Báo cáo đồ án tốt nghiệp tình hình ô nhiễm các hợp chất của nitơ, nitrit

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.Tình hình ô nhiễm hợp chất nitơ, nitrit [1,2,4] 1.1 Nitrit, tình hình ô nhiễm nitrit hợp chất nitơ 1.1.1 Nitrit hợp chất nitơ Các hợp chất nitơ nước kết trình phân hủy hợp chất hữu có nguồn gốc tự nhiên phát sinh từ hoạt động người Các hợp chất thường tồn dạng nitrat, nitrit, ammoniac (NH3) nguyên tố nitơ (N2) Nitrat (công thức hóa học NO3-) nitrit (công thức hóa học NO2-) hợp chất nitơ oxy, thường tồn đất nước Đây nguồn cung cấp nitơ cho trồng Thông thường nitrat không gây ảnh hưởng sức khỏe, nhiên nồng độ nitrat nước lớn nitrat bị chuyển hóa thành nitrit gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe Sự có mặt nitrat nitrit nước cho thấy nguồn nước bị nhiễm bẩn từ sử dụng phân bón nông nghiệp, bể phốt, hệ thống xử lý nước thải, chất thải động vật, chất thải công nghiệp từ ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Ngoài ra, hàm lượng nitrat nước cao cho thấy nguồn nước bị nhiễm bẩn số chất ô nhiễm khác vi khuẩn thuốc trừ sau, chất ô nhiễm thâm nhập nguồn nước hệ thống phân phối nước giống nitrat nitrit Tùy theo mức độ có mặt hợp chất nitơ mà ta biết mức độ ô nhiễm nguồn nước Khi nước bị nhiễm bẩn phân bón nước thải, nguồn nước có NH 3, NO2- NO3- Sau thời gian NH3 NO2- bị oxy hóa thành NO3- Như vậy: - Nếu nước chứa NH3và nitơ hữu coi nước bị nhiễm bẩn nguy hiểm - Nếu nước chủ yếu có NO2-thì nước bị ô nhiễm thời gian dài hơn, nguy hiểm Nếu nước chủ yếu NO3- trình oxy hóa kết thúc 1.1.2 Nguồn gây ô nhiễm nitrat, nitrit a) Nguồn gốc tự nhiên Do cấu tạo địa chất lịch sử hình thành địa tầng: tượng xói mòn, xâm thực, tượng sét tự nhiên, v.v xảy giải phóng hợp chất nitơ dẫn tới trình nitrat hóa, nitrit hóa Tuy nhiên, môi trường tự nhiên, hợp chất có khả đồng hóa đưa trạng thái cân b) Nguồn gốc nhân tạo - Sử dụng mức lượng phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu, hóa chất, thực vật gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn nước trình phân hủy hợp chất hữu làm đẩy nhanh trình nhiễm nitrat, nitrit nước - Quá trình khoan khai thác nước diễn phổ biến nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước ngầm lượng nước bị khai thác lớn mà lượng nước chưa kịp bổ sung dẫn tới trình xâm thực đẩy mạnh, nước ngầm bổ sung việc thấm từ nguồn nước mặt xuống Do hoạt động nguồn dẫn đến gia tăng nồng độ chất nitơ nước bề mặt Các chất theo nước mặt thấm xuyên từ xuống thấm qua sườn song, xâm nhập vào nước ngầm dẫn tới tình trạng tăng nồng độ hợp chất nitơ 1.1.3 Ảnh hưởng nitrat, nitrit tới sức khỏe Nitrit (NO2-), nitrat (NO3-) chất có tính độc hại tới sinh vật người sản phẩm chuyển hóa thành gây độc cho cá, tôm, v.v, gây ung thư cho người a) Con người Thực NO3- không độc vào thể nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột Ion nguy hiểm nitrat sức khỏe người Do vậy, ăn uống nước có chứa nitrit thể hấp thu nitrit Nitrit có tác dụng oxy hóa hemoglobin (huyết sắc tố) chứa hồng cầu, biến hemoglobin (Hb) thành methemoglobin (MetHb) khả vận chuyển O2 thán khí giống hemoglobin Trẻ sơ sinh mẫn cảm với bệnh trẻ sơ sinh đủ enzyme máu để chuyển hóa methemoglobin trở lại thành hemoglobin Trẻ em mắc chứng bệnh thường xanh xao dễ bị đe dọa đến mạng sống, đặc biệt trẻ tháng tuổi Khi bị ngộ độc nitrit thể làm tròn chức hô hấp, có biểu khó thở, ngột ngạt Thông thường, trẻ từ tháng tuổi trở lên người lớn bị ảnh hưởng methemoglobinemia hệ tiêu hóa có khả hấp thụ thải loại nitrat Mặc dù có nghiên cứu nhằm đánh giá khả gây ung thư ăn uống nước bị ô nhiễm nitrat nitrit (ở nồng độ cao) thời gian dài, kết nghiên cứu chưa đủ để khẳng định mối tương quan ăn uống nước bị nhiễm nitrat nitrit thời gian dài ung thư Tuy nhiên, nitrat nitrit (đặc biệt nitrit) khuyến cáo có khả gây ung thư người nitrit kết hợp với axit amin thực phẩm làm thành họ chất nitrosamine-1 hợp chất tiền ung thư Hàm lượng nitrosamin cao khiến thể không kịp đào thải, tích lũy lâu ngày gan gây tượng nhiễm độc, ung thư gan ung thư dày Trường hợp nhiễm độc trầm trọng không cứu chữa kịp thời dẫn đến nguy tử vong cao b) Sinh vật Nuôi trồng thủy sản: tôm, cá nước sinh vật thủy sinh khác Khi tôm tiếp xúc với nồng độ NO3-cao thời gian dài bị cụt râu, mang bất thường gan tụy bị tổn thương Cơ quan gan tụy tôm sản xuất enzyme tiêu hóa chịu trách nhiệm thúc đẩy hấp thu chất dinh dưỡng Khi bị tổn thương hấp thu giảm, dẫn đến tăng trưởng tôm thấp Nitrite không làm cá thiếu oxy tạo MetHb mà tác động đến nhiều quan khác nhiều chế khác Ví dụ cá hồi nitrite gây giãn mạch, chứng tăng rối loạn nhịp tim gây cao áp huyết; nitrite chuyển sang dạng nitric oxide (NO) làm cản trở trình điều hòa; làm rối loạn trình tiết hormon tuyến nội tiết trình tổng hợp hormone sinh dục bị ức chế hormon bị chuyển thành dạng ammonia urea để thải Nitrite không dừng lại mang máu mà tích lũy gan, não Lúc đầu lượng nirite vào thể máu (HbO2) chuyển hóa thành nitrate (NO 3-) độc trình chuyển hóa xảy gan nhằm giải độc nitrite cho thể nồng độ nitrite cao cá chết nồng độ MetHb thể tăng cao 1.1.2 Tình hình ô nhiễm nitrit hợp chất nitơ Theo báo cáo trạng môi trường nước mặt năm 2012, sông lớn sông Kì Cùng, sông Hồng, sông Cầu, sông Nhuệ-Đáy, sông Thái Bình, sông Tiền, sông Hậu bị ô nhiễm hầu hết trạm quan trắc Các năm gần chất lượng nước sông Kỳ Cùng bị giảm sút đáng kể Kết phân tích cho thấy thông số TSS, COD, BOD , NH4+, NO2- , Fe, Mn, Coliforms vượt QCVN 08: 2008 loại A2, đạt nguồn nước loại B (Sở TN&MT Lạng Sơn, 2010) Trên hệ thống sông Hồng: Kết quan trắc môi trường khu vực đầu nguồn thuộc tỉnh Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, cho thấy phần lớn tiêu nằm ngưỡng A1 QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có hàm lượng chất hữu thấp độ pH tương đối cao với lượng phù sa lớn, nên số thời điểm quan trắc, giá trị tổng lượng sắt vượt QCVN So với sông khác vùng, sông Hồng có mức độ ô nhiễm thấp Đoạn sông Hồng chảy qua thủ đô Hà Nội, thông số ô nhiễm thường xấp xỉ ngưỡng A1 QCVN 08:2008/ BVMT Lưu vực sông Cầu số trạm quan trắc Bắc Ninh, Bắc Giang có hàm lượng NH vượt QCVN vượt loại A1 xấp xỉ loại B1 Trên lưu vực sông Nhuệ -Đáy, đặc biệt sông Nhuệ, nơi tiếp nhận nguồn thải từ sông địa bàn Hà Nội, vượt QCVN 08: 2008 chí QCVN 14:2008/BTNMT Hầu hết sông miền Trung Nam có hàm lượng chất ô nhiễm thấp không ổn định + Biểu đồ diễn biến hàm lượng N-NH4 sông Nhuệ từ 2007 đến 2009 Biểu đồ diễn biến hàm lượng N-NH4 sông Cầu từ 2007 đến 2009 Biểu đồ diễn biến hàm lượng NO3- sông Tiền sông Hậu từ 2008 đến 2011 1.2 Các phương pháp xử lý[3] Xử lý hợp chất nitơ thực biện pháp hóa lý (hóa học), vật lý sinh học dựa nguyên tắc chuyển hóa thành hợp chất khác tách loại, cách ly chúng khỏi môi trường nước - Chuyển hóa hợp chất nitơ thành dạng khí, thâm nhập vào bầu khí Con đường chuyển hóa thực phương pháp sinh học thông qua trình liên tiếp nitrat hóa (oxy hóa amoniac) khử nitrat (khử nitrat với tư cách chất oxy hóa chất hữu carbon chất khử) Thực phản ứng oxy hóa khử trực tiếp amoniac với nitrit nitrat phương pháp vi sinh (quá trình Anamox) Oxy hóa xúc tác trực tiếp amoniac thành khí nitơ Oxy hóa amoniac với clo hoạt động (clo hóa điểm đột biến) - Chuyển hóa hợp chất nitơ thành thành phần tế bào sinh khối (thực vật vi sinh vật) Quá trình chuyển hóa gắn liền với phản ứng sinh hóa xảy tế bào động, thực vật, trình quang hợp thực vật hay đồng hóa vi sinh vật Quá trình tồn tự nhiên, sở phương pháp xử lý loại thủy thực vật - Bốc amoniac vào bầu khí Phương pháp thật chuyển chất ô nhiễm từ nước vào không khí, sau phần lớn lại hấp thụ trở lại vào môi trường nước vị trí khác Để thực phương pháp trên, amoniac phải tồn dạng bay (trung hòa) độ tan amoniac nước lớn nên để thúc đẩy cần phải sục khí với lượng lớn nhiệt độ cao - Tách amoniac khỏi môi trường nước thực phương pháp trao đổi ion cationit Các loại nhựa cationit có độ chọn lọc trao đổi thấp amoni, dung lượng trao đổi động thấp, bị cạnh tranh mạnh ion khác có mặt với nồng độ cao canxi, magie Loại zeolit tự nhiên clinoptilolite có khả chọn lọc cao amoni sử dụng số trường hợp Nitrat cấu tử có độ chọn lọc trao đổi ion thấp hầu hết loại nhựa tổng hợp Trên thị trường có số anionit đặc thù dành cho trao đổi nitrat Sử dụng số loại màng thích hợp: màng nanô, màng thẩm thấu ngược hay điện thẩm tích tách hợp chất nitơ đồng thời với hợp chất khác Các phương pháp hóa học thường dùng trao đổi ion oxi hóa khử Trong xử lí nitrit oxi hóa khử sau: Một số loại nước thải chứa nitrit, loại bỏ nitrit phương pháp oxy hóa Chuyểnhóa nitrit thành nitrat thực với chất oxy hóa clo hoạt động với hydro peroxit theo phản ứng: NO2- + OCl- ↔ NO3- + ClNO2- + H2O2 ↔ NO3- + H2O Phản ứng xảy môi trường axit nhẹ (pH = - 4) với tốc độ nhanh Khi nồng độ nitrit lớn, phản ứng dễ xảy nguy tạo thành khí oxit nitơ dùng axit để điều chỉnh pH môi trường Để giảm nguy trên, trước hết đưa lượng cần thiết chất oxy hóa, vào dung dịch nitrit, chỉnh pH với tốc độ vừa phải Đối với chất oxy hóa clo hoạt động, sử dụng axit HCl để chỉnh pH xuất khí clo Lượng chất oxy hóa cần thiết cho phản ứng trên: 1,54 g clo hoạt động 0,78 g H2O2 để oxy hóa g nitrit Nitrit khử dạng khí nitơ phản ứng với axit amidosulfonic điều kiện pH HPO42- > SO42- anion hóa trị OH - > F- > Cl- > Br- > NO3- > I- anion hóa trị Bởi NO3- trao đổi dễ dàng nhất, nên LDH chứa NO3- (LDH/NO3) thường sử dụng tiền chất để trao đổi ion  Môi trường trao đổi Khoảng cách lớp xen LDH có khả mở rộng đến mức độ môi trường dung môi phù hợp tạo thuận lợi cho trình trao đổi ion Ví dụ trao đổi anion vô diễn thuận lợi môi trường nước, dung môi hữu lại thích hợp cho anion hữu trao đổi  Giá trị pH Đối với anion terepLDHhalate benzoate bazơ liên hợp axit yếu, pH dung dịch phản ứng thấp, tương tác lớp anion lớp xen yếu Vì vậy, giá trị pH thấp thuận lợi cho giải phóng anion “chủ” axit liên hợp kết hợp anion bazơ yếu từ dung dịch Tuy nhiên, giá trị pH không nên thấp lớp LDH bắt đầu bị hòa tan  Thành phần hóa học lớp brucite Thành phần hóa học lớp LDH ảnh hưởng đến mật độ điện tích lớp trạng thái hydrat hóa, làm ảnh hưởng đến trình trao đổi ion Một vài yếu tố khác nhiệt độ ảnh hưởng đến trình trao đổi ion Nhiệt độ cao thuận lợi cho việc trao đổi ion, nhiên nhiệt độ cao ảnh hưởng bất lợi đến tính toàn vẹn cấu trúc LDH Phương pháp trao đổi ion đặc biệt sử dụng để điều chế LDH không chứa cacbonat Một số lớn anion hữu vô vào lớp xen LDH nhờ sử dụng trình trao đổi ion 2.3.3 Phương pháp xây dựng lại cấu trúc Các LDH tạo thành phương pháp với số lượng lớn anion hữu anion vô như: -OOC(CH2)4COO-, S4O62- Fe(CN)63-Cr2O72-,… Trong phương pháp LDH nung nhiệt độ cao (khoảng 500 0C) để loại bỏ nước, anion lớp xen nhóm hydroxit, tạo thành hỗn hợp oxit kim loại không đạt phương pháp học Sau nung, LDH có khả tái tạo lại cấu trúc lớp tiếp xúc với nước anion Nước hấp thụ để hình thành lại lớp hydroxit anion nước vào lớp xen Anion không thiết phải anion vật liệu LDH ban đầu, phương pháp quan trọng để tổng hợp LDH với anion vô hữu mong muốn cho ứng dụng xác định Phương pháp thường dùng anion “khách” anion lớn Nó ngăn ngừa xâm nhập cạnh tranh anion vô từ nguồn muối kim loại Tuy nhiên, cách tiến hành phức tạp phương pháp đồng kết tủa hay phương pháp trao đổi ion thường tạo đồng thời pha vô định hình Cần ý nhiệt độ nung thành phần hóa học lớp LDH có ảnh hưởng đáng kể đến trình xây dựng lại cấu trúc “Hiệu ứng nhớ” bị giảm tăng nhiệt độ nung LDH ban đầu (gốc), tăng nhiệt độ nung có khuếch tán trạng thái rắn cation hóa trị vào vị trí tứ diện, dẫn đến hình thành pha spinel bền thay oxit 2.3.4 Phương pháp muối-oxit Boelm, Steink Vieweger người sử dụng phương pháp tổng hợp để điều chế hydroxit lớp kép Zn–Cr/ Cl Cu-Cr/Cl, chúng khó tạo thành phương pháp đồng kết tủa Tác giả cho kẽm oxit dạng huyền phù phản ứng với lượng dư dung dịch CrCl3 nhiệt độ phòng vài ngày thu thành phần hóa học tương ứng với công thức Zn 2Cr(OH)6Cl.12H2O đặc trưng cho hợp chất LDH Lal Howe (1981) điều chế loại vật liệu tương tự cách cho CrCl3 vào ZnO dạng bùn lỏng sệt khuấy trộn 10 Điều kiện mô thí nghiệm Matériau thu [Zn-Cr/Cl] có độ trật tự De Roy, Besse Bendot (1985); De Roy (1990) phát triển phương pháp để điều chế hợp chất khác từ kim loại hóa trị II, hóa trị III anion, đặc biệt [Zn- Cr/Cl], [Zn-Cr/NO3], [Zn-Al/Cl] [Zn-Al/NO3] với phương trình phản ứng lý thuyết: MIIO+xMIII X3/mm- +(n+1)H2O→M1-xIIMxIII (OH)2 Xx/mm- +xMII Xx/mm- +xMIII X3/mmDo chất chất tham gia phản ứng nên dẫn đến tên gọi trình tổng hợp “phương pháp muối oxit” 2.3.5 Phương pháp thủy nhiệt Khi cần đưa anion có lực thấp vào lớp xen, phản ứng trao đổi anion dùng LDH tiền chất phương pháp đồng kết tủa dùng muối kim loại hòa tan clorua nitrat không thích hợp Phương pháp thủy nhiệt hiệu trường hợp hydroxit không tan, ví dụ Mg(OH) 2, Al(OH)3 sử dụng chất nguồn vô cơ, đảm bảo anion mong muốn chiếm khoảng không lớp xen anion cạnh tranh khác có mặt (trừ hydroxit mà hydroxit có lực thấp) Phương pháp thủy nhiệt sử dụng để kiểm soát kích thước hạt phân bố nó, muối tan nhôm magiê sử dụng với dung dịch kiềm để điều chế Mg-Al/CO3, đặc biệt có ích LDH điều chế cách sử dụng vật liệu ban đầu dạng bột 2.4 Ứng dụng vật liệu hydroxit lớp kép[8,12,11,16] Các vật liệu LDH, dạng vừa tổng hợp sau xử lý nhiệt, vật liệu hứa hẹn cho nhiều lĩnh vực ứng dụng xúc tác, hấp phụ, dược học, quang học, điện hóa, … Điều chúng dễ dàng tổng hợp với giá thành thấp, linh động thành phần khả linh hoạt tạo tính chất xác định nhằm đáp ứng yêu cầu ứng dụng cụ thể 2.4.1 Ứng dụng xúc tác Làm chất mang xúc tác: Nhiều loại LDH chưa nung sau nung chất mang hiệu cho xúc tác kim loại quý, kim loại chuyển tiếp, cố định enzyme,… Xúc tác phản ứng hữu quan trọng Đã có nhiều báo công nhận việc sử dụng LDH chưa nung số lớn phản ứng xúc tác, bao gồm phản ứng epoxidation styren sử dụng LDH Mg/Al, ngưng tụ Knoevenagel cách sử dụng LDH Ni/Al, LDH có chứa florua, hydroxyl hóa phenol LDH Co/Ni/Al cacbonyl hóa pha lỏng methanol thành metyl axetat xúc tác nhờ LDH Ni(Sn)/Al… Trong tất trường hợp có hoạt tính tính chọn lọc tốt LDH tiền chất thích hợp cho việc tạo xúc tác dị thể chứa kim loại chuyển tiếp Gần đây, hiệu sử dụng LDH tổng hợp carbon nanotube nhờ lắng đọng pha có xúc tác thông báo Xúc tác môi trường Các LDH sau nung xem vật liệu tiềm để khử SOx NOx thải từ nhà máy lọc dầu Corma đồng nghiệp nghiên cứu hỗn hợp oxit thu từ tiền chất LDH Mg-Cu-Al đặc biệt hiệu xúc tác cho trình oxi hóa SO2 thành SO42- khử SO42- thành H2S, thu hồi môi trường khử vùng cracking Nung LDH Mg-Cu-Al LDH Mg-Co-Al sau hoạt hóa cách nung nóng điều kiện có H2, đồng thời loại bỏ SOx NOx 2.4.2 Ứng dụng trao đổi ion hấp phụ Hiện có nhiều quan tâm đáng kể việc sử dụng LDH để loại bỏ phần tử tích điện âm hấp phụ bề mặt trao đổi ion Mức độ hấp thu cao anion nhờ diện tích bề mặt lớn dung lượng trao đổi anion (AEC) cao tính linh động khoảng cách lớp xen Các LDH chứa vật liệu đa dạng chất gây ô nhiễm từ đất, trầm tích, nước Khả trao đổi anion LDH bị ảnh hưởng chất anion lớp xen ban đầu mật độ điện tích lớp (tức tỉ lệ M(II) : M(III) lớp brucite) Khi mật độ điện tích cao phản ứng trao đổi trở nên khó khăn LDH có lực lớn anion đa hóa trị anion hóa trị I LDH hấp thu anion từ dung dịch ba chế khác nhau: hấp phụ bề mặt, trao đổi anion lớp xen xây dựng lại cấu LDH nung nhờ “khả nhớ” “Khả nhớ” LDH tính hấp dẫn họ chất hấp phụ loại anion Quá trình nung cho phép quay vòng tái sử dụng chất hấp phụ với việc loại bỏ chất gây ô nhiễm hữu Ưu điểm so với loại nhựa trao đổi anion truyền thống giá trị dung lượng trao đổi anion cao khả chịu nhiệt nhiệt độ cao LDH Tóm lại chất hấp phụ LDH chất có đặc trưng anion, vô hữu Một số phân tử hữu phân cực có khả kết hợp chặt chẽ lớp xen Các anion vô oxoanion NO 3-, AsO43- , Cr2O72cũng anion đơn nguyên tử Cl-, Br-, … Các loạichất hữu kể đến phenol, chất mang màu, chất hoạt động bề mặt loại anion (như natri dodecylbenzensulfonate), số loại thuốc trừ sâu,… Chúng hấp thu nhiều loại LDH sau nung chưa nung 2.4.3 Ứng dụng y, sinh học Các ứng dụng y học sớm LDH chủ yếu làm giảm độ axit dày chất kháng nguyên dự kiến tương lai nhu cầu tăng lĩnh vực Hơn nữa, họ đề xuất loại bỏ anion photphat từ thuốc dày với mục đích phòng ngừa chứng tăng photphat Gần đây, LDH tìm thấy ứng dụng y học quan trọng đặc biệt khác, đặc biệt công thức bào chế dược phẩm Các nghiên cứu gần tập trung vào xâm nhập giải phóng có kiểm soát hoạt dược từ vật liệu LDH, nhờ lợi tính tương thích sinh học, thành phần hóa học có khả biến đổi khả lưu giữ dược phẩm dạng anion Xu hướng công nghiệp dược phẩm yêu cầu khả trì nồng độ thuốc có hoạt tính dược lý thời gian dài Khu vực lớp xen LDH xem “bình chứa” nhỏ thuốc lưu trữ cách có thứ tự để trì tính toàn vẹn nó, bảo vệ khỏi tác động ánh sang oxy Thuốc giải phóng thông qua trình trao đổi ion phản ứng thay Một hệ thống dẫn truyền thuốc làm giảm tác dụng phụ kéo dài thời gian hiệu thuốc Do năm gần đây, có quan tâm đáng kể đến việc đưa phân tử sinh học tác nhân thuốc vào vật liệu hydrotalcite chẳng hạn amino axit, axit deoxyribonucleic (DNA), vitamin (A, C, E) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước 1) Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2010 2) Báo cáo nôi trường quốc gia năm 2012- Báo cáo môi trường nước mặt )Lê Văn Cát, “Xử lý nước thải giàu nitơ photpho”, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ năm 2007 4) Lê Thái Hà, 2014 Nitrat, nitrit nước Online http://nioeh.org.vn/Default_Nioeh_P2.aspx?mnid=46&cid=efff1b0c-2088-4b53-841a0f1f49c78696&id=0a01617b-7950-4916-82f0-1ca31cd659fa : 5) Trần Kim Hạnh Đỗ Thị Kim Liên, 2014 Nghiên cứu xử lý nitrat nước vật liêu hydroxit lớp kép Mg-Al LDH - PVA/Alginat 6) Trần Thị Hương, 2011 Tổng hợp xác định đặc trưng số hydroxide cấu trúc lớp kép ứng dụng xử lý môi trường Tài liệu nước 7) A Bissessur and M Naicker, 2013 Synthesis and use of hydrotalcites as heat stabilisers in thermally processed powdered polyvinylchloride (PVC), International Joural of Physical Sciences 8) C.C Arruda, P.H.L Cardoso and I.M.M Dias, R Salomão*, 2013, Hydrotalcite (Mg6Al2(OH)16(CO3)·4H2O): A Potentially Useful Raw Material for Refractories, 9) E M Seftel, E Dvininov, D Lutic, E Popovici, C Ciocoiua, 2005, Synthesis of hydrotalcite- type anionic clays containing biomolecules , Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 10) Francis Reny Costa, 2007 “Mg-Al Layered Double Hydroxide: A Potential Nanofiller and Flame-Retardant for Polyethylene”, 2007 11) František Kovanda , Eva Jindová , Barbora DOUŠOVÁ , David KOLOUŠEK ,Josef PLEŠTIL and Zdeňka SEDLÁKOVÁ, 2009 Layered double hydrixides intercalateed with organic anions and their application in preparation of LDH/polymer nanocomposites 12) Hibino (1999), “Synthesis and Applications of Hydrotalcite – type Anionic Clays”, report of the nation insitute for resources and environment 13) J.A Rivera , G Fetter and P Bosch, (2006), “Microwave power effect on hydrotalcte Synthesis, Micropous and mesoporous material 14) Juan J Bravo-Suárez, Edgar A Páez-Mozo and S Ted Oyama, 2004 Review of synthesis of layed double hydroxides: a thermodynamic approach 15) Lucjan Chmielarz, Malgorzata Rutkowska, Piotr Kustrowshi, Marek Drozdek, Zofia Piwowarska, Barbara Dudek, Roman Dziembaj, Marek Michalik (2011), “An influence of thermal treatment conditions of hydrotalcite-like materials on their catalytic activity in the process of N2O decomposition”, J Therm Anal Calorim 16) Mahamudur Islam and Rajkishore Patel, “Nitrate sorption by thermally activated Mg/Al chloride hydrotalcite-like compound”, ScienceDirect 17) Maria Celina Alexandrica, Mihaela Silion , Doina Hritcu1, Marcel Ionel Popa, 2015, Layed double hydroxides as adsorbents for anonic dye removal from aqueous solution 18) M.DEL ARCO, E CEBADERA,S GUTIE´RREZ, C MARTI´N, M.J MONTERO,V RIVES, J ROCHA, M.A SEVILLA, 2003, Mg,Al Layered Double Hydroxides with Intercalated Indomethacin: Synthesis, Characterization, and Pharmacological Study 20) Norhiro Murayama, Junji shibata (2005), “Synthesis of hydrotalcite-like material from various waster in aluminum regeneration process”, Kaisai University, Japan 21) Ramesh Chitrakar, Satoko Tezuka, Akinari Sonoda, Kohji Sakane, and Takahiro Hirotsu (2008), “A new method for synthesis of Mg-Al, Mg-Fe and Zn-Al layered double hydroxides and their uptake properties of bromide ion”, Industrial & Engineering Chemistry Research 22) R Ibrahim and Y Lwin (2010), “Adsorbents derived from Mg-Al hydrotalcitelike compounds for high – temperature hydrogen storage”, Journal of Applied Sciences 23) Tatjana J Vulić Goran C Bošković,2010 Mg-Cu-Al layered double hydroxides based catalysts for the redution of nitrates in aqueous solutions Original scientific paper 24) Xiangyu Xu, Dianqing Li, Jiaqing Song, Yanjun Lin, Zhi Lv, Min Wei, Xue Duan, “Synthesis of Mg–Al–carbonate layered double hydroxide by an atom-economic reaction”, ScienceDirect 25) Ye Kuang, Lina Zhao, Shuai Zhang, Fazhi Zhang, Mingdong Dong Sailong Xu, “Morphologies, Preparations and Applications of Layered Double Hydroxide Micro-/Nanostructures”, Material, 2010 [...]... cách lớp xen giữa của LDH có khả năng mở rộng đến mức độ nào đó trong môi trường dung môi phù hợp tạo thuận lợi cho quá trình trao đổi ion Ví dụ trao đổi anion vô cơ diễn ra thuận lợi trong môi trường nước, trong khi các dung môi hữu cơ lại thích hợp cho các anion hữu cơ trao đổi  Giá trị pH Đối với các anion như terepLDHhalate hoặc benzoate là các bazơ liên hợp của các axit yếu, pH của dung dịch phản... pH, pH luôn luôn phải nằm trong vùng tồn tại bền của lớp hydroxit và các anion bù trừ điện tích 2.2.5 Tính chất hấp phụ Cùng với khả năng trao đổi ion, tính chất hấp phụ luôn song hành và cũng hết sức quan trọng đối với việc tổng hợp và các ứng dụng của vật liệu LDH Tương tác chất hấp phụ, chất bị hấp phụ bao gồm cả hấp phụ tĩnh điện và trao đổi phối tử Các anion hấp phụ được kiểm soát không chỉ bởi... trọng để tổng hợp các LDH với các anion vô cơ và hữu cơ mong muốn cho những ứng dụng xác định Phương pháp này thường được dùng khi anion “khách” là các anion lớn Nó cũng ngăn ngừa được sự xâm nhập sự cạnh tranh của các anion vô cơ từ nguồn muối kim loại Tuy nhiên, cách tiến hành là phức tạp hơn phương pháp đồng kết tủa hay phương pháp trao đổi ion và thường tạo ra đồng thời các pha vô định hình Cần chú... “Khả năng nhớ” của LDH là một trong những tính năng hấp dẫn nhất của họ này như là chất hấp phụ các loại anion Quá trình nung cho phép quay vòng và tái sử dụng của các chất hấp phụ với việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ Ưu điểm chính so với các loại nhựa trao đổi anion truyền thống là giá trị dung lượng trao đổi anion cao hơn khả năng chịu nhiệt ở nhiệt độ cao của LDH Tóm lại chất có thể được... chất có thể được hấp phụ bởi LDH là những chất có đặc trưng anion, vô cơ cũng như hữu cơ Một số phân tử hữu cơ phân cực cũng có khả năng kết hợp chặt chẽ trong lớp xen giữa Các anion vô cơ có thể là các oxoanion như NO 3-, AsO43- , Cr2O72cũng có thể là các anion đơn nguyên tử như Cl-, Br-, … Các loạichất hữu cơ có thể kể đến là các phenol, các chất mang màu, các chất hoạt động bề mặt loại anion (như natri... bản chất của các chất tham gia phản ứng nên dẫn đến tên gọi của quá trình tổng hợp này là “phương pháp muối oxit” 2.3.5 Phương pháp thủy nhiệt Khi cần đưa các anion có ái lực thấp vào lớp xen, thì phản ứng trao đổi anion dùng LDH như tiền chất hoặc phương pháp đồng kết tủa dùng các muối kim loại hòa tan như clorua và nitrat là không thích hợp Phương pháp thủy nhiệt là hiệu quả trong những trường hợp. .. hydrotalcite chẳng hạn như các amino axit, axit deoxyribonucleic (DNA), các vitamin (A, C, E) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu trong nước 1) Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2010 2) Báo cáo nôi trường quốc gia năm 2012- Báo cáo môi trường nước mặt 3 )Lê Văn Cát, “Xử lý nước thải giàu nitơ và photpho”, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ năm 2007 4) Lê Thái Hà, 2014 Nitrat, nitrit trong nước Online... trường hợp như vậy bởi các hydroxit không tan, ví dụ như Mg(OH) 2, Al(OH)3 có thể sử dụng như các chất nguồn vô cơ, đảm bảo các anion mong muốn chiếm được khoảng không lớp xen giữa vì không có anion cạnh tranh nào khác có mặt (trừ hydroxit mà hydroxit có ái lực rất thấp) Phương pháp thủy nhiệt cũng được sử dụng để kiểm soát kích thước hạt và sự phân bố của nó, khi các muối tan của nhôm và magiê được sử... kiện của sự già hóa phải phù hợp với bản chất của LDH thu được, ví dụ: [MII, MIII - NO 3] sẽ cần thời gian già hóa lâu hơn [MII,MIII - CO3] Cấu trúc và tính chất hóa lý của sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: bản chất và nồng độ của các chất phản ứng, pH kết tủa, nhiệt độ và thời gian già hóa 2.3.2 Phương pháp trao đổi ion Phương pháp trao đổi ion đặc biệt có ích khi phương pháp đồng kết tủa không... thấp, tương tác giữa các lớp và anion ở lớp xen giữa càng yếu Vì vậy, một giá trị pH thấp thuận lợi cho sự giải phóng của anion “chủ” là một axit liên hợp và sự kết hợp các anion bazơ yếu từ dung dịch Tuy nhiên, giá trị pH không nên thấp hơn 4 vì khi đó các lớp LDH bắt đầu bị hòa tan  Thành phần hóa học của lớp brucite Thành phần hóa học của lớp LDH ảnh hưởng đến mật độ điện tích của các lớp và trạng ... độ nitrite cao cá chết nồng độ MetHb thể tăng cao 1.1.2 Tình hình ô nhiễm nitrit hợp chất nitơ Theo báo cáo trạng môi trường nước mặt năm 2012, sông lớn sông Kì Cùng, sông Hồng, sông Cầu, sông... Cầu, sông Nhuệ-Đáy, sông Thái Bình, sông Tiền, sông Hậu bị ô nhiễm hầu hết trạm quan trắc Các năm gần chất lượng nước sông Kỳ Cùng bị giảm sút đáng kể Kết phân tích cho thấy thông số TSS, COD, BOD... vượt QCVN So với sông khác vùng, sông Hồng có mức độ ô nhiễm thấp Đoạn sông Hồng chảy qua thủ ô Hà Nội, thông số ô nhiễm thường xấp xỉ ngưỡng A1 QCVN 08:2008/ BVMT Lưu vực sông Cầu số trạm quan