Nghiên cứu khả năng xử lý hơi thủy ngân trên cơ sở biến tính than hoạt tính bằng iodua

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Thị Tuyết Mai NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ HƠI THỦY NGÂN TRÊN CƠ SỞ BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH BẰNG IODUA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Thị Tuyết Mai NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ HƠI THỦY NGÂN TRÊN CƠ SỞ BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH BẰNG IODUA Chun ngành: Hóa Mơi Trường Mã số: 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Phương Thảo Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo TS Phương Thảo giao đề tài nhiệt tình giúp đỡ, cho em kiến thức q báu q trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS TS Trần Hồng Cơn thầy, phòng thí nghiệm Hóa mơi trường tận tình bảo hướng dẫn em suốt thời gian làm luận văn Cảm ơn phòng thí nghiệm Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình làm thực nghiệm Xin chân thành cảm ơn bạn học viên, sinh viên làm việc phòng thí nghiệm Hóa mơi trường giúp đỡ tơi q trình tìm tài liệu làm thực nghiệm Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên cao học Đinh Thị Tuyết Mai MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung thủy ngân (Hg) 1.1.1 Các tính chất hóa lý chủ yếu thủy ngân 1.1.2 Ứng dụng, độc tính nguồn phát thải thủy ngân 1.2 Than hoạt tính cấu trúc bề mặt 1.2.1 Cấu trúc tinh thể than hoạt tính 10 1.2.2 Cấu trúc xốp bề mặt than hoạt tính 11 1.2.3 Cấu trúc hóa học bề mặt than hoạt tính 13 1.2.4 Nhóm cacbon – oxi bề mặt than hoạt tính 14 1.2.5 Ảnh hưởng nhóm bề mặt cacbon – oxi lên đặc tính hấp phụ 17 1.2.6 Biến tính bề mặt than hoạt tính ứng dụng xử lý thủy ngân ………………… ………………………………………………….………….21 1.3 Một số vật liệu xử lý thủy ngân khác 24 Chương 2: THỰC NGHIỆM 27 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 27 2.2 Thiết bị hóa chất nghiên cứu 27 2.2.1 Mô tả thiết bị hấp phụ thủy ngân 27 2.2.2 Một số thiết bị dụng cụ khác 33 2.2.3 Hóa chất nguyên vật liệu 33 2.3 Thực nghiệm chế tạo vật liệu 34 2.3.1 Làm than hoạt tính 34 2.3.2 Biến tính bề mặt than hoạt tính dung dịch KI 34 2.4 Các phương pháp phân tích đánh giá sử dụng 34 2.4.1 Phương pháp phổ hồng ngoại 34 2.4.2 Xác định nồng độ Hg2+ phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)………………………………………………………………………… 35 2.4.3 Phương pháp tính tải trọng hấp phụ cực đại 38 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới khả hấp phụ thủy ngân thiết bị nghiên cứu hấp phụ thủy ngân 40 3.1.1 Khảo sát tốc độ gia nhiệt 41 3.1.2 Khảo sát nồng độ Hg theo nhiệt độ buồng điều nhiệt 41 3.1.3 Khảo sát độ cản chiều dày lớp hấp phụ 41 3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng chiều cao lớp dung dịch hấp phụ Hg 42 3.1.5 Khảo sát ảnh hưởng dung dịch hấp thụ Hg 42 3.2 Tính chất vật lý vật liệu 43 3.2.1 Xác định bề mặt riêng than (BET) 43 3.2.2 Kết chụp SEM vật liệu 45 3.2.3 Phổ IR số vật liệu 46 3.3 Khảo sát đánh giá khả hấp phụ thủy ngân 47 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên khả hấp phụ thủy ngân…………………… 47 3.3.2 Khảo sát tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường than biến tính CB4 40oC 52 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hằng số bền phức chất [MX4]n Bảng 2.1 Nồng độ thuỷ ngân độ hấp thụ quang tương ứng để xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Hg2+…………………………………… 37 Bảng 3.1 Tốc độ gia nhiệt buồng điều nhiệt ………………………… 41 Bảng 3.2 Nồng độ Hg theo nhiệt độ buồng điều nhiệt ……………… 41 Bảng 3.3 Ảnh hưởng độ dày lớp vật liệu hấp phụ đến lưu lượng dòng khí ………………………………………………………………………… 41 Bảng 3.4 Ảnh hưởng chiều cao lớp dung dịch hấp thụ đến lưu lượng dòng khí ………………………………………………………………………… 42 Bảng 3.5 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than hoạt tính nhiệt độ khác ……………………………………………… 47 Bảng 3.6 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB1 nhiệt độ khác ………………………………………… 49 Bảng 3.7 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB2 nhiệt độ khác ………………………………………… 49 Bảng 3.8 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB3 nhiệt độ khác ………………………………………… 50 Bảng 3.9 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB4 nhiệt độ khác ………………………………………… 50 Bảng 3.10 Mối liên hệ lượng thuỷ ngân hấp phụ cột theo thời gian 52 Bảng 3.11 Mối liên hệ lượng thuỷ ngân hấp phụ cột theo thời gian 54 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Thủy ngân ……………………………………………………… Hình 1.2 Ảnh X-Quang chụp bệnh nhân uống ounces thủy ngân nguyên tố ………………………………………………………………… Hình 1.3 So sánh mạng tinh thể chiều than chì (a) cấu trúc turbostratic (b) …………………………………………………………… 11 Hình 1.4 Bề mặt than hoạt tính oxi hóa ………………………… 17 Hình 2.1 Ảnh mặt trước hệ hộp hệ thống thiết bị …………………… 32 Hình 2.2 Ảnh buồng gia nhiệt, bảo ơn …………………………………… 32 Hình 2.3 Các thiết bị bên hệ thống thiết bị ………………………… 33 Hình 2.4 Đường chuẩn xác định nồng độ Hg2+ ………………………… 37 Hình 2.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir ………………………… 38 Hình 2.6 Đường phụ thuộc Ct/q vào Ct ……………………………… 39 Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị nghiên cứu hấp phụ thủy ngân ……………… 40 Hình 3.2 Hiệu hấp thụ Hg loại dung dịch hấp thụ …………… 42 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn theo tọa độ BET than hoạt tính ………… 43 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn theo tọa độ BET than biến tính CB4 …… 44 Hình 3.5 Ảnh SEM than hoạt tính 45 Hình 3.6 Ảnh SEM than hoạt tính biến tính iodua 45 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại than hoạt tính ……………………………… 46 Hình 3.8 Phổ hồng ngoại than biến tính ……………………………… 46 Hình 3.9 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng nhiệt độ tới hấp phụ Hg than hoạt tính ………………………………………………………… 48 Hình 3.10 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng nhiệt độ tới hấp phụ Hg loại than biến tính ……………………………………………… 51 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn lượng thủy ngân hấp phụ cột than hoạt tính thường theo thời gian ………………………………………………… 53 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn lượng thủy ngân hấp phụ cột than biến tính CB4 theo thời gian ……………………………………………… 56 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Số thứ tự Viết tắt Tên đầy đủ AAS Atomic Absorption Spectrophotometric BET Brunauer – Emmett – Teller CB1 Than hoạt tính ngâm dung dịch KI 0,1M CB2 Than hoạt tính ngâm dung dịch KI 0,2M CB3 Than hoạt tính ngâm dung dịch KI 0,3M CB4 Than hoạt tính ngâm dung dịch KI 0,5M IR SEM Scanning Electron Microscopy XRD X-ray Diffraction 10 XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy Infrared spectroscopy MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, ô nhiễm thủy ngân trở thành vấn đề cấp thiết, khơng Việt Nam mà tồn giới Thuỷ ngân phát thải môi trường từ nhiều nguồn khác như: trình sản xuất nhiệt kế, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm, điện phân sản xuất xút – clo…; nhà máy sản xuất xi măng, nhiệt điện sử dụng nguyên liệu hóa thạch; trình đốt rác với hoạt động núi lửa… Để giải vấn đề có nhiều nghiên cứu đưa vào sử dụng sản phẩm sử dụng nguồn lượng như: pin lượng mặt trời, bình nước nóng lượng mặt trời, Bóng đèn huỳnh quang nghiên cứu đời xu Bình qn, dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm lượng đèn sợi đốt đến 10 lần Nhưng ngồi mặt tích cực việc sử dụng bóng đèn huỳnh quang đặt trước thách thức lớn Một lượng thủy ngân đáng kể phát thải mơi trường bóng đèn huỳnh quang bị thải bỏ Hiện nay, có nhiều phương pháp sử dụng để xử lý thủy ngân, than hoạt tính sử dụng rộng rãi có hiệu Q trình lưu giữ thuỷ ngân than hoạt tính chủ yếu hấp phụ vật lý, độ bền liên kết yếu Thuỷ ngân hợp chất có khả bay dễ phát tán trở lại môi trường nhiệt độ thường Do vậy, người ta nghiên cứu biến tính than hoạt tính nhằm thay đổi cấu trúc bề mặt làm tăng dung lượng hấp phụ đồng thời tạo liên kết bền thủy ngân với than hoạt tính Trong khn khổ luận văn này, chọn thực đề tài “Nghiên cứu khả xử lý thủy ngân sở biến tính than hoạt tính iodua” với hi vọng vật liệu ứng dụng để kiểm soát, xử lý thuỷ ngân phát thải trình thực tiễn 3.2.2 Kết chụp SEM vật liệu Tiến hành chụp SEM mẫu than hoạt tính thường than biến tính CB4 ta có ảnh chụp sau: Hình 3.5 Ảnh SEM than hoạt tính Hình 3.6 Ảnh SEM than hoạt tính biến tính iodua Từ ảnh chụp SEM cho thấy bề mặt than hoạt tính nhẵn nhụi nhiều than hoạt tính biến tính iodua, bề mặt than biến tính xuất lốm đốm tinh thể cho iodua 45 3.2.3 Phổ IR số vật liệu Các nhóm chức tồn than hoạt tính than biến tính xác định phổ hấp thụ hồng ngoại Do mẫu dạng rắn thường khuếch tán ánh sáng mạnh, nên để có lớp khuếch tán ánh sáng ít, thuận lợi cho q trình đo người ta dùng phương pháp nghiền chất với bột KBr tinh khiết KBr không hấp thụ vùng 400cm-1 nghiên cứu chất vùng hấp thụ rộng Hình 3.7 Phổ hồng ngoại than hoạt tính BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 12/26/2013 Nguoi do: Phan Thi Tuyet Mai Mau than DT:0976898472 70.7 68 66 2922 64 699 62 618 1381 60 1558 58 774 798 56 54 52 3449 50 480 %T 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 1091 27.3 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0 cm-1 Hình 3.8 Phổ hồng ngoại than biến tính Từ kết phổ hồng ngoại cho thấy than biến tính tồn liên kết –C–I (480 cm-1), liên kết giả thiết I─ oxi hóa bề mặt than tạo liên kết –C–I 46 3.3 Khảo sát đánh giá khả hấp phụ thủy ngân 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên khả hấp phụ thủy ngân than hoạt tính thường than biến tính Để khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên khả hấp phụ thủy ngân, ta tiến hành thí nghiệm nhiệt độ là: 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC với vật liệu sau: C, CB1, CB2, CB3, CB4 3.3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên khả hấp phụ thủy ngân than hoạt tính Nhồi vào cột hấp phụ 0,5g than hoạt tính, thực thí nghiệm nhiệt độ khác nhau, là: 40oC, 50oC, 60oC, 70oC, 80oC Điểu chỉnh tốc độ khí 1l/ph, thực Dung dịch KMnO4 sau hấp thụ Hg khử hết MnO4─ dư dung dịch H2O2 môi trường axit Định mức 100ml, đem phân tích lượng Hg phương pháp AAS Bảng 3.5 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than hoạt tính nhiệt độ khác Nhiệt độ mv mr mv – m r % Hg bị hấp phụ 40oC 5,706 0,930 4,776 83,70 50oC 11,376 1,918 9,458 83,14 60oC 16,11 2,924 13,186 81,85 70oC 18,252 4,330 13,913 76,23 80oC 23,214 6,705 16,509 71,12 Trong đó: mr: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ thu lại dung dịch KMnO4; mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ; mv – mr : khối lượng Hg hấp phụ than 47 Hình 3.9 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng nhiệt độ tới hấp phụ Hg than hoạt tính Theo hình 3.9 ta thấy nhiệt độ có ảnh hưởng tới khả hấp phụ Hg than hoạt tính Nhiệt độ tỉ lệ nghịch với khả hấp phụ Hg than hoạt tính Do khả hấp phụ vật lý than hoạt tính giảm nhiệt độ tăng 3.3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên khả hấp phụ thủy ngân loại than biến tính Tiến hành thí nghiệm tương tự phần 3.3.1.1 thay than hoạt tính loại than biến tính CB1, CB2, CB3 CB4 Kết thu thể bảng 3.6; 3.7; 3.8 3.9 48 Bảng 3.6 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB1 nhiệt độ khác Nhiệt độ mv mr1 m v – mr1 % Hg bị hấp phụ 40oC 5,706 0,379 5,327 93,35 50oC 11,736 0,772 10,604 93,21 60oC 16,11 1,136 14,974 92,95 70oC 18,252 1,358 16,894 92,56 80oC 23,214 1,841 21,373 92,07 Trong đó: mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ: mr1: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ CB1 thu lại dung dịch KMnO4; mv – mr1 : khối lượng Hg hấp phụ than CB1 Bảng 3.7 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB2 nhiệt độ khác Nhiệt độ mv mr2 m v – mr2 % Hg bị hấp phụ 40oC 5,706 0,209 5,497 96,34 50oC 11,376 0,449 10,927 96,05 60oC 16,11 0,678 15,432 95,79 70oC 18,252 0,902 17,350 95,06 80oC 23,214 1,242 21,972 94,65 Trong đó: mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ: mr2: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ CB2 thu lại dung dịch KMnO4; mv – mr2: khối lượng Hg hấp phụ CB2 49 Bảng 3.8 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB3 nhiệt độ khác Nhiệt độ mv mr3 m v – mr3 % Hg bị hấp phụ 40oC 5,706 0,100 5,606 98,25 50oC 11,376 0,220 11,156 98,06 60oC 16,11 0,337 15,773 97,91 70oC 18,252 0,414 17,838 97,73 80oC 23,214 0,666 22,548 97,13 Trong đó: mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ: mr3: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ CB3 thu lại dung dịch KMnO4; mv – mr3:khối lượng Hg hấp phụ CB3 Bảng 3.9 Kết đánh giá khả hấp phụ thủy ngân than biến tính CB4 nhiệt độ khác Nhiệt độ mv Mr4 m v – mr4 % Hg bị hấp phụ 40oC 5,706 0,042 5,664 99,27 50oC 11,376 0,120 11,256 99,12 60oC 16,11 0,176 15,934 98,91 70oC 18,252 0,266 17,986 98,54 80oC 23,214 0,443 22,771 98,09 Trong đó: mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ: mr4: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ CB4 thu lại dung dịch KMnO4; mv – mr4:khối lượng Hg hấp phụ CB4 50 Hình 3.10 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng nhiệt độ tới hấp phụ Hg loại than biến tính Kết luận: Nhiệt độ cao khả hấp phụ thủy ngân than hoạt tính than biến tính giảm Nhưng than hoạt tính thay đổi rõ rệt than biến tính Điều giải thích than biến tính có iodua nên ngồi khả hấp phụ vật lý có hấp phụ hóa học, mà hấp phụ hóa học khơng bị ảnh hưởng nhiều nhiệt độ Đối với than biến tính khả hấp phụ Hg từ 92,07% đến 99,27% cao hẳn so với than hoạt tính thơng thường Khả hấp phụ Hg than biến tính tốt lượng Hg hấp phụ than tỉ lệ thuận với khối lượng iodua mang than 51 3.3.2 Khảo sát tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường than biến tính CB4 40oC 3.3.2.1 Khảo sát tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường Nhồi vào cột hấp phụ 1gam than hoạt tính, lưu lượng dòng khí w = 0,5 L/phút Quá trình hấp phụ tiến hành nhiệt độ 400C nồng độ Hg 95,1 mg/m3 Tiến hành xác định tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính cách: đo đầu thuỷ ngân mốc thời gian khác Lượng thủy ngân hấp phụ cột theo thời gian tính cơng thức: m = 2,853t – mr (mg) Tải trọng hấp phụ thủy ngân vật liệu tính cơng thức: q = (2,853t – mr)/1 (mg/g) Với mr: Khối lượng thuỷ ngân dung dịch sau lần đo Khảo sát tính tốn nồng độ thuỷ ngân đầu nồng độ thủy ngân đầu vào, hay mr = mv dừng lại Kết thu thể bảng 3.10 biểu diễn hình 3.11 đây: Bảng 3.10 Mối liên hệ lượng thuỷ ngân hấp phụ cột theo thời gian Thời gian (h) mv (mg) mr (mg) m v – mr (mg) m (mg) 2,853 0,892 1,961 1,961 2,853 0,971 1,182 3,843 5,706 2,701 3,005 6,848 5,706 4,229 1,477 8,325 5,706 4,399 1,307 9,632 52 10 5,706 4,624 1,082 10,714 12 5,706 4,814 0,892 11,616 14 5,706 5,046 0,66 12,276 15 2,853 2,852 0,001 12,277 16 2,853 2,853 0,000 12,277 17 2,853 2,853 0,000 12,277 Trong đó: mr: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ thu lại dung dịch KMnO4; mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ; mv – mr: khối lượng Hg hấp phụ than sau lần đo; m: khối lượng Hg hấp phụ than thời gian t Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn lượng thủy ngân hấp phụ cột than hoạt tính thường theo thời gian 53 Từ đồ thị hình 3.11 ta thấy: tăng thời gian hấp phụ lên đến 15h khối lượng thuỷ ngân hấp phụ than tăng dần Khi tiếp tục tăng thời gian lên khối lượng thuỷ ngân hấp phụ than khơng đổi Tại thời điểm 15h than đạt cân Tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường 40oC với nồng độ Hg 95,1 mg/m là: q = 12,277/1 = 12,277 (mg/g) 3.3.2.2 Khảo sát tải trọng hấp phụ cân than biến tính CB4 Điều chỉnh nhiệt độ ổn định 40oC Nhồi vào cột hấp phụ 0,5 gam than biến tính CB4, lưu lượng dòng khí w = 0,5 L/phút Tương tự phần 3.3.2.1 ta có kết thu thể bảng 3.11 biểu diễn hình 3.12 đây: Bảng 3.11 Mối liên hệ lượng thuỷ ngân hấp phụ cột theo thời gian Thời gian (h) mv (mg) mr (mg) m v – mr (mg) m (mg) 2,853 0,325 2,528 2,528 2,853 0,578 2,275 4,803 5,706 1,308 4,398 9,201 5,706 1,562 4,144 13,345 5,706 1,801 3,905 17,250 10 5,706 2,021 3,685 20,935 12 5,706 2,412 3,294 24,299 14 5,706 2,662 3,044 27,273 16 5,706 2,998 2,708 29,981 54 18 5,706 3,125 2,581 32,562 20 5,706 3,415 2,291 34,853 22 5,706 3,671 2,035 36,888 24 5,706 3,932 1,774 38,662 26 5,706 4,178 1,528 40,190 28 5,706 4,725 0,944 41,134 30 5,706 5,129 0,577 41,711 31 2,853 2,693 0,16 41,871 32 2,853 2,742 0,111 41,982 33 2,853 2,851 0,002 41,984 34 2,853 2,853 0,000 41,984 35 2,853 2,853 0,000 41,984 Trong đó: mr: khối lượng Hg chưa bị hấp phụ thu lại dung dịch KMnO4; mv: khối lượng Hg sinh qua cột hấp phụ; mv – mr: khối lượng Hg hấp phụ than sau lần đo; m: khối lượng Hg hấp phụ than thời gian t 55 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn lượng thủy ngân hấp phụ cột than biến tính CB4 theo thời gian Từ đồ thị hình 3.12 ta thấy: tăng thời gian hấp phụ lên đến 34h khối lượng thuỷ ngân hấp phụ than tăng dần Khi tiếp tục tăng thời gian lên khối lượng thuỷ ngân hấp phụ than không đổi Tại thời điểm 34h than đạt cân Tải trọng hấp phụ cân than biến tính CB4 40oC với nồng độ Hg 95,1 mg/m là: q = 41,984/0,5 = 83,968 (mg/g) Như vậy, 40oC với nồng độ Hg 95,1 mg/m3, tải trọng hấp phụ cân than biến tính CB4 (83,968 mg/g) cao gấp 6,84 lần tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường (12,277 mg/g) Kết cho thấy than biến tính iodua hấp phụ thủy ngân tốt than hoạt tính hấp phụ hóa học đóng vai trò quan trọng trình hấp phụ thủy ngân than biến tính [7] 56 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp, thu số kết sau: Đã chạy không tải thiết bị nghiên cứu hấp phụ Hg với mục đích khảo sát độ gia nhiệt, độ ổn định nhiệt, nồng độ Hg theo nhiệt độ buồng điều nhiệt, độ cản chiều dày lớp hấp phụ, ảnh hưởng chiều cao lớp dung dịch hấp phụ Hg ảnh hưởng dung dịch hấp phụ Hg Đã tiến hành chế tạo loại vật liệu từ than hoạt tính biến tính iodua phân tích đánh giá số vật liệu chụp phổ IR, chụp BET, chụp SEM Kết cho thấy iodua gắn thành công lên than, diện tích bề mặt riêng than biến tính xác định so sánh với than ban đầu, có khác biệt đáng kể bề mặt than thường chưa biến tính than biến tính Khảo sát khả hấp phụ Hg than hoạt tính thường cho thấy khả hấp phụ Hg tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Nhiệt độ cao khả hấp phụ than giảm Khả hấp phụ Hg than biến tính giảm xuống nhiệt độ tăng không đáng kể Than biến tính iodua có khả xử lý Hg tốt hẳn than hoạt tính thường Hấp phụ hóa học đóng vai trò định q trình hấp phụ than biến tính Khả hấp phụ Hg tỉ lệ thuận với khối lượng iodua mang than Ở 40oC với nồng độ Hg 95,1 mg/m3 , tải trọng hấp phụ cân than biến tính CB4 (83,968 mg/g) cao gấp 6,84 lần tải trọng hấp phụ cân than hoạt tính thường (12,277 mg/g) 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Ngọc Ban (2007), Giáo trình Thực tập Hóa lí, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Huệ (2010), Giáo trình Độc học mơi trường, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội Hồng Nhâm (2005), Hóa vơ cơ, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vậ lý ứng dụng hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh Arnold Greenberg (1985), “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 16th Edition”, American Public Health Association, Washington, DC, pp 221 Bansal R.C., Goyal M (2005), “Activated Carbon Adsorption”, Taylor & Francis Group, USA Bihter Padak, Michael Brunetti, Amanda Lewis, and Jennifer Wilcox (2006), Mercury Binding on Activated Carbon, Environmental Progress, Department of Chemical Engineering, Worcester Polytechnic Institute, Worcester Changmei Sun, Rongjun Qu, Chunnuan Ji, Qun Wang, Chunhua Wang, Yanzhi Sun, Guoxiang Cheng (2006), “A chelating resin containing S, N and O atoms: Synthesis and adsorption properties for Hg(II)”, European Polymer Journal, 42, pp 188–194 David A Olson, MD Clinical Neurologist, Dekalb Neurology Associates, Decatur, Georgia (2011), “Mercury toxicity”, American Academy of Neurology, pp 10 Derbyshire, F., Jagtoyen, M., Andrews, R., Rao, A., Martin-Gullon, I., and Grulke, E.A (2001), “Chemistry and Physics of Carbon”, L.R Radiovic, Ed., Marcel Dekker, New York, Vol 27, p.1 58 11 Harada M Minamata disease (1995), “methylmercury poisoning in Japan caused by environmental pollution”, Crit Rev Toxicol, 25(1), pp 1-24 12 Hongqun Yang, Zhenghe Xu, Maohong Fan, Alan E Bland, Roddie R Judkins (2007), “Adsorbents for capturing mercury in coal-fired boiler flue gas”, Journal of Hazardous Materials, 146, pp 1–11 13 Jagtoyen, M and Derbyshire, F., (1998), “Proc Emerging Solutions to VOC Air Toxics Control”, Florida, March 4–6 14 John H Pavlish, Everett A Sondreal, Michael D Mann1, Edwin S Olson, Kevin C Galbreath, Dennis L Laudal, Steven A Benson (2003), “Status review of mercury control options for coal-fired power plants”, Fuel Processing Technology, 82, pp 89 – 165 15 K.P Lisha, Shihabudheen M Maliyekkal, T Pradeep (2010), “Manganese dioxide nanowhiskers: A potential adsorbent for the removal of Hg(II) from water”, Chemical Engineering Journal, 160, pp 432–439 16 Marsh Harry, Rodriguez-Reinoso Francisco (2006), “Activated Carbon”, Elsevier, Spain 17 Yin Chun Yang, Aroua Mohd Kheireddine(2007), “Review of modifications of activated carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions”, Separation and Purification Technology, 52, pp 403–415 18 R.K Sinha, P.L Walker Jr (1972), “Removal of Mercury by Sulfurized Carbons”, Carbon, 10 (6), pp 754-756 19 Z Li, X.Sun, J Luo and J Y Hwang (2002), “Unburned Carbon from Fly Ash for Mercury Adsorption: II Adsorption Isotherms and Mechanisms”, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 1, pp.79-96 59 ... bền thủy ngân với than hoạt tính Trong khn khổ luận văn này, chọn thực đề tài Nghiên cứu khả xử lý thủy ngân sở biến tính than hoạt tính iodua với hi vọng vật liệu ứng dụng để kiểm soát, xử lý. .. HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đinh Thị Tuyết Mai NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ HƠI THỦY NGÂN TRÊN CƠ SỞ BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH BẰNG IODUA Chun ngành: Hóa Mơi Trường Mã số: 60440120 LUẬN VĂN... diễn theo tọa độ BET than biến tính CB4 …… 44 Hình 3.5 Ảnh SEM than hoạt tính 45 Hình 3.6 Ảnh SEM than hoạt tính biến tính iodua 45 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại than hoạt tính ………………………………