NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe(II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - BÙI THỊ TRÀ MI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe(II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA HỌC 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - BÙI THỊ TRÀ MI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe(II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA HỌC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ts LƯƠNG HUỲNH VỦ THANH 2017 Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Khoa Học Tự Nhiên Bộ Mơn Hóa Học Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Ts Lương Huỳnh Vủ Thanh Đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe(II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA” Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Trà Mi MSSV: B1303942 Lớp: Hóa Học - Khóa: 39 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét hình thức LVTN: b) Nhận xét nội dung LVTN (đề nghị ghi chi tiết đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực đề tài:  Những vấn đề hạn chế: c) Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài (ghi rõ nội dung sinh viên chịu trách nhiệm thực có): d) Kết luận, đề nghị điểm: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2017 Cán hướng dẫn Ts Lương Huỳnh Vủ Thanh i Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Khoa Học Tự Nhiên Bộ Mơn Hóa Học Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: …………………………………………………………… Đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe (II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA” Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Trà Mi MSSV: B1303942 Lớp: Hóa Học - Khóa: 39 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét hình thức LVTN: b) Nhận xét nội dung LVTN (đề nghị ghi chi tiết đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực đề tài:  Những vấn đề hạn chế: c) Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài (ghi rõ nội dung sinh viên chịu trách nhiệm thực có): d) Kết luận, đề nghị điểm: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2017 Cán phản biện ii Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Khoa Học Tự Nhiên Bộ Mơn Hóa Học Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: …………………………………………………………… Đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe (II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA” Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Trà Mi MSSV: B1303942 Lớp: Hóa Học - Khóa: 39 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét hình thức LVTN: b) Nhận xét nội dung LVTN (đề nghị ghi chi tiết đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực đề tài:  Những vấn đề hạn chế: c) Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài (ghi rõ nội dung sinh viên chịu trách nhiệm thực có): d) Kết luận, đề nghị điểm: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2017 Cán phản biện iii LỜI CẢM ƠN  Lời đầu tiên, em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ts Lương Huỳnh Vủ Thanh Thầy hướng dẫn, giúp đỡ em tận tình cho em suốt trình thực luận văn Em xin cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Công Nghệ Khoa Khoa Học Tự Nhiên- Trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình làm luận văn Cuối em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè ln động viên, quan tâm, giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Chân thành cảm ơn! BÙI THỊ TRÀ MI iv TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, hạt nano silica tổng hợp từ tro vỏ trấu (RHA) phương pháp kết tủa Mẫu nano silica đem đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) đem chụp ảnh hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM), ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để xác định kích thước hạt, hình thái học tính chất lý hóa vật liệu Ngồi ra, mẫu đo đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ (BET) để xác định diện tích bề mặt BET phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) để xác định lượng nước ngậm mẫu Kết cho thấy hạt nano silica điều chế có pha vơ định hình, dạng hình cầu, kích thước hạt từ 15 – 20 nm, độ tinh khiết cao Hiệu suất q trình la 80,79%, diện tích bề mặt BET 62,4718 m2/g Thử nghiệm khả hấp phụ Fe(II) vật liệu hấp phụ cho thấy với thời gian hấp phụ 60 phút tiến hành phấp phụ ion Fe(II) pH với lượng nano silica m = 0,6 g hiệu suất hấp phụ ion Fe(II) hạt silica 88,85% Quá trình hấp phụ phù hợp với phương trình biểu kiến bậc mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir với dung lượng hấp phụ cực đại Qmax = 3,723 (mg/g) 30 oC Từ khóa: Hạt nano silica, tro vỏ trấu, hấp phụ, ion Fe(II) v LỜI CAM KẾT Tôi xin cam kết luận văn hoàn thành dựa kết nghiên cứu kết nghiên cứu chưa dùng cho luận văn cấp khác Cần Thơ, ngày tháng năm 2017 Cán hướng dẫn Sinh viên ký tên Ts Lương Huỳnh Vủ Thanh Bùi Thị Trà Mi vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v LỜI CAM KẾT vii DANH SÁCH BẢNG x DANH SÁCH HÌNH xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan trấu, tro trấu SiO2 2.1.1 Giới thiệu chung trấu trạng sử dụng trấu nước ta 2.1.2 Khai thác trấu sử dụng trấu sản xuất công nghiệp 2.1.3 Sơ lược thành phần hóa học tro trấu 2.1.4 Đặc điểm cấu tạo ứng dụng SiO2 2.2 Tổng quan nước ngầm 2.2.1 Trạng thái tồn sắt nước ngầm 2.2.2 Nguồn gốc sắt có nước ngầm 2.2.3 Tác hại ô nhiễm sắt nước ngầm 10 2.3 Một số phương pháp xử lý sắt nước 10 2.3.1 Phương pháp oxy hóa 10 2.3.2 Phương pháp sinh học 11 2.3.3 Phương pháp sử dụng vật liệu lọc 11 2.3.4 Phương pháp hấp phụ 11 vii CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 14 3.1 Phương tiện nghiên cứu 14 3.1.1 Địa điểm thời gian tiến hành 14 3.1.2 Hóa chất vật liệu 14 3.2 Thực nghiệm 14 3.2.1 Tổng hợp hạt nano silica từ tro vỏ trấu phương pháp kết tủa 14 3.2.2 Đánh giá tính chất lý hóa hạt nano silica 15 3.2.3 Xác định hàm lượng ion Fe(II) dung dịch 15 3.2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ Fe(II) dung dịch hạt nano silica 15 3.2.5 Xử lý thử nghiệm mẫu nước ngầm chứa ion Fe(II) 17 3.3 Phương pháp phân tích tính chất lý hóa hạt nano silica 17 3.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 17 3.3.2 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 18 3.3.3 Phổ hồng ngoại (IR) 18 3.3.4 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 19 3.3.5 Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ- khử hấp phụ N2 (BET) 20 3.3.6 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS) 22 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 4.1 Hiệu suất thu hồi SiO2 23 4.1.1 Kết đo TGA 23 4.1.2 Hiệu suất trình tổng hợp hạt nano silica từ tro vỏ trấu 24 4.2 Tính chất lý hóa hạt nano silica 24 4.2.1 Kết đo XRD 24 4.2.2 Kết đo FTIR 25 4.2.3 Kết chụp ảnh FESEM 26 viii Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Hình 4.7 biểu diễn mối liên hệ pH hiệu suất hấp phụ đến khả hấp phụ Khi pH tăng từ 1,5 đến làm cho hiệu suất hấp phụ tăng pH thấp nồng độ ion H+ cao, xảy cạnh tranh hấp phụ ion H+ với ion Fe(II) Tại giá trị pH hiệu suất hấp phụ đạt giá trị 88,67% VLHP Khi pH tăng lên hiệu suất hấp phụ khơng tăng thêm nhiều Thí nghiệm khơng tiến hành mơi trường kiềm xảy kết tủa Fe(OH)3 Như pH tốt cho trình hấp phụ tiến hành cho thí nghiệm pH Giá trị pH chọn cao nghiên cứu Dahlan, I., S.R Hassan, and M.L Hakim, 2013 ứng với pH Tuy nhiên hiệu suất hấp phụ tác giả 99,80%, cao so với nghiên cứu 4.3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ - Động học hấp phụ Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ ion Fe(II) VLHP trình bày bảng 4.3 Từ số liệu bảng 4.3 vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ thời gian hiệu suất hấp phụ trình bày hình 4.8 Bảng 4.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ ion Fe(II) vật liệu Thời gian C0 (mg/L) Ce (mg/L) Qe(mg/g) H (%) 2,358 1,452 78,7 10 1,537 1,588 86,12 20 1,111 1,66 89,96 0,853 1,703 92,29 60 0,658 1,735 94,06 90 0,572 1,75 94,83 120 0,505 1,761 95,44 150 0,475 1,766 95,71 (phút) 30 Bùi Thị Trà Mi 11,07 31 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học 100 90 CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh 94.83 94.06 89.9692.29 86.12 78.7 95.44 95.71 80 70 H (%) 60 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 t (phút) Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ Fe(II) Hình 4.8 biểu diễn mối liên hệ thời gian hiệu suất hấp phụ đến khả hấp phụ vật liệu Hiệu suất hấp phụ tăng mạnh theo thời gian sau gần đạt trạng thái cân sau 60 phút Trạng thái cân giải thích lượng ion Fe(II) hấp phụ nhã hấp phụ bề mặt VLHP nên hấp phụ thêm Sau 60 phút hiệu suất hấp phụ đạt VLHP 94,06% Sau tăng thời gian hấp phụ thêm hiệu suất hấp phụ tăng không đáng kể Như vậy, thời gian hấp phụ chọn cho thí nghiệm 60 phút Kết phù hợp với nghiên cứu Zhang, Y đồng 2014 ứng với hiệu suất hấp phụ đạt sau 60 phút 96%, kết tác giả cao so với nghiên cứu Sử dụng kết thu từ việc khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ để nghiên cứu động học hấp phụ trình hấp phụ ion Fe(II) hai dạng phương trình động học biểu kiến bậc bậc Từ giá trị Bảng 4.3 xác định giá trị ln(Qe-Qt) với t theo phương trình (2.4) giá trị t/Qt với t theo phương trình (2.5) phương pháp hồi quy tuyến tính Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc ln(Qe-Qt) với t Hình 4.8 Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc t/Qt với t Hình 4.9 Từ tính giá trị tham số phương trình động học bậc bậc bảng 4.4 Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc nhất: Bùi Thị Trà Mi 32 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Bảng 4.4 Các giá trị ln(Qe – Qt) theo thời gian t t(phút) Qe Qt ln(Qe-Qt) 1,452 -1,262 1,588 -1,917 20 1,66 -2,59 30 1,703 -3,442 10 1,735 t(phút) 10 20 30 -0.5 -1 ln(Qe-Qt) -1.5 -1.262 y = -0.7213x - 0.4995 R² = 0.9958 -1.917 -2 -2.59 -2.5 -3 -3.442 -3.5 -4 Hình 4.9 Sự phụ thuộc ln(Qe – Qt) theo thời gian t Phương trình động học biểu kiến bậc hai: Bùi Thị Trà Mi 33 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Bảng 4.5 Các giá trị t/Qt theo thời gian t t (phút) Qt 1,452 10 1,588 20 1,66 30 1,703 60 1,735 90 1,75 120 1,761 150 1,766 t/Qt 3,444 6,297 12,048 17,616 34,582 51,429 68,143 84,938 90 y = 0.5619x + 0.7478 R² = 80 70 t/Qt 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 t(phút) Hình 4.10 Sự phụ thuộc t/Qt theo thời gian t Từ Hình 4.9 4.10 thấy rằng: với phương trình động học biểu kiến bậc giá trị R2 = 0,9958, với phương trình động học biểu kiến bậc hai giá trị R2 = Có thể khẳng định động học hấp phụ Fe(II) hạt nano silica tổng hợp từ tro vỏ trấu tuân theo động học biểu kiến bậc hai, tốc độ phản ứng tăng nhanh tỉ lệ với bình phương nồng độ Fe(II) bị hấp phụ Kết phù hợp với nghiên cứu Nasser A.M Barakat đồng (2015) 4.3.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến khả hấp phụ Bùi Thị Trà Mi 34 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng đến khả hấp phụ ion Fe(II) VLHP trình bày bảng 4.5 Từ số liệu bảng 4.5 vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ khối lượng hiệu suất hấp phụ trình bày hình 4.11 Bảng 4.6 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến khả hấp phụ Khối lượng C0 (mg/L) Ce (mg/L) Qe (mg/g) H (%) 3,321 1,293 70,03 2,567 1,418 76,83 1,235 1,641 88,85 1,193 1,648 89,23 1,104 1,663 90,04 1,055 1,671 90,48 (g) 0,2 0,4 0,6 11,08 0,8 1,0 1,2 100 90 80 88.85 89.23 90.04 90.48 0.6 0.8 1.2 76.83 70.03 hiệu suất(%) 70 60 50 40 30 20 10 0.2 0.4 khối lượng(g) Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến khả hấp phụ Hình 4.11 biểu diễn mối liên hệ khối lượng hiệu suất hấp phụ đến khả hấp phụ vật liệu thay đổi khối lượng từ 0,2 - 1,2 g Hiệu suất hấp phụ tăng nhanh tăng lượng chất hấp phụ từ 0,2 - 0,6 g Điều giải thích bề mặt trống vật liệu làm diện tích bề mặt chất hấp phụ tăng lên tăng liều lượng chất hấp phụ Fe(II) loại bỏ đến đạt tới giá trị cân sau loại bỏ khơng nhiều nữa.Với lượng chất hấp phụ cao 0,6 g hiệu suất dường thay đổi không nhiều Giá trị hiệu suất hấp phụ 0,6 g Bùi Thị Trà Mi 35 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh 88,85% Do đó, khối lượng vật liệu chọn để tiến hành cho thí nghiệm 0,6 g Theo nghiên cứu Uzun, I and F Güzel (2000) hấp phụ ion Fe(II) từ dung dịch cho thấy với lượng chất hấp phụ tác giả sử dụng 0,3 g hiệu suất hấp phụ 99,39%, kết thu cho thấy Fe(II) gần loại bỏ hoàn toàn 4.3.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch Fe(II) đến khả hấp phụ - Đẳng nhiệt hấp phụ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch Fe(II) đến khả hấp phụ ion Fe(II) VLHP trình bày bảng 4.6 Bảng 4.7 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch Fe(II) đến khả hấp phụ C0 pH (mg/L) m t Nhiệt nano (phút) độ V Ce Qe H (mL) (mg/L) (mg/g) (%) (0C) silica (g) 7,68 0,322 1,226 95,81 11,08 1,235 1,641 88,85 3,587 2,666 81,68 26,67 7,021 3,275 73,67 32,53 12,13 3,4 62,7 30 35 19,58 0,6 60 30 100 100 90 80 H(%) 70 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 C0(mg/L) Hình 4.12 Ảnh hưởng nồng độ Fe(II) ban đầu đến hiệu suất hấp phụ Fe(II) Bùi Thị Trà Mi 36 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Từ bảng 4.6 hình 4.12 thấy C0 tăng Q tăng dần nhiên H% giảm dần Khi C0 = 7,68 mg/L H% = 95,81% Q = 1,226 mg/g, tăng C0 lên 11,08 mg/L H% giảm 88,85% nhiên Q tăng lên 1,641 mg/g Đến tăng nồng độ đầu Fe(II) lên đến C0 = 32,53 mg/L H% 62,7% Q tăng lên đến 3,4 mg/L Từ thấy hiệu suất hấp phụ giảm tăng C0 Từ kết nêu thấy có mối liên hệ mật thiết nồng độ Fe(II) ban đầu khả hấp phụ Fe(II) hạt nano silica Chọn giá trị C0 = 11,08 mg/L cho thí nghiệm Ở nồng độ thấp, có số lượng ion Fe(II) chúng dễ dàng bị loại bỏ hạt nano silica Nhưng nồng độ cao, có lượng lớn ion Fe(II) khơng thể loại bỏ hoàn toàn tất Fe(II) diện dung dịch lượng cố định hạt nano silica sử dụng nghiên cứu Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir: Ce Qe = b.Qmax + Ce Qmax Bảng 4.8 Các giá trị Ce/Qe theo Ce Ce (mg/L) Qe (mg/g) Ce/Qe 0,322 1,235 3,587 7,021 12,130 1,226 1,641 2,666 3,275 3,400 0,2626 0,7526 1,3455 2,1438 3,5676 y = 0.2686x + 0.3094 R² = 0.9943 3.5 Ce/Qe 2.5 1.5 0.5 0 10 12 Ce Bùi Thị Trà Mi 37 B1303942 14 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Hình 4.13 Sự phụ thuộc Ce/Qe theo Ce Hình 4.13 biểu diễn dạng tuyến tính phương trình hấp phụ Langmuir Phương trình tuyến tính suy từ kết thí nghiệm hấp phụ cân ion Fe(II) tính hệ số phương trình Langmuir cho VLHP là: Ce Qe = 0,2686.Ce + 0,3094 (4.1) với hệ số tương quan R2 = 0,9943 Từ phương trình (2.4) (4.2) tính dung lượng hấp phụ cực đại Qmax = 3,723 mg/g số mơ hình Langmuir KL = 0,590 g/mg Để xác định trình hấp phụ ion Fe(II) có phù hợp với dạng hấp phụ đơn lớp theo mơ hình Langmuir hay khơng, phải đánh giá mức độ phù hợp thông qua tham số cân RL công thức: RL = 1+𝐶𝑜 𝐾𝐿 (4.3) Dựa vào tham số RL theo bảng 4.9 để đánh giá mức độ phù hợp mơ hình hấp phụ Langmuir VLHP Bảng 4.9 phân loại phù hợp mơ hình đẳng nhiệt tham số RL Bùi Thị Trà Mi Giá trị RL Dạng mơ hình đẳng nhiệt RL > Khơng phù hợp RL = Tuyến tính < RL < Phù hợp RL = Không thuận nghịch 38 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Bảng 4.10 Giá trị tham số cân RL trình hấp phụ VLHP C0 RL VLHP 7,68 0,181 11,08 0,133 19,58 0,080 26,67 0,060 32,53 0,050 Bảng 4.10 mơ tả tính tốn giá trị tham số RL cho VLHP, giá trị thu lớn nhỏ nên xác định mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir phù hợp với trình hấp phụ ion Fe(II) Kết phù hợp với nghiên cứu trước Đoàn Văn Hồng Thiện (2015) Trần Văn Đức (2012) Bùi Thị Trà Mi 39 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -5.1 Kết luận Đề tài đạt kết sau: Tổng hợp thành công hạt nano silica từ tro vỏ trấu phương pháp kết tủa với điều kiện tiến hành sau: tách SiO2 từ tro trấu dung dịch NaOH M, khuấy đun 100 °C; kết tủa SiO2 dung dịch HCl 2,5 M đến pH 6; rửa kết tủa nước cất hai lần cồn tuyệt đối Hiệu suất trình tổng hợp 80,79% Kết phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X, FTIR cho thấy hạt nano silica có cấu trúc pha vơ định hình, độ tinh khiết cao Các hạt nano silica có hình thái dạng cầu kích thước từ 15 - 20 nm, kết tụ lại thành đám hạt có kích thước lớn có dạng xốp Kết đo BET cho diện tích bề mặt BET hạt nano silica 62,47 m2/g Với thời gian hấp phụ 60 phút tiến hành hấp phụ ion Fe(II) pH với lượng VLHP m = 0,6 g hiệu suất hấp phụ ion Fe(II) hạt silica 88,85% Khi tăng nồng độ ion Fe(II) ban đầu H% giảm nhiên Q tăng Sự hấp phụ Fe(II) hạt nano silica tn theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Dung lượng hấp phụ cực đại Qmax = 3,783 (mg/g) 30oC 5.2 Kiến nghị Đề tài cần mở rộng theo hướng nghiên cứu sau: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trình tổng hợp hạt nano silica Nghiên cứu phương pháp đơn giản, có tính kinh tế cao để tái sinh vật liệu nano silica hấp phụ ion Fe(II) Nghiên cứu cải tiến quy trình tổng hợp biến tính silica để tăng khả hấp phụ hạt nano silica Bùi Thị Trà Mi 40 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Srivastava, V.C., I.D Mall, and I.M Mishra, 2006 Characterization of mesoporous rice husk ash (RHA) and adsorption kinetics of metal ions from aqueous solution onto RHA Journal of Hazardous Materials 134(1): p 257-267 [2] Ahmad, M., 2012 Iron and Manganese removal from groundwater University of Oslo [3] Naiya, T.K., et al., 2009 The sorption of lead (II) ions on rice husk ash Journal of Hazardous Materials 163(2): p 1254-1264 [4] Vieira, M., et al., 2014 Adsorption of lead and copper ions from aqueous effluents on rice husk ash in a dynamic system Brazilian Journal of Chemical Engineering 31(2): p 519-529 [5] Bùi Danh Đại (2005) Nghiên cứu chế tạo microsilica từ tro trấu thay muội silic bê tông chất lượng cao Hà Nội [6] Feng, Q., et al., 2004 Adsorption of lead and mercury by rice husk ash Journal of Colloid and Interface Science 278(1): p 1-8 [7] Srivastava, V.C., I.D Mall, and I.M Mishra, 2006 Characterization of mesoporous rice husk ash (RHA) and adsorption kinetics of metal ions from aqueous solution onto RHA Journal of Hazardous Materials 134(1): p 257-267 [8] Nguyễn Tiến Tài (2012) Nghiên cứu công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học hệ từ trấu phương pháp nhiệt phân thiết bị phản ứng tầng sôi Báo cáo kết khoa học công nghệ đề tài Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam [9] Londeree, D.J (2002) Silica–titania composites for water treatment Thesis University of Florida [10] Zhuravlev, L.T (2000) The surface chemistry of amorphous silica Zhuravlev model Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 173, Issues 1–3: – 38 [11] Trần Văn Nhân Hồ Thị Nga (2005) Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [12] Scotia, N (2008) The drop on water Iron and Manganese Nova Scotia Environment Bùi Thị Trà Mi 41 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh [13] Pankaj, S., Ramnit, K., Chinnappan, B and Wook, J.C (2010) Removal of methylene blue from aqueous waste using rice husk and rice husk ash Desalination, 259: 249-257 [14] Vũ Đăng Độ (1998) Hóa học ô nhiễm môi trường Nhà xuất Giáo dục Hà Nội [15] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu Nguyễn Văn Tuế (1998) Hóa lí tập II Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [16] Nguyễn Hữu Phú (1998) Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [17] Teunissen, K., 2007 Iron removal at groundwater pumping station Harderbroek TU Delft, Delft University of Technology [18] Nguyễn Đình Huề (2000) Hóa Lí Nhà xuất Giáo dục Hà Nội [19] Trần Tứ Hiếu (2003) Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV-Vis Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Hà Nội [20] Nguyễn Trí Tuấn, et al (2014) Tổng hợp hạt nano SiO2 từ tro vỏ trấu phương pháp kết tủa Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, số 32: 120-124 [21] Nguyễn Hữu Minh Phú, 2014 Nghiên cứu khả chế tạo khảo sát tính chất vật liệu micro nano SiO2 từ tro trấu khả ứng dụng làm gạch bê tông Luận văn Tốt nghiệp thạc sĩ [22] Lê Văn Hai, Hà Thúc Chí Nhân Hà Thúc Huy, 2013 Synthesis of silica nanoparticles from Vietnamese rice husk by sol–gel method Nanoscale research letters 8(1): p 1-10 [23] Association, A.P.H., et al (1915) Standard methods for the examination of water and wastewater Vol 2: American Public Health Association [24] Đoàn Văn Hồng Thiện, et al (2015) Loại ion đồng (II) tro trấu Tạp chí khoa học Đại học Cần Thơ 34: p 45 - 53 [25] Teunissen, K (2007) Iron removal at groundwater pumping station Harderbroek TU Delft, Delft University of Technology Bùi Thị Trà Mi 42 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh [26] An, D., et al (2011) A study on the consecutive preparation of silica powders and active carbon from rice husk ash biomass and bioenergy 35(3): p 1227-1234 [27] Ghosh, R and S Bhattacherjee (2013) A Review Study on Precipitated Silica and Activated Carbon from Rice Husk Journal of Chemical Engineering & Process Technology 2013 [28] Liou, T.-H and S.-J Wu (2009) Characteristics of microporous/mesoporous carbons prepared from rice husk under baseand acidtreated conditions Journal of hazardous materials 171(1): p 693-703 [29] Chen, X., et al (2016) Preparation and Properties of Rice Huskbased Activated Carbon Using Phosphoric Acid as Activator [30] Trần Văn Đức (2012) Nghiên cứu hấp phụ ion kim loại nặng Cu2+ Zn2+ nước vật liệu SiO2 tách từ vỏ trấu Luận văn Thạc Sĩ Đại học Đà Nẵng [31] Das, B., et al (2007) Removal of iron from groundwater by ash: A systematic study of a traditional method Journal of Hazardous materials 141(3): p 834-841 Bùi Thị Trà Mi 43 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh PHỤ LỤC Bùi Thị Trà Mi 44 B1303942 Luận văn Đại học – Hóa học CBHD: Lương Huỳnh Vủ Thanh Bước sóng hấp phụ đường chuẩn dung dịch Fe(II) 40 36 32 % truyền qua 28 24 20 16 12 3900 3400 2900 2400 1900 1400 900 400 -1 Số sóng (cm ) Phổ hồng ngoại FTIR SiO2 Giản đồ nhiễu xạ tia X SiO2 Bùi Thị Trà Mi 45 B1303942 ... hấp phụ Fe(II) vật liệu hấp phụ cho thấy với thời gian hấp phụ 60 phút tiến hành phấp phụ ion Fe(II) pH với lượng nano silica m = 0,6 g hiệu suất hấp phụ ion Fe(II) hạt silica 88,85% Quá trình hấp. ..  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Ts Lương Huỳnh Vủ Thanh Đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe(II) CỦA HẠT NANO SILICA TỔNG HỢP TỪ RHA Sinh viên thực hiện:... tài tập trung vào nghiên cứu động học trình hấp phụ ion kim loại nặng Fe(II) hạt nano silica, từ rút kết luận khả hấp phụ ion kim loại nano silica thử nghiệm mẫu nước ngầm lấy từ hộ dân Bùi Thị