Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã mía và khảo sát khả năng hấp phụ trong môi trường nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THAN HOẠT TÍNH TỪ BÃ MÍA VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ TRONG MƠI TRƯỜNG NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA DƯỢC Đà Nẵng - 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THAN HOẠT TÍNH TỪ BÃ MÍA VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CỬ NHÂN HÓA DƯỢC Giáo viên hướng dẫn : T.S Vũ Thị Duyên Sinh viên thực : Dương Thị Sen Lớp : 12 CHD Đà Nẵng - 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – Tự –Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Dương Thị Sen Lớp: 12CHD Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã mía khảo sát khả hấp phụ môi trường nước Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: bã mía, tủ sấy, bình tam giác, bình nón, cốc, phễu lọ, giấy lọc, … Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu thăm khả hấp phụ ion kim loại nặng, xanh methylene, axit axetic than hoạt tính bã mía Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ xanh methylene vật liệu hấp phụ (thời gian đạt cân bằng, tỉ lệ rắn: lỏng, nồng độ xanh methylene) Giáo viên hướng dẫn: TS.Vũ Thị Duyên Ngày giao đề tài: ngày 26 tháng 08 năm 2015 Ngày hoàn thành: ngày 20 tháng 04 năm 2016 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải TS Vũ Thị Duyên Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 27 tháng 04 năm 2016 Kết điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm 2016 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA ĐỀ CƢƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên: Dương Thị Sen Lớp: 12CHD Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính khảo sát khả hấp phụ môi trường nước Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: bã mía, tủ sấy, bình tam giác, bình nón, cốc, phễu lọc, giấy lọc, … Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu thăm khả hấp phụ ion kim loại nặng, xanh methylene, axit axetic than hoạt tính từ bã mía Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ xanh methylene vật liệu hấp phụ (thời gian đạt cân bằng, tỉ lệ rắn: lỏng, nồng độ xanh methylene) Giáo viên hướng dẫn: TS.Vũ Thị Duyên Ngày giao đề tài: ngày 26 tháng 08 năm 2015 Ngày hoàn thành: ngày 20 tháng 04 năm 2016 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên TS Vũ Thị Duyên Dương Thị Sen Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 27 tháng 04 năm 2016 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS Atomic Absorption Spectrophotometric SEM Scanning Electron Microscope VLHP Vật liệu hấp phụ DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cô Vũ Thị Duyên giao đề tài nhiệt tình giúp đỡ, cho em kiến thức q báu q trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy quản lý phịng thí nghiệm Khoa Hóa – Trường Đại học Sư Phạm Đại Học Đà Nẵng tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm thực nghiệm Và hết cảm ơn anh chị, bạn làm việc phịng thí nghiệm hóa lý giúp đỡ tơi q trình tìm tài liệu hoàn thiện luận văn Để hoàn thành luận văn này, ngồi nỗ lực tìm tịi, nghiên cứu thân, giúp đỡ người xung quanh, đặc biệt thầy, cô khoa đóng góp phần kiến thức khơng nhỏ nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, ngày 27 tháng 04 năm 2016 Sinh viên thực Dương Thị Sen MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, tình hình nhiễm nguồn nước nói chung nguồn nước sinh hoạt nói riêng vấn đề toàn xã hội quan tâm nhu cầu chất lượng sống ngày cao Phẩm màu nhuộm hữu hóa chất gây độc môi trường sống sinh vật nước làm ô nhiễm nặng nguồn nước Các ngành công nghiệp dệt nhuộm, giấy, chất dẻo, da, thực phẩm, mỹ phẩm thường sử dụng phẩm màu Do vậy, nước thải công nghiệp từ xí nghiệp nhà máy thường chứa nhiều hóa chất phẩm màu nhuộm Hấp phụ phương pháp hóa lý phổ biến hiệu để khử màu nhuộm Nhiều loại chất hấp phụ khác biết đế ứng dụng than hoạt tính, zeolit, tro than, chitin chitosan, v.v Một số chất hấp phụ dùng nhiều than hoạt tính có dung lượng hấp phụ chất hữu cao Từ quan điểm này, chất hấp phụ giá rẻ từ chất liệu thiên nhiên, vật liệu sinh học, phế liệu công-nông nghiệp đề xuất triển khai ứng dụng việc loại bỏ phẩm nhuộm kim loại nặng nước Gần nhiều phụ phẩm ngành công nghiệp, nông nghiệp tận dụng để tổng hợp vật liệu hấp phụ như: vỏ lạc, vỏ dừa… Cho đến nay, có nhiều nghiên cứu khoa học phương pháp nhằm xử lý ô nhiễm môi trường nước mang lại hiệu khả quan, số phải kể đến phương pháp tổng hợp VLHP từ nguyên liệu có sẵn tự nhiên với quy trình đơn giản, chi phí thấp mang lại hiệu cao không đưa thêm vào môi trường tác nhân độc hại Từ nhận định trên, khóa luận em trình bày kết quả: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã mía khảo sát khả hấp phụ môi trường nước” Đề tài nhằm nghiên cứu đánh giá khả hấp phụ bã mía xanh methylene mơi trường nước Từ đó, góp phần tạo thêm loại chất hấp phụ có giá thành thấp mà khả xử lý hiệu cao Mục địch nội dung nghiên cứu 2.1 Mục đích - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã mía - Nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu hấp phụ xanh methylene môi trường nước 2.2 Nội dung - Nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ ion kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, hợp chất màu vật liệu chế tạo từ bã mía - Khảo sát khả hấp phụ yếu tố ảnh hưởng tới khả hấp phụ xanh methylen vật liệu chế tạo từ bã mía - Nghiên cứu so sánh khả hấp phụ xanh methylen bã mía chưa biến tính Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Bã mía thu hoạch huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ bã mía mơi trường nước - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới trình hấp phụ xanh methylene Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết Đề tài bao gồm nhóm nghiên cứu.: - Tổng quan tài liệu bã mía chất màu nhuộm xanh methylen - Các phương pháp hấp phụ - Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS - Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Thu gom mẫu xử lý mẫu bã mía 10 tiến hành thu gom mẫu, xử lý cho vào bình hút ẩm để sử dụng dần cho thí nghiệm Nhận xét chung: than hoạt tính thu có độ xốp, kích thước hạt bé so với nguyên liệu ban đầu Kích thước bé diện tích bề mặt lớn nên dự đốn khả hấp phụ tốt 3.1.2 Tính chất bề mặt VLHP Để khảo sát đặc điểm bề mặt VLHP, tiến hành chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) bề mặt VLHP nguyên liệu Kết thu được hình 3.3 Hình 3.3 Ảnh SEM than hoạt tính tổng hợp từ bã mía độ phóng đại khác 39 Hình 3.4 Ảnh SEM mía ngun liệu Hình ảnh SEM cho thấy bã mía sau than hóa axit sunfuric có cấu trúc bề mặt xốp, điều cho phép dự đoán khả hấp phụ tốt nguyên liệu 3.2 Nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ vật liệu 3.2.1 Hấp phụ ion kim loại nặng (Cu2+, Zn2+, Pb2+) Bã mía sau than hóa dung dịch axit sunfuric với nồng độ khác đem hấp phụ ion kim loại M2+ nồng độ 10 ppm, tỉ lệ rắn : lỏng = 1g : 100ml; thời gian hấp phụ 60 phút Kết thực nghiệm đưa bảng 3.1 hình 3.5 Nồng độ axit 14% 16.3% 19.6% 24.5% 32.7% Cu2+ 75.22% 88.11% 84.14% 72.9% 55.40% Zn2+ 71.6% 80.04% 76.32% 73.32% 53.41% Pb2+ 63.28% 66.48% 63.74% 63.74% 38.65% sunfuric (%) H% 40 Bảng 3.1 Hiệu suất hấp phụ ion kim loại (Cu2+, Zn2+, Pb2+) than hoạt tính chế tạo từ bã mía hiệu suất % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Cu2+ Pb2+ Zn2+ Hình 3.5 Hiệu suất hấp phụ ion kim loại (Cu2+, Zn2+, Pb2+) than hoạt tính chế tạo từ bã mía Kết thực nghiệm (hình 3.5) cho thấy, bã mía sau than hóa có khả hấp phụ với ion kim loại nặng Hiệu suất hấp phụ ion Cu2+, Zn2+, Pb2+ 88.11%; 80.04%; 63.28% cao nồng độ acid sulfuric 16.3%, hiệu suất hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ axit sunfuric chất ion kim loại Tăng nồng độ axit sunfuric hiệu suất hấp phụ vật liệu lúc đầu tăng, sau giảm dần: tăng nồng độ axit sunfuric làm cho mạch xelulozo bị đứt, trình than hóa diễn hồn tồn, diện tích bề mặt lớn nên hiệu suất hấp phụ tăng Khi tiếp tục tăng nồng độ axit sunfuric hạt C lại dính vào nên hiệu suất hấp phụ giảm Ở tất nồng độ axit sunfuric hiệu suất hấp phụ ion Cu2+ > Zn2+ > Pb2+ Điều giải thích bán kính ion Pb2+ lớn nhiều so với Cu2+ Zn2+.(Cu2+= 0.7Å, Pb2+= 1.12Å, Zn2+= 0.88Å) 41 3.2.2 Hấp phụ acid acetic Vật liệu hấp phụ sau than hóa acid sulfuric thăm dị khả hấp phụ axit axetic.Khảo sát thực nghiệm cho thấy bã mía than hóa khơng hấp phụ acid acetic H~ 0% Điều giải thích do, acid acetic, chất điện ly yếu, tan phần điện ly thành hydrat Ở xảy trình hấp phụ vật lý tâm hấp phụ với ion hydart lực tương tác Vanderwaal 3.2.3 Khảo sát khả hấp phụ xanh methylene Than hoạt tính chế tạo từ bã mía nghiên cứu thăm dị khả hấp phụ hợp chất màu xanh methylen Khả hấp phụ tiến hành điều kiện: nồng độ xanh methylene 100ppm, tỉ lệ khối lượng vật liệu hấp phụ : dung dịch hấp phụ = gam : 150ml, thời gian hấp phụ 60 phút Từ thực nghiệm cho thấy tất nồng độ acid sulfuric hiệu suất hấp phụ xanh methylene đạt khoảng 89.8% vởi nồng độ acid 16.3% Sau khảo sát thăm dị ta thấy bã mía than hóa axit sunfuric có khả hấp phụ ion kim loại hợp chất màu hữu Đối với xanh methylen, chất màu nhuộm, phân tử màu có kích thước lớn, cồng kềnh nên việc thẩm thấu vào mao quản bã mía diễn chậm khả hấp phụ cao Nhận xét chung: than hoạt tính từ bã mía vật liệu có khả hấp phụ tốt chất màu nhuộm với hiệu suất hấp phụ tương đối cao so với kim loại nặng chất màu hữu Do đó, em chọn xanh methylen dùng làm chất bị hấp phụ thí nghiệm khảo sát 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ xanh methylen VLHP 3.3.1 Thời gian đạt cân hấp phụ Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng thời gian ngâm đến hiệu suất hấp phụ ion mía nghiên cứu điều kiện: nồng độ xanh metylen 100ppm, tỉ lệ khối lượng vật liệu hấp phụ :dung dịch hấp phụ = g/150ml dung dịch, thời gian Thời gian (phút) 10 20 30 42 40 50 60 90 Xanh C0(ppm) 100 100 100 100 100 100 100 Cf(ppm) 15.905 14.820 6.544 6.363 4.296 2.271 1.989 %A(%) 84.095 85.18 93.456 93.637 95.704 97,729 98.011 metylen Bảng 3.2 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến khả hấp phụ hiệu suất% 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 20 40 60 80 100 thời gian (phút) Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ Từ kết cho thấy, thời gian hấp phụ tăng từ 10 phút đến 60 phút hiệu suất hấp phụ tăng Cân hấp phụ đạt cực đại sau 60 phút với hiệu suất 97.729% Nếu tăng thời gian đến 90 phút hiệu suất gần khơng thay đổi Giải thích: Khi thời gian hấp phụ tăng lên phân tử xanh methylen vào mao quản VLHP nhiều Khi đạt cân hấp phụ, phân tử xanh methylen vào tối đa nên dù thời gian hấp phụ có tăng lên hiệu suất hấp phụ khơng thay đổi Vì vậy, thời gian hấp phụ 60 phút chọn làm thời gian tối ưu cho thí nghiệm 3.3.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn lỏng mía than hóa đến khả hấp phụ Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến trình hấp phụ khảo sát điều kiện: tỉ lệ khối lượng VLHP : dung dịch hấp phụ = 43 0.25 – 1.5 gam : 150ml, thời gian hấp phụ 60 phút, nồng độ xanh metylen 100ppm, khối lượng thay đổi từ 0.25g-1.5g Kết thu trình bày bảng 3.3 hình 3.7 Khối lượng VLHP 0.25 0.5 0.75 1.25 1.5 C0(ppm) 100 100 100 100 100 100 Cf(ppm) 15.288 13.255 7.256 2.455 1.154 1.053 84.712 86.745 92.744 97.545 98.864 98.947 % % % % % % Xanh methyle ne %A(%) Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng mía than hóa đến khả hấp phụ xanh methylene hiệu suất % 100 98 96 94 92 90 88 86 84 0.5 1.5 khối lượng VLHP Hình 3.7 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng mía than hóa đến khả hấp phụ xanh methylene Kết thực nghiệm (hình 3.7) cho thấy, tăng khối lượng bã mía từ 0.25 – 1.5g hiệu suất hấp phụ VLHP tăng Hiệu suất hấp phụ xấp xỉ từ đến 1.5 gam đạt gần cao khối lượng bã mía 1.25gam/150ml dung dịch Giải thích: Hiệu suất hấp phụ tăng dần có nhiều phân tử VLHP thể tích nên bề mặt tiếp xúc VLHP với xanh methylen tăng lên, khả xanh methylen vào mao quản VLHP tăng lên Đến cân 44 hấp phụ thiết lập, tổng diện tích bề mặt tiếp xúc chúng không đổi nên hiệu suất hấp phụ thay đổi khơng đáng kể Do đó, tỉ lệ rắn : lỏng tối ưu trình hấp phụ 1.25g/150ml với hiệu suất 98.864% Vậy điều kiện tối ưu để hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu diễn tốt thể bảng 3.4 Yếu tố khảo sát Điều kiện tối ƣu Thời gian hấp phụ (phút) 60 Khối lượng VLHP (gam) 1.25 Bảng 3.4 Điều kiện tối ưu trình hấp phụ VLHP 3.3.3 Ảnh hƣởng nồng độ xanh methylene Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng nồng độ xanh methylen đến trình hấp phụ khảo sát điều kiện: khổi lương VLHP : 1.25 gam, dung dịch hấp phụ= 150ml, thời gian hấp phụ 60 phút, nồng độ xanh metylen thay đổi từ 75175ppm Kết thu trình bày bảng 3.5 hình 3.8 Nồng độ xanh 75 100 125 150 175 methylene (ppm) C0(ppm) 75 100 125 150 175 Cf(ppm) 0.734 1.192 2.455 8.745 11.376 %H 99.012% 98.908% 98.036% 94.17% 93.499% Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ xanh methylen đến khả hấp phụ 45 hiệu suất 100 % 99 98 97 96 95 94 93 50 70 90 110 130 150 170 190 nồng độ dung dịch Hình 3.8 Ảnh hưởng nồng độ xanh methylen đến khả hấp phụ Kết thực nghiệm (bảng 3.8) tăng nồng độ xanh methylene khả hấp phụ thấp Nó đạt ngưỡng cao 125ppm: thể tích nồng độ tăng khả nồng độ vào mao quản VLHP giảm 3.3.4 Đƣờng đ ng nhiệt hấp phụ ion theo Langmuir VLHP hấp phụ xanh methylene có nồng độ ban đầu C0 thay đổi từ 50150ppm Quá trình hấp phụ thực điều kiện hấp phụ tối ưu: thời gian hấp phụ 60 phút, khối lượng VLHP gam Dùng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử xác định nồng độ xanh methylene lúc cân Cf Xác định nồng độ xanh methylene hấp phụ VLHP Trên sở số liệu ảnh hưởng nồng độ xanh methylene đến trình hấp phụ, tiến hành xây dựng đường đ ng nhiệt Langmuir Frendlich Qua xác định dung lượng hấp phụ cực đại lực hấp phụ b (hằng số đặc trưng cho hệ hấp phụ) Kết thể hình 3.14 bảng 3.15 46 C0 (ppm) 75 100 125 150 200 Cf (ppm) 1.245 2.455 5.057 8.023 14.436 m (g) 1 1 q 7.375 9.755 11.994 14.198 18.556 Cf/q 0.168 0.252 0.422 0.5654 0.778 Bảng 3.6 Nồng độ ban đầu, nồng độ cân tải trọng hấp phụ xanh methylen bã mía 0.9 y = 0.0458x + 0.1511 R² = 0.9722 0.8 0.7 đại lượng hấp phụ (Cf/q) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10 12 14 16 nồng độ lại Cf(ppm) Hình 3.9 Dạng tuyến tính phương pháp Langmuir Từ phương trình đường th ng y = 0.0458x+0.1511, xác định giá trị dung lượng hấp phụ cực đại qmax VLHP xanh methylen lực hấp phụ b là: (qmax = 1/ 0,0458; b = 1/ (0,01511.qmax)) Nhận xét: Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đ ng nhiệt Langmuir mơ tả tương đối xác hấp phụ xanh methylen lên VLHP nghiên cứu (thể qua hệ số tương quan R2 = 0, 9722 ≈ phương trình hồi qui) Đồng thời, cho phép kh ng định VLHP nghiên cứu có khả hấp phụ xanh 47 methylen Từ phương trình thu được, em xác định dung lượng hấp phụ cực đại qmax VLHP xanh methylen lực hấp phụ b Tiến hành vẽ đồ thị xác định phương trình đường th ng biểu thị phụ thuộc log(x/m) logCf Qua xác định lượng chất bị hấp phụ x Kết thể bảng 3.7 hình 3.10 C0(ppm) 75 100 125 150 200 Cf(ppm) 1.245 2.455 5.057 8.023 14.436 logCf 0.095 0.39 0.704 1.052 1.159 M (g) 1 1 x 7.375 9.755 11.994 14.198 18.556 Log(x/m) 0.868 0.989 1.079 1.152 1.268 Bảng 3.7 Nồng độ ban đầu, nồng độ cân hấp phụ xanh methylen bã mía 1.4 y = 2.8621x - 2.3858 R² = 0.9624 logC f 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 log(x/m) Hình 3.10 Dạng tuyến tính phương trình rendlich Nhận xét: Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đ ng nhiệt Frendlich mơ tả tương đối xác hấp phụ xanh methylen lên VLHP nghiên cứu (thể qua hệ số tương quan R2 = 0,9624 phương trình hồi qui) Như trình hấp phụ xanh methylene bã mía tn theo hai phương trình hấp phụ đ ng nhiệt Langmuir Frendlich 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài nghiên cứu hoàn thành với số kết sau: Đã chế tạo VLHP có khả hấp phụ tốt ion kim loại hợp chất màu hữu từ bã mía – phụ phẩm ngành cơng nghiệp mía đường Đã nghiên cứu thăm dị khả hấp phụ than hoạt tính chế tạo từ bã mía Chỉ ra, vật liệu chế tạo cách than hóa bã mía acid sulfuric có khả hấp phụ tốt ion kim loại hợp chất màu hữu Đã nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới trình hấp phụ xanh methylene VLHP: thời gian đạt cân hấp phụ, tỉ lệ rắn : lỏng, nồng độ xanh methylene Tìm điều kiện tối ưu cho hấp phụ là: thời gian hấp phụ 60 phút, khối lượng VLHP: 1.25g/ 150ml dung dịch Chứng minh hấp phụ xanh methylene than hoạt tính chế tạo từ bã mía tuân theo hai phương trình hấp phụ đ ng nhiệt Langmuir Frendlich Tìm qmax = 1/ 0,0458; b = 1/ (0,01511.qmax) Kiến nghị Tiến hành nghiên cứu khả hấp phụ VLHP chế tạo từ bã mía với xanh methylen để từ đánh giá khả hấp phụ bã mía cách hoàn thiên tối ưu Hiệu suất hấp phụ xanh methylen lên VLHP nghiên cứu tốt nên đề nghị ứng dụng vật liệu xử lý môi trường 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thị Thúy Liên, Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ mụn dừa phương pháp đốt yếm khí đề ứng dụng xử lý nước, Luận văn tốt nghiệp Đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội Khoa Môi Trường (2014) Nguyễn Thị Huyền Anh, Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ lõi ngơ phương pháp oxy hóa biến tính để ứng dụng làm chất hấp phụ, Luận văn tốt nghiệp Đại học Dân Lập Hải Phòng (2013) Nguyễn Thị Thanh Tú (2010), Nghiên cứu khả hấp phụ Methylene đỏ dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía thử nghiệm mơi trường, Thái Ngun Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp phụ UV- VIS, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 50 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 12 1.1 Tồng quan mía 12 1.1.1 Giới thiệu mía 12 1.2 Tổng quan than hoạt tính 15 1.2.1 Than hoạt tính cấu trúc bề mặt than hoạt tính 15 1.2.1.1 Than hoạt tính 15 1.2.1.2 Cấu trúc xốp bề mặt than hoạt tính 17 1.2.1.3 Cấu trúc hóa học bề mặt 18 1.3 Giới thiệu xanh methylen 19 1.3.1 Cấu tạo, tính chất xanh methylen 19 1.3.2 Một số ứng dụng xanh methylen 19 1.3.3 Hiện trạng ô nhiễm xanh methylen nước thải 20 1.3.4 Ảnh hưởng xanh methylen đến môi trường người 20 1.4 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 21 1.4.1 Các khái niệm 21 1.4.2 Các mơ hình q trình hấp phụ 21 1.4.2.1 Mơ hình động học hấp phụ 21 1.4.2.2 Các mơ hình hấp phụ đ ng nhiệt 22 1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 24 1.4.4 Hấp phụ xử lý ô nhiễm nước 24 1.5 Giới thiệu sơ đồ cấu tạo nguyên tắc hoạt động máy đo phổ hấp thụ phân tử UV – VIS 25 1.6 Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 28 51 1.6.1 Cơ sở lý thuyết phép đo 28 1.6.1.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 28 1.6.1.2 Cường độ vạch phổ 28 1.6.1.3 Nguyên tắc chung phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 29 1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo AAS 29 1.6.2.1 Các yếu tố vật lý 29 1.6.2.2 Các yếu tố hóa học 29 1.6.2.3 Các yếu tố quang phổ 30 CHƢƠNG : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Thiết bị hóa chất 31 2.1.1 Thiết bị 31 2.1.2 Hóa chất 31 2.2 Phương pháp nghiên cứu 32 2.2.1 Thu gom xử lý mẫu 32 2.2.1.1 Thu gom mẫu 32 2.2.1.2 Xác định độ ẩm 32 2.2.1.3 Than hóa acid sulfuric 33 2.2.1.4 Nghiên cứu tính chất bề mặt vật liệu hấp phụ 33 2.2.2 Thăm dò khả hấp phụ vật liệu 33 2.2.2.1 Hấp phụ ion kim loại nặng (Cu2+, Zn2+, Pb2+) 33 2.2.2.2 Hấp phụ acid acetic 34 2.2.2.3 Hấp phụ xanh methylene 34 2.2.3 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ xanh methylene VLHP 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38 3.1 Xác định đặc tính hóa lý nguyên liệu ban đầu 38 3.1.1 Thu gom mẫu xác định độ ẩm toàn phần 38 3.1.2 Tính chất bề mặt VLHP 39 3.2 Nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ vật liệu 40 3.2.1 Hấp phụ ion kim loại nặng (Cu2+, Zn2+, Pb2+) 40 52 3.2.2 Hấp phụ acid acetic 42 3.2.3 Khảo sát khả hấp phụ xanh methylene 42 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ xanh methylen VLHP 42 3.3.1 Thời gian đạt cân hấp phụ 42 3.3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng mía than hóa đến khả hấp phụ 43 3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ xanh methylene 45 3.3.4 Đường đ ng nhiệt hấp phụ ion theo Langmuir 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 53 ... độc hại Từ nhận định trên, khóa luận em trình bày kết quả: ? ?Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã mía khảo sát khả hấp phụ môi trường nước? ?? Đề tài nhằm nghiên cứu đánh giá khả hấp phụ bã mía xanh... Ở xảy trình hấp phụ vật lý tâm hấp phụ với ion hydart lực tương tác Vanderwaal 3.2.3 Khảo sát khả hấp phụ xanh methylene Than hoạt tính chế tạo từ bã mía nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ hợp chất... bã mía – phụ phẩm ngành cơng nghiệp mía đường Đã nghiên cứu thăm dị khả hấp phụ than hoạt tính chế tạo từ bã mía Chỉ ra, vật liệu chế tạo cách than hóa bã mía acid sulfuric có khả hấp phụ tốt