Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh trong môi trường nước sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã chè biến tính

I HC THI NGUYấN TRNG I HC S PHM HUNH THU NGA NGHIấN CU HP PH METYLEN XANH TRONG MễI TRNG NC S DNG VT LIU HP PHCH TO T B CHẩ BIN TNH Chuyờn ngnh: Húa Vụ C Mó s: 60.44.01.13 LUN VN THC S KHOA HC VT CHT Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Tr Hng THI NGUYấN - 2016 LI CAM OAN Tụi xin cam oan: ti: Nghiờn cu hp ph metylen xanh mụi trng nc s dng vt liu hp ph ch to t bó chố bin tớnh l bn thõn tụi thc hin Cỏc s liu, kt qu ti l trung thc Nu sai s tht tụi xin chu trỏch nhim Thỏi Nguyờn, thỏng 10 nm 2016 Tỏc gi lun Hunh Thu Nga i LI CM N Trc tiờn, em xin chõn thnh cm n PGS.TS Tr Hng, cụ giỏo trc tip hng dn em lm lun ny Cm n cỏc thy giỏo, cụ giỏo Khoa Húa hc, cỏc thy cụ Khoa sau i hc, cỏc thy cụ Ban Giỏm hiu trng i hc S phm - i hc Thỏi Nguyờn ó ging dy, to iu kin thun li v giỳp em quỏ trỡnh hc tp, nghiờn cu, hon thnh lun khoa hc Em xin chõn thnh cm n cỏc thy giỏo, cụ giỏo v cỏc cỏn b phũng thớ nghim Hoỏ lý - Khoa Húa hc, Trng i hc S phm - i hc Thỏi Nguyờn v cỏc bn ng nghip ó giỳp , to iu kin thun li em hon thnh lun Tụi cng xin gi li cm n chõn thnh ti cỏc cỏn b ca Trng i hc Y Dc ó cho phộp tụi s dng c s vt cht v trang thit b quỏ trỡnh thc hin cỏc cụng vic thc nghim Mc dự ó cú nhiu c gng, song thi gian cú hn, kh nng nghiờn cu ca bn thõn cũn hn ch, nờn kt qu nghiờn cu cú th cũn nhiu thiu sút Em rt mong nhn c s gúp ý, ch bo ca cỏc thy giỏo, cụ giỏo, cỏc bn ng nghip v nhng ngi ang quan tõm n ó trỡnh by lun vn, lun c hon thin hn Em xin trõn trng cm n! Thỏi Nguyờn, thỏng 10 nm 2016 Tỏc gi HUNH THU NGA ii MC LC Trang Li cam oan i Li cm n ii Mc lc iii Danh mc cỏc bng iv Danh mc cỏc hỡnh v Danh mc t vit tt vi M U Chng 1: TNG QUAN 1.1 Gii thiu v phng phỏp hp ph 1.1.1 ng hc hp ph 1.1.2 Cỏc mụ hỡnh hp ph ng nhit 1.1.3 Cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh hp ph 1.2 Khỏi quỏt chung v metylen xanh 1.3 ng dng ca metylen xanh 1.3.1 S dng cụng nghip 1.3.2 S dng y hc 1.4 Tỏc hi ca metylen xanh 1.5 Thuc nhum v thuc nhum metylen xanh nc thi cụng nghip 1.6 Cỏc cỏch x lý ụ nhim metylen xanh 10 1.6.1 Quang xỳc tỏc 10 1.6.2 Cụng ngh mng trao i cation 11 1.6.3 Phng phỏp keo t 11 1.6.4 Phng phỏp oxy húa tng cng 12 1.6.5 Phng phỏp hp ph 13 1.7 Gii thiu v cõy chố 14 1.8 Mt s hng nghiờn cu hp ph metylen xanh mụi trng nc v s dng bó chố, cỏc cht thi chố lm vt liu hp ph 16 1.8.1 Mt s hng nghiờn cu hp ph metylen xanh 16 1.8.2 Mt s hng nghiờn cu s dng bó thi chố lm vt liu hp ph 19 1.9 Gii thiu v phng phỏp phõn tớch trc quang 22 iii 1.9.1 Nguyờn tc 22 1.9.2 hp th quang (A) 22 1.9.3 Phng phỏp ng chun 23 1.10 Mt s phng phỏp nghiờn cu c trng ca vt liu 23 1.10.1 Phng phỏp ph hng ngoi (FT - IR) 23 1.10.2 Phng phỏp hin vi in t quột (SEM) 24 1.10.3 Phng phỏp nhiu x Rnghen (XRD) 25 1.10.4 Ph tỏn x Raman 25 Chng 2: THC NGHIM 27 2.1 Dng c v húa cht 27 2.1.1 Thit b 27 2.1.2 Húa cht 27 2.2 Lp ng chun xỏc nh nng metylen xanh 27 2.3 Ch to vt liu hp ph bó chố bin tớnh TK v TAC 28 2.3.1 Ch to vt liu hp ph bó chố bin tớnh KOH (Tea KOH - TK) 29 2.3.2 Ch to vt liu hp ph cacbon hot tớnh bó chố (Tea Activated Carbon TAC) 29 2.4 Kho sỏt c im b mt, tớnh cht vt lý, cu trỳc ca TK v TAC 29 2.5 Xỏc nh im ng in ca TK v TAC 30 2.6 Kho sỏt mt s yu t nh hng n kh nng hp ph metylen xanh ca TK v TAC theo phng phỏp hp ph tnh 30 2.6.1 Kho sỏt nh hng ca thi gian 30 2.6.2 Kho sỏt nh hng ca pH 31 2.6.3 Kho sỏt nh hng ca lng VLHP 31 2.6.4 Kho sỏt nh hng ca nhit 32 2.6.5 Kho sỏt nh hng ca nng ban u 32 Chng 3: KT QU V THO LUN 33 3.1 Kt qu kho sỏt c im b mt, tớnh cht vt lý, cu trỳc ca TK v TAC 33 3.2 im ng in ca TK v TAC 41 3.3 Kho sỏt mt s yu t nh hng n kh nng hp ph metylen xanh ca cỏc VLHP theo phng phỏp hp ph tnh 43 3.3.1 Kho sỏt nh hng ca thi gian 43 3.3.2 Kho sỏt nh hng ca pH 46 3.3.3 Kho sỏt nh hng ca lng TK v TAC 49 3.3.4 Kho sỏt nh hng ca nhit 50 3.3.5 Kho sỏt nh hng ca nng ban u 51 3.4 Kho sỏt dung lng hp ph metylen xanh theo mụ hỡnh hp ph ng nhit Langmuir 52 3.5 Kho sỏt dung lng hp ph metylen xanh theo mụ hỡnh hp ph ng nhit Freundlich 54 3.6 Kt qu tớnh cỏc thụng s nhit ng lc hc quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK v TAC 57 3.7 ng hc hp ph metylen xanh ca TK v TAC 59 KT LUN 64 TI LIU THAM KHO 66 CC CễNG TRèNH KHOA HC CễNG B 71 DANH MC BNG Trang Bng 1.1: Mt s phng trỡnh ng nhit hp ph Bng 1.2: c tớnh ca metylen xanh Bng 2.1 Kt qu o hp th quang dung dch metylen xanh vi cỏc nng khỏc 28 Bng 3.1: Kt qu xỏc nh im ng in ca TK 41 Bng 3.2: Kt qu xỏc nh im ng in ca TAC 42 Bng 3.3: nh hng ca thi gian n dung lng, hiu sut hp ph ca TK 44 Bng 3.4: nh hng ca thi gian n dung lng, hiu sut hp ph ca TAC 45 Bng 3.5: nh hng ca pH n dung lng, hiu sut hp ph 47 Bng 3.6: nh hng ca lng TK v TAC n dung lng, hiu sut hp ph 49 Bng 3.7: nh hng ca nhit n dung lng, hiu sut hp ph 50 Bng 3.8: nh hng ca nng u ca metylen xanh n dung lng, hiu sut hp ph ca TK 51 Bng 3.9: nh hng ca nng u ca metylen xanh n 52 dung lng, hiu sut hp ph ca TAC 52 Bng 3.10: Dung lng hp ph cc i qmax v hng s Langmuir b 54 Bng 3.11: Kt qu kho sỏt s ph thuc ca lgq vo lgCcb quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK 54 Bng 3.12: Kt qu kho sỏt s ph thuc ca lgq vo lgCcb quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TAC 55 Bng 3.13: Cỏc hng s ca phng trỡnh Freundlich i vi metylen xanh 56 Bng 3.14: Kt qu tớnh KD ti cỏc nhit khỏc 57 Bng 3.15: Cỏc thụng s nhit ng lc hc i vi quỏ trỡnh hp ph metylen xanh 58 Bng 3.16: S liu kho sỏt ng hc hp ph ca metylen xanh 59 Bng 3.17: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh 60 Bng 3.18: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh 60 Bng 3.19: S liu kho sỏt ng hc hp ph metylen xanh 62 Bng 3.20: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh 63 Bng 3.21: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh 63 iv DANH MC CC HèNH Trang Hỡnh 1.1: Cụng thc cu to ca metylen xanh Hỡnh 1.2: Bnh thy u tr nh Hỡnh 1.3: Nc thi ụ nhim metylen xanh Hỡnh 1.4: Hỡnh nh cõy chố 14 Hỡnh 2.1: th ng chun xỏc nh nng metylen xanh 28 Hỡnh 2.2: Cỏc giai on ch to vt liu 28 Hỡnh 3.1: Hỡnh thỏi hc b mt ca bó chố cha bin tớnh 33 Hỡnh 3.2: Hỡnh thỏi hc b mt ca TK 33 Hỡnh 3.3: Hỡnh thỏi hc b mt ca TAC 34 Hỡnh 3.4: Ph hng ngoi ca bó chố cha bin tớnh 35 Hỡnh 3.5: Ph hng ngoi ca TK 36 Hỡnh 3.6: Ph hng ngoi ca CAC 38 Hỡnh 3.7: Ph hng ngoi ca TAC 39 Hỡnh 3.8: Gin nhiu x XRD ca TAC v CAC 40 Hỡnh 3.9: Ph Raman ca TAC v CAC 40 Hỡnh 3.10: th xỏc nh im ng in ca TK 42 Hỡnh 3.11: th xỏc nh im ng in ca TAC 43 Hỡnh 3.12: th biu din nh hng ca thi gian n hiu sut hp ph ca TK 46 Hỡnh 3.13: th biu din nh hng ca thi gian n hiu sut hp ph ca TAC 46 Hỡnh 3.14: th biu din nh hng ca pH n hiu sut hp ph ca TK 47 Hỡnh 3.15: th biu din nh hng ca pH n hiu sut hp ph ca TAC 47 Hỡnh 3.16: th biu din s ph thuc ca hiu sut hp ph vo lng TK 49 Hỡnh 3.17: th biu din s ph thuc ca hiu sut hp ph vo lng TAC 49 Hỡnh 3.18: th biu din s ph thuc hiu sut hp ph vo nhit 51 Hỡnh 3.19: th biu din s ph thuc hiu sut hp ph vo nhit 51 Hỡnh 3.20: ng ng nhit Langmuir i vi metylen xanh 53 Hỡnh 3.21: S ph thuc ca C cb /q vo C ca metylen xanh 53 Hỡnh 3.22: ng ng nhit Langmuir ca TAC i vi metylen xanh 53 v Hỡnh 3.23: S ph thuc ca C cb /q vo C cb ca metylen xanh 53 Hỡnh 3.24: th biu din s ph thuc ca lgq vo lqCcb 55 Hỡnh 3.25: th biu din s ph thuc ca lgq vo lqCcb 56 Hỡnh 3.26: th biu din s ph thuc ca lnKD vo 1/T ca TK 58 Hỡnh 3.27: th biu din s ph thuc ca lnKD vo 1/T ca TAC 58 Hỡnh 3.28: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh 60 Hỡnh 3.29: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh 60 Hỡnh 3.30: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh 63 Hỡnh 3.31: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh 63 DANH MC CC T VIT TT STT Kớ hiu vit tt Ni dung MB FT-IR Ph hng ngoi XRD Nhiu x rnghen TAC Tea Activated Carbon Cacbon hot tớnh bó chố TEM Hin vi in t truyn qua TK VLHP Vt liu hp ph SEM Hin vi in t quột CAC Cacbon hot tớnh thng mi Methylene Blue - Metylen xanh Tea KOH - Bó chố bin tớnh KOH vi 3.6 Kt qu tớnh cỏc thụng s nhit ng lc hc quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK v TAC Cỏc thụng s nhit ng lc hc c tớnh toỏn xỏc nh quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca VLHP l mt quỏ trỡnh t xy hay khụng? S bin thiờn nng lng t (G), entanpy (H) v entropy (S) ca quỏ trỡnh hp ph ó c tớnh toỏn bng cỏch s dng cỏc phng trỡnh sau õy : KD = q C ; G = - RTlnKD ; o cb G o o S o lnKD = =+ R RT RT Trong ú: KD l hng s cõn bng q (mg/g) l dung lng hp ph ti thi im cõn bng Ccb (mg/L) l nng ca cht b hp ph thi im cõn bng R l hng s khớ ( R = 8,314 J/mol.K ) T l nhit (K) Kt qu c trỡnh by bng 3.14 v hỡnh 3.26; 3.27 Bng 3.14: Kt qu tớnh KD ti cỏc nhit khỏc Vt liu TK TAC Co(mg/L) To(K) 1/T(K-1) Ccb(mg/L) q(mg/g) lnKD 298 0,0034 0,56 15,29 3,31 308 0,0032 0,90 15,08 2,82 318 0,0031 1,08 14,98 2,63 328 0,0030 1,40 14,78 2,36 298 0,0034 0,23 21,30 4,53 308 0,0032 0,34 21,24 4,14 318 0,0031 0,51 21,15 3,72 328 0,0030 0,74 20,99 3,35 26,04 35,72 57 y = 2342.8571x - 4.6586 R = 0.9977 ln KD 0.0029 0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 1/T Hỡnh 3.26: th biu din s ph thuc ca lnKD vo 1/T ca TK y = 2942.8571x - 5.4086 R = 0.9659 lnKD 0.0029 0.003 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 1/T Hỡnh 3.27: th biu din s ph thuc ca lnKD vo 1/T ca TAC Kt qu tớnh toỏn mt s thụng s nhit ng ca TK v TAC i vi quỏ trỡnh hp ph metylen xanh c a bng 3.15 Bng 3.15: Cỏc thụng s nhit ng lc hc i vi quỏ trỡnh hp ph metylen xanh Vt liu TK TAC T(K) G(kJ/mol) 298 308 318 328 298 308 318 328 -8,20 -7,22 -6,95 -6,44 - 11,22 -10,60 -9,84 -9,14 58 H(kJ/mol) S(J/mol.K) -19,48 - 38,73 -24,47 -44,97 T bng 3.15 ta thy: - Giỏ tr bin thiờn nng lng t (G) thu c cú giỏ tr õm iu ny chng t quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK v TAC l quỏ trỡnh t xy Tuy nhiờn, bin thiờn entropi (S) cú giỏ tr õm nhng quỏ trỡnh ny xy l h hp ph khụng phi l h cụ lp, gia h v mụi trng cú s trao i nng lng - Giỏ tr bin thiờn nng lng entanpi (H) thu c cú giỏ tr õm cho thy quỏ trỡnh hp ph metylen xanh trờn vt liu TK v TAC l quỏ trỡnh ta nhit 3.7 ng hc hp ph metylen xanh ca TK v TAC * i vi TK: Kt qu c trỡnh by cỏc bng 3.16; 3.17; 3.18 v hỡnh 3.28; 3.29 Bng 3.16: S liu kho sỏt ng hc hp ph ca metylen xanh CO t(phỳt) (mg/L) 16,96 44,87 69,62 C cb q(mg/g) log(qe-qt) t/q(phỳt.g/mg) (mg/L) 30 1,96 9,00 -0,03 3,33 60 0,78 9,71 -0,65 6,18 90 0,43 9,92 -2,00 9,07 120 0,41 9,93 - 12,08 150 0,38 9,95 - 15,08 180 0,36 9,96 - 18,07 30 5,15 23,83 0,40 1,26 60 2,13 25,64 -0,15 2,34 90 0,96 26,35 - 3,42 120 0,96 26,35 - 4,55 150 0,94 26,36 - 5,69 180 0,91 26,38 - 6,82 30 9,17 36,27 0,60 0,83 60 3,18 39,86 -0,41 1,51 90 2,80 40,09 -0,80 2,24 120 2,54 40,25 - 2,98 150 2,23 40,43 - 3,71 180 2,10 40,51 - 4,44 (-: khụng xỏc nh) 59 20 0 30 60 -1 90 18 120 150 180 16 y = -0.0183x + 0.9500 R = 1.0000 14 -2 16,96 44,87 10 y = -0.0328x + 1.0767 R = 0.9562 69,62 y = 0.0371x + 0.1153 R = 0.9999 16,96 Log(qe-qt) -5 y = 0.0985x + 0.2940 R = 0.9999 12 y = -0.0233x + 1.1967 R = 0.9386 -3 -4 t/q (phỳt.g/mg) 44,87 69,62 y = 0.0242x + 0.0793 R = 0.9999 -6 t (phỳt) 30 60 90 120 150 180 t (phỳt) Hỡnh 3.28: th phng trỡnh ng Hỡnh 3.29: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh hc bc i vi metylen xanh Bng 3.17: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh Nng u R1 (mg/L) k1 qe,exp qe,cal (phỳt-1) (mg/g) (mg/g) 16,96 0,9562 0,0755 9,93 11,93 44,87 1,0000 0,0421 26,35 8,91 69,62 0,9386 0,0537 40,25 15,73 Bng 3.18: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh Nng u (mg/L) R2 k2 qe,exp qe,cal (g.mg-1.phỳt-1) (mg/g) (mg/g) %q 16,96 0,9999 0,0330 9,93 10,15 0,99 44,87 0,9999 0,0119 26,35 26,95 1,02 69,62 0,9999 0,0074 40,25 41,32 1,19 qe,cal : dung lng hp ph cõn bng tớnh theo phng trỡnh ng hc qe,exp: dung lng hp ph cõn bng theo thc nghim T bng 3.17 v 3.18 cho thy: 60 - Phng trỡnh ng hc bc nht biu kin cho kt qu qe,exp khỏc khỏ nhiu so vi qe,cal tt c cỏc nng kho sỏt, h s tin cy R2 cha cao Phng trỡnh ng hc bc hai biu kin cho kt qu qe,exp tng i phự hp so vi qe,cal v h s tin cy R2 khỏ cao (R2 = 0,9999) tt c cỏc nng kho sỏt Bờn cnh giỏ tr R2 thỡ chớnh xỏc ca phng trỡnh ng hc bc hai cũn c xỏc nh thụng qua lch chun % q chớnh xỏc ca phng trỡnh c xỏc nh bng lch chun % q theo cụng thc sau [44] %q 100 (q t ,exp qt ,cal ) / qt ,exp n n l s im d liu nghiờn cu qt,exp: dung lng hp ph ti thi gian t theo thc ngim qt,cal: dung lng hp ph ti thi gian t tớnh theo phng trỡnh ng hc Kt qu tớnh toỏn giỏ tr % q bng 3.18 cho giỏ tr nh Vỡ vy, cú th kt lun quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK tuõn theo phng trỡnh ng hc bc hai biu kin ca Lagergren *i vi TAC: Kt qu c trỡnh by cỏc bng 3.19; 3.20; 3.21 v hỡnh 3.30; 3.31 61 Bng 3.19: S liu kho sỏt ng hc hp ph metylen xanh C0 t(phỳt) 48,01 78,93 q(mg/g) log(qe-qt) t/q(phỳt.g/mg) (mg/L) (mg/L) 21,91 C cb 30 4,923 10,19 0,44 2,94 60 2,898 11,41 0,19 5,26 90 0,987 12,56 -0,41 7,17 120 0,328 12,95 - 9,27 150 0,217 13,02 - 11,52 180 0,154 13,05 - 13,79 210 0,131 13,07 - 16,07 240 0,125 13,07 - 18,36 30 11,766 21,75 0,78 1,38 60 7,985 24,02 0,58 2,50 90 4,093 26,35 0,16 3,42 120 1,680 27,80 - 4,32 150 0,998 28,21 - 5,32 180 0,848 28,30 - 6,36 210 0,644 28,42 - 7,39 240 0,880 28,28 - 8,49 30 23,950 32,99 1,02 0,91 60 16,235 37,62 0,77 1,59 90 10,193 41,24 0,37 2,18 120 6,331 43,56 - 2,75 150 4,930 44,40 - 3,38 180 4,613 44,59 - 4,04 210 4,130 44,88 - 4,68 240 4,150 44,87 - 5,35 (-: khụng xỏc nh) 62 20 21,91 18 0.8 48,01 16 0.6 78,93 14 0.2 -0.2 30 60 -0.6 78,93 y = 0.0333x + 0.3954 R = 0.9992 y = 0.0209x + 0.2846 R = 0.9995 90 120 y = -0.0142x + 0.9233 R = 0.9465 -0.4 21,91 48,01 10 0 y = 0.0731x + 0.6850 R = 0.9994 12 y = -0.0108x + 1.3700 R = 0.9826 y = -0.0103x + 1.1267 R = 0.9597 0.4 t/q (phỳt.g.mg) log(qe-qt) 1.2 0 50 100 150 200 250 t (phỳt) t (phỳt) Hỡnh 3.30: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh Hỡnh 3.31: th phng trỡnh ng hc bc i vi metylen xanh Bng 3.20: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh Nng u (mg/L) 21,91 0,9465 k1 (phỳt-1) 0,0327 qe,exp (mg/g) 12,95 qe,cal (mg/g) 8,38 48,01 0,9597 0,0237 27,80 13,39 78,93 0,9826 0,0249 43,56 23,44 R1 Bng 3.21: Mt s tham s theo ng hc hp ph bc i vi metylen xanh Nng u (mg/L) R2 k2 (g.mg-1.phỳt-1) qe,exp (mg/g) qe,cal (mg/g) %q 21,91 0,9994 0,0078 12,95 13,68 2,13 48,01 0,9992 0,0028 27,80 30,03 3,03 78,93 0,9995 0,0015 43,56 47,85 3,72 qe,cal : dung lng hp ph cõn bng tớnh theo phng trỡnh ng hc qe,exp: dung lng hp ph cõn bng theo thc nghim T hỡnh 3.30; 3.31 bng 3.20 v 3.21 cú th kt lun quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TAC cng tuõn theo phng trỡnh ng hc bc hai biu kin ca Lagergren 63 KT LUN Da vo kt qu thc nghim, chỳng tụi rỳt mt s kt lun nh sau: ó bc u ch to thnh cụng vt liu hp ph bó chố bin tớnh KOH (TK), vt liu hp ph than hot tớnh t bó chố (TAC) ó xỏc nh c c im b mt, tớnh cht vt lý ca TK v TAC qua nh hin vi in t quột, ph hng ngoi, ph Raman v gin nhiu x tia X Kt qu cho thy TAC ch to c cú cu trỳc gn vi cỏc tinh th cacbon graphite dng tm hoc lp v khỏ gn cu trỳc ca graphen a lp; TK v TAC ch to c cú hỡnh thỏi hc b mt thay i ỏng k so vi bó chố cha bin tớnh C th l ó cú s phỏt trin l xp, to nờn cỏc khong trng b mt, chớnh iu ny ó lm thay i ỏng k din tớch b mt tng hiu sut hp ph ca VLHP ó xỏc nh c im ng in ca TK bng 6,38 v ca TAC bng 7,35 Kho sỏt c mt s yu t nh hng n kh nng hp ph metylen xanh ca TK v TAC theo phng phỏp hp ph tnh cho kt qu: + Thi gian t cõn bng hp ph l 120 phỳt + pH hp ph tt nht l 8,0 + Trong khong lng vt liu ó kho sỏt thỡ lng vt liu ti u cho s hp ph l 0,05g + Khi tng nhit t 25 - 550C ( 10C ) thỡ hiu sut hp ph gim + Khi tng nng metylen xanh khong nng kho sỏt thỡ hiu sut hp ph gim, dung lng hp ph tng + Xỏc nh c dung lng hp ph cc i i vi metylen xanh: - Vi TK: qmax= 222,22 mg/g - Vi TAC: qmax= 208,33 mg/g 5.T kt qu tớnh toỏn theo mụ hỡnh hp ph ng nhit Langmuir, Freundlich, ng hc v mt s thụng s nhit ng lc hc cho phộp kt lun quỏ trỡnh hp ph metylen xanh ca TK v TAC tuõn theo phng trỡnh ng hc bc hai biu kin ca Lagergren, quỏ trỡnh hp ph l quỏ trỡnh t xy v ta nhit S hp ph metylen xanh trờn TK v TAC l hp ph khuch tỏn hay c ch hp ph l hp ph vt lý xy n lp 64 Vic s dng TK v TAC hp ph metylen xanh mụi trng nc cho kt qu tt Cỏc kt qu thu c s l c s cho nh hng nghiờn cu nhm tỡm kim ng dng vt liu TK v TAC vic x lý ngun nc b ụ nhim bi phm nhum 65 TI LIU THAM KHO Ti liu Ting Vit [1] on Th Thỳy i (2013), "Kho sỏt kh nng hp ph cht mu xanh methylen mụi trng nc ca vt liu CoFe2O4/bentonit.", Tp Khoa hc v Phỏt trin, 11(2), tr 236-238 [2] Lờ Vn Cỏt (2002), Hp ph v trao i ion k thut x lớ nc v nc thi, NXB Thng Kờ [3] Lờ Vn Cỏt (1999), C s húa hc v k thut x lớ nc thi, NXB Thanh Niờn H Ni [4] ng Kim Chi (2005), Húa hc mụi trng, NXB Khoa hc v K thut H Ni [5] V Th Hu, ng Th Thỳy (2011), "Kh nng hp ph thuc nhum xanh hot tớnh 19 (RB19) ca qung st v qung st bin tớnh.", Tp Khoa hc v Cụng ngh, 40(3), tr 143-147 [6] Trn T Hiu (2003), Phõn tớch trc quang ph hp th UV-Vis, NXB i hc Quc gia H Ni [7] Tr Hng, Dng Th Tỳ Anh (2014), "Ch to vt liu hp ph oxit t tớnh nano Fe3O4 phõn tỏn trờn bó chố.", Tp phõn tớch Húa, lý v sinh hc, 19(3), tr 79-85 [8] Tr Hng, Trn Thỳy Nga (2014), "Nghiờn cu hp ph mu metylen xanh bng vt liu bó chố.", Tp phõn tớch Húa, lý v sinh hc, 19(4), tr 27-32 [9] Tr Hng, Lờ Xuõn Qu (2014), "Nghiờn cu hp ph Cr(VI), Ni(II) bng vt liu hp ph oxit t tớnh nano Fe3O4 phõn tỏn trờn bó chố.", Tp Húa hc, 52(5A), tr 41-46 [10] Tr Hng, Lờ Xuõn Qu, ng Vn Thnh (2014), "Nghiờn cu hp ph mu phm hot tớnh H 120 bng vt liu bó chố.", Tp Húa hc, 52(6ABC), tr 46-52 [11] Trn Vn Nhõn (1999), Húa lý II, NXB Giỏo dc H Ni 66 [12] Lờ Hu Thing v cng s (2010), "Nghiờn cu kh nng hp ph metylen xanh dung dch nc ca cỏc vt liu hp ph ch to t bó mớa.", Tp Khoa Hc & Cụng Ngh i hc Thỏi Nguyờn, 78(2), tr 45-50 [13] Ngụ Th Mai Vit (2015), "Nghiờn cu kh nng hp ph Metylen xanh v Metyl da cam ca vt liu ỏ ong bin tớnh.", Tp phõn tớch Húa, Lý v Sinh hc, 20(4), tr 303-310 [14] Bựi Xuõn Vng, Ngụ Vn Thụng (2015), "Nghiờn cu hp ph mu methylen xanh bng vt liu bó c phờ t tớnh.", Tp phõn tớch Húa, Lý v Sinh hc, 20(3), tr 370-376 Ti liu ting Anh [15] S Cengiz, L Cavas (2008), "Removal of methylene blue by invasive marine seaweed: Caulerpa racemosa var cylindracea.", Bioresour Technol, 99(7), pp 2357-63 [16] M Alaya, et al (2000), "Adsorption properties of activated carbons prepared from olive stones by chemical and physical activation.", Adsorption Science & Technology, 18(1), pp 27-42 [17] C Almeida, et al (2009), "Removal of methylene blue from colored effluents by adsorption on montmorillonite clay.", Journal of colloùd and interface science, 332(1), pp 46-53 [18] J.n Clifton, J.B Leikin (2003), "Methylene blue.", American journal of therapeutics, 10(4), pp 289-291 [19] N Dizadji, N.A Anaraki (2011), "Adsorption of chromium and copper in aqueous solutions using tea residue.", International Journal of Environmental Science & Technology, 8(3), pp 631-638 [20] C Duran, et al (2011), "Tea-industry waste activated carbon, as a novel adsorbent, for separation, preconcentration and speciation of chromium.", Analytica Chimica Acta, 688(1), pp 75-83 [21] M.A El-Latif, A.M Ibrahim, M El-Kady, (2010), "Adsorption equilibrium, kinetics and thermodynamics of methylene blue from aqueous solutions using biopolymer oak sawdust composite.", Journal of American science, 6(6), pp 267-283 67 [22] E.N El Qada, S.J Allen, G.M Walker, (2008), "Adsorption of basic dyes from aqueous solution onto activated carbons.", Chemical Engineering Journal, 135(3), pp 174-184 [23] A Ferrari, et al (2006), "Raman spectrum of graphene and graphene layers.," Physical review letters, 97(18), pp 187401 [24] Y Fu, T Viraraghavan (2000), "Removal of a dye from an aqueous solution by the fungus Aspergillus niger.", Water Quality Research Journal of Canada, 35(1), pp 95-111 [25] J Geng, et al (2010), "Preparation of graphene relying on porphyrin exfoliation of graphite.", Chemical Communications, 46(28), pp 5091-5093 [26] H Ghobarkar, O Schọf, U Guth (1999), "Zeolites-from kitchen to space.", Progress in Solid State Chemistry, 27(2), pp 29-73 [27] O Gulnaz, et al (2004), "Sorption of basic dyes from aqueous solution by activated sludge.", Journal of Hazardous Materials, 108(3), pp 183-188 [28] O Hamdaoui (2006), "Batch study of liquid-phase adsorption of methylene blue using cedar sawdust and crushed brick.", Journal of Hazardous Materials, 135(1-3), pp 264-273 [29] B Hameed (2009), "Evaluation of papaya seeds as a novel non-conventional low-cost adsorbent for removal of methylene blue.", Journal of Hazardous Materials, 162(2), pp 939-944 [30] B Hameed, A.M Din, A Ahmad (2007), "Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated carbon: kinetics and equilibrium studies.", Journal of hazardous materials, 141(3), pp 819-825 [31] B Hameed, D Mahmoud, A Ahmad (2008), "Sorption of basic dye from aqueous solution by pomelo (Citrus grandis) peel in a batch system.", Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 316(1), pp 78-84 [32] D.J Joo, et al (2007), "Decolorization of reactive dyes using inorganic coagulants and synthetic polymer.", Dyes and Pigments, 73(1), pp 59-64 68 [33] N Kannan, M.M Sundaram, (2001), "Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption on various carbons-a comparative study.", Dyes and Pigments, 51(1), pp 25-40 [34] S Karaca, A Gỹrses, R Bayrak, (2004), "Effect of some pre-treatments on the adsorption of methylene blue by Balkaya lignite.", Energy conversion and management, 45(11), pp 1693-1704 [35] R Madhu, et al (2014), "Eco-friendly synthesis of activated carbon from dead mango leaves for the ultrahigh sensitive detection of toxic heavy metal ions and energy storage applications.", RSC Advances, 4(3), pp 1225-1233 [36] G McKay, J Porter, G Prasad (1999), "The removal of dye colours from aqueous solutions by adsorption on low-cost materials.", Water, Air, and Soil Pollution, 114(3-4), pp 423-438 [37] A Miclescu (2009), "Cerebral Protection in Experimental Cardiopulmonary Resuscitation: With Special Reference to the Effects of Methylene Blue.", Acta Anaesthesiologica Scandinavica, 54(3), pp 383-384 [38] Y Nacốra, B Aicha (2006), "Equilibrium and kinetic modelling of methylene blue biosorption by pretreated dead streptomyces rimosus: Effect of temperature.", Chemical Engineering Journal, 119(23), pp 121-125 [39] N Nasuha, B Hameed, A.T.M Din (2010), "Rejected tea as a potential lowcost adsorbent for the removal of methylene blue.", Journal of hazardous materials, 175(1), pp 126-132 [40] P Panneerselvam, N Morad, K.A Tan (2011), "Magnetic nanoparticle Fe3O4 impregnated onto tea waste for the removal of nickel (II) from aqueous solution.", Journal of hazardous materials, 186(1), pp 160-168 [41] N Renugadevi, R Sangeetha, P Lalitha (2011), "Kinetics of the adsorption of methylene blue from an industrial dyeing effluent onto activated carbon prepared from the fruits of Mimusops Elengi.", Archives of Applied Science Research, 3(3), pp 492-498 69 [42] R.A Shawabkeh v M.F Tutunji (2003), "Experimental study and modeling of basic dye sorption by diatomaceous clay.", Applied Clay Science, 24(1), pp 111-120 [43] A Shehata (2013), "Removal of methylene blue dye from aqueous solutions by using treated animal bone as a cheap natural adsorbent.", Int J Emerg Technol Adv Eng, 3(2), pp 1-7 [44] M.T Uddin, et al (2009), "Adsorptive removal of methylene blue by tea waste." Journal of hazardous materials, 164(1), pp 53-60 [45] V Vadivelan, K.V Kumar (2005), "Equilibrium, kinetics, mechanism, and process design for the sorption of methylene blue onto rice husk.", Journal of colloid and interface science, 286(1), pp 90-100 [46] S Wang, Y Boyjoo, A Choueib (2005), "A comparative study of dye removal using fly ash treated by different methods.", Chemosphere, 60(10), pp 14011407 [47] Y Wong, M Senan, N Atiqah, (2013), "Removal of Methylene Blue and Malachite Green Dye UsingDifferent Form of Coconut Fibre as Absorbent." Journal of Basic & Applied Sciences, pp 75-83 [48] C.D Woolard, J Strong, C.R Erasmus, (2002), "Evaluation of the use of modified coal ash as a potential sorbent for organic waste streams.", Applied Geochemistry, 17(8), pp 1159-1164 [49] X Yang v X Cui (2013), "Adsorption characteristics of Pb (II) on alkali treated tea residue.", Water Resources and Industry, pp 1-10 [50] M Zhou, et al (2007), "Electro-Fenton method for the removal of methyl red in an efficient electrochemical system.", Separation and Purification Technology, 57(2), pp 380-387 70 CC CễNG TRèNH KHOA HC CễNG B Do Tra Huong, Huynh Thu Nga, Nguyen Truong Giang, Nguyen Thi Huong Quynh, Bui Thi Trang, Nguyen Thi Kim Ngan, Nguyen Nhat Huy, Dang Van Thanh, (2015) Adsortion of methylene blue from aqueous solution using KOH - modified waste tea leaves, Tp Khoa hc v Cụng ngh, 53(s 4C), tr 228-237 71 [...]... sử dụng bã thải chè làm vật liệu hấp phụ Trong nước việc nghiên cứu về khả năng hấp phụ của bã chè vẫn còn là một vấn đề khá mới mẻ [7-10] Tuy nhiên trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng hấp phụ của bã chè và ứng dụng trong việc xử lý môi trường Nghiên cứu này gồm 19 hai mảng lớn là: khả năng hấp phụ của bã chè chưa biến tính và khả năng hấp phụ của bã chè biến tính Dưới đây là... học hấp phụ bậc 2 với R2> 0,99 cho ion Cu(II) và Cr(VI) 1.8.2.2 Sử dụng bã chè, các chất thải chè biến tính Tác giả Xiaoping Yang [49] đã nghiên cứu khả năng hấp phụ của bã chè biến tính bằng kiềm như một vật liệu hấp phụ mới để loại bỏ Pb(II) trong dung dịch nước Nghiên cứu so sánh cho thấy tỷ lệ loại bỏ Pb(II) trên bã chè biến tính bằng kiềm cao hơn đáng kể so với trên bã chè chưa biến tính Nghiên cứu. .. cácprotein Trong đó cellulose, hemicelluloses, lignin và tannin là những chất có chứa những nhóm chức cacboxylic, phenolic, hydroxyl và oxyl thơm…có khả năng hấp phụ các phẩm nhuộm trong môi trường nước 1.8 Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh trong môi trường nước và sử dụng bã chè, các chất thải chè làm vật liệu hấp phụ 1.8.1 Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh 1.8.1.1 Vật liệu hoạt... cứu này cũng đã nghiên cứu về khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lá chè Trong nghiên cứu này, lá chè đã được sử dụng như một vật liệu hấp phụ mới và chi phí thấp cho các thuốc nhuộm cation (metylen xanh) Tiến hành hấp phụ ở 30°C, các kết quả thử nghiệm được phân tích bằng các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich Trong đó, các kết quả được mô tả tốt nhất theo mô hình hấp phụ. .. định lựa chọn đề tài Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh trong môi trường nước sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã chè biến tính Đây là hướng nghiên cứu phù hợp với mục tiêu “Hình thành và phát triển ngành công nghiệp tái chế chất thải” trong chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia của Việt Nam đến năm 2020 và tận dụng nguồn vật liệu phế thải trong ngành công nghiệp chè - ngành công nghiệp thế mạnh của... lượng hấp phụ cực đại là 256,41 mg/g, với giá trị pH 7,0 và 200C Wang và cộng sự [46] đã sử dụng tro bay làm chất hấp phụ cho xử lý MB từ dung dịch nước và dung lượng hấp phụ cực đại cho tro bay tính toán là 4,47 mg/g 1.8.1.5 Tình hình nghiên cứu hấp phụ metylen xanh trong nước Tác giả Bùi Xuân Vững và Ngô Văn Thông [14] nghiên cứu về khả năng hấp phụ methylene xanh của bã cà phê có từ tính Vật liệu hấp. .. trình hấp phụ như thời gian, nhiệt độ, pH … Kết quả nghiên cứu cho thấy khi nồng độ MB là 50mg/L, tại pH=7-8 hiệu suất hấp phụ chất màu của vật liệu tốt nhất, đạt 95,0 - 95,1% Ngoài ra, những vật liệu khác có thể được sử dụng trong việc hấp phụ methylene xanh như bã mía [12], đá ong biến tính [13], các quặng sắt [5],… đã được nghiên cứu trong những năm gần đây 1.8.2 Một số hướng nghiên cứu sử dụng bã. .. dung lượng hấp phụ cực đại đạt là 85,16 mg/g 20 cao hơn so với khả năng hấp phụ của một số vật liệu hấp phụ được nghiên cứu gần đây Cân bằng hấp phụ đạt được trong vòng 5 giờ cho nồng độ metylen xanh là 20-50 mg/L N Dizadji và cộng sự [19] đã tiến hành nghiên cứu sự hấp phụ đồng và crom bởi bã chè trong các dung dịch nước của nó tại các giá trị khác nhau của pH Trong các thí nghiệm sự hấp phụ tốt nhất... và khả năng hấp phụ đơn lớp được tìm thấy là 300,052 mg/g Kết quả cho thấy lá chè là chất thải có tiềm năng được sử dụng như một vật liệu hấp phụ chi phí thấp để loại bỏ metylen xanh trong dung dịch nước của nó Md Tamez Uddin và cộng sự [44] dựa trên lượng bã chè lớn phát sinh từ các hộ gia đình ở Bangladesh đã nghiên cứu và tiến hành đề xuất quy trình xử lí bã thải chè thành vật liệu hấp phụ Kết quả... biến tính Dưới đây là một số công trình nghiên cứu tiêu biểu: 1.8.2.1 Sử dụng bã chè, các chất thải chè chưa biến tính N Nasuha và cộng sự [39] đã tiến hành nghiên cứu sự hấp phụ metylen xanh (MB) từ dung dịch nước của chất thải chè Các thí nghiệm hấp phụ được thực hiện với điều kiện khác nhau về: các nồng độ ban đầu (50-500 mg /L), pH 3-12, khối lượng vật liệu hấp phụ (0,05-1g) và nhiệt độ (30-50°C) Các ... khả hấp phụ phẩm nhuộm môi trường nước Vì vậy, định lựa chọn đề tài Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh môi trường nước sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã chè biến tính Đây hướng nghiên cứu. .. metylen xanh môi trường nước sử dụng bã chè, chất thải chè làm vật liệu hấp phụ 1.8.1 Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh 1.8.1.1 Vật liệu hoạt hóa cacbon Hầu vật liệu cacbon sử dụng tiền... phần phụ phẩm cành, thân hay chè già…Ước tính 10.000 chất thải chè tạo năm Ngoài ra, từ thực tế nhóm nghiên cứu nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu hấp phụ chế tạo từ chè Trong nghiên cứu này, chè sử