Chế tạo vật liệu tổ hợp graphen bùn đỏ tân rai bằng phương pháp điện hóa siêu âm ứng dụng xử lý xanh metylen trong môi trường nước

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI THANH GIANG CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP GRAPHEN – BÙN ĐỎ TÂN RAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA SIÊU ÂM ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METYLEN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI THANH GIANG CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP GRAPHEN – BÙN ĐỎ TÂN RAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA SIÊU ÂM ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METYLEN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chun ngành: HĨA VƠ CƠ Mã số: 8.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Quốc Toàn THÁI NGUYÊN - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Chế tạo vật liệu tổ hợp graphen - bùn đỏ Tân Rai phương pháp điện hóa siêu âm ứng dụng xử lý xanh metylen môi trường nước” thân tơi thực Các kết quả, số liệu luận văn trung thực Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Thái Ngun, tháng 05 năm 2020 Tác giả đề tài BÙI THANH GIANG Xác nhận Xác nhận ban chủ nhiệm khoa Hóa học người hướng dẫn TS Trần Quốc Toàn ii LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Trần Quốc Tồn, người hướng dẫn tận tình bảo giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu, thực hoàn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên trang bị tri thức khoa học tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em q trình học tập, nghiên cứu, để hồn thành luận văn khoa học Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS 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 q trình thực cơng việc thực nghiệm Luận văn khó hồn thành thiếu phép đo đại XPS, HRTEM mà điều kiện nước thiếu Qua cho e gửi lời cảm ơn chân thành tới GS Jihperng (Jim) Leu, thạc sỹ Phùng Thị Oanh Đại học Giao thông Quốc lập Đài Loan cho phép đo quý giá 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 luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu cịn nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, đồng nghiệp người quan tâm đến vấn đề trình bày để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, tháng năm 2020 Học viên Bùi Thanh Giang iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng vii Danh mục hình viii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1.Thuốc nhuộm xanh metylen 1.1.1 Sơ lược thuốc nhuộm xanh metylen 1.1.2 Ứng dụng xanh metylen 1.1.3 Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái 1.1.4 Các phương pháp xử lý thuốc nhuộm nước thải 1.1.5 Tình hình xử lí xanh metylen Việt Nam giới 1.2 Bùn đỏ 1.2.1 Nguồn gốc bùn đỏ 1.2.2 Thành phần đặc điểm bùn đỏ 1.2.3 Một số kết nghiên cứu sử dụng bùn đỏ chế tạo vật liệu hấp phụ 10 1.3 Graphen 13 1.3.1 Đặc điểm graphen 13 1.3.2 Một số kết nghiên cứu sử dụng graphen làm vật liệu hấp phụ 15 1.4 Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ 17 1.4.1 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 17 1.4.2 Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 19 Chương THỰC NGHIỆM 20 2.1 Dụng cụ, hóa chất 20 2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 20 2.1.2 Hóa chất 20 iv 2.2 Các phương pháp nghiên cứu vật liệu 20 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X 20 2.2.2 Phương pháp phổ tán sắc lượng tia X 21 2.2.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét 22 2.2.4 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua 22 2.2.5 Phương pháp phổ tán xạ Raman 23 2.2.6 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV - Vis 23 2.2.7 Phương pháp đo diện tích bề mặt riêng 25 2.2.8 Phương pháp hóa siêu âm 25 2.2.9 Phương pháp quang điện tử tia X 26 2.2.10 Phương pháp quang phổ hồng ngoại 26 2.3 Chế tạo vật liệu tổ hợp graphen - bùn đỏ 26 2.4 Lập đường chuẩn xác định nồng độ xanh metylen 27 2.5 Xác định điểm đẳng điện 28 2.6 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới khả hấp phụ vật liệu 29 2.6.1 Ảnh hưởng pH 29 2.6.2 Ảnh hưởng thời gian 30 2.6.3 Ảnh hưởng nồng độ xanh metylen ban đầu 30 2.6.4 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 31 2.7 Xây dựng đẳng nhiệt hấp phụ 31 2.8 Thăm dò khả xử lí mơi trường vật liệu với mẫu nước thải dệt nhuộm 33 Chương KẾT QUẢ NGHIÊM CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Đặc điểm hình thái học bề mặt, cấu trúc vật liệu hấp phụ 34 3.2 Xác định điểm đẳng điện vật liệu hấp phụ 43 3.3 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ xanh metylen 44 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH 44 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian 46 3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 47 3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu xanh metylen 48 3.4 Khảo sát dung lượng hấp phụ xanh metylen 49 3.4.1 Theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 49 3.4.2 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 50 3.5 So sánh khả hấp phụ xanh metylen RMGC với RM EEG 51 3.6 Xử lý mẫu nước thải chứa xanh metylen theo phương pháp động dùng hệ cột .53 KẾT LUẬN 55 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN .56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT TỪ VIẾT TẮT TỪ ĐẦY ĐỦ BET Brunauer Emmett Teller BOD Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxi sinh hóa) BTNMT COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxi hóa học) EDX Energy Dispersive X-ray spectroscopy (Quang phổ tia X – quang phổ tán xạ lượng) EPA Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường) FTIR Fourier transform infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại biến đổi Fourie) GO Graphen oxit MB Methylene blue (Xanh metylen) 10 PAC Poly Aluminium Chloride 11 PE 12 PVA Polyvinyl clorua 13 PU Polyurethane 14 QCVN 15 SEM Scanning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử quét) 16 TEM Transmission Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử truyền qua) 17 UV - Vis 18 VLHP Vật liệu hấp phụ 19 XRD X - ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X) Bộ tài nguyên môi trường Polyetylen Quy chuẩn Việt Nam Ultraviolet Visible Spectroscopy (Quang phổ tử ngoại) v vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần nguyên tố bùn đỏ Bảo Lộc (phương pháp phổ huỳnh quang tia X – XRF) [14] Bảng 1.2 Thành phần bùn đỏ lấy từ nhà máy hóa chất Tân Bình thành phố Hồ Chí Minh [14] Bảng 1.3 Thành phần nguyên tố bùn đỏ nhà máy Alumin Lâm Đồng [12] Bảng 1.4 Thành phần dạng pha khoáng bã thải bùn đỏ 10 Bảng 1.5 Thành phần hóa học bùn đỏ hai nhà máy alumin Tân Rai Nhân Cơ 10 Bảng 2.1 Kết đo độ hấp thụ quang xanh metylen với nồng độ khác 28 Bảng 3.1 Kết đo diện tích bề mặt riêng vật liệu hấp phụ 39 Bảng 3.2 Kết xác định điểm đẳng điện vật liệu hấp phụ 43 Bảng 3.3 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ xanh metylen RMGC 44 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ MB RMGC 46 Bảng 3.5 Ảnh hưởng khối lượng RMGC đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ MB 47 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ MB 48 Bảng 3.7 Dung lượng hấp phụ cực đại qmax số Langmuir b 50 Bảng 3.8 Các số phương trình Freundlich 51 Bảng 3.9 Kết tính tốn so sánh dung lượng hấp phụ cực đại qmax (mg/g) 52 Bảng 3.10 So sánh khả hấp phụ RMGC với chất hấp phụ khác 53 Bảng 3.11 Kết phân tích số thành phần có nước thải dệt nhuộm trước sau hấp phụ 53 vii * Đối￷với￷chỉ￷số￷BOD5: - Ở￷mẫu￷đối￷chứng,￷sau￷hấp￷phụ￷hàm￷lượng￷BOD5￷giảm￷từ￷206mg/L￷xuống￷197mg/L,￷vượt￷ngưỡng￷ quy￷chuẩn￷cho￷phép - Ở￷mẫu￷nước￷thải￷được￷hấp￷phụ￷bằng￷RMGC,￷sau￷khi￷hấp￷phụ￷hàm￷lượng￷BOD5￷giảm￷từ￷206mg/L￷ xuống￷28mg￷/L,￷đạt￷quy￷chuẩn￷cho￷phép Kết￷quả￷sau￷khi￷hấp￷phụ￷xanh￷metylen￷trong￷mẫu￷nước￷thải￷dệt￷nhuộm￷bằng￷RMGC￷thì￷hàm￷lượng COD￷và￷BOD5￷đều￷đạt￷quy￷chuẩn￷cho￷phép￷(QCVN￷13:2015/￷BTNMT) 54 KẾT￷LUẬN Dựa￷vào￷kết￷quả￷thu￷được,￷chúng￷tơi￷đã￷rút￷ra￷một￷số￷kết￷luận￷như￷sau: Đã￷tận￷dụng￷được￷đặc￷tính￷pH￷cao￷của￷bùn￷đỏ￷để￷bóc￷tách￷và￷hoạt￷hóa￷graphit￷thành￷vật￷liệu￷tổ hợp￷graphen￷-￷bùn￷đỏ￷(vật￷liệu￷hấp￷phụ￷RMGC)￷bằng￷phương￷pháp￷điện￷hóa￷siêu￷âm Đã￷giải￷thích￷q￷trình￷tạo￷thành￷vật￷liệu￷(RMGC)￷dựa￷trên￷các￷kết￷quả￷ảnh￷SEM,￷TEM,￷giản￷đồ￷ XRD,￷phổ￷Raman,￷phổ￷EDX,￷phổ￷FTIR￷và￷phổ￷XPS Đã￷khảo￷sát￷các￷yếu￷tố￷ảnh￷hưởng￷đến￷q￷trình￷hấp￷phụ￷của￷vật￷liệu￷hấp￷phụ￷RMGC￷đối￷với￷xanh metylen￷bằng￷phương￷pháp￷hấp￷phụ￷tĩnh,￷kết￷quả￷thực￷nghiệm￷như￷sau: -￷Điều￷kiện￷pH￷tối￷ưu￷cho￷q￷trình￷hấp￷phụ￷là￷6.￷-￷Thời￷gian￷ đạt￷cân￷bằng￷hấp￷phụ￷là￷120￷phút -￷Khối￷lượng￷vật￷liệu￷hấp￷phụ￷cần￷thiết￷cho￷sự￷hấp￷phụ￷tốt￷nhất￷là￷0,05g -￷Khi￷tăng￷nồng￷độ￷xanh￷metylen￷trong￷khoảng￷nồng￷độ￷khảo￷sát￷thì￷hiệu￷suất￷hấp￷phụ￷giảm,￷dung￷ lượng￷hấp￷phụ￷tăng Đã￷mơ ￷tả￷q￷trình ￷hấp￷phụ￷của￷vật￷liệu ￷hấp￷phụ￷ RMGC￷theo￷mơ ￷hình ￷hấp￷phụ￷đẳng￷nhiệt Langmuir￷xác￷định￷được￷dung￷lượng￷hấp￷phụ￷cực￷đại￷đối￷với￷xanh￷metylen￷là￷89,28mg/g￷và￷theo￷mơ￷hình￷hấp phụ￷đẳng￷nhiệt￷Freundlich￷xác￷định￷các￷hằng￷số￷Freundlich￷đối￷với￷xanh￷metylen￷là￷n=2,32;￷k=30,49 Đã￷sử￷dụng￷vật￷liệu￷chế￷tạo￷được￷(RMGC)￷để￷xử￷lý￷mẫu￷nước￷thực￷chứa￷thuốc￷nhuộm￷xanh metylen￷lấy￷tại￷làng￷nghề￷Dệt￷lụa￷Vạn￷Phúc￷(Hà￷Nội).￷Kết￷quả￷chỉ￷ra￷là￷sau￷khi￷xử￷lý￷bằng￷RMGC￷các￷chỉ￷số￷COD và￷BOD5￷nằm￷trong￷mức￷cho￷phép￷theo￷QCVN￷13:2015/BTNMT￷Cột￷B Kết￷quả￷nghiên￷cứu￷thực￷nghiệm￷cho￷thấy￷rằng￷có￷khả￷năng￷triển￷khai￷nghiên￷cứu￷ứng￷dụng￷vật￷liệu hấp￷phụ￷này￷trong￷vấn￷đề￷xử￷lý￷viêc￷ơ￷nhiễm￷nước￷trong￷thực￷tế 55 DANH￷MỤC￷CÁC￷CƠNG￷TRÌNH￷CĨ￷LIÊN￷QUAN￷ĐẾN￷LUẬN￷VĂN [1] Ha￷Xuan￷Linh,￷Ngo￷Thi￷Thu,￷Tran￷Quoc￷Toan,￷Do￷Tra￷Huong,￷Bui￷Thanh￷Giang,￷Huynh￷Ky￷Phuong Ha,￷Hong-Tham￷T.￷Nguyen,￷N.￷T.￷K.￷Chung,￷Tri￷Khoa￷Nguyen,￷Nguyen￷Thanh￷Hai￷(2019),￷Fast￷and￷effective￷route for ￷ removing￷of ￷methylene ￷blue ￷from ￷aqueous￷ solution ￷ by ￷ using￷red ￷ mud-activated ￷ graphite ￷composites, Hindawi Journal￷of￷Chemistry,￷Article￷ID￷2858170,￷7￷pages;￷䘋 ￷ ￷￷￷https://doi.org/10.1155/2019/2858170￷䘋(SCIE);￷IF=1,726 56 TÀI￷LIỆU￷THAM￷KHẢO TIẾNG￷VIỆT Lê￷Văn￷Cát￷(2002),￷Hấp￷phụ￷và￷trao￷đổi￷ion￷trong￷kĩ￷thuật￷xử￷lí￷nước￷và￷nước￷thải,￷NXB￷Thống￷Kê,￷Hà￷Nội Cơng ￷ ty ￷ Hóa ￷ phẩm ￷ Thịnh ￷ Phát ￷ (2017), ￷ ￷ phương ￷ pháp ￷ xử ￷ lý ￷ nước ￷ thải ￷ dệt ￷ nhuộm, https://moitruonghopnhat.com/phuong-phap-xu-ly-nuoc-thai-det-nhuom-425.html Nguyễn￷Hữu￷Hiếu,￷Đặng￷Thị￷Minh￷Kiều,￷Phan￷Thị￷Hồi￷Diễm￷(2015),￷"Tổng￷hợp Fe3O4/graphen￷oxit￷nanocompozit￷để￷xử￷lí￷nước￷thải￷nhiễm￷kim￷loại￷nặng",￷Tạp￷chí￷phát￷triển￷KH￷và￷CN,￷18 (8),￷tr.￷212-220 Nguyễn￷Quốc￷Hịa,￷Lê￷Hồng￷Thắm,￷Trần￷Phi￷Hùng,￷Trần￷Thị￷Thùy￷Trang,￷Nguyễn￷Thị￷Quế,￷Phạm￷Đình￷Dũ,￷et al.￷(2014),￷"Nghiên￷cứu￷hấp￷phụ￷metylen￷xanh￷bằng￷sản￷phẩm￷từ￷ngành￷cơng￷nghiệp￷nhơm-bùn￷đỏ",￷Tạp chí￷Đại￷học￷Thủ￷Dầu￷Một,￷1￷(14),￷tr.￷44-51 Nguyễn￷Đình￷Huề￷(2001),￷Giáo￷trình￷hóa￷lí,￷NXB￷Sư￷phạm,￷Hà￷Nội Nguyễn￷Văn￷Hưng,￷Nguyễn￷Ngọc￷Bích,￷Nguyễn￷Hữu￷Nghị,￷Trần￷Hữu￷Bằng,￷Đặng￷Thị￷Thanh￷Lê￷(2014),￷"Tổng hợp￷và￷khảo￷sát￷hấp￷phụ￷xanh￷metylen￷trên￷vật￷liệu￷SiO2￷tinh￷thể￷nano",￷Tạp￷chí￷hóa￷học,￷52￷(5A),￷tr.￷16-21 Đỗ￷Trà￷Hương,￷Phùng￷Thị￷Oanh,￷Lome￷Phengkhamy￷(2017),￷"Nghiên￷cứu￷hấp￷phụ￷xanh￷methylen￷bằng￷vật liệu￷Graphene￷-￷Bùn￷đỏ￷hoạt￷hóa￷trong￷mơi￷trường￷axit",￷Tạp￷chí￷phân￷tích￷Hóa,￷Lý￷và￷Sinh￷học,￷22￷(2),￷tr 94-98 Phạm￷Thị￷Mai￷Hương,￷Trần￷Hồng￷Cơn,￷Trần￷Thị￷Dung￷(2017),￷"Nghiên￷cứu￷khả￷năng￷hấp￷phụ￷As(V)￷trong mơi￷trường￷nước￷bằng￷bã￷bùn￷đỏ￷Tây￷Ngun￷sau￷tách￷loại￷hồn￷tồn￷nhơm￷và￷các￷thành￷phần￷tan￷trong kiềm",￷Tạp￷chí￷Khoa￷học ĐHQGHN:￷Các￷Khoa￷học￷Trái￷đất￷và￷Mơi￷trường,￷33￷(1),￷tr.￷26-35 Nguyễn￷Khối￷(2008),￷"Tổng￷hợp￷anatat￷kích￷thước￷nano￷bằng￷phương￷pháp￷siêu âm￷hóa￷học",￷Tạp￷chí￷hóa￷học,￷46￷(1),￷tr.￷30-34 10 Tạp￷chí￷Kinh￷tế￷mơi￷trường￷(2020),￷Kỳ￷3:￷Giải￷pháp￷nào￷cho￷việc￷xử￷lý￷bùn￷đỏ￷phát￷sinh￷tại￷các￷nhà￷máy￷ alumin￷Tây￷Ngun?￷,￷https://kinhtemoitruong.vn/ky-3-giai-phap-nao-cho-viec-xu-ly-bun-do-phat-sinh-taicac-nha-may-alumin-tay-nguyen-14276.html 11 Trần￷Đại￷Lâm,￷Nguyễn￷Tuấn￷Dung,￷Nguyễn￷Lê￷Huy,￷Lê￷Viết￷Hải￷(2017),￷Các￷phương￷pháp￷phân￷tích￷hóa￷lý vật￷liệu,￷NXB￷Khoa￷học￷tự￷nhiên￷và￷cơng￷nghệ, Hà￷Nội 57 12 Vũ￷Đức￷Lợi,￷Châu￷Văn￷Minh,￷Nguyễn￷Văn￷Tuyến,￷Dương￷Tuấn￷Hưng,￷Nguyễn Văn￷Tuấn,￷Nguyễn￷Văn￷Lạng￷(2014),￷"Kết￷quả￷nghiên￷cứu￷thử￷nghiệm￷quy￷mơ￷cơng￷nghiệp￷cơng￷nghệ￷sản xuất￷thép￷từ￷bùn￷đỏ",￷Hội￷thảo￷quốc￷tế￷Hợp￷tác￷khoa￷học￷cơng￷nghệ￷vì￷sự￷phát￷triển￷bền￷vững￷nơng nghiệp￷Lâm￷Đồng-Tây￷Ngun,￷tr.￷340-345 13 Vũ￷Đức￷Lợi,￷Dương￷Tuấn￷Hưng,￷Nguyễn￷Thị￷Vân￷(2015),￷"Nghiên￷cứu￷khả￷năng￷hấp￷phụ￷chì￷(Pb)￷trong￷dung dịch￷từ￷bùn￷đỏ￷biến￷tính",￷Tạp￷chí￷phân￷tích￷Hóa,￷Lý￷và￷Sinh￷học￷20￷(4),￷tr.￷117-123 14 Nguyễn￷Trung￷Minh￷(2011),￷"Hạt￷vật￷liệu￷chế￷tạo￷từ￷bùn￷đỏ￷Bauxit￷Bảo￷Lộc￷và￷định￷hướng￷ứng￷dụng￷trong xử￷lý￷ơ￷nhiễm￷nước￷thải",￷Tạp￷chí￷Các￷khoa￷học￷về￷Trái￷đất,￷33￷(2),￷tr.￷231-237 15 Vũ￷Xn￷Minh￷và￷các￷cộng￷sự￷(2014),￷"Nghiên￷cứu￷khả￷năng￷xử￷lý￷thuốc￷nhuộm￷của￷bùn￷đỏ￷trung￷hịa bằng￷thạch￷cao￷phế￷thải",￷Tạp￷chí￷khoa￷học￷và￷cơng￷nghệ,￷30 (2),￷tr.￷55-60 16 Hồ￷Viết￷Q￷(2007),￷Các￷phương￷pháp￷phân￷tích￷cơng￷cụ￷trong￷hóa￷học￷hiện￷đại, NXB￷Đại￷học￷Sư￷phạm￷Hà￷Nội, 17 Bùi￷Văn￷Thắng,￷Lê￷Tấn￷Tài,￷Trần￷Thị￷Xn￷Mai￷(2018),￷"Đặc￷tính￷hấp￷phụ￷xanh￷metylen￷và￷photphat￷trong nước￷bằng￷vật￷liệu￷Fe/CTAB-Bentonite",￷Tạp￷chí￷hóa￷học,￷56￷(6e2),￷tr.￷153-158 18 Phạm￷Thị￷Thúy,￷Nguyễn￷Thị￷Thanh￷Mai,￷Nguyễn￷Mạnh￷Khải￷(2016),￷"Nghiên￷cứu￷chế￷tạo￷vật￷liệu￷xử￷lý￷asen trong￷nước￷từ￷bùn￷đỏ",￷Tạp￷chí￷Khoa￷học￷ĐHQGHN: Các￷Khoa￷học￷Trái￷đất￷và￷Mơi￷trường,￷32￷(1S),￷tr.￷370-376 19 Hồ￷Thị￷Tuyết￷Trinh,￷Mai￷Thanh￷Tâm,￷Hà￷Thúc￷Huy￷(2015),￷"Tổng￷hợp￷thành￷cơng￷vật￷liệu￷nano￷oxit￷sắt￷từ trên￷nên￷graphen",￷Tạp￷chí￷phát￷triển￷KH￷và￷CN,￷18￷(3),￷tr.￷166-176 20 Cao￷Hữu￷Trượng,￷Hồng￷Thị￷Lĩnh￷(2002),￷Hố￷học￷thuốc￷nhuộm,￷NXB￷Khoa￷học￷và￷Kỹ￷thuật￷Hà￷Nội, 21 Nguyễn￷Ngọc￷Tuyền,￷Bùi￷Trung￷(2014),￷"Khả￷năng￷hấp￷phụ￷chất￷màu￷congo￷red￷trong￷mơi￷trường￷nước￷của bùn￷đỏ￷hoạt￷hóa'",￷Tập￷san￷khoa￷học￷và￷giáo￷dục,￷2,￷tr.￷34-38 22 Ngơ￷Thị￷Mai￷Việt,￷Nguyễn￷Thị￷Hoa￷(2017),￷"Nghiên￷cứu￷khả￷năng￷hấp￷phụ￷xanh￷metylen￷và￷phenol￷đỏ￷của quặng￷apatit￷Lào￷Cai",￷Tạp￷chí￷phân￷tích￷Hóa,￷Lý￷và Sinh￷học￷22￷(2),￷tr.￷124-130 58 23 Bùi￷Xn￷Vững,￷Ngơ￷Văn￷Thơng￷(2015),￷"Nghiên￷cứu￷hấp￷phụ￷thuốc￷nhuộm￷methylen￷xanh￷bằng￷vật￷liệu bã￷cà￷phê￷từ￷tính",￷Tạp￷chí￷phân￷tích￷Hóa,￷Lý￷và￷Sinh￷học￷20￷(3),￷tr.￷370-377 TIẾNG￷ANH 24 Ai￷L.,￷Jiang￷J.￷(2012),￷"Removal￷of￷methylene￷blue￷from￷aqueous￷solution￷with￷self-assembled￷cylindrical graphenecarbonnanotubehybrid",ChemicalEngineeringJournal,192,pp.156-163 25 AiL.,ZhangC.,ChenZ.(2011),"Removalofmethylenebluefromaqueoussolutionbyasolvothermalsynthesizedgraphene/magnetitecomposite",JournalofHazardousMaterials,192(3),pp.1515-1524 26 ApakR.,GỹỗlỹK.,TurgutM.H.(1998),"ModelingofCopper(II),Cadmium(II),andLead(II)Adsorptionon RedMud",JournalofColloidandInterfaceScience,203(1),pp.122-130 27 Banat F., ￷ Al-Asheh ￷ S., ￷ Al-Ahmad ￷ R., ￷ Bni-Khalid ￷ F ￷ (2007), ￷ "Bench-scale ￷ and ￷ packed ￷ bed ￷ sorption ￷ of methylene￷blue￷using￷treated￷olive￷pomace￷and￷charcoal",￷Bioresource￷Technology,￷98￷(16),￷pp.￷30173025 28 Biesinger￷M.￷C.,￷Lau￷L.￷W.￷M.,￷Gerson￷A.￷R.,￷Smart￷R.￷S.￷C.￷(2010),￷"Resolving￷surface￷chemical￷states￷in XPS￷analysis￷of￷first￷row￷transition￷metals,￷oxides￷and￷hydroxides:￷Sc,￷Ti,￷V,￷Cu￷and￷Zn",￷Applied￷Surface Science,￷257￷(3),￷pp.￷887-898 29 Dapena-Mora￷A.,￷Fernández￷I.,￷Campos￷J.￷L.,￷Mosquera-Corral￷A.,￷Méndez￷R.,￷Jetten￷M.￷S.￷M.￷(2007), "Evaluation￷of￷activity￷and￷inhibition￷effects￷on￷Anammox￷process￷by￷batch￷tests￷based￷on￷the￷nitrogen gas￷production",￷Enzyme￷and￷Microbial￷Technology,￷40￷(4),￷pp.￷859-865 30 Dezfoolian￷M.,￷Rashchi￷F.,￷Nekouei￷R.￷K.￷(2015),￷"Synthesis￷of￷copper￷and￷zinc￷oxides￷nanostructures￷by brass￷anodization￷in￷alkaline￷media",￷Surface￷and￷Coatings￷Technology,￷275,￷pp.￷245￷-￷251 31 Elsagh￷A.,￷Moradi￷O.,￷Fakhri￷A.,￷Najafi￷F.,￷Alizadeh￷R.,￷Haddadi￷V.￷(2017),￷"Evaluation￷of￷the￷potential cationic￷ dye ￷ removal ￷ using￷ adsorption ￷ by ￷ graphene ￷ and ￷ carbon ￷ nanotubes ￷ as ￷ adsorbents ￷ surfaces", Arabian￷Journal￷of￷Chemistry,￷10 (2),￷pp.￷2862-2869 59 32 Gul￷K.,￷Sohni￷S.,￷Ahmad￷I.,￷Khattak￷N.￷U.,￷Zada￷R.,￷Akhtar￷N.,￷et￷al.￷(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 33 Hajjaji￷M.,￷Alami￷A.,￷Bouadili￷A.￷E.￷(2006),￷"Removal￷of￷methylene￷blue￷from￷aqueous￷solution￷by￷fibrous clay￷minerals",￷Journal￷of￷Hazardous￷Materials,￷135￷(1-3),￷pp.￷188-192 34 Hameed￷B.￷H.,￷Din￷A.￷T.￷M.,￷Ahmad￷A.￷L.￷(2007),￷"Adsorption￷of￷methylene￷blue￷onto￷bamboo-based activated￷carbon:￷Kinetics￷and￷equilibrium￷studies",￷Journal￷of￷Hazardous￷Materials,￷141￷(3),￷pp.￷819-825 35 Hoa ￷ P ￷ T., ￷ Managaki ￷ S., ￷ Nakada ￷ N., ￷ Takada ￷ H., ￷ Shimizu ￷ A., ￷ Anh ￷ D ￷ H., ￷ et ￷ al ￷ (2011), ￷ "Antibiotic contamination ￷ and ￷ occurrence ￷ of ￷ antibiotic-resistant ￷ bacteria ￷ in ￷ aquatic ￷ environments ￷ of ￷ northern Vietnam",￷The￷Science￷of￷the￷total￷environment,￷409￷(15),￷pp.￷2894-2901 36 Goelogy￷of￷Bauxite￷[Internet]￷(2011),￷Available￷from:￷䘋 ￷ ￷￷￷http://www.world-䘋䘋 ￷ ￷￷￷aluminium.org.䘋 37 Jesus C., Antunes M., Conceiỗóo ￷ F., ￷ Navarro ￷ G., ￷ Moruzzi ￷ R ￷ (2015), ￷ "Removal ￷ of ￷ reactive ￷ dye ￷ from aqueous￷solution￷using￷thermally￷treated￷red￷mud",￷Desalination￷and￷Water￷Treatment,￷55,￷pp.￷10401047 38 Kim￷W.,￷Kawaguchi￷K.,￷Koshizaki￷N.,￷Sohma￷M.,￷Matsumoto￷T.￷(2003),￷"Fabrication￷and￷magnetoresistance of￷tunnel￷junctions￷using￷half-metallic￷Fe3O4",￷Journal￷of￷applied￷physics,￷93￷(10),￷pp.￷8032-8034 39 Kruse￷N.,￷Chenakin￷S.￷(2011),￷"XPS￷characterization￷of￷Au/TiO2￷catalysts:￷Binding￷energy￷assessment￷and irradiation￷effects",￷Applied￷Catalysis￷A:￷General,￷391￷(1),￷pp.￷367-376 40 Legrini￷O.,￷Oliveros￷E.,￷Braun￷A.￷M.￷(1993),￷"Photochemical￷processes￷for￷water￷treatment",￷Chemical￷ Reviews,￷93￷(2),￷pp.￷671-698 41 Li￷G.,￷Xu￷X.,￷Han￷R.,￷Ma￷J.￷(2016),￷"Synthesis￷and￷superior￷electrochemical￷properties￷of￷shaggy￷hollow￷Zndoped￷Fe2O3￷nanospheres￷for￷high-performance lithium-ion￷batteries",￷CrystEngComm,￷18￷(16),￷pp.￷2949-2955 60 42 Liu ￷ L., ￷ Li ￷ C., ￷ Bao ￷ C., ￷ Jia ￷ Q., ￷ Xiao ￷ P., ￷ Liu ￷ X., ￷ et ￷ al ￷ (2012), ￷ "Preparation ￷ and ￷ characterization ￷ of chitosan/graphene￷oxide￷composites￷for￷the￷adsorption￷of￷Au(III)￷and￷Pd(II)",￷Talanta,￷93,￷pp.￷350-357 43 Liu￷Y.,￷Lin￷C.,￷Wu￷Y.￷(2007),￷"Characterization￷of￷red￷mud￷derived￷from￷a￷combined￷Bayer￷Process￷and bauxite￷calcination￷method",￷Journal￷of￷Hazardous￷Materials,￷146￷(1-2),￷pp.￷255-261 44 McIntyre￷N.,￷Zetaruk￷D.￷(1977),￷"X-ray￷photoelectron￷spectroscopic￷studies￷of￷iron￷oxides",￷Analytical￷ Chemistry￷49￷(11),￷pp.￷1521-1529 45 Meili￷L.,￷Lins￷P.￷V.,￷Zanta￷C.￷L.￷P.￷S.,￷Soletti￷J.￷I.,￷Ribeiro￷L.￷M.￷O.,￷Dornelas￷C.￷B.,￷et￷al.￷(2019),￷"MgAlLDH/Biochar￷composites￷for￷methylene￷blue￷removal￷by￷adsorption",￷Applied￷Clay￷Science,￷168,￷pp.￷1120 46 Nasuha￷N.,￷Hameed￷B.￷H.￷(2011),￷"Adsorption￷of￷methylene￷blue￷from￷aqueous￷solution￷onto￷NaOHmodified￷rejected￷tea",￷Chemical￷Engineering￷Journal,￷166￷(2),￷pp.￷783-786 47 Padhi￷D.￷K.,￷Parida￷K.￷M.,￷Singh￷S.￷K.￷(2016),￷"Mechanistic￷aspects￷of￷enhanced￷congo￷red￷adsorption￷over graphene￷oxide￷in￷presence￷of￷methylene￷blue",￷Journal￷of￷Environmental￷Chemical￷Engineering,￷4￷(3), pp.￷3498-3511 48 Parvez￷K.,￷Wu￷Z.￷S.,￷Li￷R.,￷Liu￷X.,￷Graf￷R.,￷Feng￷X.,￷et￷al.￷(2014),￷"Exfoliation￷of￷graphite￷into￷graphene￷in aqueous￷solutions￷of￷inorganic￷salts",￷Journal￷of￷the￷American￷Chemical￷Society,￷136￷(16),￷pp.￷6083-6091 49 Pepper￷R.￷A.,￷Couperthwaite￷S.￷J.,￷Millar￷G.￷J.￷(2018),￷"Value￷adding￷red￷mud￷waste:￷Impact￷of￷red￷mud composition ￷ upon ￷ fluoride ￷ removal ￷ performance ￷ of ￷ synthesised ￷ akaganeite ￷ sorbents", ￷ Journal ￷ of Environmental￷Chemical￷Engineering,￷6￷(2),￷pp.￷2063-2074 50 Perreault￷F.,￷Fonseca￷de￷Faria￷A.,￷Elimelech￷M.￷(2015),￷"Environmental￷applications￷of￷graphene-based nanomaterials",￷Chemical￷Society￷reviews,￷44￷(16),￷pp.￷5861-5896 51 Pulford ￷ I ￷ D., ￷ Hargreaves ￷ J ￷ S., ￷ Durisova ￷ J., ￷ Kramulova ￷ B., ￷ Girard ￷ C., ￷ Balakrishnan ￷ M., ￷ et ￷ al ￷ (2012), "Carbonised￷red￷mud a￷new￷water￷treatment￷product￷made￷from a￷waste￷material",￷Journal￷of￷environmental￷management,￷100,￷pp.￷59-64 61 52 Ren ￷ X., ￷ Chen ￷ C., ￷ Nagatsu ￷ M., ￷ Wang ￷ X ￷ (2011), ￷ "Carbon ￷ nanotubes ￷ as ￷ adsorbents ￷ in ￷ environmental pollution￷management:￷A￷review",￷Chemical￷Engineering￷Journal,￷170￷(2-3),￷pp.￷395-410 53 Sahu￷M.￷K.,￷Patel￷R.￷K.￷(2015),￷"Removal￷of￷safranin-O￷dye￷from￷aqueous￷solution￷using￷modified￷red mud:￷kinetics￷and￷equilibrium￷studies",￷RSC￷Advances,￷5￷(96), pp 78491￷-￷78501 54 Shehata￷A.￷A.￷(2013),￷"Removal￷of￷methylene￷blue￷dye￷from￷aqueous￷solutions￷by￷using￷treated￷animal bone￷as￷a￷cheap￷natural￷adsorbent",￷Int￷J￷Emerg￷Technol￷Adv￷Eng,￷3￷(2),￷pp.￷1-7 55 Shirzad-Siboni￷M.,￷Jafari￷S.￷J.,￷Giahi￷O.,￷Kim￷I.,￷Lee￷S.-M.,￷Yang￷J.-K.￷(2014),￷"Removal￷of￷acid￷blue￷113￷and reactive￷black￷5￷dye￷from￷aqueous￷solutions￷by￷activated￷red￷mud",￷Journal￷of￷Industrial￷and￷Engineering Chemistry,￷20￷(4), pp 1432-1437 56 Smiljanić￷S.,￷Smičiklas￷I.,￷Perić-Grujić￷A.,￷Lončar￷B.,￷Mitrić￷M.￷(2010),￷"Rinsed￷and￷thermally￷treated￷red mud￷sorbents￷for￷aqueous￷Ni2+￷ions",￷Chemical￷Engineering￷Journal￷162￷(1),￷pp.￷75-83 57 Tran￷D.,￷Kabiri￷S.,￷Wang￷L.,￷Losic￷D.￷(2015),￷"Engineered￷graphene-nanoparticle￷aerogel￷composites￷for efficient￷removal￷of￷phosphate￷from￷water",￷Journal￷of￷Materials￷Chemistry￷A,￷3￷(13),￷pp.￷6844￷-￷6852 58 Upadhyay￷R.￷K.,￷Soin￷N.,￷Roy￷S.￷S.￷(2014),￷"Role￷of￷graphene/metal￷oxide￷composites￷as￷photocatalysts, adsorbents￷and￷disinfectants￷in￷water￷treatment:￷a￷review",￷RSC￷Advances,￷4￷(8),￷pp.￷3823-3851 59 Van￷Thanh￷D.,￷Li￷L.￷J.,￷Chu￷C.￷W.,￷Yen￷P.￷J.,￷Wei￷K.￷H.￷(2014￷),￷"Plasma-assisted￷electrochemical￷exfoliation of￷graphite￷for￷rapid￷production￷of￷graphene￷sheets",￷RSC￷Advances,￷4￷(14),￷pp.￷6946-6949 60 Wagner￷C.,￷Naumkin￷A.,￷Kraut-Vass￷A.,￷Allison￷J.,￷Powell￷C.,￷Rumble￷J.￷J.￷(2003),￷NIST￷standard￷reference database￷20,￷Version￷3.4￷(Web￷version),￷National￷Institute￷of￷Standards￷and￷Technology,￷Gaithersburg, MD￷20899 61 Wang￷Z.,￷ Gao ￷M.,￷Li￷X.,￷Ning￷J.,￷Zhou ￷Z.,￷Li￷G.￷(2020), ￷"Efficient￷adsorption ￷of￷methylene￷blue ￷from aqueous￷solution￷by￷graphene￷oxide￷modified￷persimmon tannins",￷Materials￷Science￷and￷Engineering:￷C,￷108,￷pp.￷110196 62 62 Xu￷B.,￷Qi￷F.,￷Zhang￷J.,￷Li￷H.,￷Sun￷D.,￷Robert￷D.,￷et￷al.￷(2016),￷"Cobalt￷modified￷red￷mud￷catalytic￷ozonation for￷the￷degradation￷of￷bezafibrate ￷in￷water:￷Catalyst￷surface￷properties￷characterization￷and￷reaction mechanism",￷Chemical￷Engineering￷Journal,￷284,￷pp.￷942-952 63 Yang￷Y.,￷Yu￷W.,￷He￷S.,￷Yu￷S.,￷Chen￷Y.,￷Lu￷L.,￷et￷al.￷(2019),￷"Rapid￷adsorption￷of￷cationic￷dye-methylene￷blue on￷the￷modified￷montmorillonite/graphene￷oxide￷composites",￷Applied￷Clay￷Science,￷168,￷pp.￷304-311 64 Yu￷J.￷G.,￷Yu￷L.￷Y.,￷Yang￷H.,￷Liu￷Q.,￷Chen￷X.￷H.,￷Jiang￷X.￷Y.,￷et￷al.￷(2015),￷"Graphene￷nanosheets￷as￷novel adsorbents￷in￷adsorption,￷preconcentration￷and￷removal￷of￷gases,￷organic￷compounds￷and￷metal￷ions", Science￷of￷The￷Total￷Environment,￷502,￷pp.￷70-79 65 Yusuf￷M.,￷Elfghi￷F.￷M.,￷Zaidi￷S.￷A.,￷Abdullah￷E.￷C.,￷Khan￷M.￷A.￷(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 66 Zhao ￷ G., ￷ Wen ￷ T., ￷ Chen ￷ C., ￷ Wang ￷ X ￷ (2012), ￷ "Synthesis ￷ of ￷ graphene-based ￷ nanomaterials ￷ and ￷ their application￷in￷energy-related￷and￷environmental-related￷areas",￷Royal￷Society￷of￷Chemistry￷Advances,￷2 (25),￷pp.￷9286-9303 67 Clifton￷J.,￷2nd,￷Leikin￷J.￷B.￷(2003),￷"Methylene￷blue",￷American￷journal￷of￷therapeutics,￷10￷(4),￷pp.￷289291 68 Wu ￷ Z.-S.,￷ Ren ￷ W.,￷ Wen ￷ L.,￷ Gao ￷ L.,￷ Zhao ￷ J., ￷ Chen￷ Z.,￷ et￷ al ￷ (2010),￷ "Graphene￷ anchored ￷ with ￷ Co3O4 nanoparticles ￷ as ￷ anode ￷ of ￷ lithium ￷ ion ￷ batteries ￷ with ￷ enhanced ￷ reversible ￷ capacity ￷ and ￷ cyclic performance",￷ACS￷nano,￷4￷(6), pp 3187-3194 69 Zhou￷G.,￷Wang￷D.-W.,￷Yin￷L.-C.,￷Li￷N.,￷Li￷F.,￷Cheng￷H.-M.￷(2012),￷"Oxygen￷bridges￷between￷NiO￷nanosheets and￷graphene￷for￷improvement￷of￷lithium￷storage",￷ACS￷nano,￷6￷(4),￷pp.￷3214-3223 63 PHỤ￷LỤC Hình￷1.￷Ảnh￷chụp￷quá￷trình￷chế￷tạo￷RMGC Cường￷độ￷(a.u) 10 20 30 40 50 2䘋 (độ) Hình￷2.￷Phổ￷XRD￷của￷bùn￷đỏ 60 70 80 Cường￷độ￷(a.u) 10 20 30 40 50 60 70 80 60 70 80 2䘋 (độ) Hình￷3.￷Phổ￷XRD￷của￷graphen Cường￷độ￷(a.u) 10 20 30 40 50 2䘋 (độ) Hình￷4.￷Phổ￷XPS￷của￷RMGC Cường￷độ￷(a.u) 500 1000 1500 2000 2500 3000 1500 2000 Số￷sóng￷(cm-1) 2500 3000 Số￷sóng￷(cm-1) Hình￷5.￷Phổ￷Raman￷của￷EEG Cường￷độ￷(a.u) 500 1000 Hình￷6.￷Phổ￷Raman￷của￷RMGC Hình￷7.￷Kết￷quả￷chụp￷BET￷của￷bùn￷đỏ Hình￷8.￷Kết￷quả￷chụp￷BET￷của￷graphen Hình￷9.￷Kết￷quả￷chụp￷BET￷của￷RMGC 3,27,34-36,39,64 1-2,4-26,28-33,37-38,40-63,65-67 ... trường nước? ?? Mục tiêu đề tài là: - Nghiên cứu chế tạo thành công vật liệu tổ hợp graphen - bùn đỏ phương pháp hóa điện hóa siêu âm - Ứng dụng vật liệu chế tạo xử lý xanh metylen nước phương pháp. .. THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI THANH GIANG CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP GRAPHEN – BÙN ĐỎ TÂN RAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA SIÊU ÂM ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METYLEN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chun ngành:... sử dụng chúng thân thiện với môi trường Xuất phát từ lí trên, tơi lựa chọn đề tài ? ?Chế tạo vật liệu tổ hợp graphen - bùn đỏ Tân Rai phương pháp điện hóa siêu âm, ứng dụng xử lý xanh metylen môi