Thông tin tài liệu
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 Nghiên cứu biến tính khống sét vermiculit nhằm nâng cao khả hấp phụ kim loại nặng nước Trần Lý Tưởng* Trường Đại học Quảng Bình, 312 Lý Thường Kiệt, Đồng Hới, Quảng Bình, Việt Nam Nhận ngày tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 10 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 14 tháng năm 2016 Tóm tắt: Vermiculit (VER) loại khống sét có trữ lượng dồi dào, giá thành thấp thân thiện với môi trường Tuy nhiên, khả hấp phụ kim loại nặng chất hữu thấp Để nâng cao khả hấp phụ kim loại nặng VER, nhiều nghiên cứu sử dụng phương pháp biến tính khác để cải thiện tính chất đất sét kích thước lỗ xốp, diện tích bề mặt riêng, độ chịu nhiệt hoạt tính hóa học Bài báo trình bày kết việc sử dụng dimercaprol (BAL) để biến tính vermiculit Kết cho thấy hấp phụ Hg2+ tối đa tăng từ 1,75 lên 9,63 mg.g-1 sau sửa đổi Thời gian hấp phụ bão hòa khoảng 300 phút tỷ lệ hấp thụ BAL-VER lớn so với VER Sự gia tăng nhiệt độ dung dịch có tác động nhỏ đến hấp phụ trình hấp phụ phản ứng tỏa nhiệt tự phát Qua phân tích liệu thí nghiệm, chế hấp phụ chủ yếu trao đổi ion, hấp phụ tĩnh điện chế chặn (interception) Từ khóa: Vermiculit; hấp phụ; thủy ngân; cải tính; dimercaprol trúc, VER tự nhiên có khả hấp phụ kim loại nặng Hg nước thấp, để nâng cao khả hấp phụ kim loại Hg nước VER, báo vào nghiên cứu sử dụng thuốc biến tính Dimercaprol (C3H8OS2) để biến đổi cấu trúc tinh thể, tính chất vật lý, hóa học khống sét VER theo hướng nâng cao khả hấp phụ kim loại Hg VER nước Vermiculit nhóm khống chất ngậm nước silicat nhôm-sắt-magiê tạo thành lớp, giống mica trong, công thức hóa học Mgx(H2O){Mg3-x[AlSiO3O10](OH)2}, cấu tạo tinh thể vermiculit Hình Vermiculit dùng làm chất cải tạo đất; làm chất mang sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, chế tạo nguyên liệu có tính hấp phụ, phục vụ ngành cơng nghiệp bảo vệ mơi trường Các nước có sản lượng khai thác vermiculit hàng đầu giới Ai Đặt vấn đề∗ Kể từ công nghiệp thủy ngân hợp chất sử dụng rộng rãi ngành luyện kim, khai thác vàng ngành công nghiệp khác y tế, điện dân dụng , chất thải thủy ngân trở thành mối nguy hại đặc biệt nghiêm trọng cho sức khỏe người độc tố nó, việc tìm loại vật liệu rẻ tiền, có sẵn để hấp phụ thủy ngân hướng ưu tiên nghiên cứu ngành vật liệu mơi trường nói chung xử lý nhiễm nước nói riêng Vermiculit loại khống chất tự nhiên có trữ lượng lớn giới, giá thành rẻ, có đặc tính có lợi cho việc biến tính cấu _ ∗ ĐT.: 84-941700555 Email: tuongtranly@gmail.com 82 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 Cập, Ấn Độ, Ôtxtrâylia, Braxin, Mỹ, Liên Bang Nga, Nam Phi, Trung Quốc, Zumbabuê Theo thống kê Cục Điều tra Địa chất Mỹ (2007), sản lượng khai thác vermiculit nước năm 2004 khoảng 510 nghìn tấn, năm 2005 khoảng 516 nghìn năm 2006 khoảng 513 nghìn [1] Trên lãnh thổ Việt Nam bước đầu phát số khu vực có vermiculit như: Phố Ràng-Bảo Hà, Sơn Thủy-Tân Thượng (Lào Cai); Hịa Cng Minh Qn 83 Đèo Mậu A (n Bái); Vinh Tiền-Đông Cửu (Phú Thọ); Mang Gôi-Nước Oai-Xã Canh (Bình Định); Đèo Viholak-Bờ Leng Mang Lùng-Nước Như (Quảng Ngãi) [2, 3, 4, 5] Kết nghiên cứu bước đầu chứng minh vermiculit Việt Nam có tính khả tuyển có chất lượng đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu phục vụ sản xuất lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp xử lý bảo vệ môi trường Hình Cấu trúc tinh thể khống VER Thực nghiệm 2.1 Phần thí nghiệm a Hóa chất Các vật liệu sau mua Trung Quốc bao gồm: Khoáng sét Vermiculit (VER) khả trao đổi cation (CEC) 85.5 mmol/100 g, Tên máy Tủ sấy Máy khuấy Máy li tâm Máy đo pH Cân tiểu li điện tử Máy lắc nhiệt kỹ thuật số Máy phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) Máy đo điện Zeta Máy đo đường kính lỗ diện tích bề mặt (BET) Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Máy hồng ngoại quang phổ (FTIR) Máy phân tích nhiệt TGA/DSC Máy nguyên tử phổ huỳnh quang thuốc biến tính Dimercaprol (C3H8OS2), CH3CH2OH, HgCl2, NaOH, HCl, HNO3,K2Cr2O7 b Thiết bị dung thí nghiệm Các thiết bị dùng thí nghiệm bao gồm: Số hiệu DHG-9023A DF-101S HC-308 PHS-3C CP1104 SHA-B D/maxNano ZS ASAP 2020 S-3200N 1725X SDT Q600 XGY-1011A Ⅲ Nơi sản xuất Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc Đức Đức Mỹ Nhật Mỹ Mỹ Nhật 84 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 2.2 Phương pháp biến tính vermiculit Nghiền vermiculit cho qua sàng lưới kích thước lỗ 200, cho100 ml ethanol khan vào g vermiculit xay trộn sau siêu âm 10 phút nhiệt độ 60 0C, sau thêm Dimercaprol (BAL) vào hỗn hợp với tỷ lệ CEC (nBAL: mVER = 2,565 mmol g-1), hỗn hợp điều chỉnh pH = 1, dùng thiết bị hồi lưu 80 0C 20 h, sản phẩm sau ly tâm rửa ethanol khan lần Chất rắn sau li tâm sấy khơ lị 60 0C , sàng qua rây lưới 200, niêm phong Sản phẩm cuối đặt tên BAL-VER 1-100 mg·L-1 , lượng thuốc hấp phụ g·L-1 Nồng độ ion Hg2+ dung dịch tính theo cơng thức sau: q =(C0-Ct )·V/m Y=100·(C0-Ct )/C0 Trong đó: C0 nồng độ Hg2+ ban đầu (mg·L-1) Ct nồng độ Hg2+sau bị hấp phụ theo thời gian t (mg·L-1) V thể tích dung dịch Hg2+ (L) m lượng thuốc hấp phụ (g) Y tỷ lệ phần trăm Hg2+ bị hấp phụ (%) ； ； ； ； Kết thảo luận 2.3 Thí nghiệm hấp phụ 3.1 Biểu trưng vật liệu Sau pha chế dung dịch ion thủy ngân, cho 25 mL dung dịch thủy ngân vào ống ly tâm loại 50mL, điều chỉnh nồng độ pH từ 4,5-5 dung dịch HNO3 NaOH 0,1M, dung dịch sau điều chỉnh pH tiến hành cho 0,05g BAL-VER vào, hỗn hợp bao bọc tuyệt đối kín để tránh bay hơi, cho ống vào máy lắc điều khiển tốc độ nằm 4000 vòng/phút thời gian phút, qua máy li tâm thời gian 10 phút, sản phẩm sau dùng kim tiêm lấy dung dịch để qua màng lọc kích thước 0,45nm, dung dịch mang xác định nồng độ Hg2+ máy nguyên tử phổ huỳnh quang Trong thí nghiệm tiến hành khảo sát ảnh hưởng yếu tố như: nồng độ pH từ 1-10, thời gian hấp phụ từ phút - 24 giờ, nhiệt độ từ 30 - 60, thay đổi nồng độ chất nhiễm từ Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) Kết phân tích nhiễu xạ tia X trình bày Hình 2, đỉnh đặc trưng vermiculit gốc xuất 6.15º d001 = 1,44 nm [6-7], đỉnh nhọn, bên cạnh có số đỉnh nhiễu xạ yếu khác đại diện cho lượng nhỏ tạp chất khác khoáng vermiculit gốc ban đầu [8] Sau qua biến tính BAL BAL-VER khơng có khác biệt đáng kể, thay đổi khoảng cách hai lớp khơng đáng kể, có cường độ nhiễu xạ đỉnh tăng lên, cho thấy cấu trúc tinh thể không thay đổi sau sửa đổi, điều chứng tỏ chất biến tính BAL không xen vào lớp mà hấp phụ bề mặt khống VER Hình Phổ XRD VER BAL-VER T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 85 Hình Quang phổ hồng ngoại VER BAL Phân tích quang phổ hồng ngoại Fourier (FTIR) Kết phân tích thể Hình Nhìn vào hình cho thấy đỉnh hấp thụ 3718 cm-1 chủ yếu dao động co giãn liên kết O-H nhóm Si-OH gây ra, đỉnh 3414 cm-1 đại diện cho rung động co duỗi nhóm –OH kết cấu mặt tứ diện VER [9], đỉnh 1645 cm-1 ảnh hưởng dao động uốn cong nhóm –OH lớp nước hấp phụ VER [6-9], vị trí 999 cm-1 chủ yếu dao động co duỗi Si-O lớp tinh thể VER Các đỉnh hấp phụ 730, 685, 471 cm-1 thuộc dao động uốn cong biến dạng nhóm Si-O [10-11] So với phổ VER phổ sau biến tính BALVER có đỉnh phổ hồng ngoại khơng thay đổi nhiều, điều cho thấy khung cấu trúc vermiculite khơng thay đổi Tuy nhiên BALVER có đỉnh xuất vị trí 1427 cm-1, đỉnh thuộc dao động biến dạng dao động co duỗi –CH2 BAL [12-13], điều chứng tỏ thuốc biến tính BAL kết hợp thành cơng khống VER Phân tích SEM Kết phân tích SEM thể Hình 4, khống VER trước sau biến tính qua kính hiển vi phóng đại lên 10.000 lần, kết cho thấy trước sau biến tính khơng có nhiều thay đổi rõ ràng, nhiên sau biến tính bề mặt BAL-VER xuất tương đối nhiều kết cấu lát mỏng, kết cấu chặt chẽ Hình Phóng đại điện tử SEM VER (a) BAL-VER (b) 86 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 Hình Phân tích nhiệt VER(a) BAL-VER(b) Phân tích TG-DSC Hình (a), nhiệt độ khoảng từ 50150 ℃, tỷ lệ trọng lượng khoảng 4,2%, chủ yếu nước lớp nước hấp phụ VER, 125 ℃ có đỉnh hấp thụ rõ ràng Tại khoảng 200 ℃ -500 ℃ khơng có hiệu ứng nhiệt đáng kể, khoảng 500-850 ℃ tỷ lệ tổn thất trọng lượng khoảng 1,9%, chủ yếu nước nhóm OH Khoảng 850-900 ℃ giảm trọng lượng khoáng chất bị đốt cháy Trong hình (b), trọng lượng BAL-VER VER khơng có khác biệt, đường cong thu nhiệt không thay đổi Điều gián tiếp cho thấy BAL hấp phụ bề mặt chất khống mà khơng vào sâu lớp kết cấu VER, lượng thuốc biến tính chiếm tỷ lệ nhỏ nên khơng có thay đổi đáng kể TGA Phân tích điện động Zeta Trong Hình xu thay đổi điện động thay đổi giá trị pH khác nhau, vật liệu trước sau biến tính có giá trị âm điện tồn phạm vi thay đổi pH, điều chứng tỏ bề mặt hai loại vật liệu mang điện tích âm Khi pH >8, với tăng lên giá trị pH điện tích âm bề mặt tăng lên đáng kể, khả hấp phụ điều kiện kiềm vermiculit giảm xuống Điều cho thấy điều kiện kiềm, hấp phụ điện tích khơng cịn đóng vai trị chủ đạo Ngồi ra, giá trị pH giá trị 5-6 điện tích âm bề mặt có giá trị lớn, qua xem xét điều kiện vận hành thực tế điều kiện thí nghiệm mục 3.2.a, tác giả lựa chọn giá trị pH khoảng 5-6 cho thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất ô nhiễm, nhiệt độ môi trường, thời gian hấp phụ, lượng chất hấp phụ Hình Phân tích điện động VER BAL-VER T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 3.2 Kết thí nghiệm hấp phụ Ảnh hưởng nồng độ pH Hình cho thấy, VER sau biến tính khả hấp phụ Hg2+ tăng lên lớn (từ 10% tăng lên 98%), giá trị pH thấp hấp phụ Hg2+ bị ức chế cạnh tranh protons (H+), hydronium (H20+) Hg2+, nhóm chức Thiol BAL VER bị chuyển đổi thành dạng proton hóa làm hạn chế khả tạo phức lực tĩnh điện, điều minh chứng tài liệu nghiên cứu dùng aminopropyl mercaptopropyl sửa đổi khoáng smectit để tăng khả hấp phụ kim loại nặng [14] Sự giảm khả hấp phụ 87 Hg2+ pH cao liên kết lỏng lẻo ion kim loại mục tiêu island lưỡng tính nhóm alumiol dung dịch có tính kiềm Hơn việc dùng NaOH để tạo môi trường kiềm, Na+ có khả cạnh tranh làm giảm khả hấp phụ Hg2+ Khả hấp phụ tốt pH=5-6 Ảnh hưởng lượng thuốc hấp phụ Hình cho thấy với lượng chất hấp phụ tăng tỷ lệ hấp phụ Hg2+ VER BAL-VER tăng, nồng độ g·L-1 (đối với BAL-VER) g·L-1(đối với VER) đạt trạng thái cân hấp phụ, tỷ lệ hấp phụ tương ứng 99,4% 18% Hình Ảnh hưởng nồng độ pH đến hấp phụ Hg2+ Hình Ảnh hưởng lượng thuốc hấp phụ 88 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 Hình Ảnh hưởng nồng độ Hg2+ ban đầu khả hấp phụ Hình 10 Động lực học hấp phụ ảnh hưởng thời gian hấp phụ Bảng Các thơng số mơ hình đường đẳng nhiệt Sample VER BAL-VER Langmuir -1 KL(L ·mg ) -1 Freundlich R2 R 0.0248 1.753 0.983 0.557 0.101 0.961 2.0927 8.572 0.960 0.172 4.711 0.896 Ảnh hưởng nồng độ Hg2+ ban đầu hình đẳng nhiệt hấp phụ Trong thí nghiệm này, điều tra khả hấp phụ chất hấp phụ thay đổi nồng độ N KF (L ·g−1) qm (mg ·g ) ban đầu khác Hg2+, sử dụng đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir phương trình Freundlich để phân tích liệu thử nghiệm Nhìn vào Hình thấy lượng hấp phụ BAL-VER lớn nhiều so với VER Khả 89 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 hấp phụ tăng lên với gia tăng nồng độ ban đầu hấp phụ đạt độ bão hòa Các liệu liệt kê Bảng cho mơ hình hấp phụ Langmuir Freundlich phù hợp với kết thực nghiệm Hệ số tương quan R2 mơ hình Langmuir phù hợp với liệu thực nghiệm cao so với mơ hình Freundlich, điều chứng tỏ q trình hấp phụ đơn lớp [15], đặc biệt lượng hập phụ tối đa VER từ 1,75 mg g-1 sau qua sửa đổi nâng lên 9,63 mg g-1 Nghiên cứu động lực học hấp phụ Hình 10 cho thấy khoảng 300 phút đầu BAL-VER đạt trạng thái cân hấp phụ, VER thời gian ngắn bảo hòa, lượng hấp phụ VER ban đầu khoảng 0.5 mg ·g-1, sau biến tính qua BAL lượng hấp phụ tăng lên mg ·g-1, hiệu tăng lên 10 lần so với trước cải tính Thơng qua hệ số tương quan hai mơ hình động lực học bảng Bảng cho thấy, mơ hình động lực học bậc phù hợp q trình hấp phụ, điều suy đốn hấp phụ hóa học chiếm vai trị chủ đạo Ảnh hưởng nhiệt độ phương trình nhiệt động lực học Trong khảo sát khả hấp phụ Hg2+ khống VER trước sau biến tính ngưỡng nhiệt độ 30 0C, 40 0C, 50 0C 60 C, kết Hình 11 Khi nhiệt độ tăng khả hấp phụ giảm, nhiên hiệu hấp phụ thủy ngân vật liệu sau biến tính tăng lên rõ rệt Bảng Bảng thơng số mơ hình động lực học Sample VER BAL-VER qe(experiment) (mg g-1) 0.61 4.96 Pseudo-first-order model K1 −1 (min ) 0.0018 0.0038 qe -1 (mg g ) 0.104 0.821 R2 Pseudo-second-order model K2 -1 qe −1 [g mg ] -1 (mg g ) R2 0.880 0.134 0.608 0.998 0.723 0.024 0.999 Hình 11 Ảnh hưởng nhiệt độ tới hấp phụ 90 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 Bảng Tham số nhiệt động lực học hấp phụ △G(kJ/mol) Sample △H(kJ/mol) △S(J/mol/K) 303K 313K 323K 333K VER -37.93 -92.47 -9.91 -8.99 -8.06 -7.14 BAL-VER -65.60 -126.07 -27.40 -26.14 -24.88 -23.62 Căn vào công thức nhiệt động lực học tính tốn thơng số Bảng 3, nhìn vào bảng ta thấy trình hấp phụ thủy ngân hai vật liệu trình tỏa nhiệt, phản ứng hấp phụ bề mặt vật liệu tự động phát sinh, với phản ứng hấp phụ mức độ hỗn loạn hệ thống giao diện rắnlỏng không ngừng gia tăng [16-18] Phân tích chế hấp phụ Dựa kết phân tích thấy vermiculit hấp phụ Hg2 + chủ yếu dựa chế trao đổi ion lớp, lớp khống sét, hydroxyl Hg2 + hình thành phức chất Khống VER sau qua BAL biến tính khả hấp phụ Hg2 + nâng cao đáng kể, chủ yếu BAL kết hợp lượng lớn nhóm mercapto hydroxyl VER, nhóm có khả nâng cao hiệu tạo phức với Hg2 +, từ nâng cao hiệu loại Hg2 + dung dịch nước Cơ chế BAL-VER hấp phụ Hg2 + biểu thị phương trình sau [19-21]: Sur-OH+Hg(OH)2→Sur-O…Hg(OH)2-1+H+ (1) Sur-OH+HgOH+→Sur-O…HgOH+H+ (2) 2(Sur-OH)+Hg2+→(Sur-O)2…Hg+2H+ (3) Sur-SH+Hg(OH)2→Sur-SH…Hg(OH)2 (4) 2(Sur-SH)+HgOH+→Sur-SH…HgOH+…HSSur (5) 4(Sur-SH)+Hg2+→ (Sur-SH)4…Hg2+ (6) 2(Sur-SH) +2(Sur-OH) + Hg2+ → (SurSH)2…Hg2+…(HO-Sur)2 (7) Tài liệu tham khảo [1] Kogel, Jessica Elzea, ed Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses SME, 2006 [2] Nguyễn Thanh Tùng, Đặc điểm vỏ phong hoá chứa vermiculit đá biến chất giàu biotit thuộc hệ tầng Sin Quyền hệ tầng Núi Con Voi vùng Phố Ràng - Bảo Hà Luận văn Thạc sĩ địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 2004 [3] Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, Đặc điểm thành phần vật chất quặng vermiculit vùng Sơng Hồng, Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 16( 2006) 47 [4] Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, Các thành hệ quặng vermiculit đới Phan Si Pan Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 21(2008) 65 [5] Nguyễn Thanh Tùng, Các thành hệ quặng vermiculit đới Sông Hồng đới Phan Si Pan Luận án Tiến sĩ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản, Hà Nội (2012) [6] Tran, Lytuong, et al, Highly enhanced adsorption for the removal of Hg (II) from aqueous solution by Mercaptoethylamine/ Mercaptopropyltrimethoxysilane functionalized vermiculites, Journal of colloid and interface science 445 (2015) 348 [7] Tran Ly Tuong, et al, Hg2+ , 35.4 (2015) 1054 [8] Temuujin, Jadambaa, Kiyoshi Okada, and Kenneth JD MacKenzie, Preparation of porous silica from vermiculite by selective leaching, Applied Clay Science 22.4 (2003) 187 [9] Tran Ly Tuong, et al, Ag (I) , 35.4 (2015) 1109 [10] J Madejova, FTIR techniques in clay mineral studies, Vib Spectrosc 31 (2003) [11] C Liao, C Chen, M Wang, P Chiang, C Pai, Sorption of chlorophenoxypropionic acids by organoclay complexes, Environ Toxicol 21 (2006) 71 性及其对 报 体中 学 有机改性蛭石的特 吸附性能的研究 环境科学学 巯基乙胺改性蛭石对水 的吸附性能研究 中国环境科 T.L Tưởng / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 82-91 [12] R Celis, M.C Hermosin, J Cornejo, Heavy metal adsorption by functionalizedclays, Environ Sci Technol 34 (2000) 4593 [13] X Yu, C Wei, L Ke, Y Hu, X Xie, H Wu, Development of organovermiculite-based adsorbent for removing anionic dye from aqueoussolution, J Hazard Mater 180 (2010) 499 [14] , , 21-3(2001) 307 [15] X Zhao, G Zhang, Q Jia, C Zhao, Z.W Zhou, W Li, Adsorption of Cu(II), Pb(II),Co(II), Ni(II), and Cd(II) from aqueous solution by poly(aryl ether ketone)containing pendant carboxyl groups (PEK-L): equilibrium, kinetics, andthermodynamics, Chem Eng J 171 (2011) 152 [16] L Cottet, C.A.P Almeida, N Naidek, M.F Viante, M.C Lopes, N.A Debacher, Adsorption characteristics of montmorillonite clay modified with iron oxidewith respect to methylene blue in aqueous media, Appl Clay Sci 95 (2014) 25 [17] S Yang, M Gao, Z Luo, Adsorption of 2naphthol on theorgano-montmorillonites modified 吴大清 刁桂仪 矿物学报 矿物表面活性及其量度 [18] [19] [20] [21] 91 by Gemini surfactants with differentspacers, Chem Eng J 256 (2014) 39 S Yang, M Gao, Z Luo, Q Yang, The Characterization oforgano-montmorillonite modified with a novel aromatic-containing geminisurfactant and its comparative adsorption for 2-naphthol and phenol, Chem.Eng J (2015) X Liang, Y Xu, G Sun, L Wang, Y Sun, X Qin, Preparation, characterization ofthiolfunctionalized silica and application for sorption of Pb2+and Cd2+,Colloids Surf A 349 (2009) 61 J Lv, L Luo, J Zhang, P Christie, S Zhang, Adsorption of mercury on lignin:combined surface complexation modeling and X-ray absorption spectroscopystudies, Environ Pollut 162 (2012) 255 M Wang, R Qu, C Sun, P Yin, H Chen, Dynamic adsorption behavior andmechanism of transition metal ions on silica gels functionalized withhydroxyl- or amino-terminated polyamines, Chem Eng J 221 (2013)264 Study on Preparation and Characterization of Organic Modified Vermiculit for Adsorption of Heavy Metal Ions Tran Ly Tuong Quang Binh University, 312 Ly Thuong Kiet, Dong Hoi, Quang Binh, Vietnam Abstract: Vermiculit often is used as absorbent for the management of environmental pollution because of their advantages of abundant reserves, low price and environmental friendliness However, the absorption ability of heavy metals and organic matter in natural clay is poor For the sake of the absorption performance of natural clay, a lot of literature have studied different modification methods to improve the properties of clay such as pore size, specific surface area, thermostability and chemical activity Dimercaprol modified vermiculit(BAL-VER) was prepared with natural vermiculit The results suggested that the maximum uptake of Hg2+ of vermiculit increased from 1.75 to 9.63 mg g-1 after modification The Pseudo-second-order model and Langmuir absorption isotherm could interpret well the Hg2+ absorption on the four kinds of materials The saturate absorption time was 300 minutes, and the absorption rate of BAL-VER were greater than that of VER The rise of solution temperature had small effect on absorption and the absorption process was geared to spontaneous exothermic reaction Absorption experiment data and characterization results displayed that the removal mechanisms of Hg2+ on BAL-VER contain coordination absorption, ion-exchange, electrostatic attraction and channel interception Keywords: Vermiculit, modification, absorption, mercury, dimercaprol ... chế khả tạo phức lực tĩnh điện, điều minh chứng tài liệu nghiên cứu dùng aminopropyl mercaptopropyl sửa đổi khoáng smectit để tăng khả hấp phụ kim loại nặng [14] Sự giảm khả hấp phụ 87 Hg2+ pH cao. .. hợp q trình hấp phụ, điều suy đốn hấp phụ hóa học chiếm vai trị chủ đạo Ảnh hưởng nhiệt độ phương trình nhiệt động lực học Trong khảo sát khả hấp phụ Hg2+ khoáng VER trước sau biến tính ngưỡng... chế hấp phụ Dựa kết phân tích thấy vermiculit hấp phụ Hg2 + chủ yếu dựa chế trao đổi ion lớp, lớp khống sét, hydroxyl Hg2 + hình thành phức chất Khoáng VER sau qua BAL biến tính khả hấp phụ Hg2
Ngày đăng: 17/03/2021, 20:25
Xem thêm:
