Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion pb ii trong dung dịch của than sinh học biến tính có nguồn gốc từ mùn cưa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HỐ HỌC Phạm Tăng Cát Lượng NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Pb(II) TRONG DUNG DỊCH CỦA THAN SINH HỌC BIẾN TÍNH CĨ NGUỒN GỐC TỪ MÙN CƯA KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP SƯ PHẠM HỐ HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - tháng 5/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HỐ HỌC Phạm Tăng Cát Lượng NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Pb(II) TRONG DUNG DỊCH CỦA THAN SINH HỌC BIẾN TÍNH CĨ NGUỒN GỐC TỪ MÙN CƯA Chun ngành: Sư phạm Hoá học MSSV: 44.01.201.056 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN KIM DIỄM MAI Thành phố Hồ Chí Minh - tháng 5/2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn TS Nguyễn Kim Diễm Mai Các số liệu kết nêu khoá luận hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Các kết quả, thơng tin tham khảo, hình ảnh từ nghiên cứu khác trích dẫn đầy đủ, rõ ràng Nếu khơng nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan PHẠM TĂNG CÁT LƯỢNG ii LỜI CẢM ƠN Khoá luận hồn thành Phịng thí nghiệm Hố học cơng nghệ mơi trường, Bộ mơn Hố học cơng nghệ mơi trường, Khoa Hố học, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh Với lịng biết ơn chân thành, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Kim Diễm Mai tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt q trình làm khố luận Trong suốt trình thực hiện, đồng gửi lời cảm ơn đến thầy, phịng thí nghiệm Hố học mơi trường với cho góp ý, kinh nghiệm, kiến thức quý giá cần thiết để hồn thành khố luận cách hồn chỉnh Em chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Anh Tiến tạo điều kiện tốt em sử dụng thiết bị phịng thí nghiệm Hố Vơ cơ, TS Nguyễn Thị Trúc Linh cho em góp ý với hỗ trợ mặt tinh thần, ThS Huỳnh Thị Nhàn tạo điều kiện tốt để sử dụng thiết bị phịng thí nghiệm Hố Phân tích Thầy Nguyễn Thành Lộc hỗ trợ em việc vận hành thiết bị cách tốt Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến bạn Lưu Gia Hy, Nguyễn Thị Luyến, Trần Thu Ngân anh chị phịng thí nghiệm Hố Mơi trường, động viên hỗ trợ em lúc gặp khó khăn, góp phần hồn thành nhiệm vụ thân Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng năm…… Sinh viên PHẠM TĂNG CÁT LƯỢNG iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ơ nhiễm mơi trường nước 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Nguyên nhân 1.1.3 Thực trạng ô nhiễm kim loại nặng giới 1.1.4 Thực trạng ô nhiễm kim loại nặng Việt Nam 1.2 Ơ nhiễm chì môi trường nước 1.2.1 Đặc tính kim loại chì 1.2.2 Nguồn gốc nhiễm chì mơi trường nước 1.2.3 Độc tính chì 1.2.4 Hiện trạng nhiễm chì Việt Nam 1.3 Các phương pháp xử lí kim loại nặng 1.3.1 Phương pháp kết tủa 1.3.2 Phương pháp trao đổi ion 10 1.3.3 Phương pháp điện hoá 11 1.3.4 Phương pháp sinh học 12 1.3.5 Phương pháp hấp phụ 13 iv 1.4 Than sinh học cấu trúc bề mặt 14 1.4.1 Định nghĩa than sinh học 14 1.4.2 Cấu trúc than sinh học 14 1.4.3 Biến tính than sinh học 14 1.4.4 Một số chế hấp phụ kim loại nặng than sinh học 15 1.5 Tình hình nghiên cứu nước 17 1.6 Tình hình nghiên cứu nước 21 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 24 2.1 Hoá chất, dụng cụ, thiết bị đo 24 2.1.1 Hoá chất 24 2.1.2 Dụng cụ 24 2.1.3 Thiết bị 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 25 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 26 2.2.3 Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 26 2.2.4 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 28 2.2.5 Phương pháp phân tích phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 28 2.2.6 Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) 29 2.2.7 Phương pháp Brunauer-Emmett-Teller (BET) để xác định diện tích bề mặt riêng 29 2.3 Quy trình nghiên cứu 29 2.3.1 Chế tạo than sinh học 29 2.3.2 Chế tạo than sinh học biến tính với dung dịch potassium permanganate30 2.3.3 Chế tạo than sinh học biến tính với dung dịch potassium permanganate phủ hydroxyapatite 30 2.3.4 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng ion Pb(II) 31 2.3.5 Khảo sát đơn biến yếu tố ảnh hưởng 32 2.3.6 Bố trí thí nghiệm khảo sát điểm điện tích khơng (point of zero charge pHpzc) 34 v 2.3.7 Xử lí số liệu 35 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Đặc tính than sinh học biến tính có nguồn gốc từ mùn cưa 37 3.1.1 Khảo sát ảnh chụp hiển vi điện tử quét (SEM) 37 3.1.2 Khảo sát quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) 39 3.1.4 Khảo sát phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 43 3.1.5 Khảo sát diện tích bề mặt riêng phương pháp Brunauer-EmmettTeller (BET) 44 3.1.6 Khảo sát điểm điện tích khơng (point of zero charge- pHpzc) 44 3.2 Khảo sát trình hấp phụ ion Pb(II) BC-KMnO4 45 3.2.1 Ảnh hưởng pH dung dịch đến trình hấp phụ 45 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 47 3.2.3 Mơ hình động học q trình hấp phụ 47 3.2.4 Ảnh hưởng nồng độ ion Pb(II) ban đầu đến trình hấp phụ 49 3.2.5 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt 51 3.2.6 Ảnh hưởng khối lượng than đến trình hấp phụ 52 3.3 Khảo sát trình hấp phụ ion Pb(II) BC-HAp 53 3.3.1 Ảnh hưởng pH dung dịch đến trình hấp phụ 53 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 55 3.3.3 Mơ hình động học trình hấp phụ 56 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ ion Pb(II) ban đầu đến trình hấp phụ 58 3.3.5 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt 58 3.3.6 Ảnh hưởng khối lượng than đến trình hấp phụ 61 3.4 Đánh giá 61 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 4.1 Kết luận 63 4.2 Đề xuất 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 vi DANH MỤC VIẾT TẮT BC-MC Than sinh học có nguồn gốc từ mùn cưa BC-ĐN Than sinh học có nguồn gốc từ đậu nành HAp Hydroxyapatite BC-H2O2 Than sinh học có nguồn gốc từ xơ dừa biến tính dung dịch hydrogen peroxide BC-R.HAp Than sinh học có nguồn gốc từ rơm dừa biến tính cách phủ hydroxyapatite lên bền mặt BC-KMnO4 Than sinh học có nguồn gốc từ mùn cưa biến tính dung dịch potassium permanganate BC-HAp Than sinh học có nguồn gốc từ mùn cưa biến tính dung dịch potassium permanganate phủ hydroxyapatite AAS Atomic Absorption Spectrometry (quang phổ hấp thụ nguyên tử) SEM Scanning Electron Microscope (kính hiển vi điện tử quét) EDX Energt-dispersive X-ray Spectroscopy (phổ tán xạ lượng tia X) BET Brunauer-Emmett-Teller (phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng) FT-IR Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier) DI Deionized Water (nước đề-ion) vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lượng (µg‧L-1) kim loại nặng nước sông, Ấn Độ .5 Bảng 1.2 Hàm lượng (mg‧kg-1) số kim loại nặng hải sản khu vực Nam Chin, Trung Quốc Bảng 1.3 Hàm lượng chì số khu vực Bảng 1.4 Bảng tổng hợp số nghiên cứu giới than sinh học 17 Bảng 1.5 Bảng tổng hợp số nghiên cứu nước than sinh học 21 Bảng 2.1 Danh mục hoá chất sử dụng 24 Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ sử dụng 24 Bảng 2.3 Danh mục thiết bị sử dụng 25 Bảng 2.4 Đường chuẩn xác định nồng độ ion Pb(II) 31 Bảng 2.5 Bảng mơ tả thí nghiệm khảo sát điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ ion Pb(II) than sinh học 33 Bảng 3.1 Hệ thống tín hiệu quy kết từ phổ FT-IR 42 Bảng 3.2 Kết phân tích phổ EDX BC-MC, BC-KMnO4 BC-HAp trước sau hấp phụ ion Pb(II) 43 Bảng 3 Mô tả thơng số hai phương trình động học hấp phụ ion Pb(II) 48 Bảng 3.4 Mô tả thông số hai phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 52 Bảng 3.5 Mô tả thông số hai phương trình động học BC-HAp hấp phụ ion Pb(II) 56 Bảng 3.6 Mô tả thông số hai phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 58 Bảng 3.7 Bảng tổng kết xử lí ion Pb(II) BC-MC, BC-KMnO4, BC-HAp số loại than 62 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mơ hình mơ tả chế hấp phụ than sinh học 15 Hình 2.1 Sơ đồ điều chế than sinh học 30 Hình 2.2 Sơ đồ điều chế than biến tính BC-KMnO4 30 Hình 2.3 Sơ đồ điều chế than biến tính BC-HAp 31 Hình 2.4 Đường chuẩn xác định ion Pb(II) 32 Hình 2.5 Quy trình khảo sát đơn biến yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion Pb(II) BC-KMnO4 BC-HAp 33 Hình 3.1 Ảnh SEM BC-MC .38 Hình 3.2 Ảnh SEM BC-KMnO4 38 Hình 3.3 Ảnh SEM BC-HAp 38 Hình 3.4 Phổ FT-IR BC-MC 39 Hình 3.5 Phổ FT-IR BC-KMnO4 39 Hình 3.6 Phổ FT-IR BC-KMnO4 sau hấp phụ ion Pb(II) 40 Hình 3.7 Phổ FT-IR BC-HAp 41 Hình 3.8 Phổ FT-IR BC-HAp sau hấp phụ ion Pb(II) 42 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn phụ ∆pHi theo pH dung dịch BC-KMnO4 BC-HAp 44 57 35 30 t/qt 25 20 15 y = 0,0201x + 0,0042 R² = 10 0 300 600 900 Thời gian (phút) 1200 1500 Hình 3.21 Đồ thị biểu diễn mơ hình động học bậc BC-HAp hấp phụ ion Pb(II) Tương với BC-KMnO4, số liệu thực nghiệm từ bảng 3.19 kết hợp với hai đồ thị hai hình 3.20 hình 3.21 cho ta thấy dường mơ hình động học bậc phù hợp cho trình hấp phụ ion Pb(II) lên BC-HAp mơ hình động học bậc Điều thể qua giá trị hệ số tương quan R2 rút từ phương trình động học bậc 1,000 với phương trình động học bậc có 0,9499 Mặt khác, sai số giá trị dung lượng hấp phụ thực nghiệm tính tốn giúp củng cố kết luận Sai số xét phương trình bậc 0,12% bậc 99,33% 58 Dung lượng hấp phụ (mg‧g-1) 600 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 500 400 300 200 100 0 200 400 600 Nồng độ ion Pb(II) (mg‧L-1) Dung lượng hấp phụ Hiệu suất hấp phụ (%) 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ ion Pb(II) ban đầu đến trình hấp phụ 800 Hiệu suất hấp phụ Hình 3.22 Đồ thị biểu diễn dung lượng hấp phụ hiệu suất hấp phụ ion Pb(II) BC-HAp theo nồng độ đầu Kết thu hình 3.22 cho thấy khoảng nồng độ từ 50 – 200 mg‧L1 , giá trị dung lượng hấp phụ BC-HAp ion Pb(II) tăng nhanh từ 50,41 lên đến 493,20 mg‧g-1 (hiệu suất hấp phụ cao nằm khoảng từ 99,82% - 98,74%) cho thấy khả hấp phụ BC-HAp ion Pb(II) pH=4 hiệu Sau đó, nồng độ tăng lên đến 700 mg‧L-1 giá trị dung lượng hấp phụ BC-HAp thay đổi không đáng kể (491,76 mg‧g-1) giảm so với nồng độ ion Pb(II) ban đầu 500 mg‧L-1 1,24 mg‧g-1 3.3.5 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Bảng 3.6 Mô tả thông số hai phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Mơ hình Langmuir qmax -1 (mg‧g ) 500,00 KL -1 (L.mg ) 2,22 Mô hình Freundlich R2 1,000 KF n -1 (mg‧g ) 196,64 4,11 R2 0,6743 59 Trong đó: + KL số Langmuir (L‧g-1) + qmax dung lượng hấp phụ cực đại (mg‧g-1) + R2 hệ số tương quang + KF hệ số dung lượng Freundlich (mg‧g-1) + n tham số cường độ Freundlich ln(qe) y = 0,2434x + 5,2814 R² = 0,6743 -4 -2 ln(Ce) Hình 3.23 Đồ thị biểu diễn mơ hình đẳng nhiệt Freundlich BC-HAp hấp phụ ion Pb(II) 60 0,60 0,50 Ce/qe 0,40 0,30 0,20 y = 0,002x + 0,0009 R² = 0,10 0,00 50 100 150 Ce 200 250 300 Hình 3.24 Đồ thị biểu diễn mơ hình đẳng nhiệt Langmuir BC-HAp hấp phụ ion Pb(II) Tương tự BC-KM, với số liệu bảng 3.22 kết hợp với hai đồ thị thể hai phương trình đẳng nhiệt hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich Langmuir hình 3.23 3.24, kết luận BC-HAp thể q trình hấp phụ ion Pb(II) tn thủ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir (hệ số R2 =1,000) so với mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich (R2 = 0,6743) Từ mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir suy giá trị dung lượng hấp phụ cực đại BC-HAp 500,00 mg‧g-1, kết phù hợp với kết khảo sát thực nghiệm (dung lượng hấp phụ ion Pb(II) HAp 493,20 mg‧g-1 61 300 120 250 100 200 80 150 60 100 40 50 20 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 Khối lượng than (gam) Dung lượng hấp phụ Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ (%) Dung lượng hấp phụ (mg‧g-1 ) 3.3.6 Ảnh hưởng khối lượng than đến trình hấp phụ 0,10 Hình 3.25 Đồ thị biểu diễn dung lượng hấp phụ hiệu suất hấp phụ BC-HAp theo khối lượng than Từ bảng 3.23, bảng 3.24 hình 3.25 cho thấy dung lượng hấp phụ BCHAp giảm dần khối lượng than tăng từ 0,02 gam – 0,10 gam (261,59 mg‧g-1 52,89 mg‧g-1) Trong hiệu suất hấp phụ tăng từ 98,75% - 99,83% Tương tự với BC-KMnO4 chọn khối lượng than 0,05 gam để khảo sát yếu tố cịn lại 3.4 Đánh giá Thơng qua kết khảo sát đơn biến yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion Pb(II) BC-KMnO4 BC-HAp cho thấy dung lượng hấp phụ vật liệu cải thiện so với vật liệu thô chưa qua biến tính BC-MC Cụ thể vật liệu thơ chưa qua biến tính dung lượng hấp phụ cực đại đạt 62,11 mg‧g-1, BC-KMnO4 90,09 mg‧g-1 (tăng gần 1,5 lần so với mẫu BC-MC) BC-HAp 500,00 mg‧g-1 (tăng gần 8,0 lần so với mẫu BC-MC gần 5,5 lần so với mẫu BCKMnO4) Từ điều trên, cho thấy vật liệu biến tính với dung dịch KMnO4 phủ HAp lên bề mặt vật liệu tăng dung lượng hấp phụ ion Pb(II) Ngoài ra, kết nghiên cứu cho thấy dung lượng hấp phụ ion Pb(II) tốt so với nghiên cứu biến tính tác nhân khác H2O2 nhóm tác giả Weidong Wu cộng [30] với dung lượng hấp phụ ion Pb(II) đạt 72,90 mg‧g-1, nhiệt độ nhiệt 62 phân tạo than sinh học lên đến 5000C nghiên cứu lên đến 4000C So sánh kết với nhóm tác giả Yu-Ying Wang cộng với phương pháp biến tính tương tự nghiên cứu phủ lớp HAp lên bề mặt than, kết chưa tốt nghiên cứu (dung lượng hấp phụ ion Pb(II) vật liệu đạt 961,54 mg‧g-1) Tuy nhiên, trình bày nghiên cứu pH dung dịch khảo sát nhóm tác giả chọn pH=6, tơi cho ngồi hấp phụ vật liệu cịn có tạo kết tủa hydroxide ion Pb(II) Bảng 3.7 Bảng tổng kết xử lí ion Pb(II) BC-MC, BC-KMnO4, BCHAp số loại than Mơ hình Mơ hình đẳng nhiệt động học hấp phụ hấp phụ phù hợp phù hợp BC-MC [43] Langmuir Bậc BC-KMnO4 Langmuir Bậc BC-HAp Langmuir BC-H2O2 [30] Vật liệu Nhiệt độ pH nung qe(max) (mg‧g-1) 4000C 62,11 4000C 90,09 Bậc 4000C 500,00 Langmuir Bậc 5000C 72,90 BC-R.HAp [32] Langmuir Bậc 4500C 961,54 BC-ĐN [37] Langmuir Bậc 4500C 14,59 Từ kết bảng 3.7 cho thấy từ vật liệu thô ban đầu khác nhau, phương pháp biến tính, pH dung dịch khảo sát cho kết hấp phụ khác Từ tơi đề xuất số quy trình nghiên cứu để tiếp tục mở rộng cho đề tài nghiên cứu 63 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua nghiên cứu đạt kết sau: Dựa vào hình chụp hiển vị điện tử SEM, kết phổ FT-IR phổ EDX chứng minh vật liệu BC-KMnO4 BC-HAp biến tính thành cơng từ vật liệu BC thơ ban đầu Dựa vào kết qủa phổ FT-IR EDX đưa số dự đoán cho chế hấp phụ vật liệu ion Pb(II) thông qua chế trao đổi ion chế tạo liên kết với nhóm chất bề mặt vật liệu Vật liệu BC-KMnO4 BC-HAp hấp phụ ion Pb(II) tốt dung dịch pH 4, thời gian tối ưu cho trình hấp phụ 120 phút Cả hai loại vật liệu cho phù hợp với mơ hình động học bậc tn thủ theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir tiến hành hấp phụ với ion Pb(II) Dung lượng hấp phụ ion Pb(II) cực đại BC-KMnO4 90,09 mg‧g-1, BCHap 500,00 mg‧g-1 Từ thấy hiệu q trình biến tính, đặc biệt BC-HAp 4.2 Đề xuất Nghiên cứu khả xử lí ion kim loại nặng khác Cu(II), Zn(II), Cd(II), Khảo sát đồng thời yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion Pb(II) BC-KMnO4 BC-HAp Nghiên cứu thêm khả tái sử dụng vật liệu, sử dụng số dung dịch giải hấp HCl, EDTA… 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J Anwar, U Shafique, Waheed-uz-Zaman, M Salman, A Dar, and S Anwar, “Removal of Pb(II) and Cd(II) from water by adsorption on peels of banana,” Bioresource Technology, vol 101, no 6, pp 1752–1755, 2010, doi: 10.1016/j.biortech.2009.10.021 [2] G Tan, Y Wu, Y Liu, and D Xiao, “Removal of Pb(II) ions from aqueous solution by manganese oxide coated rice straw biochar – A low-cost and highly effective sorbent,” J Taiwan Inst Chem Eng, vol 84, pp 85–92, Mar 2018, doi: 10.1016/j.jtice.2017.12.031 [3] C Stötzel, F A Müller, F Reinert, F Niederdraenk, J E Barralet, and U Gbureck, “Ion adsorption behaviour of hydroxyapatite with different crystallinities,” Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, vol 74, no 1, pp 91– 95, Nov 2009, doi: 10.1016/j.colsurfb.2009.06.031 [4] W Wei, R Sun, J Cui, and Z Wei, “Removal of nitrobenzene from aqueous solution by adsorption on nanocrystalline hydroxyapatite,” Desalination, vol 263, no 1–3, pp 89–96, Nov 2010, doi: 10.1016/j.desal.2010.06.043 [5] W Liang, L Zhan, L Piao, and C Rüssel, “Lead and copper removal from aqueous solutions by porous glass derived calcium hydroxyapatite,” Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology, vol 176, no 13, pp 1010–1014, Aug 2011, doi: 10.1016/j.mseb.2011.05.036 [6] Đặng Đình Bạch Nguyễn Văn Hải, Hố học mơi trường Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006, Hà Nội [7] Đặng Kim Chi, Hố học mơi trường Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1999, Hà Nội [8] R Reza, ; G Singh, and * R Reza, “Heavy metal contamination and its indexing approach for river water,” Int J Environ Sci Tech, vol 7, no 4, pp 785–792, 2010 65 [9] S L Wang, X R Xu, Y X Sun, J L Liu, and H bin Li, “Heavy metal pollution in coastal areas of South China: A review,” Marine Pollution Bulletin, vol 76, no 1–2 pp 7–15, 2013 doi: 10.1016/j.marpolbul.2013.08.025 [10] Lê Văn Khoa, Lê Thị An Hằng Phạm Minh Cương, “Đánh giá ô nhiễm kim loại nặng mơi trường đất, nước, trầm tích, thực vật khu vực công ty Văn Điển công ty Orion Hanel,” Tạp chí khoa học đất, vol 11, pp 124–131, 1999 [11] Phùng Thái Dương and Huỳnh Thị Kiều Trâm, “Nghiên cứu đánh giá hàm lượng số kim loại nặng trầm tích đáy vùng cửa sơng Mê Kơng,” Tạp chí Khoa học Đại học Sư phạm TpHCM, vol 9(75), 2015 [12] Đặng Thị Hà Alexandra Coynel, “Kết bước đầu hàm lượng kim loại nặng nước sông Hồng trạm thuỷ văn Sơn Tây,” Tạp chí Các khoa học Trái đất, vol 36(3), pp 281–288, Sep 2014 [13] Nguyễn Đức Vận, Hố học vơ cơ, vol Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006, Hà Nội [14] R A Shih, H Hu, M G Weisskopf, and B S Schwartz, “Cumulative lead dose and cognitive function in adults: A review of studies that measured both blood lead and bone lead,” Environmental Health Perspectives, vol 115, no pp 483–492, Mar 2007 doi: 10.1289/ehp.9786 [15] A L Wani, A Ara, and J A Usmani, “Lead toxicity: A review,” Interdisciplinary Toxicology, vol 8, no Slovak Toxicology Society, pp 55– 64, Jun 01, 2015 doi: 10.1515/intox-2015-0009 [16] M T Amin, A A Alazba, and M Shafiq, “Removal of Copper and Lead using Banana Biochar in Batch Adsorption Systems: Isotherms and Kinetic Studies,” Arabian Journal for Science and Engineering, vol 43, no 11, pp 5711–5722, Nov 2018, doi: 10.1007/s13369-017-2934-z [17] Lê Đức, “Một số vấn đề môi trường đất vùng đồng sơng Hồng,” Tạp Chí Khoa học đất, vol 18, 2013 66 [18] Đ T Đ T T K L Đặng Xuân Thư, “Xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd, Mn nước thải nước sinh hoạt khu vực Thạch Sơn – Lâm Thao – Phú Thọ phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử,” Tạp chí Khoa học ĐHSP TPHCM, vol 84(6), pp 43–52, 2016 [19] Vũ Đức Tồn, “Đánh giá ảnh hưởng bãi chơn lấp rác Xuân Sơn, Hà Nội đến môi trường nước đề xuất giải pháp,” Tạp chí Khoa học kỹ thuật thuỷ lợi môi trường, vol 39, pp 28–33, 2012 [20] N T Đ Vũ Thùy Dương, Nguyễn Minh Khánh, Nguyễn Thị Hạnh Nguyên, Nguyễn Ngọc Phi, “Than sinh học tác động sức khỏe đất,” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, vol 7, pp 48–50, 2018 [21] L Gao et al., “Impacts of pyrolysis temperature on lead adsorption by cotton stalk-derived biochar and related mechanisms,” Journal of Environmental Chemical Engineering, vol 9, no 4, Aug 2021, doi: 10.1016/j.jece.2021.105602 [22] M Ahmad et al., “Biochar as a sorbent for contaminant management in soil and water: A review,” Chemosphere, vol 99 Elsevier Ltd, pp 19–33, 2014 doi: 10.1016/j.chemosphere.2013.10.071 [23] F M Pellera et al., “Adsorption of Cu(II) ions from aqueous solutions on biochars prepared from agricultural by-products,” Journal of Environmental Management, vol 96, no 1, pp 35–42, Apr 2012, doi: 10.1016/j.jenvman.2011.10.010 [24] M Rizwan et al., “Mechanisms of biochar-mediated alleviation of toxicity of trace elements in plants: a critical review,” Environmental Science and Pollution Research, vol 23, no 3, pp 2230–2248, Feb 2016, doi: 10.1007/s11356-015-5697-7 [25] X Cao and W Harris, “Properties of dairy-manure-derived biochar pertinent to its potential use in remediation,” Bioresource Technology, vol 101, no 14, pp 5222–5228, Jul 2010, doi: 10.1016/j.biortech.2010.02.052 67 [26] D Mohan and C U Pittman, “Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents-A critical review,” Journal of Hazardous Materials, vol 142, no 1–2 pp 1–53, Apr 02, 2007 doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.01.006 [27] A Kumar et al., “Sustainable nano-hybrids of magnetic biochar supported g-C3N4/FeVO4 for solar powered degradation of noxious pollutantsSynergism of adsorption, photocatalysis & photo-ozonation,” Journal of Cleaner Production, vol 165, pp 431–451, Nov 2017, doi: 10.1016/j.jclepro.2017.07.117 [28] S Wang et al., “Removal of arsenic by magnetic biochar prepared from pinewood and natural hematite,” Bioresource Technology, vol 175, pp 391– 395, Jan 2015, doi: 10.1016/j.biortech.2014.10.104 [29] M Inyang, B Gao, W Ding, P Pullammanappallil, A R Zimmerman, and X Cao, “Enhanced lead sorption by biochar derived from anaerobically digested sugarcane bagasse,” Separation Science and Technology, vol 46, no 12, pp 1950–1956, Jan 2011, doi: 10.1080/01496395.2011.584604 [30] W Wu et al., “Unraveling sorption of lead in aqueous solutions by chemically modified biochar derived from coconut fiber: A microscopic and spectroscopic investigation,” Science of the Total Environment, vol 576, pp 766–774, Jan 2017, doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.10.163 [31] M T Amin, A A Alazba, and M Shafiq, “Removal of Copper and Lead using Banana Biochar in Batch Adsorption Systems: Isotherms and Kinetic Studies,” Arabian Journal for Science and Engineering, vol 43, no 11, pp 5711–5722, Nov 2018, doi: 10.1007/s13369-017-2934-z [32] Y Y Wang, Y X Liu, H H Lu, R Q Yang, and S M Yang, “Competitive adsorption of Pb(II), Cu(II), and Zn(II) ions onto hydroxyapatitebiochar nanocomposite in aqueous solutions,” Journal of Solid State Chemistry, vol 261, pp 53–61, May 2018, doi: 10.1016/j.jssc.2018.02.010 [33] N Bombuwala Dewage, R E Fowler, C U Pittman, D Mohan, and T Mlsna, “Lead (Pb2+) sorptive removal using chitosan-modified biochar: 68 Batch and fixed-bed studies,” RSC Advances, vol 8, no 45, pp 25368–25377, 2018, doi: 10.1039/c8ra04600j [34] C Li, H Wang, and Y Zhang, “Pb(II) removal from aqueous solution by cold KOH activated biochar of camphor leaves: Isotherms, kinetics and thermodynamics,” Desalination and Water Treatment, vol 161, pp 327–336, Sep 2019, doi: 10.5004/dwt.2019.24312 [35] L Thanh Hưng, P Thành Quân, L Minh Tâm, N Xuân Thơm, “Nghiên cứu khả hấp phụ trao đổi ion xơ dừa vỏ trấu biến tính ”, Tạp chí phát triển Khoa học Công nghệ, tập 11 (số 08), trang 5–11, 2008 [36] P H Giang and Q H Khoa, “Nghiên cứu xử lý kim loi nng nước phương pháp hấp phụ phụ phẩm nông nghiệp biến tính axit photphoric,” Tạp chí Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32 (số 1s), trang 96-101, 2016 [37] Nguyễn Thị Minh Sáng, Phạm Phương Thảo, Lê Thu Thuỷ, “Nghiên cứu chế tạo than sinh học từ bã đậu nành để xử lý Cu(II) Pb(II) nước”, Tạp chí phân tích Hố, Lý Sinh học, vol 25, 2020 [38] N V Phương cộng sự., “Đánh giá khả hấp phụ Pb2+ nước than sinh học có nguồn gốc từ phân bị”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thực phẩm, số 20(4), trang 127-138, 2020 [39] Phạm Luận, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử Hà Nội: NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006 [40] Lê Văn Vũ, Giáo trình cấu trúc phân tích cấu trúc vật liệu Hà Nội: Trường đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004 [41] Nguyễn Văn Du, Phương pháp phân tích phổ EDX Hà Nội: Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2009, Hà Nội [42] Phan Xuân Vận, Nguyễn Tiến Quý, Giáo trình Hố keo, 2006, Hà Nội [43] Phạm Tăng Cát Lượng, Lưu Gia Hy, Trương Chí Hiền, and Nguyễn Kim Diễm Mai, “Nghiên cứu khả xử lí ion Pb(II) Cu(II) dung dịch than sinh học điều chế từ mùn cưa,” Tạp chí Khoa học, vol 18, no 12, p 2162, Dec 2021, doi: 10.54607/hcmue.js.18.12.3218(2021) 69 [44] H Wang, B Gao, S Wang, J Fang, Y Xue, and K Yang, “Removal of Pb(II), Cu(II), and Cd(II) from aqueous solutions by biochar derived from KMnO4 treated hickory wood,” Bioresource Technology, vol 197, pp 356– 362, Dec 2015, doi: 10.1016/j.biortech.2015.08.132 [45] Y Y Wang, Y X Liu, H H Lu, R Q Yang, and S M Yang, “Competitive adsorption of Pb(II), Cu(II), and Zn(II) ions onto hydroxyapatitebiochar nanocomposite in aqueous solutions,” Journal of Solid State Chemistry, vol 261, pp 53–61, May 2018, doi: 10.1016/j.jssc.2018.02.010 [46] E N Bakatula, D Richard, C M Neculita, and G J Zagury, “Determination of point of zero charge of natural organic materials,” Environmental Science and Pollution Research, vol 25, no 8, pp 7823–7833, Mar 2018, doi: 10.1007/s11356-017-1115-7 [47] R Han, W Zou, Z Zhang, J Shi, and J Yang, “Removal of copper(II) and lead(II) from aqueous solution by manganese oxide coated sand I Characterization and kinetic study,” Journal of Hazardous Materials, vol 137, no 1, pp 384–395, Sep 2006, doi: 10.1016/j.jhazmat.2006.02.021 [48] D Zhao, X Yang, H Zhang, C Chen, and X Wang, “Effect of environmental conditions on Pb(II) adsorption on β-MnO2,” Chemical Engineering Journal, vol 164, no 1, pp 49–55, Oct 2010, doi: 10.1016/j.cej.2010.08.014 [49] H Deng et al., “Adsorption of Malachite Green and Pb2+ by KMnO4- Modified Biochar: Insights and Mechanisms,” Sustainability (Switzerland), vol 14, no 4, Feb 2022, doi: 10.3390/su14042040 [50] Y Zheng et al., “Insight into the KOH/KMnO4 activation mechanism of oxygen-enriched hierarchical porous biochar derived from biomass waste by in-situ pyrolysis for methylene blue enhanced adsorption,” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol 158, Sep 2021, doi: 10.1016/j.jaap.2021.105269 [51] S Chen et al., “Study on adsorption of Cu2+, Pb2+, Cd2+, and Zn2+ by the KMnO4 modified biochar derived from walnut shell,” International 70 Journal of Environmental Science and Technology, 2022, doi: 10.1007/s13762-022-04002-4 [52] Merck (2022) IR Spectrum Table & Chart [Online] Available: https://www.sigmaaldrich.com/VN/en/technical-documents/technicalarticle/analytical-chemistry/photometry-and-reflectometry/ir-spectrum-table [53] M Keiluweit, P S Nico, M Johnson, and M Kleber, “Dynamic molecular structure of plant biomass-derived black carbon (biochar),” Environmental Science and Technology, vol 44, no 4, pp 1247–1253, 2010, doi: 10.1021/es9031419 [54] Y G Lee et al., “Enhanced adsorption capacities of fungicides using peanut shell biochar via successive chemical modification with kmno4 and koh,” Separations, vol 8, no 4, 2021, doi: 10.3390/separations8040052 [55] B Acemioğlu, “Removal of a reactive dye using NaOH-activated biochar prepared from peanut shell by pyrolysis process,” International Journal of Coal Preparation and Utilization, vol 42, no 3, pp 671–693, Mar 2022, doi: 10.1080/19392699.2019.1644326 [56] G Zhang, Y Sun, P Zhao, Y Xu, A Su, and J Qu, “Characteristics of activated carbon modified with alkaline KMnO4 and its performance in catalytic reforming of greenhouse gases CO2/CH4,” Journal of CO2 Utilization, vol 20, pp 129–140, Jul 2017, doi: 10.1016/j.jcou.2017.05.013 [57] Q Zhang, M U Khan, X Lin, H Cai, and H Lei, “Temperature varied biochar as a reinforcing filler for high-density polyethylene composites,” Composites Part B: Engineering, vol 175, Oct 2019, doi: 10.1016/j.compositesb.2019.107151 [58] J H Kwak et al., “Biochar properties and lead(II) adsorption capacity depend on feedstock type, pyrolysis temperature, and steam activation,” Chemosphere, vol 231, pp 393–404, Sep 2019, doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.05.128 [59] Y Li et al., “Reed biochar supported hydroxyapatite nanocomposite: Characterization and reactivity for methylene blue removal from aqueous 71 media,” Journal of Molecular Liquids, vol 263, pp 53–63, Aug 2018, doi: 10.1016/j.molliq.2018.04.132 [60] A Bianco, I Cacciotti, M Lombardi, L Montanaro, and G Gusmano, “Introduction Thermal Stability and sintering behaviour of hydroxyapatite nanopowers,” 2007 [61] G N Kousalya, M Rajiv Gandhi, C Sairam Sundaram, and S Meenakshi, “Synthesis of nano-hydroxyapatite chitin/chitosan hybrid biocomposites for the removal of Fe(III),” Carbohydrate Polymers, vol 82, no 3, pp 594–599, Oct 2010, doi: 10.1016/j.carbpol.2010.05.013 [62] C Sun, T Chen, Q Huang, J Wang, S Lu, and J Yan, “Enhanced adsorption for Pb(II) and Cd(II) of magnetic rice husk biochar by KMnO4 modification,” Environmental Science and Pollution Research, vol 26, no 9, pp 8902–8913, Mar 2019, doi: 10.1007/s11356-019-04321-z [63] M Ibrahim, A J Hameed, and A Jalbout, “Molecular Spectroscopic Study of River Nile Sediment in the Greater Cairo Region.” [64] L Gao et al., “Impacts of pyrolysis temperature on lead adsorption by cotton stalk-derived biochar and related mechanisms,” Journal of Environmental Chemical Engineering, vol 9, no 4, Aug 2021, doi: 10.1016/j.jece.2021.105602 [65] Y Cao et al., “Carbonization and ball milling on the enhancement of Pb(II) adsorption by wheat straw: Competitive effects of ion exchange and precipitation,” Bioresource Technology, vol 273, pp 70–76, Feb 2019, doi: 10.1016/j.biortech.2018.10.065