Tổng hợp vật liệu uio 67 với Độ xốp cao và Đánh giá khả năng hấp phụ ion cr vi trong nước

Nơi sinh: Thành phố Hồ Chí Minh “Chuyên ngành: Sư phạm Khoa học Tự nhiên khóa: 46 Tôi đã bảo vệ khóa luận tốt nghiệp với đề tài: Tổng hợp vật liệu UiO-67 với độ “Tôi đã sửa chữa và hoàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH KHOA HOA HOC

Te HO CHIN

HỌ VÀ TÊN

Huỳnh Mỹ Nhĩ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TONG HOP VAT LIEU UiO-67 VỚI ĐỘ XÓP CAO VÀ ĐÁNH GIÁ KHA NANG HAP PHY ION Cr(VI TRONG NƯỚC

'Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH KHOA HOA HOC

TONG HOP VAT LIEU Ui0-67 VOI DO XOP CAO VA DANH GIA KHẢ NANG HAP PHU ION Cr(VI) TRONG NUGC Người thực hiện: HUỲNH MỸ NHI

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYÊN VĂN MỸ

'Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2024

XÁC NHẬN CỦA GVHD _ XÁC NHẬN CỦA CHỦTỊCH HỘI ĐỒNG

Nơi sinh: Thành phố Hồ Chí Minh

“Chuyên ngành: Sư phạm Khoa học Tự nhiên khóa: 46 Tôi đã bảo vệ khóa luận tốt nghiệp với đề tài: Tổng hợp vật liệu UiO-67 với độ

“Tôi đã sửa chữa và hoàn chính khóa luận đúng với các góp ý, yêu cầu của Hội

đồng và ủy viên nhận xét, gồm các ý chính như sau

~ Thêm định nghĩa tiếng Việt các phương pháp phân tích ở danh mục viết tắt

Đã sửa các lỗi chính tả “quiết” thành “quyết

~ Đã chỉnh sửa chủ thích các hình ảnh ở mục tính chất hấp phụ Cr(VI) của vật liêu, tài

liệu tham khảo và câu từ ở phần tổng quan

~ Sửa lại các công thức của phương trình đẳng nhigt: Langmuir, Fruendlich va Temkin;

sửa lại công thức phương trình động học biểu kiến giả bậc 1 và giả bậc 2

“Thêm các hình cảnh phổ FT-IR ban đầy đủ và hình ảnh tạo phúc của CI(VI) với 1,5-

ĐPC, thêm tài liệu tham khảo cho các phương pháp nghiên cứu hóa lí

Nay ti xin báo cáo đã hoàn thành sữa chữa luận văn như rên và để nghị Hội đồng chấm luận văn, người hướng dẫn khoa học xác nhận

Tp Hỗ Chí Minh, ngày 09 thang 05 năm 2024 Sinh viên tensa ghd hot) Xtc nh cia hghời hướng dẫn kho học i ten igh vỡ ọ Tên) Xâcnhận cin Chi eh 9 ing (hi enw gh rb ho tn)

“Trong bốn năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ

“Chí Minh, nhờ sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giảng viên khoa Hoá

học mà tôi đã tích luỹ được nhiều kiến thức cũng như kĩ năng thực nghiệm để có thể

"hoàn thành đề tài này Để trí ân những điều đó,

“Thầy Nguyễn Văn Mỹ đã tận ình hướng dẫn, chỉnh sửa và giúp đỡ tôi thật nhiều

để hoàn thành tốt đ ti này

Các Thầy, Cô rong Bộ môn Hoá Lý ~ luôn tận tuy trong công tác giảng dạy và đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong quá tình học tập cũng như thực hiện

để i này

Ba, Mẹ, cùng mọi người trong gia định ~ luôn bên cạnh, ủng hộ và động viên tôi

trong suốt thời gian thực hiện để tài này

Các anh chị trong phòng thí nghiệm Hoá Lý, các anh chỉ sinh viên khoá trước và sắc bạn sinh viên cùng khoá ~ những người bạn đồng hành cùng tôi chía sẻ những tháng

ngày cực nhọc nhưng đong đầy kỉ niệm

Trong để tài này, tuy đã dành nhiễu thời gian nhưng kinh nghiệm thực tiễn của tôi

còn hạn chế nên khó có thể tránh khỏi những thiểu sót Tôi rất mong nhận được sự quan

"hoàn thiện đề tài tốt hơn

“Tôi xin gửi đến quý Thầy, Cô lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc và thành công

“TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2024

luỳnh Mỹ Nhỉ

1.1.2.1 MOBS img dung trong hip phụ, ách và lưu trữ 6

2.2 Qui trình tổng hợp vật liệu UiO-67

2.3 Khảo sát khả năng hấp phụ Cr(VI) của

2.4, Các phương pháp nghiên cứu -

2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu hóa í hiện đại „ 2.4.1.1, Phuong phip nhiễu xạ tỉa X ” 2.4.1.2 Phuomg pháp phổ hồng ngoại (ET-IR) „

24-14 Phường pháp hiển vỉ điện từ quết 18 2.4.15 Phương pháp ác định diện tích b mat 8 2.4.1.6 Phuong php hiém vi dign tr try lô 2.42 Nghiên cứu động học lọ 2.43 Nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ 20 CHUONG 3 KET QUA VA THAO LUN

3.1, Didc trumg vit liGu UiO-67 sssscessssssssseseensassrsesersnsansssessonnnsarsssorsnsanssssseones BE

3111 Cấu trúc 2 3.1.2, Hinh thi hoe bé mat 25 3.2 Tinh chat hép phy Cr(VI) của vật liệu

32.1 Ảnh hưởng của pH dung dich 3

3.2.3.Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ 2 3.3.4, Mô hình động học hắp phụ 3 3.2.5, Khả năng tả sử dụng vật liệu UiO-67 33 3.26 So sánh khả năng hắp phụ của UiO-67 với các vậtliệu khác uM

KET LUAN VA KIEN NGHY

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHY LUC,

UV-Vis | Ultraviolet-Visible Spectroscopy | Hip thy tirngoai khảkiến FT-AR | Fourier Infrared Spectroscopy Hỗng ngoại biển đổi Fourier SEM | Scanning Electron Microscopy Hiển vi điện tử quốt TEM | Transmission Electron Microscopy | Hiển vi điện từ truyền qua TGA ‘Thermogravimetric Analysis "Phân tích nhiệt hôi lượng BET Brunauer-Emmett-Teller “Xíc định diện tích bê

"Hình 1 1 Sự hình thành vật liệu MOEs

Hình 1 2 Các SBUs catboxylate của vật liệu MOE+

Hình 1.3 Mô tả phương pháp nhiệt dung môi

Tình 1 4 Mô tả phương pháp siêu âm

Hình 1.5 Tổng hợp MOEs bằng phương pháp điện hóa, Hình 1 6 Mô tả sự hình thành vật liệu UiO.66

tình 1.7 Các hướng hình thành cầu trúc vật liệu MOES bén theo qui tắc HSAB Hình 1 8 Cấu trúc của UiO-67

tình 1 9 Một số dạng tồn tai cia Cr (VI) wong dung dich nước Mình 2 1 Phản ứng tổng hợp UiO-67

Hình 2 2 Đường chuẩn của ion Cr(VI) với các nồng độ khác nhau Hình 3 1 Cấu trúc của vật liệu UIO-67

Hình 3 2 Phỏ PXIRD của các mẫu UiO-67

Hình 3 3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ N: tại 77 K của vật liệu UiO-67 Hình 3 4 Phổ ET-IR của vật liệu UiO-67

Minh 3.5 Gin đồ TGA của vật liệu UiO-67

Hình 3 6 Ảnh SEM của vật liệu UiO.67

Hình 3.7 Ảnh TEM của vật liệu UiO-67

Hình 3 8 Ảnh hưởng của pH đến dung lượng hip phy của UiO-67 Hình 3 9, Ảnh hưởng của lượng vật liệu đến dung lượng hấp phụ của UiO-67 Hinh 3 10 Dường đẳng nhiệt hấp phụ Ci(VD) của UiO — 67 Hình 3 11 Đường động học hip phy Cr(VI) của UiO-67

‘Minh 3 12 Khả năng tái sử dụng vật liệu UiO-67 sau năm chu kỉ hấp phụ Cr(VD

Bang 2.1 Các hóa chất sử dụng B Bảng 2.2 Bang thiết bị và dụng cụ

Bảng 3.1 Các tham số của ba mô hình đẳng nhiệt hấp phụ được sử dụng khảo sất quá

'Bảng 3.2 Các thông số của phương trình động học biểu kiến hấp phụ Cr(VD) trên UiO-

Bảng 33 Dung lượng hấp phụ CrCVD cực đại của mộc số vật liệu

"Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần th tư với sự hiện đại hoá và phát

triển vượt bậc của các ngành công nghiệp trong nhiều lĩnh vue khác nhau thì yêu cầu

bảo vệ môi trường cũng trở nên cấp thiết hơn Nguồn nước đang ö nhiễm ngày càng

nghiêm trọng bởi các chất thải hữu cơ tổng hợp cũng như các kim loại nặng gây ảnh

"hưởng không nhỏ đến chất lượng môi trường nước và đời sống các loài thuỷ sinh [1—

4], Trong 46, ion CxíVI) là một trong những ion đễ đàng đi vào nguồn nước, gây ra các ảnh hưởng lớn đến sức Khoẻ của con người như các bệnh liên quan đến gan, phổi, thận

và đặc biệt có nguy cơ gây ung thư [5] Vì vậy việc loại bỏ Cr(VI) là một việc hết sức

cấp thiết khỏi nước thái hoặc khử CrVI) thành C(HI) ít độc hơn trước khi thải ra môi trường, Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước ô nhiễm dang được áp dụng như: phương pháp trao đổi ion [6], phương pháp điện hóa [7], phương pháp kết tủa hóa học

[8], [9], va một số phương pháp khác [10], [11] Trong đó, phương pháp hắp phụ ngày

sàng được quan tâm trong những năm gần đây do hiệu quả tốt, tiết kiệm chỉ phí, không

to các chất chuyển hóa độc bại trong quá tình xử lý [12] Bên cạnh đó, vậtliệu MOFs

trong hắp phụ kim loại nặng đang được nghiên cứu rộng rãi nhờ các tính chất đặc biệt

của chúng so với loại vật liệu khác MOFs có diện tích bề mặt và độ xốp cao, các lỗ xốp

của vật liệu này có một rt tự ắt n định cả về kích thước lẫn hình dạng, độ bền nhĩ

độ bền hóa học và độ bền nước cao, thích hợp cho việc hắp phụ kim loại nặng [13-15],

"uy vậy hưởng nghiên cứu tổng hợp vậtliệu MOF cho hắp phụ kim loại nặng trong môi trường nước vẫn còn í tại Việt Nam, do đ tôi quyết định khai thúc lĩnh vực này Gần đầy, các vật liệu MOEx mang tâm kim loại Zirconium (Z-MOFs) thường

được chọn để nghiên cứu và tổng hợp để tạo ra các họ vật liệu Zr-MOEs bền nước, bền

nhiệt, bền hóa học vả cơ học [16-18] Cation Z+'* có tính acid, trạng thái oxi héa cao,

khả năng phân cực mạnh và mật độ điện tích lớn sẽ tương tác rất mạnh với nhóm

carboxylate ota clu ndi hữu cơ, Nhờ có tương tác mạnh giữa Z/” và nhóm carboxylate

bền dung môi và bền nước Chính vì vậy, Zi-MOFs rit cin quan tâm nhiều hơn đến

việc dù 1g để hấp phụ Cr(VD) trong xử lí nước thải vì nó có độ ổn định trong nước rất

tốt và đề sn xuất với số lượng lớn trong ứng dụng thục tẾ.Trong nghiên cứu này, thông

độ xếp cao và đánh giá khả nang hdp phụ ion Cr[VI) trong nước

1.1 Giới thiệu chung về vật liệu khung hữu co kim loại (MOFs) Năm 1982, việc phát triển vật liệu xốp đã trở thành một cuộc cách mạng quan trọng sau khi vật liệu rây phân tử aluminophosphate ra đời [20] Các vật liệu xốp này

đã có ứng dụng rộng rãi trong lưu trữ và phân tách khí, xúc tc, trao đổi ion, hắp phụ, liệu xốp như ống nano carbon [21,22], zeolite [23] và vật liệu khung hữu cơ kim loại MOF Tuy nhiên, các vật liệu này vẫn tồn tại một số hạn chế, chẳng hạn như sự sắp xếp cấu trúc không hoàn hảo của ống nano carbon và sự thiển đa dạng cia zeolite Trong năng vượt trội hơn

“Sự kết hợp giữa các ion kim loại vô cơ đồng vai trò điểm nút và được liên kết với nhau bởi các ligand hữu cơ tạo nên cấu trúc tỉnh thể cho vật liệu Những nhóm liên

kết hữu cơ (inker) đồng vai trỏ cầu lêm kết nối là các ion kim loại tạo thành các mạng lưới Không gian ba chiều và độ tật tự sắp xếp cao, những iên kết này tổng hợp Diện tích bể mặt riêng lớn, ậtiệu có độ xếp cao và có khả năng thay đổi cầu C0 24,25] cũng như nhiều ứng dụng quan trọng khác Bên cạnh đó, việc có thé tao thành từ đa dạng các ion km lại, các inker khác nhau dẫn đến sự đa dạng về cấu trúc vây, MOEs trở thành một rong những lĩnh vực ó tốc độ phát iển nhanh nhất với hàng ngàn bài nghiên cứu được công bổ tong những năm trở lại đây

Hình 1.1 Sự hình thành vật liệu MOFs [26]

"uỷ thuộc vào thành phần tên chất hay phương pháp tổng hợp khác nhau đến từ nhiều nhóm nghiên cứu trên thể giới mà MOEs được phân loại thành các nhóm vật liệu s6 tên gại đa dạng, í dụ các MOF néi bật như zeolite imidazolate (Z1F) (27), MIL [28]

va MOF mang tim kim loại Zr [29] có ứng dụng rộng rãi do tinh én định hóa học và

1-11, Phường pháp nhiệt dung môi

Đây là phương pháp phổ biển nhất để tổng hợp MOFS Ban đầu,

Phương pháp này cho phép thú được các tình thế MOES có chất lượng cao phù

hợp cho việc phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tỉnh thể, Tuy nhiên, lượng dung môi lớn Hơn nữa, việc tim dung môi phù hợp để hoà tan cả chất vô cơ và

phương pháp này rất khó khăn, do đó, phương pháp này thường chỉ được sử dụng để phân tích tong phòng thí nghiệm

trong dung dich dé gia tăng áp suất và nhiệt độ cục bộ, diễu này giúp hình thành nên

gian tông hợp So với các phương pháp thủy nhiệt và đung môi nhiệt độ tăng trong các

phương pháp siêu âm thúc đẫy các phản ứng hóa học nhanh chóng, cho phép hình thành, kết tỉnh và kích thước tỉnh thể [32] Một số sự so sánh chỉ ra rằng việc tổng hợp bằng

phương pháp này tạo ra được vật liệu có tính chất tương tự như phương pháp vỉ sóng

và phương pháp nhiệt dung môi (MOF-5) [33 thậm chí có tỉnh ưu việt hơn so với phương pháp vi sóng

Hình 1.4 Mô tả phương pháp siêu âm [32]

1.1.1.3 Phương pháp điện hóa

Phương pháp áp dụng điện hoá học cũng được ứng dụng tổng hợp vật liệu MOFs

“Thành phần của hệ điện hoá trong quá trình tổng hợp MOEs bao gồm: pin điện hoá, hai

điện cực là cực đương (anode) và cực âm (cathode) Điện cực anode và cathode được

chứa trong dung dịch điện hoá có thành phần gồm cầu nổi hữu cơ và muối kim loại

“Trong quá trình tổng hợp, cation kim loại không được cung cấp dưới dạng muỗi mà

được sinh ra ừ quá tình oxi hoá của điện cực anode [34] Phương pháp điện hóa cung: cắp nhiều lợi (ch kh

thau, chẳng hạn như hoạt động thuận tiện và khả năng mở rộng,

tăng cường tốc độ tăng trưởng tỉnh thể và đ u kiện phản ứng nhẹ nhàng Kỹ thuật này

sử dụng thếtlập in bao gồm các tắm cực dương và cực âm chìm trong dung dich di

kính Đã

nhiều vật liệu như Zeolite được ứng dụng trong lĩnh vực này, tuy nhiên, với

sấu trú cứng, không đa dạng dẫn đến tắt nhiều khó khăn MOES với những ưu điểm

vật liệu có độ xóp cao, điện tích bể mặt riêng lớn giúp dễ dàng hấp phụ, bên cạnh đó

sấu trúc đễ dùng co đăn và sự đa dạng về kích thước lỗ xốp, cầu trúc giúp việc hắp phụ

chọn lọc cao hơn, lưu giữ khí tốt hơn Chính vì vậy, ừ khi được bắt đầu nghiên cứu, MOEs đã thể hiệ là một vật liệu đổy iềm năng trong vai trồ này [24.25 1.1.2.2, MOF img dng làm vật iệu xúc tác quang tự phân hũy MOF< với cấu trúc tính th, có sự sắp xếp trật tự cao và kích thước lỗ xốp da dạng MOES có khả năng năng phân bổ các cấu trúc đẳng đền nhi tâm hoạt động và sắc chất tham gia ên bề mặt để dễ dàng thực hiện phản ứng Những điều trên làm cho

MOE) trở thành vật liệu xúc tác đầy tiềm năng [35] Tuy nhiên, các vật liệu MOF đa

phần nhận năng lượng ở vùng UV, điều này gây ra nhiễu cân trở về mặt thực tiễn lẫn

nghiên cứu Thông qua vật liệu MIL-I25 (Ti) nghiên cứu cả thực nghiệm và lí thuyết

đã chỉ ra được vai trò của nhóm NH2 trong xúc tác quang [36] Cụ thể, kết quả chỉ ra

rằng năng kượng trên HOMO đã tăng I2 eV, năng lượng LUMO không bị ảnh hướng

Ngoài ra, các nhóm chức khác cũng ảnh hưởng tương tự theo thứ tự -CH: <-

thiệu về vật liệu Zr-MOES

Lĩnh vực nghiên cứu của MOF phát triển nhanh chóng trong nhiều năm gần đây

Do nó có ỉnh năng điều chỉnh và đa dạng của các đơn vị phụ (nút vô cơ và nút liên kết

hữu cơ) cũng như ứng dụng phong phú của chứng, iệc nghiên cứu MOF phải đối mặt

ố lượng công bổ [38, 39] Những ưu điểm

các vật liệu xốp khác (Ống nano cacbon, zeolit

MOF trở thành một ứng cử viên quan trọng cho cl

cảm biển hóa học, y sinh và nhiều lĩnh vực ứng dụng khác [19] Vat liệu Zr-MOFs đã được các nhà khoa học chú ý và quan tâm nghiên cứu từ

năm 2008 và có nhiễu tiến bộ đáng kế ong những năm gằn đây, về ích tị

kế và

‘acetone, benzene, hay DMF Từ đó, MOFS dựa trên các ion Zz(IV) (Zr-

MOE gốc zirconium (UiO.66) có đặc tính rất cao điện tích bỀ mặt và có độ ôn

định nhiệt chưa từng có Vật liệu này tạo ra bằng cách kết nồi các hạt nhân sáu cạnh với

nhau cụm zirconium với một phương pháp đơn giản, có sẵn trên thị trường phối tử cầu nỗi I.-benzadieatboxylate (BDC), có được một cấu trúc xốp 3 chiều chắc chấn [44] Cấu trú vật iệu UiO-66 có độ bn cao, đặc biệt là ít bị (huỷ phân sơ với các vật liệu

cơ là Z4(IV) phần lớn là Zz(1V) carboxylates, thu hút mạnh mẽ và nhiễu công trình ra

dồi với nhiễu cầu trúc Zr-MOFS mới có chiến lược tổng hợp rõ rừng và đa dạng, được

ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau [45]

nhóm chức carboxylue Điễu này phù hợp với lý thuyết của Lewis về cid cứng và base

ai rồ acid cứng và base cứng nên khả năng tạo được in kết cộng hoá trị bền Đi

này dẫn đến, hầu hếtZz-MOEs ôn định trong dung môi hữu cơ và nước, thậm chí có thể

chịu được dung dịch nước có tính acid [43, 44)

Hang ews Base ‘Son Lows Base Cabonfates acaes wea sond kế” Ny sre Boe MỸ wwsxses

‘Soft Lewis Acids Hard Lewis Acids TA Han ae || So th, Tem Lewis Acids Hard Lewis Acids

——.1 Represoiatre MOFs MiL109A.Fe, 0) trợ sas) iosb6(29 cuystP) NigBTP) Cxe0P)

nh 1.7 Các hướng hình thành edu trác vật liệu MOF bén theo qui tic HSAB [42]

"Tuy nhiên so với UïO-66, UiO-67 có diện tích bề mặt BET cao hơn và tỉ rọng thấp hơn [59] UiO-67 MOF có cấu trúc lập phương tâm mặt (fe) được xây dựng từ sự kết hợp của các đơn vị bát diện vô cơ Zœ thành 12 tiều đơn vị vô cơ thông qua biphenyl cđiearboxylat [43] Những lỗ xốp bên trong khung mang lại cho UïO-67 diện tích b mặt trong việc làm chat hap phụ Hơn nữa, cấu trúc của UiO-67 bao gồm các nền tảng vô

60 ZreOu(OH)s được nối vi

sau eum Ze" trong Zs diễn ra ở các đình của khi bát diện, cung cấp lượng nhóm chức Zr-OH để

mỗi bát diện được chía sẻ với 8 lằng tử diện nhỏ hơn (quả cầu nhỏ) J43]

1.4, Thực trạng ô nhiễm Cr(VI) và cách xử lí bằng phương pháp hắp phụ

Ô nhiễm Chromium kim loại nặng là một vẫn đề nghiêm trọng vỀ mỗi trường trên toàn th giới Kha thác khoáng sản mạ điện và các qui tình công nghiệp khác đã thải

ra một lượng lớn nước thải có chứa Chromium [48] Nó đã được liệt kê là chất gây ung

thư bởi Cơ quan nghiên cứu quốc tế về ung thư thể giới Tổ chức Y tế [49] Giới hạn

nghị là 0.05 mạ:L' vào năm 2008 [50] va Co quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA)

đã đặ ra mức ô nhiễm tối đa là 100 gẹ:L cho tổng lượng chromum trong nước uống

IõI, 52] Nếu không có biện pháp xử lý kịp thi những hợp chất Cr{VI) này sẽ tích tự trong nguồn nước và kéo theo nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngằm ngày một khó khổng ngim tn tai dud dang chromate (CrO.*), bydrochromate (HC:Os) hay dichromate

(CO), ee dang ny du d5 an rong nước và it inh dng [S3]

tình L9 Một số dạng tần tại cia C{V1 trong dung dich nước [54]

“Trái với C(VD, HD) lạ là một yêu tổ cần thiết cho dinh dưỡng của inh vật

độ ổn định cao và độc hại Một vài nghĩ cứu thậm chí còn chỉ ra rằng CHIM) còn có

số tác đụng cải thiện khả năng kiểm soát đường huyết của bệnh nhân tí đường loại 2

"Bên cạnh đó, Cr[II) tạo kết tủa Cr(OH)s ở pH khoảng 6-12, có thể để dàng loại ra khỏi dung dịch Chính vì vậy, việc xử lý Cr(VI) bằng việc chuyển hóa thành Cr(II) với ưu cđụng rộng rãi

Các phương pháp xử lý ion Cr(VI) trong nước bao gồm khứ hóa học, điện phân, trao đổi ion, xử lý bằng thực vật và bắp phụ [55] Trong đó, phương pháp hắp phụ ngày cảng được quan tâm trong những năm gan đây do hiệu quả tốt, tiết kiệm chỉ phí, không, tạo các chất chuyển hóa độc bại trong quá trình xử lý [12] Kim loại nặng tổn tại dưới dang ion mang điện tích trong nước nên ngoài xu hướng bị hip phụ bằng cách khuếch

thất hấp phụ mang điện tích trái đấu Quá trình hắp phụ đi kèm với quá trình giải hắp (ngược với quá tán vào các lỗ xốp của vật liệu mà còn bằng tương tác tĩnh điện với c:

là thông số quan trọng đánh giá khả năng hấp phụ [56-58]

So với ác vậliệu xắp như ông nano catbon, zeolite thi MOE là một loại cấu trúc xốp mới đã được chứng mình có nhiễu tính năng vượt tội hơn như hắp phụ, tách khí

cứu đã được thực hiện

được MOF để loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nước, cụ thể, MOF có thể được sử dụng đề

ố MOE

cam biến, phân phối thuốc và hoạt động xúc tác Nhiễu nghị

loại bỏ Cr(VI) hiệu quả cao rong dụng dich nude [19] Nhung một

'CH¡:OH 99% Í Trung Quốc

Bang 2.2 Bang thiết bỹdụng cụ

ST Tên tiết bị ST Tên dụng cụ

7 Tasly ĩ Cốc thay tinh ee Tost

? Cẩn phân ích ? Bình định mức các loại

3 Ta hit 3 iia thay tin

4 May ly tim 4 Bình cầu

5 | Mayhatchin khong) 5 Ong sinh hin

6 My siêu âm 6 Ông nhựa ly tâm

7 Mãy khuấy từ 7 Muễng cân, giấy cân

W Ï MấytriequangUV-Vis | 8 “Thanh khuấy từ

2.2 Qui trình tổng hợp vật liệu UïO-67

"Trao đổi DME (50mL ~ 70mL) Trao đổi MeOH (15mL ~20mL)

Hoạt hóa ở 80 °C trong 24h h

Hoạt hóa ở 120 °C trong 24h Ui0-67

“Hình 2 1 Phản ứng tông hợp UiO-67

Theo công trình đã công bổ trước đó [45]: cân 30 mg H;BPDC và 23,3 mg 4C:

cho vào 6 vial Thém 5 mL dung di

thêm từ từ 0,15 mÍ HCI 37% và gia nhiệt nhiệt độ 150 °C trong 24 giờ Thu lấy toàn bội

cùng hoạt hóa ở nhiệt độ 80°C trong 1 ngày va 120°C thém 1 ngày nữa để làm khô sản

DMF va dinh siêu âm cho tới khi hỗn hợp tan,

thụ cực đại ở bước sóng hắp thy cực đại 543 nm,

2.3.2 Ảnh hưởng của pH

“Chuẩn bị bảy bình cầu dung tích 40 mL: eho vào mỗi bình 10 mg UïO-67 vào

40 mL dung dich Cr(VP néng độ 400 mạ.L: có pH khác nhau tong khoảng từ 1,0 đến

5,0 được điều chỉnh bằng dung dịch NaOH và HCI Khuấy hỗn hợp bằng máy khuấy tir

trong 24 h Sau đó, dung dịch được ỉ tâm loại bo chit hip phụ, nồng độ Cr(VD) sau khi hip phụ được xác định bằng phương pháp trắc quang UV-Vis ở bước sóng 543 nm

Nẵng độ Cr(VI) được xác định dựa vào đường chuẩn (phụ lục 4) Dung lượng hắp phụ

(amg: tai thời điểm cân bằng (qe) và phần trăm hắp phụ được xác định qua các công

thức sau:

Trong d6 Ca, Ce (mg: Lin lugt 1a ndng d eua dung địch Cr(VI) tại thời điểm

"ban đầu và cân bằng, V (mL) là thể tích dung dich, m (mg) Ia khối lượng chất hắp phụ

1⁄4,

Ảnh hưởng của lượng chất hắp phụ

“Cho UïO-67 có khối lượng khác nhau từ Š mẹ đến 30 mg được cho vào bình cầu dung tích 40 ml có chứa sẵn dung dich Cr(VD) với nồng độ 400 mg 1 tại pH 2.0 Khudy hỗn hợp bằng máy khuấy tir trong 24h tại nhiệt độ phòng và với tốc độ khuấy không đổi 200 vòng/phút Sau đó dung dich duge li tim để loại bỏ chất hấp phụ, nồng

độ Cr(VI) được xác định bằng phương pháp trắc quang UV-Vis ở bước sóng 543 nm THiệu suất hấp phụ được xác định bằng công thức

không đổi 200 vòng/phút trong 24 h để đảm bảo quá

bằng ti nhiệt độ phòng Sau đ,lï tâm dung địch để lo bỏ ih hap phy dat trạng thái cân p phụ nồng độ MB được xác định bing phương pháp tắc quang UV-Vis ở bước sóng 543 am Mô hình

được xác định bằng phương pháp trắc quang UV-Vis ở bước sóng 543 nm Mô hình

p phụ, nông độ CrfVI)

động học hắp phụ biễu kiến bậc 1, biểu

2.35 Thủ hồi và t bậc 2 được sử dụng trong bá

sử dụng

Việc sử đụng vậtliệu UO-67 được tiễn hình bằng cách ngâm và tro đội vật

liệu trong nước cắt nhiều lần sau đồ rửa với Methanol dễ tiễn hành hoạt hóa làm khô

vật liệu

Sau khi đã thụ hồi xong, tiền hành hấp phụ dung dịch Cr(VI) nồng độ 10 me-L:

` với dung tích 40 mL (pH = 2,0) bing 25 mg vật liệu Hỗn hợp được khuấy từ trong 24

6

giờ, Sau độ li tâm dụng dịch để loại bỏ chất hấp phụ, nông độ Cr(VD được xác định tiến hành thu hồi để lặp lạ thí nghiệm trên Đánh giá khá năng tái sử dụng của vật iệ

"bằng hiệu suất hấp phụ

1.4, Các phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Các phương pháp nghiên cứu hóa lí hiện đại

2.4.1.1 Phương pháp nhiễt xạtlaX

Nhiễu xạ tủa X là hiện tượng các chùm tỉa X nhiễu xạ trên các mật tỉnh thể của chit rin, do ính tuần hoàn cũa cấu trú tỉnh thể tạo nên các cực đại và cục tiểu nhiễu

xạ Kỹ thuật nhiễu xạ ủa X phố biến la phuong phip bot (Powder X-Ray Diffration

còn đetector quay với tốc độ 20, cường độ nhiễu xạ được ghi lai boi may

“Theo điều kiện giao thoa, để các sóng phản xạ trên hai mặt phẳng cùng pha thì

A pha bằng số nguyên lằn độ dải bước sóng Vì thể

2dsind = nh ex Trong đó:

“Chính vì vậy, phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu cầu trúc mạng tình thể của vật chất [67]

2

3 Phương pháp phổ hằng ngoại (FT-TR)

Phuong phip phd hing ngoai (Fourier Infrared Spectroscopy, FT-IR) dựa tiên

"nguyên tắc: Các hợp chất hóa học có khả năng bắp thu chọn lọc bức xạ hồng ngoại, sau

7