Trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học đó chính là thực hành. Có thực hành thì người học mới có thể tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc với lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang bị như hiện nay, người học đặc biệt là sinh viên ít có điều kiện thực hành. Đặc biệt là với các thiết bị đắt tiền như Router, Switch chuyên dụng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐÀO HỒNG ĐỨC NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH QUẶNG LATERIT BẰNG La2O3 VÀ CeO2 ĐỂ XỬ LÝ ASEN VÀ PHOTPHAT TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC T M T T LU N N TIẾN S THU T MÔI TRƯỜNG Hà Nội, năm 2020 C n tr n Vi n N o ời ớn o nt n t i P ọ v C n n n o ọ n V t i u V C , Vi n o ọ V t i u, Vi t N m PGS TS Đ Qu n Trun PGS TS Đ o N ọ N i m P n i n P n i n2 P n i n : Họ vi n o ọ C n n , Vi n H n m o ọ v C n n ă - T - T - T Q 2020 Vi t N m DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Đ o Hồn Đức, Đ c Nhi , Đ T Dũ , ê ứu h p phụ anion photphat từ dung dịch v t li u nano La2O3 c chế t o bằ t cháy gel sử dụng gelatin, Tạp chí Hóa học, 2016, T 54, S 5e1,2, 136 – 139 Đ o Hồn Đức, Đ c Nhi m, Nguyễn Quang Bắ , Đỗ Quang Trung Nghiên cứu h p phụ As(III) từ dung dịch v t li u CeO2, t p chí Hóa h c, 2017, T55 (5E1,2), 59-63 Đ o Hồn Đức, Đ , ễn Quang Bắ , Đỗ Q T ,D Thị Lị , ă ê ứ ụ ị ằ nano La2O3, Tạp chí Hóa học, 2017, T 55, s 3e12, 178-183 Đ o Hồ Đức, ọc ỗ Quan Trun Dươn T ị Lị Ca Văn Hoàng, ê ứ ụ ị ằ ỗn h p oxit La2O3-CeO2, Tạp chí Hóa học, 2017, T 55, s 3e12, 133 – 138 Dao Hong Duc, Dao Ngoc Nhiem, Nguyen Quang Bac, Do Quang Trung, Study sn adsorption of phosphate from aqueous solution by nano waterial CeO Viet Nam journal of chemisty international edition 2017, T55(4), 499 – 503 Dao Hong Duc, Dao Ngoc Nhiem, Do Quang Trung, Nguyen Quang Bac adsorption of asenic anion from aqueous solution on nanomixed oxide La2O3-CeO2, The 3rd International Workshop on Corrosion and Protection, 2018 Ha Noi, Vietnam, PS.5, 69- 78 Đ o Hồn Đứ , Đ o N ọc Nhi m, nghiên cứu ởng m t s yếu t ến kh ă p phụ asen v t li u hỗn h p nano oxit La2O3-CeO2, Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption T p chí xúc tác h p phụ Vi t Nam, 2019T4, 81-86 MỞ Đ U T n pt i t u n n Ô nhiễm ngu c sinh ho ặc bi t ngu c ngầm làm ởng t i sức khỏ i sử dụng Hi n ngu c ngầm bị ô nhiễm thành phầ asen, amoni, flo, nitorat, photphat Về v ề ô nhiễm asen c ngầm Vi ã c nhiều nhà khoa h c nghiên cứu, kết qu Vi t Nam có nhiều tỉnh thành c c có n t tiêu chuẩ é i, ĩ P ú , T ê ầ ề photphat c ngầm diễn biến n c ngầ ă c nhiều quan tâm nghiên cứu Vi t Nam Sự có mặt photphat ngu c làm ởng t i ch ng ngu c, ởng t i sức khỏ i sử dụng Nguyên nhân dẫ ến photphat t nt c ngầm hi ng từ dụng phân hóa h c nơng nghi , c th i sinh ho , c rỉ , c th ă Đ , c có nhiề : ng kết tủ , p phụ , T p phụ c sử dụng r ng rãi hi n có hi u qu xử , ng, ngu n v t li ng Vi c sử dụng loai v t li u từ tự nhiên hay sử dụng kim lo ị, hóa trị ắt, oxit , ều cho kết qu kh ă lý t ầ nhiều nghiên c cho th y oxit nguyên t t có nhiề vi , c ứng dụng nhiều thực tiễn, nh t xử , , ặc bi t d ng nano Các nano oxit lantan, nano oxit xeri có kh ă lý t t asen, , ê sử dụng v t li u nano oxit lantan, nao oxit xeri vào ứng dụng xử c sinh ho ứ ều ki n hi u qu kinh tế, v t li , c ê ê t mang laterit V t li u laterit có nhiề ế i lo i v t li u khác tự nh ê ữ ng phong phú, trình khai thác, ho n, có kh ă lý asen, photphat Vì v y, vi ụ t li u xử lý ô nhiễ , c tiến hành nghiên cứu lu n án "Nghiên cứu biến tính quặng Laterit La2O3 CeO2 để xử lý Asen Photphat o ớc” ự ữ Nội un n i n ứu u n n Nghiên cứu t ng h p, ặ u trúc v t li u nano La2O3, nano CeO2, nano La2O3-CeO2 biến tính v t li u nano La2O3-CeO2 laterit – gel sử dụng gelatin tiền ch t Kh o sát kh ă p phụ gi i h p asen, photphat v t v t li u nano La2O3, nano CeO2, nano La2O3-CeO2 v t li u nano La2O3-CeO2 laterit Thử nghi m kh ă lý asen photphat mẫ c ngầm t i Phủ Lý Hà Nam v t li u nano La2O3-CeO2/laterit mô hình thí nghi m N n n p u n n Đã ê ứ 2O3, nano CeO2, nano La2O3-CeO2 biến tính v t li u nano La2O3-CeO2 ê ằ ụ Đã ê ứ ứ ụ 2O3, nano CeO2, La2O3-CeO2 v t li u nano La2O3-CeO2 ê ế ụ B u n n 95 25 , 49 98 ế ầ , 28 , ê ứ ự 12 , ế 54 ế trang NỘI DUNG C A LU N N C n T n qu n Tê , ề ế ễ ầ , ủ ễ , ứ ỏ Đặ ầ ă Quá trình xử lý có nhiề ơ ế ủ , , ụ Đ xử c tri ế ế ủ , ắ , p phụ c áp dụng r ng rãi hi n có hi u qu xử , nv ng, ứ c mụ ê ầu xử lý Vi c sử dụng loai v t li u từ tự nhiên hay sử dụng kim lo ị, hóa trị cao ắ, , ều cho kết qu kh ă lý t t asen photphat ầ ều nghiên c cho th y oxit nguyên t t có nhiề , c ứng dụng nhiều thực tiễn, nh t xử , , ặc bi t d ng nano Các nano oxit lantan, nano oxit xeri có kh ă lý t t , , ê sử dụng v t li u nano oxit lantan, nao oxit xeri vào ứng dụng xử c sinh ho ứ ều ki n hi u qu kinh tế, v t li , lên ch t mang laterit V t li u laterit có nhiề ế i lo i v t li u khác tự ê ữ ng phong phú, trình khai thác, ho n, có kh ă lý asen, photphat Vì v y, vi ụ v t li u xử lý ô nhiễ , c tiến hành nghiên cứu lu n án "Nghiên cứu biến tính quặng Laterit La2O3 CeO2 để xử lý A e v P o p a o ớc” ĩ ề ũ ự ễ C n C p n p p n i n ứu v t n i m ề ế : C , ế ị ụ ê ứ ủ ê ứ ặ : P ,p ễ -ray, p ă , p ử, T-IR), p R ,p ị ủ Q ế nano La2O3, nano CeO2, nano La2O3-CeO2 ế 2O3-CeO2/laterit 2.4 Sơ P P ơ t ng h p v t li u - gel sử dụng gelatin , ụ ị ê 2.5 Sơ t ng h p v t li u nano laterit kim lo ị t (AAS), p P ụ P ụ ĩ ,p ụ C n t qu v t o u n 3.1 T ng h p v t li u nano La2O3 v n i năn p ph photphat asen 3.1.1 T ng h p v t li u nano La2O3 ả ựa chọn nhi độ nung vật li u đến hình thành pha La2O3 Hình 3.1 Gi phân tích nhi t DTA Hình 3.2 Gi XRD gel La(NO3)3và TGA mẫu gel La(NO3)3/gelatin gelatin nung ế DT hình 3.1 ế RD 3.2 ủ ẫ gel La(NO3)3 ế o o La2O3 550 C ẫ 550 ự t li u nano La2O3 tiến hành thí nghi p Ản ưởng pH n độ e đến trình hình thành pha La2O3 Hình 3.3 Gi nano La2O3 XRD mẫu v t li u Hình 3.4 Gi XRD v t li u nano c chế t o pH khác La2O3 c chế t o nhi t o gel khác nhau Kết qu phân tích nhiễu x tia X hình 3.3 cho ế pH ê ứ ế O3 ế ê RD hình 3.4 ế O3 o ế ủ 80 C O3 Hình thái học cấu trúc vật li u nano La2O3 ị V t li ằ T T 3.5 Ảnh TEM ủ ẫ t li u nano La2O3 ể đ n tích không vật li u nano La2O3 ặ 3.5 ầ 50 Di n tích bề mặt v t li B T , ế O3 ằ ề ịnh theo c 37,8 m2/g Kết qu c th hi n hình 3.6, v t li u nano La2O2 có giá trị pHpzc 7,1 Hình 3.6 Thế zeta v t li u nano La2O3 3.1.2 Đ ết qu h p phụ photphat asen v t li u nano La2O3 Kết hấp phụ photphat vật li u nano La2O3 Ản ưởng thời gian cân đến ả năn ấ ụ photphat ế ởng th i gian cân ế ă ụ photphat ê 3.7 3.8 O3 Hình 3.7 Ả ởng th i gian cân Hình 3.8 Ả ởng củ ến kh h p phụ photphat- v t li u nano ă p phụ photphat v t li u nano La2O3 La2O3 ế ằ ụ ằ O3 ị 90 ú Kết qu ủ ế ă ụ 2O3 thu c hình 3.8 nh n th y, trình h p phụ photphat v t li u nano La2O3 phụ thu c nhiều vào pH, giá trị pH giá trị từ ế 7,1 ng h p phụ photphat v t li u ă ng h p phụ gi m dần từ từ giá trị pH 7,1 ến Ản ưởng nồn độ photphat ban đầu Đường đẳng nhiệt hấp phụ Lăngmuir 200 200 150 150 100 100 Dung lượng hấ p phụ phố t phát q (mg/g) 250 50 50 0 50 100 Dung lượng hấ p phụ phố t phát q (mg/g) r^2=0.979431 DF Adj r^2=0.97061571 Fi tStdErr=13.798889 Fstat=190.46738 Qmax = 210,05 mg/g b = 0,059 250 Sử ụ ầ ề T – curve tính tốn h i qui kết qu thực nghi m h p phụ photphat v t li u nano La2O3 Qmax 210,05 = 0,96 150 Nồng độ ion phốt phát còn lại Cf (mg/l) Hình 3.9 Đ ng nhi t h p phụ photphat v t li u nano oxit La2O3 Kết phân tích phổ FT-IR vật li u oxit nano La2O3 rước sau hấp phụ photphat ế qu ph FT-IR hình 3.10 của v t li u nano La2O3 c sau h p phụ photphat xu t hi n píc s sóng 3608 cm1 ặ ng hóa trị nhóm – OH thu c bề mặt v t li u píc có s sóng 1066 cm-1, 1107 cm-1 ặ ng nhóm – OH liên kết v i v t li u có mặt PO43- píc m ặ Hình 3.10 Ph FT-IR v t li u nano 3cho PO4 thay nhóm - O c hình La2O3 c h p phụ; b) sau h p phụ -1 thành píc 1049 cm photphat Kết hấp phụ Asen vật li u nano La2O3 Ản ưởng thời gian cân hấp phụ Asen vật li u nano La2O3 Hình 3.11 N asen theo th i gian c h p phụ Hình 3.12 Ả ởng củ ă p phụ asen ằ ụ ủ Kết qu phân tích hình 3.11, oxit nano La2O3 120 phút Kết qu ủ hình 3.12 ế ă La2O3 phụ thu c vào pH, giá trị i từ ế 7,1 v t li ă v ng h p phụ có gi m pH 7,1 ến Ản ưởng nồn độ đầu đến khả năn ấp phụ Asen ụ ến kh ủ ủ nano ng h p phụ asen Từ ế ự ụ ầ ề curve tính tốn h i qui thực nghi m h p phụ asen li u nano La2O3 cho th y 81,47 0,98 Quá trình h p phụ ụ Langmuir T kết qu v t Qmax = 3.13 Đ ng nhi t h p phụ asen v t li u nano La2O3 3.2 T ng h p v t li u nano CeO2 v n i năn 3.2.1 T ng h p v t li u nano CeO2 Lựa chọn nhi độ nung mẫu đến hình thành pha CeO2 Hình 3.14 Gi phân tích nhi DT T ủ ẫu gel Ce(NO3)4 /gelatin p ph photphat asen Hình 3.15 Gi XRD mẫu nung gel Ce(NO3)4 nung ế DT hình 3.14 ế 3.15 ủ ẫ gel Ce(NO3)4 o nano CeO2 550 C Ản ưởng p đến trình tạo gel đến hình thành pha CeO2 Kết qu phân tích nhiễu x tia X hình 3.16 cho ế pH O2 ê ứ ế ế ê RD ủ O2 ế , ế ở pha CeO2 ế 80o ự ế Hình 3.16 Gi XRD mẫu v t li u CeO2 c chế t o pH khác RD ế O Hình 3.17 Gi XRD mẫu t o gel v t li u nano CeO2 nhi khác Hình thái học cấu vật li u CeO2 3.18 Ả T ủ ẫ t li u nano CeO2 Kết qu phân tích vât li u nano CeO2 nh TEM cho th y mẫu v t li i ều, có d ng tựa cầu v i kích c < 30 nm v t li u có nhiều khe rỗng Di n tích bề mặt riêng mẫu v t li u nano CeO2 c xác ị B T thu c 56,1 m /g ể đ n tích không vật li u oxit nano CeO2 Kết qu c hình 3.19 v t li u nano CeO2 có giá trị pHpzc 6,7 Hình 3.19 Thế zeta v t li u nano CeO2 3.2.2 Đ ết qu h p phụ photphat asen v t li u nano CeO2 Kết hấp phụ photphat vật li u nano CeO2 Thời gian cân hấp phụ photphat vật li u nano CeO2 B ng 3.7 Ả ởng th i gian cân h p phụ photphat v t li u nano CeO2 t (phút) Co (mg/l) Cf (mg/l) q (mg/g) Hi u su t h p phụ H(%) 30 10,01 5,52 8,96 10,4 60 10,10 3,72 12,5 62,5 90 9,99 3,45 13,04 65,5 120 10,0 3,45 13,10 65,5 Kế ê ứ ằ 90 phút Ản ưởng đến khả năn 3.7 ằ ụ photphat ủ ấp phụ photphat ụ photphat ă O2 t i th m