Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu biến tính tro bay từ nhà máy điện làm vật liệu hấp phụ: Ứng dụng xử lý màu và kim loại nặng trong nước thải

Ĉһt vҩQÿӅ

Bên cҥnh sӵ phát triӇn kinh tӃ thì hұu quҧ nѭӟc thҧi phát sinh tӯ các ngành công nghiӋS ÿDQJlà vҩQ ÿӅ quan tâm hiӋn nay Vì quá trình sҧn xuҩt các ngành công nghiӋp ӣ Qѭӟc ta phát triӇn ngày càng nhiӅu nên thành phҫn ô nhiӉm phә biӃn WURQJQѭӟc thҧi QJj\FjQJÿDGҥng và khó xӱ lý: chҩt hӳXFѫNLPORҥi nһng, vi sinh vұt, phҭm màu, chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһt,ô7URQJÿy{QKLӉm kim loҥi nһng và phҭm màu tӯ công nghiӋp là các chҩt khó xӱ lý Các nhà khoa hӑFÿmQJKLrQFӭu và ӭng dөng nhiӅu SKѭѫQJSKiSNKiFQKDXÿӇ xӱ lý chúng QKѭ SKѭѫQJSKiSNKӱ - kӃt tӫa, sinh hӑFWUDRÿәi ion và hҩp phө Trong sӕ ÿy hҩp phө là mӝWSKѭѫQJSKiS sӱ dөng vұt liӋu hҩp phө rҳn nhҵm xӱ lý chҩt hӳXFѫ{QKLӉPWURQJP{LWUѭӡQJQѭӟc nhӡ FiFѭXÿLӇPQKѭTXiWUuQK[ӱ lý nhanh, triӋWÿӇNK{QJÿѭDWKrPKyDFKҩt vào môi WUѭӡng xӱ lý, dӉ chӃ tҥo, có thӇ tái sӱ dөng vұt liӋu hҩp phө, không gây ô nhiӉm thӭ cҩSÿDQJÿѭӧc phә biӃn nhӡ ѭXÿLӇm QKѭdӉ vұn hành, tính linh hoҥt, hiӋu suҩt cao, có thӇ tұn dөng nhiӅu loҥi vұt liӋu sҹn có và tiӅPQăQJWiLVLQK Ngoài ra tính khҧ thi vӅ kinh tӃ và tәng hӧSÿѫQJLҧQFǊQJWăQJWKrPOӧi thӃ cӫa viӋc sӱ dөng chҩt hҩp phө ÿӇ loҥi bӓ kim loҥi nһng và màu Các nghiên cӭXFǊQJFKRWKҩy quá trình hҩp phө có thӇ xӱ lý tӕWÿѭӧc màu và Crom (VI) [1]

Cùng vӟLÿy viӋc tái sӱ dөng tro bay tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋQÿӇ tҥo thành vұt liӋu hҩp phө rҩWÿiQJTXDQWkPYuQyFyӭng dөng công nghiӋp rӝng rãi, viӋc biӃn chúng thành sҧn phҭPWKѭѫQJPҥLQKѭYұy có thӇ Eÿҳp chi phí xӱ OêFǊQJQKѭ giҧm trách nhiӋPÿӕi vӟLP{LWUѭӡng 1JRjLUDWURED\FzQÿѭӧc khám phá GRÿһc ÿLӇm cҩu trúc, әQÿӏnh ӣ nhiӋWÿӝ cao và tính chҩt có giá trӏ trong viӋc loҥi bӓ màu và Crom (VI) khӓLQѭӟc

Vì nhӳQJWtQKQăQJYѭӧt trӝi cӫa tro bay còn là vì tҥo FѫKӝi cho các nhà máy than và nhà máy nhiӋWÿLӋn giúp hӑ thoát khӓi nhӳng thách thӭc vӅ xӱ lý tro bay giҧm bӟt gánh nһQJFKRP{LWUѭӡng nên trong nghiên cӭu này ÿmFKӑn biӃn tính tro bay làm vұt liӋu hҩp phө và ӭng dөng chúng xӱ lý màu và kim loҥi nһng WURQJQѭӟc thҧi

Mөc tiêu nghiên cӭu

- Khҧo sát thành phҫQWURED\ EDQ ÿҫu lҩy vӅ tӯ nhà máy NhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi, Trà Vinh, so sánh vӟLWURED\WURQJYjQJRjLQѭӟc

- BiӃn tính tro bay EDQÿҫu vӟi HCl và NaOH JL~SWăQJ diӋn tích bӅ mһt, cҧi thiӋn tính chҩt cӫa WURED\EDQÿҫu

- Thӱ nghiӋm tro bay sau biӃn tính ÿӇ hҩp phө Xanh metylen (MB) và Crom (VI) WURQJQѭӟc giҧ thҧi ӣ quy mô phòng thí nghiӋm

- Ӭng dөng thӱ nghiӋPÿiQKJLiKLӋu quҧ hҩp phө kim loҥi nһng WURQJQѭӟc thҧi cӫa tro bay sau biӃn tính.

Nӝi dung nghiên cӭu

Nghiên cӭu bao gӗm nhӳng nӝi dung sau:

Nӝi dung 1: Khҧo sát thành phҫn cӫa tro bay lҩy vӅ tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn;

Nӝi dung 2: BiӃn tính tro bay vӟi FiFSKѭѫQJSKiSWKӵc nghiӋm, phân tích tro bay sau biӃn tính vӟLFiFSKѭѫQJSKiS;5'%(76(0)7,5

NӝLGXQJĈiQKJLiNKҧ QăQJKҩp phө Metyl xanh và Crom (VI) cӫa vұt liӋu troQJQѭӟc giҧ thҧi, ӭng dөng xӱ Oê&URP9,WURQJQѭӟc thҧi thұt.

ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu

&iFÿӕLWѭӧng cӫa nghiên cӭu bao gӗm:

- Tro bay lҩy tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi, TӍnh Trà Vinh;

- 1ѭӟc giҧ thҧi ÿѭӧc pha tӯ Xanhmetylen;

- 1ѭӟc giҧ thҧi ÿѭӧc pha tӯ DOLÿLcromat

- 1ѭӟc thҧi thұt chӭa crom (VI).

éQJKƭDNKRDKӑFYjêQJKƭDWKӵc tiӉn

Tro bay tӯ nhà máy NhiӋWÿLӋn

Trên thӃ giӟi hiӋQQD\WKѭӡng phân loҥi tro bay theo tiêu chuҭn ASTM C618 Theo cách phân loҥi này thì phө thuӝc vào thành phҫn các hӧp chҩWPjWURED\ÿѭӧc phân làm hai loҥi là loҥi C và loҥi F [3]

- Tro bay là loҥi F nӃu tәQJKjPOѭӧng (SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) ൐ NKLÿӕt cháy than bitum (Than mӥ)

- Tro bay loҥi C nӃu tәQJKjPOѭӧng (SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) ൐ NKLÿӕt cháy than subbitum (hay còn gӑi là than á bitum, than non, than nâu)

Tro bay loҥi C là sҧn phҭm cӫDTXiWUuQKÿӕt cháy than subbitum (hay còn gӑi là than á bitum, than non, than nâu) có tәQJKjPOѭӧng các oxit silic, oxit nhôm và oxit sҳt lӟn KѫQWURQJNKLÿyWURED\ORҥi F là sҧn phҭm cӫDTXiWUuQKÿӕt cháy than bitum (than mӥ) vӟi tәQJKjPOѭӧng các oxit này chiӃPKѫQ

Tuy nhiên ӣ PӝWVӕQѭӟFW\YjRPөFÿtFKVӱGөQJPjQJѭӡLWDSKkQORҥLWUR ED\WKHRFiFORҥLNKiFQKDX7KHRWLrXFKXҭQ'% -FӫDWKjQKSKӕ7KѭӧQJ +ҧL7UXQJ4XӕFWURED\ÿѭӧFSKkQOjPORҥLOjWURED\FyKjPOѭӧQJFDQ[LWKҩS YjWURED\FyKjPOѭӧQJFDQ[LFDR [4]

- 7URED\FyFKӭDKjPOѭӧQJFDQ[L൒OjORҥLWUR bay cyKjPOѭӧQJFDQ[L cao, loҥLQj\WKѭӡQJFyPjXKѫLYjQJ

- 7URED\FyFKӭDKjPOѭӧQJFDQ[L൏OjORҥLWURED\FyKjPOѭӧQJFDQ[L thҩp, loҥLQj\WKuWKѭӡQJFyPjXKѫL[iP Ӣ Canada, WURED\ÿѭӧFFKLDOjPORҥL

- /RҥL&,KjPOѭӧQJ&D2OӟQKѫQQKѭQJtWKѫQ

4 Ĉӕi vӟi ViӋW1DPWKHRWLrXFKXҭQTXӕFJLD7&91-FӫD%ӝ Khoa hӑc và công nghӋ công bӕWURED\ÿѭӧFSKkQOjPKDLORҥLOjWURED\D[LWNêKLӋu là F) và tro bay bazo (ký hiӋu là C) [2]

- 7URED\D[LW)FyKjPOѭӧQJFDQ[LR[LWQKӓ KѫQ

- Tro bay bazR&FyKjPOѭӧQJFDQ[LOӟQKѫQ

1.1.2 Thành phҫn hóa hӑc cӫa tro bay

Hҫu hӃt các loҥL WUR ED\ ÿӅu là hӛn hӧp các oxit kim loҥL QKѭ 6L2 2 , Al 2 O 3 ,

Fe 2 O 3 , TiO 3 , MgO, CaO, K 2 O và mӝW Oѭӧng nhӓ WKDQ FKѭD FKi\ WURQJ Wәng hàm Oѭӧng tro ngoài ra còn có mӝt sӕ rҩt ít kim loҥi nһQJ QKѭ &G %D 3E &X =Q Thành phҫn hóa hӑc cӫa tro bay phө thuӝc vào nguӗn nguyên liӋXWKDQÿiVӱ dөng ÿӇ ÿӕt YjÿLӅu kiӋQÿӕt cháy trong các nhà máy nhiӋWÿLӋn [5]

Bҧng 1.1: Thành phҫn hóa hӑc cӫa tro bay ӣ mӝt sӕ tӍnh miӅn Bҳc ViӋt Nam [4]

Các thí nghiӋm khҧo sát thành phҫn hóa hӑc trong các mүu tro bay ӣ các QѭӟFNKiFFǊQJÿmÿѭӧc tiӃQKjQKYjWKXÿѭӧc các kӃt quҧ WѭѫQJWӵĈDVӕ các mүu tro bay ӣ Trung Quӕc có thành phҫn chӫ yӃu là SiO 2 và Al 2 O 3 KjP Oѭӧng cӫa

5 chúng vào khoҧQJJNJÿӃn 850 g/kg Các thành phҫn khác bao gӗPOѭӧng than FKѭD FKi\ )H 2 O 3 , TiO 3 , MgO, CaO Tro bay Trung Quӕc chӭD KjP Oѭӧng than FKѭDFKi\FDROjGRKӋ thӕng lò ÿӕt ӣ các nhà máy nhiӋWÿLӋn ӣ Trung Quӕc Theo tiêu chuҭn phân loҥi ASTM C 618 thì tro bay Trung Quӕc thuӝc loҥi C hay tro bay có chҩWOѭӧng thҩSĈLӅu này ҧQKKѭӣng lӟQÿӃn các ӭng dөng cӫa tro bay ӣ Trung Quӕc [1]

Bҧng 1.2: Thành phҫn hóa hӑc cӫa mӝt sӕ loҥi tro bay tӯ các quӕc gia khác [1]

Tro bay sҧn xuҩt tҥi ҨQĈӝ Trung Quӕc Cadactan

1.1.3 Cҩu trúc hình thái cӫa tro bay

Các hҥt tro bay có dҥng hình cҫXWKѭӡng có màu nâu hoһFQkXÿHQ có nhiӅu NtFKWKѭӟc hҥt khác nhau khoҧng tӯ GѭӟLÿӃQȝPYjFKLDUDOjPKDLGҥng: dҥQJÿһc và dҥng rӛQJ7K{QJWKѭӡng, các hҥt tro bay hình cҫu, rҳQÿѭӧc gӑi là các hҥW ÿһc và các hҥt tro bay hình cҫu mà bên trong rӛng có tӹ trӑng thҩS KѫQ g/cm 3 ÿѭӧc gӑi là các hҥt rӛng Các hҥW WUR ED\ ÿһc có khӕL Oѭӧng riêng trong khoҧng 2,0 - 2,5 g/cm 3 có thӇ cҧi thiӋn các tính chҩt khác nhau cӫa vұt liӋu nӅQQKѭ ÿӝ cӭng Yjÿӝ bӅn xé Các hҥt tro bay rӛng có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trong tәng hӧp vұt liӋu compozit siêu nhҽ do khӕLOѭӧng riêng rҩt nhӓ cӫa chúng, chӍ khoҧng 0,4-0,7

6 g/cm 3 , trong khi các chҩt nӅn kim loҥi khác có khӕLOѭӧng riêng trong khoҧng tӯ 1,6-11,0 g/cm 3 [1]

DiӋn tích bӅ mһWULrQJGDRÿӝng trong khoҧng tӯ ÿӃn 2 m 2 J&iFѭXÿLӇm nәi bұt cӫa tro bay là nhҽ, tính chҩWFѫKӑc cao, bӅn nhiӋt, bӅn vӟi các loҥi hóa chҩt, ÿӝ ҭm tӕLѭXFyWtQKWKҩm mӝt trong nhӳng tính chҩt quan trӑng góp phҫQÿiQKgiá ҧQKKѭӣng cӫa nó tӟLP{LWUѭӡQJYjF{QJÿRҥn xӱ lý YjYuQyÿѭӧF[HPQKѭSKӃ phҭm nên giá thành rҿ [4]

1.1.4 Tình hình nghiên cӭu tái sӱ dөng tro bay

HiӋn nay, viӋc nghiên cӭu tái sӱ dөQJ WUR ED\ ÿDQJ ÿѭӧc quan tâm và phát triӇn mҥnh mӁ ÿӇ tұn dөng tӕL ÿD QJXӗn nguyên liӋu dӗL GjR Qj\ ÿӗng thӡi góp phҫQÿiQJkӇ cҧi tҥRP{LWUѭӡng sӕQJ&KRÿӃn nay, ngay cҧ tҥLFiFQѭӟc phát triӇn, OѭӧQJWURED\ÿѭӧc tái sӱ dөng vүn còn rҩt hҥn chӃ, chӫ yӃXWURQJOƭQKYӵc sҧn xuҩt vұt liӋu xây dӵQJ&iFKѭӟng ӭng dөQJNKiFÿDQJÿѭӧc thӃ giӟLÿҭy mҥnh nghiên cӭu và triӇn khai ӭng dөQJ&iFOƭQKYӵc ӭng dөng chính cӫa tro bay có thӇ liӋt kê QKѭVDX a) Ͱng dͭng trong s̫n xṷW[LPăQJYjErW{QJ

7URED\ÿDQJOjPӝt phө JLDÿһc biӋt cho bê tông, có thӇ thay thӃ tӟi 20% xi PăQJ'RFҩu trúc mӏn, tro có thӇ OjPWăQJÿӝ nhӟt cӫa vӳa và giúp khӱ vôi trong xi PăQJWKjQKSKҫn vӕn gây "nә", làm giҧm chҩWOѭӧng bê tông).[6] b) Ͱng dͭng làm v̵t li u xây d͹ng

1Jѭӡi ta sӱ dөQJWURED\ÿӇ thay thӃ ÿҩWVpWFiWÿiY{LYjVӓLôOjPYұt liӋu xây dӵng cҫXÿѭӡng Sҧn xuҩt các loҥi gҥch, tҩm panen, sҧn xuҩt gҥFKFKRVkQSKѫL ÿѭӡng nông thôn, nhà tҥm, hoһc dùng tro làm vұt liӋu nӅQÿѭӡng [6] c) Ͱng dͭng trong nông nghi p

Tro ba\ ÿѭӧc ӭng dөng làm chҩWNtFKWKtFK WăQJWUѭӣng cho cây trӗng Bên cҥQK ÿy YLӋc kӃt hӧp tro bay nhҽ vӟL Qѭӟc bựn thҧi cú giỏ trӏ OjP SKkQ EyQôChuyӇn hóa tro bay thành sҧn phҭm chӭa zeolit có thӇ GQJÿӇ cҧi tҥRÿҩt, chӕng chua, khô cҵn và bҥc màu, nâng cao hiӋu quҧ sӱ dөng phân bón, thuӕc trӯ VkXWăQJQăQJVXҩt và chҩWOѭӧng sҧn phҭm, bҧo quҧn mӝt sӕ nông sҧn sau khi thu hoҥch, làm chҩWYLOѭӧng trong thӭFăQJLDV~FÿӇ WăQJVӭFÿӅ kháng và chӕng bӋnh tұt, tҭy uӃ chuӗng trҥi [7]

7 d) Ͱng dͭng tro bay làm v̵t li u h̭p phͭ x͵ lý ô nhi͍PQ˱ͣc:

Tro bay ngoài các ӭng dөng kӇ WUrQFzQÿѭӧc nghiên cӭu rӝQJUmLWURQJOƭQK vӵc xӱ lý các chҩt ô nhiӉP P{LWUѭӡng Có rҩt nhiӅu các tài liӋu nghiên cӭu khҧ QăQJ[ӱ lý các chҩt ô nhiӉPQѭӟc bҵQJSKѭѫQJSKiSKҩp phө sӱ dөng tro bay[1] Các chҩt ô nhiӉm có thӇ là hӳXFѫYtGө QKѭFiFGүn xuҩt cӫa phenol, các chҩt màu, hay các hӧp chҩWY{FѫYtGө các ion kim loҥi nһng[6], [8]

Do khҧ QăQJ Kҩp phө kim loҥi nһng không cao, nhiӅX F{QJ WUuQK ÿm QJKLrQ cӭu biӃn tính tro bay, chӫ yӃu là chuyӇn hóa thành zeolit bҵng cách trӝn vӟi xút rҳn và nung ӣ nhiӋWÿӝ cao, khoҧng 500 - 600 0 C [9] Ӣ Qѭӟc ta các nghiên cӭu vӅ tái sӱ dөng tro bay làm vұt liӋu hҩp phө vүn còn rҩW tW ĈiQJ NӇ nhҩt là công bӕ cӫa NguyӉn Tuân và cӝng sӵ ÿmQJKLrQFӭu hҩp phө ion Cu 2+ tӯ tro bay Phҧ Lҥi[10]

Vұt liӋu hҩp phө

Các chҩt hҩp phө WKѭӡQJ ÿѭӧc ӣ dҥng: hҥt hình nhӓ, thanh, bùn, hoһF ÿi nguyên khӕi vӟLK\GURG\QDPLFÿѭӡng kính khoҧQJÿӃn 10 nm và chúng cҫQÿҥt các yêu cҫXFѫEҧn sau:

- Có ái lӵc bӅ mһWÿӕi vӟi chҩt bӏ hҩp phө

- Có các mao quҧQÿӫ lӟQÿӇ các phân tӱ bӏ hҩp phө ÿӃQÿѭӧc bӅ mһWQKѭQJ FǊQJFҫQÿӫ nhӓ ÿӇ loҥi các phân tӱ xâm nhұp

- BӅQQăQJOӵc hҩp phө, QJKƭDOjNpRGjLWKӡi gian làm viӋc

- Nhӳng yêu cҫu trên chӭng tӓ chҩt hҩp phө không nhӳng phҧi có bӅ mһt riêng lӟn mà còn có mӝt sӕ tính chҩt khác vӅ cҩu trúc

Nhìn chung các chҩt hҩp phө ÿѭӧc dùng trong công nghiӋSÿӅu xӕp, có bӅ mһt riêng lӟn tӯ YjLWUăPPpWYX{QJÿӃn gҫn 2000m 2 /g

Vұt liӋu hҩp phө công nghiӋSWKѭӡng là mӝt trong ba nhóm sau:

- Hӧp chҩt chӭa Oxy ± ÿLӇQKuQKWKkQQѭӟc và phân cӵc, bao gӗm các vұt liӋu QKѭVLOLFDJHOYj]HROLWH

- Hӧp chҩt có nguӗn gӕc Cacbon ± ÿLӇn hình thân dҫu và kém phân cӵc, bao gӗm các vұt liӋXQKѭFDUERQKRҥt tính và graphite

- Hӧp chҩt có nguӗn gôc polymer ± phân cӵc hoһc không phân cӵc phө thuӝc vào nhóm chӭc trong cҩu trúc polymer

1.2.2.1 0{KuQKÿ̻ ng nhi t h ̭ p ph ͭ Langmuir

1ăP,UYLQJ/DQJPXLUÿm[k\Gӵng mô hình hҩp phө vӟi các giҧ thiӃt sau[12]

- Sӵ hҩp phө xҧy ra tҥi các vӏ WUt[iFÿӏnh trên bӅ mһt cӫa chҩt hҩp phө

- Tҩt cҧ các vӏ trí hҩp phө trên bӅ mһt vұt liӋu hҩp phө ÿӅu giӕng nhau

- BӅ mһt cӫa chҩt hҩp phө ÿѭӧc phӫ mӝt lӟSÿѫQSKkQWӱ chҩt bӏ hҩp phө

- Không có sӵ WѭѫQJWiFJLӳa các phân tӱ chҩt bӏ hҩp phө trên bӅ mһt chҩt hҩp phө

Trong hӋ lӓng ± rҳn, phѭѫQJWUuQK/DQJPXLUFyGҥng: ݍ ௘ ൌ ݍ ௠ ௄ ಽ Ǥ஼ ೐ ଵା௄ ಽ Ǥ஼ ೐ (1.2) 7URQJÿy

K L : hҵng sӕ (cân bҵng) hҩp phө Langmuir (L/mg); q e GXQJOѭӧng hҩp phө ӣ trҥng thái cân bҵQJOѭӧng chҩt bӏ hҩp phөÿѫQYӏ chҩt hҩp phө) (mg/g); q m GXQJOѭӧng hҩp phө cӵFÿҥi cӫa chҩt bӏ hҩp phө Oѭӧng chҩt bӏ hҩp phөÿѫQ vӏ chҩt hҩp phө) (mg/g);

C e : nӗQJÿӝ chҩt bӏ hҩp phө ӣ trҥng thái cân bҵng (mg/L)

Hҵng sӕ K L ÿһFWUѭQJFKROӵFWѭѫQJWiFJLӳa chҩt hҩp phө và chҩt bӏ hҩp phө tҥi mӝt nhiӋWÿӝ [iFÿӏnh, hay nói cách khác K L ÿһFWUѭQJFKRWtQKFKӑn lӑc cӫa tâm hҩp phө

Có thӇ chuyӇQSKѭѫQJWUuQK/DQJPXLUWKjQKGҥng tuyӃn tính nӃu nghӏFKÿҧo (1.2): ஼ ೐ ௤ ೐ = ଵ ௤ ೘ Ǥ ܥ ௘ + ଵ ௤ ೘ Ǥ௄ ಽ (1.3)

DӵQJÿӗ thӏ Ce /q e phө thuӝc vào Ce, tӯ ÿy[iFÿӏQKÿѭӧc hҵng sӕ hҩp phө K L Yjÿӝ hҩp phө cӵFÿҥi q m7KHR+DOOYjFiFÿӗng nghiӋp [96], tӯ giá trӏ KL có thӇ ÿiQK

9 giá quá trình hҩp phө có phù hӧp hay không trong khoҧng nӗQJÿӝ nghiên cӭu cӫa chҩt bӏ hҩp phө qua tham sӕ cân bҵng R L R L ÿѭӧF[iFÿӏQKQKѭVDX ܴ ௅ ൌ ଵ ଵା௄ ಽ Ǥ஼ బ (1.4)

C 0 : NӗQJÿӝ EDQÿҫu cӫa chҩt bӏ hҩp phө (mg/L);

MӕL WѭѫQJ TXDQ Fӫa R L và các dҥng cӫD P{ KuQK ÿҷng nhiӋt hҩp phө Langmuir ÿѭӧc thӇ hiӋn trong Bҧng 1.3

Bҧng 1.3 MӕLWѭѫQJTXDQFӫa R L và dҥQJP{KuQKÿҷng nhiӋt [13]

Giá trӏ RL DҥQJP{KuQKÿҷng nhiӋt

1.2.2.2 3K˱˯QJWUuQKÿ̻ ng nhi t h ̭ p ph ͭ Freundlich

0{KuQKÿҷng nhiӋt Frendlich là mӝWSKѭѫQJSKiSNKiFÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ mô tҧ sӵ hҩp phө ÿDOӟp và bӅ mһWNK{QJÿӗng nhҩt cӫa vұt liӋu hҩp phө[14] Mô hình Qj\ÿѭӧc thӇ hiӋn bҵQJSKѭѫQJWUuQK) q e = K F ܥ ௘ ଵȀ௡ (1.5)

7URQJÿy q e GXQJOѭӧng hҩp phө ӣ trҥng thái cân bҵng (mg/g)

Ce: nӗQJÿӝ chҩt bӏ hҩp phө ӣ trҥng thái cân bҵng (mg/l)

K F : hҵng sӕ hҩp phө )UHXQGOLFKPJJ.)OjÿҥLOѭӧng có thӇ GQJÿӇ ÿһc WUѭQJFKRNKҧ QăQJKҩp phө cӫa hӋ, giá trӏ K F lӟQÿӗQJQJKƭDYӟi hӋ có khҧ QăQJ hҩp phө cao n: sӕ PǊ)UHXQGOLFKQOjEұFPǊFӫa C e

10 n là mӝWÿҥLOѭӧQJÿiQKJLiPӭFÿӝ NK{QJÿӗng nhҩt cӫa bӅ mһt chҩt hҩp phө và mô tҧ mӭFÿӝ phù hӧp cӫa sӵ phân bӕ các phân tӱ hҩp phө trên bӅ mһt chҩt hҩp phө Giá trӏ QFDRKѫQFKRWKҩy sӵ hҩp phө thuұn lӧi cӫa các phân tӱ lên bӅ mһt chҩt hҩp phө Giá trӏ cӫDQFDRKѫQSKҧQiQKFѭӡQJÿӝ hҩp phө FDRKѫQ

Vӟi hӋ hҩp phө lӓng ± rҳn, n có giá trӏ nҵm trong khoҧng tӯ 1 ± 10 thӇ hiӋn sӵ thuұn lӧi cӫDP{KuQK1KѭYұ\QFǊQJOjPӝt trong các giá trӏ ÿiQKJLiÿѭӧc sӵ phù hӧp cӫa mô hình vӟi thӵc nghiӋm

Vì nӃu quá trình hҩp phө là thuұn lӧi thì 1/n luôn nhӓ KѫQQrQÿѭӡng biӇu diӉn cӫDSKѭѫQJWUuQKOjPӝt nhánh cӫDÿѭӡQJSDUDEROYjÿѭӧc gӑLOjÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө Freundlich

3KѭѫQJWUuQKFreundlich ӣ dҥng tuyӃQWtQKÿѭӧc viӃt lҥi lnq e = ln K F + 1/n lnC e

DӵQJÿӗ thӏ lnqe phө thuӝc ln Ce tӯ ÿy[iFÿӏQKÿѭӧc hҵng sӕ hҩp phө KF và sӕ PǊ)UHXQGOLFKQ

1.2.3.1 0{KuQKÿ͡ ng h ͕ c h ̭ p ph ͭ bi ͋ u ki ͇ n b ̵ c m ͡ t

0{KuQKÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc nӝWÿѭӧc phát triӇn bӣi Lagergren vӟi các giҧ ÿӏnh [15]

- Sӵ hҩp phө chӍ xҧy ra tҥi các vӏ trí liên kӃt cө thӇÿѭӧF[iFÿӏnh trên bӅ mһt cӫa chҩt hҩp phө

- 1ăQJOѭӧng hҩp phө không phө thuӝc vào sӵ hình thành cӫa mӝt lӟp trên bӅ mһt vұt liӋu

- 1yTX\ÿӏnh tӕFÿӝ cӫa quá trình hҩp phө

- K{QJFyWѭѫQJWiF[ҧy ra giӳa các phân tӱ hҩp phө trên bӅ mһt cӫa chҩt hҩp phө

3KѭѫQJWUuQKFKRP{KuQKÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc mӝWÿѭӧFÿѭDUD cho hӋ thӕng hâp phө rҳn ± lӓQJQKѭVDX ௗ௤ ೟ ௗ௧ ൌ ݇ ଵ ሺݍ ௘ െ ݍ ௧ ሻ (1.6)

7URQJÿy k 1 : hҵng sӕ tӕF ÿӝ WKHR P{ KuQK ÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc mӝt (1/thӡigian)

11 q e , q t GXQJOѭӧng hҩp phө tҥi thӡLÿLӇm cân bҵng và thӡLÿLӇm t (mg/g) Áp dөQJÿLӅu kiӋn biên tҥi thӡLÿLӇm t = 0, q 0 = 0 và t = t, q t = q t SKѭѫQJWUuQK (1.6) trӣ thành ሺ ௤ ೐ ሺ௤ ೐ ି௤ ೟ ሻሻ ൌ ݇ ଵ ݐ (1.7)

SKѭѫQJWUuQKFyWKӇ chuyӇn vӅ dҥng tuyӃn tính bұc nhҩt ln (q e ± q t ) = ln q e ± k 1 t

DӵQJÿӗ thӏ ln (q e ± q t ) phө thuӝc vào t, tӯ ÿy[iFÿӏQKÿѭӧc q e và k 1

3KѭѫQJWUuQKWӕFÿӝ bұc mӝt cӫD/DJHUJUHQÿѭӧc gӑLOjÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc mӝt (pseudo ± first ± order) [15] Trong suӕt các thұp kӍ tiӃSWKHRFKRÿӃn QD\ SKѭѫQJ WUuQK ÿӝng hӑF Qj\ ÿm ÿѭӧc áp dөng phә biӃn cho viӋc nghiên cӭu ÿӝng hӑc hҩp phө vӟi các chҩt ô nhiӉPWURQJP{LWUѭӡQJQѭӟFQKѭNLPORҥi, chҩt màu và sinh vұt

1.2.3.2 0{KuQKÿ͡ ng h ͕ c h ̭ p ph ͭ bi ͋ u ki ͇ n b ̵ c hai

0{KuQKÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc hai có hҫXQKѭJLҧ ÿӏQKWѭѫQJWӵ QKѭ các giҧ ÿӏnh cӫa bâc mӝt, sӵ khác biӋt là tӹ lӋ cӫa mô hình Mô KuQKÿӝng hӑc bұc KDL[HP[pWEѭӟc giӟi hҥn tӕFÿӝ khi hình thành liên kӃt hóa hӑFOLrQTXDQÿӃn viӋc chia sҿ hoһFWUDRÿәi các electron giӳa chҩt bӏ hҩp phө và chҩt hҩp phө Theo mô hình tӕFÿӝ cӫa quá trình hҩp phө phө thuӝc bұFKDLYjRGXQJOѭӧng cӫa chҩt hâp phө WKHRSKѭѫQJWUuQK :[16] ௗ௤ ೟ ௗ௧ ൌ ݇ ଶ ሺݍ ௘ െ ݍ ௧ ሻ (1.8)

7URQJÿy : k 2 : hҵng sӕ tӕF ÿӝ phҧn ӭQJ WKHR P{ KuQK ÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұc hai (g/(mg.thӡi gian) ; q e ,q t GXQJOѭӧng hҩp phө tҥi thӡLÿLӇm cân bҵng và thӡLÿLӇm t (mg/g) Áp dөQJÿLӅu kiӋn biên tҥi thӡLÿLӇm t =0 và q 0 = 0 và t = t, q t = q t, ta có : ௧ ௤ ೟ ൌ ଵ ௞ మ ௤ ೐ మ ൅ ௧ ௤ ೐ (1.9)

DӵQJÿӗ thӏ t/q t phө thuӝc vào t, tӯ ÿy[iFÿӏQKÿѭӧc q e và k 2

Hҵng sӕ tӕFÿӝ phҧn ӭQJWKHRP{KuQKÿӝng hӑc hҩp phө biӇu kiӃn bұFKDLNÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ tính tӕFÿӝ hҩp phө ÿҫXÿѭDUDbӣLSKѭѫQJWUuQKVDX

7URQJÿyY 0 là tӕFÿӝ hҩp phө ÿҫu khi q t /t dҫQÿӃQ3KѭѫQJWUuQKWUӣ thành ௧ ௤ ೟ ൌ ଵ ௩ బ൅ ଵ ௤ ೐ݐ (1.11)

1.3 &iFSKѭѫQJSKiSELӃn tính tro bay

1.3.1 3KѭѫQJSKiSELӃn tính tro bay vӟi axit và bazok

Z Sarbak và M Kramer ± :DFKRLZLDNQăPÿmELӃn tính tro bay vӟi bazo bҵQJFiFKFKRKDLPѭѫLJDPWURED\Wӯ Nhà máy nhiӋWÿLӋQ.RQLQÿѭӧc trӝn vӟi dung dӏFK1D2+0YjÿXQQyQJWURQJQӗi cách thӫy có hӗLOѭXӣ 90 ± 100 0 C trong 24 giӡVDXÿyOӑc bӓ và rӱa bҵng Qѭӟc cҩWFKRÿӃn khi pH = 7 Vұt liӋu thu ÿѭӧFÿѭӧc sҩy ӣ 120 0 C trong 12 giӡ [20]

Cùng vӟL ÿy = Sarbak và M Kramer ± :DFKRLZLDN FǊQJ OjP WѭѫQJ Wӵ khi FKRKDLPѭѫLJDPWURED\Wӯ Nhà máy nhiӋWÿLӋQ.RQLQÿѭӧc trӝn vӟi dung dӏch +&O0YjÿXQQyQJWURQg nӗi cách thӫy có hӗLOѭXӣ 90 ± 100 0 C trong 24 giӡ, VDXÿyOӑc bӓ và rӱa bҵQJQѭӟc cҩWFKRÿӃn khi pH = 7 Vұt liӋXWKXÿѭӧFÿѭӧc sҩy ӣ 120 0 C trong 12 giӡ

1ăP.HNDRMKDYjQDUD\DQÿmELӃn tính tro bay vӟi bazo bҵng cách tro bay sau khi lҩy vӅ ÿѭӧc nung ӣ 800 C trong 2 giӡ ÿӇ loҥi bӓ &DFERQFKѭDFKi\KӃt VDX ÿy ÿѭӧc xӱ lý bҵQJ +&O ÿӇ WăQJ KRҥW WtQK VDX ÿy WUӝQ WUR ED\ ÿm [ӱ lý vӟi NaOH trong 500 ± 650 C trong 1 giӡ Hӛn hӧSÿѭӧc làm nguӝLÿӃn nhiӋWÿӝ phòng 6DX ÿy ÿѭӧc rӱa vӟL Qѭӟc và sҩy khô NaOH có tác dөQJ ÿLӅu chӍQK KjP Oѭӧng natri trong nguyên liӋXEDQÿҫu.[17]

1.3.2 3KѭѫQJSKiSELӃn tính tro bay bҵQJSKѭѫQJSKiSWKӫy nhiӋt

3KѭѫQJ SKiS WKӫy nhiӋW ÿѭӧF ÿӏQK QJKƭD Oj SKѭѫQJ SKiStҥo tinh thӇ Gѭӟi ÿLӅu kiӋn nhiӋWÿӝ và áp suҩWQѭӟc cao tӯ các chҩWÿѭӧc hòa tan ӣ ÿLӅu kiӋn và áp suҩWWKѭӡQJGѭӟi 100 0 &YjDWP3KѭѫQJSKiSQj\UDÿӡi tӯ QăPGRQKj hóa hӑFQJѭӡLĈӭF5REHUW%XQVHQÿѭDUD%DQÿҫXSKѭѫQJSKiSQj\ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ chӃ tҥo các hҥWÿѫQWLQKWKӇ, các chҩt chӭa trong bình chӏXÿѭӧc áp suҩt và nhiӋt

13 ÿӝ cao, mӝt gradient nhiӋWÿӝ ӣ KDLÿҫXÿӕi diӋn cӫDEuQKÿѭӧc duy trì trong suӕt quá trình

1ăP &KXQ\X =KRX Yj Fӝng sӵ ÿm GQJ J WUR ED\ WUӝn vӟi 100 ml NaOH 2M và giӳ trong nӗi áp suҩt ӣ 125 0 C trong 1 giӡ6DXÿyWiFKKӛn hӧp ra khӓi dung dӏch bҵQJSKѭѫQJSKiSOӑF4XiWUuQKQj\JL~SOѭӧng Si Al và Na trong dung dӏFKFDRKѫQVRYӟi các báo cáo khác TiӃp theo hӛn hӧSÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi etyl axetat làm chҩt xúc tác Hӛn hӧSVDXNKLÿѭӧc lӑFÿѭӧc khuҩy vӟi tӕFÿӝ 300 YzQJSK~WVDXÿyÿѭӧc làm lҥnh và khuҩy vӟi H 2 SO 4 06DXÿyWKrPPODW\O axetat vào dung dӏch và ӫ 90 0 C trong 24 giӡ Chҩt rҳQVDXÿyÿѭӧc lӑc và rӱa lҥi rӗi sҩy ӣ 90 0 C trong 12 giӡ và cuӕi cùng là nung ӣ 550 0 C trong 5 giӡ vӟi tӕFÿӝ gia nhiӋt là 1 0 &SK~WWURQJP{LWUѭӡng không khí 3KѭѫQJSKiSELӃn tính tro bay bҵQJSKѭѫQJSKiSÿiQKVyQJVLrXkP [32]

Tình hình nghiên cӭu biӃQWtQKWURED\WURQJYjQJRjLQѭӟc

1 Nghiên cͱu bi͇n tính tro bay b̹ng ki͉m k͇t hͫp thͯy nhi t t̩o v̵t li u zeolite [17]

Keka ojha, Narayan pradhan và Amar nath samanta ÿm QJKLrQFӭu xӱ lý tro bay (FA) bҵng phҧn ӭng tәng hӧp kiӅPVDXÿy[ӱ lý thӫy nhiӋWÿӇ tәng hӧp thành vұt liӋu zeolit Các zeolit tәng hӧSÿѭӧc phân tích các tính chҩWÿһFWUѭQJEҵng các kӻ thuұWNKiFQKDXQKѭQKLӉu xҥ tia X, kính hiӇQYLÿLӋn tӱ quét, quang phә hӗng ngoҥi biӃQÿәi FourLHUSKѭѫQJSKiS%(7ÿӇ ÿRGLӋn tớch bӅ mһWô&iFÿLӅu kiӋn tәng hӧSÿѭӧc tӕLѭXKyDÿӇ WKXÿѭӧc zeolit tinh thӇ cao vӟi diӋn tích bӅ mһt BET tӕLÿD'LӋn tích bӅ mһt tӕLÿDFӫa sҧn phҭPÿѭӧc tìm thҩy là 383 m 2 / g vӟLÿӝ tinh khiӃWFDRĈӝ kӃt tinh cӫa zeROLWHÿmFKXҭn bӏ ÿmÿѭӧc tìm thҩ\WKD\ÿәi theo nhiӋt ÿӝ nhiӋt hҥch và giá trӏ tӕLÿDÿҥWÿѭӧc là 823 0 K Chi phí cӫa zeolite tәng hӧSÿѭӧc ѭӟc tính là gҫn mӝt phҫQQăPVRYӟL]HROLWH;WKѭѫQJPҥi có sҹn trên thӏ WUѭӡng

2 Nghiên cͱu bi͇n tính tro bay b̹ng hͫp ch̭t hexadecyltrimetyl amoni +'70$ÿ͋ dùng làm ch̭t h̭p thu d̯u

Shashwat S Banerjee và cӝng sӵ ÿmQJKLrQFӭu xӱ lý tro bay (FA) bҵng hӧp chҩW KH[DGHF\OWULPHW\O DPRQL +'70$ ÿӇ dùng làm chҩt hҩp thu dҫu KӃt quҧ

14 nghiên cӭu cho thҩy, HDTMA-FA có thӇ làm chҩt hҩSWKXÿӇ xӱ lý sӵ cӕ tràn dҫu

&iFÿһc tính hҩp thu cӫDWURED\ÿmÿѭӧFWăQJFѭӡng rҩt nhiӅu khi biӃQÿәi bҵng chҩt hӳXFѫ+'70$6ҧn phҭm HDTMA-)$FǊQJFyKLӋu quҧ trong viӋc loҥi bӓ cacbon hӳX Fѫ KzD WDQ Fy WURQJ Qѭӟc biӇn ô nhiӉm dҫX ĈLӅu này chӭng tӓ HDTMA-FA là ӭng cӱ viên tӕWKѫQVRYӟi hҩp thө WK{QJWKѭӡng

K Karakasi và cӝng sӵ FǊQJÿmQJKLrQFӭu vӅ ÿһc tính hҩp thu dҫu cӫa tro ED\KjPOѭӧQJFDQ[LFDR+&)$ÿmFKRWKҩy sӵ cҫn thiӃt phҧi cҧi thiӋn khҧ QăQJ nәi cӫDFK~QJĈӇ ÿҥWÿLӅu này, viӋc xӱ lý tro bay vӟi mӝt tác nhân hoҥWÿӝng bӅ mһWÿmÿѭӧc áp dөng, chҩt hoҥWÿӝng bӅ mһWOjQDWULROHDW62ÿmÿѭӧc lӵa chӑn, do chi phí thҩp và có khҧ QăQJSKkQKӫy sinh hӑc cao ViӋc xӱ lý thӫy nhiӋt HCFA vӟi SO cho kӃt quҧ WăQJNK{QJÿiQJNӇ khҧ QăQJKҩp thu dҫu, kӇ cҧ viӋFWăQJÿӝ xӕSOjNK{QJÿӫ+jPOѭӧQJ&D2GѭӡQJQKѭOҥLÿyQJYDLWUzÿiQJNӇ, tӯ ÿһc tính hҩp thu dҫu cӫa HCFA vӟL OѭӧQJ Y{L FDR ÿѭӧc cҧi thiӋn ӣ tӹ lӋ HCFA:SO thҩp, WURQJNKLÿyYӟLOѭӧQJY{LtWÿzLKӓi tӹ lӋ FDRKѫQQKLӅu [18]

3 Nghiên cͱu bi͇n tính tro bay b̹ng dung d͓ch NaOH, EDTA, HCl

Nhóm tác giҧ Z Sarbak và M Kramer-Wachowiak ÿm [ӱ lý bӅ mһt cӫa tro bay bҵng các dung dӏch NaOH, NaOH/NH4HCO3, EDTA và HCl vӟi mөFÿtFKOj[iFÿӏnh sӵ WKD\ÿәi diӋn tích bӅ mһt và cҩu trúc xӕp cӫa tro bay cùng vӟi sӵ biӃn ÿәi hóa hӑc cӫa chúng Trong tҩt cҧ FiFWUѭӡng hӧp, diӋn tích bӅ mһt cӫDWURED\ÿm ÿѭӧc xӱ lý bӅ mһWÿӅu lӟQKѫQVRYӟi mүXWURED\EDQÿҫu DiӋn tích bӅ mһt tro bay WăQJQKLӅu nhҩWWURQJ WUѭӡng hӧSWUR ED\ÿѭӧc xӱ lý bҵng dung dӏch HCl Trong WUѭӡng hӧp này kӃt quҧ cho thҩy bán kính lӛ xӕp giҧm xuӕng khoҧng 2 lҫn so vӟi WURED\EDQÿҫu Quá trình xӱ lý vӟi các dung dӏch khác dүQÿӃn sӵ WăQJPӝWOѭӧng nhӓ bán kính lӛ xӕp ҦQKKѭӣQJÿiQJNӇ tӯ quá trình biӃQÿәi hóa hӑFOjÿӝ xӕp, các mүXÿӅXFyÿӝ xӕSWăQJKѫQOҫn so vӟi mүXWURED\FKѭD[ӱ OêĈӝ xӕSWăQJ lӟn nhҩt vӟi mүXWURED\ÿѭӧc xӱ lý trong dung dӏFK('7$7URQJWUѭӡng hӧp này, bán kính lӛ xӕSFǊQJWăQg nhiӅu nhҩt Khi tro bay xӱ lý vӟi dung dӏch HCl cho kӃt quҧ diӋn tích bӅ mһt là lӟn nhҩWÿѭӧFÿһFWUѭQJEӣi bán kính lӛ xӕp trung bình nhӓ nhҩWYjÿӝ xӕp nhӓ nhҩt so vӟi tҩt cҧ các mүXÿѭӧc biӃQÿәi hóa hӑc

15 ViӋc chӭc hóa bӅ mһWWURED\ÿmÿҥWÿѭӧc bҵng hӛn hӧp axit H2SO 4 : HNO 3 vӟi thành phҫn khác nhau và hiӋu quҧ cӫa quá trình oxy hóa không khí tӟi nhóm

&22+ÿmÿѭӧc kiӇm tra và cho thҩy thành phҫn tӕLѭXFӫa H 2 SO 4 : HNO 3 là 85:15 vӅ thӇ tích KӃt quҧ FTIR cho thҩy viӋFEѫPNK{QJNKtWURQJTXiWUuQKELӃn ttQKÿm nâng cao khҧ QăQJFKӭc hóa cӫa tro bay Ngoài ra, viӋc gҳn nhóm cacboxylic trên bӅ mһWWURED\WăQJOrQYӟi sӵ JLDWăQJQӗQJÿӝ HNO 3 vào hӛn hӧSD[LWOrQ ÿӃn 6DXÿyVӵ sөt giҧm các nhóm chӭc axit

1 Nghiên cͱu bi͇n tính tro bay Ph̫ L̩i vͣi Polyme chͱFQăQJÿ͋ WăQJGXQJ O˱ͫng h̭p thͭ crom ͱng dͭng x͵ OêQ˱ͣc th̫i [19]

Trҫn Thӏ Minh HuyӅQ ÿm QJKLrQ Fӭu xӱ lý tro bay (FA) bҵng hӧp chҩt Polydiaminonaphtalen 3'$1ÿӇ hҩp phө &URPWURQJQѭӟc thҧi KӃt quҧ cho thҩy tro bay sau khi xӱ lý axit và kiӅm tiӃp tөFÿѭӧc biӃn tính vӟi polydiaminonaphtalen (PDAN) bҵQJ SKѭѫQJ SKiS WUQJ Kӧp in-situ Các kӃt quҧ SKkQ WtFK ÿm FKӭng tӓ quá trình biӃn tính chӍ thӵc hiӋQ ÿѭӧc trên TBK: phә FTIR cӫa TBK/PDAN thӇ hiӋn cҩu trúc cӫa cҧ 2 thành phҫn: tro bay và PDAN, ҧnh FE-6(0FǊQJFKRWKҩy 3'$1ÿmSKiWWULӇn trên các hҥt tro bay Các kӃt quҧ nghiên cӭu quá trình hҩp phө Cr(VI) cӫa TBK/PDAN cho thҩy vұt liӋu có khҧ QăQJKҩp phө tӕt tҥi pH = 2, thӡi gian hҩp phө ÿҥt cân bҵng là sau 7 giӡ Thӵc nghiӋm nghiên cӭXÿҷng nhiӋt hҩp phө ÿmFKӭng tӓ quá trình này tuân theo thuyӃt hҩp phө /DQJPXLUÿk\OjTXiWUuQKKҩp phө ÿѫQOӟp trên bӅ mһt nhӡ vào lӵFK~WWƭQKÿLӋn và lӵc Vandecvan Dung Oѭӧng hҩp phө cӵFÿҥLÿҥt 4,42 mg/g

2 Nghiên cͱu kh̫ QăQJK̭p phͭ ion Cu 2+ cͯa tro bay ph̫ l̩i bi͇n tính[10]

NguyӉn Tuҩn Dung ViӋQNƭWKXұt NhiӋWÿӟi, Hà NӝLÿmQJKLrQFӭu biӃn tính tro bay Phҧ Lҥi (FA) bҵng dung dӏch HCl và NaOH 2M ӣ 50 o C trong 24 giӡ KӃt quҧ cho thҩy tro bay biӃn tính bҵng NaOH (FA-NaOH) có diӋn tích bӅ mһt riêng và thӇ tích lӛ xӕp lӟQKѫQUҩt nhiӅu so vӟi tro bay thô và tro bay biӃn tính bҵng HCl )$+&O Ĉӗng thӡi ҧnh FE-6(0 FǊQJ FKӭng tӓ sau khi biӃn tính bҵng NaOH, nhӳng hҥt tro bay vӟi hình dҥng cҫXWUѫQQKҹQÿmWUӣ nên nhám, sҫQVLÿLӅu này không quan sát thҩ\WURQJWUѭӡng hӧp FA-HCl KӃt quҧ nghiên cӭu khҧ QăQJKҩp phө cation Cu 2+ WURQJQѭӟFÿmFKӍ ra rҵng FA-NaOH có hiӋu suҩt tách loҥLWăQJOrQ

16 ÿiQJNӇ, vӟi dung dӏch chӭa 300 mg/L Cu 2+, giá trӏ Qj\WăQJWӯ 1,05 % lên tӟi 82,05

% Khҧ QăQJKҩp phө WăQJWKHRS+GXQJGӏFKYjÿҥt cân bҵng rҩt nhanh, chӍ sau 15 phút Các sӕ liӋu hҩp phө Cu 2+ trên vұt liӋu FA-1D2+WXkQWKHRP{KuQKÿҷng nhiӋt /DQJPXLUGXQJOѭӧng hҩp phө cӵFÿҥLÿҥt 80 mg/g

3 Nghiên cͱu kh̫ QăQJ ͱng dͭng tro bay bi͇n tính trong x͵ Oê Q˱ͣc th̫i nhi͍Pÿ͛ng [28]

NguyӉn Thӏ 3KѭѫQJ'XQJÿmQJKLrQFӭXÿLӅu chӃ tro bay biӃn tính thành vұt liӋu hҩp phө bҵQJ SKѭѫQJ SKiS WKӫy nhiӋt vӟL 1D2+ Yj ÿHP Kҩp phө ion Cu 2+ trong mô hình hҩp phө WƭQK&iF\Ӄu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJKҩp phө QKѭWKӡi gian, pH, nӗQJ ÿӝ EDQ ÿҫu cӫa ion Cu 2+ ÿѭӧc khҧo sát KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy, khҧ QăQJKҩp phө ion Cu 2+ WăQJOrQU}UӋt so vӟLWURED\WK{EDQÿҫu vӟi nӗng ÿӝ EDQÿҫu là 50 mg/L, hiӋu suҩt hҩp phө sau khi biӃn tính cӫDWURED\WăQJWӯ 7,2% lên 90,2% HiӋu quҧ hҩp phө Cu 2+ cao nhҩt ӣ giá trӏ pH 5 -6 ThӡLJLDQÿҥt cân bҵng hҩp phө VDXSK~W.KLWăQJQӗQJÿӝ EDQÿҫu cӫa dung dӏch Cu 2+ tӯ PJ/ÿӃn

120 mg/L thì hiӋu suҩt hҩp phө giҧm tӯ 98% xuӕQJ'XQJOѭӧng hҩp phө cӵFÿҥi cӫa tro bay biӃQWtQKWKHRP{KuQKÿҷng nhiӋW/DQJPXLUÿҥt 16,4 mg/g KӃt quҧ cho thҩy khҧ QăQJ ӭng dөng tro bay biӃn tính trong xӱ Oê Qѭӟc thҧi nhiӉm ÿӗng

4 Nghiên cͱu x͵ Oê $VHQ WURQJ Q˱ͣc ng̯m b̹ng v̵t li u zeolite bi͇n tính dioxxit mangan (MnO 2 )[23]

9Ǌ0LQK7Kҳng ± WUѭӡQJĈ+.KRD+ӑc Tӵ 1KLrQÿmQJKLrQFӭu biӃn tính tro bay vӟi MnO 2 và sӱ dөQJÿӇ xӱ Oê$VHQWURQJQѭӟc ngҫm KӃt quҧ biӃn tính cho thҩy vұt liӋu MZ có khҧ QăQJKҩp phө Asen vӟi nӗQJÿӝ EDQÿҫu là 200 ߤ݃Ȁܮ vӟi thӡLJLDQÿҥt trҥng thái cân bҵng là 30 phút, hiӋu suҩt hҩp phө ÿҥt 94,32% vӟi nӗng ÿӝ còn lҥi sau hҩp phө là 25,73 ߤ݃Ȁܮ WURQJÿLӅu kiӋn tӕLѭXFӫa pH là 3 Khҧo sát theo mô hình Langmuir cho thҩ\GXQJOѭӧng hҩp phө cӵFÿҥi là q max = 23,26 ߤ݃Ȁ݃

%ѭӟF ÿҫu thӱ nghiӋm khҧ QăQJ[ӱ Oê$VHQWURQJQѭӟc ngҫm thӵc tӃ có nӗQJÿӝ 143,8 ߤ݃Ȁܮ bҵng vұt liӋX0=ÿҥWÿѭӧc hiӋu suҩt xӱ lý 96,29%

&+ѬѪ1* 3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&ӬU VÀ THӴC NGHIӊM 2.1 6ѫÿӗ nӝi dung nghiên cӭu

Tro bay lҩy tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn

KhҧRViWÿһc tính cӫa tro bay

Nghiên cӭu khҧ QăQJ xӱ lý màu và kim loҥi nһng

BiӃn tính tro bay bҵQJ FiF SKѭѫQJ pháp ӣ Phòng TN x Thành phҫn x BiӃn tính tro bay vӟi axit x BiӃn tính tro bay vӟi kiӅm x ĈiQKJLiNKҧ QăQJKҩp phө xanhmetylen x ĈiQKJLiNKҧ QăQJKҩp phө Crom(VI) x ;iFÿӏQKÿLӇPÿҷQJÿLӋn cӫa vұt liӋu x ;iFÿӏnh khҧ QăQJWiLKҩp phө cӫa vұt liӋu x ĈiQKJLiNKҧ QăQJKҩSQѭӟc thҧi thұt

;iFÿӏnh: xCҩu trúc hình thái xDiӋn tích bӅ mһt x Nhóm chӭc

Hóa chҩt, dөng cө, thiӃt bӏ và mô hình thí nghiӋm

Các hóa chҩWÿѭӧc sӱ dөng trong luұQYăQÿѭӧc liӋt kê ӣ bҧng

STT Tên hóa chҩt Nguӗn gӕc

1 Natri hydroxit NaOH Trung Quӕc

2 $[LW+&Oÿһc nӗQJÿӝ 37% Trung Quӕc

3 Axit sunfuric (H 2 SO 4 ) 98% Trung Quӕc

4 Axit photphoric (H 3 PO 4 )85% Trung Quӕc

- Cân phân tích (cҩp chính xác 4 sӕ lҿ)

Các dөng cө thí nghiӋPÿѭӧc liӋWNrGѭӟi bҧng

Bҧng 2.2: Bҧng dөng cө thí nghiӋm

STT Tên dөng cө Sӕ Oѭӧng

7 Pipet 1 ml, 2ml, 5ml, 10 ml Mӛi loҥi 2 cái

13 Muӛng múc hóa chҩt 1

TiӃn hành thu thұp thông tin, tài liӋu, sӕ liӋu vӅ ÿӕLWѭӧng và phҥm vi nghiên cӭu trên tҩt cҧ các nguӗn sách báo, giáo trình, tҥp chí khoa hӑc, internet Phân tích, tәng hӧSOjPFѫVӣ cho viӋFÿӏQKKѭӟng và thӵc hiӋn các nӝi dung nghiên cӭu

Chuҭn bӏ hóa chҩt, dөng cө, thiӃt bӏ FѫEҧn cho quá trình nghiên cӭu Lұp kӃ hoҥch thí nghiӋm biӃn tính tro bay theo mӝt sӕ SKѭѫQJSKiSYjTX\WUuQKWKHRWjL liӋu nghiên cӭu ӣ quy mô phòng thí nghiӋm

Tính toán xӱ lý sӕ liӋu theo các phҫn mӅm excel, origin và viӃt báo cáo

Tro bay lҩy vӅ tӯ nhà máy nhiӋWÿLӋn ÿѭӧc nung ӣ 300 °C trong 6 giӡVDXÿy ÿѭӧc xӱ lý vӟi dung dӏch axit HCl nӗQJ ÿӝ 2M, hӛn hӧS ÿѭӧc khuҩy trên bӃp khuҩy tӯ và giӳ trong vòng 12hVDXÿy lӑc phҫQD[LWGѭWLӃp tөFÿѭDKӛn hӧp vào nung lҫQOѭӧt ӣ 150 °C trong thӡi gian 6 giӡ Sҧn phҭPWKXÿѭӧc lӑc và rӱa nhiӅu lҫn bҵQJQѭӟc cҩWFKRÿӃQNKLS+WUXQJWtQKVDXÿyÿѭӧc lӑc và sҩy khô ӣ 105 °C trong thӡi gian 12 giӡ Các sҧn phҭPWKXÿѭӧFÿHPÿR%(7YjFKӑn ra sҧn phҭm có diӋn tích bӅ mһt cao nhҩWÿӇ thӱ nghiӋPFiFEѭӟc tiӃp theo[20]

7URED\ÿѭӧc lҩy tӯ QKjPi\ÿLӋn vӅ ÿѭӧc nung ӣ 300 °C trong 6 giӡ, VDXÿy ÿѭӧc xӱ lý bҵng dung dӏch NaOH nӗQJÿӝ 2M Hӛn hӧSÿѭӧc khuҩy trong vòng

KYjVDXÿyOӑc lҩy phҫn rҳn VDXÿy ÿѭӧc nung ӣ 150 °C trong 6 giӡ6DXÿyKӛn hӧp ÿӇ nguӝLÿӃn nhiӋWÿӝ phòng và tiӃp tөc nghiӅn TiӃSWKHRFKRQѭӟc cҩt vào hӛn hӧSÿm[D\P/JKӛn hӧp) Hӛn hӧSEQÿѭӧc tҥRWKjQKÿѭӧc khuҩy trong cӕc thӫy tinh trong 3 giӡVDXÿyQyÿѭӧc giӳ nguyên ӣ 90 ° C trong 6 giӡ Quá trình xӱ lý kӃt thúc, sҧn phҭPÿѭӧc lӑc và rӱa nhiӅu lҫn bҵQJQѭӟc cҩWFKRÿӃn khi pH trung tínhVDXÿyÿѭӧc sҩy ӣ 105 °C trong thӡi gian 12 giӡ MӝWVѫÿӗ mô tҧ quá trình biӃn tính tro bay bҵQJD[LWÿѭӧc hiӇn thӏ trong Hình 2.2 [21]

Hình 2.26ѫÿӗ biӃn tính tro bay vӟi NaOH và quá trình hҩp phө

2.4 3KѭѫQJSKiS[iFÿӏnh cҩu trúc và tính chҩt cӫa vұt liӋu

Sҧn phҭm hoàn thành ÿѭӧc phân tích các tính chҩWFѫEҧn cӫa vұt liӋu hҩp phө bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSYjWKLӃt bӏ ÿһFWUѭQJQKѭ

2.4.1 Phân tích huǤnh quang tia X (XRF) và nhiӉu xҥ tia X (XRD)

HuǤnh quang tia X và nhiӉu xҥ tia X là mӝt trong nhӳng kӻ thuұWOkXÿӡi nhҩt Yjÿѭӧc ӭng dөng WKѭӡng xuyên nhҩWWURQJ[iFÿӏQKÿһc tính cӫa vұt liӋX3KѭѫQJ pháp huǤQKTXDQJWLD;[iFÿӏnh thành phҫn cӫa vұt liӋu còn nhiӉu xҥ tia X cung cҩp các thông tin vӅ thành phҫn pha và cҩu trúc cӫa vұt liӋu thông qua các thông sӕ cҩu trúc mҥng

Khi chiӃu mӝt chùm tia X vào tinh thӇÿLӋn tӯ WUѭӡng cӫa tia X sӁ WѭѫQJWiF vӟi các nguyên tӱ nҵm trong mҥng tinh thӇ Các tia khuӃch tán tӯ WѭѫQJWiFQj\Fy thӇ giao thoa vӟi nhau và sӵ JLDRWKRDQj\ÿѭӧc ÿѭDUDEӣLÿӏnh luұt Bragg NӃu gӑi góc tӟi cӫa tia X vӟi mһt phҷng tinh thӇ OjșWKuVӵ giao thoa chӍ có thӇ xҧy ra nӃu SKѭѫQJWUuQK%UDJJÿѭӧc thӓa mãn:[11]

- n là bұc nhiӉu xҥ và có giá trӏ nguyên (n = 1,2,3, )

- ߣ là chiӅXGjLEѭӟc sóng bӭc xҥ tia X

- d là khoҧng cách giӳa hai mһt mҥng tinh thӇ cҥnh nhau

- șOjJyFJLӳa tia tӟi và mһt phҷng mҥng phҧn xҥ

Thӵc nghiӋm: Trong luұQYăQ, phә XRD cӫa mүXWURED\ÿѭӧFÿRWURQJÿLӅu kiӋn sӱ dөng ӕng phát bҵng Cu vӟLEѭӟc sóng Ȝ QP, góc qupWșӣ Trung tâm ViӋWĈӭFWUѭӡQJĈҥi hӑc Công nghiӋp thӵc phҭm TP Hӗ Chí Minh

2.4.2 Ĉҷng nhiӋt hҩp phө - giҧi hҩp phө N 2 (BET)

2.4.2.1 ;iFÿ͓QKÿ̿FWU˱QJPDRTX̫ n c ͯ a v ̵ t li u

/ѭӧng khí bӏ hҩp phө 9ÿѭӧc biӇu diӉQGѭӟi dҥng thӇ WtFKOjÿҥLOѭӧQJÿһc WUѭQJFKRVӕ phân tӱ bӏ hҩp phө, nó phө thuӝc vào áp suҩt cân bҵng (P), nhiӋWÿӝ (T), bҧn chҩt cӫa khí và cӫa vұt liӋu rҳn V là mӝWKjPÿӗng biӃn vӟi áp suҩt cân bҵng Khi áp suҩWWăQJÿӃn áp suҩt bão hòa (P0) cӫa chҩt bӏ hҩp phө tҥi mӝt nhiӋWÿӝ ÿmFKRWKuPӕi quan hӋ giӳD9Yj3ÿѭӧc gӑLOj³ÿҷng nhiӋt hҩp phө´6DXNKLÿm

22 ÿҥWÿӃn áp suҩt bão hoà (P0QJѭӡLWDÿRFiFJLiWUӏ thӇ tích khí hҩp phө ӣ các áp suҩWWѭѫQJÿӕi (P/P 0 ) giҧm dҫn và nhұQÿѭӧFÿѭӡQJ³ÿҷng nhiӋt giҧi hҩp phө´

Hình dҥQJÿѭӡng hҩp phө - giҧi hҩp phө thӇ hiӋn mӕi quan hӋ chһt chӁ giӳa cҩu trúc và hình dҥng mao quҧn cӫa vұt liӋX7KHR,83$&FiFÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө ÿѭӧc phân loҥLWKjQKÿѭӡQJÿѭӧc thӇ hiӋn trên hình 2.3 [22]

Hình 2.3: Sáu loҥLÿѭӡng hҩp phө theo IUPAC[22]

Loҥi I chҩt rҳn vi mao quҧn có bӅ mһWErQQJRjLWѭѫQJÿӕi nhӓĈѭӡQJÿҷng nhiӋt loҥi I có vӏ trí lõm xuӕng khi P/P 0 bҳWÿҫXWăQJYjOѭӧng khí bӏ hҩp phө tiӃn tӟi giá trӏ giӟi hҥn Sӵ hҩp phө giӟi hҥn này là do bӅ mһt bên ngoài nhӓ có thӇ tiӃp cұn ÿѭӧFKѫQOjGLӋn tích bӅ mһt bên trong Ӣ áp suҩWWѭѫQJÿӕi thҩp quá trình hҩp phө diӉn ra mҥnh, do lӵFWѭѫQJtác giӳa chҩt hҩp phө - chҩt bӏ hҩp phө ÿѭӧFWăQJFѭӡng trong các vi hҥWFyNLFKWKѭӟc phân tӱ dүQÿӃn viӋc lҩSÿҫy nhanh các vi hҥt ӣ P/P0

23 thҩSĈѭӡng hҩp phө loҥi này không thӇ phân biӋWÿѭӧFTXiWUuQKKuQKWKjQKÿѫQ lӟp Khi các vi mao quҧQ ÿѭӧc lҩS ÿҫy thì sӵ hҩp phө ÿѭӧc xҧy ra trên bӅ mһt ngoài Chҩt rҳn vi mao quҧn thuӝc loҥi này là than hoҥt tính, zeolite và chҩt rҳn tinh thӇ giӕng zeolite

Loҥi II: Chҩt rҳQÿҥi mao quҧn Ӣ áp suҩWWѭѫQJÿӕi thҩSWKѭӡQJKuQKWKjQKÿѫQ lӟp các phân tӱ bӏ hҩp phө và sӵ hҩp phө ÿDOӟp xҧy ra ӣ áp suҩWFDRQJKƭDOjEӅ dày chҩt bӏ hҩp phө WăQJFQJYӟi sӵ JLDWăQJiSVXҩWQJѭQJWөĈLӇm B ± ÿLӇm nӕi tӯ ÿҭXÿӃn phҫn gҫQQKѭWX\Ӄn tính ӣ giӳa thӇ hiӋn cho viӋc hoàn thành lӟp phӫ mӝt lӟS6DXÿyÿӝ cong cong dҫn dҫn thӇ hiӋn cho sӵ bҳWÿҫu lӟp phӫ thӭ hai và nhiӅu KѫQ&KLӅu dày cӫDÿDOӟp bӏ hҩp phө WKѭӡQJWăQJOrQNKL330 = 1

Loҥi III: Loҥi không có mao quҧn hay lӵFWѭѫQJWiFJLӳa chҩt bӏ hҩp phө vӟi chҩt hҩp phө yӃu Ӣ ÿѭӡQJÿҷng nhiӋt loҥi III khác vӟi loҥi II là không xuҩt hiӋn ÿLӇP%YjGRÿyNK{QJFyVӵ KuQKWKjQKÿѫQOӟp có thӇ [iFÿӏnh rõ ràng Các chҩt bӏ hҩp phө chӍ tұp trung vào nhӳng chӛ thuұn lӧi nhҩt trên bӅ mһt mao quҧn

.Loҥi IV: Chҩt rҳn mao quҧn trung bình vӟi loҥi IV (a) là Vұt liӋu mao quҧn trung bình kíFKWKѭӟc > 4 nm và IV (b) Vұt liӋX047%NtFKWKѭӟc < 4 nm

Loҥi V rҩt giӕng vӟi LoҥL,,,YjÿLӅu này có thӇ OjGRWѭѫQJWiFJLӳa chҩt hҩp phө - chҩt hҩp phө WѭѫQJÿӕi yӃu trong khoҧng P/P 0 thҩp

LoҥL9,Ojÿҥi diӋn cho sӵ hҩp phө tӯng lӟp trên mӝt bӅ mһt không xӕSFyÿӝ ÿӗQJÿӅu cao ChiӅu cao bұc thang giӡ ÿk\WKӇ hiӋn khҧ QăQJFKRPӛi lӟp hҩp phө, WURQJNKLÿӝ sҳc nét cӫa bұc thang phө thuӝc vào hӋ thӕng và nhiӋWÿӝ Trong sӕ các ví dө tӕt nhҩt vӅ ÿѭӡQJÿҷng nhiӋt LoҥL9,OjFiFÿѭӡQJÿҷng nhiӋWWKXÿѭӧc bҵng argon hoһc krypton ӣ nhiӋWÿӝ thҩSWUrQWKDQÿHQFDUERQ

Trong thӵc tӃÿӕi vӟi vұt liӋu mao quҧQWUXQJEuQKÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө và giҧi hҩp phө NK{QJ WUQJ QKDX Pj WKѭӡng thҩy mӝt vòng trӉ Hình dҥng cӫa ÿѭӡng ÿҷng nhiӋt hҩp phө - giҧi hҩp phө và vòng trӉ phҧQiQK ÿһFÿLӇm vӅ hình dáng mao quҧn HiӋQWѭӧng trӉ xuҩt hiӋn khi hҩp phө ÿDOӟp kӃt hӧp vӟLQJѭQJWө mao quҧn trong mao quҧn trung bình Hình dҥng cӫa vòng trӉ có khác nhau phө thuӝc vào hình dҥQJYjÿӝ ÿӗng nhҩt cӫa mao quҧn (Hình 2.4) [22]

Hình 2.4: Các loҥi vòng trӉ [22]

Vòng trӉ loҥL+ÿѭӧc tìm thҩy trong các vұt liӋu mà có mao quҧn trung bình phân bӕ hҽSYjÿӗng nhҩt, ví dө: MCM-41, MCM-48, SBA-15 và CMQTB

Khҧo sát thành phҫn tro bay

7URED\WK{ÿѭӧc lҩy vӅ tӯ nhà máy NhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi, TUj9LQKÿѭӧc phân tích huǤnh quang tia X (XRF) ÿӇ so sánh thành phҫn vӟi các tro bay trong và QJRjLQѭӟc

Bҧng 3.1: Thành phҫn nguyên tӕ cӫa tro bay dùng trong thí nghiӋm

STT Thành phҫn Ký hiӋu +jPOѭӧng (%)

6 Cỏc thành phҫn khỏc (SO 3 , K 2 2ô 1,79

Qua bҧng 3.1 cho thҩy thành phҫn tro bay chӫ yӃu là SiO 2 , Al 2 O 3 và mӝt Oѭӧng Fe 2 O 3 và cỏc oxit cӫD&D7LôKӃt quҧ phõn tớch thành phҫn cӫa tro cho FǊQJ cho thҩ\KjPOѭӧng canxi oxit là 2,39% < 10 % theo tiêu chuҭn quӕc gia TCVN

10302 ± 2014 [2] tro bay sӱ dөng trong nghiên cӭu thuӝc loҥi tro bay axit (loҥi F)

Bҧng 3.2: Bҧng so sánh thành phҫn tro bay vӟi các nhà máy khác

Qua bҧng 3.2 cho thҩy thành phҫn tro bay tҥi nhà máy NhiӋWÿLӋn Duyên Hҧi là loҥLWURED\ÿLӇn hình.

KӃt quҧ biӃn tính tro bay

Trong quá trình tìm hiӇu tài liӋu vӅ các nghiên cӭu biӃn tính và tәng hӧp tro bay làm vұt liӋu hҩp phөFK~QJW{LÿmWәng hӧSÿѭӧc mӝt sӕ ý kiӃQQKѭVDX7KHR Cario và cӝng sӵ có chia sҿ rҵng biӃQWtQKWURED\WURQJÿLӅu kiӋn kiӅPFDRKѫQQKҩt là khi dùng NaOH thay vì KOH sӁ KzDWDQÿѭӧc thҥch anh và mullite, 2 cҩu trúc chính tҥo nên cҩu trúc tinh thӇ cӫa tro bay [9][17]7KrPYjRÿyVKLKYj&KDQJFKR biӃt sӵ kӃt hӧp hӛn hӧp kiӅm và tro bay theo tӹ lӋ 3:2 tҥRÿLӅu kiӋn hình thành Na-

Al có hoҥt tính cao dӉ WDQ WURQJ Qѭӟc tҥR ÿLӅu kiӋn thuұn lӧL FKR FiF JLDL ÿRҥn nghiên cӭu phía sau [21]

&zQÿӕi vӟi Lin và cӝng sӵ nghiên cӭu vӅ ҧQKKѭӣng nhiӋWÿӝ ÿӃn tro bay cho biӃt nhiӋWÿӝ cao trên 100 0 &WURQJÿLӅu kiӋn thӫy nhiӋt sӁ rút ngҳQÿѭӧc thӡi gian phҧn ӭng và cho hiӋu quҧ tӕWKѫQ[17]

Tӯ nhӳng nghiên cӭu trên và ÿӕi chiӃu vӟi thành phҫQWURED\WURQJQѭӟc và QJRjLQѭӟc, xHP[pWFQJÿLӅu kiӋn nhiӋWÿӝ, nӗQJÿӝ mol và thӡi gian phҧn ӭng thì quá trình nào cҧi thiӋQÿѭӧc diӋn tích bӅ mһWKѫQYj VRViQKFQJ TXiWUuQKELӃn tính tro bay vӟLD[LWYjED]RWKuTXiWUuQKQjRWiFÿӝQJÿѭӧFÿӃn cҩu trúc tinh thӇ cӫDWURED\KѫQYjKҩp phө xӱ Oêÿѭӧc các chҩt tӕWKѫQ7ӯ nhӳng vҩQÿӅ ÿһt ra luұQYăQÿmÿLWӯQJEѭӟFQKѭWUuQKEj\GѭӟLÿk\

Các yӃu tӕ QKѭQӗQJÿӝ mol và thӡi gian phҧn ӭQJÿѭӧc giӳ nguyên là 2M và 6 giӡ, nhiӋWÿӝ phҧn ӭng là 150 0 C và chҩt phҧn ӭng là HCl và NaOH Các mүu WURED\WUѭӟc và sau khi biӃn tính vӟi dung dӏFK +&OYj 1D2+ ÿѭӧc ký hiӋu lҫn Oѭӧt là TB, TBA và TBB Sau quá trình biӃn tính các mүu vұt liӋX ÿѭӧF ÿHP ÿLSKkQWtFKFiFÿһFWUѭQJKyDOêQKѭ;5);5'%(76(0Yj)7,5.Ӄt quҧ ÿѭӧc WUuQKEj\GѭӟLÿk\

3.2.1 Phân tích nhiӉu xҥ tia X (XRD)

GiҧQÿӗ XRD cӫa mүX7%7%$Yj7%%ÿѭӧc trình bày trên hình 3.1

Hình 3.1: Phә XRD cӫa các mүu TB, TBA và TBB

Tӯ phә ;5'ÿѭӧc trình bày trên hình cho thҩy mүX7URED\EDQÿҫu có pic

Q (quazt) (SiO 2 ) và mullite (3Al 2 O 3 2SiO 2 ) rõ ràng, sҳc nét tҥi các vӏ trí 16, 22, 31,

33, ÿһc biӋt tҥi vӏ trí 2 theta = 27 vӟi pic Q cao nhӑQFyFѭӡQJÿӝ mҥnh nhҩt thӇ hiӋn rõ cҩu trúc thҥch anh (quazt) (SiO2) cӫa mүXWURED\FKѭDELӃn tính [20] ĈӃn mүX7%$FiFSLF4Yj0WKD\ÿәLNK{QJÿiQJNӇĈLӅu này cho thҩy biӃn tính vӟLD[LW+&Oÿm NK{QJOjPWKD\ÿәLÿѭӧc cҩu trúc cӫD WURED\EDQ ÿҫu 1KѭQJTXDÿӃn mүX7%%FѭӡQJÿӝ pic cӫa Q và M tҥi góc 20 = 28 0 FyFѭӡQJÿӝ yӃu hҷn và ӣ các vӏ trí khác hҫXQKѭFǊQJ NK{QJFzQ ĈLӅu này chӭng minh quá trình biӃn tính vӟL1D2+ÿmWiFÿӝng và làm ҧQKKѭӣQJÿӃn cҩu trúc cӫa TB Quá WUuQK WKD\ ÿәL ÿѭӧc giҧi thích bӣi quá trình biӃn tính có mһt cӫa NaOH, tҥo môi WUѭӡng kiӅm và có ion Na + ÿm JL~S KzD WDQ $O Yj 6L Wҥo thành muӕi slicat và aluminat Thұt vұy theo Keka Ojha và cӝng sӵ quá trình biӃn tính tro bay vӟi NaOH WURQJP{LWUѭӡng thӫy nhiӋt ӣ nhiӋWÿӝ cao là mӝWSKѭѫQJSKiSQKҵm phân hӫy các

34 vұt liӋu có chӭD$OYj6LÿӇ tҥo thành muӕLVLOLFDWYjDOXPLQDWOjEѭӟFÿҫu trong quá trình tәng hӧp vұt liӋu zeolite [25] 4XDÿyFKRWKҩy vӟi sӵ WiFÿӝng cӫa NaOH giúp phá vӥ cҩu trúc tinh thӇ cӫa tro bay vào tҥo thành vұt liӋu có nhiӅu mao quҧn KѫQĈӇ làm rõ nhұQÿӏnh này, SKpSÿRKҩp phө giҧi hҩp phө N2 ÿmÿѭӧc tiӃn hành ÿӇ ÿiQK JLiYӅ diӋn tích bӅ mһWFǊQJ QKѭSKkQ Eӕ NtFKWKѭӟc mao quҧn trên các mүu TB, TBA và TBB

3.2.2 ĈѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө và giҧi hҩp phө Nito (BET)

Hình dҥQJÿѭӡng hҩp phө - giҧi hҩp phө thӇ hiӋn mӕi quan hӋ chһt chӁ giӳa cҩu trúc và hình dҥng mao quҧn cӫa vұt liӋX7KHR,83$&FiFÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө ÿѭӧc phân loҥLWKjQKÿѭӡng, và 6 hình dҥng cӫa vòng trӉ khác nhau ÿѭӧc WUuQKQj\WURQJFKѭѫQJ [22]

KӃt quҧ ÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө - giҧi hҩp diӋn tích bӅ mһt cӫDWURED\ÿѭӧc phân tích WK{QJTXDSKѭѫQJSKiSFӫa máy Surfer Thermo Scientific ThiӃt bӏ hoҥt ÿӝng dӵa trên nguyên tҳc ghi nhұn sӵ WKD\ÿәi áp suҩt giӳDFiFÿLӇm trong quá trình hҩp phө và giҧi hҩSNKt1LWRWURQJP{LWUѭӡng chӭa Nito lӓng ӣ nhiӋWÿӝ âm (-) 196 0

&FKRÿӃQNKLÿҥt trҥng thái cân bҵng P = P0 VDXÿySKkQWtFKWtQKWRiQFiFJLiWUӏ thu thұSÿѭӧF7Uѭӟc khi tiӃn hành phân tích, mүXÿѭӧc khӱ khí và KѫLQѭӟc ӣ ÿLӅu kiӋn nhiӋWÿӝ 250 0 C trong thӡi gian 12h ĈѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө - giҧi hҩp N2 cӫD7%7%$Yj7%%ÿѭӧc biӇu diӉn trên các hình 3.6 và hình 3.7 6RViQKÿѭӡQJÿҷng nhiӋWWKXÿѭӧc cӫa TB, TBA và TBB vӟi 6 dҥQJÿѭӡQJFѫEҧn cӫa IUPAC cho thҩ\ÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө cӫa

TB và TBA thuӝc loҥi III, loҥi không có mao quҧn, lӵFWѭѫQJWiFJLӳa chҩt hҩp phө và chҩt bӏ hҩp phө yӃu Còn so sánh vӟLÿѭӡQJÿҷng nhiӋt biӃn tính vӟi bazo thuӝc loҥi H3, xuҩt hiӋn vòng trӉ và loҥi có vұt liӋu mao quҧn trung bình (tӯ 2-50 nm)

Hình 3.2ĈѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө - giҧi hҩp phө Nito (a) và phân bӕ NtFKWKѭӟc mao quҧn (b) cӫa TB, TBA và TBB

Theo hình 3.2 cho thҩ\FiFÿѭӡQJÿҷng nhiӋt hҩp phө cӫa mүu TB và TBA thuӝc loҥi không có mao quҧn Mүu TB có hai nhánh hҩp phө và nhҧ hҩp trùng vào QKDXYjOѭӧng khí hҩp phө rҩt thҩp cho thҩ\WURED\EDQÿҫu thuӝc loҥLWUѫQQKҹn và không có mao quҧn, ҧQK6(0FǊQJFKRWKҩ\U}ÿLӅu này TiӃSÿӃn mүu TBA có ÿѭӡng nhҧ hҩp tách rӡi hҩp phө QKѭQJYүn rҩt hҽSYjOѭӧng khí hҩp phө vào cao KѫQVRYӟi TB, ÿLӅu này cho thҩy TBA có xuҩt hiӋn lӛ rӛng QKѭQJNK{QJQKLӅu ĈLӅXQj\FǊQJFKRWKҩy diӋn tích bӅ mһt cӫa hai mүu TB và TBA rҩt thҩp Trong NKLÿyPүu TBB Fyÿѭӡng hҩp phө và nhҧ hҩp thuӝc loҥi H3 loҥi vұt liӋu có mao quҧn trung bình và thuӝc dҥng xӕp vì có xuҩt hiӋn vòng trӉ, so sánh vӟi 6 dҥng ÿѭӡng trӉ ӣ FKѭѫQJWKu7%% thuӝc dҥng hình H3 thuӝc loҥi mao quҧn hình khe hӣ tҥo thành tӯng mҧng [22]

3KkQWtFKU}KѫQYӅ TBB ta thҩy tҥi gӕc tӑDÿӝ O, áp suҩt P/P 0 bҵng không WKuÿRҥn ÿҫu FyOѭӧng khí Nito hҩp phө gҫn 10 cm 3 JFDRKѫQ5 lҫn so vӟL7%ÿLӅu này cho thҩy diӋn tích bӅ mһt và thӇ tích lӛ xӕp cӫD7%%FDRKѫQ7%WKuOѭӧng khí

N 2 mӟL ÿѭӧF WtFK OǊ\ WUrQ EӅ mһt TBB nhiӅX KѫQ 7% 9u JLDL ÿRҥQ ÿҫu khi hình WKjQKÿѫQOӟp (dӵa vào lӵc liên kӃt Vanderwwaals) nӃu vұt liӋu có nhiӅu mao quҧn thì các phân tӱ khí N 2 sӁ có chӛ chӭa thì nӃu chӛ chӭa càng nhiӅu thì N 2 ÿѭӧc hҩp phө càng nhiӅu Càng vӅ sau quá trình hҩp phө càng nhiӅu có thӇ KuQKWKjQKÿDOӟp

36 TiӃp tөF ÿѭӡng giҧi hҩp tách biӋt rõ ràng vӟL ÿѭӡng hҩp phө tҥo thành vòng trӉ dҥng tҩm có các khe hӣ vӟLFiFNtFKWKѭӟFNK{QJÿӗQJÿӅu Vì diӋn tích bӅ mһt và mao quҧn cӫa TBB nhiӅXKѫQ7%Qên quá trình hҩp phө và giҧi hҩSFǊQJOkXKѫQ ĈLӅXÿyFǊQJÿѭӧc chӭng minh qua thӡi gian hҩp phө cӫa TBB là 14 giӡ còn TB là

Tӯ hình 3.2b FǊQJWhҩy mүu TB không xuҩt hiӋn mao quҧQQrQÿѭӡng kích WKѭӟc mao quҧn cӫa mүu TB trùng ngay trөF[ÿӃn mүu TBA WѭѫQJWӵ1KѭQJTXD ÿӃn mүX7%%WKuFiFNtFKWKѭӟc mao quҧn trҧi dài tӯ 4-QPÿLӅu này cho thҩy NtFKWKѭӟc mao quҧn cӫa mүXWURED\WăQJOrQNKLELӃn tính vӟi bazo ĈӇ ÿiQKJLi U}KѫQYӅ sӵ WKD\ÿәi vӅ diӋn tích bӅ mһt và thӇ tích lӛ xӕp cӫa các mүu thì các thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa ba mүXÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi bҧng 3.1

Bҧng 3.3 Thông sӕ ÿһc trung cho tính chҩt cӫa TB, TBA và TBB

ThӇ tích lӛ xӕp (cm 3 /g) Ĉѭӡng kính lӛ rӛng (nm)

Thành phҫn hóa hӑc cӫa tro bay ӣ mӝt sӕ tӍnh miӅn Bҳc ViӋt Nam [4]

Các thí nghiӋm khҧo sát thành phҫn hóa hӑc trong các mүu tro bay ӣ các QѭӟFNKiFFǊQJÿmÿѭӧc tiӃQKjQKYjWKXÿѭӧc các kӃt quҧ WѭѫQJWӵĈDVӕ các mүu tro bay ӣ Trung Quӕc có thành phҫn chӫ yӃu là SiO 2 và Al 2 O 3 KjP Oѭӧng cӫa

5 chúng vào khoҧQJJNJÿӃn 850 g/kg Các thành phҫn khác bao gӗPOѭӧng than FKѭD FKi\ )H 2 O 3 , TiO 3 , MgO, CaO Tro bay Trung Quӕc chӭD KjP Oѭӧng than FKѭDFKi\FDROjGRKӋ thӕng lò ÿӕt ӣ các nhà máy nhiӋWÿLӋn ӣ Trung Quӕc Theo tiêu chuҭn phân loҥi ASTM C 618 thì tro bay Trung Quӕc thuӝc loҥi C hay tro bay có chҩWOѭӧng thҩSĈLӅu này ҧQKKѭӣng lӟQÿӃn các ӭng dөng cӫa tro bay ӣ Trung Quӕc [1]

Thành phҫn hóa hӑc cӫa mӝt sӕ loҥi tro bay tӯ các quӕc gia khác [1]