Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu động học quá trình hấp phụ Cu2+ trên vật liệu hấp thu tổng hợp từ bã chè

Đất nước Việt Nam ngày càng phát triển. Các khu đô thị, các nhà máy, xí nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều nhằm đáp ứng nhu cầu của con người. Tuy nhiên song song với việc phát triển kinh tế về xã hội, vấn đề ô nhiễm môi trường ở nước ta hiện nay đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng gây nhiều bức xúc cho dư luận và xã hội. Đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường bởi các ion kim loại nặng độc hại như: Cu2+, Mn2+, Pb2+, Fe2+, Fe3+… ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người và hệ sinh thái. Trong các nghiên cứu gần đây, polyaniline (PANi) kết hợp với các phụ phẩm nông nghiệp (PPNN) như bã chè, vỏ lạc, vỏ trấu,… có khả năng hấp phụ kim loại nặng rất tốt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - PHẠM THỊ VÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Cu2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP THU TỔNG HỢP TỪ BÃ CHÈ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hóa lý HÀ NỘI - 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - PHẠM THỊ VÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Cu2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP THU TỔNG HỢP TỪ BÃ CHÈ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Hóa lý Người hướng dẫn khoa học ThS Trần Quang Thiện HÀ NỘI - 2018 LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình thực khóa luận này,em nhận giúp đỡ tận tình quý thầy cô, anh chị bạn bè Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS.Trần Quang Thiện, người thầy truyền cho em tri thức tâm huyết nghiên cứu khoa học, người thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ, dạy bảo em suốt năm học tập trường Cảm ơn anh chị, bạn bè bên cạnh, giúp đỡ em suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân ln tin tưởng, động viên, chia sẻ hết lòng ủng hộ em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin kính chúc q thầy Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội dồi sức khỏe, thành công công việc Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Sinh viên Phạm Thị Vân năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu động học trình hấp phụ Cu2+ vật liệu hấp thu tổng hợp từ bã chè “ cơng trình nghiên cứu riêng em hướng dẫn ThS.Trần Quang Thiện, trường Đại học Sư phạm Hà Nội Các số liệu kết đề tài trung thực, chưa cơng bố tạp chí thời điểm ngồi cơng trình tác giả Hà Nội, ngày tháng Sinh viên Phạm Thị Vân năm 2018 BẢNG CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT, KÍ HIỆU Tên tiếng việt Từ viết tắt Tên tiếng anh ANi Anilin Aniline AAS Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Atomic absorption spectroscopy BC Bã chè PANi - BC Polyanilin – Bã chè PPNN Phụ phẩm nông nghiệp PANi Polyanilin Polyaniline IR Phổ hồng ngoại Infrared spectroscopy SEM Hiển vi điện tử quét Scanning electron microscopy MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Bã chè 1.2 Polyanilin ( PANi) 1.2.1 Cấu trúc PANi 1.2.2 Phương pháp tổng hợp 1.2.3 Ứng dụng PANi 1.3 Quá trình hấp phụ 1.3.1 Các khái niệm 1.3.2 Dung lượng hấp phụ cân 1.3.4 Các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt 1.3.5 Động học hấp phụ 11 1.4 Tình hình ô nhiễm môi trường nước 12 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Đối tượng nghiên cứu 15 2.2 Hóa chất – dụng cụ, thiết bị 15 2.2.1 Hóa chất 15 2.2.2 Dụng cụ 15 2.2.3 Thiết bị 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu vật liệu 16 2.3.1 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM 16 2.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS 16 2.3.3 Phương pháp phổ hồng ngoại IR 17 2.4 Thực nghiệm 17 2.4.1 Tổng hợp vật liệu 17 2.4.1.1 Xử lý bã chè trước tổng hợp 17 2.4.1.2 Tổng hợp vật liệu 18 2.4.2 Khả hấp phụ vật liệu ion Cu2+ 19 2.4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian 19 2.4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ 19 2.4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng pH 19 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Tổng hợp vật liệu 20 3.1.1 Phổ hồng ngoại IR 20 3.1.2 Kết phân tích SEM 21 3.2 Khả hấp phụ ion Cu2+ 22 3.2.1 Ảnh hưởng thời gian 22 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu 23 3.2.3 Ảnh hưởng pH 25 3.3 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 26 KẾT LUẬN 29 KHUYẾN NGHỊ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Số sóng vật liệu PANi, BC, PANi – BC 20 Bảng 3.2 Các thơng số mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vật liệu PANi – BC 27 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc PANi Hình 1.2 Đồ thị phụ thuộc C/q vào C 10 Hình 1.3 Đồ thị phụ thuộc lg(qe – qt) vào t 12 Hình 3.1 Phổ IR vật liệu PANi, BC, PANi - BC 20 Hình 3.2 Phổ SEM vật liệu PANi – BC, BC, PANi 21 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến nồng độ cân Cu2+ hiệu suất trình hấp phụ Nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L, pH = 22 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến dung lượng hấp phụ Nồng độ ban đầu Co = 20 mg/L, pH = 23 Hình 3.5 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Cu2+ đến nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = 24 Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Cu2+đến dung lượng hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = 24 Hình 3.7 Ảnh hưởng pH đến nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = 7, nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L 25 Hình 3.8 Ảnh hưởng pH đến dung lượng hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = 7, nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L 26 Hình 3.9 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir trình hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC 27 Hình 3.10 Sự phụ thuộc tham số RL vào nồng độ ban đầu Cu2+ 28 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nước Việt Nam ngày phát triển Các khu đô thị, nhà máy, xí nghiệp xây dựng ngày nhiều nhằm đáp ứng nhu cầu người Tuy nhiên song song với việc phát triển kinh tế xã hội, vấn đề ô nhiễm môi trường nước ta trở thành vấn đề nóng bỏng gây nhiều xúc cho dư luận xã hội Đặc biệt vấn đề ô nhiễm môi trường ion kim loại nặng độc hại như: Cu2+, Mn2+, Pb2+, Fe2+, Fe3+… ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người hệ sinh thái Trong nghiên cứu gần đây, polyaniline (PANi) kết hợp với phụ phẩm nông nghiệp (PPNN) bã chè, vỏ lạc, vỏ trấu,… có khả hấp phụ kim loại nặng tốt Ở Việt Nam, tác giả Nguyễn Thùy Dương (2008) [5] nghiên cứu loại bỏ ion Cu2+, Cd2+, Mn2+ cách điều chế vật liệu hấp phụ vỏ lạc biến tính cách xử lý vỏ trấu NaOH để loại bỏ pigmen màu chất hữu dễ hịa tan, sau este hóa axit xitric Theo hướng nghiên cứu này, có nhiều cơng trình nghiên cứu tác giả khác sử dụng bã chè làm vật liệu hấp phụ cho hiệu suất cao Vì bã chè có thành phần cấu trúc xốp thành phần cellulose nên có khả tách kim loại nặng hòa tan màu nước Phương pháp hấp phụ có nhiều ưu điểm sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, phù hợp với đặc điểm kinh tế Việt Nam nước nông nghiệp; phương pháp tổng hợp đơn giản không đưa thêm vào môi trường tác nhân độc hại Với mong muốn xử lý ion kim loại Cu2+ nước thải có hiệu quả, tiết kiệm chi phí đồng thời thân thiện với môi trường, em chọn đề tài nghiên cứu là: “Nghiên cứu động học trình hấp phụ Cu2+ vật liệu hấp thu tổng hợp từ bã chè” Bước 4: Bã chè thu đem ngâm với Ethanol khoảng thời gian Sau đem lọc cho vào tủ sấy nhiệt độ 1000C thời gian Lấy bã chè tiếp tục ngâm với dung dịch HCl loãng thời gian rửa lại với NaOH 0,1M đến pH vật liệu Bước 5: Đem bã chè thu sấy 1000C giờ, ta thu vật liệu biến tính 2.4.1.2 Tổng hợp vật liệu Đầu tiên, pha dung dịch:  Pha dung dịch (NH4)2S2O8 0,5 M – dung dịch D1  Pha dung dịch ANi 0,25M, H2SO4 0,1 M – dung dịch D2 Sau đó, tổng hợp vật liệu:  PANi Bước 1: Lấy 500 mL dung dich D2 cho vào cốc có dung tích 1000 mL đặt máy khuấy từ để khuấy trộn Nhỏ từ từ hết 200 mL dung dịch D1 vào cốc điều kiện khuấy trộn Sau 15 phút, dung dịch cốc ban đầu xuất màu xanh chuyển dần sang màu đen polyaniline hình thành Tiếp tục khuấy trộn thời gian Bước 2: Sản phẩm thu đem lọc rửa dung dịch axeton: metanol tỉ lệ 1:1 để loại bỏ ANi cịn dư sản phẩm Tiếp theo đem sấy khơ nhiệt độ 600C từ 2- Sau lấy sản phẩm đem đựng bảo quản  PANi – Bã chè Bước 1: Lấy 500 mL dung dịch D2 cho vào cốc thủy tinh dung tích 1000 mL Bước 2: Cân 50 gam bã chè cho vào cốc đựng dung dịch Sau nhỏ từ từ hết 200 mL dung dịch D1 vào cốc điều kiện khuấy trộn 15 phút Tiếp tục khuấy trộn thời gian 18 Bước 3: Sản phẩm thu đem lọc rửa dung dịch axeton: metanol tỉ lệ 1:1 để loại bỏ ANi cịn dư sản phẩm Tiếp theo đem sấy khơ nhiệt độ 600C từ 2- Sau lấy sản phẩm đem đựng bảo quản 2.4.2 Khả hấp phụ vật liệu ion Cu2+ 2.4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian Để nghiên cứu ảnh hưởng thời gian, lấy 10 mL dung dịch Cu2+ nồng độ C0 = 20 mg/L,khối lượng vật liệu m = 0,5g cho vào cốc thủy tinh 100 mL Môi trường pH = Tiến hành khuấy máy khuấy từ, thời gian khuấy t= 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300 phút Lọc dung dịch đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS 2.4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ Để nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, lấy 10 mL dung dịch Cu2+ với hàm lượng ban đầu C0 = 10, 20, 30, 40, 50 mg/L, khối lượng vật liệu m = 0,5g cho vào cốc thủy tinh 100 mL Môi trường pH = Tiến hành khuấy máy khuấy từ, thời gian hấp khuấy t = 120 phút Lọc dung dịch đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS 2.4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng pH Để nghiên cứu ảnh hưởng pH, lấy 10 mL dung dịch Cu2+ với hàm lượng ban đầu C0 = 20 mg/L, khối lượng vật liệu m = 0,5g cho vào cốc thủy tinh 100 mL Tiến hành khuấy máy khuấy từ, thời gian hấp khuấy t = 120 phút Thay đổi môi trường pH = 3,5,7 Lọc dung dịch đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS Các thí nghiệm tiến hành máy khuấy từ với tốc độ khuấy 100 vịng/phút Sau lọc dung dịch đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS 19 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng hợp vật liệu 3.1.1 Phổ hồng ngoại IR Kết phân tích IR mẫu BC, PANi, PANi – BC giới % Transmlttance thiệu hình 3.1 bảng 3.1 250 PANi - BC 200 150 BC 100 PANi 50 800 1600 2400 3200 4000 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.1 Phổ IR vật liệu PANi, BC, PANi - BC Bảng 3.1 Số sóng vật liệu PANi, BC, PANi – BC Số sóng (cm-1) Liên kết C-N C-H -BC vòng -N=quinoid=N- C=C thơm Mẫu PANi C-O C-H vòng N-H thơm 804,1 1048,68 1167,21 1260,35 1014,82 1150,28 1218,02 1369,5 2923,6 3446,6 1184,15 1293,27 1386,4 2915,1 3463,5 BC PANi 778,2 20 1361 2915,1 3455,1 Từ bảng 3.1 ta thấy xuất nhóm chức đặc trưng: C-H, C-N vịng thơm, -N=quinoid=N-, C=C, C-H vòng thơm, N-H PANi nhóm chức đặc trưng phân tử PANi Kết cho thấy hình thành PANi vật liệu PANi – BC 3.1.2 Kết phân tích SEM Kết phân tích SEM cho vật liệu PANi, BC, PANi – BC thể hình 3.2 PANi - BC BC PANi Hình 3.2 Phổ SEM vật liệu PANi – BC, BC, PANi Kết phân tích cho thấy vật liệu BC, PANi, PANi - BC có kích thước nhỏ, cỡ µm, có cấu trúc dạng lớp Qua hình ta thấy vật liệu BC có cấu trúc lớp tương đối sát với Vật liệu PANi có cấu trúc dạng xốp Tuy 21 nhiên , vật liệu PANi – BC có có mặt PANi nên có cấu trúc xốp PANi 3.2 Khả hấp phụ ion Cu2+ 3.2.1 Ảnh hưởng thời gian Sự phụ thuộc nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ vào thời gian vật liệu: BC, PANi, PANi – BC thể hình 3.3 60 BC PANi PANi- BC 15 50 H (%) Ct (mg/L) 18 12 40 30 20 10 60 120 180 240 BC PANi PANi - BC 300 60 120 180 240 300 t (phút) t (phút) Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến nồng độ cân Cu2+ hiệu suất trình hấp phụ Nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L, pH = Thơng qua hình 3.3 ta thấy thời gian hấp phụ tăng lên hiệu suất trình hấp phụ tăng nồng độ chất bị hấp phụ giảm dần Trong thời gian từ  120 phút: Đối với PANi – BC: hiệu suất hấp phụ tăng mạnh nhất, từ 20,45  60,55%, nồng độ giảm từ 15,11  8,89 mg/L Đối với PANi: hiệu suất hấp phụ tăng từ 17,33  11,1%, nồng độ giảm từ 16,12  9,22 mg/L Đối với BC: hiệu suất hấp phụ tăng từ 19,4  53,9%, nồng độ giảm từ 16,12  9,22 mg/L Trong khoảng thời gian từ 120  300 phút, hiệu suất hấp phụ tăng không đáng kể nồng độ chất bị hấp phụ giảm không đáng kể 22 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian thể hình 3.4 q (mg/g) 0,25 0,20 0,15 BC PANi PANi - BC 0,10 0,05 60 120 180 240 300 t (phút) Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến dung lượng hấp phụ Nồng độ ban đầu Co = 20 mg/L, pH = Qua hình 3.4 ta thấy khả hấp phụ tăng dần thời gian hấp phụ tăng lên tương ứng thể thông qua dung lượng hấp phụ Cụ thể, PANi có dung lượng hấp phụ nhỏ thời gian hấp phụ tương ứng từ 0,0534 → 0,1782 mg/g, tiếp đến bã chè có dung lượng hấp phụ cao từ 0,0776 → 0,2101 mg/g cao hợp chất PANi – BC có dung lượng hấp phụ từ 0,0978 → 0,2423mg/g Thời gian hấp phụ tăng lên khoảng thời gian từ → 120 phút thời gian từ 120 → 300 phút dung lượng hấp phụ hiệu suất hấp phụ có tăng thay đổi khơng đáng kể Điều chứng tỏ trình hấp phụ Cu2+ vật liệu composite đạt đến trạng thái cân Vậy thời gian đạt cân hấp phụ trình t = 120 phút 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Sự phụ thuộc nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ vào nồng độ ban đầu chất bị hấp phụ thể hình 3.5 23 70 BC PANi PANi - BC 24 BC PANi PANi - BC 63 56 H (%) Ct (mg/L) 30 18 12 49 42 35 10 20 30 40 10 50 20 30 40 50 Co (mg/L) Co (mg/L) Hình 3.5 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Cu2+ đến nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = Qua hình ta thấy tăng nồng độ ban đầu nồng độ cân chất bị hấp phụ tăng hiệu suất trình hấp phụ giảm.Trong khoảng nồng độ ban đầu khảo sát, PANi – BC có hiệu suất giảm từ 59,8% → 50,18%, PANi có hiệu suất giảm từ 49,7% → 48,76%, BC có hiệu suất giảm từ 39,6% → 38,03% Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào nồng độ ban đầu Cu2+ thể qua hình 3.6 0,5 BC PANi PANi - BC q (mg/g) 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 10 20 30 40 50 Co (mg/L) Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Cu2+đến dung lượng hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút, pH = 24 Từ kết khảo sát ta thấy: khoảng nồng độ nghiên cứu khảo sát tăng nồng độ Cu2+ ban đầu dung lượng hấp phụ tăng lên hiệu suất hấp phụ trình giảm xuống Ở nồng độ C0 = 20 mg/L hiệu suất hấp phụ vật liệu cao nên nồng độ ban đầu tối ưu C0 = 20 mg/L 3.2.3 Ảnh hưởng pH Sự phụ thuộc nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ vào pH thể qua hình 3.7 77 BC PANi PANi - BC 12 70 H (%) Ct (mg/L) 16 63 56 BC PANi PANi - BC 49 42 7 pH pH Hình 3.7 Ảnh hưởng pH đến nồng độ chất bị hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút,nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L Qua hình ta thấy thay đổi pH môi trường dung dịch hấp phụ: pH =  5, hấp phụ ion Cu2+ vật liệu tăng lên nhanh PANi – BC đạt hiệu suất hấp phụ H = 75,2% (ở pH = 5), thấp PANi có H = 74,1%, BC có H = 69,45% Khi pH =  7, khả hấp phụ vật liệu giảm dần Hiệu suất PANi – BC giảm nhanh từ 75,2  60,55%, hiệu suất PANi giảm từ 74,1  44,5%, hiệu suất BC giảm từ 69,45  53,9% Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào pH thể qua hình 3.8 25 0,30 q (mg/g) 0,25 0,20 BC PANi PANi - BC 0,15 0,10 0,05 pH Hình 3.8 Ảnh hưởng pH đến dung lượng hấp phụ Thời gian hấp phụ t = 120 phút,nồng độ ban đầu C0 = 20 mg/L Qua hình ta thấy pH tăng dung lượng hấp phụ giảm hiệu suất hấp phụ giảm Ở pH = 5: PANi – BC đạt Hmax = 75,2%, q = 0,298; PANi đạt Hmax = 74,1%, q = 0,2864, BC đạt Hmax = 69,45%, q = 0,2778 Do pH tối ưu cho trình hấp phụ Qua trình nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố: nhiệt độ, nồng độ pH rút kết luận sau: điều kiện t = 120 phút, nồng độ chất bị hấp phụ ban đầu C0 = 20 mg/L, pH = phù hợp để thực hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC 3.3 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir  Thực nghiên cứu mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir PANi – BC Sự phụ thuộc C/q vào C vật liệu PANi – BC thể hình 3.9 26 C/q (g/L) 48 y = 0,803 x + 29,374 R2 = 0,979 44 40 36 32 10 15 20 25 C (mg/L) Hình 3.9 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir trình hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC Qua hình 3.9 ta thấy hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC tuân theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với thơng số tính tốn phù hợp với mơ hình: qmax = 1,245 mg/g KL = 0,027 L/mg Từ ta có kết mối quan hệ C0 KL thể bảng 3.2 Bảng 3.2 Các thơng số mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vật liệu PANi – BC PANi – BC C0 (mg/L) KL (L/mg) RL 10 0,791 20 0,631 30 0,027 0,575 40 0,455 50 0,425 Sự phụ thuộc tham số RL vào nồng độ ban đầu Cu2+ thể qua hình 3.10 27 0,8 PANi - BC RL 0,7 0,6 0,5 0,4 10 20 30 40 50 Co (mg/L) Hình 3.10 Sự phụ thuộc tham số RL vào nồng độ ban đầu Cu2+ Từ bảng 3.2 hình 3.10 ta thấy phụ thuộc C/q vào C vật liệu PANi – BC tn thủ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, thể giá trị thơng số phù hợp với mơ hình: C0 = 10  50 mg/L, qmax = 1,245 mg/g, phương trình phụ thuộc: y = 0,803.x + 29,374, R2 = 0,979 KL = 0,027 L/mg, RL =0,791  0,425 giảm tương ứng với giá trị C0 28 KẾT LUẬN Qua kết thực nghiệm, rút số kết luận sau:  Đã tổng hợp thành công vật liệu Bã chè, PANi, PANi – BC phương pháp hóa học với có mặt chất oxi hóa amonipesunfat  Khi nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu tổng hợp ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, nồng độ pH rút kết luận sau: điều kiện t = 120 phút, nồng độ chất bị hấp phụ ban đầu C0 = 20 mg/L, pH =5 phù hợp để thực hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC  Qua trình nghiên cứu ta thấy phụ thuộc C/q vào C cho thấy hấp phụ Cu2+ vật liệu PANi – BC tuân thủ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với phương trình phụ thuộc y = 0,803.x + 29,374 , R2 = 0,979 với qmax = 1,245 mg/g KL = 0,027 L/mg 29 KHUYẾN NGHỊ Do thời gian nghên cứu cịn có hạn nên cịn nhiều vấn đề em chưa thực được: nghiên cứu ảnh hưởng khối lượng vật liệu, nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn khảo sát khả hấp phụ số vật liệu composite mẫu thực Nếu có điều kiện em mong muốn tiếp tục phát triển theo hướng nghiên cứu 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Ngọc Ban (2007), Giáo trình thực tập Hóa lý, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội [2] Nguyễn Việt Bắc, Chu Chiến Hữu, Bùi Hồng Thỏa, Phạm Minh Tuấn (2005), Polyanilin: Một số tính chất ứng dụng, Tạp chí khoa học cơng nghệ [3] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội [4] Đặng Kim Chi (2006), Hóa học mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội [5] Nguyễn Thùy Dương (2008), Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dị xử lý mơi trường, Luận văn Thạc sĩ Hóa học – Đại học Sư phạm Thái Nguyên [6] Nguyễn Thị Lê Hiền (2006), Bảo vệ kim loại chống ăn mòn vật liệu polyme dẫn điện cấu trúc nano, Viện Kỹ thuật Nhiệt đới [7] Đỗ Trà Hương, Dương Thị Tú Anh (2014), Chế tạo vật liệu hấp phụ oxit từ tính nano Fe3O4 phân tán bã chè, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học [8] Đỗ Trà Hương, Trần Thị Thúy Nga (2014), Nghiên cứu hấp phụ màu metyl xanh vật liệu bã chè, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học [9] Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội [10] Bùi Hải Ninh (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng polyaniline đến cấu trúc PbO2, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội [11] Trần Văn Nhân (1998-Chủ biên), Hóa lý (tập II), NXB Giáo dục, Hà Nội [12] Trần Văn Nhân (2004), Hóa keo, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 31 [13] Phạm Thị Tốt (2014), Nghiên cứu ảnh hưởng polyaniline đến tính chất quang điện hóa titan dioxit, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội [14] Nguyễn Thị Thu (2002), Hóa keo, NXB Sư phạm, Hà Nội [15] Phạm Thị Thanh Thủy (2007), Ứng dụng polyanilin để bảo vệ sườn cực chì acquy, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Đại học Sư phạm Hà Nội [16] Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gốc xenluloza, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [17] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [18] Cai, H.Chen, Peng (2015), Removal of fluoride from drinking water using tea waste loaded with Al/Fe oxides [19] D.D Brole, R.U Kapadi, P.P Kumbhar, G.D Hundiwale (2002), Infloence of inorganic and organic supporting electrolytes on the electrochemical synthesis of polyaniline, poly (o- toluidien) and their copolymer thin films [20] Dwivedi and Rajput (1970), Studies on adsorptive removal of heavy metal (Cu, Cd) from aqueous soluttion by tea waste adsorbent [21] Reza Ansari (2006), Application of polyaniline and its composites for adsorption/ recovery of chromium (VI) from aqueous solutions, Acta Chim [22] Y.S.Ho, C.C.Wang (2004), Pseudo- iso therms for the sorption of cadmium ion onto tree fern, Process Biochemistry [23] Y.S.Ho, G.McKay (1998), Sorption of dye from aqueous solution by peat, Chem.Eng Trang web [24] https://ims.ac.vn/ 32 ... tài nghiên cứu là: ? ?Nghiên cứu động học trình hấp phụ Cu2+ vật liệu hấp thu tổng hợp từ bã chè? ?? Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu động học trình hấp phụ ion Cu2+ đánh giá khả hấp phụ Cu2 + vật liệu. .. vật liệu hấp phụ Nội dung nghiên cứu Tổng hợp vật liệu hấp phụ từ bã chè Đánh giá khả hấp phụ ion Cu2+của vật liệu hấp phụ điều chế từ bã chè Phương pháp nghiên cứu Phương pháp đo phổ hấp thụ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - PHẠM THỊ VÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Cu2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP THU TỔNG HỢP TỪ BÃ CHÈ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: