nghiên cứu khả năng hấp phụ fe(iii), ni(ii), cr(vi) của vật liệu oxit nano mno2 bọc cát trong môi trường nước và thử nghiệm xử lý môi trường

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM THỊ HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO2 BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG   LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN - NĂM 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM THỊ HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO2 BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MƠI TRƢỜNG Chun ngành: HỐ PHÂN TÍCH Mã số: 60 44 29   LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS ĐỖ TRÀ HƢƠNG THÁI NGUYÊN - NĂM 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Đỗ Trà Hương, cô giáo trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn này; Cảm ơn thầy giáo, giáo Khoa Hóa học, thầy Khoa sau Đại học, thầy cô Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo cán phịng thí nghiệm Khoa Hóa học, trường ĐHSP Thái Nguyên bạn đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn Sở Giáo dục Đào tạo Hà giang, Ban giám hiệu, tập thể giáo viên trường phổ thông Dân tộc nội trú tỉnh Hà giang tạo điều kiện giúp đỡ em trình nghiên cứu luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu cịn nhiều thiếu xót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày luận văn, để luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2012 Tác giả Phạm Thị Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: đề tài “Nghiên cứu khả hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) vật liệu oxit nano MnO2 bọc cát môi trường nước va thư nghiêm xư ̀ ̉ ̣ ̉ lý môi trường thân thực Các số liệu, kết đề tài trung " thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái nguyên, tháng 06 năm 2012 Tác giả luận văn Phạm Thị Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục i Danh mục bảng iv Danh mục hình vi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu ion kim loại nặng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 1.1.1 Tình trạng nhiễm kim loại nặng 1.1.2 Tác dụng sinh hóa kim loại đơi vơi va môi trương ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̀ 1.1.3 Quy chuân Viêt Nam vê nươc thai công nghi ệp ̉ ̣ ̀ ́ ̉ 1.1.4 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 1.2 Giới thiệu số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 1.2.1 Phương pháp trao đổi ion 1.2.3 Phương pháp hấp phụ 1.3 Giơi thiêu vê phương phap hâp phu ́ ̣ ̀ ́ ́ ̣ 1.3.1 Các khái niệm 1.3.2 Các mơ hình trình hấp phụ 1.3.3 Hấp phụ môi trường nước 13 1.4 Phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng 14 1.4.1 Phương pháp trắc quang 14 1.4.2 Các phương pháp phân tích định lượng trắc quang 16 1.4.3 Định lượng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) phương pháp trắc quang 17 1.5 Vật liệu hấp phụ oxit nano MnO2 17 Chƣơng THỰC NGHIỆM 19 2.1 Thiết bị va hoa chât 19 ̀ ́ ́ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 2.1.1 Thiết bị 19 2.1.2 Hoá chất 19 2.2 Chế tạo vật liệu hấp phụ oxit MnO2 bọc cát (VLHP) 19 2.3 Khảo sát tính chất bề mặt VLHP chế tạo 20 2.4 Xác định điểm đẳng điện VLHP chế tạo 20 2.5 Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II), Fe(III), Cr(VI) theo phương pháp trắc quang 20 2.5.1 Dựng đường chuẩn xác định nồng độ sắt 21 2.5.2 Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II) 21 2.5.3 Xây dựng đường chuẩn xác định Cr(VI) 22 2.6 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) VLHP 23 2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian 23 2.6.2 Khảo sát ảnh hưởng pH 23 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 24 2.6.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng VLHP 24 2.6.5 Khảo sát ảnh hưởng cation 24 2.6.6 Khảo sát ảnh hưởng chất điện ly 25 2.6.8 Khảo sát khả tách loại thu hồi Cr(VI), Ni(II), Fe(III) phương pháp hấp phụ động cột 25 2.7 Xử lý thử mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 27 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết khảo sát đặc điểm bề mặt hấp phụ VLHP 28 3.2 Điểm đẳng điện VLHP 29 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) VLHP 31 3.3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian 31 3.3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng pH 33 3.3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 3.3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng VLHP 36 3.3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng số ion đến hấp phụ Fe (III), Ni(II) 37 3.4 Khảo sát dung lượng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 40 3.5 Động học hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) VLHP 43 3.6 Kết khảo sát khả tách loại thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) phương pháp hấp phụ động 46 3.6.1 Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng 46 3.6.2 Kết giải hấp thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 50 3.6.3 Tái sử dụng vật liệu 52 3.6.4 Kết xử lí mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 56 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt TT Từ nguyên gốc BET Brunauer-Emmet-Teller BTNMT Bộ tài nguyên môi trường QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TEM Transmission Electron Microscopy SEM Scanning Electron Microscopy VLHP Vật liệu hấp phụ XRD X Ray Diffraction Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Giá trị giới hạn nồng độ của số ion kim loại nước thải công nghiệp Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối phương pháp hạn chế chúng 12 Bảng 2.1: Số liệu xây dựng đường chuẩn Fe(III) 21 Bảng 2.2: Số liệu xây dựng đường chuẩn Ni(II) 22 Bảng 2.3: Số liệu xây dựng đường chuẩn Cr(VI) 23 Bảng 3.1: Kết xác định điểm đẳng điện của của VLHP 30 Bảng 3.2: Sự phụ thuộc của dung lượng hiệu suất hấp phụ vào thời gian 31 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ của VLHP 33 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) đến dung lượng hiệu suất hấp phụ của VLHP 35 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 36 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của Na+ tới hấp phụ Fe(III), Ni(II) 37 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của Ca2+ tới hấp phụ Fe(III), Ni(II) 38 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của NaHCO3 đến hiệu xuất hấp phụ của VLHP 39 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của NH4NO3 đến hiệu xuất hấp phụ của VLHP 39 Bảng 3.10: Dung lượng cực đại số Langmuir 42 Bảng 3.11: Các thông số hấp phụ của Cr(VI) 43 Bảng 3.12: Các thông số hấp phụ của Ni(II) 44 Bảng 3.13: Các thông số hấp phụ của Fe(III) 45 Bảng 3.14: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 46 Bảng 3.15: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 46 Bảng 3.16: Nồng độ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) sau khỏi cột hấp phụ ứng với tốc độ dòng khác 47 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Bảng 3.17: Kết giải hấp ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) axit H2SO4 có nồng độ khác 50 Bảng 3.18: Khả hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) của VLHP VLHP tái sinh 53 Bảng 3.19: Hiệu suất hấp phụ ion Fe(III), Ni(II) Cr(VI) ứng với VLHP mới, VLHP tái sinh lần VLHP tái sinh lần 55 Bảng 3.20: Kết tách loại Fe(III), Ni(II), Cr(VI) khỏi nước thải 56 Bảng 3.21: Nồng độ nước thải chứa Fe(III), Ni(II) Cr(VI) sau khỏi cột hấp phụ 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 56 3.6.4 Kết xử lí mẫu nƣớc thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) - Phương pháp tĩnh: Bảng 3.20: Kết tách loại Fe(III), Ni(II), Cr(VI) khỏi nước thải Ion Co (mg/l) Fe(III) 12,381 Ni(II) Cr(VI) Ccb1 H1 (%) Ccb2 (mg/l) H2 (%) -0,821 100 - - 17,933 2,729 84,782 -0,182 100 55,268 20,633 62,667 -0,214 100 (mg/l) Nhận xét: Kết thực nghiệm cho thấy, VLHP có khả tách loại ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) khỏi nước thải tương đối tốt Các mẫu nước thải chứa ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) với nồng độ đầu 12,381 mg/l; 17,933 mg/l 55,268mg/l sau hấp phụ lần hiệu suất hấp phụ VLHP 100%, 84,782% 79,531 Khi hấp phụ lần hai nồng độ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) đạt tiêu chuẩn cho phép nươc thai đô vao cac khu vưc lây nươc cung câp cho sinh ́ ̉ ̉ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ hoạt theo QCVN 24:2009/BTNMT - Phương pháp động Khảo sát khả tách loại Fe(III), Ni(II) Cr(VI) Kết bảng 3.21 hình 3.32 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 Bảng 3.21: Nồng độ nước thải chứa Fe(III), Ni(II) Cr(VI) sau khỏi cột hấp phụ Fe(III) Bed-volume Ni(II) Cr(VI) Co= 12,381 Co= 17,933 Co= 55,268 Nồng độ thoát (mg/l) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0.131 0,000 0,000 1.818 0,000 2.033 5.322 0,000 6.062 11.833 0,000 10.631 17.168 0,000 10.725 17.185 0,000 10.935 17.268 10 0,000 10.967 17.291 11 0,000 - - 12 0,000 - - 13 0,000 - - 14 - - 15 0,000 0,121 - - 16 1,233 - - 17 2,067 - - 18 4,619 - - 19 4,738 - - 20 4,738 - - Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 58 20 Nồng độ thoát (mg/l) 18 16 14 12 Ni 10 Cr Fe 0 10 15 20 25 Bed - volume Hình 3.32: Đường cong của mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) Nhận xét Kết cho thấy VLHP chế tạo có khả hấp phụ (tách loại) tốt ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) cột Nồng độ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) mẫu nước thải sau 14 Bed - Volume đầu Fe(III), sau Bed - Volume đầu Ni(II), sau Bed - Volume Cr(VI) tăng dần Bed - Volume sau Các kết thực nghiệm cho thấy nghiên cứu ứng dụng VLHP thực tiễn để xử lý nguồn nước thải có chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 59 KẾT LUẬN Dựa vào kết thực nghiệm, rút số kết luận sau: Đa chê tao thành công VLHP oxit nano MnO2 bọc cát với hàm lượng oxit ̃ ́ ̣ MnO2 tẩm 3% Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy VLHP chế tạo có dạng hình cầu, bề mặt xốp oxit MnO2 bọc kín cát Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) vật liệu oxit MnO2 phủ bên ngồi cát cho thấy oxit MnO2 có hình dạng que, mảnh, kích thước trung bình khoảng 16,76nm Diện tích bề mặt riêng vật liệu oxit nano MnO2 xác định theo phương pháp BET 88,1 m²/g Đã khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ VLHP ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) phương pháp hấp phụ tĩnh, kết thu sau: - Thời gian đạt cân hấp phụ với Fe(III) 150 phút, Ni(II), Cr(VI) 180 phút - pH hấp phụ tốt Fe(III) 2,5; Ni(II) 5,5; Cr(VI) 2,0 - Trong khoảng nồng độ từ 50-300 mg/l, nồng độ ban đầu ion Fe (III), Ni (II), Cr (VI) tăng dung lượng hấp phụ tăng (hiệu xuất hấp phụ giảm) - Khi tăng khối lượng VLHP hiệu suất hấp phụ tăng, dung lượng hấp phụ giảm - Khảo sát ảnh hưởng số ion chất điện ly đến khả hấp phụ VLHP Fe(III), Ni(II), Cr(VI) cho thấy: ion Na+, Ca2+ làm giảm khả hấp phụ VLHP Fe(III), Ni(II); chất điện ly NaHCO3, NH4NO3 làm giảm khả hấp phụ VLHP Cr(VI) Mơ tả q trình hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, xác định dung lượng hấp phụ cực đại VLHP ion Fe(III) 2,316mg/g; Ni(II): 2,289mg/g; Cr(VI) 1,266mg/g Quá trình hấp phụ ion Fe(III), Ni(II) Cr(VI) VLHP tuân theo phương trình động học bậc hai biểu kiến Lagergren Nghiên cứu khả sử dụng VLHP để tách loại thu hồi ion kim loại nặng dung dịch nước theo phương pháp hấp phụ động cột, thu kết quả: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 60 - Với tốc độ dịng khảo sát 1,0; 1,5 2,0 ml/phút, tốc độ dòng 1,0 ml/phút cho khả hấp phụ (tách loại) VLHP Fe(III), Ni(II) Cr(VI) tốt - Nghiên cứu khả tái sử dụng VLHP sau hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) cho thấy VLHP tái sinh lần khả hấp phụ, hiệu suất hấp phụ VLHP sau hai lần tái sinh giảm không nhiều so với VLHP Dùng VLHP chế tạo xử lý mẫu nước thải - Phương pháp tĩnh: dùng VLHP chế tạo xử lý mẫu nước thải chứa ion Ni(II), Cr(VI) nhà máy khoá Việt Tiệp ion Fe(III) công ty cầu đường Hà Nội Kết cho thấy, hấp phụ lần hai nồng độ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) đạt tiêu chuẩn cho phép nươc thai đô vao cac khu vưc lây nươc cung câp ́ ̉ ̉ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ cho sinh hoat theo QCVN 24:2009/BTNMT ̣ - Phương pháp động: dùng VLHP chế tạo xử lý mẫu nước thải chứa ion Ni(II), Cr(VI) nhà máy khố Việt Tiệp ion Fe(III) cơng ty cầu đường Hà Nội Kết cho thấy, nồng độ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) mẫu nước thải sau 14 Bed - Volume đầu Fe(III), sau Bed - Volume đầu Ni(II); sau Bed - Volume Cr(VI); tăng dần Bed - Volume sau Như vậy, việc sử dụng VLHP oxit nano MnO2 bọc cát để hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) cho kết tốt Các kết thu cho thấy triển khai nghiên cứu ứng dụng VLHP việc xử lý nguồn nước bị nhiễm kim loại Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Đỗ Trà Hương, Phạm Thị Hà (2011), “Chế tạo nghiên cứu khả hấp phụ ion Fe3+ vật liệu nano oxit mangan bọc cát”, Tạp chí Khoa học công nghệ, Đại học Thái nguyên, Tập 86, số 10, Tr 95 - 99 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đặng Đình Bạch (2000), Giáo trình hóa học mơi trường, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lí nước nước thải, NXB Thống Kê Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học kĩ thuật xử lí nước thải, Nhà xuất Thanh niên Hà Nội Đặng Kim Chi (2005), Hóa học mơi trường, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyên Văn Duc, Nguyên Dương Tuân Anh (2009), “Ô nhiêm nươc bơi kim loai ̃ ̣ ̃ ́ ̃ ́ ̉ ̣ khu vưc công nghiêp Thương Đì nh ”, Tạp chí Khoa học , Đai hoc Qc ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ gia Ha Nôi, tập 45, số 07, Tr 280- 297 ̀ ̣ Lưu Minh Đại, Nguyễn Thị Tố Loan (2011), "Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano β-MnO2 hấp phụ asen, sắt mangan" Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học học Thái Nguyên, Tập 80, số 04, Tr 149-152 Phạm Thị Hạnh, Phạm Văn Tình, Đinh Khắc Tùng (2010), “Điện phân MnO2 từ quặng tự nhiên pyroluzit cho sử lý asen nước giếng khoan”, Tạp chí Hóa học, tập 48, số 4C, pp 290-294 Trần Vân Hạnh (2010), Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng của bã mía sau biến tính axit xitric thử nghiệm xử lí môi trường, Luận văn thạc sĩ Trường ĐHSP- ĐHTN Vũ Thị Hậu, Vũ Ngọc Duy, Cao Thế Hà (2010), “Động học hấp phụ chất màu rective blue 19 (RB19) quặng mangan Cao Bằng” Tạp chí Hóa học Tập 48(4C) Tr 295-299 10 Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV-Vis, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 11 Nguyễn Đình Huề (2001) - Giáo trình hố lí - NXB Sư phạm Hà Nội 12 Đỗ Trà Hương (2010) "Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+, Ni2+ than bùn Việt Yên-Bắc Giang" Tạp chí phân tích Hố, Lý Sinh học Tập 15, số 4, Tr 150 -154 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 PP Koroxtelev (1974), Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hóa học, Người dịch: Nguyễn Trọng Biểu, Mai Hữu Đua, Nguyễn Viết Huệ, Lê Ngọc Khánh, Trần Thanh Sơn, Mai Văn Thanh, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 14 Hồng Nhâm (2003) - Hóa vơ cơ, Tập II, Tập III - Nhà xuất Giáo dục 15 Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005), Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải, Nxb Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 16 Nguyễn Văn Nội, Nguyễn Tấn Lâm (2008), “Nghiên cứu khả tách loại thu hồi số kim loại nặng dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ rau câu”, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học, T.13, Số 1, Tr 24-28 17 Quy chuân Viêt Nam 2009, Bô Tài Nguyên va Môi trương ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ 18 Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích cơng cụ hố học đại, Nhà suất Đại học Sư phạm Hà Nội 19 Nguyễn Như Quỳnh (2010), Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng môi trường nước của than vỏ lạc thử nghiệm xử lí mơi trường, Luận văn thạc sĩ Trường ĐHSP- ĐHTN 20 Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5945 – 2005, TCVN 5502 – 2003, TCVN 4573 – 88, TCVN 4574 – 88, TCVN 4577 – 88, TCVN 4578 – 88 21 Trịnh Thị Thanh (2003), Độc học môi trường sức khoẻ người, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 22 Lê Hữu Thiềng, Hoàng Ngọc Hiền (2008), Nghiên cứu khả hấp phụ Cu2+ Pb2+ vật liệu hấp phụ, Luận văn thạc sĩ Trường ĐHSP - ĐHTN Tài liệu tiếng Anh 23 David Harvey (2000), Modern Analytical Chemistry, McGraw-Hill, The United States of America 24 Donglin Zhao, Xin Yang, Changlun Chen, Xiangke Wang.(2010), “Effect of environmental conditions on Pb(II) adsorption  -MnO2” Chemical Engineering Journal, pp 1-7 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 25 F.A Al-Sagheer, M.I.zaki (2000), "Suface properties of solgel synthesized δMnO2 as assessed by N2 sortometry, electron microscopy, and X-ray photoelectron spectronscopy" A Physicochemical and Engineering Aspects, 173, pp 193-204 26 Lei Juin, Chun hu Chen, Vincent Mark B Crisotomo, Linping Xu, Young Chan Son, Steven L Suib (2009) "γ-MnO2 octahedral molucular sieve: preparation, characterization, and catalytic activity in the atmospheric oxidation of toluene" Applied Catalysis A: Genenal, 355, pp 169-175 27 Lijing Dong, Zhiliang Zhu, Hongmei Ma, YanlingQiu, Jianfu Zhao (2010) “Simultaneous adsorption of lead and cadmium on MnO2 - loaded resin” Journal of Environmental Sciences Vol 22(2), pp 225-229 28 Liu Zhi-rong, Zhou Li-min, Wei Peng, Zeng Kai, Wen Chuan-xi, Lan Huihua.(2008), “Competitive adsorption of heavy metal ions on peat”, Journal of China Univerity of Mining & Technology, Vol 18, pp 255-260 29 Shaobin Wang, Z H Zhu, Anthony Coomes F Haghseresht, G Q Lu (2004) "The physical and suface chemical characteristics of activated carbons and the adsortion of metylene blu from waste water" Journal of Colloid and Interface Sience 284, pp 400-446 30 Sushree Swarupa Tripathy, Jean-Luc Bersillon, Krishna Gopal (2006), “Adsorption of Cd2 on hydrous manganese dioxide from aqueous solutions”, Journal Desalination, Vol 194, pp 11-21 31 Zhengquan Li, Yue Ding, Yujie and Yi Xie.(2005), “Rational Growth of αMnO2 Hierarchical Structures and β-MnO2 Nanorods via a Homogeneous Catalytic Route” Journal Crystal Growth & Design, Vol 5, No 5, pp 1953 - 1958 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC Kết chụp BET vật liệu oxit MnO2 chế tạo đƣợc Hanoi National University of Education TriStar 3000 V6.07 A Sample : Operator : Submitter : File : Unit Port Serial #: 2125 Page MnO2 LvK Mrs Ha C:\ \NAM201~3\R00-464.SMP Started : Completed : Report Time : Warm Free Space : Equilibration Interval : Sample Density : 2/28/2012 5:35:53PM 2/29/2012 8:34:36PM 3/3/2012 11:52:49AM 6.6484 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive Analysis Bath Temp Sample Mass Cold Free Space Low Pressure Dose Automatic Degas : : : : : : N2 77.350 K 0.1755 g 20.8114 cm³ Measured None No Comments: Mau: MnO2 Degas o 200C voi N2 4h Do Ngay 28-02-2012 Mau cua Mrs Ha Isotherm Tabular Report Relative Pressure (p/p°) Absolute Pressure (mmHg) Quantity Adsorbed (cm³/g STP) Elapsed Time (h:min) Saturation Pressure (mmHg) 00:37 7.70230 15.54723 23.50886 31.80763 37.68161 53.00191 71.92700 83.82407 98.99526 114.27666 129.60994 144.93025 160.27649 175.67461 191.05327 206.46434 221.94025 237.39023 268.89313 291.89630 322.39429 352.90521 383.61716 413.95306 444.58072 475.26022 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14.1715 15.7332 16.7060 17.4726 17.9318 18.9628 20.0527 20.6898 21.4616 22.2262 22.9826 23.7358 24.4967 25.2585 26.0368 26.8225 27.6342 28.4582 30.1933 31.5142 33.3575 35.3335 37.4701 39.8178 42.4853 45.4935 768.56311 02:38 0.010019512 0.020223282 0.030578321 0.041370544 0.049008644 0.068931580 0.093539810 0.109007567 0.128731765 0.148597761 0.168527539 0.188440833 0.208386311 0.228397714 0.248379129 0.268404059 0.288511741 0.308580254 0.349512623 0.379393272 0.419006451 0.458637243 0.498518878 0.537906797 0.577661428 0.617477349 769.74902 00:54 00:59 01:02 01:06 01:09 01:12 01:16 01:19 01:22 01:25 01:29 01:32 01:35 01:38 01:42 01:45 01:48 01:52 01:56 02:00 02:05 02:09 02:14 02:19 02:25 02:31 http://www.lrc-tnu.edu.vn 0.659043253 0.700823908 0.740540557 0.778992650 0.820409501 0.859546545 0.888661963 0.919230751 0.941778649 0.948531581 507.30127 539.49792 570.10608 599.74829 631.68555 661.87238 684.33740 707.94348 725.40979 730.65491 49.1775 53.4798 58.1534 63.5282 70.0253 76.7633 82.7470 92.3044 105.8856 113.4465 02:39 02:49 02:58 03:08 03:20 03:32 03:42 03:56 04:17 04:26 0.959077298 0.969904592 0.980553382 0.988907759 0.981523306 0.972338701 0.961004982 0.952606596 738.81750 746.99957 754.98718 761.39276 755.69385 748.52966 739.63440 733.07971 128.0948 151.8139 184.2502 194.4845 190.6303 181.4900 162.3896 148.0264 04:41 05:05 05:37 05:41 05:43 05:57 06:23 06:37 0.941844812 724.67719 130.8156 06:58 04:38 06:38 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 770.36243 769.54456 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hanoi National University of Education TriStar 3000 V6.07 A Sample : Operator : Submitter : File : Unit Port Serial #: 2125 Page MnO2 LvK Mrs Ha C:\ \NAM201~3\R00-464.SMP Started : Completed : Report Time : Warm Free Space : Equilibration Interval : Sample Density : 2/28/2012 5:35:53PM 2/29/2012 8:34:36PM 3/3/2012 11:52:49AM 6.6484 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive Analysis Bath Temp Sample Mass Cold Free Space Low Pressure Dose Automatic Degas : : : : : : N2 77.350 K 0.1755 g 20.8114 cm³ Measured None No Comments: Mau: MnO2 Degas o 200C voi N2 4h Do Ngay 28-02-2012 Mau cua Mrs Ha Isotherm Tabular Report Relative Pressure (p/p°) Absolute Pressure (mmHg) Quantity Adsorbed (cm³/g STP) Elapsed Time (h:min) 0.921383230 0.886394101 0.862071195 0.821915640 0.780016866 0.741419461 0.701515018 708.79932 681.76996 662.99396 632.06158 599.79364 570.07367 539.34875 106.4937 87.6121 81.5920 74.9680 69.3076 64.2864 59.0819 07:22 07:43 07:56 08:06 08:16 08:25 08:35 0.661343286 0.619920753 0.580741445 0.537151663 0.501387660 0.461752943 0.421308668 0.379709061 0.348228987 0.310238671 0.291315200 0.271109932 0.250946820 0.230943931 0.210738664 0.190803235 0.170766627 0.150738434 508.45532 476.60876 446.48685 412.97406 385.47791 355.00586 323.91141 291.92871 267.72614 238.51834 223.96956 208.43530 192.93346 177.55479 162.02054 146.69374 131.28915 115.89104 54.0217 49.4522 45.8757 42.3416 39.6862 36.7752 33.6757 31.5815 30.1740 28.5724 27.7982 26.9837 26.1902 25.4125 24.6394 23.8832 23.1292 22.3726 Saturation Pressure (mmHg) 08:44 08:52 08:59 09:08 09:14 09:21 09:27 09:32 09:36 09:40 09:44 09:47 09:50 09:54 09:57 10:01 10:04 10:07 08:37 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 768.82208 Hanoi National University of Education TriStar 3000 V6.07 A Sample : Operator : Submitter : File : Unit Port Serial #: 2125 Page MnO2 LvK Mrs Ha C:\ \NAM201~3\R00-464.SMP Started : Completed : Report Time : Warm Free Space : Equilibration Interval : Sample Density : 2/28/2012 5:35:53PM 2/29/2012 8:34:36PM 3/3/2012 11:52:49AM 6.6484 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive Analysis Bath Temp Sample Mass Cold Free Space Low Pressure Dose Automatic Degas : : : : : : N2 77.350 K 0.1755 g 20.8114 cm³ Measured None No Comments: Mau: MnO2 Degas o 200C voi N2 4h Do Ngay 28-02-2012 Mau cua Mrs Ha Isotherm Linear Plot MnO2 - Adsorption MnO2 - Desorption 180 160 Quantity Adsorbed (cm³/g STP) 140 120 100 80 60 40 20 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Relative Pressure (p/p°) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0.9 1.0 Hanoi National University of Education TriStar 3000 V6.07 A Sample : Operator : Submitter : File : Unit Port Serial #: 2125 Page MnO2 LvK Mrs Ha C:\ \NAM201~3\R00-464.SMP Started : Completed : Report Time : Warm Free Space : Equilibration Interval : Sample Density : 2/28/2012 5:35:53PM 2/29/2012 8:34:36PM 3/3/2012 11:52:49AM 6.6484 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive Analysis Bath Temp Sample Mass Cold Free Space Low Pressure Dose Automatic Degas : : : : : : N2 77.350 K 0.1755 g 20.8114 cm³ Measured None No Comments: Mau: MnO2 Degas o 200C voi N2 4h Do Ngay 28-02-2012 Mau cua Mrs Ha BET Surface Area Report BET Surface Area Slope Y-Intercept C Qm Correlation Coefficient Molecular Cross-Sectional Area Relative Pressure (p/p°) 0.068931580 0.093539810 0.109007567 0.128731765 0.148597761 0.168527539 0.188440833 0.208386311 0.228397714 0.248379129 0.268404059 0.288511741 : 88.1006 ± 0.1360 m²/g : 0.048835 ± 0.000075 g/cm³ STP : 0.000577 ± 0.000014 g/cm³ STP : 85.677751 : 20.2381 cm³/g STP : 0.9999882 : 0.1620 nm² Absolute Pressure (mmHg) 18.9628 20.0527 20.6898 21.4616 22.2262 22.9826 23.7358 24.4967 25.2585 26.0368 26.8225 27.6342 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Quantity Adsorbed (cm³/g STP) 0.003904 0.005146 0.005913 0.006884 0.007853 0.008819 0.009783 0.010746 0.011719 0.012692 0.013678 0.014674 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hanoi National University of Education TriStar 3000 V6.07 A Sample : Operator : Submitter : File : Unit Port Serial #: 2125 Page MnO2 LvK Mrs Ha C:\ \NAM201~3\R00-464.SMP Started : Completed : Report Time : Warm Free Space : Equilibration Interval : Sample Density : 2/28/2012 5:35:53PM 2/29/2012 8:34:36PM 3/3/2012 11:52:49AM 6.6484 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive Analysis Bath Temp Sample Mass Cold Free Space Low Pressure Dose Automatic Degas : : : : : : N2 77.350 K 0.1755 g 20.8114 cm³ Measured None No Comments: Mau: MnO2 Degas o 200C voi N2 4h Do Ngay 28-02-2012 Mau cua Mrs Ha BET Surface Area Plot Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM THỊ HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO2 BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG Chun ngành: HỐ PHÂN... Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: đề tài ? ?Nghiên cứu khả hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) vật liệu oxit nano MnO2 bọc cát môi trường nước. .. trình nghiên cứu Trong số chất mang cát có nhiều ưu điểm bền, đa dạng kích thước, rẻ tiền dễ kiếm Vì lý mà chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu khả hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) vật liệu oxit nano MnO2 bọc