Nghiên cứu tổng hợp vật liệu compozit dùng cacbon cấu trúc nano và polyme để hấp phụ ion cd2+ và pb2+ trong nước sông hồ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN DƢƠNG THU HÀ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU COMPOZIT DÙNG CACBON CẤU TRÚC NANO VÀ POLYME ĐỂ HẤP PHỤ ION Cd2+ VÀ Pb2+ TRONG NƢỚC SÔNG HỒ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -DƢƠNG THU HÀ NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU COMPOZIT DÙNG CACBON CẤU TRÚC NANO VÀ POLYME ĐỂ HẤP PHỤ ION Cd2+ VÀ Pb2+ TRONG NƢỚC SƠNG HỒ Chun ngành : Khoa học mơi trƣờng Mã số : 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Phúc Quân TS Phạm Thị Thúy Hà Nội – 2018 LỜI CẢM ƠN Với kính trọng lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Đỗ Phúc Quân – Phó giám đốc Trung tâm nghiên cứu Công nghệ môi trường Phát triển bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, người thầy tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập nghiên cứu suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Thúy – giảng viên khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên chia sẻ kinh nghiệm góp ý bổ ích để em hồn thành tốt luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn trân trọng tới thầy cô giáo cán khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu suốt năm học Qua đó, em đạt nhiều tiến kiến thức kỹ bổ ích cần thiết khác Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn Trường đại học Khoa học Tự Nhiên đơn vị chủ trì đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị quan trắc môi trường trực tuyến đa kênh theo ngun lý kỹ thuật phân tích dịng chảy FIA nhằm xác định số kim loại độc hại nước”, mã số: ĐTĐL CN.46/16 PGS.TS Đỗ Phúc Quân làm chủ nhiệm hỗ trợ điều kiện nghiên cứu để em hoàn thành luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè bên em, ủng hộ, động viên, giúp đỡ chỗ dựa vững cho em suốt thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Học viên năm 2018 Dương Thu Hà MỤC LỤC MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………….1 CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nhiễm cadimi chì mơi trường nước 1.1.1 Hiện trạng ô nhiễm 1.1.2 Tác động đến môi trường sức khỏe người 1.1.3 Một số phương pháp xử lý ion kim loại nặng môi trường nước 12 1.2 Phương pháp hấp phụ xử lý ion kim loại nặng nước 16 1.3.1 Quá trình hấp phụ 16 1.3.2 Ảnh hưởng số yếu tố tới trình hấp phụ 17 1.3.3 Vật liệu hấp phụ 18 1.3 Tổng quan cacbon cấu trúc nano polyme ứng dụng để hấp phụ kim loại nặng môi trường nước 18 CHƢƠNG 2- NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU 31 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 31 2.1.1 Mục tiêu 31 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 31 2.2 Thiết bị dung cụ, hóa chất 31 2.2.1 Thiết bị dụng cụ 31 2.2.2 Hóa chất 32 2.3 Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1 Tổng quan tài liệu 32 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 33 2.3.3 Phương pháp xác định đặc trưng vật liệu 35 2.3.4 Phương pháp xác định nồng độ kim loại nặng 37 2.3.5 Phương pháp nghiên cứu khả hấp phụ Cd2+ Pb2+ 39 2.3.6 Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu 43 2.3.7 Đánh giá khả xử lý số mẫu nước sông 43 CHƢƠNG 3- K T QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Tổng hợp vật liệu hấp phụ 46 3.1.1 Tổng hợp vật liệu phương pháp hóa học 46 3.1.2 Hình thái học bề mặt (SEM) 47 3.1.3 Đặc trưng vật liệu dựa phổ EDX 49 3.1.4 Phổ hồng ngoại FT-IR 50 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ Cd2+ Pb2+ 53 3.2.1 Điều kiện tổng hợp vật liệu 53 3.2.2 Ảnh hưởng pH 54 3.2.3 Thời gian hấp phụ 56 3.2.4 Lượng vật liệu hấp phụ 58 3.2.5 Nồng độ ion kim loại ban đầu 60 3.2.6 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 60 3.2.7 Động học trình hấp phụ 65 3.3 Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu 69 3.4 Đánh giá khả xử lý số mẫu nước sông hồ 71 K T LUẬN VÀ KI N NGH 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC KÝ HIỆU VI T TẮT Viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh ABS Dung dịch đệm axetat Acetat buffer solution AAS Quang phổ hấp thụ nguyên tử Atomic absorption spectroscopy APS Amoni persunfat ammonium persulfate CA Dòng – thời gian (i-t) Chronoamperometry CTAB Cetyltrimethyl ammoni bromua Cetyl trimethylammonium bromide CV Von – ampe vòng DPASV Von – ampe hòa tan xung vi Differential phân EDX pulse anodic stripping voltammetry Phương pháp Phổ tán xạ Energy lượng tia X FT-IR Cyclic voltammetry dispersive X-Ray Analysis Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Fourier transformation infrared spectroscopy GCE Điện cực glasy cacbon Glassy Cacbon Electrode GO Graphen oxit Graphene oxide IARC Cơ quan quốc tế nghiên cứu International Agency ung thư Research on Cancer Py Pyrol Pyrrole PPy Polypyrol Polypyrrole SEM Hiển vi quét điện tử Scanning electron microscope for DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Giá trị giới hạn Cd Pb nước mặt Bảng 1.2 Đặc điểm nguyên tử cadimi chì .6 Bảng 1.3 Nguồn độc tính cadimi chì 12 Bảng 1.4 Xử lý ion kim loại nặng sử dụng phương pháp kết tủa hóa học 13 Bảng 1.5 Xử lý ion kim loại nặng chọn lọc sử dụng nhựa trao đổi ion clinoptilolite 14 Bảng 1.6 Xử lý kim loại nặng phương pháp điện hóa 15 Bảng 1.7 Ưu, nhược điểm số phương pháp xử lý ion kim loại nặng 16 Bảng 1.8 Dung lượng hấp phụ tối đa số ion kim loại CNT .21 Bảng 2.1 Vị trí số điểm lấy mẫu .44 Bảng 3.1 Hình thái bề mặt PPy điều kiện tổng hợp khác .48 Bảng 3.2 Thành phần nguyên tố có GO – PPy nanocompozit 50 Bảng 3.3 Phổ FT-IR vật liệu .51 Bảng 3.4 Hiệu hấp phụ dung lượng hấp phụ số vật liệu .53 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 55 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến trình hấp phụ Cd2+ Pb2+ .57 Bảng 3.7 Ảnh hưởng lượng vật liệu hấp phụ đến trình hấp phụ (Nồng độ ion kim loại ban đầu 50 mg/l, thời gian hấp phụ 120 phút, pH 2) 58 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại ban đầu đến trình hấp phụ (Lượng vật liệu hấp phụ 20 mg, thời gian hấp phụ 120 phút, pH 2) 60 Bảng 3.9 Các thơng số xác định phương trình đẳng nhiệt Langmuir 61 Bảng 3.10.Các thơng số xác định phương trình đẳng nhiệt Freundlich 63 Bảng 3.11 Các thông số mơ hình đẳng nhiệt hệ số tương quan 65 Bảng 3.12 Các thông số xác định phương trình động học hấp phụ bậc 66 Bảng 3.13 Các thơng số xác định phương trình động học hấp phụ bậc 67 Bảng 3.14 Các thông số động học hấp phụ ion Cd2+ Pb2+ theo phương trình động học bậc bậc .69 Bảng 3.15 Kết khảo sát khả hấp phụ vật liệu GO – PPy sau lần tái sử dụng 70 Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng cadimi chì mẫu mơi trường trước sau q trình hấp phụ 71 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bệnh itai-itai Hình 1.2 Các dạng tồn Pb dung dịch pH khác Hình 1.3 Một số triệu chứng nhiễm độc chì 10 Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc hóa học graphen (Gr), graphen oxit (GO) graphen oxit khử (rGO) 22 Hình 1.5 Phương pháp tổng hợp graphen oxit 24 Hình 1.6 Ảnh (A) SEM, (B) TEM, (C) giản đồ XRD (D) phổ XPS cuả vật liệu GO/M 25 Hình 1.7 Ảnh hưởng pH đến trình loại bỏ Cr(VI) (MGNCs) 26 Hình 1.8 Cấu trúc hóa học số polyme 27 Hình 1.9 Sơ đồ chế tổng hợp Polypyrol 28 Hình 1.10 Quy trình tổng hợp trình hấp phụ ion kim loại vật liệu nanocompozit Poly(anilin-co-mphenylendiamin)@Fe3O4 .29 Hình 1.11 Ảnh SEM vật liệu nanocompozit Polypyrol-polyanilin/Fe3O4 30 Hình 2.1 Thiết bị Autolab PGSTAT302N .32 Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp GO theo phương pháp Hummer 34 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp vật liệu compozit .34 Hình 2.4 Phương pháp thêm chuẩn xác định nồng độ ion kim loại 38 Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp vật liệu nanocompozit GO – PPy 47 Hình 3.2 Ảnh SEM số vật liệu (a) Graphit biến tính; (b) Graphen oxit; (c) Polypyrol (d) Graphen oxit – polypyrol .49 Hình 3.3 Phổ EDX vật liệu GO – PPy .50 Hình 3.4 FT-IR (a) GO; (b) PPy (c) GO – PPy 52 Hình 3.5.Hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ số vật liệu đối với: (a) Cd2+ (b) Pb2+ 54 Hình 3.6 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 56 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu xử lý vật liệu 58 Hình 3.8 Ảnh hưởng lượng vật liệu hấp phụ đến trình hấp phụ 59 Hình 3.9 Hiệu suất trình hấp phụ phụ thuộc vào nồng độion kim loại ban đầu .59 Hình 3.10 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (a) Cd2+ (b) Pb2+ 62 Hình 3.11 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich (a) Cd2+ (b) Pb2+ .64 Hình 3.12 Phương trình động học hấp phụ bậc (a) Cd2+ (b) Pb2+ 67 Hình 3.13 Phương trình động học hấp phụ bậc (a) Cd2+ (b) Pb2+ 69 Hình 3.14 Hiệu suất xử lý dung lượng hấp phụ vật liệu sau lần tái sử dụng (a) Cd2+ (b) Pb2+ 71 Biểu diễn t/ phụ thuộc t ta có đồ thị mơ tả phương trình động học hấp phụ bậc 2.Nếu trình hấp phụ tuân theo quy luật động học bậc hai, đồ thị biểu diễn đường thẳng Dựa vào đồ thị xác định mối quan hệ t t/ thơng qua hệ số góc điểm cắt trục hồnh đồ thị Từ kết thực nghiệm thu phương trình động học hấp phụ bậc sau: (đối với Cd2+) (đối với Pb2+) Phương trình tuyến tính có hệ số hồi quy (R2 > 0,99) cao Dung lượng hấp phụ Qe tính tốn từ phương trình 133,3mg/g Cd2+ 119,1 mg/g Pb2+ chênh lệch không đáng kể so với kết thực nghiệm Như phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc phù hợp mô tả trình hấp phụ ion Cd2+ Pb2+ vật liệu 1.2 y = 0.0075x + 0.1275 R² = 0.9918 t/Q 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20 40 60 80 t (a) Cd2+ 68 100 120 140 1.2 y = 0.0084x + 0.0461 R² = 0.9968 t/Q 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 t (b) Pb2+ Hình 3.13 Phương trình động học hấp phụ bậc (a) Cd2+ (b) Pb2+ Bằng cách so sánh mô hình động học, ta thấy phương trình động học bậc có hệ số tương quan cao hơn, liệu thực nghiệm phù hợp với phương trình bậc Do đó, q trình hấp phụ Cd2+ Pb2+ vật liệu nanocompozit chế tạo chủ yếu trình hấp phụ hóa học Bảng 3.14 Các thơng số động học hấp phụ ion Cd2+ Pb2+ theo phƣơng trình động học bậc bậc Động học bậc Động học bậc Cd2+ Pb2+ Cd2+ Pb2+ K 0,03132 0,04790 0,00044 0,00153 Qe (tính tốn) (mg/g) R2 72,577 48,899 133,333 119,048 0,918 0,886 0,992 0,997 3.3 Đánh giá khả tái sử dụng vật liệu Quá trình hấp phụ vật liệu GO – PPy tiến hành điều kiện: nồng độ ion kim loại ban đầu 50 mg/l, khối lượng vật liệu 20 mg, pH Trong luận văn, lựa chọn HCl 0,1M để loại bỏ ion kim loại nặng hấp phụ Sản phẩm sau 69 sấy 60 C, tiếp vật liệu đánh giá khả tái sử dụng cho lần thử nghiệm tiếp theo, độ hao hụt khối lượng vật liệu gần không đáng kể Kết thể bảng 3.15 Bảng 3.15 Kết khảo sát khả hấp phụ vật liệu GO – PPy sau lần tái sử dụng Cd2+ Pb2+ Tái sử dụng Lần Lần Lần Qe (mg/g) 116,03 114,68 109,93 108,60 H 92,82 91,74 87,94 86,88 Qe (mg/g) 113,13 105,43 102,63 100,80 H 90,50 84,34 82,10 80,64 Từ bảng 3.15 thấy hiệu suất hấp phụ dung lượng hấp phụ giảm không nhiều qua lần tái sử dụng Như vậy, thấy vật liệu GO – PPy có hoạt tính cao độ bền vật liệu tốt Điều chứng minh qua ba lần tái sử dụng 120 100 115 98 96 110 94 105 92 100 90 95 88 86 90 84 85 82 80 80 Sau HP TS1 TS2 Qe (mg/g) (a) Cd2+ 70 H (%) TS3 120 100 98 115 96 94 92 110 105 100 90 88 86 84 95 90 85 82 80 80 Sau HP TS1 TS2 Qe (mg/g) TS3 H (%) (b) Pb2+ Hình 3.14 Hiệu suất xử lý dung lượng hấp phụ vật liệu sau lần tái sử dụng (a) Cd2+ (b) Pb2+ 3.4 Đánh giá khả xử l số mẫu nƣớc sông hồ Do nồng độ Cd2+ Pb2+ trước sau trình hấp phụ mẫu nước sông Lừ, sông Kim Ngưu hồ Thanh Nhàn nhỏ nằm ngồi giới hạn phân tích định lượng phương pháp điện hóa nên phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) sử dụng để đánh giá kết thí nghiệm nghiên cứu hấp phụ vật liệu hấp phụ với mẫu thực tế Kết tổng hợp bảng 3.16 Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lƣợng cadimi chì mẫu mơi trƣờng trƣớc sau q trình hấp phụ Ion Kim loại Cd2+ Pb2+ Mẫu Trƣớc trình hấp phụ (µg/l) Sau q trình hấp phụ (µg/l) Hiệu hấp phụ (%) M1 1,72 KPH ~ 100 M2 1,63 KPH ~ 100 M3 0,92 KPH ~ 100 M1 3,24 KPH ~ 100 M2 2,78 KPH ~ 100 M3 2,80 KPH ~ 100 (Ghi chú: KPH – Không phát được) 71 Dựa vào kết trên, nhận thấy thành phần mẫu nước sông Lừ, sông Kim Ngưu hồ Thanh Nhàn có chứa ion Cd2+ Pb2+, nhiên hàm lượng kim loại phân tích nhỏ ngưỡng quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt theo QCVN 08:2015/BTNMT Kết phân tích cho thấy sau hấp phụ, khơng phát Cd2+ Pb2+ có mẫu, hiệu xử lý đạt 100% Tuy nhiên, nồng độ Cd2+ Pb2+ mẫu trước hấp phụ nhỏ nên chưa thể đánh giá xác khả xử lý vật liệu 72 K T LUẬN VÀ KI N NGH Kết luận: Đã tổng hợp thành công GO từ graphit phương pháp Hummer vật liệu nanocompozit GO-PPy để hấp phụ Cd2+ Pb2+ Cấu trúc tính chất vật liệu nanocompozit khẳng định phương pháp phân tích đặc trưng cấu trúc: SEM, EDX FT-IR Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cd2+, Pb2+ cho thấy hiệu suất hấp phụ phụ thuộc vào chất chất hấp phụ, vật liệu nanocompozit GO – PPy có khả hấp phụ tốt phụ thuộc vào lượng vật liệu hấp phụ, nồng độ ion kim loại ban đầu thời gian hấp phụ Ở điều kiện hấp phụ tối ưu: lượng vật liệu hấp phụ 20 mg, nồng độ ion kim loại ban đầu 50 mg/l thời gian hấp phụ 120 phút, hiệu hấp phụ Cd2+ 92,82% Pb2+ 90,50% Sự hấp phụ Cd2+ tuân theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich Sự hấp phụ Pb2+ vật liệu nanocompozit tn theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich Hằng số hấp phụ Freundlich đặc trưng cho khả hấp phụ hệ Cd2+ Pb2+ 31,960 84,977 (mg/g)(l/mg)1/n Quá trình hấp phụ ion kim loại tn theo mơ hình động học bậc 2: Tốc độ hấp phụ vật liệu thời điểm t phụ thuộc vào bình phương dung lượng hấp phụ vật liệu hấp phụ Dung lượng hấp phụ Qe tính tốn từ phương trình 133,3 mg/g Cd2+ 119,1 mg/g Pb2+ Kết tái sử dụng vật liệu sau lần cho thấy hiệu xử lý dung lượng hấp phụ giảm khơng nhiều Như vậy, thấy vật liệu GO – PPy có hoạt tính cao độ bền vật liệu tốt Đã sử dụng vật liệu nanocompozit GO – PPy để hấp phụ ion Cd2+ Pb2+ số mẫu nước sông hồ 73 Kiến nghị Cần nghiên cứu khảo sát điều kiện khác ảnh hưởng đến trình tổng hợp vật liệu: tỉ lệ GO/PPy, khả tổng hợp với vật liệu nano sắt từ để tăng khả thu hồi vật liệu từ tính, nâng cao hiệu hấp phụ tái sử dụng nanocompozit chế tạo Nghiên cứu ảnh hưởng số ion có dung dịch khả hấp phụ Cd2+ Pb2+ vật liệu nghiên cứu Nghiên cứu khả ứng dụng xử lý số loại mẫu nước tự nhiên khác 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Ngọc Ban (2007), Giáo trình thực tập hóa lý, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn VănKhánh, Phạm Văn Hiệp (2009), "Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng cadimi (Cd) chì Pb lồi hến (Corbicula SP.) vùng cửa sơng thành phố Đà Nẵng",Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng Hồng Nhâm (2006), Hóa học vơ cơ, Tập 2, NXB Giáo dục Hồng Nhâm (2006), Hóa học vơ cơ, Tập 3, NXB Giáo dục Nguyễn Hữu Phú (2006), Giáo trình Hóa lý Hóa keo, NXB Khoa học kỹ thuật Trần Thị Phương (2012), Phân tích đánh giá hàm lượng kim loại nặng số nhóm sinh vật hai hồ Trúc Bạch Thanh Nhàn Thành phố Hà Nội, Luận văn thạc sĩ Sinh thái học,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Trịnh Thị Thanh (2003), Độc học, môi trường sức khỏe người, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội QCVN 08-MT:2015/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt Tiếng Anh Cadmium in Drinking-water,WHO Guidelines for Drinking-water Quality 10 Asuquo, E., et al (2017), Adsorption of Cd(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions using mesoporous activated carbon adsorbent: Equilibrium, kinetics and characterisation studies Journal of Environmental Chemical Engineering, 5(1), pp 679-698 11 Bablu Alawa, et al (2015), Adsorption of Heavy Metal Pb (II) from Synthetic Waste Water by Polypyrrole composites International Journal of Chemical Studies 75 12 Balint, R., N.J Cassidy, and S.H Cartmell (2014), Conductive Polymes: towards a smart biomaterial for tissue engineering Acta Biomater, 10(6), pp 2341-53 13 Bard, A.J and L.R Faulkner (2001), Electrochemical methods: Fundamentals and Applications John Wiley & Sons, Inc 14 Baride, M.V., et al (2012), Evaluation of the heavy- metal contamination in surface/ground water from some parts of Jalgaon District, Maharashtra, India Scholars Research Library 15 Dreyer, D.R., et al (2010), The chemistry of graphene oxide Chem Soc Rev, 39(1), pp 228-40 16 Fenglian Fu, Q.W (2011), Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review J Environ Manage, 92(3), pp 407-18 17 Guerrero-Contreras, J and F Caballero-Briones (2015), Graphene oxide powders with different oxidation degree, prepared by synthesis variations of the Hummers method Materials Chemistry and Physics, 153 pp 209-220 18 Gupta, V.K., et al (2015), Nanoparticles as Adsorbent; A Positive Approach for Removal of Noxious Metal Ions: A Review Science, Technology and Development, 34(3), pp 195-214 19 H N M Ekramul Mahmud, S.H.a.R.B.Y (2014), Polyme adsorbent for the removal of lead ions from aqueous solution International Journal of Technical Research and Applications 20 Hosseini, S., et al (2015), Polypyrrole conducting Polyme and its application in removal of copper ions from aqueous solution Materials Letters, 149 pp 77-80 21 Hummers, W.S and R E.Offeman (1958), Preparation of Graphitic Oxide Journal of the American Chemical Society, 80(6) 22 Kadirvelu, K (2001), Removal of heavy metals from industrial wastewaters by adsorption onto activated carbon prepared from an agricultural solid waste Bioresource Technology, 76(1), pp 63-65 76 23 Kikuchi, T., et al (2009), Assessment of heavy metal pollution in river water of Hanoi, Vietnam using multivariate analyses Bull Environ Contam Toxicol, 83(4), pp 575-82 24 Lakherwal, D (2014), Adsorption of Heavy Metals: A Review International Journal of Environmental Research and Development, Vol 4, pp 4148 25 Liu, M., et al (2011), Synthesis of Magnetite/Graphene Oxide Composite and Application for Cobalt(II) Removal The Journal of Physical Chemistry C, 115(51), pp 25234-25240 26 M.Saeed, S and I M.Shaker (2008), Assessment of heavy metals pollution in water and sediments and their effect on Oreochromis Niloticus in the Northern Delta lakes, Egypt 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture 27 Moo, J.G., et al (2014), Graphene oxides prepared by Hummers', Hofmann's, and Staudenmaier's methods: dramatic influences on heavy-metal-ion adsorption Chemphyschem, 15(14), pp 2922-9 28 Neeta Singh and D.S.K Gupta (2016), Adsorption of Heavy Metals: A Review International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, Vol 5(Issue 2) 29 Ramirez, E., et al (2011), Use of pH-sensitive Polyme hydrogels in lead removal from aqueous solution J Hazard Mater, 192(2), pp 432-9 30 Ren, X., et al (2011), Carbon nanotubes as adsorbents in environmental pollution management: A review Chemical Engineering Journal, 170(2-3), pp 395-410 31 Sagit Varma, D.S., Sagrar Wakale (2013), Removal of Nickel from Waste Water Using Graphene Nanocomposite International Journal of Chemical and Physical Sciences, Vol 32 Samiey, B., C.-H Cheng, and J Wu (2014), Organic-Inorganic Hybrid Polymes as Adsorbents for Removal of Heavy Metal Ions from Solutions: A Review Materials, 7(2), pp 673-726 77 33 Sitko, R., et al (2013), Adsorption of divalent metal ions from aqueous solutions using graphene oxide,Dalton Trans, 42(16), pp 5682-9 34 Sochr, J., et al (2016), Heavy metals determination using various in situ bismuth film modified carbon-based electrodes Acta Chimica Slovaca, 9(1) 35 Stafiej, A and K Pyrzynska (2007), Adsorption of heavy metal ions with carbon nanotubes Separation and Purification Technology, 58(1), pp 49-52 36 Vinh, N.C and N.D Minh (2012), Potential Environment and Public Health Risk Due to Contamination of Heavy Metals from Industrial Waste Water in Lam Thao, Phu Tho, Vietnam American Journal of Environmental Sciences 37 Wildgoose, G.G., et al (2005), Chemically Modified Carbon Nanotubes for Use in Electroanalysis Microchimica Acta, 152(3-4), pp 187-214 38 Wu, W., et al (2012), Highly Efficient Removal of Cu(II) from Aqueous Solution by Using Graphene Oxide Water, Air, & Soil Pollution, 224(1) 39 Xuetong Zhang, J.Z., Wenhui Song and Zhongfan Liu (2006), Controllable Synthesis of Conducting Polypyrrole Nanostructures American Chemical Society, Vol 110, pp 1158-1165 40 Zare, E.N., M.M Lakouraj, and A Ramezani (2015), Effective Adsorption of Heavy Metal Cations by Superparamagnetic Poly(aniline-co-m- phenylenediamine)@Fe3O4Nanocomposite Advances in Polyme Technology, 34(3) 41 Zhao, G., et al (2011), Few-layered graphene oxide nanosheets as superior sorbents for heavy metal ion pollution management Environ Sci Technol, 45(24), pp 10454-62 42 Zhu, J., et al (2011), One-Pot Synthesis of Magnetic Graphene Nanocomposites Decorated with Core@Double-shell Nanoparticles for Fast Chromium Removal Environmental Science & Technology, 46(2), pp 977-985 43 Kefala, G and A Economou (2006), Polyme-coated bismuth film electrodes for the determination of trace metals by sequential-injection analysis/anodic stripping voltammetry Anal Chim Acta, 576(2), pp 283-9 78 44 Lee, Y.-C and J.-W Yang (2012), Self-assembled flower-like TiO2 on exfoliated graphite oxide for heavy metal removal Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 18(3), pp 1178-1185 45 Rahmatollah Rahimi, R.Z., Dorabei, Asgar Koohi, Solmaz Zargari Synthesis of graphene oxide-porphyrin nanocomposite and its application in removal of toxic metals 46 Xu, H., et al (2008), A Nafion-coated bismuth film electrode for the determination of heavy metals in vegetable using differential pulse anodic stripping voltammetry: An alternative to mercury-based electrodes Food Chem, 109(4), pp 834-9 79 PHỤ LỤC Một số hình ảnh q trình thí nghiệm Tổng hợp GO theo phương pháp Hummer Vật liệu nanocompozit GO – PPy 80 A 18 0.200x10-4 16 y = 0.0525x + 0.2605 R² = 0.9973 0.175x10-4 14 0.150x10-4 12 0.125x10 10 I(µA) i / A -4 0.100x10-4 0.075x10-4 0.050x10-4 0.025x10-4 -1.250 -1.000 -0.750 -0.500 -0.250 0 E/V 200 C(µg/l) 300 400 DPV in Pb ABS pH4.5 B 07.10.2017 0.740x10-5 0.640x10-5 y = 0.0432x - 1.6592 R² = 0.9933 0.540x10-5 0.440x10-5 I(µA) i / A 100 0.340x10-5 0.240x10-5 0.140x10-5 -0.943 -0.843 -0.743 -0.643 -0.543 -0.443 -0.343 -0.243 -0.143 E/V 20 40 60 80 100 120 140 160 180 C(µg/l) Đáp ứng điện cực GCE/BiNPs Cd2+(A) Pb2+(B) nồng độ dung dịch khác 10/7/2017 3:24:28 PM 81 Phân tích nồng độ kim loại sử dụng phương pháp điện hóa Vị trí điểm lấy mẫu 82 ... ? ?Nghiên cứu tổng hợp vật liệu compozit dùng cacbon cấu trúc nano polyme để hấp phụ ion Cd2+ Pb2 +trong nước sông hồ? ?? cần thiết nhằm mục tiêu:  Tổng hợp vật liệu compozit dùng cacbon cấu trúc nano. .. P NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu  Tổng hợp vật liệu compozit dùng cacbon cấu trúc nano polyme để hấp phụ ion Cd2+ Pb2+;  Đánh giá hiệu hấp phụ kim loại nặng vật liệu. .. nhiệt hấp phụ, động học trình hấp phụ ion Cd2+ Pb2+ vật liệu nanocompozit  Đánh giá khả ứng dụng vật liệu nanocompozit GO – PPy hấp phụ ion kim loại mẫu nước sông, hồ Chƣơng 1- TỔNG QUAN 1.1 Tổng