Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)

Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THÙY LINH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH, METYL DA CAM CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ ĐÀI SEN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thái Nguyên - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THÙY LINH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH, METYL DA CAM CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ ĐÀI SEN Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Thị Hậu Thái Nguyên - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Thùy Linh Xác nhận Xác nhận khoa chuyên môn giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan TS Vũ Thị Hậu i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài luận văn thạc sĩ, chuyên ngành hóa phân tích, khoa hóa học – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên, em nhận ủng hộ, giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè gia đình Trước hết, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Hậu, cô giáo trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa hóa học, khoa sau Đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè bên cạnh, ủng hộ động viên em lúc gặp phải khó khăn để em hoàn thành trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày luận văn, để luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 04 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thùy Linh ii MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt .iv Danh mục bảng biểu v Danh mục hình .vi MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược thuốc nhuộm 1.1.1 Định nghĩa phân loại thuốc nhuộm 1.1.2 Tình trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm nước ta .4 1.1.3 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 1.1.4 Tác hại ô nhiễm nước thải dệt nhuộm thuốc nhuộm 1.1.5 Nguồn phát sinh nước thải công nghiệp dệt nhuộm 1.2 Giới thiệu chung metylen xanh, metyl da cam 1.2.1 Metylen xanh .7 1.2.2 Metyl da cam .8 1.3 Giới thiệu phương pháp hấp phụ .9 1.3.1 Các khái niệm 1.3.2 Quá trình hấp phụ động cột 11 1.3.3 Các mô hình trình hấp phụ .12 1.3.4 Hấp phụ môi trường nước .16 1.4 Phương pháp phân tích xác định hàm lượng chất hữu mang màu 17 1.4.1 Phương pháp trắc quang 17 1.4.2 Các phương pháp phân tích định lượng trắc quang 19 1.5 Giới thiệu sen, đài sen Việt Nam 19 1.6 Một số hướng nghiên cứu khả hấp phụ metylen xanh metyl da cam sử dụng sen làm VLHP .21 1.6.1 Một số hướng nghiên cứu khả hấp phụ metylen xanh metyl da cam 21 iii 1.6.2 Một số hướng nghiên cứu sử dụng sen làm VLHP .23 1.7 Một số phương pháp nghiên cứu đặc trưng vật liệu .24 1.7.1 Phương pháp phổ hồng ngoại IR .24 1.7.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 25 Chương THỰC NGHIỆM 26 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 26 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 26 2.1.2 Hóa chất .26 2.2 Chế tạo vật liệu hấp phụ .27 2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 27 2.2.2 Chế tạo vật liệu hấp phụ 27 2.3 Khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metylen xanh, metyl da cam .27 2.3.1 Khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metylen xanh 27 2.3.2 Khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metyl da cam 28 2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ 28 2.4.1 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 28 2.4.2 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 28 2.5 Một số đặc trưng VLHP 28 2.5.1 Khảo sát đặc điểm bề mặt VLHP 28 2.5.2 Phổ hồng ngoại IR 28 2.5.3 So sánh khả hấp phụ nguyên liệu VLHP .29 2.5.4 Xác định điểm đẳng điện VLHP chế tạo 29 2.6 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ tĩnh 29 2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng pH .29 2.6.2 Ảnh hưởng khối lượng 30 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP .30 2.6.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ .31 2.6.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu 31 2.7 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ động 31 2.7.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh VLHP theo phương pháp hấp phụ động 31 iv Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Kết khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metylen xanh, metyl da cam 33 3.1.1 Kết khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metylen xanh 33 3.1.2 Kết khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch metyl da cam 34 3.2 Kết xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh, metyl da cam 35 3.2.1 Kết xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh .35 3.2.2 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 35 3.3 Kết số đặc trưng VLHP 36 3.3.1 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) .36 3.3.2 Phổ hồng ngoại (IR) 37 3.3.3 Kết so sánh khả hấp phụ nguyên liệu VLHP 40 3.3.4 Kết xác định điểm đẳng điện VLHP chế tạo 40 3.4 Kết khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ tĩnh 42 3.4.1 Kết khảo sát ảnh hưởng pH 42 3.4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng VLHP/thể tích dung dịch (nồng độ đầu xác định) 44 3.4.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP .47 3.4.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ .50 3.4.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu 52 3.5 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ động 54 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh VLHP theo phương pháp hấp phụ động 54 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ động 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆUTHAM KHẢO 60 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Nội dung BET Brunauer-Emmet-Teller SEM Hiển vi điện tử quét VLHP Vật liệu hấp phụ IR Phổ hồng ngoại: Infrared Spectroscopy MB Metylen xanh Abs Độ hấp thụ quang iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp dệt may Bảng 1.2: Các nguồn chủ yếu phát sinh nước thải công nghiệp dệt nhuộm [16] Bảng 3.1: Kết đo độ hấp thụ quang dung dịch metylen xanh bước sóng khác 33 Bảng 3.2: Kết đo độ hấp thụ quang dung dịch metyl da cam bước sóng khác 34 Bảng 3.3: Kết đo độ hấp thụ quang dung dịch metylen xanh với nồng độ khác 35 Bảng 3.4: Kết đo độ hấp thụ quang dung dịch metyl da cam với nồng độ khác 35 Bảng 3.5 : Kết so sánh khả hấp phụ nguyên liệu VLHP 40 Bảng 3.6: Số liệu xác định điểm đẳng điện VLHP .41 Bảng 3.7: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất dung lượng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP 42 Bảng 3.8: Ảnh hưởng tỷ lệ khối lượng VLHP/thể tích dung dịch (nồng độ đầu xác định) đến khả hấp phụmetylen xanh, metyl da cam VLHP 45 Bảng 3.9 Sự phụ thuộc dung lượng, hiệu suất hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP vào thời gian 48 Bảng 3.10: Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam vào nhiệt độ 50 Bảng 3.11: Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ VLHP vào nồng độ đầu 52 Bảng 3.12: Dung lượng hấp phụ cực đại số Langmuir 54 Bảng 3.13: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh 55 Bảng 3.14: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam 57 v DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Công thức cấu tạo xanh metylen Hình 1.2 Công thức cấu tạo cation MB+ Hình 1.3 Dạng oxy hóa dạng khử xanh metylen .8 Hình 1.4 Mô hình cột hấp phụ 11 Hình 1.5 Dạng đường cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ cột hấp phụ theo thời gian 12 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ hấp thụ quang metylen xanh vào bước sóng 33 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ hấp thụ quang metyl da cam vào bước sóng 34 Hình 3.3 Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 35 Hình 3.4 Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 36 Hình 3.5 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) nguyên liệu 36 Hình 3.6 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) VLHP 36 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại (IR) nguyên liệu 38 Hình 3.8 Phổ hồng ngoại (IR) VLHP 39 Hình 3.9 Biểu đồ so sánh khả hấp phụ nguyên liệu VLHP 40 Hình 3.10 Đồ thị xác định điểm đẳng điện VLHP .41 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metylen xanh VLHP vào pH .43 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp thụ metyl da cam vào pH VLHP .43 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào tỷ lệ khối lượng VLHP/ thể tích dung dịch 46 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metyl da cam VLHP vào tỷ lệ khối lượng VLHP/thể tích dung dịch .46 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metylen xanh VLHP vào thời gian 49 vi Bảng 3.9 Sự phụ thuộc dung lượng, hiệu suất hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP vào thời gian Dung dịch hấp phụ Metylen xanh Metyl da cam Thời gian (phút) C0 (mg/l) Ccb (mg/l) H (%) q (mg/g) 15 105,88 3,18 97,00 51,35 30 105,88 2,06 98,05 51,91 45 105,88 1,68 98,41 52,10 60 105,88 1,18 98,89 52,35 90 105,88 1,09 98,97 52,40 120 105,88 0,99 99,07 52,45 150 105,88 0,92 99,13 52,48 98,05 81,72 16,65 4,08 15 98,05 71,49 27,09 6,64 30 98,05 65,21 33,49 8,21 60 98,05 55,09 43,81 10,74 90 98,05 49,18 49,84 12,22 120 98,05 45,98 53,11 13,02 150 98,05 41,25 57,93 14,20 180 98,05 40,97 58,22 14,27 210 98,05 40,38 58,82 14,42 48 H (%) 100 99 99 98 98 97 97 20 40 60 80 100 120 140 160 t (phút) Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metylen xanh VLHP vào thời gian H(%) 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 t(phút) Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metyl da cam vào thời gian 49 250 Nhận xét: Từ bảng 3.9 hình 3.15, 3.16 ta thấy: Đối với metylen xanh: Khi thời gian hấp phụ tăng hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ tăng Trong khoảng thời gian từ 15 ÷ 60 phút hiệu suất hấp phụ tăng tương đối nhanh dần ổn định khoảng thời gian từ 90 ÷ 150 phút Do vậy, chọn thời gian đạt cân hấp phụ 60 phút Kết sử dụng cho thí nghiệm Đối với metyl da cam: Khi tăng thời gian hấp phụ hiệu suất dung lượng hấp phụ metyl da cam tăng Trong khoảng 5÷150 phút hiệu suất hấp phụ metyl da cam tăng nhanh khoảng thời gian 150÷180 phút tương đối ổn định Như vậy, kết nghiên cứu thời gian đạt cân hấp phụ VLHP 150 phút, kết sử dụng thí nghiệm 3.4.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP mục 2.6.4 thu kết trình bày bảng 3.10 hình 3.17, 3.18 Bảng 3.10: Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam vào nhiệt độ Dung dịch Nhiệt độ hấp phụ (oC) Metylen C0 (mg/l) Ccb (mg/l) q ( mg/g) H (%) 22 105,88 1,01 52,44 99,05 37 105,88 1,23 52,33 98,94 43 105,88 1,33 52,28 98,74 27 102,17 42,71 14,87 58,20 39 102,17 49,54 13,16 51,51 46 102,17 57,27 11,23 43,95 xanh Metyl da cam 50 Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào nhiệt độ H (%) 70 60 50 40 30 20 10 Nhiệt độ ( 20 25 30 35 40 45 50 Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất hấp phụ metyl da cam vào nhiệt độ Nhận xét: Dựa vào kết bảng 3.10 hình 3.17, 3.18 ta thấy: Trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu từ 22 – 430C (đối với dung dịch metylen xanh), từ 27 460C (đối với dung dịch metyl da cam) tăng nhiệt độ hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ giảm Điều giải thích sau: Do hấp phụ trình tỏa nhiệt tăng nhiệt độ cân hấp phụ chuyển dịch theo chiều nghịch tức làm tăng nồng độ chất bị hấp phụ dung dịch dẫn đến làm 51 giảm hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ trình hấp phụ Điều cho thấy hấp phụ metylen xanh VLHP hấp phụ khuếch tán hay chế hấp phụ hấp phụ vật lý 3.4.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu Tiến hành khảo sát nồng độ đầu theo bước mục 2.6.5 thu kết bảng 3.11 Bảng 3.11: Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ VLHP vào nồng độ đầu Dung dịch C0 (mg/l) Ccb (mg/l) H (%) q ( mg/g) Ccb/q ( g/l) 18,10 0,60 96,72 8,75 0,07 46,17 1,86 95,97 22,16 0,08 Metylen 81,25 3,82 95,30 38,72 0,10 xanh 95,57 5,03 94,74 45,27 0,11 149,12 12,91 91,34 68,11 0,19 193,65 26,29 86,42 83,68 0,31 241,79 48,13 80,10 96,83 0,50 25,17 8,41 66,59 4,19 2,01 53,08 20,06 62,21 8,26 2,43 Metyl da 79,26 30,87 61,05 12,10 2,55 cam 112,60 49,42 56,11 15,80 3,13 160,78 82,61 48,62 19,54 4,23 177,84 96,25 45,88 20,40 4,72 216,05 127,94 40,78 22,03 5,81 hấp phụ 52 Nhận xét: Trong khoảng nồng độ khảo sát, tăng nồng độ đầu dung dịch metylen xanh, metyl da cam dung lượng hấp phụ tăng, hiệu suất hấp phụ giảm, điều phù hợp với lý thuyết Từ kết thu bảng 3.11 nghiên cứu cân hấp phụ metylen xanh VLHP theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir q (mg/g) Kết trình bày hình 3.19, 3.20, 3.21 3.22 120 100 Ccb/q ( g/l) y = 20.967ln(x) + 13.721 R² = 0.9876 0.6 80 0.5 60 0.4 40 0.3 20 0.2 y = 0.0091x + 0.0661 R² = 0.9994 0.1 0 20 Ccb(mg/l) 40 60 Ccb (mg/l) 0 20 40 60 Hình 3.19 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn phụ Langmuir VLHP thuộc Ccb/q vào Ccb metylen xanh metylen xanh Ccb/q (g/l) q(mg/g) 25.00 7.00 y = 6.8857ln(x) - 11.247 R² = 0.9917 20.00 y = 0.0317x + 1.6738 R² = 0.9956 6.00 5.00 4.00 15.00 3.00 10.00 2.00 5.00 1.00 0.00 0.00 50 100 150 Ccb(mg/l) 50 100 150 Ccb (mg/l) Hình 3.21 Đường đẳng nhiệt Langmuir Hình 3.22 Đồ thị biểu diễn phụ VLHP metyl da cam thuộc Ccb/q vào Ccb metyl da cam 53 Nhận xét: Từ kết khảo sát cho thấy: Sự hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP mô tả tốt theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Từ đồ thị phụ thuộc Ccb/q vào Ccb hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP, ta xác định dung lượng hấp phụ cực đại qmax số b Kết trình bày bảng 3.12 Bảng 3.12: Dung lượng hấp phụ cực đại số Langmuir Metylen xanh Metyl da cam qmax(mg/g) số b qmax(mg/g) số b 109,89 0,136 31,55 0,019 Nhận xét: + Trong khoảng nồng độ khảo sát khả hấp phụ metylen xanh VLHP cao metyl da cam Điều giải thích metyl da cam có phân tử khối lớn cấu tạo cồng kềnh so với metylen xanh + Từ kết bảng 3.12 cho thấy, dung lượng hấp phụ cực đại VLHP chế tạo từ đài sen lớn nhiều so với dung lượng hấp phụ cực đại VLHP chế tạo từ bã mía 35,55mg/l (đối với metylen xanh) gần dung lượng hấp phụ cực đại metyl da cam 54,64mg/l [17] 3.5 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ động 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh VLHP theo phương pháp hấp phụ động Tiến hành khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh VLHP thu kết trình bày bảng 3.13 hình 3.23 54 Bảng 3.13: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh C0 (mg/L) 105,71 Tốc độ dòng (mL/phút) V1 = 1,5 V2 = 2,5 V3 = 3,5 Số lần cho V (mL) dung 50mL dung dịch qua cột dịch qua cột tính từ lần 1 50 0,00 0,00 0,79 100 0,00 1,95 5,86 150 2,72 5,12 9,43 200 10,51 12,56 16,07 250 19,87 21,96 24,93 300 31,24 32,49 35,92 350 45,59 47,04 49,47 400 56,27 58,82 60,02 450 66,24 73,62 75,73 10 500 79,57 82,91 84,52 11 550 87,06 90,24 91,63 12 600 93,48 94,07 95,84 13 650 97,25 98,94 98,67 14 700 101,64 101,85 101,96 15 750 105,71 103,29 103,18 16 800 105,71 105,71 104,03 17 850 105,71 105,71 105,71 Dung lượng hấp phụ cột (mg) 39,42 37,99 36,65 Dung lượng hấp phụ (mg/g) 39,42 37,99 36,65 Nồng độ chất hấp phụ xác định sau lần cho 50mL qua cột (mg/l) 55 120 100 Nồng độ thoát 80 V1 60 V2 V3 40 20 V (mL) 0 200 400 600 800 Hình 3.23 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metylen xanh Nhận xét: Kết nghiên cứu bảng 3.13 hình 3.23 cho thấy, tốc độ dòng nhỏ dung lượng hấp phụ metylen xanh tăng Điều giải thích sau: tốc độ dòng nhỏ thời gian tiếp xúc dung dịch nghiên cứu chất hấp phụ lớn nên dung lượng hấp phụ tăng ngược lại Với tốc độ dòng 1,5 mL/phút; 2,5 mL/phút; 3,5 mL/phút dung lượng hấp phụ là: 39,42 mg/g; 37,99 mg/g; 36,65 mg/g 56 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam VLHP theo phương pháp hấp phụ động Bảng 3.14: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam C0 (mg/L) 98,04 Tốc độ dòng (mL/phút) V1 = 1,5 V2 = 2,5 V3 = 3,5 Số lần cho V (mL) dung 50mL dung dịch qua cột dịch qua cột tính từ lần 1 50 0,00 1,90 4,78 100 12,35 22,95 27,06 150 37,86 38,12 39,43 200 46,61 48,56 52,07 250 54,97 59,83 61,93 300 68,26 72,49 78,22 350 79,01 86,04 89,47 400 87,25 91,42 93,02 450 96,74 96,83 95,73 10 500 98,04 97,91 96,52 11 550 98,04 98,04 97,13 12 600 98,04 98,04 98,04 Dung lượng hấp phụ cột (mg) 19,97 18,21 17,15 Dung lượng hấp phụ (mg/g) 19,97 18,21 17,15 Nồng độ chất hấp phụ xác định sau lần cho 50mL qua cột (mg/l) 57 120 nồng độ thoát 100 80 V1 60 V2 V3 40 20 V(ml) V(ml) 0 100 200 300 400 500 600 700 Hình 3.24 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam Nhận xét: Kết nghiên cứu cho thấy, tốc độ dòng nhỏ dung lượng hấp phụ metyl da cam tăng Điều giải thích sau: tốc độ dòng nhỏ thời gian tiếp xúc dung dịch nghiên cứu chất hấp phụ lớn nên dung lượng hấp phụ tăng ngược lại Với tốc độ dòng 1,5 mL/phút; 2,5 mL/phút; 3,5 mL/phút dung lượng hấp phụ là: 19,97 mg/g; 18,21 mg/g; 17,15 mg/g 58 KẾT LUẬN Dựa vào kết thực nghiệm, rút số kết luận sau: Đã chế tạo VLHP từ nguyên liệu ban đầu đài sen thu thập tỉnh Hà Nam thông qua trình xử lí hóa học axit xitric Đã xác định số đặc trưng hóa lý mẫu VLHP như: phổ hồng ngoại IR, ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), điểm đẳng điện vật liệu pI= 4,12 Xác định cực đại hấp thụ ánh sáng metyl xanh λ=664nm; metyl da cam λ=432nm Đã khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ metylen xanh, metyl da cam VLHP phương pháp hấp phụ tĩnh thu kết sau: - pH tốt cho hấp phụ VLHP đối metylen xanh khoảng pH = 8, metyl da cam pH = - Thời gian đạt cân hấp phụ metylen xanh 60 phút metyl da cam 150 phút - Khối lượng VLHP cần thiết cho hấp phụ metylen xanh tốt 0,05g (thể tích dung dịch V = 25ml, nồng độ đầu C0 = 105,88 mg/l), cho hấp phụ metyl da cam tốt 0,1g (thể tích dung dịch V = 25ml, nồng độ đầu C0 = 97,51 mg/l) Khi nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đầu metylen xanh, metyl da cam đến trình hấp phụ thấy nồng độ ban đầu tăng dung lượng hấp phụ tăng, hiệu suất hấp phụ giảm - Mô tả trình hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định dung lượng hấp phụ cực đại VLHP metylen xanh qmax= 109,89 mg/g, metyl da cam là: qmax= 31,55 mg/g Đã khảo sát khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam theo phương pháp hấp phụ động, tốc độ dòng nhỏ dung lượng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam lớn ngược lại Dung lượng hấp phụ động ứng với tốc độ dòng 1,5ml/phút; 2,5ml/phút; 3,5ml/phút 39,42mg/g: 37,92mg/g; 36,65mg/g (đối với metylen xanh) 19,97 mg/g; 18,21 mg/g; 17,15 mg/g (đối với metyl da cam) 59 TÀI LIỆUTHAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Ngô Thị Lan Anh (2011), Nghiên ứu kh h m ủ vật iệu h h h m ty n x nh, m ty hế tạo từ ã mí , Luận văn Thạc sĩ Hóa học, Trường ĐHSP Thái Nguyên Lê Văn Cát (2002), h t o ổi ion t ong kĩ thuật xử í n n th i, Nhà xuất Thống Kê Đặng Kim Chi (2005), oá h m i t ờng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Đinh Quốc Hải (2016), Nghiên ứu kh h m h no ỏ ủ quặng h x nh m ty n, metyl da tit thăm ò xử ý m i t ờng, Luận văn Thạc sĩ Hóa học, Trường ĐHSP Thái Nguyên Trần Tứ Hiếu (2008), Ph n tí h t ắ qu ng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội (in lần thứ 2) Đỗ Trà Hương, Bùi Đức Nguyên (2013), “Nghiên cứu khả hấp phụ xanh metylen vật liệu nanocompozit MWCNTs/Fe2O3”, Tạ hí ó h , tập 51 (3AB), tr 137 – 141 Đỗ Trà Hương, Trần Thuý Nga (2014), “Nghiên cứu hấp phụ màu metylen xanh vật liệu bã chè”, Tạp chí Phân tích Hoá, Lý Sinh h c, tập 19 (4), tr 27-32 Dương Thị Bích Ngọc, Nguyễn Thị Mai Lương, Nguyễn Thị Thanh, “Nghiên cứu khả hấp phụ thuốc nhuộm methylen xanh vật liệu hấp phụ chế tạo từ l i ngô vỏ ngô”, Tạ hí kho h ng nghệ Nguyễn Thị Nguyệt (2016), Nghiên ứu kh h m m ty m nghiệ , (2), tr.77-81 h m ty n x nh, m ty ỏ ủ quặng sắt iến tính thử nghiệm xử ý m i t ờng, Luận văn Thạc sĩ Hóa học, Trường ĐHSP Thái Nguyên 10 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1998), Hóa lí tậ II, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 11 Hoàng Nhâm (2003), Hóa H V tập 2,tập 3, Nhà xuất Giáo dục 12 Nguyễn Thị Nhung (2001), Nghiên cứu ặ iểm th c vật, thành phần hóa h c tác d ng sinh h c sen (nelumbo nucifera Gaertn) h (Nelumbornaceae), Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Dược Hà Nội 60 sen 13 Hồ Viết Quý (2009), h ơng há h n tí h ng t ong hoá h ại, Nhà xuất Đại học Sư phạm 14 Trịnh Thị Thanh (2003), Đ h m i t ờng sứ khỏ on ng ời, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Thu Trang, Lâm Thành Trí, Hồ Nguyễn Thi (2010), Nghiên ứu ứng ng t o t u từ ò ốt gạ h thủ ng àm h t h h metyl da cam, Luận văn thạc sỹ hoá học, Khoa Kỹ thuật - Công nghệ - Môi trường, Trường Đại học An Giang 16 Lê Hữu Thiềng, Trần Thị Huế, Mai Thị Phương Thảo ( 2011), “Nghiên cứu khả tách loại thu hồi Cr(VI) vật liệu hấp phụ chế tạo từ rơm cuống chuối”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh h c, 16 (3), tr 155-159 17 Lê Hữu Thiềng (2011), Nghiên ứu kh h h t hữu hại t ong m i t ờng n ã mí kh o sát kh ứng ng ủ ủ h m t số kim oại nặng vật iệu h h hế tạo từ húng, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ 18 Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trường 19 Phan Phước Toàn, Nguyễn Trung Thành, Ngô Thụy Diễm Trang (2016), “Đặc trưng khả hấp phụ metyl da cam tro trấu hoạt hóa”, Tạ h T ờng Đại h hí kho ần Thơ, (42), tr.50-57 20 Cao Hữu Trượng (2002), ó h thuố nhu m, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 21 Phạm Thị Thanh Truyền (2013), Nghiên ứu iến tính mùn h h àm vật iệu h t màu hữu t ong n , Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Trường Đại học Đà Nẵng 22 Ngô Thị Mai Việt (2015), “Nghiên cứu khă hấp phụ metylen xanh metyl da cam vật liệu đá ong biến tính”, Tạ hí h n tí h ó , ý inh h , tập 20 (4), tr 303 – 310 23 Bùi Xuân Vững, Ngô Văn Thông (2015), “Nghiên cứu hấp phụ màu methylen xanh vật liệu bã cà phê từ tính.”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh h c, 20(3), tr 370-376 61 Tài liệu tiếng Anh 24 A Gurses, S Karaca, C.Dogar, R Bayrak, M Acıkyıldız, M Yalcın, (2004) “Determination of adsorptive properties of clay/water system: methylene blue sorption”, J.Colloid Interf Sci 269, pp 310–314 25 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 26 D Ghosh, K.G Bhattacharyya, (2002), “Adsorption of methylene blue on kaolinite”, Appl Clay Sci 20, pp 295–300 27 K.V Kumar, V Ramamurthi, S Sivanesan (2005), “Modeling the mechanism involved during the sorption of methylene blue onto fly ash”, J Colloid Interf Sci 284, pp 14–21 28 LiHui Huang, YuanYuan Sun, Tao Yang, Li Li (2011), "Adsorption behavior of Ni (II) on lotus stalks derived active carbon by phosphoric acid activation", Desalination 268(1) 29 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 30 Shaobin Wang, Z.H Zhu, Anthony Coomes, F Haghseresht, G.Q Lu (2004), “The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from waste water”, Journal of Colloid and Interface Science 284, pp 440 – 446 62 ... phụ metylen xanh, metyl da cam vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen Trong đề tài tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ đài sen - Khảo sát số đặc trưng vật lí VLHP phương... NGUYỄN THÙY LINH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH, METYL DA CAM CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ ĐÀI SEN Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người... thiệu sen, đài sen Việt Nam 19 1.6 Một số hướng nghiên cứu khả hấp phụ metylen xanh metyl da cam sử dụng sen làm VLHP .21 1.6.1 Một số hướng nghiên cứu khả hấp phụ metylen xanh metyl