Nghiên cứu biến tính xơ dừa và ứng dụng làm vật liệu hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - NGÔ THỊ QUỲNH ANH Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Phản biện 1: GS.TSKH Trần Văn Sung NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH XƠ DỪA VÀ ỨNG Phản biện 2: TS Trần Mạnh Lục DỤNG LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số : 60 44 27 Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học Đại học Đà Nẵng vào ngày 30; 31 tháng 12 năm 2011 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng – Năm 2011 Footer Page of 126 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN Lý chọn ñề tài Xơ dừa ñã ñược nghiên cứu cho thấy có khả hấp phụ ion 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY DỪA 1.1.1 Nguồn gốc cấu tạo kim loại nặng (ñặc biệt hóa trị 2) nước nhờ cấu trúc nhiều lỗ 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ dừa Thế Giới Việt xốp thành phần gồm polime xenlulozơ, hemixenlulozơ, Nam lignin, protein Bản thân chất có khả hấp phụ 1.1.3 Thành phần cấu tạo xơ dừa chưa cao Những biện pháp biến tính giúp tăng khả hấp phụ 1.1.4 Ứng dụng xơ dừa chất Vì chọn ñề tài “Nghiên cứu biến tính xơ dừa 1.1.5 Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ứng dụng làm vật liệu hấp phụ số ion kim loại nặng làm vật liệu hấp phụ nước” 1.2 AXIT CITRIC VÀ XENLULOZƠ Mục ñích nghiên cứu ñề tài 1.2.1 Axit citric - Biến tính xơ dừa tạo vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng nước - Ứng dụng làm vật liệu hấp phụ 1.2.2 Xenlulozơ 1.3 PHẢN ỨNG ESTE HÓA 1.3.1 Khái niệm chung Đối tượng phạm vi nghiên cứu ñề tài 1.3.2 Cơ chế phản ứng Phương pháp nghiên cứu 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài 1.4.1 Khái quát chung Phương pháp biến tính xơ dừa tạo loại xơ dừa có khả hấp 1.4.2 Giới thiệu sơ lược kim loại nặng ñiển hình: Cu, Zn phụ cao ñối với ion kim loại nước, tạo hướng phát triển 1.5 HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC việc xử lý ion kim loại xơ dừa 1.5.1 Các khái niệm Kết cấu luận văn: Ngoài phần mở ñầu, kết luận kiến nghị, nội 1.5.2 Các mô hình trình hấp phụ dung luận văn gồm chương: 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến trình hấp phụ Chương Tổng quan 1.6 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Chương Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 1.6.1 Nguyên tắc phương pháp Chương Kết bàn luận 1.6.2 Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 1.6.3 Mối liên hệ hấp thụ ánh sáng mật ñộ nguyên tử Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quá trình biến tính axit citric giúp cấu trúc xơ dừa xốp hơn, diện tích bề mặt tăng lên làm tăng khả hấp phụ ion Các nhóm hydroxyl xenlulozơ có khả trao ñổi ion, 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất thân nhóm có khả trao ñổi yếu liên kết OH phân cực 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu chưa ñủ mạnh Phương pháp biến tính phản ứng este hóa nhằm 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU tăng số lượng nhóm axit COOH làm tăng khả trao ñổi ion Quá 2.2.1 Thu gom xử lý mẫu xơ dừa trình biến tính bao gồm bước ngâm vật liệu dung dịch axit 2.2.1.1 Cách tiến hành citric bão hòa sau ñó sấy khô, phân tử axit citric ñó thấm Vỏ dừa tươi sau ñược phơi khô ñược tách thành sợi sâu vào mao quản vật liệu Tiếp theo, nung nhiệt ñộ 1200, cách ñập tước xơ dừa Sợi xơ dừa ñược xay nhỏ, qua ray axit ñầu tiên chuyển thành anhydric, phản ứng este hóa 0,5 mm ñưa ñi xác ñịnh ñộ ẩm toàn phần Trước thực xẩy anhydric axit nhóm hydroxyl xenlulozơ biến tính, xơ dừa ñược ngâm rửa nước cất ñể loại bỏ hết Tại vị trí phản ứng ñã xuất nhóm chức axit (từ axit tạp chất học, sau ñó sấy khô lại 60 citric) có khả trao ñổi ion 2.2.1.2 Xác ñịnh ñộ ẩm Độ ẩm tương ñối ( ω ) nguyên liệu ẩm tỉ số khối lượng nước (w) khối lượng chung (m) nguyên liệu ẩm, tính %: ω= w 100% m (2.1) Tiến hành: sấy khô chén sứ, cân khối lượng xác xơ dừa cho vào chén sứ Sau ñó, cho chén sứ vào tủ sấy, sấy 100-1030C Sau sấy khoảng 2h ta lấy cốc ra, cho vào bình hút ẩm cho ñến cốc nguội hẳn tiến hành cân Cứ làm cho ñến khối lượng lần cân liên tiếp không ñổi hay có sai số 0,005g ngưng sấy 2.2.2 Biến tính xơ dừa axit citric 2.2.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp biến tính Hình 2.1 Phản ứng este hóa xenlulozơ axit citric Footer Page of 126 Header Page of 126 ño hàm lượng ion kim loại lại phương pháp 2.2.2.2 Cách tiến hành Cân g xơ dừa ngâm vào thể tích ñịnh dung dịch quang phổ hấp phụ nguyên tử Xác ñịnh Cu (II) bước sóng 324,8 acid citric 48 Sau ñó, xơ dừa ñược lấy khỏi dung dịch nm Zn (II) bước sóng 213,9 nm, máy peckin Elmer acid citric, ñể khô tự nhiên ñiều kiện phòng thí nghiệm Các vật liệu AA800 Trung Tâm Khí Tượng Thủy Văn Quốc Gia, Đài Khí o o ñược sấy 60 C giờ, tiếp tục biến tính 120 C Vật liệu sau biến tính ñược ngâm 200 ml nước cất giờ, Tượng Thủy Văn Khu Vực Trung Trung Bộ Hiệu suất trình hấp phụ (A%) ñược tính theo công thức lặp lại trình lần nhằm rửa hết acid citric dư Sau ñó sấy lại 60oC giờ, bảo quản bao plastic %A = 2.2.2.3 Các yếu tố cần khảo sát ñến trình biến tính C0 − C f C0 - Ảnh hưởng nồng ñộ axit - Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng - Ảnh hưởng thời gian biến tính 2.2.3 Khảo sát số tính chất vật lý xơ dừa biến tính Trong ñó C0 nồng ñộ ion kim loại trước hấp phụ (mg/l), Cf nồng ñộ ion kim loại sau hấp phụ (mg/l) 2.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến trình hấp phụ cần khảo sát chưa biến tính - Ảnh hưởng thời gian khuấy, pH dung dịch tỉ lệ rắn:lỏng 2.2.3.1 Phổ hồng ngoại - Xác ñịnh số liên quan ñến nhiệt ñộ ñặc trưng cho hệ Tiến hành ño phổ hồng ngoại xơ dừa biến tính chưa biến tính vùng phổ từ 600 ñến 4000 cm-1 máy GX-PerkinElmer - USA trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội 2.2.3.2 Ảnh kính hiển vi ñiện tử quét (ảnh SEM) Ảnh SEM xơ dừa biến tính chưa biến tính ñược thực máy hiển vi ñiện tử quét phân giải cao Hitachi S-4800 Trung Tâm Đánh Giá Hư Hỏng Vật Liệu, Viện Khoa Học Vật Liệu 2.2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến trình hấp phụ ion kim loại nặng (Cu (II), Zn (II)) xơ dừa biến tính 2.2.4.1 Cách tiến hành Quá trình hấp phụ ñược tiến hành kĩ thuật bể với 100ml dung dịch chứa ñược pha từ dung dịch gốc CuSO4 1g/lít ZnSO4 1g/lít Sau hấp phụ, lọc bỏ xơ dừa lấy phần dung dịch Footer Page of 126 hấp phụ - So sánh khả hấp phụ xơ dừa biến tính ñối với ion Cu (II) Zn (II) dung dịch Header Page of 126 10 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 80 3.1 THU GOM MẪU VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM cách ñập tước xơ dừa, xơ dừa ñược xay nhỏ, qua rây 0,5 mm ñưa ñi xác ñịnh ñộ ẩm %A 70 Vỏ dừa tươi sau ñược phơi khô ñược tách thành sợi W (g) m (g) Zn (II) 50 40 Bảng 3.1 Độ ẩm xơ dừa Lần Cu (II) 60 ω (%) 15 30 45 55 Nồng ñộ axit citric (%) Trung bình TN 0,256 8,533 0,271 9,033 0,259 8,633 Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng ñộ axit citric ñến trình biến tính xơ dừa 8,733 Kết từ hình 3.2 cho thấy khả hấp phụ xơ dừa tăng nồng ñộ axit citric tăng ñạt cao nồng ñộ axit 55% Kết từ bảng 3.1 cho thấy xơ dừa có ñộ ẩm thấp vật (xấp xỉ bão hòa) Nguyên nhân nồng ñộ axit tăng số liệu khác phân tử axit tăng, số phân tử axit dễ thấm sâu vào mao quản 3.2 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ xơ dừa nhiều hơn, làm tăng tốc ñộ phản ứng este hóa nên làm tăng TRÌNH BIẾN TÍNH khả hấp phụ Ảnh hưởng yếu tố ñến khả biến tính xơ dừa axit citric ñược ñánh giá qua khả hấp phụ ion Cu (II) Zn (II) 3.2.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng ñiều kiện: pH dung dịch 4, nồng ñộ CuSO4 ZnSO4 ~ 50mg/l, tỉ lệ rắn:lỏng 1g/100ml dung dịch, thời gian hấp phụ ñiều kiện: nồng ñộ axit citric 55%, thời gian biến tính 30 phút cách giữ nguyên khối lượng xơ dừa 3g, thay ñổi thể tích axit 3.2.1 Ảnh hưởng nồng ñộ axit citric 55% từ 20ml ñến 100ml Kết ñược trình bày hình 3.3 Ảnh hưởng nồng ñộ axit citric ñến trình biến tính xơ dừa ñiều kiện: tỉ lệ rắn : lỏng = 1: 20, thời gian biến tính (thời gian nung 1200C) 2h, nồng ñộ axit thay ñổi từ 15% ÷ 55% Kết thu ñược trình bày hình 3.2 Footer Page of 126 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng ñến trình biến tính xơ dừa 2h, tỉ lệ rắn : lỏng thay ñổi từ 3:20 ÷ 3:100 Thay ñổi tỉ lệ Header Page of 126 12 11 Như vậy, tăng thời gian biến tính hiệu suất hấp phụ tăng %A 74 ñạt cao thời gian 3h Sự gia nhiệt 1200 tạo ñiều kiện 71 Cu (II) 68 Zn (II) 65 20 40 60 80 cho axit citric tách nước thành anhydric Các anhydric tham gia phản ứng este hóa với xenlulozơ xơ dừa (tại vị trí phản ứng ñã xuất nhóm chức axit (từ axit citric) Tuy 100 nhiên kéo dài thời gian trình tiếp tục xẩy với Thể tích axit 55% (ml) nhóm chức axit lại axit citric làm giảm số lượng nhóm Hình 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng ñến trình chức axit nên làm giảm khả hấp phụ Tóm lại, trình biến tính xơ dừa axit citric nhận biến tính xơ dừa Kết hình 3.3 cho thấy khả hấp phụ xơ dừa biến tính axit citric 55% ñạt cao tỉ lệ 3:40 Khi thể tích axit tăng lên hiệu suất hấp phụ giảm nguyên nhân lượng axit nhiều dẫn ñến việc phá hủy cấu trúc xơ dừa nên hiệu suất hấp phụ giảm thấy xơ dừa ñược biến tính ñiều kiện tối ưu là: nồng ñộ axit citric 55%; tỉ lệ rắn : lỏng 3g xơ dừa : 40 ml dung dịch axit, thời gian biến tính 3h 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA XƠ DỪA CHƯA BIẾN TÍNH VÀ BIẾN TÍNH 3.3.1 Phổ hồng ngoại 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian biến tính Kết phân tích hồng ngoại cho phép ñánh giá có Ảnh hưởng thời gian ñến khả biến tính xơ dừa ñược thực ñiều kiện: nồng ñộ axit citric 55%, tỉ lệ rắn : lỏng = 3g : 40ml , nung nhiệt ñộ 1200C thời gian thay ñổi từ 1h - mặt nhóm chức khẳng ñịnh phần cấu trúc phân tử chúng Kết ñược trình bày hình 3.6 5h Kết ñược trình bày hình 3.4 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 10/15/2011 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai DT:01684097382 MAU 1.000 0.95 80 0.90 0.85 0.80 %A 70 0.75 Cu (II) 60 0.70 0.65 Zn (II) 50 0.60 0.55 A 0.50 1044 1113 0.45 40 3337 0.40 Thời gian (h) 1614 1235 1452 0.35 2926 1375 772 0.30 826 890 0.25 714 630 674 0.20 0.15 0.10 0.050 4000.0 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian ñến trình biến tính xơ dừa 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 Hình 3.6.a Phổ hồng ngoại xơ dừa chưa biến tính Footer Page of 126 Header Page of 126 14 13 BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Nguoi do: Nguyen Thi Son Resolution: 4cm-1 Mail: sonhuco@yahoo.com Date: 11/14/2011 Xo dua bien tinh DT: 0912140352 1.000 0.95 0.90 3414 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 1733 1094 1201 0.60 1409 A 0.55 1623 0.50 0.45 2924 0.40 0.35 0.30 0.25 668 0.20 0.140 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 cm-1 1600 1400 1200 1000 800 600.0 Hình 3.6.b Phổ hồng ngoại xơ dừa biến tính Hình 3.7.a Ảnh SEM xơ dừa chưa biến tính So sánh phổ hồng ngoại hình 3.6.a 3.6.b cho thấy: - Hình (a) hình (b) có xuất pic số sóng 3337 cm1 (hình a) 3414 cm-1 (hình b) ñặc trưng cho nhóm OH Tuy nhiên ñộ rộng cường ñộ pic hình (b) lớn hình (a) chứng tỏ số lượng nhóm OH tăng lên sau phản ứng - Cường ñộ dao ñộng nhóm cacbonyl ứng với số sóng 1733 -1 cm tăng lên rõ rệt hình (b) phản ảnh kết phản ứng este hóa xơ dừa biến tính Xơ dừa biến tính với cấu trúc bề mặt xốp gia tăng số lượng nhóm COOH kết luận xơ dừa biến tính có ñầy ñủ ñặc tính cho trình hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 3.3.2 Ảnh kính hiển vi ñiện tử quét (SEM) Hình 3.7.b Ảnh SEM xơ dừa biến tính Từ ảnh kính hiểm vi ñiện tử quét SEM nhận thấy: xơ dừa biến tính có diện tích bề mặt cấu trúc xốp xơ dừa chưa biến tính Footer Page of 126 Header Page of 126 15 16 3.4 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ làm giảm khả hấp phụ Vì pH = ñược chọn làm pH NĂNG HẤP PHỤ Cu (II), Zn (II) CỦA XƠ DỪA BIẾN TÍNH Chúng ñã chọn loại xơ dừa ñược biến tính ñiều kiện tối ưu (nồng ñộ axit 55%, tỉ lệ rắn lỏng 3:40, thời gian biến tính 3h) tối ưu cho thí nghiệm 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy ñến khả hấp phụ Kết nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến trình hấp phụ ñược Ảnh hưởng thời gian khuấy ñến hiệu suất hấp phụ ion xơ dừa ñược nghiên cứu ñiều kiện: nồng ñộ CuSO4 thể cụ thể sau: ZnSO4 ~ 50mg/l, tỉ lệ rắn:lỏng 1g/100ml dung dịch, pH dung 3.4.1 Ảnh hưởng pH ñến khả hấp phụ dịch 5, thời gian thay ñổi từ 30 phút ñến 150 phút Kết Ảnh hưởng pH dung dịch ñến trình hấp phụ ion ñược ñược trình bày hình 3.9 khảo sát trong khoảng pH dung dịch thay ñổi từ -6, với ñiều kiện: nồng ñộ CuSO4 ZnSO4 ~ 50mg/l, thời gian khuấy 30 89 85 phút, tỉ lệ rắn:lỏng 1g/100ml dung dịch Kết ñược trình bày 81 %A %A hình 3.8 90 80 70 60 50 40 30 Cu (II) 77 Zn (II) 73 69 Cu (II) 65 Zn (II) 30 60 90 120 150 Thời gian khuấy (phút) pH Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian khuấy ñến khả hấp phụ Hình 3.8 Ảnh hưởng pH ñến khả hấp phụ Từ kết hình 3.9 cho thấy thời gian khuấy tăng hiệu suất Kết hình 3.8 cho thấy pH tăng hiệu suất hấp phụ tăng hấp phụ tăng cân hấp phụ ñạt cực ñại sau 90 phút Vì ñạt cao pH = Nguyên nhân môi trường axit thời gian khuấy 90 phút ñược chọn làm thời gian tối ưu cho thí mạnh (pH thấp) phần tử chất hấp phụ chất bị hấp phụ ñều nghiệm tích ñiện dương lực tương tác lực ñẩy tĩnh ñiện, bên cạnh 3.4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn:lỏng ñến khả hấp phụ ñó nồng ñộ H cao xẩy cạnh tranh với cation kim loại Ảnh hưởng tỉ lệ rắn:lỏng ñến trình hấp phụ ion ñược trình hấp phụ nên làm giảm hiệu suất hấp phụ Tuy nhiên pH khảo sát khoảng khối lượng xơ dừa thay ñổi từ 0,5 ÷ 2,5g/100ml dung dịch với ñiều kiện: nồng ñộ CuSO4 ZnSO4 ~ + tăng cao xẩy kết tủa ion Cu (II) Zn (II) dạng hydroxyt Footer Page of 126 Header Page of 126 18 17 50mg/l, pH dung dịch 5, thời gian khuấy 90 phút Kết ñược trình bày hình 3.10 Từ phương trình ñường thẳng y = 1,0319x + 0,4939 dễ dàng tính ñược số K n hệ hấp phụ là: K = 3,1182 n = 1,0319 90 85 %A 80 75 Cu(II) 70 Zn(II) 0.7 0.6 y = 1.0418x + 0.5684 65 0.5 R = 0.9731 lgCf 60 55 0.5 1.5 0.4 Zn (II) 0.3 Linear (Zn (II)) 2.5 0.2 Nồng ñộ xơ dừa 0.1 -0.4 -0.3 -0.2 Hình 3.10 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn:lỏng ñến -0.1 0.1 lg(x/m) khả hấp phụ Như vậy, tăng khối lượng xơ dừa biến tính từ 0,5 gam – 2,5 gam hiệu suất hấp phụ tăng ñạt gần cao khối lượng xơ dừa biến tính gam /100 ml dung dịch Do ñó, tỉ lệ rắn lỏng tối ưu 2g/100ml 3.4.4 Đường ñẳng nhiệt hấp phụ ion theo Freundlich Kết ñược thể hình 3.11, 3.12 0.8 Hình 3.12 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich ñối với Zn (II) Từ phương trình ñường thẳng y = 1,0418+ 0,5684 dễ dàng số K n hệ hấp phụ là: K = 3,7017 n = 1,0418 Từ kết thấy mô hình hấp phụ ñẳng nhiệt Freundlich mô tả xác hấp phụ ion Cu (II), Zn (II) lên 0.7 xơ dừa biến tính (thể qua hệ số tương quan R2 phương trình 0.6 lgCf 0.5 0.4 Cu (II) y = 1.0319x + 0.4939 R2 = 0.9937 Linear (Cu (II)) 0.3 hấp phụ ion kim loại tốt Từ phương trình thu ñược, 0.2 0.1 ñã xác ñịnh số k n ñặc trưng cho hệ hấp phụ -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 hồi qui) Đồng thời, cho phép khẳng ñịnh xơ dừa biến tính có khả 0.1 0.2 0.3 lg(x/m) 3.4.5 So sánh khả hấp phụ xơ dừa biến tính ñối với ion Cu (II), Zn (II) dung dịch Hình 3.11 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich ñối với Cu (II) Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 19 20 Bảng 3.8 Khả hấp phụ ñồng thời Cu (II), Zn (II) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ xơ dừa biến tính KẾT LUẬN Cu2+ Zn2+ C0 (ppm) 11,83 11,26 Cf (ppm) 1,88 5,07 %A (%) 84,11 54,97 Kết bảng 3.8 cho thấy cạnh tranh hấp phụ ion Cu (II) Zn (II) xơ dừa biến tính hiệu suất hấp phụ Cu (II) Sau thời gian nghiên cứu ñề tài, ñã ñạt ñược số kết sau: Độ ẩm xơ dừa chưa biến tính 8,733%, thấp vật liệu khác Việc biến tính xơ dừa axit citric có tác dụng nâng cao hiệu suất hấp phụ ion kim loại Hiệu suất hấp phụ ñạt gần cực ñại 87,03% ñối với Cu (II) 83,88% ñối với Zn (II) Đã khảo sát ñược yếu tố ảnh hưởng ñến trình biến tính cao Zn (II) Điều ñược thể rõ thí nghiệm trước, hiệu suất hấp phụ Cu (II) cao Zn (II) Kết xơ dừa nhằm tạo xơ dừa biến tính tối ưu ñiều kiện: phản ánh qui luật cạnh tranh hấp phụ: ñối với hai ion - Nồng ñộ axit citric: 55% ñiện tích, ion có bán kính nguyên tử lớn bị hấp phụ - Tỉ lệ rắn : lỏng 3g: 40ml mạnh Bán kính ion Cu (II) lớn Zn (II) Cu (II) bị hấp phụ - Thời gian biến tính: Chứng minh khả hấp phụ tốt xơ dừa biến tính so với nhiều Zn (II) xơ dừa chưa biến tính phổ hồng ngoại, ảnh SEM Đã tìm ñiều kiện tối ưu ñể hấp phụ ion kim loại lên xơ dừa biến tính sau: - pH = - Thời gian khuấy: 90 phút - Tỉ lệ rắn lỏng: 2g xơ dừa/ 100ml dung dịch - Xác ñịnh số ñặc trưng cho hệ hấp phụ từ phương trình ñẳng nhiệt Freundlich ñối với Cu (II) Zn (II) sau: Cu (II): K = 3,1182 n = 1,0319 Zn (II): K = 3,7017 n = 1,0418 Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 21 Chứng minh hiệu suất hấp phụ xơ dừa biến tính ñối với ion Cu (II) lớn Zn (II) KIẾN NGHỊ Khả hấp phụ rõ ràng phụ thuộc nhiều vào chất cấu trúc vật liệu Cần có nghiên cứu thêm cấu trúc (diện tích bề mặt) thành phần (các polime) ñể hiểu rõ nguyên nhân giúp xơ dừa có khả hấp phụ tốt Trên sở ñó, ñề nghị phương pháp biến tính ñể nâng cao hiệu suất hấp phụ ñịnh hướng loại vật liệu có khả hấp phụ tốt Footer Page 11 of 126  ... loại xơ dừa có khả hấp 1.4.2 Giới thiệu sơ lược kim loại nặng ñiển hình: Cu, Zn phụ cao ñối với ion kim loại nước, tạo hướng phát triển 1.5 HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC việc xử lý ion kim. .. liệu hấp phụ số ion kim loại nặng làm vật liệu hấp phụ nước” 1.2 AXIT CITRIC VÀ XENLULOZƠ Mục ñích nghiên cứu ñề tài 1.2.1 Axit citric - Biến tính xơ dừa tạo vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng... thời gian biến tính 2.2.3 Khảo sát số tính chất vật lý xơ dừa biến tính Trong ñó C0 nồng ñộ ion kim loại trước hấp phụ (mg/l), Cf nồng ñộ ion kim loại sau hấp phụ (mg/l) 2.2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng