Nghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển một số ion kim loại nặng và ion amoni trên nhôm ôxit, silic ôxit và đá ong có kích thước micro nano

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐHQGHN BÁO CÁO TỎNG KÉT KÉT QUẢ THỤC HIỆN ĐÈ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính hấp phụ vận chuyển số ion kim loại nặng ion amoni nhôm ôxit, silic ôxit đá ong có kích thước micro-nano Mã số đề tài: QG 16.12 Chủ nhiệm đề tài: TS Phạm Tiến Đức ĐAI HỌC QUÓC GIA HA NỌi_ TRUNG TAM THÕNG TIN THƯ VIỆN 0 0 0 Hà Nội, 2017 PHẦN [ THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính hấp phụ vận chuyển m ột số ion kim loại nặng ion amoni nhôm ôxit, silic ôxit đá ong có kích thước micro-nano 1.2 Mã số: QG 16.12 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Chức danh, học vị, họ tên Đơn vị cơng tác Vai trò thưc đề tài TS P h ạm T iến Đ ứ c K h o a H ó a học, T rư n g Đ H K H T N Chủ nhiệm đề tài PG S.TS P h ạm T hị N gọc M K hoa H ó a học, T rư n g Đ H K H T N Thành viên tham gia TS N g u y ễn T h ị Á nh H ường K hoa H ó a học, T rư n g Đ H K H T N Thành viên tham gia ThS N g u y ễn M ạn h H K h oa H ó a học, T rư n g Đ H K H T N Thành viên tham gia CN N g u y ễn N g ọ c V iệt K h oa H ó a học, T rư n g Đ H K H T N Học viên cao học 1.4 Đon vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đ ại học Quốc gia Hà Nội 1.5 Thòi gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2017 1.5.2 Gia hạn (nếu có ): đến tháng năm 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2017 1.6 Những thay đỗi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (Ve mục tiêu, nội dung, phư n g pháp, kết nghiên cím tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ỷ kiến Cơ quan quàn lý) 1.7 Tổng kinh phí đưọc phê duyệt đề tài: 350 triệu đồng PHÀN II TỎNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u Viết theo cấu trúc m ột báo khoa học tổng quan từ 6-15 trang (báo cáo đăng tạp chí khoa học ĐHQGHN sau đề tài nghiệm thu), nội dung gồm phần: Đặt vấn đề Sự phát triển khoa học kĩ thuật cồng nghệ làm cho đời sống người ngày nâng cao Tuy nhiên, phát triển gây tình trạng nhiễm môi trường, môi trường nước M ột số chất gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước phải kể đến kim loại nặng amoni Các kim loại nặng amoni không gây nhiễm mơi trường m gây ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ người, liên quan trực tiếp đến biến đổi gan, thận, gây ung thư nhiều bệnh khác dù hàm lượng nhỏ Kim loại nặng amoni gây ảnh hưởng xấu tới thành phần sinh học thành phần khác môi trường nước Các ion kim loại nặng độc hại độc hại thải nguồn nước từ nhiều hoạt động sống sản xuất người Pb2+, C u 2+, C d 2+ k h i am oni dung d ịch thường tồn dạng N H 4+ [ 1- ] V iệ c nghiên cứu v xử lý ion kim loại nặng am oni nước có v a i trò quan trọng bảo vệ sức khoẻ co n người D o đó, nghiên cứu xử lý ion k im lo ại nặng v am oni thu hút quan tâm củ a nhà khoa học v ng o ài nước C c ion kim loại nặng v am oni nguồn nước xử lý số phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp keo tụ, Trong số phương pháp xử lý ion kim loại nặng v am oni m ôi trường nước, hấp phụ sử dụng vật liệ u rẻ tiền, sẵn có từ nguồn thải, nguồn phụ phẩm nơng nghiệp hay vật liệu có nguồn gốc tự nhiên loại khoáng sét số phương pháp hiệu cao phù họp với nước phát triển Nhôm oxit (A I2O 3), silica oxit (S 1O 2) chất hấp phụ quan trọng nghiên cứu rộng rãi công nghiệp hố học, mơi trường [1, 2] Trong đó, đá ong khống sét tự nhiên có chứa oxit kim loại điển hình có khả chế tạo thành vật liệu hấp phụ tốt Những nghiên cứu gần cho thấy q trình biến tính AI2 O , S 1O đá ong bàng chất hoạt động bề mặt polyme mang điện thân thiện với mơi trường thay đổi nhiều đặc tính bề mặt vật liệu hướng tới triển vọng để xử lý ion kim loại nặng độc hại Ngoài ra, AI2O 3, S 1O đá ong biến tính chất hoạt động bề mặt polyme mang điện để xử lý ô nhiễm kim loại nặng amoni phát triển thành vật liệu pha tĩnh cho kĩ thuật chiết pha rắn làm giàu xác định kim loại nặng amoni nguồn nước cần mang vật liệu kích thước m icrom et lên cột nhồi Vì vậy, nghiên cứu khả vận chuyển ion kim loại nặng cột nhồi vật liệu hấp phụ kích thước micromet quan trọng Nghiên cứu đặc tính hấp phụ vận chuyển ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+ Cd2+) N H 4+ vật liệu AI2O3, S 1O đá ong biến tính chất hoạt động bề m ặt polyme mang điện để xử lý chất thải vô gây ô nhiễm, ứng dụng vào kĩ thuật chiết pha rắn làm giàu xách định ìon Cu2+, Pb2+, Cd2+ N H + hướng nghiên cứu mới, chưa công bố nước [2 - ] Đ ề tài khoa học ngh iê n u đặc tính hấp phụ v vậ n chu yển io n k im loại nặng (C u 2+, Pb2+ v C d 2+) N H 4+ vật liệ u AI2O3, S1O2 v đá ong có k íc h thước nanom et m icrom et chế tạo biến tính chất hoạt động bề mặt polym e mang điện ứng dụng xử lý m ô i trường k ĩ thuật chiết pha rắn làm giàu v xá c đ ịn h chúng Đ ể thực m ụ c tiêu trên, ng hiên cứu hoạt hóa v x lý bề mặt ô x it k im loại AI2O3, S1O2 đá ong có kích thước micro-nano nhiệt độ cao biến tính bề mặt hấp phụ chất hoạt động bề mặt polyme m ang điện tích Đặc tính cấu trúc đặc tính bề mặt vật liệu ơxit kim loại O , S 1O đá ong đánh giá phương pháp vật lý hoá lý đại Sau đó, nghiên cứu khả hấp phụ đặc tính hấp phụ Cu2+, Pb2+, Cd amoni N H 4+ AI2O3, S 1O đá ong biến tín h hấp phụ chất hoạt động bề mặt Đ án h giá trình hấp phụ đẳng nhiệt mơ h ìn h hai bước hấp phụ So sánh thực n g hiệm vớ i m h ìn h hấp phụ đẳng nhiệt v đánh giá thay đổi đ iện tích bề mặt, nhóm chức bề mặt để đề xuất chế hấp phụ Mục tiêu Đ ề tài nghiên u chế tạo biến tính vật liệ u ô x it kim lo ại bao gồm AI2O3, S1O2 v khoáng sét đá ong để tăng dung lượng hấp phụ io n m ôi trường nước N g h iê n cứu đặc tính hấp phụ bề mặt số ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion amoni (NH 4*) vật liệu ơxit kim loại A I2O 3, SÌO2 khống sét đá ong với kích thước cỡ micro-nano T đó, nghiên cứu cách hệ thống đặc tính hấp phụ bề mặt số ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion am oni (NH4+) gây ô nhiễm nguồn nước vật liệ u AI2O3 S1O2 v khoáng sét đá ong vớ i kích thước micro-nano biến tính bề mặt chất hoạt động bề mặt polym e mang điện tích Đe tài nghiên cứu q trình vận chuyển ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion amoni (N tỈ +) cột nhồi ôxit kim loại đá ong biến tính để ứng dụng xừ lý nước bị ô nhiễm kim loại nặng amoni Ngoài ra, cột nhồi oxit kim loại ứng dụng làm pha tĩnh kĩ thuật chiết pha rắn để làm giàu xác định kim loại nặng Pb2+, Cd2+ m ẫu nước hồ Phương pháp nghiên cứu Đe tài khoa học sử dụng nhiều phương pháp phân tích bề mặt cấu trúc vật liệu AI2 O , S 1O đá ong Cấu trúc vật liệu xác định phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) Kích thước độ xốp tương đối vật liệu đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) Trong đó, thành phần ơxit kim loại, cacbon tạp chất vật liệu phân tích phương pháp khối phổ plasm a cao tần cảm ứng (ICP-MS) đo tổng cacbon Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp N theo BET sử dụng để xác định diện tích bề mặt phân bố lồ xốp Đện tích bề mặt vật liệu đánh gia chuẩn độ điện đo zeta Các phương pháp nghiên cứu đặc tính hấp phụ vận chuyển: N ghiên cứu hấp phụ tĩnh, đánh giá ảnh hưởng pH nồng độ muối đến hấp phụ chất hoạt động bề mặt (CHĐBM) polyme m ang điện tích Xác định thay đổi điện tích bề mặt sau hấp phụ CHĐBM polyme mang điện tích đo zeta Phân tích nhóm chức đặc trưng sau hấp phụ CHĐBM polyme vật liệu AI2O 3, S 1O đá ong phổ hồng ngoại FT"IR Phương pháp đo động học thiết kế lấy phân đoạn dung dịch để đánh giá đặc tính vận chuyển ion kim loại nặng ion amoni Đối với nghiên cứu hấp phụ vận chuyển ion kim loại nặng, ion amoni vật liệu phư ơng pháp phân tích quan trọng N g h iê n cứu xá c đ ịnh nồng độ kim lo ại nặng phương pháp ICP-MS phổ hấp thụ nguyên tử AAS Phân tích nồng độ ion amoni phương pháp trắc quang phương pháp điện di mao quản Đo phổ UV-Vis phức cặp ion chất hoạt động bề mặt (CHĐBM ) với phẩm màu mang điện tích trái dấu dung mơi hữu để xác định nồng độ CHĐBM Phương pháp phổ UV-Vis đo tổng cacbon tổng nitơ xác định nồng độ polym e mang điện tích Tổng kết kết nghiên cứu 4.1 Đặc tính cấu trúc, bề m ặt nhóm chức lioạí hố vật liệu Các vật liệu AI2O 3, S 1O đá ong sau tổng hợp xác định cấu trúc phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) Kết giản đồ XRD cho H ình đến Hình 3 Paculty o f C hem istry, HU S , V N U , D8 ADVAN C E -B ru ke r - A I2 Hình Giản đồ XRD vật liệu A I2 O tổng hợp từ hoá chất tinh khiết 2-Theta - Scale Hình Giản đỗ XRD vật liệu S 1O chế tạo từ vỏ trấu 2-Theta - Scale Hình Giản đồ XRD vật liệu đả ong đựoc x lý bề mặt Giản đồ XRD vật liệu AI2O3, S 1O đá ong cho thấy vật liệu AI2O3, S 1O có cấu trúc đơn giản vật liệu đá ong có nhiều pha phức tạp [1-3] Vật liệu AI2O3 tổng hợp từ h oá chất tinh khiết phòng thí nghiệm có cấu trúc dạng alpha bền vững ( góc đặc - trưng 25, 35, 43 58); S 1O chế tạo từ vỏ trấu có cấu trúc vơ định hình ( từ - 24), cấu trúc đá ong pha số oxit kim loại silica dạng quarzt pha hematite geothite oxit sắt từ 45 6 ) [1,3]- Như vậy, vật liệu AI2 O , S 1O đá ong chế tạo thành công (20 B e mặt củ a vật liệ u đánh giá phương pháp k ín h hiến v i đ iện tử quét (S E M ) Á nh S E M AI2O3, S1O2 đá ong H ìn h đến H ìn h m HSSL * mM t§ ■ ■ fầ ự S4800-NIHE ID.OkV 9.4mm x200k SE(M,LA0) 4/ 13/2017' ' ' ' '2Ịũnm Hình Ảnh SE M vật liệu A I O tổng hợp từ ìtố chất tinh khiết Hình Anli SE M vật liệu S 1O chế tạo từ vỏ trấu (a) (b) Hình Ảnh S E M vật liệu đá ong, (a) vật liệu đá ong ban đầu (b) x lý bề mặt K ết ảnh S E M vật liệu AI2O3, S1O2 v đá ong cho thấy kh i AI2O3, S1O2 có bề mặt xốp v có k íc h thước cỡ nanom et đá ong có bề m ặt trơ v có k íc h thước m icrom et [1 , ]• C ác n hó m c bề mặt AI2O3, S1O2 v đá ong đánh giá phương pháp phố hồng ngoại ( F T - IR ) K ế t phổ I R AI2O3, S1O2 đá ong cho H ìn h đến H ìn h H ìn li P h ổ hồng ngoại (F T - IR ) vật liệu AI2O3 Hìnli Phổ hồng ngoại (FT-ỈR) vất liệu SÌO ch ế tạo từ vỏ trâu H ìn h P h ổ hồng ngoại ( F T - IR ) vật liệ u đá ong H ìn h đến H ìn h cho thấy nhóm c hoạt động đặc trưng củ a vật liệ u AI2O3, S i v đá ong thể h iện phổ hồng ngoại ( F T - IR ) chứng tỏ vật liệ u hấp phụ chê tạo v b iến tín h thành ng [ 1- ] 4.2 Đặc tỉnh hấp pliụ iort kim loại nặng AI2O3, S 1O đá ong H ấ p phụ đẳng nhiệt ion k im loại nặng AI2O3, S1O2 v đá ong tiến hành nhiệt độ phòng 25°c ± 3°c , nhiệt độ khống chế đ iều hoà nhiệt độ 4.2.1 Đặc tính hấp p h ụ ion kim loại nặng a) Anh hưởng p H Vật liệu AI2O3 đá ong biến tính bàng cách lắc 3h với dung dịch SDS 0,01 M (pH= 4,0) muối NaCl 0,1M Sau biến tính SDS, vật liệu AI2 O (M2) sử dụng để hấp phụ xử lý ion kim loại nặng Pb2+ Cd2+ xử lý Cu2+ nghiên cứu vật liệu đá ong Hiệu suất xử lý tính theo cơng thức: 0/0H - g l l ĩ i i 100 (1) Trong %H hiệu suất xử lý, c o nồng độ ban đầu (M), Ce nồng độ cân Nồng độ ion kim loại nặng dung dịch phân tích phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) nồng độ ion amoni phân tích phương pháp UV-Vis điện di mao quản (CE-C D) Hình 10 Ảnh hưởng p H tới hiệu suất x lỹ P b2+ Kết khảo sát ảnh hưởng pH (Hình 10 H ình 11) cho thấy hiệu xử lý Pb2+, Cd2+ dung dịch tăng lên đáng kể sử dụng vật liệu xử lý biến tính (Mi M 2) Vật liệu M i cho hiệu xử lý tôt vật liệu chưa xử lý (Mo) lý giải trình xử lý bê mặt với N aOH làm tăng hoá thê bê mặt vật liệu hâp phụ AI2O3 dân tới hâp phụ tôt Vật liệu M có hiệu xử lý tốt so với Mo Mi khoảng pH 3-7 Môi trường pH tối ưu pH = , hấp phụ proton H+ bề mặt AI2O3 khơng đáng kể bê mặt vật liệu M mang điện tích âm hình thành lớp mixen kép với SDS Lớp mixen kép hình thành bê mặt AI2O3 làm vật liệu hấp phụ có điện tích bề mặt âm hơn, hiệu suất hấp phụ Pb2+, Cd2+ tăng lên so với vật liệu Mi dù không lớn Ở pH thấp, nồng độ H+ lớn bề mặt vật liệu mang điện tích dirơng khó hấp phụ cation Pb2+, Cd2+ Khi pH > , trình giải hấp SDS tăng cường làm bề mặt âm điện giảm khả hấp phụ Pb2+, Cd2+ [6 ] Vì vậy, pH= chọn để nghiên cứu điều kiện hấp phụ xử lý Pb2+, Cd2+ sử dụng AI2O3 pH Hình 11 Ảnh hưởng p H tới hiệu suất x lỷ Cd r Hấp phụ ion Cu2+ đá ong biến tính SDS cho hình 12 pH H ình 12 Ảnh hưởng p H tới hiệu suất x lý Cu2+ Hình 12 cho thấy hiệu suất xử lý Cu2+ đá ong biến tính với SDS tăng tăng pH dung dịch từ đến cạnh tranh proton H+ pH thấp Tuy nhiên, pH > 7, khả giải hấp SDS khỏi bề mặt đá ong tăng cường nên hiệu suất xử lý giảm [3] Như vậy, pH = tối ưu đê xử lý ion Cu2+ nước b) Anh hưởng thời gian tới cân hấp phụ Kết khảo sát khả hấp phụ Pb2+ Cd2+ vật liệu AI2 O (M 2) khoảng thời gian khác từ 30 đến 240 phút Kết nghiên cứu thể Hình 13 Hình 14 100 %H 80 75 70 T -1 - —r - 50 100 150 t (phút) 200 250 300 Hình 13 Ảnh hưởng thời gian tới cân hấp p liụ Pb t (phút) Hình 14 Ảnh hưởng thời gian tới cân hấp ph ụ Cd2+ Qua kết khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ (Hình 13 Hình 14) tới hiệu suất xử lý Pb2+, Cd2+ vật liệu M thấy tăng thời gian hấp phụ, hiệu xử lý tăng Thời gian hấp phụ đạt cân 180 phút với Pb2+ 120 phút Cd2+ N hư vậy, thời gian hấp phụ chọn 180 phút với Pb2+ 120 phút Cd2+ [3] Đối với hấp phụ xử lý Cu2+ sử dụng đá ong biến tính với SDS (Hình 15) cho thấy hiệu xử lý tăng từ 10 đến 90 phút sau lại giảm dung dịch muối có N a+ có khả ảnh hưởng đến hấp phụ Cu2+ N hư thời gian hấp phụ Cu2+ chọn 90 phút [6 ] H oạt dộng 3: Xác định tỉ trọng diện tích bề mặt phương pháp chuẩn độ điện thê phương pháp sắc kí lỏng tỉ trọng điện tích So sánh, đánh giá với mơ hình điện tích bề m ặt ]-pK Stern Báo cáo thực nghiệm so sánh với lý thuyết tỉ trọng điện tích vật liệu AI2 O , S i0 đá ong Bài báo nước thứ 05/2016 đến 07/ 2016 Hoạt động 4: Nghiên cứu dặc điêm điện động học AI2 O , SiC>2 đá ong nên muôi điện ly với nồng đô khác băng đo zeta Báo cáo vê đặc điêm điện động học vật liệu AI2 O , S 1O đá ong 07/2016 đến 08/ 2016 Phạm Tiến Đức Nội dung 2: Đ ặc tín h CO' Báo cáo kêt thực 09/2016 chê Iiâp p h ụ ion kim loại nghiệm, chứng m inh đến 04/ n ặ n g ion am oni trê n SÌO chê hấp phụ so sánh 2017 AI2 O3 đá ong biến tính với tính tốn lý thuyết b ă n g chât hoạt động bề mặt đặc tính chế polym e mang điện tích hấp phụ ion kim loai nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2ị) ion N H / S 1O , AI2 O đá ong biến tính H oạt động : Chứng m inh đặc tính 09/2016 Nghiên cứu đặc tính hấp phụ hấp phụ ion C u2+, đến ion Cu2+, Pb2+ ôxit Pb2+ ôxit silic, 10/2016 silic, S i0 xử lý S 1O chủ yếu lực nhiệt độ cao biến tính tương tác tĩnh điện polym e PDADM AC tạo phức bề mặt Iioạt động : Nghiên cứu đặc tính chế hấp phụ ion Pb2+, Cd2+ N H A I O biến tính băng chát hoat đông bề m ăt SDS N guyễn Thị Anh H ường C hứng m inh chế hấp 11/2016 phụ ion Pb2+, C d2+ đến N H 4+ AỈ Ơ 12/2016 biến tính chất hoạt động bề m ặt SDS chủ yếu lực tương tác tĩnh điện v tạo phức bề mặt N guyễn M ạnh Ha 15 525 000 600 000 51 980 000 N guyễn M anh Ha Học viên cao hoc 520 000 Phạm Tiến Đức 900 000 15 525 000 Học viên cao học Bài báo ISI/ Scopus thứ Hoại động : Báo cáo đặc tính hấp Nghiên CÚI' đặc tính hấp phụ phụ ion C u2+, Pb2+, cua io C u2" Pb2r C đ2~ 10350000 750 000 01/2017 đến 04/2017 Phạm Thị Ngọc Mai 10 350 000 đá ong kh n g b ỉen tính biến tính chất hoạt động bê m ặt SDS polym e PD A D M A C Cd + đá ong đá ong biến tính Cơ chề hấp phụ chủ y ế u tương tác tĩnh điện tương tác bên nhóm chức khơng ưa nước có đá ong N guyễn Thị Anh Hường Bài báo nước thứ hai Nội dung 3: Đặc tính vận chuyêir ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion N H / SiOi AI2 O3 đá ong đưọc biến tính chất hoạt động bề mặt p olynie mang điện tích H oạt động 1: Phâm tích đặc tính chuyển ion k im loại nặng C u2+, P b2+ S 1O biến tính băng polym e Báo cáo vê đặc tính vận kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2ị) ch u yên ion 935 000 05/2017 đ ế n 08/2017 ion N H / S 1O , AI2O3 đá o n g biến tính Đánh giá khả sử dụng cột vật liệ u để xử lý động ion kim loại nặng vả ion amoni Báo cáo vê đặc tính vận chuyển io n k im lo i nặng SÌO biến 37 835 000 05/2017 đến 07/2017 Phạm Tiên Đức 10 350 000 tín h b ằ n g p o ly m e m a n g Nguyễn M ạnh điện tích Bài báo ISI/Scopus thứ Ha 750 000 hai Hoạt động : Báo cáo vê đặc tính vận Phâni tích đặc tính vận chuyển chuyển ion ion P b2+, ion Pb2+, Cd2+ N H 4+ Cd2+ N H + 08/2017 đến 09/2017 A I2 O b iế n tín h b n g c h ấ t A I2 O đ ã b iế n t ín h h o ạt động bề m ặ t v p o ly m e chất hoạt động bề m ặ t SDS polym e PSS cho thấy cột vật liệu cân sau 1OOmL m ẫu dược nạp Báo cáo vê đặc tính vận 10/2017 chuyên Ịon kim ỉoạị đến nặng Cu2+, Pb2+, Cd 11/2017 đá ong biến tính chất hoạt động bề mặt polym e cho thấy cột vật liệucân sau 50m L mẫu đ ợ c nạp Bản báo cáo tông kêt 12/2017 đề tài Hoạt động 3: P h â n tíc h đ ặ c tín h v ậ n c h u y ể n i'011 Cuỉ+, Pb2+, c a 2"1- đ h o t O in g b iế n đ ộ n g tín h b ề b ằ n g m ặ t c h ấ t h o ặ c p o ly m e Nơi đ u n g 4: V ỉểí báo cáo tông k ê t đê tài T ô n g cộng: Phạm Thị Ngọc Mai 660 000 N guyễn Thị Ánh Hường 12 075 000 Phạm Tiến Đức 210 000 165 600 000 III SẢN PHẨM KHOA HỌC, HÌNH THỨC CƠNG BĨ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐÈ TẢI 18 - Kêt quả: C c kết n g h iê n c ứ u lý th u y ế t, thự c n g h iệm , n g h iên u v ậ t liệu, th iế t bị m áy m óc, c h n g trìn h m áy tín h , d ây ch u y ền n g n g h ệ, g iống trồ n g , g iố n g vật n u ô i, qui trình công n g h ệ, tiê u ch u ẩn , q u y p h ạm , th iế t kế, dự báo, báo cáo phân tích , luận c h ứ n g kinh tê, quy h o c h p h t triển , tư v ấn ch ín h sách Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu kinh tế - kỹ thuât cần đạt - Vật liệu A12 có diện tích bề TT Tên sản phẳm (d ự k iến) - Q uy trìn h ch ế tạo vật liệu A12 3, S i k h o án g sét đá tố i th iể u 50 m /g ong - Vật liệu S1O2 có diện tích bề m ặ t tối thiểu 20 Ghi m 2/g - Vật liệu đá ons, có diện tích b ề m ặ t tối th iểu 30 m /g - V ật liệu ô x it k im lo i AI2O3, S 1O k h o n g sét đ on g d ợ c biển tín h b n g ch ất h o t đ ộng bề m ặ t v p o ly m e m a n g đ iện tích - D u n g lư ợ n g h ấp p h ụ tối th iểu đ ố i v i ion k im loại nặng (C u 2H, P b 2+, C d 2+) v ion am oni (N H 4+) v ậ t liệu h ấp p h ụ đ ợ c b iế n tín h lần lư ợ t , m m o l/g 0,025 m m o l/g v ậ t liệu - Đ ặc tín h b ề m ặ t v ậ t liệu ôx it k im loại AI2O3, S 1O khoáng sét đá ong đo phổ h n g n g o ại F T -IR ch o th ấ y nhóm c đặc trư n g , đ o tỉ trọ n g đ iệ n tích , đo z eta r a s ự t h a y đ ổ i đ iệ n t íc h b ề m ặ t - C ộ t n h i có c h ứ a cá c v ật liệu ôxit kim lo ại AI2O3, S1O7 k h o án g sét đ o n g đ ợ c b iến tính - X lý ion kim loại nặng (C u 2+, Pb2+, C d2+) nồng độ tố i th iểu 50 m g /L v ion a m o n i (N H 4+) n n g độ tối thiểu 10 rng/L 19 - H ìn h th ứ c v c ấ p đ ộ c ô n g b ố k ế í q u ả lìg h iê n c ứ u L ự a chọn m ộ t số h ìn h th ứ c d i đây: 19.1 Sô lư ợ n g b i b o c ô n g b ố t rê n Lạp c h í k h o a h ọ c q u ố c tế th e o h ệ th ố n g IS I/S c o p u s: 02 19.2 Sô lư ợ n g s c h c h u y ê n khảo đ ợ c x u ất b ả n ký hợ p đ n g x u ất bản: 19.3 Đàne ký sơ' h ữ u trí tuệ: - ' S ô li» -;» n g b ả i Dáo q u ố c t ế k h ô n g t h 'ộ c h ệ t h ố n e I S I / S ccdus' 19.5 Số lư ợ n g b áo tạp chí k h o a h ọ c Đ H Q G H N , tạp ch í k h o a h ọ c c h u y ê n n g àn h quôc g ia b áo cáo k h o a học d ăn g tro n g kỷ y ếu hội nghị q u ố c tế (c ó p h ản b iện ): 02 19.6 B áo cáo khoa h ọ c kiến n g h ị, tư v ấn ch ín h sách th eo đặt h àn g củ a đ n vị s dụng: 19.7 Kêt dự kiên đư ợ c ứ n g d ụ n g c quan h o ạch định s c h h o ặ c sờ ứ n g dụng KH& CN: 19.8 K ết khác 20 - S ản TT phẩm đ tạ o Cấp đào tạo T iến sỹ T hạc sỹ Số lượng 01 Nhiệm vụ giao liên quan đến nội dung đề tài N g h iên u đ ặ c tín h h ấp phụ ion k im loại n ặ n g ion am o n i ôxit k im loại đ ợ c b iế n tín h chất h o t đ ộ n g b ề m ặt v p o ly m e m ang đ iệ n tích Ghi (D ự k iế n kinh p h í) Đ v i: Tr đ n g 1 ,2 21 - Khả úng dụng tác động kết nghiên cứu 21.1 K n ă n g ứ n g d ụ n g tro n g lĩn h vự c đ o tạo, n g h iê n u khoa h ọ c & c ô n g nghệ, ch ỉn h sách, q uản lý Đ tạo h ọ c v iê n cao h ọ c v sin h v iê n có k h ả n ă n g n g h iên u đ ặc tín h h ấp p h ụ v vận chuyên ion v ô n h k im loại n ặ n g v am o n i v ậ t liệu ô x it kim loại k h o án g sét tự nhiên G iú p h ọ c v iê n cao h ọ c v sin h viên hiểu đ ợ c v trò n h iệ m vụ c ủ a k ho a học hấp p h ụ đối v i đời số n g x ã hội 21.2 K h ả n ă n g c h u yể n g ia o k ế t q u ả ứ n g d ụ n g th ự c tiễn K êt n g h iê n u củ a đề tài có th ể c h u y ể n g iao cho sở x lý n c v n c thải có nhu câu loại bỏ ion k im loại n ặn g v am o n i b ằ n g sử dụng v ậ t liệu h ấp p h ụ ứ n g d ụng tro n g công n g h ệ k ĩ th u ậ t h ó a h ọ c th iế t k ế h ệ th ố n g cộ t hấp ph ụ ch ứ a v ậ t liệu h ấp p h ụ có n gu n gơc từ k h o n g sét tự n h iê n có c h ứ a x it k im loại để x lý n g u n n c b ị ô n h iễ m kim loại n ặ n g v am oni 22 - Phạm vi địa (dự kiến) ứng dụng kết - C ác công t y x l ý n ó c v n c t h ả i - C ác p h ò n g th í nghiệm n g h iê n c ứ u v p h t triể n k h o a h ọ c h ấ p p h ụ bề m ặt C ác tru n g tâm v ề k ĩ th u ậ t m ô i trư n g , tổns; cụ c m i trườns; IV KINH PHÍ THỤC HIỆN - ô n g k in h p h í t h ụ c h iệ n đ ề tà i: 0 0 0 V N Đ (B a trăm n ăm m i triệ u đ ồng) N g u n k in h phí: D o Đ H Q G H N cấp 23.2 K inh phí dự to n p h ía đối tác (đối với đề tài hợp tác): Đ n vị tính: T riệu đ n g 23.3 K inh phí v dự to án Đ H Q G ỈĨN cấp: 350 triệu đ n g TT Nội dung Năm thú Năm thứ 5,175 - - - - - - - - - 76,82 77,395 - - - - 76,82 77,395 - - 70,0 77,0 T h u ê tran g th iế t bị - - M u a trang th iế t bị - - M ua n g u y ên v ậ t liệu , , co n 70,0 77,0 Hội thảo khoa học, kiểm tra tiến độ, viết báo cáo tổng kết, nghiệm íhu 13,0 ,2 H ội thảo ,0 - K iểm tra tiế n độ 3,0 - V iết báo cáo tổ n g k ết: - ,2 N g h iệm th u - 4,0 0,005 10,395 Xây dựng đề cương chi tiết Thu thập viết tổng quan tài liệu 2.1 hu 2.2 Kinh phí th ậ p tư l iệ u ( m u a , t h u ê ) D ịch tài liệu th am k h ả o (số trang X đơn giá) 2.3 Viết tổng quan tư liệu Điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thu thập số liệu, nghiên cứu ' 3.1 C hi phí tà u xe, c n g tá c p h í 3.2 Chi phí thuê mướn 3.3 C hi p h í h o t đ ộ n g c h u y ê n m n Chi phí cho đào tạo: 11,27 triệu tính vào mục 3.3 (Chi phí thuê mướn NCS, học viên cao học phù hợp với mục 20) Thuê, mua sắm trang thiết bị, nguyên vật liệu / ị C hi khác j_ ' ĩ">/(31 c í X.piìciỉ - 1.645 N g y 16 th ả n g 12 năm 2015 N g y 17 th n g Chủ nhiệm đề tài 12 KT HIỆU TRƯỞNG (Họ, tên, c h ữ ký) PHÓ HIỆU TRƯ ƠNG -u— đ ó n g dấu) TS Phạm Tiến Đúc GS.T Ngày thảng năm 20 PHÊ D ỹ ^ Ệ T Ìũ Ằ ^ L Á M ĐỐC ĐHQGHN^I^ ĩ -: m năm 2015 .' f "ọy r L TL.GIÁM ĐÓC ?NG 3AN KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ 'V ã 'V ã n 'S cc ẩ k j/fù Ẩ C ấ a , oo o ooTT ^r vò ọ o CD S: c >5 o ọ o o io ro ĩ Q '0 ÒJD c o rS «* o o t í > & ƠỖ Ũ JD c c 5 15 cx cz -Ó rỢS ỈD D > c '>C *■>* o Q •— • — +-» rCS M & cữ — c '•? o •S* o o* ọ -C 04 ùdũ X j q o o o o un Ỉ3 '«D ' r ; _ c '«Ị> txo 0£? ^ o c c : hp c -cd «1> cõ b c «D* tD * ã '£ -ẽ o o- „«]_) >03 CO ậ f ề; C -C #5 _Ể u ầ ề Ề J - •'O Cl Q> c3 o J >C3* G s -d o r - 'v3 i - » § Q í z l ể iZ i5 j - x: >C3- od ố ' '> 0 c r)ô *ô! ^ c * c V«L> - £ Q< 00 ỊẠ c cd co ỉcd a> =3 ề s •*o p CN >> o s >cd0 * CO °* ■«D o r~ bD ! c ^ >Đ- c r— ( o j 00 I I I pd G 'Cơ X cS* •—• o | •»a Ư Q ) tư) «u '>c5 tz J5 b ị) 12* + õl Ố ?>' + r -cứ c > -4' -t >cd-4ằ c + ôl) CN >cd-r'1 -p 15 j O Oi) _d ru m f ì 'S Ị c c ' T3 ^ o cõ '-O I so 'Cữ 'Cơ > ■*D 'Cữ CẠ- > Ọ ‘Ị g Ò o 00 g ' CL, Ịh ^ p o _G o CU Q in rì o > •0 o 'Cơ cạ- > 'Õ5 oo C o > X5 J » «p 0JD "S p tó - c o u k z ôD- bJD s t" rờ í 0 0 oc C\ 0 0 cz e: c rà' r-) VO r- 0 urọ 800,000 7——*5 ~ Kn c c c & ^ 800,000 í c5 c> c c cĩ ir ■ c5 c5 c5 orc Õ 0.5 c c c cir> cz Chuẩn Cu, 1000 ppm 1/1 lkg CN 500g 0 0 KOH 85% c: c: c: 0.5 lít c e c> t> oc cr KOH chuẩn 0,1M (0,1N) c c c c cirĩ > 500g c c c c 98% lít c c 55 c5 cỉ 'sC crí 0.5 lít :> ci > > ròc' s' NaOH Xác định điện tích bể mặt vật liệu AI2 O3 , S 1O2 đá ong (Nội dung ) Xác định điện tích bề mặt vật liệu AI2O3, S 1O đá ong (Nội dung ) Xác định điện tích bề mặt vật liệu AI2 O , S i0 đá ong (Nội dung ) Xác định điện tích bể mặt vật liệu AI2 O , S 1O2 đá ong (Nội dung ) Xác định điện tích bế mặt vật liệu AI2 O , S i0 đá ong (Nội dung ) Pha đệm định nồng độ chất hoạt động bề mặt (Nội dung 1) Dung dịch chuần đề đo ion kim loại nặng Cu (Nơi dung nơi dung 3) 0.5 lít c c cì3 cỉ c c2 vc 0- NaOH chuẩn 0,1M HC1 35-37% Xác định điện tích bề mặt cùa vật liệu AI2 O , S i0 đá ong (Nội dung 1) 2.5 kg — Dùng chung nội dung (N Oị HC1 chuẩn 0,1M(0,1N) %, 2.5L Xác định điện tícSi bề mặt vật liệu AI2 O , S i0 đá ong (Nội dung ) Nên đo mâu ion kim loại nặng (Nội dung 2) c c> c 53 cĩ '/• V1 HN03 suprapure 68 1 - KCI, 99,5% - lkg cỉ c3 c5 - 00 o co ... THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính hấp phụ vận chuyển m ột số ion kim loại nặng ion amoni nhôm ơxit, silic ơxit đá ong có kích thước micro- nano 1.2 Mã số: QG 16.12 1.3 Danh sách chủ... tính hấp phụ bề mặt số ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion amoni (NH 4*) vật liệu ôxit kim loại A I2O 3, SÌO2 khống sét đá ong với kích thước cỡ micro- nano T đó, nghiên cứu cách hệ thống đặc. .. tích Đe tài nghiên cứu trình vận chuyển ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) ion amoni (N tỈ +) cột nhồi ôxit kim loại đá ong biến tính để ứng dụng xừ lý nước bị nhiễm kim loại nặng amoni Ngoài