Tổng hợp và đánh giá khả năng hấp phụ nitrat của vật liệu nano oxit sắt magie trên nền nhựa cation

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN VŨ ANH KHOA - 1770590 TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ NITRAT CỦA VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT- MAGIE TRÊN NỀN NHỰA CATION SYNTHESIS AND EVALUATION TOWARD NITRATE ADSORPTION CAPACITY FOR NANOMATERIAL OF BINARY IRON AND MAGIE OXIDE SUPPORTED CATIONIC EXCHANGE RESIN Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Mã số: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN VŨ ANH KHOA - 1770590 TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ NITRAT CỦA VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT- MAGIE TRÊN NỀN NHỰA CATION SYNTHESIS AND EVALUATION TOWARD NITRATE ADSORPTION CAPACITY FOR NANOMATERIAL OF BINARY IRON AND MAGIE OXIDE SUPPORTED CATIONIC EXCHANGE RESIN Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Mã số: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2019 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Trung Thành Cán chấm nhận xét 1: PGS TS Lê Anh Kiên Cán chấm nhận xét 2: PGS TS Phạm Nguyễn Kim Tuyến Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 24 tháng 12 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Nguyễn Tấn Phong PGS TS Lê Anh Kiên PGS TS Phạm Nguyễn Kim Tuyến PGS TS Đặng Vũ Bích Hạnh TS Huỳnh Khánh An Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS TS Nguyễn Tấn Phong TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN PGS.TS Võ Lê Phú ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Trần Vũ Anh Khoa MSHV :1770590 Ngày, tháng, năm sinh : 20/11/1994 Nơi sinh : Tiền Giang Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường Mã số : 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI : Tổng hợp đánh giá khả hấp phụ nitrat vật liệu nano oxit sắt – magie nhựa cation NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Tổng hợp vật liệu nano oxit sắt – magie nhựa cation, - Phân tích nghiên cứu đặc trưng phổ nhiễu xạ tia X, phổ hồng ngoại FTIR ảnh SEM, EDX mapping vật liệu - Xác định điều kiện thích hợp cho trình hấp phụ ion nitrat vật liệu tổng hợp II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2019 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 08/12/2019 IV.CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Trung Thành Tp HCM, ngày 09 tháng 12 năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Trung Thành KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực nghiên cứu luận văn tốt nghiệp trình học tập, nhận nhiều dạy, hướng dẫn giúp đỡ tận tình q thầy cơ, anh chị, bạn bè với hỗ trợ gia đình, người thân Trước tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn tri ân sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Trung Thành truyền đạt kinh nghiệm kiến thức chun mơn, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực đề tài Đồng thời, xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô ý kiến chỉnh sửa để hoàn chỉnh luận văn Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất Cán giảng viên Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, thầy truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình đào tạo Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn tất Quý Thầy, Cơ Khoa Mơi trường Tài ngun nói chung, Bộ mơn Kỹ thuật mơi trường nói riêng Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi trình thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Nhật Huy có tư vấn kịp thời, kiến thức chun mơn giúp tơi hồn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban Lãnh đạo, Cán quản lý nhân viên Phịng Thí nghiệm mơi trường, Khu Thí nghiệm – Thực hành, Trường Đại học An Giang nhiệt tình hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi q trình thí nghiệm Cảm ơn anh, chị bạn lớp Cao học Kỹ thuật môi trường khóa 2017 giúp đỡ tơi q trình học tập thực đề tài Sau cùng, xin gửi lời tri ân sâu sắc đến người thân, gia đình ln ủng hộ, động viên tinh thần tơi suốt q trình học tập hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn! TP.HCM, ngày … tháng … năm 2019 i TÓM TẮT Vật liệu oxit sắt- magie nhựa cation (Fe2O3-MgO/CER) có khả loại bỏ anion nitrat dung dịch tổng hợp thành công trao đổi ion nhựa cation với sắt magie Những đặc trưng vật liệu xác định phương pháp tiên tiến phổ dao động hồng ngoại (FTIR), phổ nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán sắc lượng tia X (EDX) mapping Kết thực nghiệm hấp phụ nitrat cho thấy thời gian hấp phụ đạt cân vật liệu Fe2O3-MgO/CER 30 phút đạt 159,77 mg NO3-/g Khả hấp phụ nitrat tối đa pH đạt 199,14 mg NO3-/g dung lượng hấp phụ giảm khối lượng vật liệu tăng lên Trong đó, nồng độ ban đầu nhiệt độ tỉ lệ thuận với dung lượng hấp phụ vật liệu Một điểm thú vị vật liệu Fe2O3-MgO/CER với tỉ lệ Fe: Mg = 2:2 cho hiệu hấp phụ nitrat cao (160,38 mg NO3-/g) so với tỷ lệ khác Điều giải thích có mặt Mg cấu trúc vật liệu xúc tiến cho q trình tạo nhóm Fe-O-OH dễ dàng hơn, nhờ q trình hấp phụ nitrat diễn dễ dàng Thêm vào nghiên cứu cịn cho thấy vật liệu Fe2O3-MgO/CER chịu ảnh hưởng lớn hấp phụ cạnh tranh anion khác Đây biểu thường gặp vật liệu hấp phụ dạng Động học nhiệt động nghiên cứu đầy đủ để làm sáng tỏ đặc trưng cho trình hấp phụ nitrat vật liệu này, cụ thể q trình tương thích với động học giả bậc hai trình hấp phụ q trình tỏa nhiệt Ngồi ra, nghiên cứu khả hấp phụ nitrat nước thải thực tế (nước thải sinh hoạt sau bể xử lý sinh học) cho dung lượng hấp phụ 152,15 (mg NO3-/g) Từ cho thấy, vật liệu Fe2O3-MgO/CER có khả hấp phụ cao ion nitrat dung dịch, có nhiều tiềm triển khai ứng dụng xử lý môi trường Từ khóa: cation resin, hấp phụ, nitrat, Fe2O3-MgO/CER ii ABSTRACT New iron-magnesium oxide material based on cation resin (Fe2O3-MgO/CER) for removing anion nitrate in solution was successfully synthesized by ion exchange between cation resin and iron and magnesium The characteristics of materials were determined by fourier tranform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and mapping Experimental results of nitrate adsorption show that the equilibrium adsorption time reached after 30 minutes 159,77 mg NO3-/g The maximum nitrate adsorption capacity at pH reaches 199,14 mg NO3-/g and the adsorption capacity decreased with increasing material amount Meanwhile, the initial concentration and temperature were directly proportional to the adsorption capacity of the material Interestingly, Fe2O3-MgO/CER with Fe: Mg = 2: ratios had the highest nitrate adsorption efficiency (160,38 mg NO3-/g) as compared to other ratios This can be explained by the presence of Mg in the structure of the material, which can facilitate the easier formation of Fe-O-OH groups, so that the adsorption of nitrates takes place easily In addition, the study also showed that Fe2O3-MgO/CER was greatly influenced by the competitive adsorption of other anions, which is a common phenomenon of these type of adsorbents Kinetics and thermodynamics were also well researched to elucidate the characteristics of the nitrate adsorption process, where it is compatible with the second order kinetic and exothermic process In addition, the nitrate adsorption capacity of nitrate in the actual wastewater (domestic wastewater after biological treatment tanks) was 152,15 (mg NO3-/g) As a result, Fe2O3-MgO/CER materials have high adsorption capacity of nitrate ions in solution, which has many potential applications in environmental treatment Keywords: cation resin, adsorption, nitrate, Fe2O3-MgO/CER iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trung Thành Những kết quả, số liệu luận văn chưa dùng cho luận văn khác Các thông tin từ nghiên cứu trước trích dẫn đầy đủ Tơi hoàn thành chịu trách nhiệm cam đoan TP.HCM, ngày … tháng … năm 2019 Tác giả luận văn Trần Vũ Anh Khoa iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii LỜI CAM ĐOAN iv DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .2 1.3 Đối tượng nghiên cứu .2 1.4 Nội dung nghiên cứu .3 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Tính đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Ô nhiễm chất dinh dưỡng 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nitrat 2.1.2 Ảnh hưởng nitrat đến người môi trường 2.2 Một số phương pháp loại bỏ nitrat 2.3 Tổng quan vật liệu nano, phương pháp tổng hợp vật liệu nano 13 2.3.1 Tổng quan vật liệu nano .13 2.3.2 Phân loại vật liệu theo kích thước, hình dáng 14 2.3.3 Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano 14 2.4 Nhựa trao đổi ion 16 v 2.4.1 Phân loại nhựa trao đổi ion 16 2.4.2 Các phản ứng đặc trưng .17 2.4.3 Độ xốp nhựa trao đổi ion 19 2.5 Tình hình nghiên cứu nước xử lý nitrat .19 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu: 23 3.2 Vật liệu nghiên cứu 24 3.2.1 Nước giả thải nhiễm nitrat nước thải 24 3.2.2 Các hóa chất, thiết bị, dụng cụ sử dụng phân tích 24 3.3 Phương pháp nghiên cứu .25 3.3.1 Thu mẫu bảo quản mẫu 25 3.3.2 Tổng hợp vật liệu nano Fe2O3-MgO/CER .25 3.3.3 Xác định đặc trưng vật liệu 26 3.3.4 Khảo sát khả hấp phụ vật liệu Fe2O3-MgO/CER nitrat thông qua yếu tố ảnh hưởng 27 3.4 Phương pháp phân tích tính tốn 31 3.5 Phương pháp xử lý số liệu .34 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 4.1 Các đặc trưng vật liệu Fe2O3-MgO/CER 35 4.1.1 Phổ hồng ngoại (FTIR) vật liệu 35 4.1.2 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) vật liệu 37 4.1.3 Ảnh chụp hiển vi điện tử (SEM) vật liệu 38 4.1.4 Kết Mapping EDX vật liệu Fe2O3-MgO/CER 39 4.2 Khả hấp phụ ion nitrat vật liệu Fe2O3-MgO/CER 40 4.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu hấp phụ ion nitrat vật liệu Fe2O3- vi 232, (2003) [23] C S Bruning-Fann and J Kaneene "The effects of nitrate, nitrite and N-nitroso compounds on human health: a review" Veterinary and human toxicology, 35, 521-538, (1993) [24] T X Lai "Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải Hà Nội: Nhà xuất xây dựng, 2009." [25] B X Thành "Tài liệu giảng dạy môn học: Công nghệ màng kỹ thuật môi trường Khoa Môi trường Tài nguyên, Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM, 2018." [26] L Wang, et al "17α-Ethinylestradiol removal from water by magnetic ion exchange resin" Chinese journal of chemical engineering, 26, 864-869, (2018) [27] S Padungthon, et al "Hybrid anion exchanger with dispersed zirconium oxide nanoparticles: a durable and reusable fluoride-selective sorbent" Environmental Engineering Science, 31, 360-372, (2014) [28] M Arias-Paic, et al "Enhanced DOC removal using anion and cation ion exchange resins" Water research, 88, 981-989, (2016) [29] N T Thành "Tổng hợp vật liệu FexMnyOz/tro trấu với hàm lượng sắt tẩm cao hấp phụ asen nước ngầm" Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 16-24, (2015) [30] J Maity and S K Ray "Chitosan based nano composite adsorbent—Synthesis, characterization and application for adsorption of binary mixtures of Pb (II) and Cd (II) from water" Carbohydrate polymers, 182, 159-171, (2018) [31] N N Huy ""Ứng dụng công nghệ vật liệu kỹ thuật môi trường," Trường Đại học bách khoa TP HCM, 2018." [32] R Nagarajan "Nanoparticles: building blocks for nanotechnology" Nanoparticles: synthesis, stabilization, passivation, and functionalization, 996, 2-14, (2008) [33] N T Thành "Tổng hợp điều khiển hình dạng hạt nano kim loại quý Việt Nam: NXB Đại học Cần Thơ, 2015." [34] L T H Diễm ""Chế tạo hạt nano Fe3O4 khảo sát số tính chất đặc trưng," Luận văn tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên, 2009." 61 [35] W.-x Zhang "Nanoscale iron particles for environmental remediation: an overview" Journal of nanoparticle Research, 5, 323-332, (2003) [36] E Bermejo, et al "Synthesis of nanoscaled iron particles from freeze-dried precursors" Powder technology, 94, 29-34, (1997) [37] D Green "Perry's chemical engineers'" (2008) [38] A A Zagorodni (2006) Ion exchange materials: properties and applications [39] K Mizuta, et al "Removal of nitrate-nitrogen from drinking water using bamboo powder charcoal" Bioresource technology, 95, 255-257, (2004) [40] J Schick, et al "Batch-wise nitrate removal from water on a surfactant-modified zeolite" Microporous and Mesoporous Materials, 132, 395-400, (2010) [41] B Rumhayati, et al "Phosphate and nitrate removal from drinking water sources using acrylamide-ferrihydrite gel" Indonesian Journal of Chemistry, 12, 287-290, (2012) [42] A Sowmya and S Meenakshi "An efficient and regenerable quaternary amine modified chitosan beads for the removal of nitrate and phosphate anions" Journal of Environmental Chemical Engineering, 1, 906-915, (2013) [43] Y Cengeloglu, et al "Removal of nitrate from aqueous solution by using red mud" Separation and Purification Technology, 51, 374-378, (2006) [44] N Öztürk and T E l Bektaş "Nitrate removal from aqueous solution by adsorption onto various materials" Journal of hazardous materials, 112, 155-162, (2004) [45] A Bhatnagar, et al "Removal of nitrate from water by adsorption onto zinc chloride treated activated carbon" Separation Science and Technology, 43, 886-907, (2008) [46] F Bozorgpour, chitosan/Al2O3/Fe3O4 et al composite "Removal of nanofibrous nitrate and adsorbent: phosphate using Comparison with chitosan/Al2O3/Fe3O4 beads" International journal of biological macromolecules, 93, 557-565, (2016) [47] M A Salam, et al "Removal of nitrate ions from aqueous solution using zerovalent iron nanoparticles supported on high surface area nanographenes" Journal of 62 Molecular Liquids, 212, 708-715, (2015) [48] M Mirabi, et al "Nitrate reduction using hybrid system consisting of zero valent magnesium powder/activated carbon (Mg0/AC) from water" Process Safety and Environmental Protection, 111, 627-634, (2017) [49] N X Huân and N N Quỳnh "(2016) Nghiên cứu ứng dựng vật liệu Fe0 nano để xử lý nitrat nước VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, 29 " [50] H Song, et al "Selective removal of nitrate from water by a macroporous strong basic anion exchange resin" Desalination, 296, 53-60, (2012) [51] S Samatya, et al "Removal of nitrate from aqueous solution by nitrate selective ion exchange resins" Reactive and Functional Polymers, 66, 1206-1214, (2006) [52] M Chabani, et al "Kinetic modelling of the adsorption of nitrates by ion exchange resin" Chemical Engineering Journal, 125, 111-117, (2006) [53] T Nur, et al "Effectiveness of purolite A500PS and A520E ion exchange resins on the removal of nitrate and phosphate from synthetic water" Desalination and Water Treatment, 47, 50-58, (2012) [54] T Nur, et al "Nitrate removal using Purolite A520E ion exchange resin: batch and fixed-bed column adsorption modelling" International journal of environmental science and technology, 12, 1311-1320, (2015) [55] C t T T V X D V M T PVC "www.pvc.com.vn" 20/10/2019, (2019) [56] P Praipipat, et al "Enhanced defluoridation using reusable strong acid cation exchangers in Al3+ form (SAC-Al) containing hydrated Al (III) oxide nanoparticles" Chemical Engineering Journal, 314, 192-201, (2017) [57] N T Ngoan "Luận án tiến sĩ hóa học Nghiên cứu, tổng hợp, đặc trưng vật liệu lai vô (Ag, Fe3O4) - hữu (chitosan) cấu trúc nano định hướng ứng dụng y sinh, 2016." [58] C V Dư "Luận án tiến sĩ hóa học Nghiên cứu tổng hợp khảo sát tính chất vật liệu nano kim loại đồng", (2016) 63 [59] N T Thành, et al "Đặc trưng khả hấp thụ phốt phát vật liệu FexOy tro trấu" (2017) [60] P T Phan, et al "Triamine-bearing activated rice husk ash as an advanced functional material for nitrate removal from aqueous solution" Water Science and Technology, 79, 850-856, (2019) [61] W Song, et al "Adsorption of nitrate from aqueous solution by magnetic aminecrosslinked biopolymer based corn stalk and its chemical regeneration property" Journal of hazardous materials, 304, 280-290, (2016) [62] N Ayawei, et al "Modelling and interpretation of adsorption isotherms" Journal of Chemistry, 2017, (2017) [63] A Shahbazi, et al "Functionalized SBA-15 mesoporous silica by melamine-based dendrimer amines for adsorptive characteristics of Pb (II), Cu (II) and Cd (II) heavy metal ions in batch and fixed bed column" Chemical Engineering Journal, 168, 505518, (2011) [64] T Mahmood, et al ""Comparison of different methods for the point of zero charge determination of NiO," Industrial & Engineering Chemistry Research, vol 50, no 17, pp 10017-10023, 2011." [65] M Kosmulski " "pH-dependent surface charging and points of zero charge II Update," Journal of colloid and interface science, vol 275, no 1, pp 214-224, 2004." [66] H Hifumi, et al "ATR-FTIR spectroscopic imaging to study the drying and dissolution of pharmaceutical polymer-based films" International journal of pharmaceutics, 515, 57-68, (2016) [67] A Sowmya and S Meenakshi "Removal of nitrate and phosphate anions from aqueous solutions using strong base anion exchange resin" Desalination and Water Treatment, 51, 7145-7156, (2013) [68] L Lazar, et al "FTIR analysis of ion exchange resins with application in permanent hard water softening" Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), 13, (2014) 64 [69] B Lee, et al "Synthesis and Characterization of Organic− Inorganic Hybrid Mesoporous Anion-Exchange Resins for Perrhenate (ReO4-) Anion Adsorption" Langmuir, 19, 4246-4252, (2003) [70] S.-Y Yoon, et al "Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies for phosphate adsorption to magnetic iron oxide nanoparticles" Chemical Engineering Journal, 236, 341-347, (2014) [71] M Y Nassar, et al "MgO nanostructure via a sol-gel combustion synthesis method using different fuels: an efficient nano-adsorbent for the removal of some anionic textile dyes" Journal of Molecular Liquids, 225, 730-740, (2017) [72] C Oprea and V Ionescu "TEM and XRD investigation of Fe2O3-Al2O3 system" Ovidus University Annals of Chemistry, 20, 222-226, (2009) [73] M A Aramendía, et al "Study of MgO and Pt/MgO systems by XRD, TPR, and 1H MAS NMR" Langmuir, 15, 1192-1197, (1999) [74] Q Zhang, et al "Highly efficient phosphate sequestration in aqueous solutions using nanomagnesium hydroxide modified polystyrene materials" Industrial & Engineering Chemistry Research, 54, 2940-2949, (2015) [75] L.-g Yan, et al "Kinetic, isotherm and thermodynamic investigations of phosphate adsorption onto core–shell Fe3O4@ LDHs composites with easy magnetic separation assistance" Journal of colloid and interface science, 448, 508-516, (2015) [76] A Bravo, et al "Some aspects of the photocatalytic oxidation of ammonium ion by titanium dioxide" Journal of chemical research Synopses, 376-377, (1993) [77] Y Ho and G McKay "A comparison of chemisorption kinetic models applied to pollutant removal on various sorbents" Process safety and environmental protection, 76, 332-340, (1998) [78] A Sowmya and S Meenakshi "Effective removal of nitrate and phosphate anions from aqueous solutions using functionalised chitosan beads" Desalination and Water Treatment, 52, 2583-2593, (2014) [79] S N Milmile, et al "Equilibrium isotherm and kinetic modeling of the adsorption 65 of nitrates by anion exchange Indion NSSR resin" Desalination, 276, 38-44, (2011) [80] M Chabani, et al "Kinetics of nitrates adsorption on Amberlite IRA 400 resin" Desalination, 206, 560-567, (2007) [81] J Dron and A Dodi "Comparison of adsorption equilibrium models for the study of Cl−, NO3− and SO42− removal from aqueous solutions by an anion exchange resin" Journal of hazardous materials, 190, 300-307, (2011) [82] Y.-S Ho and A E Ofomaja "Pseudo-second-order model for lead ion sorption from aqueous solutions onto palm kernel fiber" Journal of hazardous materials, 129, 137-142, (2006) [83] H Yuh-Shan "Citation review of Lagergren kinetic rate equation on adsorption reactions" Scientometrics, 59, 171-177, (2004) 66 PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM Xây dựng đường chuẩn nitrat STT Độ hấp thu (abs) Nồng độ (mg/L) 0,0440 0,2020 0,5 0,3637 0,6990 1,4810 2,1670 2,8670 8 3,4956 10 12 y = 2,8483x - 0,0926 R² = 0,9994 Nồng độ (mg/L) 10 0 0.5 1.5 2.5 Độ hấp thu 67 3.5 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH dung dịch đến dung lượng hấp phụ nitrat vật liệu Fe2O3-MgO / CER DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (mgNO3-/g) pH TRUNG ĐỘ BÌNH LỆCH Lần Lần Lần (mgNO3-/g) CHUẨN 60,59 61,15 60,93 60,89 0,28 114,28 113,78 113,91 113,99 0,26 199,16 199,25 199,01 199,14 0,12 108,89 109,28 109,16 109,11 0,20 56,38 55,98 56,12 56,16 0,20 58,12 58,25 58,5 58,29 0,19 43,42 44,08 43,9 43,8 0,34 10 36,95 36,75 36,64 36,78 0,16 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát điểm đẳng điện pHzpc vật liệu Fe2O3-MgO / CER pH trước pH sau pH sau - pH trước 2,14 0,14 4,8 0,8 5,99 6,2 0,21 8,01 7,51 -0,5 10 9,06 -0,94 12,03 11,86 -0,17 68 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến dung lượng hấp phụ nitrat vật liệu Fe2O3-MgO / CER THỜI DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (mgNO3-/g) GIAN TRUNG BÌNH ĐỘ LỆCH CHUẨN (phút) Lần Lần Lần (mgNO3-/g) 90,31 90,62 90,54 90,49 0,16 10 120,21 119,89 119,72 119,94 0,25 15 134,6 134,18 134,36 134,38 0,21 30 159,88 159,68 159,75 159,77 0,10 45 159,83 159,72 159,43 159,66 0,21 60 158,84 159,08 158,64 158,85 0,22 90 157,95 158,4 158,12 158,16 0,23 120 157,7 158,05 157,84 157,86 0,18 69 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến dung lượng hấp phụ nitrat vật liệu Fe2O3-MgO / CER KHỐI DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ LƯỢNG - (mgNO3 /g) VẬT LIỆU TRUNG ĐỘ BÌNH LỆCH (mgNO3-/g) CHUẨN (mg) Lần Lần Lần 50 301,45 301,20 301,04 301,23 0,21 100 180,16 179,68 179,89 179,91 0,24 200 75,04 75,40 75,25 75,23 0,18 400 40,08 40,48 40,19 40,25 0,21 800 22,08 21,63 21,36 21,69 0,36 1600 16.85 16.65 16.51 16.67 0.17 70 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nồng độ nitrat ban đầu nhiệt độ đến dung lượng hấp phụ nitrat vật liệu Fe2O3-MgO / CER 200C NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (mgNO3-/g) TRUNG BÌNH (mgNO3-/g) ĐỘ LỆCH CHUẨN (mg/L) Lần Lần Lần 10 21,78 22,14 21,72 21,88 0,23 50 95,97 96,42 96,54 96,31 0,30 100 138,92 138,78 138,58 138,76 0,17 200 271,51 271,34 271,02 271,29 0,25 300 297,55 297,99 298,01 297,85 0,26 400 313,83 313,45 313,55 313,61 0,20 500 333,38 333,14 333,44 333,32 0,16 71 300C NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ - (mgNO3 /g) TRUNG BÌNH (mgNO3-/g) ĐỘ LỆCH CHUẨN (mg/L) Lần Lần Lần 10 32,01 32,15 31,96 32,04 0,10 50 141,65 141,36 141,70 141,57 0,18 100 174,72 174,42 174,18 174,44 0,27 200 260,99 261,36 261,25 261,20 0,19 300 329,65 329,87 330,15 329,89 0,25 400 372,41 372,88 372,78 372,69 0,25 500 397,41 397,73 397,60 397,58 0,16 TRUNG BÌNH (mgNO3-/g) ĐỘ LỆCH CHUẨN 400C NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ - (mgNO3 /g) (mg/L) Lần Lần Lần 10 39,23 39,15 38,98 39,12 0,13 50 150,12 150,21 149,85 150,06 0,19 100 200,70 200,58 200,25 200,51 0,23 200 298,81 299,31 299,15 299,09 0,26 300 370,56 370,37 370,81 370,58 0,22 400 402,82 403,13 403,44 403,13 0,31 72 500 453,29 453,60 453,19 453,36 0,21 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát hiệu hấp phụ nitrat dung dịch giả thải chứa ion cạnh tranh DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ CHỈ TIÊU TRUNG BÌNH ĐỘ LỆCH (mg CBHP/g) CHUẨN (mg CBHP/g) Lần Lần Lần Blank 199,41 198,86 199,15 199,14 0,28 Sulfate 131,12 130,97 130,70 130,93 0,21 Phosphate 110,58 110,85 110,46 110,63 0,20 Chloride 119,47 119,67 119,78 119,64 0,16 Bicacbonate 96,48 96,34 96,05 96,29 0,22 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ Fe: Mg đến dung lượng hấp phụ nitrat vật liệu DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ Tỷ lệ (mgNO3-/g) Fe: Mg (%) TRUNG ĐỘ BÌNH LỆCH (mgNO3-/g) CHUẨN Lần Lần Lần 0-4 56,72 56,23 56,88 56,61 0,34 1-3 73,50 73,75 73,40 73,55 0,18 2-2 160,10 160,54 160,50 160,38 0,24 3-1 106,02 105,7 105,68 105,80 0,19 4-0 93,61 92,94 93,62 93,39 0,39 73 Kết phân tích thí nghiệm khảo sát hiệu hấp phụ nitrat nước thải sinh hoạt sau xử lý sinh học vật liệu Fe2O3-MgO / CER CHỈ DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (mg CBHP/g) TIÊU Nitrat Lần Lần Lần 152,38 152,12 151,95 TRUNG BÌNH ĐỘ LỆCH (mg CBHP/g) CHUẨN 152,15 0,22 10 Kết phân tích COD mẫu nước thải trước sau hấp phụ TRẠNG THÁI VÀ VẬT LIỆU SỬ DỤNG THỂ TÍCH FAS (ml) TRUNG BÌNH ĐỘ LỆCH CHUẨN NỒNG ĐỘ COD Lần Lần Lần Nước cất 19,4 19,3 19,5 19,4 0,10 - Trước hấp phụ 17,7 17,74 17,54 17,66 0,11 55,68 Sau hấp phụ 18,12 17,68 17,78 17,86 0,23 49,28 74 (ml) (mgO2/L) LÝ LỊCH TRÍCH NGANG LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ tên: Trần Vũ Anh Khoa Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/11/1994 Nơi sinh: Tiền Giang Q qn: Thị xã Gị Cơng, Tiền Giang Địa liên lạc: 49/3, Khu phố 2, Phường 4, Thị xã Gị Cơng, tỉnh Tiền Giang Q TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2015 - 2017 Nơi học: Trường Đại học Tài ngun Mơi trường, Thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật môi trường Tên luận án tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Thống Nhất, Thành phố Hồ Chí Minh, cơng suất 600 m3/ngày đêm Nơi bảo vệ luận án: Trường Đại học Tài ngun Mơi trường, Thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Th.s Trần Ngọc Bảo Luân Thạc sĩ Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: 2017 - 2019 Nơi học: Trường Đại học Bách khoa – thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật môi trường Tên luận văn: Tổng hợp đánh giá khả hấp phụ nitrat vật liệu nano oxit sắt- magiê nhựa cation Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Trung Thành 75 ... 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI : Tổng hợp đánh giá khả hấp phụ nitrat vật liệu nano oxit sắt – magie nhựa cation NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Tổng hợp vật liệu nano oxit sắt – magie nhựa cation, - Phân tích nghiên... KHOA - 1770590 TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ NITRAT CỦA VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT- MAGIE TRÊN NỀN NHỰA CATION SYNTHESIS AND EVALUATION TOWARD NITRATE ADSORPTION CAPACITY FOR NANOMATERIAL OF... ion nitrat dung dịch nước giả thải nước thải sinh hoạt qua xử lý sinh học, vật liệu nano oxit sắt- magie nhựa cation Phạm vi nghiên cứu: đánh giá khả đặc tính hấp phụ vật liệu oxit sắtmagie nhựa