Nghiên cứu sử dụng nanoclay hữu cơ làm vật liệu hấp phụ

LỜI CẢM ƠN Khóa luận hoàn thành Phòng vật liệu Polyme – Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Phạm Thị Thu Hà tận tình hướng dẫn em trình thực hoàn thành khóa luận Trong thời gian thực khóa luận này, cố gắng nỗ lực thân, em nhận giúp đỡ tận tình, ý kiến đóng góp, bảo quý báu anh chị tại Phòng Vật liệu Polyme - Viện Hoá Học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến anh chị dành cho em giúp đỡ quý báu Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Quản lý khoa học, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa học- Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, nơi em đào tạo hoàn thành khóa luận Cuối em xin cảm ơn cổ vũ, động viên giúp đỡ gia đình bạn bè trình học tập Hà Nội, tháng 05 năm 2014 Sinh viên Bùi Thị Thu LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng em Các số liệu, kết khóa luận “Nghiên cứu sử dụng nanoclay hữu làm vật liệu hấp phụ” trung thực chưa công bố công trình nào khác Sinh viên Bùi Thị Thu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Phân tử thuốc nhuộm axit yellow 17 .5 Hình 1.2 Thuốc nhuộm cation methylene blue Hình 1.3 Phân tử thuốc nhuộm hoạt tính RY145 Hình 1.4 Phân tử thuốc nhuộm hoạt tính RB19 Hình 1.5 Công thức cấu tạo a-traquinon Hình 1.6 Công thức cấu tạo Diaryl metan .9 Hình 1.7 Công thức cấu tạo Triaryl metan Hình 1.8 Hàm lượng COD, BOD5 SS nước thải số sở làng nghề dệt nhuộm, ươm tơ, dệt vải 15 Hình 1.9 Các định hướng ion ankyl amoni khoảng cách lớp silicat 25 Hình 1.10 Sự thay đổi khoảng cách lớp aluminosilicat montmorilonit chứa ankyl amoni theo độ dài mạch cacbon (n c) tạo thành lớp đơn, lớp kép, lớp giả tam phân tử ion ankyl amoni .26 Hình 1.11 Các cách tập hợp đuôi ankyl Vaia cộng (1994) đưa 28 Hình 1.12 Mẫu phân tử chất hoạt động bề mặt với độ dài mạch khác thâm nhập vào sét có dung tích trao đổi cation khác 29 Hình 2.13 Công thức cấu tạo Methuylene Blue .35 Hình 2.14 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 39 Hình 2.15 Đồ thị để tìm số phương trình Langmuir 40 Hình 2.16 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 41 Hình 2.17 Đồ thị để tìm số phương trình Freundlich 41 Hình 3.18 Phương trình đường chuẩn Methylene Blue .44 Hình 3.19 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 45 Hình 3.20 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình hấp phụ 47 Hình 3.21 Sự biến đổi lượng chất bị hấp phụ theo thời gian nồng độ thuốc nhuộm ban đầu khác 49 Hình 3.22 Đường đẳng nhiệt Freundlich 25 oC Error: Reference source not found Hình 3.23 Đường đẳng nhiệt Langmuir 25 oC Error: Reference source not found Hình 3.24 Đường đẳng nhiệt Freundlich 35 oC Error: Reference source not found Hình 3.25 Đường đẳng nhiệt Langmuir 35 oC Error: Reference source not found Hình 3.26 Đường đẳng nhiệt Freundlich 45 oC Error: Reference source not found Hình 3.27 Đường đẳng nhiệt Langmuir 45 oC Error: Reference source not found Hình 3.28 Đường đẳng nhiệt Freundlich 55 oC Error: Reference source not found Hình 3.29 Đường đẳng nhiệt Langmuir 55 oC Error: Reference source not found Hình 3.30 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Error: Reference source not found Hình 3.31 Động học bậc nồng độ đầu mg/ L Error: Reference source not found Hình 3.32 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.33 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.34 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.35 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.36 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Error: Reference source not found Hình 3.37 Động học bậc nồng độ đầu 25 mg/ L Error: Reference source not found Hình 3.38 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.39 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.40 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.41 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L Error: Reference source not found Hình 3.42 Nồng độ 10 mg/L 57 Hình 3.43 Nồng độ 20mg/L 57 Hình 3.44 Nồng độ 25 mg/L 57 Hình 3.45 Nồng độ 40 mg/L 57 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các chất gây ô nhiễm đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm 13 Bảng 1.2 Tổn thất thuốc nhuộm nhuộm loại xơ sợi 14 Bảng 3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu hấp phụ .45 Bảng 3.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ theo thời gian 46 Bảng 3.5 Dung lượng hấp phụ nhiệt độ khác theo thời gian 47 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu thời gian đến trình hấp phụ 48 Bảng 3.7 Kết tính số hai mô hình Langmuir Freundlich thuốc nhuộm MB nhiệt độ khác 50 Bảng 3.8 Các thông số động học trình hấp phụ 56 Bảng 3.9 Thông số nhiệt động học trình hấp phụ nhiệt độ khác .58 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích đề tài .2 Phương pháp nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ - Động học trình hấp phụ - Đẳng nhiệt hấp phụ - Năng lượng hoạt hóa trình hấp phụ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành dệt nhuộm quy trình dệt nhuộm 1.1.1 Khái quát thuốc nhuộm [1, 2] 1.1.3 Quy trình dệt nhuộm 10 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm [5] 15 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM .34 2.1 Hóa chất, dụng cụ thiết bị 34 2.2 Phương pháp tiến hành 34 - Chất bị hấp phụ thuốc nhuộm Mythylene Blue (MB) có công thức phân tử C16H18N3SCl.3H2O, M= 319,9 đvC, điểm nóng chảy Tm= 105oC, λmax= 665nm .35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Kết xây dựng đường chuẩn màu .44 3.2 Ảnh hưởng pH trình hấp phụ 44 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tới trình hấp phụ 46 3.4 Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu thời gian đến trình hấp phụ 49 3.6 Kết động học hấp phụ tính toán thông số nhiệt động học trình hấp phụ 53 55 56 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .61 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.21 Sự biến đổi lượng chất bị hấp phụ theo thời gian nồng độ thuốc nhuộm ban đầu khác Giá trị dung lượng hấp phụ (q t) với thời gian đưa nồng độ thuốc nhuộm khác từ 5mg/L đến 50 mg/L thể bảng 3.6 Thuốc nhuộm bị hấp phụ nhanh 30 phút đầu sau trình hấp phụ chậm dần cuối đạt cân lượng thuốc nhuộm bị hấp phụ thay đổi không đáng kể Khả hấp phụ Methylene Blue sét hữu tăng tăng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu Khi nồng độ ban đầu thuốc nhuộm tăng từ 5- 50 mg/L dung lượng hấp phụ tăng từ 2,229 – 49,321 mg/g Điều rằng, nồng độ thuốc nhuộm ban đầu có ảnh hưởng lớn đến dung lượng hấp phụ Bùi Thị Thu 50 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 3.5 KẾT QUẢ XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HẤP PHỤ Hình 3.22 Đường đẳng nhiệt Freundlich 25oC Hình 3.24 Đường đẳng nhiệt Freundlich 35oC Bùi Thị Thu Hình 3.23 Đường đẳng nhiệt Langmuir 25oC Hình 3.25 Đường đẳng nhiệt Langmuir 35oC 51 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.26 Đường đẳng nhiệt Freundlich 45oC Hình 3.28 Đường đẳng nhiệt Freundlich 55oC Bùi Thị Thu Hình 3.27 Đường đẳng nhiệt Langmuir 45oC Hình 3.29 Đường đẳng nhiệt Langmuir 55oC 52 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.7 Kết tính số hai mô hình Langmuir Freundlich thuốc nhuộm MB nhiệt độ khác Phương trình đẳng nhiệt Phương trình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Nhiệt o độ( C) Qm b R2 KF n R2 25 43,5 0,087 0,998 6,4 2,11 0,944 35 43,5 0,087 0,998 3,9 1,06 0,925 45 47,6 0,076 0,999 6,2 1,33 0,941 55 47,6 0,0,75 0,998 4,1 1,02 0,959 Nhìn vào bảng kết bảng 3.7, ta thấy dung lượng hấp phụ cực đại cao, tăng theo thời gian Hệ số hồi quy R mô hình đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir cao (>0,998) ổn định Do mô hình Langmuir phù hợp 3.6 Kết động học hấp phụ tính toán thông số nhiệt động học trình hấp phụ 3.6.1 Kết động học hấp phụ Bùi Thị Thu 53 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.30 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Hình 3.32 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L Bùi Thị Thu Hình 3.31 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Hình 3.33 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L 54 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.34 Động học bậc nồng Hình 3.35 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L độ đầu 20 mg/L Hình 3.36 Động học bậc nồng Hình 3.37 Động học bậc nồng độ đầu 25 mg/L độ đầu 25 mg/L Bùi Thị Thu 55 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.38 Động học bậc nồng Hình 3.39 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L độ đầu 40 mg/L Hình 3.40 Động học bậc nồng Hình 3.41 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L độ đầu 50 mg/L Bùi Thị Thu 56 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.8 Các thông số động học trình hấp phụ Động học Động học C Qe hấp phụ hấp phụ (mg/L) (mg/g) bậc bậc K1 R1 K2 R2 3,671 0,0184 0,964 0,00767 0,999 10 9,321 0,0373 0,917 0,01910 0,996 20 18,464 0,0356 0,804 0,00835 0,999 25 23,271 0,0371 0,880 0,00751 0,996 40 39,257 0,0554 0,864 0,01830 0,999 50 49,321 0,0597 0,880 0,02020 0,999 Các số tốc độ hấp phụ thể bảng 3.8 Sự phù hợp giá trị thực nghiệm giá trị tính theo mô hình thể hệ số hồi quy Giá trị hệ số hồi quy mô hình động học hấp phụ bậc cao (>0.996) gần giống cho tất nồng độ thuốc nhuộm ban đầu nghiên cứu Điều chứng tỏ động học hấp phụ thuốc nhuộm MB tuân theo mô hình động học hấp phụ bậc Bùi Thị Thu 57 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 3.6.2 Kết tính toán thông số nhiệt động học Dưới đồ thị biểu diễn mối quan hệ 1/T lnKc nồng độ khác nhau: Hình 3.42 Nồng độ 10 mg/L Hình 3.43 Nồng độ 20mg/L Hình 3.44 Nồng độ 25 mg/L Hình 3.45 Nồng độ 40 mg/L Bùi Thị Thu 58 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.9 Thông số nhiệt động học trình hấp phụ nhiệt độ khác T (K) 298 308 318 328 ∆Go (KJ/mol) -5,9 -6,6 -10,7 -18,6 ∆Ho (KJ/mol) 6,8 12,6 15,4 35,8 ∆So (JK-1mol-1) 42,3 60,1 67,6 141,9 Từ kết ta thấy giá trị âm ∆G cho biết hấp phụ Methylene Blue sét hữu mang tính tự nhiên, tự phát Độ lớn ∆G tăng từ 5,9-18,6 KJ/mol nhiệt độ tăng từ 25-55 oC Giá trị dương ∆S phản ánh tăng mức độ hỗn loạn bề mặt phân chia lỏng/rắn suốt trình hấp phụ Methylene Blue sét hữu Giá trị dương ∆H thể hấp phụ sét hữu mang tính thu nhiệt Giá trị enthalpy trình hấp phụ dùng để phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Dựa vào thông số thấy hấp phụ Methylene Blue sét hữu trình hấp phụ vật lý Bùi Thị Thu 59 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Đề tài em nghiên cứu đến khả hấp phụ màu dệt nhuộm Methylene Blue sét hữu cơ, em thu số kết sau: - Các kết thực nghiệm thu cho thấy, nanoclay hữu có khả loại bỏ dung dịch thuốc nhuộm Methylene Blue Hiệu loại bỏ thuốc nhuộm Methylene Blue khỏi dung dịch tương đối lớn Tại pH= 10, hiệu loại bỏ thuốc nhuộm Methylene Blue nanoclay hữu đạt 95,5% - Khảo sát cân động học cho thấy thời gian hấp phụ đạt cân 2h - Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir mô hình động học bậc - Quá trình hấp phụ Methylene Blue nanoclay hữu trình hấp phụ đẳng nhiệt đa lớp Đó trình mang tính tự phát thu nhiệt Do điều kiện thời gian thực khóa luận hạn chế nên chưa thể khảo sát thêm nhiều yếu tố khác ảnh hưởng tới trình hấp phụ, so sánh tính hiệu hấp phụ vật liệu clay hữu với vật liệu khác Rất mong ý kiến góp ý thầy cô bạn để nghiên cứu có kết tốt Em xin chân thành cảm ơn Bùi Thị Thu 60 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Hóa học thuốc nhuộm,NXB Khoa Học & Kĩ Thuật HN Sổ tay sử dụng thuốc nhuộm, tập 1, NXB ĐH Bách Khoa HN Đặng Trần Phòng, Trần Hiếu Nhuệ, Xử lí nước cấp và nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa Học & Kĩ Thuật HN Lương Đức Thẩm (2007), Công nghệ xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Giáo Dục VN Kĩ thuật xử lí nước thải, NXB Giáo Dục Báo cáo môi trường quốc gia năm 2008 Đặng Xuân Việt, Nghiên cứu phương pháp thích hợp khử màu thuốc nhuộm hoạt tính nước thải dệt nhuộm, Luận án tiến sĩ kĩ thuật, ĐH Bách Khoa HN Vũ Đình Cự, Nguyễn Xuân Chánh, Công nghệ nano điều khiển đến từng phân tử, nguyên tử, NXB Khoa Học & Kĩ Thuật HN Nguyễn Viết Lược, Lê Ái Thụ (1999), Bentonite Thuận Hải, NXB Hà Nội 10 Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano công nghệ nền và vật liệu nguồn, NXB Khoa Học & Kĩ Thuật HN 11 Nguyễn hữu Phú, Hóa lý & hóa keo Tiếng anh 12 Gholamreza Moussavi, Maryam Mahmoudi (2009), Removal of azo anthraquinone reactive dyes from industrial wastewaters using MgO nanoparticles, Journal of Hazardous Materials 168, pp.806-812 13 Ozer Gok, A Safa Ozcan, Adnan Ozcan (2009), Adsorption behavior of a textile dye of Reactive Blue 19 from aqueous Bùi Thị Thu 61 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp solutions onto modified bentonite, Applied Surface Science, pp.15 14 Maria Siddique, Robina Farooq, Abda Khalid, Ather Farooq, Qaisar Nahmood, Umar Farooq, Iftikhar AhmadRaja, Saleem Farooq Shaukat (2009), Thermal-pressure-mediated hydrolysis of Reactive Blue 19 dye, Journal of Hazardous Materials 172, pp.1007-1012 15 Ali H Gemeay, Gehad R.El-Ghrabawy, Ahmed B.Zaki (2006), kinetic of the oxidative decolorization of Reactive Blue 19 by acidic bromate in homogenous and hetermogenous media, Dye and Pigments 73, pp.90-97 16 Hemi N Nae (1994), Organoclay compositions prepared with a mixture of two organic cations and their use in non-aquenous systems, US 5, 336, 647 17 Antonio Gozales, Kevil L.Nichols (1998), Organoclay compositions, US Patent 5, 780, 376 18 Jonh P Tatum, Robert Christopher Wight, Organoclay materials,UK Patent Application GB 2, 151, 210 19 Charles A Cody, Edward D Magauran (1992), Method of treating wastewater of organic containminatnts with water dispersible organically modified smectite clay compositions, US Patent 5, 130, 028 20 Leandro Pizzatto, Analice Lizot, Rudinei Fiorio, Cintia L Amorim, Giovanna Machado, Marcelo Giovanela Adenit J Zattera, Janaina S Gespo (2009), Synthesis and characterization of novel organo-mothmorillionites, Materials Science and Engineering C 29, 474-478 Bùi Thị Thu 62 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 21 Lucillene Betega de Paivai Ana Rita Mozales, Francisco R Valenzecela Diaz (2008), Organoclays: Properties, preparations and applications, Applied clay Science 42, 8-24 22 Jules Roelofs, Sythesis nanoclay materials, WO 2005 23 S.S Tahir, Naseem Rauf, Removal of a cationic dye from aqueous solutions by adsorption onto bentonite clay, Chemosphere 63, 1842-1848 24 A Beer, S Elsherbiny, Adsorption kinetics and mechanism of acid dye onto montmorrillonite from aqueous solutions: Stopped-flow measurements, Applied Clay Science 83-84, 56-62 25 S Sallenes, F López Arbeloa, V Martinez, T Arbeloa, I López Arbeloa, Asorption of fluorescent R6G dye into organophilic C12TMA lapolite films, Journal of Colliod and Interface Science 321,212-219 26 Tulin Banu Iyim, Gamze Guclu, Removal of basic dyes from aqueous solutions using natural clay, Desalination 249, 13771379 27 Ozer Gok, A Safa Ozcan, Adnan Azcan, Adsorption behavior of a textile dye of Reactive Blue 19 from aqueous solutions onto modified bentonite, Applied Clay Science 256, 5439-5344 28 L Bouna, B Rhouta, M Amjoud, A Mauoy, L Daoudi, F Senocq, Correlation between electrokinetic mobility and ionic dyes adsorption of Moroccan Stevensite, Applied Clay Science 48, 527-530 Bùi Thị Thu 63 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 29 Hua-Yue Zhu, Ru Jiang, Ling Xiao, Adsorption of an anionic azo dye by chitosan/Kaolin/y-Fe2O3 composites, Applied Clay Science 48, 522-526 30 E Eren, B Afsin, Investigation of a basic dye adsorption from aqueous solution onto raw and pre-treated sepiolite surface, Dyes and Pigments 73, 162-167 Bùi Thị Thu 64 K36B – CN Hóa [...]... loại Có hai loại hấp phụ là hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học: * Hấp phụ vật lý: Là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực hấp phụ có bản chất vật lí và không hình thành liên kết hóa học, được thể hiện bởi các lực liên kết yếu như liên kết Van Đer Van, lực tương tác tĩnh điện hoặc lực phân tán London * Hấp phụ hóa học: Là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực có bản chất hóa học Hai loại hấp phụ trên được phân... chất bị hấp phụ - Hấp phụ hóa học xảy ra rất ít, không hơn một lớp trên bề mặt xúc tác (đơn lớp) - Hấp phụ lý học có thể tạo thành nhiều lớp (đa lớp) * Sự chọn lọc hấp phụ - Hấp phụ hóa học có tính chất chọn lọc cao, phụ thuộc vào tính chất bề mặt chất rắn và tính chất của chất bị hấp phụ - Hấp phụ lý học không có sự chọn lọc, tất cả các bề mặt chất rắn đều có tính chất hấp phụ lý học * Sự phụ thuộc... học * Sự phụ thuộc của nhiệt độ - Hấp phụ lý học thường xảy ra ở nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ tăng thì lượng chất hấp phụ giảm - Hấp phụ hóa học thường tiến hành ở nhiệt độ cao hơn hấp phụ lý học, ở nhiệt độ thấp thì lượng chất hấp phụ hóa học giảm và khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ tối ưu thì lượng chất hấp phụ hóa học cũng giảm * Tính chất của các đặc điểm hấp phụ - Hấp phụ hóa học tạo thành mối nối bền... pháp hấp phụ [11] 1.2.5.1 Khái niệm Trong hóa học, hấp phụ là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ, chất rắn xốp dùng để hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ và những khí không bị hấp phụ gọi là khí trơ Quá trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ 1.2.5.2 Phân loại Có hai loại hấp. .. di chuyển điện tử giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ, tức là có tác dụng điện tử phần tử hấp phụ và bề mặt chất rắn - Hấp phụ lý học không hình thành mối nối Sự tương tác giữa phân tử bị hấp phụ với các electron của chất rắn rất yếu Giữa chất rắn và phân tử bị hấp phụ được coi như là 2 hệ thống, không phải là một hợp chất thống nhất * Năng lượng hoạt hóa hấp phụ - Hấp phụ hóa học tiến hành chậm và... chất bị hấp phụ không thay đổi Lực giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ là lực Van der Waals - Hấp phụ hóa học: trạng thái của chất bị hấp phụ thay đổi hoàn toàn, nhiệt hấp phụ: Qhp = n¥ - mD Trong đó: D: năng lượng tạo thành mối nối ¥ : năng lượng phá vỡ mối nối m, n: số mối nối tạo thành và bị phá vỡ tương ứng 1.3 Hấp phụ thuốc nhuộm bằng nanoclay hữu cơ 1.3.1 Vài nét về nanoclay hữu cơ [8,9,10,17,18,22]... vật liệu hấp phụ thuốc nhuộm” Bùi Thị Thu 1 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp 2 Mục đích của đề tài Đề tài này được thực hiện với mục đánh giá khả năng xử lý màu của khoáng sét biến tính (nanoclay hữu cơ) 3 Phương pháp nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ - Động học quá trình hấp phụ - Đẳng nhiệt hấp phụ - Năng lượng hoạt hóa của quá trình hấp phụ Bùi Thị... trên các tiêu chí sau: * Nhiệt hấp phụ - Nhiệt hấp phụ hóa học khá lớn, từ 40 ÷ 800 kJ/mol, nhiều khi gần bằng nhiệt của phản ứng hóa học Vì vậy nó tạo thành mối nối hấp phụ khá bền và muốn đẩy chất bị hấp phụ ra khỏi bề mặt xúc tác rắn cần nhiệt độ khá cao - Nhiệt hấp phụ lý học thường không lớn, gần bằng nhiệt hóa lỏng hay bay hơi của chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn 20 kJ/mol... nhả hấp phụ - Hấp phụ hóa học không phải bao giờ cũng là quá trình thuận nghịch Tuỳ theo đặc tính mối nối liên kết hóa học mà tính chất thuận nghịch ở quá trình hấp phụ khác nhau Có những quá trình hóa học khá bền vững, tạo thành các hợp chất hóa học, ví dụ như sự hấp phụ Oxy lên kim loại tạo Oxyt kim loại, hoặc khi hấp phụ lên than cho CO2, CO * Trạng thái của chất bị hấp phụ - Hấp phụ vật lí: trạng... học, phụ thuộc bởi khoảng cách Bùi Thị Thu 22 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp giữa các nguyên tử trong chất bị hấp phụ và các trung tâm trên bề mặt chất rắn - Hấp phụ lý học tiến hành rất nhanh và năng lượng hoạt hóa bằng không * Tính thuận nghịch của hấp phụ - Hấp phụ lý học bao giờ cũng là thuận nghịch, nói cách khác quá trình ở trạng thái cân bằng động: Hấp phụ ⇔ nhả hấp phụ ... hấp phụ khí không bị hấp phụ gọi khí trơ Quá trình ngược lại hấp phụ gọi trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ 1.2.5.2 Phân loại Có hai loại hấp phụ hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học: * Hấp phụ vật. ..LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng em Các số liệu, kết khóa luận Nghiên cứu sử dụng nanoclay hữu làm vật liệu hấp phụ trung thực chưa công bố công trình nào khác... a, số A đại lượng hấp phụ cân (g chất bị hấp phụ/ g chất hấp phụ) Amax đại lượng hấp phụ cực đại (g chất bị hấp phụ che phủ tối đa bề mặt chất hấp phụ) C nồng độ chất bị hấp phụ dung dịch (g/l,