Tốc độ phát triển công nghiệp và hiện đại hóa xã hội quá nhanh trong những thập kỉ gần đây đã dẫn đến những hệ lụy nghiêm trọng đối với môi trường. Nhiều khảo sát cho thấy môi trường nước đang bị ô nhiễm bởi các loại nước thải công nghiệp và nông nghiệp cũng như dư lượng y, dược phẩm. Nguyên nhân được cho là do các nguồn phát thải này thường không được xử lý hiệu quả trước khi được đưa ra ngoài môi trường, khiến một lượng đáng kể các chất ô nhiễm bị tích tụ lại trong nước, đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe của con người. Trong số các chất ô nhiễm đã được phát hiện, Cadimi và các hợp chất của Cadimi được xem là một trong những tác nhân nguy hiểm nhất. Cadimi và các hợp chất của Cadimi có thể xuất phát từ các nguồn thải khác nhau như tinh luyện kim loại, hợp kim và mạ kim loại, và pin Cd-Ni, gây ra nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng và môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết việc hấp phụ ion Cadimi trong nước thải.
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 Original Article Application of Green Nanocomposite to Adsorb Cadmium ion in Wastewater Hoang Thu Ha1,*, Tran Dinh Minh1, Ha Minh Nguyet2 VNU University of Education, 144 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Institute for Tropical Technology, VAST, 18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Received 07 Feburary 2020 Revised 19 March 2020; Accepted 25 April 2020 Abstract: In the condition of industrialization, the water environment has been contaminated by industrial and agricultural waste as well as pharmaceutical residuals These sources of waste water are usually treated efficiently prior to releasing into environment This leads to a significant quantity of pollutants accumulated in water, threating seriously to human health Among various detected pollutants, Cadmium and its compounds are considered as one of the most dangerous reagents They can be released to the environment from different sources of waste, such as metal, alloy and metal plating, and Cd-Ni batteries, which clearly showed a danger to the human health This work aims to develop a novel “green” material applied for highly efficient treatment of Cd (II) The concept “Green material” indicates the material which is composed of environmental-friendly compounds (non-toxic to human and organisms, degradable or biodegradable) The novel material C2H5OHSiO2/PANI (CSP) was synthesized using two-step procedure including functionalization of silicon oxide nanoparticles (SiO2) by polyaniline polymer (PANI) and dispersion of SiO2/PANI in ethanol under ultrasound sonication All components of CSP including Silica, ethanol, PANI not have negative effect on environment, thus they are applied in plenty of fields CSP were successfully synthesized and characterized by several methods and techniques such as FTIR, SEM, TEM and BET analysis Based on the practical data, the Cd (II) adsorption was followed by Langmuir adsorption isotherms, and the pseudo-second order adsorption kinetic CSP has obtained the Cd (II) maximum adsorption capacity of 301.23 mgg-1, which is higher than the previous reported adsorbents Cd (II) adsorption by CSP is desired at pH 6, reaction time of 150 min, initial concentration of Cd (II) as 300 mgL-1, CSP weight as 0.6 g Adsorption data show that pH is one of the most important factor in Cd (II) adsorption due to the formation of surface complexes between Cd (II) and the functional groups of CSP such as hydroxyl group (OH -), silanol (Si-OH), amine (– NH2), quinoid imine [C=N–] and benzenoid amine [–NH–] Keywords: Nanocomposite; Sol-gel; Polymer; cadmium; Adsorption * * Corresponding author E-mail address: hoangthuha0105@yahoo.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4564 61 H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 62 Ứng dụng vật liệu xanh nanocompozit để hấp phụ ion Cadimi nước thải Hoang Thu Ha1,*, Tran Dinh Minh1, Ha Minh Nguyet2 Đại học Giáo Dục, Đại học Quốc Gia Hà Nội, 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 07 tháng 02 năm 2020 Chỉnh sửa ngày 19 tháng năm 2020; Chấp nhận đăng ngày 25 tháng năm 2020 Tóm tắt: Tốc độ phát triển cơng nghiệp đại hóa xã hội q nhanh thập kỉ gần dẫn đến hệ lụy nghiêm trọng môi trường Nhiều khảo sát cho thấy môi trường nước bị ô nhiễm loại nước thải công nghiệp nông nghiệp dư lượng y, dược phẩm Nguyên nhân cho nguồn phát thải thường không xử lý hiệu trước đưa ngồi mơi trường, khiến lượng đáng kể chất nhiễm bị tích tụ lại nước, đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe người Trong số chất ô nhiễm phát hiện, Cadimi hợp chất Cadimi xem tác nhân nguy hiểm Cadimi hợp chất Cadimi xuất phát từ nguồn thải khác tinh luyện kim loại, hợp kim mạ kim loại, pin Cd-Ni, gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng môi trường Dự án nghiên cứu phát triển loại vật liệu “xanh” có khả xử lý Cd (II) với hiệu suất cao “Vật liệu xanh” khái niệm chung sử dụng cho vật liệu chứa thành phần thân thiện với môi trường, nghĩa không độc hại người sinh vật, có khả tự phân hủy phân hủy sinh học Vật liệu nanocompozit tổng hợp từ quy trình hai bước, bao gồm chức hóa bề mặt hạt oxit silic (SiO2) polianilin (PANI) sau phân tán SiO2/PANI etanol nhờ sóng siêu âm Silica, polianilin etanol chất không gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Vật liệu chế tạo thành cơng xác định đặc trưng lý hóa phương pháp, kỹ thuật đại phổ hồng ngoại FTIR, kính hiển vi điện tử quét SEM, kính hiển vi điện tử truyền qua TEM phân tích diện tích bề mặt BET Các cơng thức tính dung lượng hấp phụ, hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, phương trình động học phản ứng bậc bậc chứng minh CSP có khả xử lý Cd (II) nhanh hiệu quả, với dung lượng hấp phụ cực đại 301,23 mg/g, cao so với vật liệu nghiên cứu trước Kết khảo sát điều kiện tối ưu cho thấy Cd (II) bị hấp phụ tối ưu điều kiện pH 6, thời gian phản ứng 150 phút, với nồng độ Cd (II) ban đầu 300 mg/L khối lượng vật liệu CSP 0,6 g Các kết hấp phụ cho thấy pH yếu tố quan trọng trình hấp phụ xử lý Cd (II) hình thành phức chất dung dịch ion Cd (II) nhóm chức bề mặt CSP nhóm hydroxyl (OH -), silanol (Si–OH), amine (–NH2), quinoid imine [C=N–] benzenoid amine [–NH–] Ưu điểm bật dự án chế tạo thành cơng vật liệu “xanh” nanocompozit có cấu trúc hai lớp nhân-lõi SiO2 vỏ PANI nhờ phương pháp sol-gel công nghệ phân tán vật liệu sóng siêu âm, thân thiện với mơi trường người Từ khóa: Nanocompozit; Sol-gel; Polymer; Cadimi; Hấp phụ * * Tác giả liên hệ Địa email: hoangthuha0105@yahoo.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4564 H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 Mở đầu 𝐶𝑖 − 𝐶𝑡 × 100 𝐶𝑖 Trong đó: Ci Ct nồng độ Cd (II) (mg/L) dung dịch thời điểm ban đầu sau xử lý thời điểm t phút Khảo sát tiến hành dải nồng độ ion Cd (II) dung dịch từ 10-500 mg/L Để mô tả chế hấp phụ, phương trình hấp phụ đẳng nhiệt (Langmuir & Freundlich) mơ hình động học biểu kiến bậc 1, bậc thường nghiên cứu áp dụng 𝐻%= Ô nhiễm kim loại nặng môi trường nước trở thành vấn đề đáng báo động Việc gia tăng sử dụng kim loại nặng công nghiệp dẫn đến gia tăng hàm lượng chất kim loại nước nguồn tự nhiên Một nguyên tố độc hại cadimi Cd (II) khơng tham gia vào chu trình sinh hố thể sinh vật thường tích luỹ thể chúng Nói cách khác, hợp chất chứa Cadimi phân hủy sinh học tích tụ tế bào thể người, mơ, sinh vật dạng vi sinh vật sống khác, có khả dẫn đến chất gây ung thư gây đột biến Chính mà vấn đề nghiên cứu xử lý loại bỏ cadimi khỏi mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng trở thành mối quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia tổ chức giới, đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US/EPA) Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đưa mức độ ô nhiễm tối đa (MCL) mục tiêu giới hạn mức độ ô nhiễm tối đa (MCLG) cho Cd nước uống (xem Bảng 1) Bảng Giới hạn nồng độ Cd (II) nước Nồng độ tối đa cho phép US.EPA MCL MCLG (mg/L) (mg/L) 0,2 0,2 0,005 0,005 63 Giá trị theo hướng dẫn WHO (mg/L) 0,07 0,003 Việc loại bỏ Cd (II) chủ yếu thơng qua hấp phụ bề mặt nhờ nhóm chứa oxy COOH, OH– Dung lượng hấp phụ tính theo cơng thức: (𝐶𝑖 − 𝐶𝑓 ) × 𝑉 𝑞= 𝑚 Trong đó: q dung lượng hấp phụ cân (mg/g); Ci nồng độ dung dịch Cd (II) ban đầu (mg/L); Cf nồng độ Cadimi hấp phụ đạt trạng thái cân (mg/L); V thể tích dung dịch Cd (II) (L); m lượng chất hấp phụ (g) Hiệu suất hấp phụ (HSHP %) tính theo cơng thức: 1.1 Phương trình đẳng nhiệt Langmuir 𝐶𝑒 𝐶𝑒 = + 𝑞𝑒 𝑞𝑚𝑎𝑥 𝑏 𝑞𝑚𝑎𝑥 Trong đó: qe dung lượng hấp phụ thời điểm cân (mg/g); qmax dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g); b số (cân bằng) hấp phụ Langmuir; Ce nồng độ dung dịch hấp phụ Trong đó, < b < thể hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 1.2 Phương trình Freundlich 𝑙𝑛𝐶𝑒 𝑛 Trong đó: qe dung lượng hấp phụ thời điểm cân (mg/g); KF số hấp phụ Freundlich; Ce nồng độ cân chất bị hấp phụ (mg/L); n cường độ hấp phụ, n ≥ 𝑙𝑛𝑞𝑒 = 𝑙𝑛𝐾𝐹 + 1.3 Mơ hình đợng học biểu kiến bậc Phương trình động học biểu kiến bậc dạng tuyến tính biểu diễn sau: ln(qe – qt) = ln (qe) – k1t 1.4 Mơ hình đợng học biểu kiến bậc Phương trình động học biểu kiến bậc dạng 𝑡 𝑡 tuyến tính: 𝑞 = 𝑘 𝑞2 + 𝑞 𝑡 𝑒 𝑒 Trong đó: qe tải trọng hấp phụ thời điểm cân (mg/g); qt tải trọng hấp phụ thời điểm t (mg/g); k1 số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc (phút-1); k2 số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc (g/mg/phút) 64 H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 Tổng hợp C2H5OH-SiO2/PANI 2.1 Thiết kế nghiên cứu Nghiên cứu tổng hợp vật liệu CSP từ tiền chất nano silica SiO2, PANI etanol Hòa tan lượng thích hợp muối CdCl2.H2O để thu dung dịch 1000 ppm ion Cd (II) Các mẫu dung dịch chuẩn có chứa ion Cd (II) sau pha loãng nồng độ khác từ 10-500 ppm, sử dụng cho thí nghiệm 2.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu Muối CdCl2.H2O (công ty hóa chất Daejung, Hàn Quốc) dùng để pha dung dịch chuẩn chứa ion Cd (II) Dung dịch tetraethoxysilane (TEOS, độ tinh khiết 98%, số CAS 78-10-4, hãng SigmaAldrich, Singapore), monome aniline (độ tinh khiết ≥99.5%, số CAS 62-53-3) ammonium peroxodisulfate (APS, độ tinh khiết ≥98.0%, số CAS 7727-54-0, công ty hóa chất Daejung, Hàn Quốc) dùng theo bảng dẫn an tồn hóa chất MSDS Để nghiên cứu hình thái học vật liệu, nghiên cứu sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FTIR vùng phổ nằm vùng có số sóng 4000 - 400 cm-1 Vùng cung cấp thông tin quan trọng dao động phân tử thơng tin cấu trúc phân tử hòa tan máy siêu âm Quá trình thủy phân TEOS thực cách thêm mL nước cất vào hỗn hợp, sau mL dung dịch ammoniac NH4OH thêm vào trình phản ứng hỗn hợp pha trộn máy rung siêu âm giờ, hỗn hợp lỏng quay ly tâm tốc độ 3500 vòng/phút rửa dung dịch etanol tuyệt đối nước Vật liệu sau thu hồi ly tâm nung 250°C 3.2 Chế tạo CSP phương pháp sol-gel Quá trình tổng hợp CSP tiến hành cách oxi hóa monome aniline ammonium persulfate (APS) ((NH4)2S2O8) dung dịch axit chất hoạt động bề mặt (Hình 1) 100mL dung dịch axit HCl chứa 0,2 g SiO2 tiến hành rung siêu âm nhiệt độ phòng để phân tán SiO2 thời gian 12 Sau mL monome aniline hấp phụ hạt SiO2 trình này, hỗn hợp rung siêu âm 10 mL APS 200 mL C2H5OH thêm vào °C PANI hình thành đồng thời với khuếch tán SiO2 vào màng PANI dung mơi etanol Q trình dẫn đến “gel” hóa (đông đặc) hỗn hợp phản ứng Hỗn hợp “gel” nanocompozit phân lập từ phản ứng hỗn hợp cách lọc rửa nước cất etanol nhiều lần để loại bỏ chất oxy hóa, sau sấy khơ lị chân khơng nhiệt độ 100 °C 12 Điều chế vật liệu CSP tổng hợp dựa phương pháp solgel Nghiên cứu trước [1] tổng hợp vật liệu SiO2/PANI cách phân hủy trực tiếp tetra ethoxy silane (TEOS) hệ nhũ tương (Emulsion) PANI Trong đề tài này, SiO2/PANI chế tạo theo hai giai đoạn: Tổng hợp Silica cách phân hủy TEOS dung môi etanol sau tiến hành biến tính Silica PANI Quy trình cụ thể sau: 3.1 Tổng hợp hạt nano silica (SiO2) Quá trình tổng hợp tiến hành trộn 12 mL dung dịch TEOS 80 mL dung dịch etanol Hình Quy trình điều chế C2H5OH-SiO2/PANI H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 65 Hình Kết SEM (A) hạt silica, (B) CSP trước (C) sau hấp phụ Cd (II), (D) giản đồ phổ hồng ngoại FTIR, (E) diện tích bề mặt BET Kết thảo luận 4.1 Đặc trưng của CSP 4.1.1 SEM BET Ảnh SEM cho thấy hạt silica (Hình 2A) có cấu trúc hạt, nhiên, CSP (Hình 2B) lại có cấu trúc cầu, trịn đều, kết dính với nhau, điều trình gắn kết PANI dung mơi hịa tan etanol Sau q trình hấp phụ Cd (II), bề mặt CSP thay đổi rõ rệt, cấu trúc bề mặt bị phá vỡ, ion Cd (II) bám dính hấp phụ lên bề mặt lỗ xốp CSP, khiến cho bề mặt bị phá vỡ Tuy nhiên, so sánh kết diện tích bề mặt (BET) SiO2, PANI/SiO2 CSP (hình 2E) cho thấy diện tích bề mặt riêng BET CSP giảm Hiện tượng cho thấy phân tử PANI CSP bị che khuất SiO2 Nói cách khác, PANI xâm nhập vào lỗ xốp đường mao quản SiO2 [2] 4.1.2 FTIR FTIR hình 2D ta thấy tương tự hạt SiO2, CSP xuất liên kết Si-O-Si đối xứng điển hình kéo dài vị trí 1027 816 cm-1, đặc trưng dao động biến dạng phân tử SiO2 [3] Điều chứng minh tồn Silica mẫu vật liệu Ngoài ra, số đỉnh hấp thụ quan sát đỉnh CSP Đỉnh vị trí 1315 cm-1 liên kết CN vòng benzenoid (của PANI) Các đỉnh nằm vị trí 1496 1598 cm-1 liên kết C=C C=N vòng benzenoid amin quinoid imin 4.1.3 TEM Từ ảnh TEM (Hình 3A) thấy kích thước trung bình CSP nằm khoảng 30±10 nm Hình 3A1, 3A2 cho thấy cấu trúc hai lớp lõi SiO2 vỏ ngồi PANI Các hạt nanocompozit SiO2 bị biến tính bề mặt phủ PANI, kết hình thành nanocompozit lõi-vỏ (core-shell) 4.2 So sánh HSHP của CSP với SiO2 SiO2/PANI Quá trình loại bỏ Cd CSP với SiO2, SiO2/PANI thử nghiệm phương pháp hấp phụ theo mẻ H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 66 cao (200 ppm) Sau biến tính bề mặt SiO2 với PANI etanol, HSHP cadimi tăng từ 66 lên 92 % Bảng giá trị phổ IR Cd (II) tinh khiết trước sau hấp phụ thể Bảng Giá trị Δδ khoảng chênh lệch phổ hồng ngoại IR Cd trước sau hấp phụ Kết bảng ta thấy, giá trị Δδ giảm dần từ (Δδ CSP) 69,3 > (Δδ SiO2/PANI) 65,8 > (Δδ SiO2) 55,1 tương ứng với HSHP CSP > SiO2/PANI > SiO2 Điều độ liên kết mạnh CSP so với SiO2/PANI SiO2 (cường độ phổ IR tỷ lệ thuận với độ mạnh liên kết chất đó) Hình Ảnh TEM C2H5OH-SiO2/PANI Bảng So sánh HSHP CSP tiền chất Vật liệu SiO2 SiO2/PANI CSP Nồng độ Cd (II) ban đầu (ppm) 30 50 100 200 30 50 100 200 30 50 100 200 Nồng độ Cd (II) sau hấp phụ (ppm) 4,2 8,1 30,4 67,7 2,8 5,9 14,3 29,6 2,4 4,9 12,6 26,1 HSHP (%) 86,0 83,8 69,6 66,1 90,7 88,2 85,7 85,2 92,0 90,2 87,4 86,9 Bảng Phổ IR dung dịch Cd (II) trước sau trình hấp phụ Vật liệu Giá trị Cd (II) ban đầu CSP SiO2/PANI SiO2 745,5 772,1 1025,3 Giá trị Cd (II) sau hấp phụ 814,7 837,8 1063,5 4.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ Cd (II) 4.3.1 Ảnh hưởng của pH Từ Hình 4A, thấy HSHP Cd (II) CSP tăng lên nhanh từ pH 2-5, đạt hiệu tối ưu pH giảm dần mơi trường kiềm Điều giải thích sau: bề mặt CSP mang nhiều ion âm hơn, làm tăng cường khả hấp phụ ion dương Cd (II) nhiều Khi pH khoảng 6,5-7 HSHP Cd (II) giảm đi, nhiều ion âm OH-, cạnh tranh với ion âm CSP, làm giảm HSHP 4.3.2 Ảnh hưởng của thời gian Hình 4B, HSHP CSP tăng lên đạt cân sau 150 phút Tuy nhiên, thời gian tiếp tục tăng lên từ 150 đến 300 phút trình hấp phụ đạt cân bằng, thời điểm ban đầu Cd (II) bị hấp phụ tâm hấp phụ Khi nồng độ Cd (II) ngày tăng, mạng hấp phụ dần bị bão hòa lấp đầy ion Cd (II), từ hiệu suất hấp phụ khơng tăng lên 4.3.3 Ảnh hưởng của khối lượng chất hấp phụ Δδ 69,2 65,6 38,1 Bảng cho thấy tất nồng độ ban đầu Cd (II) CSP đạt HSHP cao so với SiO2 SiO2/PANI SiO2 chưa loại bỏ Cd (II) cách triệt để hồn tồn, đặc biệt nồng độ Hình 4D khoảng từ 0,1 đến 0,7 g CSP, HSHP tăng lên nhanh chóng, tăng lượng CSP tổng diện tích bề mặt số lượng nhóm chức vật liệu tăng lên, dẫn đến tăng HSHP Tuy nhiên, tăng khối lượng CSP từ 0,8 đến 1g HSHP Cd khơng tăng lên 4.3.4 Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu của Cd (II) Dung lượng hấp phụ Cd (II) tăng lên tăng nồng độ Cd (II) ban đầu (C0) đạt giá trị lớn H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 C0 Cd (II) 350 ppm (Hình 4D) Khi tăng tiếp C0 từ 300 đến 500 ppm dung lượng hấp phụ giữ mức 240 mg/g, cao so với vật liệu cơng bố Điều giải thích nồng độ C0 thấp, vị trí hấp phụ CSP có sẵn cho 67 ion Cd (II) nên dung lượng hấp phụ tăng dần theo số lượng ion Cd (II) giữ lại bề mặt Cd (II) Khi C0 300 ppm trở lên, HSHP đạt giá trị bão hịa khơng cịn có sẵn tâm hấp phụ bề mặt CSP Hình (A) Ảnh hưởng pH (A) (nồng độ Cd (II) ban đầu 100 ppm, thời gian 100 phút, khối lượng CSP 0,2 g) Hình (B) Ảnh hưởng thời gian (pH=6, nồng độ Cd (II) ban đầu 100 ppm, khối lượng CSP 0,2g) Hình (C), (D) Ảnh hưởng nồng độ ban đầu C0 (C), khối lượng CSP lên hấp phụ Cd (II) (D) (pH=6, thời gian 100 phút) 4.3.5 Phương trình đợng học bậc và bậc Từ kết Hình 5A 5B, kết luận mơ hình động học hấp phụ Cd (II) CSP tuân theo phương trình động học bậc hai hệ số tương quan R2 = 0,98 lớn so với mơ hình biểu kiến bậc (R2 = 0,91) 4.3.6 Đẳng nhiệt hấp phụ Hình 5C trình hấp phụ Cd (II) CSP phù hợp với mơ hình đẳng nhiệt Langmuir, với hệ số tương quan R2 xấp xỉ 1, chứng minh trình hấp phụ đa lớp, với phân bố đồng mạng hấp phụ bề mặt CSP Các tham số tính tốn thu theo mơ hình Langmuir (hình 5D) cho thấy mơ hình Langmuir có R2 cao, nói lên chất q trình hấp phụ Cd (II) Giá trị qmax thu từ phương trình Langmuir 301,23 mg/g số b 0,00372 Bảng cho thấy, dung lượng hấp phụ tối đa Cd (II) CSP tính tốn từ mơ hình đẳng nhiệt Langmuir cao giá trị báo cáo trước đây, CSP sử dụng chất hấp phụ đầy tiềm để loại bỏ Cd (II) khỏi hệ thống nước thải 68 H.T Ha et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 đánh giá số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ Cadimi vật liệu nano CSP Vật liệu có khả ứng dụng để loại bỏ Cd (II) dung dịch cách nhanh chóng Q trình hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với dung lượng hấp phụ cực đại đạt 301,23 mg/g, pH tối ưu 6, thời gian 150 phút Ngoài ra, hiệu suất hấp phụ CSP cao so với vật liệu khác cao SiO2 SiO2/PANI, cho thấy ưu điểm q trình biến tính PANI, dung mơi etanol Tài liệu tham khảo Hình (A) Phương trình động học bậc (A), bậc (B), phương trình đẳng nhiệt Langmuir (C), (D) tham số phương trình đẳng nhiệt Langmuir Bảng So sánh khả hấp phụ với vật liệu công bố Dung lượng hấp phụ cực đại qmax (mg/g) Tài liệu 122 [4] 137 [5] Vỏ đậu tương 147 [6] Bã mía 189 CSP 301 [7] Nghiên cứu Vật liệu Alcaligenes eutrophus Kraft lignin Kết luận Nghiên cứu bước đầu thu kết khả quan, điều chế thành công vật liệu nanocompozit CSP, thân thiện với người môi trường Vật liệu xác định số đặc trưng thơng qua phương pháp kỹ thuật phân tích vật liệu đại Đồng thời, nghiên cứu [1] Q Yu, J Xu, J Liu, B Li, Y Liu, Y Han, Synthesis and properties of PANI/SiO2 organic– inorganic hybrid films, Applied Surface Science 263 (2012) 532-535 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.09.100 [2] L Zu, R Li, Y Shi, H Lian, Y Liu, X Cui, Z Bai, Synthesis and characterization of full interpenetrating structure mesoporous polycarbonate-silica spheres and pphenylenediamine adsorption Journal of colloid and interface science 419 (2014) 107-113 https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.12.058 [3] Osswald, J and K Fehr, FTIR spectroscopic study on liquid silica solutions and nanoscale particle size determination Journal of materials science 41 (2006)1335-1339 https://doi.org/10.1007/s10853006-7327-8 [4] A and L Diels, Biological removal of cadmium by Alcaligenes eutrophus CH34 International Journal of Environmental Science & Technology 1(3) (2004) 199-204 https://doi.org/10.1007/BF03325833 [5] Mohan, D.C.U Pittman, and P.H Steele, Single, binary and multi-component adsorption of copper and cadmium from aqueous solutions on Kraft lignin—a biosorbent Journal of colloid and interface science 297(2) (2006) 489-504 https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.11.023 [6] Benaissa, H Screening of new sorbent materials for cadmium removal from aqueous solutions Journal of hazardous materials 132(2) (2006) 189-195 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.07.085 [7] Ibrahim, S.M Hanafiah, and M Yahya, Removal of cadmium from aqueous solutions by adsorption onto sugarcane bagasse Am Eurasian J Agric Environ Sci (2006) 179-184 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.11.040 ... trình hấp phụ Cadimi vật liệu nano CSP Vật liệu có khả ứng dụng để loại bỏ Cd (II) dung dịch cách nhanh chóng Quá trình hấp phụ tn theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với dung lượng hấp phụ. .. Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 37, No (2021) 61-68 62 Ứng dụng vật liệu xanh nanocompozit để hấp phụ ion Cadimi nước thải Hoang Thu Ha1,*, Tran Dinh Minh1, Ha Minh Nguyet2 Đại học...