Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite znochitosan và ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu cơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu NGUYỄN NHƯ THANH thanh.nn20202642m@sis.hust.edu.vn Ngành Hóa học Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Thịnh Chữ ký GVHD Bộ mơn: Viện: Hóa Vơ & Đại cương Kỹ thuật Hóa học HÀ NỘI, 10/2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Nguyễn Như Thanh Đề tài luận văn: Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu Chuyên ngành: Hóa học Mã số SV: 20202642M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 28/10/2022 với nội dung sau: - Đã bổ sung danh mục chữ viết tắt - Đã bổ sung tổng quan loại chất màu congo đỏ methyl da cam (mục 1.4) - Đã bổ sung tổng quan cơng trình nghiên cứu vật liệu ZnO/chitosan nghiên cứu liên quan tới xử lý loại chất màu congo đỏ methyl da cam (mục 1.4) - Đã bổ sung bàn luận so sánh dung lượng hấp phụ vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 với vật liệu hấp phụ khác công bố giới (bảng 3.6) - Đã bổ sung phổ FT-IR mẫu nano composite ZnO/chitosan ZC-1 (phụ lục 1) Ngày 03 tháng 11 năm 2022 Giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Ngọc Thịnh Tác giả luận văn Nguyễn Như Thanh CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS TS Nguyễn Kim Ngà ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Tên đề tài: Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu Ngành: Hóa học Người hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Thịnh Giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Ngọc Thịnh TS LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất thầy Viện Kỹ thuật Hóa học tồn thể thầy Bộ mơn Hóa Vơ Đại cương Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình truyền đạt kiến thức Các thầy truyền đạt cho chúng em kiến thức sách mà bảo cho chúng em kinh nghiệm sống quý báu Với vốn kiến thức tiếp thu tảng cho chúng em học tập thực luận văn Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy TS Nguyễn Ngọc Thịnh, người thầy trực tiếp hướng dẫn, dành nhiều thời gian tâm huyết giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hỗ trợ phần kinh phí thực luận văn thơng qua đề tài cấp trường trọng điểm mã số T2021-TĐ-002 Đồng thời em gửi lời cảm ơn tới em sinh viên phòng C1-428 C1-415 giúp đỡ việc thực luận văn Hà Nội, tháng 10 năm 2022 Học viên Nguyễn Như Thanh Tóm tắt nội dung luận văn Đề tài: Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu Tác giả luận văn: Nguyễn Như Thanh Mã học viên: 20202642M Lớp: Hóa học (KH) Khóa: CH2020B Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Thịnh Nội dung tóm tắt Lý chọn đề tài Tài nguyên nước – nguồn tài nguyên quý giá sống người đối mặt với thách thức chưa có Ơ nhiễm nước trở thành vấn đề tồn cầu nghiêm trọng Tuy nhiên, tình trạng lan rộng; hàng năm, lượng lớn nước thải sản xuất xả vào môi trường nước Trong số loại nước thải, nước thải chứa chất màu hữu (thuốc nhuộm) quan tâm Kể từ kỷ trước, với phát triển khơng ngừng q trình cơng nghiệp hóa in nhuộm, lượng lớn thuốc nhuộm thải môi trường Nước thải chứa thuốc nhuộm mối đe dọa nghiêm trọng sức khỏe người hệ sinh thái Để xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm, kỹ thuật vật lý, hóa học sinh học nghiên cứu áp dụng Tuy nhiên, thuốc nhuộm có cấu trúc hóa học phức tạp khả chống phân hủy cao nên chúng thường ổn định điều kiện khác Do đó, vật liệu hấp phụ sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải nhuộm chi phí thấp hiệu cao Chính việc nghiên cứu chế tạo vật liệu có khả hấp phụ tốt hướng nghiên cứu nhà nghiên cứu lựa chọn Mục đích nghiên cứu, đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Mục đích nghiên cứu: Tổng hợp vật liệu nano composite ZnO/chitosan có khả hấp phụ chất màu Đối tượng nghiên cứu: vật liệu nano composite ZnO/chitosan Phạm vi nghiên cứu: Chế tạo vật liệu nano thử ứng dụng hấp phụ chất màu hữu congo đỏ methyl da cam Tóm tắt nội dung đóng góp tác giả - Bằng phương pháp kết tủa đơn giản, tổng hợp thành công vật liệu composite ZnO/chitosan (kí hiệu ZC-0, ZC-1 ZC-5) kích thước nano nhanh chóng thân thiện với mơi trường - Từ kết phân tích phổ XRD cho thấy pha tinh thể vật liệu nano composite ZnO/chitosan tổng hợp có cấu trúc lục phương wurtzite Kết hợp với kết phân tích FE-SEM, TEM cho thấy hạt vật liệu nano composite ZnO/chitosan có kích thước khoảng 20-40nm, có hình thái phụ thuộc vào hóa chất ban đầu tỉ lệ ZnO chitosan Phương pháp nghiên cứu Vật liệu nano composite ZnO/chitosan tổng hợp phương pháp kết tủa Sau vật liệu phân tích phương pháp phân tích hóa lý đại như: XRD, FR_IR, SEM, TEM… Kết luận - Vật liệu sử dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ congo đỏ khỏi dung dịch nước Sự hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, độ hấp phụ cực đại theo lý thuyết nano composite ZnO/chitosan 223,71 (mg/g) - Vật liệu sử dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ methyl da cam khỏi dung dịch nước Sự hấp phụ tuân theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich - Từ kết mở tương lại hứa hẹn cho nano composite ZnO/chitosan đóng vai trị quan trọng làm vật liệu hấp phụ chất màu hữu quy trình công nghệ xử lý nước thải Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên Nguyễn Như Thanh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật liệu nano ZnO Vật liệu nano ZnO Tính chất ZnO Ứng dụng ZnO 1.2 Tổng quan chitin/chitosan Cấu trúc tính chất chitin chitosan 10 Các ứng dụng chitosan 12 1.3 Tổng quan thuốc nhuộm 14 Khái quát thuốc nhuộm 14 Ô nhiễm nước thải dệt nhuộm tác hại 18 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 20 Phương pháp hấp phụ 26 1.4 Tổng quan vật liệu nano composite ZnO/chitosan, chất màu congo đỏ methyl da cam 29 Tổng quan số nghiên cứu vật liệu nano composite ZnO/chitosan 29 Một số cơng trình xử lý congo đỏ metyl da cam vật liệu hấp phụ ………………………………………………………………… 29 CHƯƠNG HÓA CHẤT VÀ THỰC NGHIỆM 32 2.1 Hóa chất dụng cụ 32 Hóa chất 32 Dụng cụ 32 2.2 Tổng hợp vật liệu composite ZnO/chitosan kích thước nano 32 2.3 Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vật liệu 33 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 33 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 34 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 35 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 35 Phương pháp phân tích nhiệt (DTA-TG) 36 2.4 Thí nghiệm khảo sát khả hấp phụ chất màu congo đỏ (CR) vật liệu nano composite ZnO/chitosan 37 2.5 Thí nghiệm khảo sát khả hấp phụ chất màu methyl da cam vật liệu nano composite ZnO/chitosan 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan 39 Kết phân tích phổ nhiễu xạ tia X 39 Kết phân tích hiển vi điện tử FESEM TEM 40 Kết phân tích phổ hồng ngoại FTIR 42 Kết phân tích nhiệt (DTA-TG) 43 3.2 Kết hấp phụ congo đỏ vật liệu nano composite ZnO/chitosan 44 So sánh khả hấp phụ cong đỏ vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-0, ZC-1 ZC-5 44 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý congo đỏ vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 44 Ảnh hưởng thời gian nồng độ ban đầu dung dịch congo đỏ tới khả hấp phụ vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 45 Động học trình hấp phụ congo đỏ mẫu nano composite ZnO/Chitosan ZC-5 46 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 48 3.3 Kết hấp phụ methyl da cam vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 50 Kết xây dựng đường chuẩn methyl da cam 50 Ảnh hưởng thời gian tới khả hấp phụ methyl da cam vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 50 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 51 KẾT LUẬN 53 Phụ lục 1: Phổ FT-IR mẫu nano composite ZnO/chitosan ZC-1 54 DANH MỤC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Cấu trúc tinh thể ZnO Hình 1-2 Giản đồ mức khuyết tật ZnO Hình 1-3 Cơng thức cấu tạo CS 11 Hình 1-4 Sơ đồ mơ tả tạo phức Ni (II) với chitin, chitosan 12 Hình 2-1 Sự nhiễu xạ tia X qua mạng tinh thể 33 Hình 2-2 Cấu tạo kính hiển vi điện tử quét SEM 34 Hình 3-1 Phổ XRD nano composite ZnO/chitosan mẫu ZC-0, ZC-1, ZC5 39 Hình 3-2 Ảnh FESEM nano composite ZC-0 41 Hình 3-3 Ảnh TEM nano composite ZC-0 41 Hình 3-4 Ảnh FESEM nano composite ZC-1 41 Hình 3-5 Ảnh TEM nano composite ZC-1 41 Hình 3-6 Ảnh FESEM nano composite ZC-5 41 Hình 3-7 Ảnh TEM nano composite ZC-5 41 Hình 3-8 Phổ FTIR hạt nano ZnO (a), chitosan (b) nano composite ZnO/chitosan (c) 42 Hình 3-9 Đường cong TG chitosan (b) 43 Hình 3-10 Đường cong TG hạt nano ZnO (a) 43 Hình 3-11 Đường cong TG hạt nano composite ZnO/chitosan (c) 43 Hình 3-12 Đường cong TG hạt nano ZnO (a), chitosan (b), hạt nano composite ZnO/chitosan (d) 43 Hình 3-13 Mối quan hệ hiệu suất xử lý congo đỏ mẫu nano composite ZnO/chitosan (thể tích congo đỏ: 50 mL; lượng chất hấp phụ: 0,05 g; nồng độ congo đỏ ban đầu: 100 mg/L; thời gian hấp phụ 120 phút) 44 Hình 3-14 Mối quan hệ hiệu suất hấp phụ congo đỏ nano composite ZnO/chitosan ZC-5 (thể tích congo đỏ: 50 mL; lượng chất hấp phụ: 0,05 g; nồng độ congo đỏ ban đầu: 100 mg/L; thời gian hấp phụ 120 phút) 45 Hình 3-15 Đồ thị mối quan hệ thời gian (t) lượng congo đỏ hấp phụ (qt) 46 Hình 3-16 Đồ thị động học hấp phụ bậc 47 Hình 3-17 Đồ thị động học hấp phụ bậc hai 47 Hình 3-18 Đường đẳng nhiệt Langmuir hấp phụ congo đỏ nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 48 Hình 3-19 Đường đẳng nhiệt Freundlich hấp phụ congo đỏ nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 48 Hình 3-20 Đường chuẩn methyl da cam 50 Hình 3-21 Ảnh hưởng thời gian tới dung lượng hấp phụ methyl da cam vật liệu ZC-5 51 Hình 3-22 Đường đẳng nhiệt Langmuir hấp phụ methyl da cam nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 52 Hình 3-23 Đường đẳng nhiệt Freundlich hấp phụ methyl da cam nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 52 Hình 3-16 Đồ thị động học hấp phụ bậc Hình 3-17 Đồ thị động học hấp phụ bậc hai Bảng 3-3 Thơng số phương trình động học bậc biểu kiến Mẫu CR 100 mg/l CR 150 mg/l CR 200 mg/l qe,exp (mg/g) 98,05 143,23 182,36 Động học biểu kiến bậc K1 (phút-1) qe,cal (mg/g) 0,057990 22,615 0,039934 42,75 0,022477 37,5837 R2 0,986 0,8923 0,72566 Bảng 3-4 Thông số phương trình động học bậc hai biểu kiến Mẫu CR 100 mg/l CR 150 mg/l CR 200 mg/l Động học biểu kiến bậc hai qe,exp(mg/g) K2(g.mg-1phút-1) qe,cal (mg/g) 98,05 0,000975 100,03 143,23 0,001925 146,84 182,36 0,002834 185,52 R2 0,99957 0,99973 0,99995 qe,exp: dung lượng hấp phụ cân (thực nghiệm) qe,cal: dung lượng hấp phụ tính theo mơ hình Kết thu qua bảng 3.3 bảng 3.4 cho thấy, mơ hình động học bậc biểu kiến hệ số tương quan không thấp nhiên áp dụng mơ hình để tính giá trị dung lượng hấp phụ giá trị khác nhiều so với giá trị dung lượng hấp phụ thực nghiệm Trong đó, mơ hình hấp phụ biểu kiến bậc 2, giá trị hệ số tương quan R2 cao giá trị dung lượng hấp phụ tính theo mơ hình xấp xỉ giá trị thực nghiệm Từ kết luận trình hấp phụ chất màu congo đỏ nano composite ZnO/Chitosan ZC-5 tuân theo phương trình động học bậc hai 47 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Hai đường đẳng nhiệt hấp phụ phổ biến đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich áp dụng để mô tả hấp phụ congo đỏ nano composite ZnO/chitosan ZC-5 Mơ hình hấp phụ Langmuir giả thiết hấp phụ đơn lớp chất hấp phụ mà tương tác phân tử chất bị hấp phụ với nhau, mơ hình Freundlich giả định hấp phụ đa lớp chất hấp phụ Các phương trình tương ứng đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich [46] [47]: 𝐶𝑒 𝑞𝑒 = 𝐶𝑒 𝑞𝑚 + 𝑞𝑚 𝐾𝐿 𝑙𝑛𝑞𝑒 = 𝑙𝑛𝐾𝐹 + 𝑙𝑛𝐶𝑒 𝑛 Trong đó: qe (mg/g) dung lượng hấp phụ congo đỏ trạng thái cân qm (mg/g) dung lượng hấp phụ cực đại theo lý thuyết Ce (mg/L) nồng độ congo đỏ trạng thái cân KL (L/mg), KF ((mg/g).(L/mg)1/n) số Langmuir Freundlich Kết đường đẳng nhiệt Langmuir Freundlich thơng số mơ tả Hình 3.18, 3.19 Bảng 3.5 Hình 3-18 Đường đẳng nhiệt Langmuir hấp phụ congo đỏ nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 Hình 3-19 Đường đẳng nhiệt Freundlich hấp phụ congo đỏ nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 48 Bảng 3-5 Các thơng số phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich Hấp phụ Langmuir Hấp phụ Freundlich qm (mg/g) KL (L/mg) R2 KF (mg/g).(L/mg)1/n 1/n R2 223,71 0,18434 0,998 85,168 0,2442 0,979 Kết thu cho thấy trình hấp phụ đẳng nhiệt congo đỏ tuân theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir với hệ số tương quan R2 0,998 lớn so với phương trình Freundlich (R2 = 0,979) Do đó, q trình hấp phụ đơn lớp với độ hấp phụ cực đại theo lý thuyết 223,71 (mg/g) Bảng 3.6 Dung lượng hấp phụ cực đại số chất hấp phụ Chất hấp phụ qm (mg/g) Tham khảo Fe3O4/Bi2S3 microspheres 92.24 55 MWCNTs/Calcined eggshell 136.99 56 Magnetic CS/carrageenan ampholytic microspheres 212.7 57 Chitosan coated magnetic Fe3O4 particle 42.62–56.66 58 Zinc peroxide nanomaterial 208 59 ZnO microspheres 304 60 Mg-doped ZnO NPs 125 61 Hierarchical porous ZnO 334 62 Vật liệu nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 223,71 Đồ án Độ hấp phụ cực đại nano composite ZnO/chitosan mẫu ZC-5 tổng hợp tương đương cao so với chất hấp phụ khác nghiên cứu trước (Bảng 3.6) Vì kết luận nano composite ZnO/chitosan mẫu ZC-5 thu có tiềm cao, áp dụng để loại bỏ màu congo đỏ 49 3.3 Kết hấp phụ methyl da cam ZnO/chitosan ZC-5 vật liệu nano composite Kết xây dựng đường chuẩn methyl da cam Kết xây dựng đường chuẩn nồng độ methyl da cam độ hấp thụ quang thể bảng 3-7 hình 3-20, giá trị hệ số tương quan R2=0,9981 cao chứng tỏ mối quan hệ tuyến tính nồng độ methyl da cam độ hấp thụ quang Bảng 3-7 Kết nồng độ methyl da cam độ hấp thụ quang Nồng độ methyl da cam (mg/L) Độ hấp thụ quang A 0.06889 0.1408 0.28794 10 0.73421 20 1.336 30 2.1292 Hình 3-20 Đường chuẩn methyl da cam Ảnh hưởng thời gian tới khả hấp phụ methyl da cam vật liệu nano composite ZnO/chitosan ZC-5 Ảnh hưởng thời gian nồng độ ban đầu methyl da cam tới khả hấp phụ vật liệu ZC-5 thể bảng 3.8 hình 4.21 Kết cho thấy phút đầu tiên, dung lượng tăng nhanh giảm dần đạt cân sau khoảng 30 phút Ngoài ra, nồng độ ban đầu dung dịch 50 methyl da cam tăng dung lượng hấp phụ methyl da cam tăng lên tương ứng Bảng 3-8 Ảnh hưởng nồng độ methyl da cam đến dung lượng hấp phụ t (phút) Nồng độ dung dịch methyl da cam mg/L 10 mg/L 20 mg/L 30 mg/L Ct qt Ct qt Ct qt Ct qt (mg/L) (mg/g) (mg/L) (mg/g) (mg/L) (mg/g) (mg/L) (mg/g) 1.22 3.78 4.17 5.83 8.26 11.74 18.24 11.76 10 1.10 3.90 3.98 6.02 6.94 13.06 14.35 15.65 20 0.96 4.04 2.76 7.24 6.76 13.24 10.86 19.14 30 0.94 4.06 2.75 7.25 6.69 13.31 10.28 19.72 Hình 3-21 Ảnh hưởng thời gian tới dung lượng hấp phụ methyl da cam vật liệu ZC-5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Kết đường đẳng nhiệt Langmuir Freundlich thơng số mơ tả Hình 3.22, 3.23 Bảng 3.9 Kết thu cho thấy trình hấp phụ đẳng nhiệt methyl da cam tuân theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich với hệ số tương quan R2 0,9895 lớn so với hệ số tương quan phương trình Langmuir (R2 = 0,8457) Do đó, q trình hấp phụ đa lớp 51 Hình 3-22 Đường đẳng nhiệt Langmuir Hình 3-23 Đường đẳng nhiệt Freundlich hấp phụ methyl da cam hấp phụ methyl da cam nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 nanocomposite ZnO/chitosan ZC-5 Bảng 3-9 Các thơng số phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich Hấp phụ Langmuir Hấp phụ Freundlich qm (mg/g) KL (L/mg) R2 KF (mg/g).(L/mg)1/n 1/n R2 33,90 0,18434 0,8457 131,871 0,35186 0,9895 52 KẾT LUẬN - - - - - Bằng phương pháp kết tủa đơn giản, tổng hợp thành công vật liệu composite ZnO/chitosan (kí hiệu ZC-0, ZC-1 ZC-5) kích thước nano nhanh chóng thân thiện với mơi trường Từ kết phân tích phổ XRD cho thấy pha tinh thể vật liệu nano composite ZnO/chitosan tổng hợp có cấu trúc lục phương wurtzite Kết hợp với kết phân tích FE-SEM, TEM cho thấy hình thái hạt vật liệu nano composite ZnO/chitosan phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu, xuất phát từ muối Zn(CH3COO)2 sản phẩm chủ yếu có dạng hình que, cịn xuất phát từ muối Zn(NO3)2 sản phẩm có dạng hình cầu hình lục giác Vật liệu nano composite ZnO/chitosan sử dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ congo đỏ khỏi dung dịch nước Sự hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, độ hấp phụ cực đại theo lý thuyết nano composite ZnO/chitosan 223,71 (mg/g) Vật liệu nano composite ZnO/chitosan sử dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ chất màu methyl da cam khỏi dung dịch nước Sự hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich Từ kết mở tương lại hứa hẹn cho nano composite ZnO/chitosan đóng vai trị quan trọng làm vật liệu hấp phụ chất màu hữu quy trình cơng nghệ xử lý nước thải 53 Phụ lục 1: Phổ FT-IR mẫu nano composite ZnO/chitosan ZC-1 54 DANH MỤC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN Nguyễn Như Thanh, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Vân Anh, Nguyễn Thủy Chung, Nguyễn Ngọc Thịnh, Xử lý chất màu congo red sử dụng vật liệu composite ZnO/chitosan kích thước nano, Tạp chí Xúc tác Hấp phụ Việt Nam, Chấp nhận đăng 13/6/2022 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hunger, K., “Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications”, WileyVCH, Weinheim, 2003 [2] Sanjay K Sharma, “Green chemistry for dyes removal from wastewater: research trends and applications”, Scrivener Publishing, John Wiley & Sons, 2015 [3] R M Christie, “Environmental aspects of textile dyeing”, Woodhead Publishing Limited, 2007 [4] Erol Alver, Mehmet Bulut, Ayegỹl ĩlkỹ Metin, Hakan ầiftỗi, One step effective removal of Congo Red in chitosan nanoparticles by encapsulation”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy ,171: 132–138, 2017 [5] Xiaoduo Liu, Jiefu Tian, Yuanyuan Li, Ningfei Sun, Shu Mi, Yong Xie, Ziyu Chen, “Enhanced dyes adsorption from wastewater via Fe3O4 nanoparticles functionalized activated carbon”, Journal of Hazardous Materials, 373: 397–407, 2019 [6] Tak-Hyun Kim, Chulhwan Park, Jeongmok Yang, Sangyong Kim, “Comparison of disperse and reactive dye removals by chemical coagulation and Fenton oxidation”, Journal of Hazardous Materials, vol 112, no 1–2, pp 95-103, 2014 [7] Zaheer Aslam, Mariam Qaiser, Rizwan Ali, Aamir Abbas, Ihsanullah, Shazia Zarin (2019) “Al2O3/MnO2/CNTs nanocomposite: Synthesis, characterization and phenol adsorption”, Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures, 27:7, 591-600, 2019 [8] Abdel-Naby M Salem, M.A Ahmed, M.F El-Shahat, “Selective adsorption of amaranth dye on Fe3O4/MgO nanoparticles”, Journal of Molecular Liquids, 219: 780–788, 2016 [9] Yanbo Zhou, Jian Lu, Yi Zhou, Yongdi Liu, “Recent advances for dyes removal using novel adsorbents: A review”, Environmental Pollution, 252: 352-365, 2019 [10] Quanfang Lu, Jidong Zheng, Jie Yu, Shuxiu Yang, Deli Ma, Wu Yang, Jinzhang Gao, "Synthesis and Adsorption Properties for Cationic Dyes of Acrylic Acid/Vermiculite Hydrogel Initiated by Glow‐Discharge‐ Electrolysis Plasma", Advances in Polymer Technology, V [11] Soumitra Ghorai, Amit Kumar Sarkar, A.B Panda, Sagar Pal, “Effective removal of Congo red dye from aqueous solution using modified xanthan gum/silica hybrid nanocomposite as adsorbent”, Bioresource Technology, 144: 485–491, 2013 56 [12] Laura Bulgariu, Leticia Belén Escudero, Olugbenga Solomon Bello, Munawar Iqbal, Jan Nisar, Kayode Adesina Adegoke, Fadi Alakhras, Michael Kornaros, Ioannis Anastopoulos, “The utilization of leaf-based adsorbents for dyes removal: A review”, Journal of Mol [13] Abdul Zahir, Zaheer Aslam, Muhammad Shahzad Kamal, Waqar Ahmad, Aamir Abbas, Reyad Awwad Shawabkeh, "Development of novel crosslinked chitosan for the removal of anionic Congo red dye", Journal of Molecular Liquids, 244, 211–218, 2017 [14] Muhammad Monim-ul-Mehboob, Sadaqat Ali, Anam Asghar, "Adsorptive removal of acidic dye onto grafted chitosan: A plausible grafting and adsorption mechanism", International Journal of Biological Macromolecules ,136, 1209–1218, 2019 [15] Ahmad Zuhairi Abdullah, Mahamad Hakimi Ibrahima, Kok Bing Tan, Zahra Gholamic, Parisa Amouzgar, “Application of chitosan and its derivatives as adsorbents for dye removal from water and wastewater: A review”, Carbohydrate Polymers, 113: 115–130, 2014 [16] Edson L Foletto, Guilherme L Dotto, “Synthesis of a novel CoFe2O4/chitosan magnetic composite for fast adsorption of indigotine blue dye”, Carbohydrate Polymers, 217: 6–14, 2019 [17] Đào Văn Lập (2011), Nghiên cứu tổng hợp oxit ZnO có kích thước nanomet phương pháp đốt cháy, luận văn thạc sỹ hóa học, Trường Đại học Vinh [18] Robertson P (1996), “Semicondutor photocatalysis: an environmentally acceptable alternative production technique and effluent treatment process”, J Cleaner Prod, 4(3-4), pp 203-212 [19] Hồng Nhâm (2000), Hố học vô cơ, Tâp ba, NXB Giáo Dục [20] Lê Thị Thu Hương (2010), Nghiên cứu chế tạo hạt nano Fe3O4 chitosan ứng dụng xử lý môi trường y sinh học, Luận văn Thạc sỹ Hóa học-khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Hà Nội [21] Nguồn http://www.vinachem.com.vn [22] Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006) Các q trình nâng cao oxi hóa nâng cao xử lý nước nước thải, NXB khao học kỹ thuật, Hà Nội [23] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hố lý, T.1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [24] Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ, Xử lý nước cấp nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [25] T.V.Tuyên, Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp lọc sinh học sử dụng than cacbon hóa, Hà Nội: Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam, 2012 57 [26] B.T.T.H.Đào Minh Trung, Nguyễn Võ Châu Ngân, Ngô Kim Định , HIệu xử lý nước thải dệt nhuộm chất trợ keo tụ sinh học, Bình Dương: Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu 1, 2015 [27] H N T H a Khoa, Nghiên cứu hấp phụ màu nước thải dệt nhuộm cacbon hoạt hóa chế tạo từ bụi bơng, Hà Nội: Tạp chí Khoa học DHQGHN, Khoa học tự nhiên Công nghệ , 2010 [28] P V Thịnh, Nghiên cứu tổng hợp vật liệu từ tính Graphit Việt Nam ứng dụng xử lý môi trường ô nhiễm màu hữu (Congo red), 2019 [29] N V Hương, Nghiên cứu biến tính bề mặt than hoạt tính trà bắc khả hấp phụ só phẩm màu nước thải dệt nhuộm, Hà Nội, 2015 [30] Phan Phước Toàn, Nguyễn Trung Thành Ngô Thụy Diễm Trang, Đặc trưng khả hấp phụ metyl da cam tro trấu hoạt hóa, Cần Thơ: Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 2016 [31] Đặng Thị Minh Huệ*, Hoàng Thị Chiện, Nguyễn Thị Tuyết Mai, Trần Vĩnh Hoàng, Trần Thị Thu Huyền, Nguyễn Kim Ngà, Huỳnh Đăng Chính, Nghiên cứu khả hấp phụ chất màu Congo đỏ vật liệu nanocomposite xCoFe2O4 /(1-x)TiO2-5%La, Hà Nội: Tạp chí xúc tác hấp phụ Việt Nam, 2021 [32] Shaimaa T El-Wakeel, Bayaumy B Mostafa, Mona B Abd El-latif, “Removal of toxic metal ions from wastewater using ZnO@Chitosan coreshell nanocomposite", Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management, 9, 67–75, 2018 [33] P Bhadra, M.K Mitra, G.C Das, R Dey, S Mukherjee, "Interaction of chitosan capped ZnO nanorods with Escherichia coli", Materials Science and Engineering C, 31, 929–937, 2011 [34] Mehmet Ayvacıklı, "An efficient removal of RB5 from aqueous solution by adsorption onto nano-ZnO/Chitosan composite beads", International Journal of Biological Macromolecules, 96, Pages 459-465, 2017 [35] Adam W Marczewski, and Valentin A Tertykh, "Chitosan-silica hybrid composites for removal of sulfonated azo dyes from aqueous solutions", Langmuir, 34, 6, 2258-2273, 2018 [36] K Raja, P.S Ramesh, D Geetha, "Structural, FTIR and photoluminescence studies of Fe doped ZnO nanopowder by co-precipitation method", Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 131, 183–188, 2014 [37] E Selvarajan, V Mohanasrinivasan, Biosynthesis andcharacterization o fZnO nanoparticles using Lactobacillusplantarum VITES07, Materials Letters, 112, 180–182, 2013 [38] D Wu, W Wang, F Tan, F Sun, H Luand X Qiao, Fabrication of Pit58 structured ZnO Nanorods and Their EnhancedPhotocatalytic Performance, RSC Advances, 3, 20054-20059, 2013 [39] Wang H, Gong X, Miao Y, Guo X, Liu C, Fan YY, Zhang J, Niu B, Li W, “Preparation and characterization of multilayer films composed of chitosan, sodium alginate and carboxymethyl chitosan-ZnO nanoparticles”, Food Chemistry Volume 283, Pages 397-403, 2019 [40] Feifei Lu, Ao Wang, Xiaocui Liu, Qiqing Zhang, "Facile synthesis of high performance porous magnetic chitosan -polyethylenimine polymer composite for Congo red removal", International Journal of Biological Macromolecules 107, 1620–1628, 2018 [41] Sankaran Meenakshi, Visible light-driven photoactivity of zinc oxide impregnated chitosanbeads for the detoxification of textile dyes, Applied Catalysis A: General 503, 124–134, 2015 [42] Weiqun Shi, Interaction mechanism of uranium (VI) with three-dimensional grapheneoxide-chitosan composite: Insights from batch experiments, IR, XPS, andEXAFS spectroscopy, Chemical Engineering Journal, Volume 328, Pages 1066-1074, 2017 [43] International Journal of Biological Macromolecules Volume 131, Pages 107-116, 2019 [44] Gan-qingXia, Xi-fu Shang, Pang-hu Zhou, Construction of chitosan/ZnO nanocomposite film by in situ precipitation, International Journal of Biological Macromolecules Volume 122, Pages 82-87, 2019 [45] F A López, A L R Merc, F J Alguacil and A López-Delgado, A KINETIC STUDY ON THE THERMAL BEHAVIOUR OF CHITOSAN, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol 91, 2, 633–639, 2008 [46] Zhihua Xu, Liuyang Zhang, Bei Cheng, Wingkei Ho, Hierarchical porous Ni/Co-LDH hollow dodecahedron with excellent adsorption property for Congo red and Cr(VI) ions, Applied Surface Science 478, 981–990, 2019 [47] Jiyan Liu, Bei Cheng, Wei You, Wingkei Hoc, Hua Tang, Hierarchical porous Al2O3@ZnO core-shell microfibres with excellent adsorption affinity for Congo red molecule, Applied Surface Science 473, 251–260, 2019 [48] Amal Djelad, Amina Sardi, Bouhadjar Boukoussa, Mohamed Sassi, Abdelkader Bengueddach, “Adsorption behavior of cationic and anionic dyes on magadiite-chitosancomposite beads”, Carbohydrate Polymers, Volume 229, 115399, 2020 [49] Lieu T Bui, Thuy T Dinh, Dang H Le, Chinh D Huynh and Anh X Trinh, “Graphene oxide/Fe3O4/chitosan nanocomposite: a recoverable and recyclable adsorbent for organic dyes removal Application to methylene blue”, Mater Res Express, 4: 035701, 2017 59 [50] ] Joint Committee for Powder Diffraction Society (JCPDS), “Powder Diffraction Database, Pattern: 36-1451” [51] Li-Hua Li, Jian-Cheng Deng, Hui-Ren Deng, Zi-Ling Liu, Ling Xin, “Synthesis and characterization of chitosan/ZnO nanoparticle composite membranes”, Carbohydrate Research, 345: 994–998, 2010 [52] K S W SING, REPORTING PHYSISORPTION DATA FOR GAS/SOLID SYSTEMS with Special Reference to the Determination of Surface Area and Porosity, Pure & Appl.Chem., Vol.54, No.11, pp.22OI— 22l8, 1982 [53] Tien-Chien Jen, Yadolah Fakhri, Anvar Asadi, Chitosan modified N, Sdoped TiO2 and N, S-doped ZnO for visible light photocatalytic degradation of tetracycline, International Journal of Biological Macromolecules 132, 360–373, 2019 [54] Wei You, Jiaguo Yua, Wingkei Ho, 3D hierarchical graphene oxide-NiFe LDH composite with enhanced adsorption affinity to Congo red, methyl orange and Cr(VI) ions, Journal of Hazardous Materials 369, 214–225, 2019 [55] Yongqian Fu, Shengtao Jiang, Jun Yao, Magnetically recyclable Fe3O4/Bi2S3microspheres for effective removalof Congo red dye by simultaneous adsorption and photocatalyticregeneration, Separation and Purification Technology, Volume 179, Pages 184-193, 2017 [56] R Mohammad-Rezaei, H Razmi, “Multiwall carbon nanotubes decorated on calcined eggshell waste as a novel nano-sorbent: Application for anionic dye Congo red removal”, Chem Eng Res Des., 109: 824–834, 2016 [57] X Liang, J Duan, Q Xua, X Wei, A Lu, L Zhang, “Ampholytic microspheres constructed from chitosan and carrageenan in alkali/urea aqueous solution for purification of various wastewater”, Chem Eng J., 317: 766–776, 2017 [58] H Zhu, M Zhang, Y Liu, L Zhang, R Han, “Study of Congo red adsorption onto chitosan coated magnetic iron oxide in batch mode”, Desalinat Water Treat., 37, pp 46-54, 2012 [59] S Chawla, H Uppal, M Yadav, N Bahadur, N Singh, “Zinc peroxide nanomaterial as an adsorbent for removal of Congo red dye from wastewater”, Ecotoxicol Environ Saf., 135: 298 68–74, 2017 [60] Meng Pi, Bei Chenga, Chuanjia Jiang, Jiaqian Qin, “Fabrication of hierarchical porous ZnO/NiO hollow microspheres for adsorptive removal of Congo red”, Applied Surface Science 435, 1002–1010, 2018 [61] T Sahoo, S Mishra, Tapas R Sahoo, P.K Parhi, “Influence of Mg doping on ZnO NPs for enhanced adsorption activity of Congo Red dye”, Applied 60 Surface Science 491, 256–266, 2019 [62] Chunsheng Lei, Meng Pi, Chuanjia Jiang, Bei Cheng, “Jiaguo Yu, Synthesis of hierarchical porous zinc oxide (ZnO) microspheres with highly efficient adsorption of Congo red”, Journal of Colloid and Interface Science 490, 242–251, 2017 61 ... trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu cơ? ?? Mục đích nghiên cứu, đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn Mục đích nghiên cứu: Tổng hợp vật liệu nano composite. .. phụ vật lý hấp phụ hóa học Giữa hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học thật khó phân biệt, có tiến hành song song, có có giai đoạn hấp phụ vật lý tuỳ thuộc tính chất bề mặt chất hấp phụ chất bị hấp phụ, ... Thanh Tóm tắt nội dung luận văn Đề tài: Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu nano composite ZnO/chitosan ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý chất màu hữu Tác giả luận văn: Nguyễn Như Thanh Mã