Nghiên cứu khử mặn bằng công nghệ khử ion điện dung (cdi) sử dụng vật liệu composit than hoạt tính titan doxit (ac tio₂)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN DUY KHANG NGHIÊN CỨU KHỬ MẶN BẰNG CÔNG NGHỆ KHỬ ION ĐIỆN DUNG (CDI) SỬ DỤNG VẬT LIỆU COMPOSIT THAN HOẠT TÍNH - TITAN DOXIT (AC-TiO2) DESALINATION BY CAPACITIVE DEIONIZATION (CDI) TECHNOLOGY USING ACTIVATED CARBON - TITAN DIOXIDE (AC-TiO2) COMPOSIT MATERIAL Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 8520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐH QG-HCM Cán hướng dẫn khoa học 1: TS Hoàng Thị Tuyết Nhung Cán hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Nguyễn Nhật Huy Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Phạm Nguyễn Kim Tuyến Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Trần Lê Lựu Luận văn bảo vệ trường Đại học Bách Khoa, ĐH QG Tp.HCM ngày 18 tháng 02 năm 2023 Thành phần đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Chủ tịch: GS.TS Nguyễn Văn Phước Phản biện 1: PGS.TS Phạm Nguyễn Kim Tuyến Phản biện 2: PGS.TS Trần Lê Lựu Ủy viên: TS Lê Thị Huỳnh Trâm Thư ký: TS Phan Thanh Lâm Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN DUY KHANG MSHV: 1970068 Ngày, tháng, năm sinh: 24/12/1995 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 850302 I TÊN ĐỀ TÀI: Tếng Việt: Nghiên cứu khử mặn công nghệ khử ion điện dung (CDI) sử dụng vật liệu composit than hoạt tính - Titan dioxit (AC-TiO2) Tiếng Anh: Desalination by capacitive deionization (CDI) technology using Activated Carbon - Titan dioxide (AC-TiO2) composite material II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng hợp vật liệu composit AC-TiO2 - Tìm vật liệu tối ưu khảo sát đặc tính - Khảo sát điều kiện tối ưu - Khảo sát độ bền vật liệu tìm thơng số động học trình hấp phụ III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Hoàng Thị Tuyết Nhung PGS.TS Nguyễn Nhật Huy Tp HCM, ngày tháng năm 2022 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TS Hoàng Thị Tuyết Nhung (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Nhật Huy TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (Họ tên chữ ký) i LỜI CÁM ƠN Trong suốt thời gian học tập rèn luyện giảng đường trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM, với lòng yêu nghề, tận tâm dạy dỗ truyền đạt kiến thức thầy cô, tơi hiểu biết tích lũy thêm nhiều kiến thức kỹ cần thiết Lời đầu tiên, xin chân thành gửi lời cám ơn đến Cơ Hồng Thị Tuyết Nhung Thầy Nguyễn Nhật Huy, người tận tình bảo, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt luận văn Tiếp theo, xin cảm ơn hai em Nam Hưng hỗ trợ tơi q trình thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn bạn bè người thân gia đình, người ln nhiệt tình giúp đỡ, động viên thời gian qua Nguồn kiến thức vơ tận thời gian thực luận văn cịn hạn chế nên suốt q trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót, tơi chân thành cảm ơn góp ý vơ q giá Hội đồng Trân trọng, Tp HCM, ngày tháng năm 2022 Học viên NGUYỄN DUY KHANG ii TÓM TẮT Khử ion điện dung (CDI) q trình loại bỏ loại tích điện khỏi nước cách sử dụng chênh lệch điện cặp điện cực thường làm carbon xốp Vật liệu carbon thành phần điện cực CDI, việc bổ sung vật liệu hữu vô giúp tăng cường hiệu suất khử muối Trong nghiên cứu này, điện cực than hoạt tính (AC) kết hợp titan dioxit (TiO2) với tỷ lệ phần trăm TiO2 khác (0, 5, 10, 15, 20 25 % trọng lượng AC) chế tạo Các điện cực phân tích kính hiển vi điện tử quét (SEM), quang phổ tia X tán sắc lượng (EDX), nhiễu xạ tia X (XRD) hiệu khử muối biểu thị tốc độ loại bỏ NaCl Dung dịch đầu vào có nồng độ 25 mg/L sử dụng thí nghiệm CDI quy mơ phịng thí nghiệm Ảnh hưởng điện áp đặt vào khoảng cách điện cực hệ thống CDI hiệu suất điện cực nghiên cứu Kết cho thấy số tất điện cực AC-TiO2 chuẩn bị, điện cực AC-20%TiO2 cho thấy hiệu suất tốt CDI, điện áp thích hợp 1,8 V khoảng cách tối ưu hai điện cực 0,5 cm Ở điều kiện tối ưu hệ thống CDI có dung lượng hấp phụ đạt 2,58 mg/g hiệu suất loại bỏ ion đạt 50,09 % Qua chu trình hấp phụ / giải hấp hiệu xử lý điện cực mức cao đạt 88 % so với lúc đầu cho thấy điện cực tái sinh sử dụng nhiều lần Dựa kết tính tốn thơng số động học trình hấp phụ nghiên cứu phù hợp với mơ hình động học giả bậc iii ABTRACT Capacitive Deionization (CDI) is a process that removes charged species from water using an electrical potential difference between a pair of electrodes made of porous carbon Carbon materials are the main components of electrodes in CDI, while addition of organic or inorganic materials enhances the desalination performance In this study, powdered activated carbon (AC) combined with titanium dioxide (TiO2) electrodes with different TiO2 percentage (0, 5, 10, 15, 20 and 20 wt.% with respect to AC) was prepared The electrodes were analyzed using scanning electron microscope (SEM), Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and the desalting efficiency was represented by the removal rate of NaCl Feed solution having concentration of 25 mg/L was used in lab-scale CDI systems The effect the applied voltage and the distance between the electrodes in the CDI system on the performance of the electrodes has been investigated The results illustrated that among all the prepared AC-TiO2 electrodes, the AC-20%TiO2 electrode showed the best performance in CDI, the most suitable voltage for electrosorption desalination is 1.8V and the electrosorption desalination achieves the best results while the distance between two electrodes is 0.5 cm Under optimal conditions, the CDI system has an adsorption capacity of 2.58 mg/g and an ion removal efficiency of 50.09 % After cycles of adsorption / desorption, the treatment efficiency of the electrode is still high, reaching 88 % compared to the beginning, showing that the electrode can be regenerated and used many times Based on the results of the calculation of kinetic parameters, the adsorption process in the study is consistent with the pseudo-firstorder kinetic model iv LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực hướng dẫn khoa học TS Hoàng Thị Tuyết Nhung PGS.TS Nguyễn Nhật Huy Các kết kết luận luận văn nghiên cứu hoàn toàn trung trung thực Tất kết từ nghiên cứu khác trích dẫn đầy đủ Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Nguyễn Duy Khang v MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT ii ABTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu .1 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Tính đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tình hình nhiễm mặn Việt Nam 2.1.1 Tổng quan xâm nhập mặn 2.1.2 Xâm nhập mặn ĐBSCL 2.2 Tổng quan số công nghệ khử mặn 2.2.1 Công nghệ chưng cất 2.2.2 Công nghệ thẩm thấu ngược (RO) 2.2.3 Công nghệ CDI 10 vi 2.3 Lý thuyết nguyên lý khử ion CDI 13 2.3.1 Phản ứng Faraday 14 2.3.2 Phản ứng non-Faraday 15 2.3.3 Lý thuyết lớp điện tích kép (EDL) 16 2.4 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ CDI & ngồi nước 18 2.4.1 Tình hình nghiên cứu nước 18 2.4.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 19 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Sơ đồ nghiên cứu 26 3.2 Hóa chất, thiết bị mơ hình thí nghiệm 27 3.2.1 Hóa chất thiết bị 27 3.2.2 Mơ hình thí nghiệm 28 3.3 Phương pháp nghiên cứu 29 3.3.1 Phương pháp tổng quan tài liệu 29 3.3.2 Phương pháp thực thí nghiệm 29 3.3.3 Phương pháp thống kê & xử lý số liệu 29 3.4 Nội dung nghiên cứu .29 3.4.1 Nội dung 1: Tổng hợp điện cực vật liệu composit AC - TiO2 khảo sát vật liệu tối ưu 29 3.4.2 Nội dung 2: Đánh giá khảo sát tính chất vật liệu tối ưu 30 3.4.3 Nội dung 3: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý 31 3.4.4 Nội dung 4: Thí nghiệm kiểm chứng ổn định điện cực điều kiện tối ưu 34 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35 4.1 Xác định vật liệu điện cực tối ưu 35 4.2 Đặc tính vật liệu điện cực composit AC - 20% TiO2 36 4.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý 42 4.3.1 Ảnh hưởng điện áp 42 4.3.2 Ảnh hưởng khoảng cách hai điện cực 43 4.4 Sự ổn định điện cực điều kiện tối ưu 44 vii 4.4.1 Sự ổn định qua chu kì hấp phụ 44 4.4.2 Động học hấp phụ điện 45 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 5.1 Kết luận 48 5.2 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 55 Phụ lục 1: Số liệu thí nghiệm 55 Phụ lục 2: Hình ảnh mơ hình & máy móc thí nghiệm 61 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 64 50 cua-dia-phuong/Nam-nay-xam-nhap-man-o-dong-bang-song-Cuu-Longden-som-10482, Aug 25, 2021 [12] “Phương pháp khử mặn công nghệ chưng cất truyền thống” Internet: http://aquasorb.com.vn/phuong-phap-khu-man-bang-congnghe-chung-cat-truyen-thong/, Dec.22, 2019 [13] “Giá loại máy lọc nước biển thành nước tốt nay” Internet: https://eshops.vn/tin-tuc/gia-5-loai-may-loc-nuoc-bien-thanhnuoc-ngot-tot-nhat-hien-nay.html, Sep 10, 2020 [14] “Capacitive Deionization” Internet: https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitive_deionization#:~:text=From%2 01990%20onward%2C%20CDI%20attracted,CDI%E2%80%9D%20fo r%20the%20first%20time., Jan 29, 2022 [15] M A Andeson et al., “Capacitve deionization as an electrochemical means of saving enrgy and delivering clean water Comparision to present desalination practices: Will it compete ?,” Electrochemica Acta, vol.55, pp 3845 - 3856, 2010 [16] “Xử lý nước lợ vùng xâm nhập mặn công nghệ khử ion điện dung” Internet: https://itt.vast.vn/xu-ly-nuoc-lo-tai-vung-xam-nhap- man-bang-cong-nghe-khu-dien-dung-218.html, Sep 22, 2020 [17] A A Faisal et al., “Application of capacitive deionisation in water desalination: A review,” Desalination, vol 342, pp 3, 2014 [18] K Salari et al., “Knowledge and Technology Used in Capacitive Deionization of Water,” MDPI membranes, vol 12, 2022, DOI: https://doi.org/10.3390/membranes12050459 [19] Y Bouhadana et al., “Capacitive Deionization of NaCl Solutions at NonSteady-State Conditions: Inversion Functionality of the Carbon Electrode,” The Journal of Physical Chemistry C, vol 115, pp 1656716573, 2011 [20] E Avraham et al., “Limitations of charge effificiency in capacitive deionization processes III: The behavior of surface oxidized activated carbon electrodes,” Electrochim Acta, vol 56, pp 441-447, 2010 51 [21] J Ma et al., “Analysis of capacitive and electrodialytic contributions to water desalination by flow-electrode CDI,” Water Res, vol 144, pp 296-303, 2018 [22] S Porada et al., “Review on the science and technology of water desalination by capacitive deionization,” Prog Mater Sci, vol.58, pp 1388 - 1442, 2013 [23] I Cohen et al., “The effect of the flow-regime, reversal of polarization, and oxygen on the long term stability in capacitive de-ionization processes,” Electrochim Acta, vol 153, pp 106 - 114, 2015 [24] D He et al., “Faradaic Reactions in Water Desalination by Batch-Mode Capacitive Deionization,” Environ Sci Technol Lett, vol 3, pp 222– 226, 2016 [25] J Lee et al., “Hybrid capacitive deionization to enhance the desalination performance of capacitive techniques,” Energy Environ Sci, vol 7, pp 3683-3689, 2014 [26] C Zhang et al., “Faradaic reactions in capacitive deionization (CDI)— Problems and possibilities: A review,” Water Res, vol 128, pp 314 330, 2018 [27] Y Bouhadana et al., “A control system for operating and investigating reactors: The demonstration of parasitic reactions in the water desalination by capacitive deionization,” Desalination, vol 268, pp 253-261, 2011 [28] J J Wouters el al., “Carbon fifiber sheets coated with thin-films of SiO2 and γ-Al2O3 as electrodes in capacitive deionization: Relationship between properties of the oxide fifilms and electrode performance,” Electrochim Acta, vol 112, pp 763–773, 2013 [29] K C Smith “Theoretical evaluation of electrochemical cell architectures using cation intercalation electrodes for desalination,” Electrochim Acta, vol 230, pp 333 - 341, 2017.4 [30] X Su et al., “Redox-electrodes for selective electrochemical separations,” Adv Colloid Interface Sci, vol 244, pp 6–20, 2017 [31] D M Mohilner “The electrical double layer,” Electroanalytical Chemistry 1, vol 2, pp 241 – 409, 1966 52 [32] P M Biesheuvel et al., “The difference between Faradaic and nonFaradaic electrode processes,” Chemical Physics, vol 17, pp 702-720, 2021 [33] K Y Foo et al., “A short review of activated carbon assisted electrosorption process: An overview, current stage and future prospect,” J Hazard Mater, vol 170, pp 552 - 559, 2009 [34] “Nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ vật liệu (KC.02),” Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM, 2021 [35] L K Duyên “Tổng hợp carbon aerogel ứng dụng làm điện cực hấp phụ NaCl, Na2SO4 dung dịch nước,” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Bách Khoa, Tp HCM, 2016 [36] “Xu hướng ứng dụng công nghệ lọc nước siêu hấp thu (CDI) xử lý nước đa ô nhiễm, nhiễm mặn cho nước uống, sinh hoạt sản xuất,” Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ, 2019 [37] S Bao et al., “Application of Capacitive Deionization in Water Treatment and Energy Recovery: A Review,” MDPI Energies, vol 16, no 1136, pp 1-24, 2023 [38] P M Biesheuvel and A Wal., “Membrane capacitive deionization,” J Membr Sci, vol 346, pp 256, 2010 [39] Z Jin et al., “Activated carbon modified by coupling agent for supercapacitor,” Electrochim, Acta, vol 59, pp 100, 2012 [40] P I Liu et al., “Effects of activated carbon characteristics on the electrosorption capacity of titanium dioxide/activated carbon composite electrode materials prepared by a microwave-assisted ionothermal synthesis method,” Journal of Colloid and Interface Science, vol 446, pp 352-358, 2015 [41] T Wu et al., “Asymmetric capacitive deionization utilizing nitric acid treated activated carbon fiber as the cathode,” Electrochim Acta, vol 176, pp 426-433, 2015 [42] X Ma et al., “Enhanced desalination performance via mixed capacitiveFaradaic ion storage using RuO2 -activated carbon composite electrodes,” Electrochim Acta, vol 295, pp 769 - 777, 2019 53 [43] G Wang et al., “Highly mesoporous activated carbon electrode for capacitive deionization,” Sep Purif Technol, vol 103, pp 216-221, 2013 [44] C Zhang et al., “A positive-negative alternate adsorption effect for capacitive deionization in nano-porous carbon aerogel electrodes to enhance desalination capacity,” Desalination, vol 458, pp 45-53, 2019 [45] X Xu et al., “Enhanced capacitive deionization performance of graphene by nitrogen doping,” J Colloid Interface Sci, vol 445, pp 143-150, 2015 [46] H Li et al., “Electrosorption behavior of graphene in NaCl solutions,” Journal of Materials Chemistry, vol 19, pp 6773 - 6779, 2009 [47] P Liu et al., “Graphene-based materials for capacitive deionization,” Journal of Materials Chemistry A, vol 5, pp 13907-13943, 2017 [48] D Zhang et al., “Enhanced capacitive deionization performance of graphene/carbon nanotube composites,” Journal of Materials Chemistry, vol 22, pp 14696-14704, 2012 [49] A.G El-Deen et al., “TiO2 nanorod-intercalated reduced graphene oxide as high performance electrode material for membrane capacitive deionization,” Desalination, vol 361, pp 53-64, 2015 [50] F Ahmad et al., “Desalination of brackish water using capacitive deionization (CDI) technology,” Desalination and Water Treatment, vol 57, pp 7659-7666, 2016 [51] H Li et al., “Improved capacitive deionization performance by coupling TiO2 nanoparticles with carbon nanotubes,” Separation and Purification Technology, vol.171, pp 93-100, 2016 [52] J Feng et al., “Atomic layer deposition of TiO2 on carbonnanotube membranes for enhanced capacitive deionization,” Separation and Purification Technology, vol 213, pp 70-77, 2019 [53] Z Wang et al., “Effective desalination by capacitive deionization with functional graphene nanocomposite as novel electrode material,” Desalination, vol 299, pp 96–102, 2012 54 [54] H M Moustafa et al., “Titanium dioxide-decorated rGO as an effective electrode for ultrahigh-performance capacitive deionization,” Separation and Purification Technology, 2019, DOI:10.1016/j.seppur.2019.116178 [55] S A Ghodke et al., “Nanomaterials for adsorption of pollutants and heavy metals: Introduction, mechanism, and challenges,” Handbook of Nanomaterials for Wastewater Treatment, Elsevier, 2021, pp 343-366 [56] X P Guo et al., “ TiO2-Powdered Activated Carbon (TiO2/PAC) for removal and photocatalytic properties of 2-methylisoborneol (2-MIB) in water,” Water, vol 13, pp 1622-1638, 2021 [57] A Mishra et al., “ Effect of g-C3N4 loading on TiO2/Bentonite nanocomposites for effificient heterogeneous photocatalytic degradation of industrial dye under visible light,” J Alloy Compd, vol 764, pp 406415, 2018 [58] G Chandrabose et al., “Removal and degradation of mixed dye pollutants by integrated adsorption-photocatalysis technique using 2-D MoS2/TiO2 nanocomposite,” Chemosphere, vol 279, pp 130467130478, 2021 [59] Y Kim et al., “Enhanced desalination efficiency in capacitive deionization with an ion-selective membrane,” Purif Technology, vol 71, pp 70 -75, 2010 [60] N Nagai et al., “Existence of optimum space between electrodes on hydrogen production by water electrolysis,” Int J Hydrogen Energy, vol 28, pp 35-41, 2003 55 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Số liệu thí nghiệm  Nơi đo mẫu vật liệu Phương pháp đo Nơi thực SEM Trung tâm công nghệ Việt Đức EDX Trung tâm công nghệ Việt Đức XRD Trung tâm công nghệ Việt Đức  Đường chuẩn EC - NaCl STT CNaCl (mg/l) EC (µS/cm) 0 10 22,7 20 40,2 25 54,9 30 64,2 40 86,4 50 107,3 100 213 56  Xác định vật liệu tối ưu STT Vật liệu AC - 0% TiO2 AC - 5% TiO2 AC - 10% TiO2 AC - 15% TiO2 AC - 20% TiO2 AC - 25% TiO2 Hiệu suất Hiệu suất RSDH (%) trung bình EC vào EC sau 56.2 50.9 9.43 55.4 49.2 11.19 56.5 49.9 57.1 Khối lượng Nồng độ điện cực (g) sau (mg/l) Dung lượng hấp phụ (mg/g) 1.1205 23.73 0.28 1.2146 22.93 0.43 11.68 1.2253 23.26 0.36 45.6 20.14 1.2320 21.24 0.76 55.2 43.2 21.74 1.2476 20.11 0.98 54.1 42.6 21.26 1.2195 19.83 1.06 54.6 41.1 24.73 1.2534 19.13 1.17 55.4 40.9 26.17 1.1658 19.03 1.28 56.1 42.3 24.60 1.2369 19.69 1.07 53.4 37.5 29.78 1.1568 17.44 1.63 55.6 38.6 30.58 1.2635 17.95 1.39 56.2 39.5 29.72 1.2642 18.37 1.31 55.4 36.3 34.48 1.1256 16.87 1.81 54.1 37.4 30.87 1.2106 17.39 1.57 53.8 35.8 33.46 1.2568 16.64 1.66 56.4 37.6 33.33 1.1059 17.48 1.70 56.5 39.2 30.62 1.1395 18.23 1.48 54.2 38.6 28.78 1.1560 17.95 1.52 10.77 21.05 25.17 30.02 32.93 30.91 1.184 0.820 0.875 0.480 1.860 2.290 Dung lượng hấp phụ trung bình (mg/g) RSDQ 0.36 0.071 0.93 0.153 1.17 0.103 1.45 0.168 1.68 0.118 1.57 0.114 57  Xác định điện áp tối ưu STT RSDH Khối lượng điện cực (g) Nồng độ sau (mg/l) Dung lượng hấp phụ (mg/g) Dung lượng hấp phụ trung bình (mg/g) RSDQ 1.078 1.2351 1.1585 1.1166 18.37 18.89 18.56 1.34 1.32 1.44 1.37 0.065 1.2513 17.15 1.57 1.2452 16.59 1.69 1.59 0.087 31.76 1.2364 17.48 1.52 35.1 36.7 35.6 36.41 32.41 33.71 1.1597 1.1785 1.2056 16.31 17.06 16.54 1.87 1.68 1.75 1.77 0.096 55.2 32.4 41.30 1.2056 15.04 2.06 56.3 31.5 44.05 1.2350 14.62 2.10 2.09 0.025 54.8 32.1 41.42 1.1956 14.90 2.11 54.2 56.8 52.5 29.8 28.6 27.3 45.02 49.65 48.00 1.2015 1.2510 1.2433 13.82 13.26 12.65 2.33 2.35 2.48 2.39 0.086 54.3 28.1 48.25 1.2365 13.02 2.42 53.9 27.6 48.79 1.2560 12.79 2.43 2.41 0.025 55.6 28.5 48.74 1.2361 13.21 2.38 Điện áp (V) EC vào EC sau Hiệu suất (%) 1.0 53.1 53.6 54.2 39.5 40.6 39.9 25.61 24.25 26.38 54.3 36.9 32.04 53.6 35.7 33.40 55.1 37.6 55.2 54.3 53.7 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Hiệu suất trung bình 25.42 32.40 34.18 42.26 47.56 48.60 0.874 2.041 1.552 2.347 0.300 58  Xác định khoảng cách tối ưu STT Khoảng cách điện cực (cm) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Dung lượng hấp phụ trung bình (mg/g) RSDQ 12.27 Dung lượng hấp phụ (mg/g) 2.83 1.3215 12.70 2.33 2.58 0.25 47.69 1.1523 13.12 2.58 28.6 48.28 1.2153 13.26 2.42 54.4 28.4 47.79 1.2513 13.16 2.36 2.46 0.13 52.9 27.9 47.26 1.1563 12.93 2.61 52.9 28.8 45.56 1.2105 13.35 2.41 53.4 27.3 48.88 1.2211 12.65 2.53 2.43 0.08 53.3 30.5 42.78 1.1460 14.15 2.37 54.5 30.1 44.77 1.1159 13.96 2.47 53.9 31.8 41.00 1.2305 14.76 2.08 2.18 0.26 55.1 32.8 40.47 1.2364 15.23 1.98 55.1 32.4 41.20 1.1562 15.04 2.15 53.4 32.3 39.51 1.2513 15.00 2.00 2.09 0.08 54.6 31.1 43.04 1.2531 14.43 2.11 EC vào EC sau Hiệu suất (%) 52.8 26.5 49.81 53.4 27.4 48.69 54.1 28.3 55.3 Hiệu suất trung bình 48.73 47.78 45.74 42.08 41.25 RSDH 1.061 0.512 3.054 2.344 1.764 Khối lượng điện cực (g) Nồng độ sau (mg/l) 1.1255 59  Chu kì hấp phụ / giải hấp: t (phút) EC (µS/cm) t (phút) EC (µS/cm) t (phút) EC (µS/cm) 55.3 21 49.3 42 43.1 45.7 22 51.4 43 45.9 37.6 23 53.2 44 48.5 31.4 24 54.6 45 50.3 30.2 25 55 46 52.1 29.5 26 45.7 47 52.8 28.4 27 37.2 48 53 27.6 28 33.7 49 53.4 28.1 29 31.1 50 47.3 29.3 30 30.2 51 41.2 10 31.4 31 28.7 52 33.6 11 32.8 32 28.1 53 31.7 12 34.1 33 29.3 54 30.6 13 35.7 34 30.5 55 30 14 37.6 35 31.1 56 29.1 15 39.2 36 32.3 57 30.2 16 40.7 37 33.6 58 30.8 17 42.1 38 34.9 59 31.9 18 43.4 39 36.2 60 33.2 19 45.1 40 38.3 61 35 20 47.6 41 40.2 62 37.4 60 t (phút) EC (µS/cm) t (phút) EC (µS/cm) t (phút) EC (µS/cm) 63 38.9 84 35.2 105 35.1 64 41.3 85 37.1 106 37.6 65 43.6 86 39.5 107 40 66 46.7 87 41 108 41.5 67 48.9 88 43.5 109 44.2 68 49.8 89 45.6 110 46.9 69 50.6 90 47.3 111 49.1 70 51.5 91 49.8 112 50.5 71 51.9 92 51 113 51 72 52.1 93 51.5 114 51.2 73 43.4 94 43.6 74 36.8 95 37.2 75 33.5 96 33.1 76 32.1 97 32.3 77 31.4 98 30.4 78 30.3 99 29.5 79 29.4 100 28.8 80 30.1 101 29.6 81 30.8 102 30.4 82 31.6 103 31.4 83 33.1 104 33.2 61 Phụ lục 2: Hình ảnh mơ hình & máy móc thí nghiệm Hình Thơng số bột than hoạt tính Hình Mơ hình thí nghiệm 62 Hình Máy siêu âm Hình Cân số Hình Tủ sấy Hình Tủ hút ẩm 63 Hình Nguồn điện DC Hình Máy ampe kẹp cầm tay Hình Máy đo EC Hình 10 Máy khuấy từ 64 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN DUY KHANG Ngày, tháng, năm sinh: 24/12/1995 Nơi sinh: Đồng Nai Địa liên lạc: ấp Tân Phát, xã Đôi 61, huyện Trảng Bom, tinh Đồng Nai SĐT: 0853.113.764 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2013 - 2018: Học ngành Kỹ thuật môi trường - Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 2019 - nay: Học thạc sĩ ngành Kỹ thuật môi trường - Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 2018 - 2019: Kỹ sư cơng ty TNHH Công nghệ môi trường M&A