nghiên cứu sử dụng nanoclay hữu cơ làm vật liệu hấp phụ thuốc nhuộm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC BÙI THỊ THU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NANOCLAY HỮU CƠ LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hoá công nghệ - Môi trường Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Thị Thu Hà HÀ NỘI - 2014 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 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 14 Hình 1.9 Các định hướng ion ankyl amoni khoảng cách lớp silicat 24 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 .25 Hình 1.11 Các cách tập hợp đuôi ankyl Vaia cộng (1994) đưa 27 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 28 Hình 2.13 Công thức cấu tạo Methylene Blue .34 Hình 2.14 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 38 Hình 2.15 Đồ thị để tìm số phương trình Langmuir 39 Hình 2.16 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 40 Hình 2.17 Đồ thị để tìm số phương trình Freundlich 40 Hình 3.18 Phương trình đường chuẩn Methylene Blue .43 Hình 3.19 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 44 Hình 3.20 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình hấp phụ 46 Hình 3.21 Sự biến đổi lượng chất bị hấp phụ theo thời gian nồng độ thuốc nhuộm ban đầu khác 48 Hình 3.22 Đường đẳng nhiệt Freundlich 25oC Hình 3.23 Đường đẳng nhiệt Langmuir 25oC Hình 3.24 Đường đẳng nhiệt Freundlich 35oC Hình 3.25 Đường đẳng nhiệt Langmuir 35oC Hình 3.26 Đường đẳng nhiệt Freundlich 45oC Hình 3.27 Đường đẳng nhiệt Langmuir 45oC Hình 3.28 Đường đẳng nhiệt Freundlich 55oC Hình 3.29 Đường đẳng nhiệt Langmuir 55oC Hình 3.30 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Hình 3.31 Động học bậc nồng độ đầu mg/L Hình 3.32 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L Hình 3.33 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L Hình 3.34 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L Hình 3.35 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L Hình 3.36 Động học bậc nồng độ đầu 25 mg/L Hình 3.37 Động học bậc nồng độ đầu 25 mg/L Hình 3.38 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L Hình 3.39 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L Hình 3.40 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L Hình 3.41 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L Hình 3.42 Nồng độ 10 mg/L 56 Hình 3.43 Nồng độ 20mg/L 56 Hình 3.44 Nồng độ 25 mg/L 56 Hình 3.45 Nồng độ 40 mg/L 56 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 .44 Bảng 3.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ theo thời gian 45 Bảng 3.5 Dung lượng hấp phụ nhiệt độ khác theo thời gian 46 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu thời gian đến trình hấp phụ 47 Bảng 3.7 Kết tính số hai mô hình Langmuir Freundlich thuốc nhuộm MB nhiệt độ khác 51 Bảng 3.8 Các thông số động học trình hấp phụ 55 Bảng 3.9 Thông số nhiệt động học trình hấp phụ nhiệt độ khác .57 MỤC LỤC Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Phẩm nhuộm hữu chất gây ô nhiễm nặng nguồn nước Các ngành công nghiệp dệt nhuộm, giấy, chất dẻo, thực phẩm, mỹ phẩm thường sử dụng phẩm màu Có khoảng 10.000 loại thuốc nhuộm,với số lượng 7x105 sử dụng rộng rãi toàn giới hàng năm Các hóa chất gây độc hại cho sinh vật sống nước Đã có nhiều phương pháp từ vật lý, hóa học, hóa lý đến vi sinh học sử dụng như: - Khử màu nhuộm nước thải dệt nhuộm phương pháp vi sinh - Khử màu nhuộm anion dung dịch thải mang tính axit hạt chitosan khâu mạch - Xử lý yếm khí nước thải ngành dệt Trong phương pháp trên, hấp phụ phương pháp hóa lý phổ biến đem lại hiệu cao việc khử màu nhuộm Những chất hấp phụ sử dụng ứng dụng như: than hoạt tính, zeolit, tro than, chitin, chitosan, … Trong số chất hấp phụ trên, khoáng sét biết đến loại nguyên liệu rẻ tiền chúng dễ dàng tìm tự nhiên Khả hấp phụ khoáng sét nâng cao ta biến tính khoáng sét cách làm tăng khoảng cách lớp sét hay tăng độ xốp hạt sét Ở Việt Nam khoáng sét Bentonite tìm thấy nhiều nơi Cổ Định (Thanh Hóa), Di Linh (Lâm Đồng), Bình Thuận, Mộc Châu, với trữ lượng dồi Trong mỏ Bentonit Bình Thuận có trữ lượng lớn hàng trăm triệu tấn, tìm thấy năm 1987 Do vậy, chúng em thực đề tài “ Nghiên cứu sử dụng nanoclay hữu làm vật liệu hấp phụ thuốc nhuộm” Bùi Thị Thu K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Mục đích đề tài Đề tài thực với mục đánh giá khả xử lý thuốc nhuộm khoáng sét biến tính (nanoclay hữu cơ) 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 Bùi Thị Thu 10 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp nanoclay hữu 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tới trình hấp phụ Bảng 3.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ theo thời gian t(phút) A(25oC) A(35oC) A(45oC) A(55oC) 0 0 20 0,383 0,413 0,708 0,600 40 0,222 0,301 0,540 0,470 60 0,303 0,374 0,547 0,578 80 0,325 0,284 0,671 0,543 100 0,352 0,382 0,537 0,559 120 0,349 0,340 0,548 0,472 150 0,226 0,350 0,578 0,581 200 0,221 0,355 0,647 0,678 240 0,214 0,399 0,662 0,687 Bùi Thị Thu 54 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.5 Dung lượng hấp phụ nhiệt độ khác theo thời gian t qt(25oC) qt(35oC) qt(45oC) qt(55oC) (phút) 20 40 60 80 100 120 150 200 240 mg/g 45,100 46,029 45,257 45,507 45,393 46,014 45,236 44,543 44,479 mg/g 44,329 45,529 45,479 44,593 45,550 45,471 45,257 44,764 44,657 mg/g 46,436 47,236 46,714 47,357 46,657 46,957 46,886 46,850 46,536 mg/g 46,650 47,800 47,221 47,064 46,871 46,893 47,771 47,807 47,857 Hình 3.20 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình hấp phụ Từ kết thu ta thấy rằng, nhiệt độ có ảnh hưởng nhỏ tới hiệu suất hấp phụ Khi tăng nhiệt độ từ nhiệt độ thường 25 oC lên 55oC, dung lượng hấp phụ tăng từ 44,497 mg/g lên 47,857 mg/g Điều giải thích tăng nhiệt độ làm giảm độ nhớt dung dịch làm tăng tốc độ khuếch tán phân tử thuốc nhuộm lên bề mặt lớp bentonit Hơn nữa, tăng nhẹ khả hấp phụ thuốc nhuộm khoảng nhiệt độ khảo sát thể trình hấp phụ thu nhiệt Tuy nhiên tính toán chi phí để tăng nhiệt độ lên 10oC so sánh hiệu thu thấy tiến hành hấp phụ nhiệt độ phòng (25oC) ưu khía cạnh hiệu xử lý kinh tế (chi phí xử lý) Ta thấy rằng, hiệu hấp phụ chất màu đạt cân sau 2h (sau 2h coi đạt trạng thái cân bằng) Vì vậy, đề tài chọn nhiệt độ phòng thời gian hấp phụ 2h điều Bùi Thị Thu 55 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp kiện tối ưu cho trình hấp phụ 3.4 Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu thời gian đến trình hấp phụ Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm ban đầu thời gian đến trình hấp phụ qt t(phút) qt qt qt qt qt (5mg/L (10mg/L (20mg/L (25mg/L (40mg/L (50mg/L ) ) ) ) ) ) 0 0 0 30 2,714 7,636 17,093 22,636 37,671 48,386 60 2,229 8,350 17,700 22,950 38,029 48,814 90 3,500 8,521 18,036 21,529 38,114 47,957 120 3,671 9,321 18,464 23,271 39,257 49,321 150 3,314 9,314 18,271 23,193 39,243 48,386 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 Bùi Thị Thu 56 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp rằng, nồng độ thuốc nhuộm ban đầu có ảnh hưởng lớn đến dung lượng hấp phụ Bùi Thị Thu 57 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 3.23 Đường đẳng nhiệt Langmuir 25oC Hình 3.24 Đường đẳng nhiệt Freundlich 35oC Hình 3.25 Đường đẳng nhiệt Langmuir 35oC Hình 3.26 Đường đẳng nhiệt Hình 3.27 Đường đẳng nhiệt Freundlich 45oC Langmuir 45oC Hình 3.28 Đường đẳng nhiệt Hình 3.29 Đường đẳng nhiệt Freundlich 55oC Bùi Thị Thu Langmuir 55oC 58 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.7 Kết tính hằng 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 59 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.30 Động học bậc Hình 3.31 Động học bậc nồng nồng độ đầu mg/L độ đầu mg/L Hình 3.32 Động học bậc Hình 3.33 Động học bậc nồng độ đầu 10 mg/L nồng độ đầu 10 mg/L Hình 3.34 Động học bậc nồng độ Hình 3.35 Động học bậc nồng độ đầu 20 mg/L đầu 20 mg/L Hình 3.36 Động học bậc nồng độ Hình 3.37 Động học bậc nồng độ đầu 25 mg/L đầu 25 mg/L Hình 3.38 Động học bậc nồng độ Hình 3.39 Động học bậc nồng độ đầu 40 mg/L Bùi Thị Thu đầu 40 mg/L 60 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Hình 3.40 Động học bậc nồng độ Hình 3.41 Động học bậc nồng độ đầu 50 mg/L Bùi Thị Thu đầu 50 mg/L 61 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 Ci 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 62 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 lnK c 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 63 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) ∆Go (KJ/mol) ∆Ho (KJ/mol) 298 308 318 328 -5,9 -6,6 -10,7 -18,6 6,8 12,6 15,4 35,8 ∆So (JK-1mol1 ) 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 64 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Đề tài nghiên cứu đến khả hấp phụ thuốc 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 65 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 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 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.806812 13 Ozer Gok, A Safa Ozcan, Adnan Ozcan (2009), Adsorption behavior of a textile dye of Reactive Blue 19 from aqueous solutions onto modified bentonite, Applied Surface Science, pp.1-5 Bùi Thị Thu 66 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 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 21 Lucillene Betega de Paivai Ana Rita Mozales, Francisco R Valenzecela Diaz (2008), Organoclays: Properties, preparations and applications, Applied clay Science 42, 8-24 Bùi Thị Thu 67 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 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, 1377-1379 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, 527530 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 68 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 der Waals, 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... 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] Sự tương tác của khoáng sét với các hợp chất hữu cơ đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu Bản chất của sự tương tác này là hấp phụ các chất hữu cơ phân cực như ancol và liên kết ion giữa các cation và anion trên bề mặt và ở rìa cạnh của các lớp sét Tuy nhiên sự hấp phụ các phân tử hữu cơ lên các... Oxit kim loại, hoặc khi hấp phụ lên than cho CO2, CO * Trạng thái của chất bị hấp phụ Bùi Thị Thu 31 K36B – CN Hóa Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp - Hấp phụ vật lí: trạng thái và tính chất hóa lý của 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... có tính chất hấp phụ lý 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 Bùi Thị Thu... mang màu, theo đó thuốc nhuộm được phân thành 20-30 họ thuốc nhuộm khác nhau Các họ chính là: - Thuốc nhuộm azo: Trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay nhiều nhóm azo (-N=N-) Đây là họ thuốc nhuộm quan trọng nhất và có số lượng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số lượng các thuốc nhuộm tổng hợp, chiếm 2/3 các màu hữu cơ trong Color Index - Thuốc nhuộm a-traquinon: Trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay... chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn 20 kJ/mol * Lượng 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,... bền màu Người ta sử dụng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp, cùng nhiều hóa chất trợ khác tạo điều kiện cho sự bắt màu của thuốc nhuộm Về cơ bản, có hai kĩ thuật nhuộm hiện được sử dụng trong ngành dệt nhuộm, đó là: + Kĩ thuật nhuộm theo mẻ: Dịch nhuộm và vải được đặt trong cùng một bể và tại đây người ta sẽ cấp thêm vào một lượng thuốc nhuộm cần thiết + Công nghệ liên tục: Thuốc nhuộm được hòa tan... 1.2.5 Phương 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... nhôm (PAC) Phương pháp keo tụ được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải dệt nhuộm có các thuốc nhuộm phân tán và không tan Đây là phương pháp khả thi về mặt kinh thế tuy nhiên nó không xử lý được tất cả các loại thuốc nhuộm: thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm trực tiếp; thuốc nhuộm hoàn nguyên keo tụ tốt nhưng không kết lắng dễ dàng, bông cặn chất lượng thấp; thuốc nhuộm hoạt tính rất khó xử lý bằng... ứng thủy phân nên phản ứng giữa thuốc nhuộm và xơ sợi không đạt hiệu quả 100% Để đạt độ bền màu giặt và độ bền màu tối ưu, hàng nhuộm được giặt hoàn toàn để loại bỏ phần thuốc nhuộm dư và phần thuốc nhuộm thủy phân Vì thế, mức độ tổn thất đối với thuốc nhuộm hoạt tính cỡ 10-50%, lớn nhất trong các loại thuốc nhuộm Hơn nữa, màu thuốc nhuộm thủy phân giống màu thuốc nhuộm gốc nên nó gây ra vấn đề màu ... 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. .. khí, làm lạnh nước, máy nén khí 1.3.2 Một số loại nanoclay hữu được sử dụng để hấp phụ thuốc nhuộm Các nhà khoa học khắp giới có công trình nghiên cứu việc sử dụng nanoclay hữu để hấp phụ thuốc. .. 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