Nghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏNghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm As và Mn trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏ
ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HỒNG ĐỨC THUẬN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ Ô NHIỄM As VÀ Mn TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP GRAPHEN – BÙN ĐỎ Ngành: Khoa học môi trường Mã ngành: 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Hà Xuân Linh Thái Nguyên - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý ô nhiễm As Mn môi trường nước vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏ” thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái nguyên, tháng năm 2018 Tác giả luận văn Hoàng Đức Thuận ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn TS Hà Xuân Linh, thầy giáo trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn Cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Khoa học môi trường, thầy Phòng Đào tạo, thầy Ban Giám hiệu trường Đại học nông lâm - Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Đặng Văn Thành, Ban giám hiệu Trường Đại học Y Dược - Đại học Thái Nguyên cho phép em sử dụng sở vật chất trang thiết bị trình thực cơng việc thực nghiệm Nghiên cứu tài trợ nguồn kinh phí đề tài nghiên cứu đề tài B2017-TNA-47 DH2017-TN01-04 TS Hà Xuân Linh chủ trì Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ to lớn Em xin cảm ơn TS Lê Hữu Phước, TS Nguyễn Văn Chiến Khoa Khoa học Kĩ thuật Vật liệu, Đại học Quốc gia Chiao Tung, Hsinchu, Đài Loan giúp đỡ phép đo SEM, TEM Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình, tất bạn bè thân thiết ủng hộ, động viên, giúp đỡ em suốt trình học tập q trình nghiên cứu hồn thành báo cáo 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 năm 2018 Tác giả Hoàng Đức Thuận iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan Asen Mangan 1.1.1 Asen phương pháp xử lý Asen 1.1.1.1 Tính chất vật lý hóa học Asen 1.1.1.2 Độc tính Asen 1.1.1.3 Tình hình nhiễm Asen 1.1.1.4 Các phương pháp xử lý Asen 1.1.2 Mangan phương pháp xử lý Mangan 1.1.2.1 Tính chất vật lý tính chất hóa học mangan 1.1.2.2 Độc tính Mangan 1.1.2.3 Tình hình nhiễm Mangan 10 1.1.2.4 Các phương pháp xử lý Mangan 11 1.1.3 Một số nghiên cứu chất hấp phụ để loại bỏ As(III) Mn(II) môi trường nước 12 1.1.3.1 Một số nghiên cứu chất hấp phụ để loại bỏ As(III) môi trường nước 13 1.1.3.2 Một số nghiên cứu chất hấp phụ để loại bỏ Mn(II) môi trường nước 14 iv 1.2 Giới thiệu chung vật liệu hấp phụ graphen – bùn đỏ 15 1.2.1 Vật liệu hấp phụ 15 1.2.2 Bùn đỏ 16 1.2.2.1 Nguồn gốc bùn đỏ 16 1.2.2.2 Thành phần đặc điểm bùn đỏ 16 1.2.2.3 Tình hình bùn đỏ Tây Nguyên 17 1.2.2.4 Các phương pháp xử lý bùn đỏ 18 1.2.2.5 Một số kết nghiên cứu sử dụng bùn đỏ làm vật liệu hấp phụ 19 1.2.3 Graphene 21 1.2.3.1 Giới thiệu chung graphen 21 1.2.3.2 Một số kết nghiên cứu sử dụng graphene làm vật liệu hấp phụ 22 1.2.4 Tổ hợp vật liệu graphen – bùn đỏ 23 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 25 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 25 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.2.1 Chế tạo xác định đặc trưng cấu trúc, hình thái, kích thước vật liệu hấp phụ 25 2.2.2 Nghiên cứu khả hấp phụ As(III) Mn(II) vật liệu hấp phụ 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Phương pháp chế tạo xác định đặc trưng cấu trúc, hình thái, kích thước vật liệu hấp phụ 26 2.3.1.1 Phương pháp chế tạo vật liệu 26 2.3.1.2 Phương pháp xác định đặc trưng cấu trúc, hình thái, kích thước vật liệu hấp phụ 27 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu khả hấp phụ As(III) Mn(II) vật liệu hấp phụ 27 2.3.2.1 Phương pháp xác định điểm đẳng điện VLHP 29 v 2.3.2.2 Phương pháp khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả hấp phụ As(III), Mn(II) VLHP theo phương pháp hấp phụ tĩnh 29 2.3.2.3 Phương pháp thử nghiệm khả xử lý mẫu nước thực chứa ion As(III), Mn(II) 30 2.3.3 Phương pháp phân tích kết 31 2.3.3.1 Phương pháp xác định nồng độ ion sau hấp phụ 31 2.3.3.2 Phương pháp phân tích khả hấp phụ vật liệu hấp phụ 32 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Chế tạo xác định đặc trưng cấu trúc, hình thái, kích thước vật liệu hấp phụ 35 3.1.1 Chế tạo vật liệu hấp phụ 35 3.1.2 Xác định đặc trưng cấu trúc, hình thái, kích thước vật liệu hấp phụ 36 3.2 Kết nghiên cứu khả hấp phụ As(III) Mn(II) vật liệu 39 3.2.1 Xác định điểm đẳng điện vật liệu hấp phụ 39 3.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả hấp phụ As(III) Mn(II) vật liệu hấp phụ 40 3.2.2.1 Xác định đường chuẩn Mn(II) 40 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH 41 3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian 46 3.2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng VLHP 49 3.2.2.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu As(III), Mn(II) 52 3.2.2.6 Khảo sát dung lượng hấp phụ ion As(III), Mn(II) theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 55 3.2.2.7 Khảo sát dung lượng hấp phụ ion As(III), Mn(II) theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 58 3.2.2.8 Động học hấp phụ ion As(III) Mn(II) VLHP 60 3.2.3 Thử nghiệm khả xử lý mẫu nước thực chứa As(III), Mn(II) vật liệu 64 3.2.3.1 Khả xử lý mẫu nước thực chứa As(III), Mn(II) phương pháp tĩnh 64 vi 3.2.3.1 Khả xử lý mẫu nước thực chứa As(III), Mn(II) phương pháp động 65 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 68 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt SEM Scanning Electron Microscope EDX Energy-dispersive X-ray spectroscopy Phổ tán xạ lượng tia X Single-walled carbon nanotubes Ống cacbon nano đơn vách SWCNTs Ống nano cacbon đơn vách hoạt hóa axit SWCNT-COOH TEM ICP - OES VLHP Hiển vi điện tử quét Transmission Electron Microscopy Inductively coupled plasma optical emission spectrometry Hiển vi điện tử truyền qua Đo phổ phát xạ plasma cảm ứng Vật liệu hấp phụ viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nguyên tố bùn đỏ Bảo Lộc (phương pháp phổ huỳnh quang tia X – XRF) 17 Bảng 1.2 Thành phần nguyên tố bùn đỏ nhà máy Alumin Lâm Đồng 17 Bảng 1.3 Thành phần bùn đỏ lấy từ nhà máy hóa chất Tân Bình thành phố Hồ Chí Minh 17 Bảng 3.1: Kết xác định điểm đẳng điện vật liệu hấp phụ (VLHP) 39 Bảng 3.2 Kết đo độ hấp thụ quang Mn(II) với nồng độ khác 41 Bảng 3.3: Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ As(III) vào pH 42 Bảng 3.4: Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ Mn(II) vào pH 43 Bảng 3.5: So sánh pH tối ưu vật liệu RMGC với số loại vật liệu hấp phụ khác 44 Bảng 3.6: Ảnh hưởng thời gian đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ As(III) VLHP 47 Bảng 3.7: Ảnh hưởng thời gian đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ Mn(II) VLHP 47 Bảng 3.8: Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ As(III) 50 Bảng 3.9: Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ As(III) 50 Bảng 3.10: Ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ As(III) 53 Bảng 3.11: Ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ Mn(II) 53 Bảng 3.12: Dung lượng hấp phụ cực đại qmax số Langmuir b 56 ix Bảng 3.13: So sánh khả hấp phụ tổ hợp vật liệu với vật liệu hấp phụ khác 57 Bảng 3.14: Kết khảo sát phụ thuộc lgq vào lgCcb trình hấp phụ ion As(III), Mn(II) VLHP 58 Bảng 3.15: Các số phương trình Freundlich 59 Bảng 3.16: Số liệu khảo sát động học hấp phụ ion As(III) Mn(II) 60 Bảng 3.17: Một số tham số động học hấp phụ bậc ion As(III) Mn(II) 63 Bảng 3.18: Một số tham số động học hấp phụ bậc ion As(III) Mn(II) 63 Bảng 3.19: Kết xử lí mẫu nước chứa As(III), Mn(II) theo phương pháp tĩnh 64 Bảng 3.20: Kết loại bỏ As (III), Mn(II) khỏi nước mặt 66 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Đặng Văn Can & Đào Ngọc Phong (2000), "Đánh giá tác động arsen tới môi sinh sức khoẻ người vùng mỏ nhiệt dịch có hàm lượng asen cao", Tập san Địa chất Khoáng sản, 7, tr 19 Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải, NXB Thống Kê Hà Nội Ngô Ngọc Cát & Đàm Đức Quí (2000), Đánh giá nước nhiễm độc arsen (As) phường Quỳnh Lôi quận Hai Bà Trưng, Hà nội đề xuất giải pháp làm nước, Hội thảo trạng chất lượng nước ngầm địa bàn Hà nội Phạm Ngọc Chức (2011), Tổng hợp oxit hỗn hợp hệ Mn-Fe kích thước nanomet ứng dụng để xử lý As, Fe Mn nước sinh hoạt, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Đại học Quốc gia Hà Nội Lưu Minh Đại (2011), "Chế tạo vật liệu cát thạch anh phủ nano oxit β-MnO2 γ-Fe2O3 để hấp phụ asen", Tạp chí Hóa học, 49(3A), tr - 11 Nguyễn Thùy Dương (2008), Nghiên cứu hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dò xử lí mơi trường, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên Vũ Ngọc Duy (2005), Nghiên cứu động học oxi hóa As (III) nước Clo Cloramin, Luận văn Thạc sỹ khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Phan Văn Duyệt (2000), Nguy nhiễm độc asenic (thạch tín) nước giếng khoan, Báo Khoa học đời sống Vi Thị Mai Hương (2012), "Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng ô nhiễm asen sức khỏe người dân xã Hà Thượng - Đại Từ - Thái Nguyên", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 99(11), tr 133-138 72 10 Vũ Đức Lợi (2015), "Nghiên cứu chế tạo vật liệu xử lý Asen từ bùn đỏ biến tính", Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20(3), tr 140 - 151 11 Vũ Đức Lợi, Châu Văn Minh, Nguyễn Văn Tuyến, Dương Tuấn Hưng, Nguyễn Văn Tuấn & Nguyễn Văn Lạng (2015), "Kết nghiên cứu thử nghiệm quy mô công nghiệp công nghệ sản xuất thép từ bùn đỏ", Hội thảo quốc tế Hợp tác khoa học cơng nghệ phát triển bền vững nơng nghiệp Lâm Đồng-Tây Nguyên, tr 340-345 12 Dương Thị Mây (2016), Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cr(VI), Fe(II), Mn(II) quặng sắt biến tính, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên 13 Nguyễn Trung Minh (2011), "Hạt vật liệu chế tạo từ bùn đỏ Bauxit Bảo Lộc định hướng ứng dụng xử lý nhiễm nước thải", Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT, 33(2), tr 231-237 14 Hoàng Thế Phi (2012), Nghiên cứu khả xử lý bùn đỏ phương pháp trung hòa nước biển, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim, Báo cáo tổng kết nhiệm vụ cấp Bộ 15 Vũ Xuân Minh cộng (2014), "Nghiên cứu khả xử lý thuốc nhuộm bùn đỏ trung hòa thạch cao phế thải", VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, 30(2), tr 55-60 16 Bùi Trung & Nguyễn Ngọc Tuyền (2014), "Khả hấp phụ chất màu congo red mơi trường nước bùn đỏ hoạt hóa", Tập san khoa học giáo dục, 2, tr 34-38 17 Ngô Thị Mai Việt (2015), "Nghiên cứu khả hấp phụ Mn(II), Ni(II) vật liệu chế tạo từ sắt(III) nitrat, natri siliccat photphat", Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20, tr 269-276 Tài liệu tiếng anh 18 Bass Dean A., Darrell Hickok, David Quig & Karen Urek (2001), "Trace Element Analysis in Hair: Factors Determining Accuracy, Precision, and Reliability", Alternative Medicine Review, 6(5), pp 472 - 481 73 19 Abideen Idowu Adeogun (2013), "Comparative biosorption of Mn (II) and Pb (II) ions on raw and oxalic acid modified maize husk: kinetic, thermodynamic and isothermal studies", Applied Water Science, 3(1), pp 167-179 20 Akbar Elsagh and all (2013), "Evaluation of the potential cationic dye removal using adsorption by graphene and carbon nanotubes as adsorbents surfaces", Arabian Journal of Chemistry, 11(13), pp 1878-5352 21 Carolina Petrisin Costa de Jesus and all (2015), "Removal of reactive dye from aqueous solution using thermally treated red mud", Desalination And Water Treatment, 55(4), pp 1040-1047 22 Guixia Zhao and all (2012), "Synthesis of graphene-based nanomaterials and their application in energy-related and environmental-related areas", RSC Advances., 2(25), pp 9286-9303 23 Kashif Gul and all (2016), "Synthesis and Characterization of Graphene/Fe3O4 Nanocomposite as an Effective Adsorbent for Removal of Acid Red-17 and Remazol Brilliant Blue R from Aqueous Solutions", Current Nanoscience, 12(5), pp 554-563/ 24 Mehdi Shirzad-Siboni and all (2014), "Removal of acid blue 113 and reactive black dye from aqueous solutions by activated red mud", Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20(4), pp.1432-1437 25 Resat Apak, Kulibay Guclu & Mehmet Hulusi Junrgat (1998), "Modelling of Copper (II), Cadmium (II) and Lead (II) adsorption on Red mud", Journal of Colloid and Interface Science, 203, pp 122-130 26 Basu & et al (2014), "A review on sources, toxicity and remediation technologies for removing arsenic from drinking water", Research on Chemical Intermediates, 40(2), pp 447-485 27 Bhattacharyya, P K., Dasgupta, Somnath, Fukuoka, M & Roy Supriya (1984), "Geochemistry of braunite and associated phases in metamorphosed non-calcareous 74 manganese ores of India", Contributions to Mineralogy and Petrology, 87(1), pp 65-71 28 Emsley & John (2001), Manganese Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, UK: Oxford University Press, Oxford 29 Hoang Thi Hanh, Sunbaek Bang, Kyoung-Woong Kim, My Hoa Nguyen & Duy Minh Dang (2010), "Arsenic in groundwater and sediment in the Mekong River delta,Vietnam", Environmental Pollution, 158, pp 2648 - 2658 30 Holleman, Arnold F, Wiberg, Egon, Wiberg & Nils (1985), "Mangan", Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Walter de Gruyter, pp 1110-1117 31 Hossain, Anjum & aTasnim (2016), "Removal of arsenic from contaminated water utilizing tea waste", International Journal of Environmental Science and Technology, 13(3), pp 843-848 32 Tobin Desmond John (2005), Hair in toxicology: an important bio- monitor, published by the Royal Society of chemistryThomas Graham house, science park, milton road, cambridge CB40 WF,UK 33 Lide & David R (2004), Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, Handbook of Chemistry and Physics 34 Li Liu & all (2012), "Preparation and characterization of chitosan/graphene oxide composites for the adsorption of Au (III) and Pd (II)", Talanta, 93, pp 350357 35 Yong Liu, Chuxia Lin & Yonggui Wu (2007), "Characterization of red mud derived from a combined Bayer Process and bauxite calcination method", Journal of Hazardous Materials, 146, pp 255-261 36 Lehmann M, Zouboulis AI & Matis KA (2001), "Modeling the sorptionof metals from aqueous solutions on goethite fixed beds", EnvironPollut, 113, pp 121–128 75 37 Mohan & Pittman Jr (2007), "Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents - A critical review", Journal of Hazardous Materials, 142(1-2), pp 1-53 38 Abdessalem Omri & Mourad Benzina (2012), "Removal of manganese (II) ions from aqueous solutions by adsorption on activated carbon derived a new precursor: Ziziphus spina-christi seeds", Alexandria Engineering Journal, 51(4), pp 343-350 39 Parknikar & K.M (1998), Potential application of microbiological processes for the removal of arsenic from groundwater, International Conference on Arsenic Pollution of Groundwater in Bangladesh, 40 Franỗois Perreault, Andreia Fonseca De Faria & Menachem Elimelech (2015), "Environmental applications of graphene-based nanomaterials", Chemical Society Reviews, 44(16), pp 5861-5896 41 Rayner-Canham, Geoffrey & Overton (2003), "Tina Descriptive Inorganic Chemistry", Macmillan, pp 491 42 Manoj Kumar Sahu & Raj Kishore Patel (2015), "Removal of safranin-O dye from aqueous solution using modified red mud: kinetics and equilibrium studies", RSC Advances, 5(96), pp 78491-78501 43 Hasan Samiul & M Ashraf Ali (2010), "Occurrence of manganese in groundwater of Bangladesh and its implications on safe water supply", Journal of Civil Engineering, 38(2), pp 121 - 128 44 Sharma & Sohn (2009), "Aquatic arsenic: Toxicity, speciation, transformations, and remediation", Environment International, 35(4), pp 743-759 45 Agusa Tetsuro, Takashi Kunito, Junko Fujihara, Reiji Kubota, Tu Binh Minh, Pham Thi Kim Trang, Hisato Iwata, Annamalai Subramanian, Pham Hung Viet & Shinsuke Tanabe (2005), "Contamination by arsenic and other trace elements in tube-well water and its risk assessment to humans in Hanoi, Vietnam", Environmental pollution, 139, pp 95 -106) 76 46 Ngan Hanh Hoang Xuan Linh Ha, Thi Trang Nhung Nguyen, Thi Thuy Nguyen, Thanh Hai Nguyen, Van Thanh Dang, Nhat Huy Nguyen (2017), "Removal of Cd(lI) from Aqueous Solutions Using Red MudlGraphene Composite", Proceedings of the 4th Congrès International de Géotechnique – Ouvrages - Structures, 2, 10441052 47 Yang & et al (2016), "Mono/competitive adsorption of Arsenic(III) and Nickel(II) using modified green tea waste", Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 60, pp 213-221 48 Mohammed Yusuf & all (2015), "Applications of graphene and its derivatives as an adsorbent for heavy metal and dye removal: a systematic and comprehensive overview", RSC Advances., 5(62), pp 50392-50420 77 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU Hình Phòng thí nghiệm Hóa Lý, Bộ mơn Lý - Lý sinh y học Hình 2: Phòng chứa thiết bị đo UV-Hitachi UH5300 78 Hình Ảnh chụp trình chế tạo RMGC Hình Ảnh chụp trình lọc vật liệu sau phản ứng Hình Ảnh chụp khảo sát ảnh hưởng pH đến hấp phụ VLHP 79 Hình Ảnh chụp trình lắc mẫu Hình Ảnh chụp trình định lượng Mn(II) sử dụng phương pháp trắc quang 80 81 82 83 Số liệu tính tốn phân tích excel khảo sát As 120 C0 10 12 1 1 1 Ccb Q 0.290 0.002 0.208 0.545 0.617 0.674 0.935 H 0.71 0.998 0.792 0.455 0.383 0.326 0.065 100 71 99.8 79.2 45.5 38.3 32.6 6.5 80 H% PH 60 40 20 0 10 15 pH 100 95 C0 60 120 180 240 300 1 1 Ccb Q 0.28 0.2 0.16 0.05 0.05 90 H 0.72 0.8 0.84 0.95 0.95 72 80 84 95 95 H% Time 85 80 75 70 100 200 300 400 Thời gian (phút) 105 C0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 1 1 Ccb Q 0.225 0.205 0.05 0.01 0.01 0.775 0.795 0.95 0.99 0.99 H 77.50 79.50 95.00 99.00 99.00 100 95 90 H% KL 85 80 75 70 0.05 0.1 0.15 Khối lượng VLHP (g) 30 0.12 0.1 y = 0.041x + 0.0092 0.08 R² = 0.9934 20 Ccb/q (g/L) q (mg/g) 25 15 10 0.06 0.04 0.02 0 Ccb (mg/L) Ccb (mg/L) 1.6 1.4 1.2 10 20 25 Ccb q Ccb/q(g/L) H LgQ LgCb 0.006 0.994 0.006036217 99.4 -0.0026136 -2.2218487 0.045 4.955 0.009081736 99.1 0.6950437 -1.3467875 0.211 9.789 0.021554806 97.89 0.9907383 -0.6757175 1.062 18.938 0.056077727 94.69 1.2773341 0.0261245 2.338 22.662 0.103168299 90.65 1.3552982 0.3688445 -0.003 -2.222 0.695 -1.347 0.991 -0.676 1.277 0.026 1.355 0.369 24.39 -2.222 -1.347 -0.676 0.026 0.369 -0.003 0.695 0.991 1.277 1.355 Log q Co y = 0.515x + 1.2596 R² = 0.962 24.39 0.8 0.6 0.4 4.456566305 0.2 -3 -2 -1 Log Ccb 84 Số liệu tính tốn phân tích excel khảo sát Mn 100 80 150 10 12 ABS 0.38685 0.24622 0.14707 0.1254 0.03503 0.0286 C0 0.96713 0.61555 0.36768 0.3135 0.08758 0.07151 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 Ccb Q H% 21.624 2.876 11.74 13.597 10.903 44.5 7.938 16.562 67.6 6.701 17.799 72.65 1.543 22.957 93.7 1.176 23.324 95.2 22.84243 60 H% pH 40 20 0 10 pH 70 65 30 60 90 120 150 180 ABS 0.27276 0.2146 0.18945 0.15482 0.14912 0.14925 C0 0.68191 0.53649 0.47364 0.38704 0.37281 0.37312 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 60 Ccb Q H 15.112 9.388 38.32 11.792 12.708 51.87 10.357 14.143 57.73 8.38 16.12 65.80 8.055 16.445 67.12 8.062 16.438 67.09 H% Time 55 50 45 40 35 50 100 150 200 Thời gian (phút) 105 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 ABS 0.13162 0.10059 0.03092 0.01487 0.01475 C0 0.32905 0.25148 0.07729 0.03717 0.03686 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 Ccb Q H 7.056 17.444 71.20 78.43 5.285 19.215 1.308 23.192 94.66 98.40 0.392 24.108 0.385 24.115 98.43 100 95 90 H% KL 85 80 75 70 65 0.05 0.1 0.15 Khối lượng VLHP (g) ABS 0.00867 0.02358 0.06107 0.15298 0.4364 0.89455 1.18771 1.9678 0.02166 0.05894 0.15267 0.38245 1.091 2.23637 2.96927 4.91951 Co Ccb q H LgCb Lgq Ccb/q(g/L) 0.038 3.273 0.012 3.311 98.85 -1.4202164 0.514946 0.889 7.787 0.114 8.676 89.75 -0.0510982 0.8913702 3.029 10.213 0.297 13.242 77.13 0.4812993 1.0091533 8.275 16.268 0.509 24.543 66.28 0.917768 1.2113342 24.452 24.275 1.007 48.727 49.82 1.3883144 1.3851592 77.626 50.602 27.024 1.872 34.81 1.7041677 1.4317496 97.603 67.335 30.268 2.225 31.01 1.8282409 1.4809837 144.977 111.86 33.116 3.378 22.84 2.0486787 1.5200379 35 30 H% 25 q (mg/g) 20 15 10 -1.42 -0.051 0.481 0.918 1.388 1.704 1.828 2.049 0.515 0.891 1.009 1.211 1.385 1.432 1.481 1.52 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 Co (mg/L) 50 100 150 Ccb (mg/L) 1.6 3.5 y = 0.3008x + 0.9212 R² = 0.9924 1.4 Ccb/q (g/L) Log q 1.2 0.8 0.05 g 50 ml 0.6 33.67 y = 0.0297x + 0.1878 R² = 0.9894 0.33489 0.376654 0.16358 2.5 18.2546 1.5 0.5 0.4 -2 -1 2.501 0.128 20 40 60 Ccb (mg/L) 80 100 120 85 Số liệu tính tốn phân tích excel dộng học hấp phụ Co(mg/L) t(phút) Ccb(mg/L) q(mg/g) log (qe-qt) t/q (phút.g/mg) 1 1 60 120 180 240 300 30 60 90 120 150 180 0.28 0.2 0.16 0.05 0.05 15.112 11.792 10.357 8.38 8.055 8.062 0.72 0.8 0.84 0.95 0.95 9.388 12.708 14.143 16.12 16.445 16.438 -0.638 -0.824 -0.959 0.828 0.533 0.296 - 83.333 150 214.286 252.632 315.789 3.196 4.721 6.364 7.444 9.121 10.95 t(phút) 0.828144 0.533009 0.296007 #NUM! #NUM! #NUM! 30 60 90 120 150 180 0.2 -0.2 100 200 -0.4 200 y = 0.9459x + 32.945 R² = 0.9929 150 100 200 -0.6 y = -0.0027x - 0.486 R² = 0.9917 -0.8 -1 0 t (phút) 100 300 400 10 -0.2 250 50 -0.4 -0.6 150 Log (qe-qt) t/q (phút.g/mg) 0.4 50 3.196 4.721 6.364 7.4440 9.121 10.95 12 300 0.6 t/q (phút.g/mg) 83.333 150 214.286 252.632 315.789 350 y = -0.0089x + 1.0843 R² = 0.9961 0.8 0.828 0.533 0.296 100 200 t (phút) 300 400 y = 0.0505x + 1.661 R² = 0.9961 -1.2 -1.4 t/q (phút.g/mg) 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 log (qe-qt) t(phút) 60 -0.638 120 -0.824 180 -0.959 240 300 60 120 180 240 300 -0.63827 -0.82391 -0.95861 0 t (phút) 50 100 t (phút) 150 200 ... tiêu tổng quát - Nghiên cứu, chế tạo vật liệu thử nghiệm khả xử lý ô nhiễm kim loại nặng môi trường nước 2.2 Mục tiêu cụ thể - Chế tạo vật liệu tổ hợp graphene – bùn đỏ - Nghiên cứu khả xử lý ô nhiễm. .. nghiên cứu cho thấy tổ hợp vật liệu graphene -bùn đỏ có khả xử lý hiệu metylene xanh, Cd môi trường nước Tuy nhiên, mở rộng nghiên cứu khả xử lý ô nhiễm cho nguyên tố ô nhiễm As, Mn mơi trường nước. .. trường nước đòi hỏi thêm nhiều khảo sát chi tiết Vì lý trên, lựa chọn đề tài: Nghiên cứu khả xử lý ô nhiễm As Mn môi trường nước vật liệu tổ hợp graphen – bùn đỏ .Việc thực đề tài đem lại lợi