1. Đã chế tạo được vật liệu hấp phụ từ rơm thông qua quá trình xử lý hóa học: Xử lý hóa học bằng dung dịch NaOH 1M thu được VLHP1 Xử lý hóa học bằng dung dịch H3PO4 1M thu được VLHP2 2. Đã xác định được hình thái bề mặt và cấu trúc của VLHP chế tạo được bằng phổ hồng ngoại (IR) và kính hiển vi điện tử quét ảnh (SEM). Các kết quả nhận được có thể cho thấy VLHP chế tạo được có tâm hấp phụ mạnh và có độ xốp lớn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG N KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & MÔI TRƯỜNG ĐỒ Á N TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁCH LOẠI MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG DUNG DỊCH BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ ĐƯỢC CHẾ TẠO TỪ RƠM RẠ NỘI DUNG • MỞ ĐẦU • TỔNG QUAN • THỰC NGHIỆM • KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ MỞ ĐẦU 1- Tính cấp thiết đề tài 2- Mục tiêu đề tài 3- Nhiệm vụ đề tài 4- Phạm vi đề tài 5- Phương pháp nghiên cứu TỔNG QUAN Giới thiệu kim loại Chì, Niken độc tính Chì + Có tính mềm, màu xám nhạt + tOnc = 327OC, tOs = 1515OC Niken + Cứng, dễ dát mỏng, dễ uốn, dễ kéo sợi + tOnc=1453OC, tOs = 3185OC Phương thức tác động Chì Niken vào thể người TỔNG QUAN Các phương pháp xử lý Niken Chì ➢Phương pháp kết tủa ➢Phương pháp trao đổi ion ➢Phương pháp thẩm thấu ngược ➢Phương pháp sinh học ➢Phương pháp hấp phụ TỔNG QUAN Phương pháp hấp phụ Hấp phụ vật lý gây lực Vanderwalls phân tử chất bị hấp phụ với bề mặt chất hấp phụ Hấp phụ hóa học gây lực liên kết hóa học bề mặt chất hấp phụ phân tử chất bị hấp phụ TỔNG QUAN Giới thiệu vật liệu rơm rạ Thành phần hóa học rơm rạ Xenlulozơ Hemixenlulozơ Lignin Tro 37.4% 44.9% 4.9% 12.8% TỔNG QUAN Hiện trạng sử dụng rơm rạ Việt Nam - Trồng nấm rơm - Phân bón - Chưng cất etanol - Nhiên liệu - Vật liệu xây dựng - Vật dụng gia đình - Hàng kĩ nghệ - Thức ăn gia súc - Đốt bỏ - Vùi làm phân bón - Vứt bừa bãi Lãng phí, ảnh hưởng xấu tới mơi trường THỰC NGHIỆM Chế tạo VLHP từ rơm Khảo sát hình thái bề mặt cấu trúc VLHP Khảo sát khả tách loại Pb(II) Ni(II) VLHP Khảo sát trình giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) Khảo sát khả tái sinh VLHP Quy trình chế tạo VLHP từ rơm rạ Ngâm (6 – h) Rửa sấy khô (80OC) Nghiền sàng lọc (0,5 – cm) VLHP - T Xử lý dung dịch NaOH 1M Xử lý dung dịch H3PO4 1M VLHP - VLHP - Khảo sát khả tái sinh VLHP • Vật liệu hấp phụ sau hấp phụ lần tái sử dụng lần • Các bước tiến hành qúa trình hấp phụ giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) thực tương tự VLHP sử dụng lần đầu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết chụp IR -OH (3466; 0,62) C-O (1053,97; 0,12) -OH(3410,5; 0,11) C-O (1045,8; 0,25) VLHP - VLHP - T OH((3452,8 8;0,14) * C-O (1077,06; 0,14) VLHP - Kết chụp SEM Ảnh SEM VLHP-1 x 2000 bước sóng 10µm Ảnh SEM VLHP-2 x 2000 bước sóng 10 µm Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ VLHP Kim loại Thời gian (phút) Ni(II) Pb(II) Nồng độ (ppm) Nồng độ (ppm) VLHP -1 VLHP-2 VLHP -1 VLHP -2 10 10 10 10 10 6,30 7,08 6,68 7,76 30 4,94 6,93 5,98 6,62 45 3,53 6,27 4,37 5,76 60 2,72 5,76 3,24 4,35 75 1,88 5,22 2,50 4,51 90 1,55 5,31 2,56 5,00 120 1,85 5,62 2,62 5,25 Sự phụ thuộc nồng độ Ni(II) vào thời gian xử lý VLHP Sự phụ thuộc nồng độ Pb(II) vào thời gian xử lý VLHP Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ Pb(II) Ni(II) VLHP Kim loại pH Pb (II) Ni (II) Nồng độ(ppm) Nồng độ(ppm) VLHP1 VLHP2 VLHP VLHP 2 6,40 9,14 7,82 9,57 4,42 8,29 5,96 7,62 1,88 6,90 4,00 5,08 1,46 2,10 2,12 4,31 1,84 2,95 2,52 4,42 2,28 3,29 3,07 5,16 Ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ Ni(II) VLHP Ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ Pb(II) VLHP Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân Pb(II) Ni(II) VLHP Ni (II) VLHP VLHP -1 VLHP-2 Ci (ppm) Cf (ppm) 12,45 19,45 36,09 53,07 71,04 156,95 12,45 19,45 36,09 53,07 71,04 156,95 6,42 12,10 24,7 30,22 44,19 70,59 9,97 17,73 29,79 46,04 59,64 126,75 q Ci (ppm) (mg/g) 0,31 17,12 1,73 26,13 3,36 37,81 3,67 45,13 4,28 56,37 4,31 62,41 0,08 17,12 0,58 26,13 0,92 37,81 1,25 45,13 1,49 56,37 1,51 62,41 Pb (II) Cf (ppm) 6,31 9,23 16,13 25,12 30,81 34,12 10,12 18,31 28,67 34,72 42,13 45,54 q (mg/g) 0,64 0,92 1,20 1,35 1,40 1,41 0,34 0,58 0,76 0,8 0,83 0,84 Kết khảo sát khả hấp phụ động cột VLHP STT Bed-Volume Nồng độ lại Cf (ppm) Ni(II) Nồng độ lại Cf (ppm) Pb(II) VLHP1 VLHP2 VLHP1 VLHP2 10 2,13 4,42 7,80 8,79 20 0,99 3,18 4,80 7,16 30 0,87 2,59 3,54 5,81 40 0,86 2,31 2,43 3,16 50 0,83 3,18 2,10 3,99 60 2,14 4,09 3,29 4,67 70 3,14 5,59 10,54 11,18 Kết trình tách loại Ni(II) phương pháp hấp phụ động cột VLHP Kết trình tách loại Pb(II) phương pháp hấp phụ động cột VLHP Kết trình giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) STT Bed Volume Nồng độ Pb(II) (ppm) Nồng độ Ni(II) (ppm) VLHP - VLHP - VLHP -1 VLHP -2 1 351,23 312,06 246,67 205,88 2 276,19 218,54 226,75 116,11 3 112,77 105,56 132,51 87,32 4 62,88 57,65 97,15 40,13 5 31,34 20,12 49,39 32,64 6 6,42 5,32 12,24 7,21 7 2,14 1,23 5,13 3,14 Không phát Không phát Không phát Không phát Kết trình giải hấp thu hồi Ni(II) Kết trình giải hấp thu hồi Pb(II) Kết khảo sát khả tách loại Pb(II) Ni(II) vật liệu tái sinh Kết khảo sát khả tách loại Ni(II) Pb(II) vật liệu tái sinh lần TT Bed Volume Nồng độ Ni(II) Cf (ppm) Nồng độ Pb(II) Cf (ppm) Kết khảo sát khả tách loại Ni(II) Pb(II) vật liệu tái sinh lần TT Bed Volume VLHP- VLHP VLHP VLHP -2 -1 -2 10 6,5 7,24 8,23 9,99 20 4,23 5,88 6,65 8,12 30 3,42 4,39 40 3,21 3,86 4,02 4,88 50 4,11 5,14 4,51 5,75 5,11 6,17 Nồng độ Ni(II) (ppm) Nồng độ Pb(II) (ppm) VLHP VLHP -1 -2 VLHP -1 VLHP -2 10 9,47 10,43 9,25 10,12 20 8,07 9,62 8,54 9,62 30 6,07 7,70 6,75 8,00 40 7,66 8,63 7,35 8,43 Kết trình giải hấp thu hồi Ni(II) Pb(II) vật liệu tái sinh Kết trình giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) vật liệu tái sinh lần Kết trình giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) vật liệu tái sinh lần Nồng độ Ni(II) Nồng độ Bed Nồng độ Ni(II) Nồng độ (ppm) Pb(II) (ppm) Volum (ppm) Pb(II) (ppm) VLHP VLHP VLHP VLHP Bed e Volume VLHP VLHP VLHP VLHP 2 2 225,67 136,61 95,13 89,66 175,12 82,30 72,31 53,12 105,16 58,11 72,12 67,13 60,61 52,33 40,55 34,33 95,26 40,15 44,82 38,42 10,82 28,13 20,62 19,12 32,61 21,88 22,15 19,33 4,41 9,14 10,12 9,77 12,12 11,14 7,13 8,13 1,25 3,11 4,55 4,77 3,21 5,42 3,12 3,22 Không phát Khôn Không Không Không g xuất xuất xuất xuất hiện Khôn Không Không g phát phát phát hiện KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN Đã chế tạo vật liệu hấp phụ từ rơm thông qua q trình xử lý hóa học: - Xử lý hóa học dung dịch NaOH 1M thu VLHP1 - Xử lý hóa học dung dịch H3PO4 1M thu VLHP2 Đã xác định hình thái bề mặt cấu trúc VLHP chế tạo phổ hồng ngoại (IR) kính hiển vi điện tử quét ảnh (SEM) Các kết nhận cho thấy VLHP chế tạo có tâm hấp phụ mạnh có độ xốp lớn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đã khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ VLHP Pb(II) Ni(II) Các kết thu được: - Thời gian đạt cân hấp phụ: + VLHP-1: Ni(II) t = 90 phút ; Pb(II) t = 75 phút + VLHP-2: Ni(II) t = 75 phút ; Pb(II) t = 60 phút - pH tối ưu loại Ni(II), Pb(II) VLHP: pH = - - Tải trọng hấp phụ cực đại: + VLHP-1: Ni(II) qmax = 4,31 (mg/g); Pb(II) qmax = 1,41 (mg/g) + VLHP-2: II: Ni(II) qmax = 1,51 (mg/g); Pb(II) qmax = 0,84 (mg/g) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Khảo sát khả tách loại Pb(II) Ni(II) VLHP ban đầu, vật liệu tái sinh lần vật liệu tái sinh lần 2: Vật liệu sử dụng VLHP H (%) Vật liệu tái sinh lần VLHP ban đầu Vật liệu tái sinh lần VLHP VLHP VLHP VLHP VLHP VLHP Ni(II) 93,8 82,9 76,2 71,4 42,2 26,7 Pb(II) 80,3 70,3 62,3 54,2 36,7 25 Khảo sát khả giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) VLHP ban đầu, vật liệu tái sinh lần vật liệu tái sinh lần 2: Vật liệu sử dụng VLHP ban đầu Vật liệu tái sinh lần Vật liệu tái sinh lần Số Bed – Volume khơng cịn có mặt Pb(II) Ni(II) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ B KIẾN NGHỊ Do thời gian thực đề tài hạn chế nên em: ▪ Chưa khảo sát khả tách loại VLHP hỗn hợp kim loại ▪ Chưa áp dụng xử lý nguồn nước thải bị nhiễm Chìvà Niken ➢Vì muốn sử dụng VLHP thực tế để xử lý nguồn nước bị nhiễm kim loại nặng cần có thời gian nhiều để khảo sát yếu tố Cám ơn thầy cô ý lắng nghe! ... ➢Phương pháp hấp phụ TỔNG QUAN Phương pháp hấp phụ Hấp phụ vật lý gây lực Vanderwalls phân tử chất bị hấp phụ với bề mặt chất hấp phụ Hấp phụ hóa học gây lực liên kết hóa học bề mặt chất hấp phụ phân... phát Kết trình giải hấp thu hồi Ni(II) Kết trình giải hấp thu hồi Pb(II) Kết khảo sát khả tách loại Pb(II) Ni(II) vật liệu tái sinh Kết khảo sát khả tách loại Ni(II) Pb(II) vật liệu tái sinh lần... 36,7 25 Khảo sát khả giải hấp thu hồi Pb(II) Ni(II) VLHP ban đầu, vật liệu tái sinh lần vật liệu tái sinh lần 2: Vật liệu sử dụng VLHP ban đầu Vật liệu tái sinh lần Vật liệu tái sinh lần Số Bed