Nghiên cứu biến tính zeolit bằng dung dịch brom để xử lý hg (II) trong môi trường nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Sinh viên : Phạm Thị Hằng Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Huệ Ths Phạm Thị Mai Vân HẢI PHÒNG – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH ZEOLIT BẰNG DUNG DỊCH BRÔM ĐỂ XỬ LÝ Hg(II) TRONG MƠI TRƢỜNG NƢỚC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƢỜNG Sinh viên : Phạm Thị Hằng Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Huệ Ths Phạm Thị Mai Vân HẢI PHÒNG - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Phạm Thị Hằng Mã số: 121014 Lớp: MT1201 Ngành: Kỹ thuật mơi trường Tên đề tài: Nghiên cứu biến tính Zeolit dung dịch Brom để xử lý Hg (II) môi trường nước NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………… …………… …………………………………………………………………… .… ……………………………………………………………… .……… Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: ……………………………………………………………… .……… …………………………………………………………… .………… ……………………………………………………………… .……… Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2012 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2012 Cán hướng dẫn (họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: TS Nguyễn Thị Huệ - Phó viện trưởng Viện Cơng nghệ Môi Trường hướng nghiên cứu, giúp đỡ em trình nghiên cứu Th.S Nguyễn Thị Thanh Hải cán Phịng Phân tích chất lượng môi trường - Viện Công nghệ Môi Trường trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình để em hồn thành khóa luận Em xin cảm ơn Th.S Phạm Thị Mai Vân, giáo viên khoa Kỹ thuật Mơi trường trường ĐH Dân lập Hải phịng tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hằng số bền phức chất [MX4]n Bảng 2.1 Cách pha dải dung dịch Brôm biết trước nồng độ 27 Bảng 2.2 Cách pha dung dịch EDTA 27 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật 29 Bảng 3.1 Dung lượng hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brơm nồng độ khác 35 Bảng 3.2 Dung lượng hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brôm giá trị pH khác 36 Bảng 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ vật liệu Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% 37 Bảng 3.4 Kết giải hấp Hg2+ vật liệu dung dịch EDTA (lần 1) 39 Bảng 3.5 Kết giải hấp Hg2+ vật liệu dung dịch EDTA (lần 2, 3) 40 Bảng 3.6 Thành phần vật liệu Zeolit ban đầu, Zeolit qua ngâm tẩm Zeolit hấp phụ Hg 41 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các nguồn phát thải thủy ngân Mỹ Hình1.2 Đường hấp phụ đẳng nhiệt 15 Hình 1.3 Sự phụ thuộc C f/q vào Cf 15 Hình 1.4 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 16 Hình 1.5 Sự phụ thuộc lgA vào lgCf 16 Hình 1.6 Cấu trúc Zeolit 19 Hình 2.1 Vật liệu Zeolit 26 Hình 2.2 Sơ đồ khối thiết bị phân tích Hg 30 Hình 2.4 Sơ đồ ngun lý kính hiển vi điện tử quét 31 Hình 3.1 Đồ thị khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brôm nồng độ khác 35 Hình 3.2 Mối quan hệ tải trọng hấp phụ pH 36 Hình 3.3 Mối quan hệ tải trọng hấp phụ thời gian 37 Hình 3.4 Đồ thị thể mối quan hệ Ccb Q 38 Hình 3.5 Đồ thị thể mối quan hệ Ccb Ccb/Q 39 Hình 3.6 Zeolit chưa biến tính 40 Hình 3.7 Zeolit biến tính 40 Hình 3.8 Phổ EDS Zeolit 42 Hình 3.9 Phổ EDS Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% 42 Hình 3.10 Phổ EDS Zeolit biến tính dung dịch Br o,2% hấp phụ ion Hg 43 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung thủy ngân (Hg) 1.1.1 Các tính chất hóa lý chủ yếu Hg [1] 1.1.2 Độc tính nguồn phát thải Hg 1.1.3 Hiện trạng ô nhiễm Hg môi trường nước 1.2 Các phương pháp xử lý Hg 10 1.2.1 Phương pháp khử 10 1.2.2 Phương pháp sinh học 10 1.2.3 Phương pháp trao đổi ion 10 1.2.4 Phương pháp hấp phụ 11 1.3 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 11 1.3.1 Khái niệm 11 1.3.2 Hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 12 1.3.3 Cân hấp phụ tải trọng hấp phụ 13 1.3.4 Các phương trình trình hấp phụ 14 1.4 Vật liệu hấp phụ Zeolit 17 1.4.1.Tổng quan Zeolit [7] 17 1.4.2 Ứng dụng Zeolit xử lý nước thải 21 1.4.3 Ứng dụng Zeolite hấp phụ xử lý thủy ngân nước 22 1.5 Một số vật liệu hấp phụ khác thường dùng để xử lý thủy ngân nước 23 Chƣơng II: THỰC NGHIỆM 26 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 26 2.2 Nguyên vật liệu hóa chất sử dụng 26 2.2.1 Nguyên vật liệu 26 2.2.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị sử dụng 27 2.3 Phương pháp phân tích sử dụng thực nghiệm 29 2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng Hg 29 2.3.2 Phương pháp đánh giá đặc trưng vật liệu 30 2.4 Quy trình biến tính Zeolit dung dịch Brơm 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP cuộn dây (cuộn lái electron) cung cấp với điện không đổi, cuộn dây tạo nên điện từ trường tác động lên chùm electron, từ chùm electron quét lên bề mặt mẫu tạo thành tường quét Tín hiệu cuộn lái chuyển đến ống Katot để điều chỉnh trình quét ảnh hình đồng với trình quét electron bề mặt mẫu Khi chùm e đập vào bề mặt mẫu tạo thành tập hợp hạt thứ cấp tới Katot, nó chuyển thành tín hiệu khuếch đại Tín hiệu gửi tới ống tia Katot quét lên hình nên ảnh Độ nét ảnh xác định số hạt thứ cấp vào ống tia Katot, số hạt lại phụ thuộc vào góc bắn electron khỏi bề mặt mẫu, tức phụ thuộc vào mức độ lồi lõm bề mặt Vì ảnh thu phản ánh diện mạo bề mặt vật liệu b.EDS Phương pháp đo phổ tán sắc lượng tia X - EDS nhằm phân tích thành phần hóa học vật liệu nhờ việc ghi lại phổ tia X phát từ vật liệu tương tác với xạ 2.4 Quy trình biến tính Zeolit dung dịch Brôm Zeolit rửa sấy tủ sấy chân không nhiệt độ 600C 12 Cân xác vào bình tam giác 2g Zeolit, dùng pipet lấy vào bình 5ml dung dịch Brơm có nồng độ 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% Sau đậy kín bình tam giác để tránh dung môi bay lắc máy lắc 5h với tốc độ lắc 150 vòng/ phút Lọc rửa vật liệu nước cất đến pH trung tính nung lị nung nhiệt độ 3500C vòng 6h 2.5 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ Hg(II) dung dịch vật kiệu 2.5.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch Br Cân 0,5g Zeolit ngâm tẩm nồng độ 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% vào bình tam giác 100 mL Dùng pipet hút xác 50ml dung dịch Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HgCl2 vào bình tam giác, lắc vịng với tốc độ lắc 150 vòng/ phút lọc lấy dung dịch Sau tiến hành phân tích nồng độ thủy ngân cịn lại dung dịch tính toán lượng thủy ngân bị hấp phụ vật liệu Zeolit ngâm tẩm nồng độ cho tải trọng hấp phụ tốt chọn làm vật liệu để khảo sát ảnh hưởng pH, thời gian nồng độ thủy ngân ban đầu tới trình hấp phụ thủy ngân 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng pH Cân 0,5 g vật liệu cho vào bình tam giác 100 mL sạch, cho tiếp vào bình 50 ml dung dịch HgCl2 50 mg/L Sau tiến hành điều chỉnh pH giá trị pH khác Dùng NaOH HCl 1N điều chỉnh pH dung dịch có giá trị pH 2, 4, 6, 8, 10 Lắc nhiệt độ phòng khoảng thời gian 60 phút với tốc độ 150 vịng/ phút Sau xác định lại nồng độ ion Hg2+ dung dịch tính tốn dung lượng hấp phụ để lựa chọn khoảng pH tối ưu 2.5.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian Cân 0,5 g vật liệu vào bình tam giác 100 mL, cho vào bình 50 ml dung dịch HgCl2 Sau điều chỉnh pH dung dịch Khảo sát khả hấp phụ thủy ngân vật liệu với khoảng thời gian hấp phụ là: 10 phút, 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút 240 phút Xác định lại nồng độ ion Hg2+ dung dịch xác đinh dung lượng hấp phụ vật liệu để lựa chọn thời gian hấp phụ tối ưu 2.6 Khảo sát, đánh giá tải trọng hấp phụ Hg(II) vật liệu Với giá trị thời gian hấp phụ pH dung dịch HgCl2 lựa chọn, tiến hành khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ Zeolit nồng độ khác (30; 50; 100; 150; 200; 250; 300 mg/l Sau lắc xong lọc lấy dung dịch xác định hàm lượng ion Hg2+ dung dịch Tiến hành tương tự với vật liệu Zeolit chưa ngâm tẩm để so sánh khả hấp phụ vật liệu ngâm tẩm chưa ngâm tẩm Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2.7 Khảo sát khả giải hấp Hg(II) vật liệu Lấy bình tam giác, cho vào bình 0,5g vật liệu 50mL dung dịch HgCl2 50mg/L Lắc, lọc lấy vật liệu, rửa nước cất Cho vào bình tam giác 50 ml EDTA với nồng độ 0,1; 0,5; 1; 2; M Tiến hành lắc 90 phút để giải hấp Hg(II) hấp phụ vật liệu Lọc lấy dung dịch xác định nồng độ Hg2+ dung dịch Tiếp tục cho vật liệu giải hấp lần để hấp phụ Hg(II) 50mg/L lần 2, sau lại thực q trình giải hấp để nghiên cứu khả tái sử dụng vật liệu Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chƣơng III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ Hg(II) dung dịch vật liệu 3.1.1 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch Br Khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ vật liệu Zeolit biến tính dung dịch Br nồng độ 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 % Kết trình hấp phụ thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Dung lƣợng hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brơm nồng độ khác Co (mg/l) Cf (mg/l) Q(mg/g) Hiệu suất (%) Zeolit 50 25,5 2,45 49 Zeolit- Br 0,1% 50 18,1 3,19 63,8 Zeolit- Br 0,2 % 50 14,6 3,54 70,8 Zeolit- Br 0,3 % 50 17,9 3,21 64,2 Zeolit- Br 0,4 % 50 19 3,1 62 Zeolit- Br 0,5 % 50 18,6 3,14 62,8 Q (mg/g) Vật liệu 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 000 Zeolite Zeolit_Br 0,2% Zeolit_Br 0,4% Vật liệu Hình 3.1 Đồ thị khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brơm nồng độ khác Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Nhận xét Từ kết bảng 3.1cho thấy tải trọng hấp phụ Hg(II) dung dịch Zeolit biến tính dung dịch Brơm nồng độ 0,1% - 0,5% có giá trị tương ứng 3,19; 3,54; 3,21; 3,1; 3,14mg/g cao Zeolit chưa biến tính(2,45mg/g) Vật liệu biến tính dung dịch Brơm 0,2% có tải trọng hấp phụ lớn (3,54mg/g) Do đó, vật liệu Z-Br 0,2% lựa chọn cho thí nghiệm 3.1.2 Ảnh hưởng pH Khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% với giá trị pH là: 2, 4, 6, 8, 10 Kết trình hấp phụ bảng 3.2 : Bảng 3.2 Dung lƣợng hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Brôm giá trị pH khác pH 10 Co (mg/L) 50 50 50 50 50 Cf (mg/L) 31 33 13 20 30 Q (mg/g) 1,9 1,7 3,7 Hiệu suất (%) 38 34 74 60 40 4.0 3.5 3.0 Q (mg/g) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 10 12 pH Hình 3.2 Mối quan hệ tải trọng hấp phụ pH Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 36 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Nhận xét Ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ vật liệu thể hình 3.2 cho thấy pH dung dịch có ảnh hưởng rõ rệt tới trình hấp phụ ion Hg2+ Z-Br Khi thay đổi giá trị pH dung dịch độ hấp phụ dung dịch thay đổi Giá trị pH từ – từ – 10 độ hấp phụ giảm, giá trị pH cho độ hấp phụ tối ưu 3.1.3 Ảnh hưởng thời gian Khảo sát khả hấp phụ ion Hg2+ Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% với pH dung dịch 6, khoảng thời gian là: 10, 30, 60, 90, 120, 150, 240 Kết trình hấp phụ bảng 3.3 Bảng 3.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ vật liệu Zeolit đƣợc biến tính dung dịch Br 0,2% Thời gian (phút) 10 30 60 90 120 150 240 Co (mg/mL) 50 50 50 50 50 50 50 Cf (mg/mL) Q (mg/g) Hiệu suất (%) 33 29 22 20,1 20,1 20 20,4 1,7 2,1 2,8 2,99 2,99 2,96 34 42 56 59,8 59,8 60 59,2 3.1 2.9 Q (mg/g) 2.7 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 50 100 150 200 Thời gian (phút) 250 300 Hình 3.3 Mối quan hệ tải trọng hấp phụ thời gian Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Nhận xét Kết khảo sát thể hình 3.3 cho thấy tải trọng hấp phụ Hg(II) vật liệu tăng dần theo thời gian, sau khơng thay đổi giá trị thời gian 90 phút, 120 phút, 150 phút, 240 phút Do thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 90 phút, ta chọn thời gian hấp phụ tối ưu 90 phút 3.2 Đánh giá tải trọng hấp phụ Hg(II) vật liệu Tiến hành khảo sát nồng độ đầu với pH = thời gian hấp phụ 90 phút vật liệu Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% vật liệu chưa ngâm tẩm 14 Zeolite-Br Zeolite 12 Q (mg/g) 10 0 50 100 150 200 250 C cb (mg/L) Hình 3.4 Đồ thị thể mối quan hệ Ccb Q Từ hình 3.4 cho thấy tải trọng hấp phụ vật liệu tăng tăng nồng độ Hg ban đầu Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 50 45 y = 0.158x + 7.255 R² = 0.927 40 35 Ccb/Q (g/L) 30 Zeolite-Br 25 Zeolite 20 15 10 y = 0.069x + 4.778 R² = 0.913 0 50 100 150 200 250 Ccb (mg/L) Hình 3.5 Đồ thị thể mối quan hệ Ccb Ccb/Q Giả thiết trình hấp phụ Hg(II) vật liệu phù hợp với phương trình Langmuir sử dụng phương trình Langmuir để xác định tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu Tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu tính theo công thức: Qmax = 1/ tgα Tải trọng hấp phụ cực đại tính theo mơ hình Langmuir vật liệu Zeolit 1/0,158 = 6,329 (mg/g), Zeolit-Br 1/0,069 = 14,493 (mg/g) 3.3 Đánh giá khả giải hấp Hg(II) vật liệu Kết nghiên cứu khả giải hấp lần vật liệu thể bảng 3.4 Bảng 3.4 Kết giải hấp Hg2+ vật liệu dung dịch EDTA (lần 1) TT Nồng độ dung dịch giải hấp (M) 0,1 0,05 0,01 0,005 0,001 Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 Hiệu suất giải hấp (%) 98.32 91.20 83.34 83.58 71.05 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Khi nồng độ dung dịch EDTA 0,1M lượng Hg2+ hấp phụ vật liệu giải hấp gần hoàn toàn (98,32%) Để đánh giá khả tái sử dụng vật liệu hấp phụ, tiến hành trình hấp phụ giải hấp Kết thu thể bảng 3.5 Bảng 3.5 Kết giải hấp Hg2+ vật liệu dung dịch EDTA (lần 2, 3) TT Nồng độ dung dịch giải hấp (M) 0,1 0,05 0,01 0,005 0,001 Hiệu suất giải hấp lần Hiệu suất giải hấp lần (%) (%) 90.59 83.98 71.92 68.96 59.28 90.69 81.22 80.06 66.60 43.00 Từ bảng 3.5 cho thấy với dung dịch EDTA 0,1M, hiệu suất giải hấp lần cao (90,59%) Hiệu suất giải hấp lần (90,69%) gần tương đương với hiệu suất giải hấp lần Điều cho thấy khả tái sử dụng vật liệu chế tạo cao 3.4 Đánh giá đặc trƣng vật liệu 3.4.1 Đánh giá đặc trưng vật liệu thông qua liệu SEM Hình 3.6 Zeolit chƣa biến tính Hình 3.7 Zeolit biến tính Từ hình 3.6 hình 3.7 nhận thấy q trình biến tính làm thay đổi bề mặt vật liệu Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.4.2 Đánh giá đặc trưng vật liệu thông qua liệu EDS Thành phần vật liệu có thay đổi Zeolit ban đầu, Zeolit biến tính Zeolit qua hấp phụ Bảng 3.6 Thành phần vật liệu Zeolit ban đầu, Zeolit qua ngâm tẩm Zeolit hấp phụ Hg Vật liệu Zeo lit Zeo litBr 0,2 % Zeo lit Hg C (%) O (%) Na (%) Mg (%) Al (%) Si (%) K (%) Ca (%) Fe (%) 4,00 48,12 9,48 1,43 14,14 20,76 0,29 1,14 0,64 4,20 48,48 9,25 1,34 14,11 21,01 0,21 0,84 0,56 4,00 48,74 9,97 1,21 14,09 20,25 0,23 1,00 0,50 3,70 47,95 9,62 1,45 14,22 21,24 0,19 1,05 0,58 3,70 48,18 9,48 1,38 14,28 21,12 0,29 0,92 0,65 3,70 48,38 9,64 1,40 14,00 21,24 0,25 1,02 0,37 4,67 47,11 8,75 1,64 13,99 20,88 0,31 0,84 0,70 1,13 4,00 46,80 9,39 1,41 14,19 20,94 0,29 1,06 0,62 1,30 4,40 47,72 8,90 1,55 13,91 20,86 0,34 0,75 0,43 1,14  Hg (%) Nhận xét: qua kết chụp EDS - chụp thành phần nguyên tố có vật liệu, ta thấy có thay đổi thành phần nguyên tố trước sau biến tính, đặc biệt xuất nguyên tố thủy ngân vật liệu sau hấp phụ Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 41 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1000 003 AlKa FeKb 200 FeKa 300 KKa CKa FeLl FeLa 400 KKb CaKa FeLsum MgKa 500 CaKesc Counts 600 CaKb 700 FeKesc SiKa 800 NaKa OKa 900 100 0.00 003 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 9.00 10.00 keV 1.0 mm Hình 3.8 Phổ EDS Zeolit 1000 002 FeKb FeKa KKa CaKesc 200 FeLl FeLa 300 CKa 400 CaKb 500 MgKa Counts 600 KKb CaKa FeLsum 700 FeKesc SiKa AlKa 800 NaKa OKa 900 100 002 1.0 mm 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 keV Hình 3.9 Phổ EDS Zeolit biến tính dung dịch Br 0,2% Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 42 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1000 001 HgLa HgLl FeKb FeKa KKb CaKa FeKesc 200 CaKb 300 CKa FeLl FeLa 400 KKa 500 MgKa Counts 600 FeLsum AlKa SiKa 700 HgMz CaKesc HgMb HgMa HgMr 800 NaKa OKa 900 100 0.00 001 1.00 2.00 1.0 mm 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.10 Phổ EDS Zeolit biến tính dung dịch Br o,2% hấp phụ ion Hg Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 43 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN Trong q trình thực đồ án, tơi thu số kết sau: Đưa quy trình biến tính vật liệu Zeolit dung dịch Brơm Đã khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ nồng độ dung dịch ngâm tẩm, pH, thời gian lựa chọn giá trị tối ưu như: nồng độ dung dịch ngâm tẩm 0,2%, pH = 6, thời gian 90 phút Đã khảo sát đánh giá tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu chế tạo 14,493mg/g chế hấp phụ vật liệu tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Bước đầu đánh giá đặc trưng vật liệu thông qua liệu SEM EDS cho thấy bề mặt Zeolit có thay đổi Từ phổ EDS Zeolit sau hấp phụ cho thấy có mặt thủy ngân thành phần nguyên tố vật liệu Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 44 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Các trang Việt Nam [1] Hồng Nhâm (năm 1999), Hóa học vô cơ, Tập 3, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [3].http://www.thiennhien.net/2008/11/10/nguy-co-o-nhiem-thuy-ngan-tu-cacnganh-san-xuat [4] “Tình trạng nhiễm dịng sơng Việt Nam” – Viện nghiên cứu mơi trường [5] “Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm” http://www.scribd.com/doc/80857810/30/III-2 phương pháp oxy hoá khử [6] “Xử lý nước thải phương pháp hóa lý” - Chương 3- Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn [7] “Các tính chất Zeolit” – Viện Cơng nghệ hóa học http://congnghehoahoc.wordpress.com Các viết nƣớc [2] Jan H Mol, Joyce S Ramlsl, Carlos Lietar, and Marc Verloo (2000), “Mercury contamination in Freshwater, Estuarine, and Marine Fishes in Relation to Small-Scale Gold Mining in Suriname, South America” [11] J.Juyo, J Tirano, G Camargo, J Moreno – Piajan “ Kinetic Studies on Enhanced Mercury Adsorption in Zeolite NaY and Waste FCC Catalyst” [12] Vernon Somerset, Leslie Petrik, Emmanuel Iwoha, (2007) “Alkaline hydrothermal conversion of fly ash precipitates into zeolites The removal of mercury and lead ions from wastewater” [13] A Chojnacki, J Hoffmann, H Gorecki, K Chojnacka(2004), “The application of natural zeolites for mercury removal: from laboratory tests to industrial scale” [14] Ronald Frank Ambrosini cộng sự, 1978, “Selective adsorption of mercury from gas streams” Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 45 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP [15] Nida M Salem, A Ahamad AKL M Awwad, 2012, “Chemical Modification of Zeolitic Tuff for Removal of Hg(II) from Water” [16] K.P Lisha, Shihabudheen M Maliyekkal, T Pradeep (2010), “Manganese dioxide nanowhiskers: A potential adsorbent for the removal of Hg(II) from water”, Chemical Engineering Journal, 160, pp 432–439 [17] Arnold Greenberg (1985), “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 16th Edition”, American Public Health Association, Washington, DC, pp 221 [18] P Miretzky, A Fernandez Cirelli (2009) , “Hg(II) removal from water by chitosan and chitosan derivatives: A review”, Journal of Hazardous Materials, 167, pp 10 –23 [19] Changmei Sun, Rongjun Qu, Chunnuan Ji, Qun Wang, Chunhua Wang, Yanzhi Sun, Guoxiang Cheng (2006), “A chelating resin containing S, N and O atoms: Synthesis and adsorption properties for Hg(II)”, European Polymer Journal, 42, pp 188–194 [20] P Miretzky, A Fernandez Cirelli (2009) , “Hg(II) removal from water by chitosan and chitosan derivatives: A review”, Journal of Hazardous Materials, 167, pp 10 –23 [21] Z Li, X.Sun, J Luo and J Y Hwang (2002), “Unburned Carbon from Fly Ash for Mercury Adsorption: II Adsorption Isotherms and Mechanisms”, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 1, pp.79-96 [22] Hongqun Yang, Zhenghe Xu, Maohong Fan, Alan E Bland, Roddie R Judkins (2007), “Adsorbents for capturing mercury in coal-fired boiler flue gas”, Journal of Hazardous Materials, 146, pp 1–11 Sinh viên: Phạm Thị Hằng – MT1201 46 ... Ngành: Kỹ thuật môi trường Tên đề tài: Nghiên cứu biến tính Zeolit dung dịch Brom để xử lý Hg (II) môi trường nước NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực... liên kết bền thủy ngân với than hoạt tính Trong khn khổ khóa luận tốt nghiệp, tơi chọn thực đề tài ? ?Nghiên cứu biến tính Zeolit dung dịch Brom để xử lý Hg (II) môi trƣờng nƣớc” với hi vọng vật liệu... nội dung nghiên cứu  Mục tiêu đề tài: đánh giá dung lượng hấp phụ ion Hg môi trường nước vật liệu Zeolit biến tính  Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát khả hấp phụ ion thủy ngân vật liệu Zeolit biến