Đang tải... (xem toàn văn)
Phospho là nguyên tố thiết yếu của sự sống. Do có tác động hóa học cao với oxi đơn chất và trong hợp chất nên phốt pho ở tự nhiên là dạng hợp chất với oxi và một số nguyên tố khác (Na, K, Ca, Mg…).
Lý thuyết Kết Zn 80,34 80,32 O 19,66 19,67 Tổng 100,00 99,99 3.3 Hấp phụ vật liệu ZnO 3.3.1 Ảnh hưởng pH Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ phosphat vật liệu nano ZnO thể hình Hình 7: Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất hấp phụ Kết thí nghiệm cho thấy thời gian khuấy lâu hiệu suất hấp phụ tăng Trong đó, q trình hấp phụ diễn chủ yếu 150 bề mặt phút đầu, hiệu suất hấp phụ vật liệu ZnO tăng nhanh, sau hiệu suất hấp phụ tăng không đáng kể khoảng thời gian lại Điều giai đoạn đầu, số lượng lỗ trống lớn bề mặt vật liệu ZnO nên dễ dàng bị hấp phụ vật Hình 6: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ liệu Quá trình hấp phụ diễn liên tục, kết 171 ion Hình cho thấy ảnh hưởng nhiệt độ đối Có thể quan sát thấy việc với hấp phụ dần lấp đầy khoảng trống vật liệu nên sau hiệu suất hấp phụ không tăng tăng ít, q trình hấp phụ đạt trạng thái cân Do đó, thời gian đạt cân hấp phụ chọn 150 phút cho thí nghiệm loại bỏ từ 298 đến 323K Điều có giải thích tăng nhiệt độ vật liệu vị trí trung tâm hấp phụ giảm hiệu suất hấp phụ giảm Trong khoảng nhiệt độ tăng từ 298 đến 323K hiệu suất hấp phụ giảm chậm từ 93 -89% Tuy nhiên lượng hấp 3.3.3 Ảnh hưởng khối lượng chất hấp phụ Hình cho thấy ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ Có thể quan sát thấy việc loại bỏ tăng lên tăng nhiệt độ tăng lên phụ đơn vị khối lượng chất hấp phụ giảm nhiệt độ tăng Điều chứng tỏ trình hấp phụ photphat vật liệu nano ZnO trình tỏa nhiệt 3.3.5 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu Bảng trình bày kết khảo sát phụ thuộc hiệu suất hấp phụ vào nồng độ đầu Nhận thấy rõ, khoảng nồng độ khảo sát, tăng nồng độ đầu dung dịch hiệu suất hấp phụ ZnO giảm, dung tăng lượng chất hấp phụ đến 0,035 g Điều có giải thích tăng khối lượng vật liệu vị trí trung tâm hấp phụ tăng lên hiệu suất hấp phụ tăng Trong khoảng khối lượng vật liệu tăng từ 0025 đến 0,035 g hiệu suất hấp phụ tăng chậm từ 9396% Tuy nhiên lượng hấp phụ đơn vị khối lượng chất hấp phụ giảm khối lượng chất hấp phụ tăng Do đó, khối lượng vật liệu chọn tiến hành nghiên cứu 0,025 g ZnO lượng hấp phụ tăng Điều cho với số lượng vị trí tâm hấp phụ định, vị trí tâm hấp phụ che kín/lấp đầy tăng lên Phân tích đẳng nồng độ nhiệt hấp phụ đóng vai trị quan trọng cho mục địch thiết kế thí nghiệm chế tạo vật liệu hấp phụ Các số liệu thực nghiệm phân tích với mơ hình đẳng nhiệt Langmuir chúng cổ điển đơn giản mô tả cân ion hấp phu chất hấp phụ ion dung dịch nhiệt độ không đổi Kết trình bày hình 10 Bảng 2: Ảnh hưởng nồng độ đầu đến dung lượng hiệu suất hấp phụ Hình 8: Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến hiệu suất hấp phụ 3.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ C0 (mg/L) 147,637 160,110 283,736 330,440 366,374 379,670 462,088 466,209 Hình 9: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất hấp phụ 172 Ccb(mg/L) q (mg/g) H (%) 3,132 7,912 38,681 63,407 88,352 95,330 162,637 165,385 361,264 380,495 612,637 667,582 695,055 710,852 748,626 752,060 97,879 95,058 86,367 80,811 75,885 74,891 64,804 64,526 Ccb/q (g/L) 0,009 0,021 0,063 0,095 0,127 0,134 0,217 0,220 tạo để loại bỏ chất thải môi trường nước TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội, Phạm Hùng Việt Hoá học môi trường, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội (1999) Đặng Kim Chi Hóa học Mơi trường, Nxb Xây dựng (2006) Đào Ngọc Nhiệm, Nguyễn Thị Hà Chi, Đoàn Trung Dũng, Nguyễn Đức Văn, Dương Thị Lịm “Nghiên cứu hấp phụ anion từ dung dịch oxit hỗn hợp photphat Hình 10: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb CeO2-Al2O3”, Tạp chí Hóa học, 2016, 54(3) 387-390 Vũ Đức Lợi, Dương Tuấn Hưng, Nguyễn Thị Vân “Nghiên cứu xử lý ion phosphat nước bùn đỏ biến tính”, Tạp chí phân tích Hóa, lý, Sinh, 2015, tập 28, số 3, tr 173-184 M F Elkady and H Shokry Hassan, “Equilibrium and dynamic profiles of azo dye sorption onto innovative nano-zinc oxide biocomposite,” Curr Nanosci., 2015, 11, 805– 814 K G Chandrappa, T V Venkatesha, K Vathsala, and C Shivakumara, “A hybrid electrochemical-thermal method for the preparation of large ZnO nanoparticles,” J Nanoparticle Res., 2010, 12, 2667–2678 Y Yao, F Xu, M Chen, Z Xu, and Z Zhu, “Adsorption behavior of methylene blue on carbon nanotubes,” Bioresour Technol., 2010, 101, 3040–3046 R Cusco et al., “Temperature dependence of Raman scattering in ZnO,” Phys Rev B, 2007, 75, 165202 M F Elkady, H Shokry Hassan, and E Salama, “Sorption profile of phosphorus ions onto ZnO nanorods synthesized via sonic technique,” J Eng., 2016, http://dx.doi.org/10.1155/2016/2308560 10 Z Luo, S Zhu, Z Liu, J Liu, M Huo, and W Yang, “Study of phosphate removal from aqueous solution by zinc oxide,” J Water Health, 2015, 13, 704-713 Từ đồ thị hình 10, dung lượng hấp phụ cực đại qmax số Langmuir b tính tốn (bảng 3) Từ kết thực nghiệm cho thấy mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir mô tả tốt hấp phụ ZnO thể qua hệ số hồi qui phương trình lớn 0,9983 cho thấy trình hấp phụ đơn lớp hấp phụ hoá học Kết nhóm lớn so với với kết nghiên cứu công bố [9], [10] Bảng 3: Dung lượng hấp phụ cực đại qmax số Langmuir b Dung lượng hấp phụ cực đại 769,23 qmax (mg/g) Hằng số b (L/g) 0,12 KẾT LUẬN Đã điều chế vật liệu ZnO có cấu trúc nano dạng sợi đường kính khoảng 50 nm, chiều dài 100-200 nm, theo phương pháp thủy nhiệt Kết phân tích XRD, EDS, BET ZnO có cấu trúc dạng wurtzite, độ tinh khiết đạt 99,99%, diện tích bề mặt riêng 17,05 m2/g Vật liệu ZnO chế tạo ứng dụng hấp phụ nước Mơ hình hấp phụ mơ tả tốt với phương trình đẳng nhiệt Langmuir với dung lượng hấp phụ cực đại 769,23 mg/g Cơ chế hấp phụ cho lực tương tác tĩnh điện vật liệu mang điện tích dương ion âm phốt phát Các kết nhận cho thấy tiềm sử dụng hạt nano ZnO chế 173 ... 54(3) 387-390 Vũ Đức Lợi, Dương Tuấn Hưng, Nguyễn Thị Vân ? ?Nghiên cứu xử lý ion phosphat nước bùn đỏ biến tính”, Tạp chí phân tích Hóa, lý, Sinh, 2015, tập 28, số 3, tr 173-184 M F Elkady and H... hấp phụ ZnO giảm, dung tăng lượng chất hấp phụ đến 0,035 g Điều có giải thích tăng khối lượng vật liệu vị trí trung tâm hấp phụ tăng lên hiệu suất hấp phụ tăng Trong khoảng khối lượng vật liệu tăng... lượng vật liệu hấp phụ Có thể quan sát thấy việc loại bỏ tăng lên tăng nhiệt độ tăng lên phụ đơn vị khối lượng chất hấp phụ giảm nhiệt độ tăng Điều chứng tỏ trình hấp phụ photphat vật liệu nano ZnO