(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin trên vật liệu đá ong biến tính bằng plyme mang điện âm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ ANH TÚ NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ KHÁNG SINH CIPROFLOXACIN TRÊN VẬT LIỆU ĐÁ ONG BIẾN TÍNH BẰNG PLYME MANG ĐIỆN ÂM Ngành: Hóa phân tích Mã ngành: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin vật liệu đá ong biến tính polyme mang điện âm” thân thực Các số liệu, kết đề tài trung thực Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 Tác giả Lê Anh Tú Xác nhận trưởng khoa chuyên môn Xác nhận giáo viên hướng dẫn PGS.TS.Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS.Ngô Thị Mai Việt i LỜI CÁM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài luận văn thạc sĩ, chun ngành Hóa Phân tích Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên, em nhận ủng hộ, giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè gia đình Trước tiên, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Ngơ Thị Mai Việt, người hướng dẫn em suốt trình thực nghiệm hồn thiện luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo, giáo Khoa Hóa học, thầy cô Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng, song nhiều nguyên nhân chủ quan khách quan nên kết nghiên cứu em cịn nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, giáo bạn để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 Tác giả Lê Anh Tú ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng iv Danh mục hình v Danh mục từ viết tắt vi MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu polyme mang điện tích 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Giới thiệu Polystyrene Sulfonate (PSS) 1.2 Giới thiệu kháng sinh họ quinolon 1.3.Giới thiệu đá ong 1.4 Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 1.4.1 Nguyên tắc 1.4.2 Độ hấp thụ quang 1.4.3 Phương pháp đường chuẩn 10 1.4.4 Phương pháp thêm chuẩn 10 1.5 Phương pháp hấp phụ 10 1.5.1 Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ Error! Bookmark not defined 1.5.2 Hấp phụ môi trường nước Error! Bookmark not defined 1.5.3 Các mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Error! Bookmark not defined 1.6 Động học hấp phụ 10 1.6.1 Mơ hình giả bậc 10 1.6.2 Mơ hình giả bậc 11 1.7 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao Error! Bookmark not defined 1.8 Tổng quan tình hình nghiên cứu hấp phụ kháng sinh môi trường nước .11 iii Chương THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 Hóa chất, pha chế 17 1.1 Hóa chất 17 1.2 Cách pha chế dung dịch kháng sinh 17 1.3 Dụng cụ 17 1.4 Thiết bị 18 2.2 Chuẩn bị đá ong 18 2.3 Xác định số đặc trưng hóa lý vật liệu 18 2.4 Biến tính đá ong 18 2.5 Xây dựng đánh giá đường chuẩn xác định kháng sinh ciprofloxacin theo phương pháp UV – Vis 18 2.6 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ kháng sinh vật liệu 19 2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 19 2.6.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 19 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng pH 19 2.6.4 Khảo sát ảnh hưởng lực ion đến khả hấp phụ 20 2.6.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ 21 2.6.6 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ 21 2.6.7 Khảo sát ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 21 2.7 Khảo sát tương tác CFX PSS 22 2.8 Động học trình hấp phụ CFX ĐOBT 23 2.9 Tái sử dụng vật liệu đá ong biến tính PSS 23 2.9.1 Hấp phụ CFX ĐOBT 23 2.9.2 Tái sử dụng vật liệu lần thứ 24 2.9.3 Tái sử dụng vật liệu lần thứ hai 24 2.9.4 Tái sử dụng vật liệu lần thứ ba 24 2.9.5 Tái sử dụng vật liệu lần thứ tư 24 iv 2.10 Xác định số đặc trưng hóa lý ĐOBT sau hấp phụ CFX 24 2.11 Xử lý mẫu nước thải Error! Bookmark not defined Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Xác định Ciprofloxacin phương pháp UV-Vis 25 3.1.1 Xác định bước sóng 25 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn 25 3.2 Kết khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 26 3.2.1 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu 26 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 28 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng pH 31 3.2.4 Ảnh hưởng lực ion 34 3.2.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ 37 3.2.6 Ảnh hưởng nồng độ đầu dung dịch nghiên cứu 39 3.2.7 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ 47 3.3 Khảo sát tương tác giữ CFX PSS 53 3.4 Động học trình hấp phụ CFX ĐOBT 55 3.5 Tái sử dụng 62 3.6 Kết xác định số đặc trưng hóa lí đá ong tự nhiên đá ong biến tính trước sau hấp phụ chất màu 65 3.6.1 Quang phổ hồng ngoại 65 3.6.2 Thế zeta vật liệu 66 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các hệ kháng sinh nhóm quinolon phổ tác dụng Bảng 1.2 Thành phần khoáng vật kết tinh đá ong tự nhiên Bảng 3.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính CFX 25 Bảng 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng vật liệu đến khả hấp phụ Ciprofloxacin 27 Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 29 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 32 Bảng 3.5 Ảnh hưởng lực ion đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 35 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 38 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu NaCl 1mM 40 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu NaCl 10mM 41 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu NaCl 50 mM 42 Bảng 3.10 Các thông số hấp phụ Ciprofloxacin 46 Bảng 3.11 Ảnh hưởng Cu2+ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 48 Bảng 3.12 Ảnh hưởng Zn2+ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 49 Bảng 3.13 Ảnh hưởng Al3+đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu 50 vi Hình 3.19 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOBT 52 Hình 3.20 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOTN 52 Bảng 3.14 Sự ảnh hưởng tương tác CFX PSS 54 Bảng 3.15 CFX nồng độ 20ppm 56 Bảng 3.16 CFX nồng độ 50ppm 57 Bảng 3.17 CFX nồng độ 100ppm 58 Bảng 3.18 Số liệu khảo sát động học hấp phụ CFX ( “-”: không xác định) 59 Bảng 3.19 Thông số động học bậc 61 Bảng 3.20 Thông số động học bậc 62 Bảng 3.21 Khả tái sử dụng vật liệu 64 Hình 3.31 Thế zeta đá ong biến tính sau hấp phụ Ciprofloxacin 68 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo PSS Hình 1.2 Công thức cấu tạo Ciprofloxacin Hình 1.3 Mơ hình phân tử Ciprofloxacin Hình 1.4 Mặt lớp cắt bề mặt đá ong Hình 3.1 Phổ CFX khoảng bước sóng 200 đến 400 nm 25 Hình 3.2 Đường chuẩn xác định nồng độ CFX 26 Hình 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng ĐOTN đến khả hấp phụ Ciprofloxacin 28 Hình 3.4 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng ĐOBT đến khả hấp phụ Ciprofloxacin 28 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOTN 30 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOBT 30 Hình 3.7 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOTN 33 Hình 3.8 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOBT 33 Hình 3.9 Ảnh hưởng lực ion đến khả hấp phụ CFX ĐOTN 36 Hình 3.10 Ảnh hưởng lực ion đến khả hấp phụ CFX ĐOBT 36 Hình 3.11 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ CFX ĐOTN 39 Hình 3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả hấp phụ CFX ĐOBT 39 Hình 3.13 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir ĐOBT 44 Hình 3.14 Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb CFX ĐOBT 44 Hình 3.15 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich ĐOBT 44 Hình 3.16 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir ĐOTN 45 viii Hình 3.17 Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb CFX ĐOTN 45 Hình 3.18 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich ĐOTN 46 Hình 3.19 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOBT 52 Hình 3.20 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ Ciprofloxacin ĐOTN 52 Hình 3.21 Sự dịch chuyển bước sóng CFX có mặt ion kim loại 53 Hình 3.22 Sự ảnh hưởng tương tác CFX PSS 54 Hình 3.23 Mơ hình động học bậc – ĐOBT 60 Hình 3.24 Mơ hình động học bậc 2- ĐOBT 60 Hình 3.25 Mơ hình động học bậc – ĐOTN 61 Hình 3.26 Mơ hình động học bậc 2- ĐOTN 61 Hình 3.27 Khả tái sử dụng vật liệu ĐOBT 65 Hình 3.28 Phổ hồng ngoại đá ong biến tính 65 Hình 3.29 Phổ hồng ngoại đá ong biến tính sau hấp phụ CFX 66 Hình 3.30 Thế zeta đá ong biến tính 67 Hình 3.31 Thế zeta đá ong biến tính sau hấp phụ Ciprofloxacin 68 ix Bảng 3.18 Số liệu khảo sát động học hấp phụ CFX ( “-”: không xác định) qTB Thời gian ĐOBT ĐOTN t/q log (qe-qt) 20ppm 50ppm 100ppm 20ppm 50ppm 100ppm 20ppm 50ppm 100ppm 15 2,73 5,24 5,68 -0,41 0,31 0,43 5,49 2,86 2,64 30 2,78 5,52 6,79 -0,47 0,24 0,20 10,79 5,43 4,42 60 2,95 6,23 7,22 -0,77 0,02 0,06 20,34 9,63 8,31 90 3,01 6,65 7,16 -0,96 -0,21 0,08 29,9 13,53 12,57 120 3,05 6,63 7,55 -1,15 -0,19 -0,09 39,34 18,1 15,89 150 3,12 7,27 8,37 - - - 48,08 20,63 17,92 180 3,09 7,26 8,36 -1,52 -2,00 -2,00 58,25 24,79 21,53 210 3,09 7,18 8,34 -1,52 -1,05 -1,52 67,96 29,25 25,18 240 3,09 7,12 8,30 -1,52 -0,82 -1,15 77,67 33,71 28,92 15 2,24 4,47 4,67 -0,40 0,25 0,22 6,7 3,36 3,21 30 2,37 4,98 4,84 -0,57 0,10 0,17 12,66 6,02 6,2 60 2,48 5,63 5,02 -0,80 -0,22 0,11 24,19 10,66 11,95 90 2,53 5,81 5,35 -0,96 -0,38 -0,01 35,57 15,49 16,82 120 2,59 6,00 6,19 -1,30 -0,64 -0,89 46,33 20 19,39 150 2,60 6,06 6,16 -1,40 -0,77 -0,80 57,69 24,75 24,35 180 2,63 6,11 6,24 -2,00 -0,92 -1,10 68,44 29,46 28,85 210 2,64 6,23 6,32 - - - 79,55 33,71 33,23 240 2,61 6,21 6,22 -1,52 -1,70 -1,00 91,95 38,65 38,59 59 20ppm 1.00 50ppm 0.50 50 ppm: y = -0,0074x + 0,4143 R² = 0,6371 log (qe-qt) 0.00 -0.50 100ppm 50 100 150 200 250 300 -1.00 -1.50 -2.00 100 ppm: y = -0,0095x + 0,6218 R² = 0,7598 20ppm: y = -0,0053x - 0,4086 -2.50 R² = 0,9439 t (min) Hình 3.23 Mơ hình động học bậc – ĐOBT 20ppm 100.00 50ppm 100ppm 80.00 50 ppm: y = 0,1334x + 1,3221 R² = 0,9979 t/q 60.00 20 ppm: y = 0,3184x + 1,0147 R² = 0,9998 40.00 20.00 100 ppm: y = 0,1144x + 1,3513 R² = 0,9964 0.00 50 100 150 t (min) 200 250 Hình 3.24 Mơ hình động học bậc 2- ĐOBT 60 300 0.50 100 ppm: y = -0,0068x + 0,3431 R² = 0,823 0.00 50 100 150 200 250 300 log (qe-qt) -0.50 20ppm -1.00 50ppm 100ppm -1.50 20 ppm: y = -0,0062x - 0,4358 R² = 0,7994 50 ppm: y = -0,008x + 0,346 R² = 0,9773 -2.00 -2.50 t (min) Hình 3.25 Mơ hình động học bậc – ĐOTN 100 20ppm 50ppm 100ppm 90 80 20 ppm: y = 0,3748x + 1,4102 R² = 0,9998 70 t/q 60 50 ppm: y = 0,1557x + 1,287 R² = 0,9998 50 40 30 100 ppm: y = 0,1514x + 1,8646 R² = 0,9961 20 10 0 50 100 150 200 250 300 t (min) Hình 3.26 Mơ hình động học bậc 2- ĐOTN Bảng 3.19 Thông số động học bậc Nồng độ qe,exp qe,cal R1 k1 (phút-1) 20 0,944 0,012 3,12 0,33 50 0,637 0,017 7,26 2,60 đầu (mg/L) (mg/g) (mg/g) ĐOBT 61 100 0,760 0,022 8,37 4,19 20 0,799 0,014 2,64 0,37 50 0,977 0,018 6,23 2,22 100 0,823 0,016 6,32 2,20 ĐOTN Bảng 3.20 Thông số động học bậc Nồng độ đầu R2 (mg/L) ĐOBT ĐOTN k2 qe,exp (g/mg.phút) (mg/g) qe,cal (mg/g) 20 1.000 0.100 3.12 3.14 50 0.998 0.013 7.27 7.50 100 0.996 0.010 8.36 8.74 20 1.000 0.100 2.64 2.67 50 1.000 0.019 6.23 6.42 100 0.996 0.012 6.32 6.61 Bảng 3.19, 3.20 cho thấy hấp phụ CFX SML phù hợp với mơ hình động học bậc mơ hình động học bậc 1; điều chứng minh thông số sau: Thứ nhất, hệ số tương quan (R2) mơ hình động học bậc ln lớn so với mơ hình động học bậc nồng độ CFX Thứ hai, giá trị qe tính theo mơ hình động học bậc 3,14 mg/g 20 mg/L CFX; 7,50 mg/g 50 mg/L 8,74 mg/L 100 mg/L CFX gần với giá trị qe thu từ thực nghiệm (3.12 mg/g 20 mg/L CFX, 7,273 mg/g 50 mg/L CFX 8,36 mg/g 100 mg/L CFX) 3.5 Tái sử dụng vật liệu ĐOBT Việc nghiên cứu khả tái sử dụng vật liệu có ý nghĩa quan trọng để từ đánh giá khả ứng dụng vật liệu thực tiễn Sử dụng NaOH để giải hấp kháng sinh khỏi bề mặt vật liệu Sau hấp phụ kháng sinh, lắc với NaOH 0,1M; li tâm rửa vật liệu với nước cất 62 Sử dụng HCl để giải hấp kháng sinh khỏi bề mặt vật liệu Sau hấp phụ kháng sinh, lắc với HCl 0,1M; li tâm rửa vật liệu với nước cất Kết nghiên cứu khả tái sửa dụng vật liệu trình bày bảng 3.21 hình 3.26 63 Bảng 3.21 Khả tái sử dụng vật liệu Lần Lần Lần Số lần sử dụng Ccb q HCl NaOH (mg/L) (mg/g) H (%) Ccb q H (mg/L) (mg/g) (%) Ccb q (mg/L) (mg/g) H qTB HTB SD (%) 1,26 3,77 93,74 1,33 3,76 93,39 1,29 3,77 93,59 3,77 93,57 0,18 1,54 3,66 92,24 1,45 3,68 92,70 1,53 3,66 92,29 3,67 92,41 0,25 2,44 3,55 87,93 2,36 3,57 88,32 2,45 3,55 87,88 3,56 88,04 0,24 3,53 3,34 82,54 3,56 3,33 82,39 3,64 3,32 82,00 3,33 82,31 0,28 4,19 3,14 78,93 4,22 3,13 78,78 4,28 3,12 78,48 3,13 78,73 0,23 1,27 3,77 93,69 1,34 3,76 93,34 1,33 3,76 93,39 3,76 93,47 0,19 1,56 3,66 92,14 1,58 3,65 92,04 1,70 3,63 91,44 3,65 91,87 0,38 3,09 3,42 84,71 3,08 3,43 84,76 2,54 3,53 87,43 3,46 85,63 1,56 3,80 3,28 81,21 3,81 3,28 81,16 4,16 3,21 79,43 3,26 80,60 1,01 4,35 3,11 78,13 4,39 3,10 77,93 4,65 3,05 76,62 3,09 77,56 0,82 64 Hình 3.27 Khả tái sử dụng vật liệu ĐOBT Kết khảo sát khả tái sử dụng cho thấy, vật liệu đá ong biến tính đạt hiệu suất hấp phụ kháng sinh CFX gần 80% sau lần sử dụng Hơn độ lệch chuẩn lần thí nghiệm nhỏ Điều chứng tỏ vật liệu đá ong biến tính PSS hiệu xử lý kháng sinh tính bền giá thành vật liệu 3.6 Kết xác định số đặc trưng hóa lí đá ong tự nhiên đá ong biến tính trước sau hấp phụ 3.6.1 Quang phổ hồng ngoại Quang phổ hồng ngoại đá ong biến tính polime mang điện tích âm (PSS) trước sau hấp phụ CFX trình bày hình 3.27, 3.28 Hình 3.28 Phổ hồng ngoại đá ong biến tính 65 Hình 3.29 Phổ hồng ngoại đá ong biến tính sau hấp phụ CFX Kết cho thấy phổ hồng ngoại đá ong biến tính trước sau hấp phụ CFX tương tự Tuy nhiên số đỉnh hấp thụ bước sóng 1917,24 cm-1; 1637,56 cm-1 1544,98 cm-1 phổ hồng ngoại đá ong biến tính khơng xuất phổ hồng ngoại đá ong biến tính sau hấp phụ CFX Bên cạnh đó, phổ hồng ngoại ĐOBT sau hấp phụ CFX xuất đỉnh hấp thụ bước sóng 1165,00 cm-1 gán cho dao động biến dạng nhóm O-H Kết cho thấy CFX hấp phụ đá ong biến tính 3.6.2 Thế zeta vật liệu Thế zeta kháng sinh CFX SML trước sau hấp phụ CFX trình bày hình 3.29, 3.30 66 Hình 3.30 Thế zeta đá ong biến tính 67 Hình 3.31 Thế zeta đá ong biến tính sau hấp phụ Ciprofloxacin Thế zeta đá ong biến tính sau hấp phụ CFX -0,222 mV dương điện so với zeta đá ong biến tính PSS -12 mV Kết chứng tỏ kháng sinh Ciprofloxacin hấp phụ đá ong biến tính theo chế tương tác tĩnh điện 68 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, thực đề tài Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin vật liệu đá ong biến tính polyme mang điện âm chúng tơi thu số kết sau: Đã khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ kháng sinh ciprofloxacin ĐOTN ĐOBT (tỉ lệ khối lượng vật liệu hấp phụ thể tích g/L đá ong biến tính g/L đá ong tự nhiên; thời gian lắc 150 phút đá ong biến tính 210 phút đá ong tự nhiên); pH tối ưu cho hấp phụ kháng sinh ciprofloxacin 5,0, lực ion 10 mM NaCl, nhiệt độ 25oC  2oC Sự hấp phụ kháng sinh ciprofloxacin vật liệu tn theo mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Dung lượng hấp phụ cực đại kháng sinh ciprofloxacin đá ong tự nhiên đá ong biến tính 5,78 6,07 mg/g (đối với NaCl mM), 8,32 8,68 mg/g (đối với NaCl 10 mM), 7,28 8,45 mg/g (đối với NaCl 50 mM) Đã khảo sát ảnh hưởng ion kim loại Al3+, Cu2+, Zn2+ đến khả hấp phụ ciprofloxacin, kết cho thấy ion Cu2+ hạn chế khả hấp phụ kháng sinh vật liệu, ion Al3+ Zn2+ thúc đẩy hấp phụ kháng sinh vật liệu Đã khảo sát tương tác CFX PSS kết cho thấy nồng độ PSS tăng hiệu suất tương tác tăng ngược lại Quá trình hấp phụ ciprofloxacin đá ong biến tính tuân theo phương trình động học bậc Sau lần sử dụng, hiệu suất tách CFX ĐOBT đạt gần 80% sử dụng chất rửa giải HCl 0,1 M NaOH 0,1 M 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Dương Thị Tú Anh (2014), Các phương pháp phân tích cơng cụ, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Nguyen, NT, Dao, TH, Truong, TT, Nguyen, TMT, & Pham, TD (2020) Đặc tính hấp phụ kháng sinh ciprofloxacin lên hạt nano alumin alpha tổng hợp với biến đổi bề mặt polyanion Tạp chí Chất lỏng Phân tử, 113150 doi: 10.1016 / j.molliq.2020.113150 Hồ Viết Quý (2007), Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội Ngô Thị Mai Việt (2010), Nghiên cứu tính chất hấp thu đá ong khả ứng dụng phân tích xác định kim loại nặng, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Lê Hữu Thiềng (2011), Nghiên cứu khả hấp phụ số kim loại nặng chất hữu độc hại môi trường nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía khảo sát khả ứng dụng chúng, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lí nước nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV-Vis, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2006), Hóa lí tập 2, Nhà xuất Giáo dục Luận văn nghiên cứu quy trình xác định dư lượng Ciprofloxacin Enprofloxacin thực phẩm phương pháp HPLC-MS/MS Nguyễn Thị Thanh Nga TIẾNG ANH 10 Andreu Rico, Tran Minh Phu, Kriengkrai Satapornvanit, Jiang Min, A.M Shahabuddin, Patrik J.G.Henriksson, Francis J Murray, David C Little, Anders Dalsgaard, Paul J Van den Brink, (2013) Use of veterinary medicines, feed additives and probiotics in four major internationally traded aquaculture species farmed in Asia Aquaculture, Volumes 412– 413, pp, 231-243 70 11 Arık, M., Kassa, S B., & Onganer, Y (2020) Molecular aggregates of pyronin dyes with polyelectrolyte polystyrene sulfonate (PSS) in aqueous solution Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 391, 112309 doi:10.1016/j.jphotochem.2019.112309 12 A Pollap, K Baran, N Kuszewska, et al., Electrochemical sensing of ciprofloxacin and paracetamol in environmental water using titanium sol based sensor, Journal of Electroanalytical Chemistry (2020), 13 A Pollap, K Baran, N Kuszewska, et al., Electrochemical sensing of ciprofloxacin and paracetamol in environmental water using titanium sol based sensor, Journal of Electroanalytical Chemistry (2020) 14 Bizi, M., & El Bachra, FE (2019) Đánh giá khả hấp phụ ciprofloxacin khống chất cơng nghiệp thơng thường ứng dụng để xử lý nước máy Công nghệ bột doi: 10.1016 / j.powtec.2019.11.047 15 Chandrasekaran, A., Patra, C., Narayanasamy, S., & Subbiah, S (2020) Loại bỏ hấp phụ Ciprofloxacin Amoxicillin khỏi hệ thống nước đơn nhị phân cách sử dụng than hoạt tính axit từ Prosopis juliflora Nghiên cứu Môi trường, 109825 doi: 10.1016 / j.envres.2020.109825 16 Dejeu J, Buisson L, Guth MC, Roidor C, Membrey F, Charraut D, Foissy A (2006), "Early steps of the film growth mechanism in self-assembled multilayers of PAH and PSS on silica: Polymer uptake, charge balance and AFM analysis", Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol 288 (1- 3), pp: 26-35 17 Duc Pham Tien, Anh Bui Ngoc, Yen Doan Thi Hai, Uyen Do Thi (2017), "Removal of ammonium ion from aqueous solution by using alumina modified with anionic surfactant and polyanion", Analytica Vietnam Conference 2017 18 Gu T, Zhu B-Y, Rupprecht H (1992), "Surfactant adsorption and surface micellization", Advances in Colloid Structures, pp: 74-85 19 K.S.D Premarathna, Anushka Upamali Rajapaksha, Nadeesh Adassoriya, Binoy Sarkar, Narayana M.S Sirimuthu, Asitha Cooray, Yong Sik Ok, Meththika Vithanage (2019), Clay-biochar composites for sorptive removal of tetracycline antibiotic in aqueous media, Journal of Environmental Management, 238, 315-322 20 Kumari, S., Khan, AA, Chowdhury, A., Bhakta, AK, Mekhalif, Z., & Hussain, S (2019) Hấp phụ hiệu có tính chọn lọc cao thuốc nhuộm cation loại bỏ kháng sinh ciprofloxacin vật liệu nano niken sulfua biến tính bề mặt: Động 71 học, đẳng nhiệt chế hấp phụ Chất keo bề mặt A: Các khía cạnh hóa lý kỹ thuật, 124264 doi: 10.1016 / j.colsurfa.2019.124264 21 Peyratout Claire, Donath Edwin, Daehne Lars (2001), "Electrostatic interactions of cationic dyes with negatively charged polyelectrolytes in aqueous solution", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, vol 142 (1), pp: 51-57 22 Pham Tien Duc, Kobayashi Motoyoshi, Adachi Yasuhisa (2015), "Adsorption of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate onto alpha alumina with small surface area", Colloid and Polymer Science, vol 293 (1), pp: 217-227 23 Pham Tien Duc, Kobayashi Motoyoshi, Adachi Yasuhisa (2014), "Adsorption of polyanion onto large alpha alumina beads with variably charged surface", Advances in Physical Chemistry, vol 2014 24 Pham Tien Duc, Do Thi Trang, Doan Thi Hai Yen, Nguyen Thi Anh Huong, Mai Thanh Duc, Kobayashi Motoyoshi, Adachi Yasuhisa (2017), "Adsorptive removal of ammonium ion from aqueous solution using surfactant-modified alumina", Environmental Chemistry, vol 14 (5), pp: 327-337 25 Sunita Kumari, Afaq Ahmad Khan, Arif Chowdhury, Arvind K Bhakta, Zineb Mekhalif, Sahid Hussain (2020), Efficient and highly selective adsorption of cationic dyes and removal of ciprofloxacin antibiotic by surface modified nickel sulfide nanomaterials: Kinetics, isotherm and adsorption mechanism, Colloids and Surfaces A, 586, 1-15 26 Reza Shokoohi, Nahid Ghobadi, Kazem Godini, Mahdi Hadi, Zeinab Atashzaban (2020), Antibiotic detection in a hospital wastewater and comparison of their removal rate by activated sludge and earthworm-based vermifilteration: Environmental risk assessment, Process Safety and Environmental Protection, 134, 169-177 27 S Zaidi, V Sivasankar, T Chaabane, V Alonzo, K Omine, R Maachi, A Darchen, M Prabhakarand (2019), Separate and simultaneous removal of doxycycline and oxytetracycline antibiotics by electro-generated adsorbents (EGAs), Journal of Environmental Chemical Engineering, 7, 1-13 28 Sukhorukov Gleb B, Donath Edwin, Davis Sean, Lichtenfeld Heinz, Caruso Frank, Popov Victor I, Möhwald Helmuth (1998), "Stepwise polyelectrolyte assembly on particle surfaces: a novel approach to colloid design", Polymers for Advanced Technologies, vol (10‐11), pp: 759-767 72 29 Thu Thuy Bui, Thi Sim Hoang, Tien Duc Pham (2019),Adsorptive removal ofcefixime using polycation modified nanosilica synthesized from rice husk, The analytical Vietnam Conference, 162-169 30 Tien Duc Pham, Hoang Hiep Nguyen, Ngoc Viet Nguyen, Thanh Tu Vu, Thi Ngoc Mai Pham, Thi Hai Yen Doan, Manh Ha Nguyen and Thi Mai Viet Ngo (2017), Adsorptive Removal of Copper by Using Surfactant Modified Laterite Soil, Journal of Chemistry, Vol.2017, pp 1-10 31 Tien Duc Pham, Hoang Hiep Nguyen, Ngoc Viet Nguyen, Thanh Tu Vu, Thi Ngoc Mai Pham, Thi Hai Yen Doan, Manh Ha Nguyen, and Thi Mai Viet Ngo (2017), Adsorptive Removal of Copper by Using Surfactant Modified Laterite Soil, Journal of Chemistry, vol 2017, pp 1–10 32 Zollinger (1991), Color Chemistry-Synthesis Properties and Application of Organic Dyes and Pigments, VCH Publishers, New York 33 Wang, S.; Wang, H Adsorption behavior of antibiotic in soil environment: A critical review Front Environ Sci Eng 2015, 9, 565-574 34 Zheng, C., Zheng, H., Hu, C., Wang, Y., Wang, Y., Zhao, C.,… Sun, Q (2019) Thiết kế cấu trúc chất hấp thụ sinh học từ tính để loại bỏ ciprofloxacin khỏi nước Cơng nghệ Bioresource, 122288 doi: 10.1016 / j.biortech.2019.122288 35 H Zollinger (1991), Color Chemistry-Synthesis Properties and Application of Organic Dyes and Pigments, VCH Publishers, New York 36 Thi Thuy Tran, Van Anh Le, Phuong Trang Truong, Tien Duc Pham (2017), “Adsorption of oxytetracycline onto surfactant modified alumina: Characteristics, mechanisms and application in environmental concern”, The 6th Asian Symposium on Advanced Materials: Chemistry, Physics and Biomedicine of Functional and Novel Materials - Proceedings, pp 591-596 37 Danyang; Zhengwen Xu; Jing Shi; Lili Shen; Zexiang He “Adsorption characteristics of ciprofloxacin on the schorl: kinetics, thermodynamics, effect of metal ion and mechanisms” 73 ... tài: ? ?Nghiên cứu hấp phụ kháng sinh Ciprofloxacin vật liệu đá ong biến tính polyme mang điện âm? ?? Trong đề tài chúng tơi nghiên cứu nội dung sau: Biến tính đá ong tự nhiên polime mang điện âm (PSS)... (PSS) thành vật liệu hấp phụ Nghiên cứu khả hấp phụ kháng sinh môi trường nước đá ong tự nhiên đá ong biến tính Cụ thể sau: - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ Ciprofloxacin vật liệu ( pH,... - Nghiên cứu đặc trưng hóa lí đá ong biến tính sau hấp phụ CFX để bước đầu đánh giá chế hấp phụ CFX vật liệu - Nghiên cứu động học trình hấp phụ CFX vật liệu - Nghiên cứu khả tái sử dụng vật liệu