite); (e) cấu trúc 2:1 với cation liên kết theo kiểu bát diện (chlorite) 17 Hình 1.6: Mơ hình mặt (001) vị trí bát diện kaolinite dickite vị trí bát diện trống thay (vòng tròn trắng), vòng tròn đen Al 3+ bát diện 18 Hình 1.7: Sự định hướng khác nhóm OH bề mặt bát diện kaolinite.19 Hình 1.8: Mơ hình ion Keggin 33 Hình 1.9: Q trình chống lớp sét 34 Hình 1.10: Mơ hình cấu trúc montmorillonite chống ion Keggin [31] 35 Hình 1.11: Mơ hình cấu trúc montmorillonite chống CTMAB 35 Hình 1.12: Sơ đồ sản xuất cơng nghiệp sét hữu (organoclays) 37 Hình 2.1: Sơ đồ sử lý Bentonite Di Linh thô nước cất 52 Hình 2.2: Sơ đồ xử lý bentonite Di Linh phương pháp hóa học 54 Hình 2.3: Ngun tắc tạo nên phổ NMR 65 Hình 2.4: Sơ đồ tia tới tia phản xạ tinh thể lan truyền tia X vật rắn tinh thể 66 Hình 2.5: Sơ đồ cho thấy phong phú thông tin thu từ tương tác chùm điện tử với mẫu nghiên cứu hiển vi điện tử 68 Hình 2.6: Sơ đồ ngun lý kính hiển vi điện tử truyền qua 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 2.7: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc P/V(P0-P) vào P/P0 Hình 2.8: Quy trình chuẩn bị mẫu Cu 2+ 71 cho phân tích phổ hấp phụ nguyên tử lửa F-AAS 73 Al-MAS-NMR ion Keggin [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+ (a) Al-PICL (b) 75 Hình 3.2: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai MONT-Na (a) 5.0Al-PICL (b) 77 Hình 3.1: Phổ 27 Hình 3.3: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu MONT-Na x Al-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 78 Hình 3.4: Phổ hồng ngoại vật liệu MONT-Na (a) x Al-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) (b) 80 Hình 3.5: Đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp nitơ 77K (a) đường phân bố lỗ MONTNa x Al-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 81 Hình 3.6: Ảnh SEM mẫu MONT-Na vật liệu xAl-PILC (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 83 Hình 3.7: Ảnh TEM MONT-Na vật liệu xAl-PILC (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Al/gam sét) 84 Hình 3.8: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai 5.0 Fe-PICL 85 Hình 3.9: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 86 Hình 3.10: Phổ hồng ngoại vật liệu MONT-Na (a) x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) (b) 87 Hình 3.11: Đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp nitơ 77K đường phân bố lỗ MONT-Na x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 88 Hình 3.12: Ảnh SEM MONT-Na vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) 89 Hình 3.13: Ảnh TEM vật liệu MONT-Na vật liệu x Fe-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Fe/gam sét) Hình 3.14: Giản đồ phân tích nhiệt vi sai vật liệu 5,0 Ti-PICL 91 92 Hình 3.15: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Ti/gam sét) 93 Hình 3.16: Phổ hồng ngoại vật liệu MONT-Na (a) x Ti-PICL (với x = 2,5; 5,0; 7,5 10,0 mmol Ti/gam sét) (b) 94 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.40: Sự thay đổi hàm lượng hấp phụ Cu2+ hấp phụ đơn vị vật liệu sét chống titan ưa dầu theo thời gian pH khác Bảng 3.12: Tải trọng hấp phụ ion Cu2+ cân (qcb) vật liệu sét chống titan sét chống titan biến tính CTAB thu giá trị pH khác (đơn vị mg/g) Giá trị Mont- Organo- 2,5Ti- 5,0Ti- 7,5Ti- 10Ti- 2,5TiNa clay PICL PICL PICL PICL PICL- pH 5,0TiPICL- 7,5TiPICL- 10TiPICL- CTAB CTAB CTAB CTAB 2,5 11,1 13,4 22,4 31,5 29,7 22,1 23,1 21,8 20,7 19,3 3,5 12,3 14,2 34,6 35,8 34,9 32,0 30,5 29,9 28,5 27,6 5,0 13,7 15,5 40,4 43,1 37,7 36,3 34,9 32,8 32,2 31,5 Khả hấp phụ Cu2+ loại vật liệu tăng theo thời gian tiến hành trình hấp phụ (hình 3.40) Cũng vật liệu khác, cân hấp phụ vật liệu sét chống titan sét chống titan biến tính CTAB đạt khoảng 180 phút Vật liệu 5,0 Ti-PICL có tải trọng hấp phụ cân lớn pH = 5,0 (43,1 mg/g) 3.3.2 Hấp phụ methyl orange (Me2N-C6H4-N=N-C6H4-SO3-Na+) Chúng tiến hành khảo sát khả hấp phụ vật liệu tổng hợp với methyl da cam (methyl orange) pH = 7,0 Kết hình 3.41 124 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.41: Sự thay đổi hàm lượng hấp phụ methyl orange đơn vị vật liệu hấp phụ theo thời gian, tốc độ lắc 300 vịng/phút Tính chất hấp phụ methyl orange vật liệu thực pH = 7,0 Do bề mặt sét mang điện tích âm nên vật liệu điều chế được biến tính CTAB để cải thiện khả hấp phụ chúng Sau biến tính CTAB, khả hấp phụ sét hữu (organo-clay) vật liệu 2,5 Al-PICL-CTAB methyl orange cải thiện không đáng kể khả hấp phụ vật liệu x Al-PICL-CTAB (với x = 5,0; 7,5 10,0) tăng lên nhanh Trong đó, khả hấp phụ vật liệu 7,5 Al-PICL-CTAB 10,0 Al-PICL-CTAB cao Điều có vật liệu 7,5 Al-PICL-CTAB 10,0 Al-PICL-CTAB, có mặt cột chống (Al2O3) ảnh hưởng đáng kể đến hấp phụ methyl orange Sự có mặt CTAB ảnh hưởng yếu đến tính chất hấp phụ vật liệu Điều chứng minh kết hấp phụ methyl orange organoclay thấp vật liệu sét chống nhôm Kết tương tự vật liệu sét chống titan, sét chống titan ưa dầu, sét 125 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chống sắt sét chống sắt ưa dầu Từ hình 3.41, thấy khả hấp phụ sét chống titan sét chống titan ưa dầu cao sét chống nhôm sét chống nhôm ưa dầu Tương tự vậy, khả hấp phụ với methyl orange sét chống sắt sét chống sắt ưa dầu cao sét chống titan sét chống titan ưa dầu Điều giải thích trình hình thành cột chống polyoxocation, polyoxocation nhơm gồm có 13 ngun tử nhơm polyoxocation titan nguyên tử titan polyoxocation sắt có nguyên tử sắt Do đó, với tỷ lệ mol kim loại số lượng cột chống polyoxocation tăng từ nhôm, titan cao sắt 3.3.3 Hấp phụ methylene blue Hình 3.42 trình bày ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến khả hấp phụ methylene blue vật liệu sét chống nhôm, sét chống nhôm ưa dầu, sét chống titan, sét chống titan ưa dầu, sét chống sắt sét chống sắt ưa dầu Khả hấp phụ phẩm màu loại vật liệu tăng theo thời gian xử lý Tuy nhiên, khả hấp phụ tăng nhanh 10 phút đầu, sau tăng chậm 90 phút đạt đến trạng thái cân Hiện tượng giải thích q trình hấp phụ phụ thuộc chủ yếu vào trình khuếch tán phân tử methylene blue qua lỗ xốp vào bề mặt vật liệu hấp phụ Hơn nữa, vật liệu sét sét chống có bề mặt mang điện tích âm methylene blue loại phẩm màu cation nên tương tác xảy tương tác tĩnh điện trình hấp phụ xảy nhanh 126 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.42: Sự thay đổi hàm lượng hấp phụ methylene blue đơn vị vật liệu hấp phụ theo thời gian, pH = 7, tốc độ lắc 300 vòng/phút Khi so sánh khả hấp phụ vật liệu đặc biệt vật liệu lai, sét chống ưa dầu, MePICL-CTAB (Me = Al, Fe, Ti) chất màu hữu lượng chất bị hấp phụ nhiều nhiều, vật liệu hấp phụ lai chứa CTAB Một phân tử có nhóm ankyl tạo nên mơi trường hữu hịa tan chất màu hữu cation (methylene blue) mạnh so với màu hữu anion (methyl orange) Đó bề mặt sét hay sét chống, yếu tố tạo điều kiện cho chất màu hữu cation bị hấp phụ nhiều so với màu anion Bên cạnh thấy hấp phụ hợp chất hữu đạt trạng thái cân xảy nhanh so với hấp phụ vật liệu cation 60 phút so với 120 phút Từ kết mở hướng vật liệu lai, sét chống ưa dầu dùng cho trình xử lý nước, đồng thời có chứa ion kim loại nặng hợp chất màu hữu Đó ưu điểm bật loại vật liệu lai 127 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.43: Sơ đồ hấp phụ tách hợp chất hữu thu hồi chất hấp phụ - sét chống sét chống ưa dầu Sau tiến hành xử lý nước thải ô nhiễm chất vô cơ, hữu cơ, việc thu hồi vật liệu hấp phụ ban đầu vấn đề có ý nghĩa kinh tế cấp thiết Chúng tơi đề xuất mơ hình thu hồi chất hấp phụ sau tách loại chất ô nhiễm hữu khỏi nguồn nước hình 3.43 Theo đó, sau tách loại chất hữu khỏi nguồn nước thải ô nhiễm, đốt cháy chất hấp phụ có chứa chất nhiễm hữu mơi trường khơng khí Các chất hữu bị đốt cháy hoàn toàn tạo thành CO2, H2O HX (hình 3.43), chúng tơi thu sét chống ban đầu KẾT LUẬN Với mục đích nghiên cứu, chế tạo vật liệu hấp phụ đa chức cho q trình xử lý nước bị nhiễm chất hữu ion kim loại nặng từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có Việt Nam bentonite, nghiên cứu cách hệ thống điều chế đặc trưng vật liệu hấp phụ lai vơ - hữu cơ, bentonite Di Linh chống ưa dầu rút số kết luận 128 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đây: Đã tinh chế bentonite Di Linh phương pháp rửa với nước cất thu bentonite có hàm lượng montmorillonite cao so với bentonite thơ ban đầu Sau đó, đưa bentonite Di Linh dạng natri cách trao đổi bentonite thu với NaCl để thu Bent-Na (Mont-Na) làm nguyên liệu đầu cho trình chế tạo vật liệu hấp phụ lai vô – hữu Đã tổng hợp vật liệu xốp vi mao quản thành công điều kiện: Các cột chống (pillar) ion Keggin (Al137+) ion tương tự ion Keggin sắt titan theo tỷ lệ khác Các bentonite Di Linh chống thu diện tích bề mặt vật liệu sét chống tăng lên đáng kể so với vật liệu ban đầu (MONT-Na 40,09 m2/g, 7,5Al-PICL 203,30 m2/g, 5,0 Fe-PICL 154,04 m2/g, 5,0 Ti-PICL 164,12 m2/g) Đã thu vật liệu hấp phụ lai vô – hữu cách đưa CTAB với hàm lượng khác vào vật liệu bentonite Di Linh chống kim loại Al, Fe, Ti phương pháp khô, đơn giản, dễ chế tạo Tất vật liệu tổng hợp đặc trưng cấu trúc phương pháp vật lý đại (phương pháp nhiễu xạ tia X, phương pháp phân tích nhiệt vi sai TG-DTA, phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Al27-NMR, phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR, phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp nitơ, phương pháp hiển vi điện tử quét phương pháp hiển vi điện tử truyền qua) Bằng phép đo đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp nitơ cho thấy, vật liệu 7,5 Al-PICL có diện tích bề mặt lớn số vật liệu tổng hợp Điều q trình điều chế ion Keggin, Al137+ thành công tỷ lệ Al/gam sét 7,5 mmol Al/gam sét thích hợp cho lớp sét tách biệt rõ rệt Nếu tăng thêm tỷ lệ Al số lượng cột chống tăng làm cho diện tích bề mặt giảm Khả hấp phụ đa vật liệu sét chống ưa dầu – vật liệu lai tổng hợp với ion kim loại nặng Cu2+, với phẩm nhuộm gốc cation (metylene blue) với phẩm nhuộm gốc anion (methyl orange) khả quan: vật liệu thu được, 7,5 Al-PICL-CTAB cho kết hấp phụ Cu2+ cao pH = 5,0, vật liệu 10,0 Fe-PICL-CTAB cho kết hấp phụ methyl orange tốt vật liệu MONT-Na cho kết hấp phụ methylene blue cao CÁC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng (2011), “Đặc trưng sét chống Fe khả hấp phụ kim loại đồng chúng”, Tạp chí Hóa học 49 (2ABC), 158 - 163 Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng (2011), “Đặc trưng sét chống Ti khả hấp phụ chất nhiễm hữu chúng”, Tạp chí Hóa học 49 (2ABC), 164 - 169 Truong Dinh Duc, Le Thanh Son, Nguyen Van Bang, Hoa Huu Thu, Oleg N Antzutki (2011), “Study on synthesis of pillared clays and their adsorption capacity of cadmium ions from water”, 129 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com proceeding of The 2nd analytica Vietnam Conference 2011, Ho Chi Minh City, April – 8, 2011, 55 – 60 Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng, “Nghiên cứu tổng hợp sét chống nhôm hữu khả hấp phụ phẩm nhuộm anion chúng nước”, Tạp chí Hóa học (Chấp nhận đăng) Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng, “Nghiên cứu tổng hợp sét chống nhôm khảo sát hấp phụ ion Cd2+ chúng nước”, Tạp chí Hóa học (Chấp nhận đăng) Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng (2010), “Nghiên cứu tổng hợp sét chống nhôm khảo sát hấp phụ ion Cu2+ chúng nước”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 48 (2A), 120 - 126 Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Thị Thu Hương, Nguyễn Văn Bằng, Hoa Hữu Thu (2010), “Đặc trưng sét chống nhôm, titan ưa dầu khả hấp phụ chất ô nhiễm hữu chúng”, Tạp chí Hóa học, 48 (2), 40 - 45 Le Thanh Son, Truong Dinh Duc, Nguyen Van Bang, Dao Duy Tung, Hoa Huu Thu (2009), “The modified bentonite performance in adsorption process of organic and inorganic contaminants from aqueous phase”, Proceedings of International Workshop on Advanced Materials and Nanotechnology 2009 (IWAMN-2009 Hanoi-Vietnam), 22 Hoa Hữu Thu, Trƣơng Đình Đức, Đặng Văn Long, Lê Nguyên Giáp, Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Thùy Khuê (2009), ―Tổng hợp đặc trưng cấu trúc sét chống polime cation Al, Fe, Ti ưa hữu (phần 1)‖, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 25, No 2S, 305-311 10 Hoa Hữu Thu, Trƣơng Đình Đức, Phạm Thị Mai Phương, Nguyễn Thị Thu Hương, Nguyễn Văn Bằng, Bùi Đức Mạnh (2009); "Tổng hợp sét chống ưa dầu khả hấp phụ phẩm màu hữu chúng " Tạp chí Hóa học 47 (6A/2009 - Hội nghị xúc tác Hấp phụ tồn quốc lần V-Hải Phịng), 295-302 11 Trƣơng Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng, Lục Quang Tấn, Hoa Hữu Thu (2009); ―Đặc trưng bentonite ưa dầu nghiên cứu khả hấp phụ chất ô nhiễm hữu chúng‖, Tạp chí Khoa học - Trường ĐHSP Hà Nội II, Hà Nội (06/2009), 06, 87 – 94 12 Hoa Hữu Thu, Nguyễn Thị Thu Hương, Trần Hồng Cơ, Trƣơng Đình Đức, Đinh Khánh Tồn (2007), Nghiên cứu tổng hợp sét chống oxit kim loại nhôm, titan ưa dầu khả hấp phụ phẩm nhuộm hữu công nghiệp chúng, Hội nghị Khoa học Công nghệ Hữu toàn quốc lần thứ IV, Hà Nội, 753 – 760 130 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO BẰNG TIẾNG VIỆT [1] Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), tiêu chuẩn QCVN 29-2009-BTNMT [2] Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), tiêu chuẩn QCVN 24-2009-BTNMT [3] Nguyễn Đức Thạch (1998), Đất sét: cấu trúc, đặc tính lý hóa, cơng nghệ, ứng dụng thực tế, NXB Đồng Nai [4] Phạm Văn An, Hồ Vƣơng Bình, Đặng Xuân Phú (2003), Đặc điểm chế thành tạo sét Bentonit vùng khơ nóng Bình Thuận, Tạp chí KHKT-Địa chất, No trang 27- 37 [5] Tổng cục địa chất khoáng sét Việt Nam (2000), Báo cáo trữ lượng Tài nguyên khoáng sản Việt Nam [6] Trần Thị Nhƣ Mai (1993), Xúc tác Nhômsilicat biến tính số ion kim loại chuyển tiếp phản ứng chuyển hoá toluen etylbenzen, Luận án phó tiến sĩ, Trường Đại Học Tổng Hợp Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO BẰNG TIẾNG ANH [7] A Chatterjee, T Iwasaki, T Ebina, A Miyamoto (1999), A DFT study on clay–cation–water interaction in montmorillonite and beidellite, Computer Material Science, volume 14, pages 119124 [8] A Gil, L M Gandia, M A Vicente (2000), Recent Advances in the Synthesis and Catalytic Applications of Pillared Clays, Catalysis Review: Science and Engineering, Volume 42, Issue 1, Pages 145-212 [9] A Gil, L M Gandia, M A Vicente (2002), Comparative study of the textural properties of alumina-pillared saponites synthesised from the intercalation with various aluminium oligomers, Studies in Surface Science and Catalysis, Volume 144, Pages 585-592 [10] A Gỹrses, C Dgar, M Yalỗn, M Aỗkyldz, R Bayrak, S Karaca (2006), The Adsorption Kinetics of The Cationic Dye, Methylene Blue, onto Clay, Journal of Hazardous Material, Volume B131, Pages 217–228 [11] 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 [12] A M F Guimarães, V S T Ciminelli, W L Vasconcelos (2009), Smectite organofunctionalized with thiol groups for adsorption of heavy metal ions, Applied Clay Science, Volume 42, Pages 410–414 [13] A Sampieri, G Fetter, P Bosch, S Bulbulian (2006), Cobalt sorption in silica-pillared clays, Langmuir, Volume 22, Pages 385-388 [14] A Sandhya, A K Tonni (2003), Journal of Hazardous Material, Volume B97, Pages 219– 243 [15] A Schutz, W.E.E Stone, G Pongelet, J.J Fripiat (1987), Preparation and characterization of bidimensional zeolitic structures obtained from synthetic beidellite and hydroxy-aluminum solutions, Journal of Clay and Clay Minerals, Volume 35, Pages 251 [16] B Velde (1992), Introduction to clay minerals: Chemistry, origins, uses and environmental significance, Chapman and Hall, London – Glasgow – New York – Tokyo – Melbourne – Madras 131 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [17] B.J Teppen, K Rasmussen, P.M Bertsch, D.M Miller, L Schaefer (1997), Molecular dynamics modeling of clay minerals.1 Gibbsite, kaolinite, pyrophyllite, and beidellite, Journal of Physical Chemistry, Volume 101, pages 1579-1587 [18] C Feng, H Tang, D.Wang (2007), Differentiation of hydroxyl-aluminum species at lower OH/Al ratios by combination of 27Al NMR and Ferron assay improved with kinetic resolution, Colloids Surface A: Physicochemical Engineering Aspects, Volume 305, Issue 1-3, Pages 76 [19] C.I Sainz-Diaz, V Timon, V Botella, E Artacho, A Hernandez-Laguna (2002), Analysis of Fe segregation in the octahedral sheet of bentonitic illite-smectite by means of FTIR, 27 Al MAS NMR and reverse Monte Carlo simulations, American Mineralogist, Volume 87, Pages 958-965 [20] C.R Neal, L.A Taylor (1989), The petrography and composition of phlogopite micas from the Blue Ball kimberlite, Arkansas: a record of chemical evolution during crystallization, Mineralogy and Petrology, volume 40, pages 207-224 [21] C.V Farmer (1974), The Infrared Spectra of Minerals, Mineralogical Society, London [22] D D Schmidt, A J Roos (1987), Society of Petroleum Engineers, IFP, Pages 311-326 [23] D L Guerra, V P Lemos, R S Angélica, C Airoldi (2008), The modified clay performance in adsorption process of Pb2+ ions from aqueous phase-Thermodynamic study, Colloid and Surfactant A: Physicochemical and Engineering, Aspects, Volume 322, Pages 79–86 [24] D Malferrari, M.F Brigatti, A Laurora, S Pini, L Medici (2007), Sorption kinetics and chemical forms of Cd(II) sorbed by clay minerals, Journal of Hazardous Material, volume 143, pages 73–81 [25] D.A Laird (1994), Evaluation of structural formulae and alkylammonium methods of determining layer charge, Layer Charge Characteristics of 2:1 Silicate Clay Minerals, CMS Workshop Lectures, volume 6, pages 79-104 [26] D.G Rancourt, M.Z Dang, A.E Lalonde (1992), Mössbauer spectroscopy of tetrahedral Fe3+ in trioctahedral micas, American Mineralogist, volume 77, pages 34-93 [27] D.L Bish (1993), Rietveld refinement of the kaolin structure at 1.5K, Clays and Clay Mineral, Volume 41, Pages 738 - 744 [28] D.P Klevtsov, O.P Krivoruchko, V.M Mastikhin, R.A Buyanov, B.P Zolotovskii, S.M Paramzin (1987), Doklady Akademii Nauk SSSR Volume 295, Pages 381-384 [29] E.G Garrido-Ramírez, B.K.G Theng, M.L Mora (2010), Clays and oxide minerals as catalysts and nanocatalysts in Fenton-like reactions — A review, Applied Clay Science, Volume 47, Pages 182 – 192 [30] E.S Boek, M Sprik (2003), Ab initio molecular dynamics study of the hydration of a sodium smectite clay, Journal of Physical Chemistry B, volume 107, pages 3251-3256 [31] F Bergaya, A Aouad and T Mandalia (2006), Pillared clays and clay minerals, Handbook of Clay Science, Developments in Clay Science, Vol 1, Elsevier Ltd [32] F Bergaya, B.K.G Theng and G Lagaly (2006), Handbook of Clay Science, Developments in Clay Science, Volume 1, Elsevier Ltd [33] F Bergaya, G Lagaly (2006), Chapter 1: General introduction: Clay, Clay minerals and clay science, Handbook of Clay Science, Vol 1, Elsevier Ltd [34] F Duarte, F.J Maldonado-Hódar, A.F Pérez-Cadenas, L.M Madeira (2009), Fenton-like degradation of azo-dye Orange II catalyzed by transition metals on carbon aerogels, Applied Catalysis B: Environment, Volume 85, Pages 139-147 132 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [35] F Wypych and K G Satyanarayana (2004), Clay Surfaces: Fundamentals and Applications, Amsterdam – Boston – Heidelberg – London – New York – Oxford – Paris [36] F Wypych, K G Satyanarayana (2004), Clay surfaces: Fundamentals and applications, Elsevier Academic Press, Amsterdam - Boston - Heidelberg - London - New York - Oxford – Paris San Diego - San Francisco - Singapore - Sydney – Tokyo [37] F.J Wicks, D.S O’Hanley (1988), Serpentine minerals: structure and petrology In: Bailey, S.W (Ed.), Hydrous Phyllosilicates (Exclusive of Micas) Reviews in Mineralogy, vol 19 Mineralogical Society of America, Washington, DC, pp 91–159 [38] G Cruciani, P.F Zanazzi (1994), Cation partitioning and substitution mechanism in 1Mphlogopite: a crystal chemical study, American Mineralogist, volume 78, pages 289-301 [39] G Cruciani, P.F Zanazzi, S Quartieri (1995), Tetrahedral ferric iron in phlogopite XANES and Mössbauer comparison to single-crystal X-ray data, European Journal of Mineralogy, volume 7, pages 255-265 [40] G Ertl, H Knozinger, J Weitkamp (1999), Preparation of solid catalysts, Wiley VCH, Weiheim - New York – Chichester – Brisbane – Singapore - Toronto [41] G Ferraris, A Gula, G Ivaldi, M Nespolo, E Soboleva, A.P Khomyakov, Yu Uvarova (2000), Lincei National Academy, Roma, pages 205-209 [42] G M Dchar, B.N Srinivas, M.S Rana, M Kamar, S.K Maity (2003), Catalysis Today, India, Volume 86, Pages 45-60 [43] G Sposito (1984), The Surface Chemistry of Soils, Oxford University Press, New York [44] G.W Brindley, G Brown (Eds.) (1980), Crystal Structures of Clay minerals and Their X-ray Identification, Mineralogical Society, London [45] H Khalaf, O Bouras, V Perrichon (1997), Synthesis and Characterisation of Al-Pillared AlPillared Algerian Bentonite, Microporous Material, volume 8, pages 141-150 [46] http://en.wikipedia.org/wiki/Biological_half-life [47] J P Jatum (1998), Organophillic Clays, Industrial Applied Surfactant, UK, Pages 289-306 [48] J Pires, M L Pinto, A Carvalho, M B de Carvalho (2003), Adsorption of Volatile Organic Compounds in Pillared Clays: Estimation of the Separation Factor by a Method Derived from the D-R equation, Langmuir, Volume 19, Pages 7941-7943 [49] J T Kloprogge, R L Frost, R Fry (1999), Infrared emission study of the thermal transformation mechanism of Al13-pillared clay, Journal of Analysis, Volume 124, Pages 381-384 [50] J.D Hobbs, R.T Cygan, K.L Nagy, P.A Schultz, M.P Sears (1997), All-atom ab initio energy of the Kaolinite crystal structure, American Mineralogist, Volume 82, Pages 657- 662 [51] J.G Carriazo, R Molina, S Moreno (2008), A study on Al and Al-Ce-Fe pillaring species and their catalytic potential as they are supported on a bentonite, Applied Catalysis A: General, Volume 334, Pages 168–172 [52] J.H Ramirez, M Lapinen, M.A Vicente, C.A Costa, and L.M Madeira (2008), Experimental Design to Optimize the oxidation of Orange II Dye Solution Using a Clay-based Fenton-like catalyst, Journal of Industrial and Engineering Chemical Resource, Volume 47, Pages 284-294 [53] J.M Cases, I Bérend, M Franỗois, J.P Uriot, L.J Michot, F Thomas (1997), Mechanism of adsorption and desorption of water vapor by homoionic montmorillonite: 3Mg2+, Ca2+, Sr2+, and Ba2+ exchanged forms, Clays and Clay Mineral Volume 45, pages 8-22 133 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [54] J.Q Jiang, C Cooper, S Ouki (2002), Comparison of modified montmorillonite adsorbents Part I: preparation, characterization and phenol adsorption, Chemosphere, Volume 47, Pages 711– 716 [55] J.W Akitt, N.N Greenwood, B.L Khandelwal, G.D Laster (1972), 27Al nuclear magnetic resonance studies of the hydrolysis and polymerization of the hexa-aquo-aluminium cation, Journal of Chemical Society, Dalton Trans., Volume 5, Pages 604-610 [56] K.A Carrado (2000), Synthetic organo- and polymer-clays: preparation, characterization, and materials applications, Applied Clay Science, Volume 17, Issue 1-2, Pages 1-23 [57] L Khalfallah Boudali, A Ghorbel, P Grange (2006), SCR of NO by NH3 over V2O5 Supported Sulfated Ti-Pillared Clay: Reactivity and Reducibility of Catalysts, Applied Catalysis A: General, volume 305, pages 7–14 [58] L P Meier, R Nueesch, F T Madsen (2001), Organic Pillared Clays, Journal of Colloid Interface Science, Volume 238, Issue 1, Pages 24-32 [59] L Smrčok, D Gyepesová, M Chmielová (1990), Kaolin polytypes revisited ab initio, Crysal Reseach Technology, Volume 25, pages 105-110 [61] L Zhu, X Ren, S Yu (1998), Use of Cetyltrimethylammonium Bromide-Bentonite To Remove Organic Contaminants of Varying Polar Character from Water, Environmental Science and Technology, Volume 32, Pages 3374-3378 [62] L.G Farmer, A.I Boettcher (1981), Petrologic and crystal chemical significance of some deepseated phlogopites, American Mineralogist Volume 66, pages 1154-1163 [63] M Cruz-Guzmán, R Celis, M C Hermosiän, W C Koskinen, J Cornejo (2005), Adsorption of Pesticides from Water by Functionalized Organobentonites, Journal of Agriculture and Food Chemistry, Volume 53, Pages 7502-7511 [64] M J Wilson (1994), Clay Mineralogy Spectroscopic and Determinative Methods, Chapman and Hall, UK [65] M Jiang, Q Wang, X Jin, Z Chen (2009), Removal of Pb(II) from aqueous solution using modified and unmodified kaolinite clay, Journal of Hazardous Material, volume 170, pages 332– 339 [66] M Kowalska, H Güler, D L Cocke (1994), Interactions of clay minerals with organic pollutants, Science Total Environment, Volume 141, Pages 223-240 [67] M Luo, D Bowden, P Brimblecombe (2009), Catalytic property of Fe-Al pillared clay for Fenton oxidation of phenol by H2O2, Applied Catalysis B: Environment, Volume 85, Pages 201-206 [68] M Mellini, P.F Zanazzi (1989), Effects of pressure on the structure of lizardite-1T Eur, Journal of Mineralogy, Volume 1, Pages 13-19 [69] M Mellini, Z Weiss, M Rieder, M Drábek (1996), Cs-ferriannite as a possible host for waste cesium: crystal structure and synthesis, European Journal of Mineralogy, volume 8, pages 1265-1271 [70] M N Timofeeva, S Ts Khankhasaeva, Yu A Chesalov, S V Tsibulya, V N Panchenko, E Ts Dashinamzhilova (2009), Synthesis of Fe,Al-pillared clays starting from the Al,Fe-polymeric precursor: Effect of synthesis parameters on textural and catalytic properties, Applied Сatalysis B: Environment, volume 88 (1-2) 127 [71] M Onal, Y Sarikaya (2007), Preparation and characterization of acid-activated bentonite powders, Powder Technology, Volume 172, Issue 1, Pages 14-18 134 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [72] M Sychev, T Shubina, M Rozwadowski, A.P.B Sommen, V.H.J De Beer, R A van Santen (2000), Characterization of the microporosity of chromia- and titania-pillared montmorillonites differing in pillar density I Adsorption of nitrogen, Microporous and Mesoporous Material, volume 37 (1-2), pages 187–200 [73] M.A Vicente, A Meyer, E Gonzalez, M.A Banares-Munoz, L.M Gandia, A Gil (2002), Dehydrogenation of Ethylbenzene on Alumina–Chromia-Pillared Saponites, Catalysis Letters, Volume 78 (1-4), Pages 99-103 [74] M.D Dyar (1990), Mössbauer spectra of biotite from metapelites, American Mineralogist 75, 656-666 [75] M.F Brigatti, A.E Lalonde, L Medici (1999), Crystal chemistry of IV Fe3+-rich phlogopites: a combined single-crystal X-ray and Mössbauer study, Clays for our Future Proceedings of the 11th International Clay Conference, Ottawa, pages 317-327 [76] M.F Brigatti, E Galan and B.K.G Theng (2006), Chapter 2: Structure and mineralogy of clay minerals, Handbook of Clay Science, Vol 1, Elsevier Ltd [77] M.F Brigatti, E Galli, L Medici, L Poppi (1997), Crystal structure refinement of aluminian lizardite-2H2, American Mineralogist, Volume 82, Pages 931-935 [78] M.F Brigatti, L Medici, E Saccani, C Vaccaro (1996), Crystal chemistry and petrologic significance of Fe3+- rich phlogopite from the Tapira carbonatite complex, Brazil, American Mineralogist, volume 81, pages 913-927 [79] M.F Brigatti, L Medici, L Poppi (1996), Refinement of the structure of natural ferriphlogopite, Clays and Clay Minerals 44, 540-545 [80] M.F Brigatti, S Guggenheim (2002), Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Mineralogical Society of America, Washington, DC, Volume 46, pages 1-97 [81] M.L Occelli, J.A Bertrand, S.A.C Gould, J.M Dominguez (2000), Physicochemical characterization of a Texas montmorillonite pillared with polyoxocations of aluminum: Part I: the microporous structure, Microporous Mesoporous Material, volume 34 (2), pages 195-206 [82] M.N Timofeeva, S.Ts Khankhasaeva, Y.A Chesalov, S.V Tsybulya, V.N Panchenko, E.Ts Dashinamzhilova (2009), Synthesis of Fe,Al-pillared clays starting from the Al,Fe-polymeric precursor: Effect of synthesis parameters on textural and catalytic properties, Applied Catalysis B: Environment, Volume 88, Issue 1-2, Pages 127-134 [83] Md Ahmaruzzaman (2008), Adsorption of phenolic compounds on low-cost adsorbents: A review, Advanced Colloid and Interface Science, Volume 143, Pages 48–67 [84] N Gungol, O I Ece (1999), Effect of the adsorption of non-ionic polymer poly(vinyl)pyrolidone on the rheological properties of Na-activated bentonite, Materials Letters, Volume 39, Issue 1, Pages 1-5 [85] N Rosli (2006), Development of biological treatment system for reduction of COD from textile wastewater, Master Dessertation, University Technology Malaysia [86] P Bayliss (1975), Nomenclature of the trioctahedral chlorites, Canadian Mineralogist volume 13, pages 178-180 [87] P Wu, W Wu, S Li, N Xing, N Zhu, P Li, J Wu, C Yang, Z Dang (2009), Removal of Cd2+ from aqueous solution by adsorption using Fe-montmorillonite, Journal of Hazardous Material, volume 169, pages 824–830 135 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [88] R Houria, K Hussein, J L Valverde, R Amaya Romero, M Alessandra, M Andrea (2009), Photocatalysis with Ti-pillared clays for the oxofunctionalization of alkylaromatics by O2, Applied Catalysis A: General, volume 352, pages 234-242 [89] R Molina, A Schutz, G Poncelet (1994), Transformation of m-Xylene over Al-Pillared Clays and Ultrastable Zeolite Y, Journal of Catalysis, Volume 145, Pages 79-85 [90] R Molina, S Moreno, A Vieira-Coelho, J.A Martens, P.A Jacob, G Poncelet (1994), Hydroisomerization-Hydrocracking of Decane over Al- and Ga-Pillared Clays, Journal of Catalysis, Volume 148, Pages 304-314 [91] R Yu, S Wang, D Wang, J Ke, X Xing, N Kumada, N Kinomura (2008), Removal of Cd2+ from aqueous solution with carbon modified aluminum-pillared montmorillonite, Catalysis Today, volume 139, pages 135-139 [92] R Zhu, T Wang, F Ge, W Chen, Z You (2009), Intercalation of montmorillonite with both CTMAB and Al13, Journal of Colloid Interface Science, volume 335, pages 77-83 [93] R.Q Long, R.T Yang (2000), Superior pillared clay catalysts for selective catalytic reduction of nitrogen oxides for power plant emission control, Journal of Air and Waste management association, Volume 50, Pages 436-442 [94] R.T Martin, S.W Bailey, D.D Eberl, D.S Fanning, S Guggenheim, H Kodama, D.R Pevear, J Środoń, F.J Wicks (1991), Report on the Clay Minerals Society nomenclature committee: revised classification of clay minerals Clays and Clay Minerals Volume 39, Pages 333335 [95] R.T Yang, N Tharappiwattananon, R Long (1998), Ion-exchanged pillared clays for selective catalytic reduction of NO by ethylene in the presence of oxygen, Applied Catalysis B: Environmental, Volume 19 (3-4), pages 289-304 [96] S Bodoardo, F Figueras, E Garrone (1994), IR Study of Brønsted Acidity of Al-Pillared Montmorillonite, Journal of Catalysis, Volume 147, Issue 1, Pages 223-230 [97] S Bruner, D Mey, G Pérot, C Bouchy, F Diehl (2005), On the hydrodesulfurization of FCC gasoline : a review, Applied Catalysis: A General, Volume 278, Pages 143-172 [98] S Guggenheim, T Kato (1984), Kinoshitalite and Mn phlogopites: trial refinements in subgroup symmetry and further refinement in ideal symmetry, Mineralogical Journal, volume 12, pages 1-5 [99] S Guggenheim, W Zhan (1998), Effect of temperature on the structures of lizardite-1T and lizardite-2H1, Canadian Mineralogist, Volume 36, pages 1587-1594 [100] S Richards, A Bouazza (2007), Phenol Adsorption in Organo-Modified Basaltic Clay and Bentonite, Applied Clay Science, Volume 37, Pages 133–142 [101] S Sen, G N Demirer (2003), Water Research, Volume 37, Pages 1868-1878 [102] S Uehara, H Shirozu (1985), Variations in chemical composition and structural properties of antigorites, Mineralogical Journal 12, 299–318 [103] S.H Lin, R.S Juang (2009), Adsorption of phenol and its derivatives from water using synthetic resins and low-cost natural adsorbents: A review, Journal of Environmental Management, Volume 90, Pages 1336–1349 [104] S.W Bailey (1963), American Mineralogist Volume 48, pages 1196-1209 [105] S.W Bailey (1984), Classification and structures of the micas In: Bailey, S.W (Ed.), Micas Reviews in Mineralogy, Mineralogical Society of America, Washington, DC, vol 13, pages 1-12 136 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [106] T Mandalia, F Bergaya (2006), Organo clay mineral–melted polyolefin nanocomposites Effect of surfactant/CEC ratio, Journal of Physical Chemistry Solids, Volume 67, Issue 4, Pages 836–845 [107] T Mishra, K.M Parida (2006), Effect of sulfate on the surface and catalytic properties of iron-chromium mixed oxide pillared clay, Journal of Colloid Interface Science, Volume 301, Pages 554–559 [108] T Undabeytia, S Nir, E Tel-Or, B Rubin (2000), Photostabilization of the Herbicide Norflurazon by Using Organoclays, Journal of Agriculture and Food Chemistry, Volume 48, Pages 4774-4779 [109] T Vengris, R Binkiene, Y.A Sveikauskaite (2001), Nickel, copper and zinc removal from waste water by a modified clay sorbent, Applied Clay Science, volume 18, pages 183–190 [110] U F Alkaram, A A Mukhlis, A H Al-Dujaili (2009), The removal of phenol from aqueous solutions by adsorption using surfactant-modified bentonite and kaolinite, Journal of Hazardous Material, Volume 169, Pages 324–332 [111] United Nations, Water for People Water for Life, World Water Development Report – UNESCO [112] USA (1984) E Patent 0.133.071 B1 [113] USA (1990) E Patent 0.222.469 B1 [114] USA (1990) E Patent 04.26.255 A2 [115] W Joswig, G Amthauer, Y Takéuchi (1986), Neutron diffraction and Mössbauer spectroscopic study of clintonite (xanthophyllite), American Mineralogist, volume 71, pages 11941197 [116] W R Moser (1996), Advanced Catalysts and Nanostructured Materials, Academic Press, San Diego – London – Boston - New York – Sydney – Tokyo - Toronto [117] World health Organization (2005), Bentonite, Kaolin, and selected clay minerals, Geneva [118] X Xu, Y Pan, X Cui, Z Suo (2004), Journal of Natural Gas Chemistry, Volume 13, Pages 204-208 [119] Y El-Nahhal, G Lagaly, O Rabinovitz (2005), Organoclay Formulations of Acetochlor: Effect of High Salt Concentration, Journal of Agriculture and Food Chemistry, Volume 53, Pages 1620-1624 [120] Y Izumi, K.Urabe and M.Oraka (2004), Zeolite, Clay and heteropolyacids in organic reactions, Kodansha – Wernheim – Nem York – Tokyo [121] Z Ding, H.Y Zhu, G.Q Lu, and P.F Greenfield (1999), Photocatalytic Properties of Titania Pillared Clays by Different Drying Methods, Journal of Colloid Interface Science, Volume 209, Pages 193-199 [122] Z Weng, G Liao, J Wang, X Jan (2007), Selective oxidation of benzyl alcohol with hydrogen peroxide over reaction-controlled phase-transfer catalyst, Catalysis Communication, Volume 8, Issue 10, Pages 1493-1496 137 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHỤ LỤC 138 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... cấu trúc lớp khác nhau: (a) cấu trúc : (kaolinite serpentine); (b) cấu trúc 2:1 (pyrophillite talc); (c) cấu trúc 2:1 với cation chưa hidrat hóa (mica); (d) cấu trúc 2:1 cation bị hiđrat hóa (smectite... CEC bentonite Di Linh 55 2.1.5 Xác định thành phần khống thành phần hóa học bentonite Di Linh 55 2.2 TỔNG HỢP BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti 56 2.2.1 Tổng. .. liệu tổng hợp đƣợc với chất màu hữu 73 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73 3.1 ĐẶC TRƢNG BENTONITE DI LINH CHỐNG BẰNG CÁC POLYOXOCATION KIM LOẠI Al, Fe, Ti 73 3.1.1 Đặc trƣng sét chống nhôm (Al-PICL)