Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại nặng đồng (ii) bắng than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ TRƯƠNG THỊ VI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG ĐỒNG (II) BẰNG THAN HOẠT TÍNH CHẾ TẠO TỪ BỘT GỖ TRE KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng - 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ Tên đề tài: Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng đồng (II) than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre Khóa luận tốt nghiệp cử nhân khoa học Sinh viên thực : Trương Thị Vi Lớp : 10 CHP Giáo viên hướng dẫn : TS Giang Thị Kim Liên Đà Nẵng – 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐHSP KHOA HOÁ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Thị Vi Lớp: 10 CHP Tên đề tài: Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng đồng (II) than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: bột gỗ tre , máy khuấy từ, máy pH, tủ sấy, bình tam giác, phễu lọc, giấy lọc Nội dung nghiên cứu: khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình ch ế tạo VLHP: q trình hoạt hóa axit H 3PO4 (nồng độ axit, nhiệt độ ngâm mẫu, nhiệt độ nung mẫu), hoạt hóa kiềm KOH (tỉ lệ m Than : mKOH, nhiệt độ nung mẫu); khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng hấp phụ VLHP (pH, thời gian đạt cân bằng, t ỉ lệ rắn : lỏng); so sánh khả hấp phụ VLHP với than hoạt tính thị trường, khả giải hấp tái sử dụng VLHP từ rút nhận xét khả hấp phụ ion kim loại nặng VLHP Giáo viên hướng dẫn: TS Giang Thị Kim Liên Ngày giao đề tài: Ngày 26 tháng 10 năm 2013 Ngày hoàn thành: Ngày 29 tháng 04 năm 2014 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa n gày….tháng…năm 2014 Kết ểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Giang Thị Kim Liên giao đề tài nhiệt tình giúp đỡ, cho em kiến thức q báu q trình nghiên cứu để em có t hể hồn thành tốt khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo khoa, đặc biệt thầy cô quản lí phịng thí nghiệm tạo điều kiện cho em hồn thành khóa luận cách thuận lợi Cuối cùng, xin cảm ơn bạn l ớp giúp đỡ tơi việc tìm kiếm tài liệu đóng góp ý kiến cho tơi suốt q trình hồn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 23 tháng năm 2014 Sinh viên Trương Thị Vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AAS FAO Tiếng Việt Tiếng Anh Atomic Absorption Phương pháp phổ hấp thu Spectrophotometric nguyên tử Food and Agriculture Tổ chức Lương thực Nông Organization of the United Nations nghiệp Liên Hiệp Quốc IUPAC International Union of Pure and Liên minh Quốc tề Hóa học Applied Chemistry túy Hóa học ứng dụng SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét TR1 TR2 VLHP Kí hiệu mẫu chụp SEM vật liệu thơ ban đầu Kí hiệu mẫu chụp SEM VLHP Vật liệu hấp phụ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: .1 Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lí thuyết 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục khóa luận CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Than hoạt tính cấu trúc bề mặt than hoạt tính 1.1.1 Than hoạt tính 1.1.2 Cấu trúc xốp bề mặt than hoạt tính .6 1.1.3 Cấu trúc hóa học bề mặt 1.1.4 Ứng dụng than hoạt tính .8 1.2 Tổng quan kim loại nặng 1.2.1 Khái quát chung 1.2.2 Tính chất độc hại số kim loại nặng 1.2.3 Giới thiệu sơ lược kim loại đồng 1.3 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 10 1.3.1 Hiện tượng hấp phụ 10 1.3.2 Cơ chế trình hấp phụ 12 1.3.3 Cân hấp phụ .12 1.3.3.1 Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 12 1.3.3.2 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 13 1.3.4 Hiệu suất hấp phụ (H%) 14 1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 14 1.3.7 Quá trình giải hấp phụ 15 1.4 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 15 1.4.1 Cơ sở lý thuyết phép đo .15 1.4.2 Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử .16 1.4.3 Các phương pháp phân tích định lượng 17 1.4.3.1 Phương pháp đường chuẩn .17 1.4.3.2 Phương pháp thêm chuẩn 17 1.5 Giới thiệu vật liệu hấp phụ 18 1.5.1 Giới thiệu tre 18 1.5.2 Thành phần hóa học tre 20 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ hóa chất 21 2.1.1 Nguyên liệu 21 2.1.2 Thiết bị dụng cụ 21 2.1.3 Hóa chất 21 2.2 Pha dung dịch 21 2.2.1 Dung dịch H3PO4 21 2.2.2 Dung dịch NaOH 22 2.2.3 Dung dịch HCl 22 2.2.4 Dung dịch Cu2+ 22 2.3 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 22 2.4 Phương pháp nghiên cứu 23 2.4.1 Thu gom xử lý mẫu bột gỗ tre 23 2.4.1.1 Cách tiến hành 23 2.4.1.2 Xác định độ ẩm 23 2.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP 24 2.4.2.1 Q trình hoạt hóa H3PO4 .24 2.4.2.2 Q trình hoạt hóa KOH 25 2.4.3 Xác định đặc tính hóa lý ngun liệu thơ VLHP 26 2.4.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng hấp phụ ion Cu2+ VLHP nghiên cứu .26 2.4.5 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng hấp phụ ion kim loại Cu2+ than hoạt tính thị trường 27 2.4.6 So sánh tải trọng hấp phụ ion kim loại Cu2+ VLHP than hoạt tính thị trường 28 2.4.7 Khảo sát khả hấp phụ bột gỗ tre chưa biến tính .28 2.4.8 Giải hấp tái sử dụng vật liệu hấp phụ 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 30 3.1 Xác định độ ẩm 30 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP 30 3.2.1 Q trình hoạt hóa axit H3PO4 30 3.2.2 Quá trình hoạt hóa KOH 34 3.3 Xác định đặc tính hóa lý nguyên liệu thô VLHP 36 3.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion kim loại Cu2+ VLHP 37 3.4.1 Ảnh hưởng pH 37 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy 38 3.4.3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ theo Freundlich 40 3.5 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng hấp phụ ion Cu2+ than hoạt tính thị trường 41 3.5.1 Ảnh hưởng pH 41 3.5.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy 42 3.5 So sánh tải trọng hấp phụ ion Cu2+ VLHP với than hoạt tính thị trường 44 3.6 Khả hấp phụ VLHP chưa biến tính 45 3.7 Giải hấp tái sử dụng VLHP 46 3.7.1 Giải hấp VLHP dung dịch Mehlich .46 3.7.2 Tái sử dụng VLHP 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .47 Kết luận .47 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC CÁC BẢNG NỘI DUNG STT TRANG 3.1 Độ ẩm tre 30 3.2 Ảnh hưởng nồng độ axit H3PO4 đến q trình hoạt hóa 30 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ ngâm mẫu đến trình hoạt hóa 32 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung mẫu đến q trình hoạt hóa 33 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ mthan : mKOH đến trình hoạt hóa 34 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ nung mẫu đến q trình hoạt hóa 35 3.7 Các điều kiện tối ưu để chế tạo than hoạt tính từ tre 36 3.8 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ VLHP 37 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 3.9 VLHP 38 3.10 Điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ 39 3.11 Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ 40 Ảnh hưởng pH đến khả hấp p hụ than hoạt tính 3.12 thị trường 41 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 3.13 than hoạt tính thị trường 42 Điều kiện tối ưu để trình hấp phụ than hoạt tính thị 3.14 trường 43 Khả hấp phụ VLHP than hoạt tính thị trường 3.15 điều kiện hấp phụ tối ưu 44 2+ 3.16 Kết trình hấp phụ Cu bột tre chưa biến tính 3.17 Q trình giải hấp VLHP dung dịch Mehlich 46 3.18 Quá trình tái sử dụng VLHP 47 45 36 Nhận xét: Kết từ hình 3.5 cho thấy, cố định tỉ lệ mthan : mKOH = 1:2.5, khả hấp phụ vật liệu tăng nhẹ nhiệt độ nung tăng đạt cao nhiệt độ 800oC Sau tăng nhiệt độ lên khả hấp phụ giảm * Tóm lại, Các điều kiện tối ưu để chế tạo than hoạt tính từ tre thể bảng 3.7 sau: Bảng 3.7 Các điều kiện tối ưu để chế tạo than hoạt tính từ tre Yếu tố khảo sát Chất bị hấp phụ Ion Cu2+ Nồng độ axit H3PO4 (%) 40 Nhiệt độ ngâm mẫu (0C) 50 Nhiệt độ nung mẫu (0C) 600 Hoạt hóa Tỷ lệ mthan:mKOH ( gam/gam) 1:2.5 KOH Nhiệt độ nung mẫu (0C) 800 Hoạt hóa H3PO4 3.3 Xác định đặc tính hóa lý ngun liệu thơ VLHP Ảnh chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) nguyên liệu thô VLHP nghiên cứu thể hình 3.6 hình 3.7 Hình 3.6 Ảnh SEM ngun liệu thơ 37 Hình 3.7 Ảnh SEM VLHP nghiên cứu Nhận xét: Từ ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM nhận thấy: VLHP có cấu trúc bề mặt xốp nguyên liệu thô ban đầu 3.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion kim loại Cu2+ VLHP 3.4.1 Ảnh hưởng pH pH dung dịch Cu2+ thay đổi 2, 3, 4, 5, Xác định nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu C0, nồng độ dung dịch Cu2+ sau hấp phu Cf Kết quả, hiệu suất trình hấp phụ H% , tải trọng hấp phụ Q(mg/g) thể bảng 3.8 Bảng 3.8 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ VLHP C0 (ppm) 40 40 40 40 40 Cf (ppm) 1.622 1.145 0.511 2.283 2.798 H% 95.946 97.138 98.723 94.293 93.005 Q(mg/g) 3.838 3.886 3.949 3.772 3.720 pH Cu 2+ 38 Từ số liệu thu bảng 3.8 vẽ đồ thị biểu diễn tải trọng hấp phụ trình hấp phụ phụ thuộc vào pH dung dịch Cu2+, thể hình 3.8 Hình 3.8 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ VLHP Nhận xét: Kết từ hình 3.8 cho thấy khả hấp phụ vật liệu tăng pH tăng đạt cao pH=4 Sau khả hấp phụ vật liệu giảm tiếp tục tăng pH dung dịch 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy Với thời gian khuấy thay đổi 30, 60, 90, 120, 150 phút Nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu C0, nồng độ dung dịch Cu2+ sau hấp phu Cf Kết hiệu suất trình hấp phụ H%, tải trọng hấp phụ Q(mg/g) thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ VLHP Thời gian khuấy (phút) Cu2+ 30 60 90 120 150 C0 (ppm) 40 40 40 40 40 Cf (ppm) 1.314 0.998 0.851 0.801 0.830 H% 96.715 97.505 97.873 97.998 97.925 Q(mg/g) 3.869 3.900 3.915 3.920 3.917 39 Từ số liệu thu bảng 3.9, vẽ đồ thị biểu diễn tải trọng trình hấp phụ phụ thuộc vào thời gian khuấy, thể hình 3.9 Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến tải trọng hấp phụ VLHP Nhận xét: Kết từ hình 3.9 cho thấy khả hấp phụ VLHP tăng thời gian khuấy tăng, tải trọng hấp phụ xấp xỉ từ 60 đến 120 phút đạt cao vào 120 phút, sau đạt cân tải trọng hấp phụ VLHP dường không thay đổi Do chọn thời gian khuấy 120 phút * Tóm lại, Các điều kiện tối ưu để q trình hấp phụ VLHP nghiên cứu diễn tốt thể bảng 3.10 Bảng 3.10 Điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ Yếu tố khảo sát pH Thời gian khuấy (phút) Chất bị hấp phụ Ion Cu2+ 120 40 3.4.3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ theo Freundlich Với khối lượng VLHP thay đổi 0.5gam, 1gam, 1.5gam, 2gam, Nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu C0, nồng độ dung dịch Cu2+ sau hấp phu Cf, hiệu suất trình hấp phụ H%, tải trọng hấp phụ Q(mg/g) thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ Khối lượng VLHP (gam) Cu2+ 0.5 1.5 C0 (ppm) 40 40 40 40 Cf (ppm) 1.157 0.896 0.715 0.545 H% 97.108 97.760 98.213 98.638 Q(mg/g) 3.884 1.955 1.310 0.986 Từ kết ảnh hưởng khối lượng VLHP đến hiệu suất trình hấp ion Cu2+, tiến hành vẽ đồ thị xác định phương trình đư ờng thẳng biểu thị phụ thuộc lg x vào lgCf Qua xác định k n (hằng số đặc trưng cho hệ hấp phụ) Kết m thể hình 3.10 Hình 3.10 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich ion Cu2+ 41 Từ phương trình đư ờng thẳng y = 1.812x + 0.426 dễ dàng tính số K n hệ hấp phụ là: K = 2.667 n = 0.552 Nhận xét: Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich mơ tả xác hấp phụ ion Cu2+ lên VLHP nghiên cứu (thể qua hệ số tương quan R2 phương trình hồi qui) Đồng thời, cho phép khẳng định VLHP nghiên cứu có khả hấp phụ ion Cu2+ với hiệu suất hấp phụ cao Từ phương trình thu được, xác đ ịnh số K n đặc trưng cho hệ hấp phụ 3.5 Khảo sát cá c yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng hấp phụ ion Cu2+ than hoạt tính thị trường 3.5.1 Ảnh hưởng pH Với pH dung dịch Cu 2+ thay đổi 2, 3, 4, 5, Nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu C 0, nồng độ dung dịch Cu2+ sau hấp phu Cf, hiệu suất trình hấp phụ H%, tải trọng hấp phụ Q(mg/g) than hoạt tính thị trường thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ than hoạt tính thị trường pH Cu2+ C0 (ppm) 40 40 40 40 40 Cf (ppm) 1.421 1.403 1.244 0.860 0.821 H% 96.448 96.493 96.890 97.850 97.948 Q(mg/g) 3.858 3.860 3.876 3.914 3.918 Từ số liệu thu bảng 3.1 2, vẽ đồ thị biểu diễn tải trọng hấp phụ than hoạt tính thị trường phụ thuộc vào pH dung dịch Cu 2+, thể hình 3.11 42 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ than hoạt tính thị trường Nhận xét: Kết từ hình 3.11 cho thấy khả hấp phụ than hoạt tính thị trường pH tăng đạt cao pH = Giá trị pH sử dụng để tiến hành thí nghiệm khảo sát sau 3.5.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy Chọn giá trị pH = khảo sát trên, tiến hành thí nghiệm với thời gian khuấy thay đổi 30, 60, 90,120, 150 phút Nồng độ C0 dung dịch Cu 2+ ban đầu 40 ppm Các giá trị nồng độ dung dịch Cu2+ sau hấp phu C f, hiệu suất trình hấp phụ H%, tải trọng hấp phụ Q(mg/g) than hoạt tính thị trường thể bảng 3.13 Bảng 3.13 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ than hoạt tính thị trường Thời gian khuấy (phút) 30 60 90 120 150 C0 (ppm) 40 40 40 40 40 Cf (ppm) 0.786 0.695 0.610 0.428 0.441 H% 98.035 98.263 98.475 98.930 98.898 Q(mg/g) 3.921 3.931 3.939 3.957 3.956 Cu2+ 43 Từ số liệu thu bảng 3.13, vẽ đồ thị biểu tải trọng hấp phụ than hoạt tính thị trường phụ thuộc vào thời gian khuấy, thể hình 3.12 Hình 3.12 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến tải trọng hấp phụ than hoạt tính thị trường * Tóm lại, Các điều kiện tối ưu để trình hấp phụ than hoạt tính thị trường nghiên cứu diễn tốt thể bảng 3.14 Bảng 3.14 Điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ than hoạt tính thị trường Yếu tố khảo sát pH Thời gian khuấy (phút) Chất bị hấp phụ Ion Cu2+ 120 44 3.5 So sánh tải trọng hấp phụ ion Cu2+ VLHP với than hoạt tính thị trường Qua khảo sát khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP than hoạt tính thị trường điều kiện, ta thu kết bảng 3.15và hình 3.13 Bảng 3.15 So sánh khả hấp phụ VLHP than hoạt tính thị trường VLHP Than hoạt tính thị trường Ion Cu2+ Ion Cu2+ Co (ppm) 40 40 Cf(ppm) 0.793 0.420 %A 98.018 98.950 Q(mg/g) 3.921 3.958 Thông số hấp phụ Hình 3.13 Tải trọng hấp phụ VLHP than hoạt tính thị trường Nhận xét: Kết từ bảng 3.15 hình 3.13 cho thấy, khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP nghiên cứu thấp so với than hoạt tính thị trường Với hiệu suất thấp không đáng kể quy mơ nghiên cứu phịng thí nghiệm q trình điều chế khả hấp phụ tốt than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre 45 kinh tế so với sản phẩm than hoạt tính thị trường Mặc khác, việc sử dụng loại than góp phần vào xu hướng tái sử dụng nguồn phế thải dồi dào, giảm chi phí xử lý chất thải, giả m ô nhiễm môi trường 3.6 Khả hấp phụ VLHP chưa biến tính Bột gỗ tre chưa biến tính hấp phụ Cu2+ có nồng độ đầu C1 = 20ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử xác định nồng độ Cu2+ lúc cân Cf Xác định lượng dung dịch Cu2+ hấp phụ C Kết trình hấp phụ Cu2+đối với bột gỗ tre chưa biến tính mơ tả bảng 3.16 Bảng 3.16 Kết trình hấp phụ Cu2+ bột tre chưa biến tính STT m0 (g) C1 (ppm) Cf (ppm) C (ppm) Q (mg/g) 0.508 20 16.910 3.090 0.304 0.494 20 17.371 2.629 0.266 0.502 20 17.083 2.917 0.291 Dựa vào kết bảng 3.16 ta thấy, khả hấp phụ Cu2+ bột tre chưa biến tính trung bình 0.287, vẽ đồ thị so sánh khả hấp phụ bột tre chưa biến tính bột tre bi ến tính hình 3.14 Hình 3.14 So sánh tải trọng hấp phụ Cu2+ VLHP chưa biến tính VLHP biến tính 46 Nhận xét: Dựa vào đồ thị 3.14 ta thấy, khả hấp phụ Cu2+ bột tre chưa biến tính khơng cao so với bột tre bi ến tính nên cần cân nhắc sử dụng vật liệu chưa biến tính vào hấp phụ 3.7 Giải hấp tái sử dụng VLHP 3.7.1 Giải hấp VLHP dung dịch Mehlich Kết giải hấp VLHP dung dịch Mehlich mô tả bảng 3.17 Bảng 3.17 Quá trình giải hấp VLHP dung dịch Mehlich Mẫu m(g) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 C0(mg/l) 20 20 20 20 20 C hấp phụ (mg/l) 19.422 19.371 19.412 19.420 19.420 C giải hấp phụ (mg/l) 16.403 15.874 16.501 16.221 16.453 %A giải hấp phụ 84.456 81.947 85.004 83.527 84.713 Quá trình giải hấp VLHP sử dụng dung dịch Mehlich đạt hiệu suất trung bình 83.929% 3.7.2 Tái sử dụng VLHP VLHP sau giải hấp, lọc sấy khô nhiệt độ 1050C 60 phút Tiến hành hấp phụ Cu2+ Kết phân tích mơ tả bảng 3.18 Bảng 3.18 Q trình tái sử dụng VLHP Mẫu m(g) 0.489 0.468 0.498 0.477 0.490 C0(mg/l) 20 20 20 20 20 C hấp phụ (mg/l) 17.866 17.539 18.020 17.776 17.890 Q(mg/g) 1.787 1.754 00 1.802 1.778 1.789 %A 89.330 87.695 90.100 88.88 89.450 VLHP sau giải hấp tái hấp phụ lần đạt tải trọng hấp phụ tương đối cao nên tái sử dụng để tiếp tục hấp phụ ion kim loại nặng nước 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, em đạt số kết sau: Độ ẩm bột gỗ tre ban đầu 5.280% Đã khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP: - Q trình hoạt hóa H 3PO4 + Nồng độ axit H3PO4: 40% + Nhiệt độ ngâm mẫu: 50 0C + Nhiệt độ nung mẫu: 600 0C - Q trình hoạt hóa KOH + Tỉ lệ mthan:mKOH = 1:2.5 + Nhiệt độ nung mẫu: 800 0C Đã tìm điều kiện tối ưu để hấp phụ ion Cu 2+ lên VLHP sau: - pH = - Thời gian khuấy: 120 phút - Nồng độ VLHP: gam VLHP/50ml dung dịch - Xác định số đặc trưng cho hệ hấp phụ từ phương trình đẳng nhiệt Freundlich ion Cu2+ Đã so sánh hiệu suất hấp phụ ion Cu 2+ VLHP nghiên cứu với than hoạt tính thị trường Dung dịch Mehlich có hiệu suất giải hấp 83.929% Hiệu suất cao nên sử dụng để giải hấp tái sử dụng VLHP 6.VLHP sau giải hấp tái sử dụng có tải trọng hấp phụ cao nên tiết kiệm chi phí chế tạo vật liệu VLHP chưa biến tính có khả hấp phụ thấp cần biến tính để tạo VLHP tối ưu 48 Kiến nghị Hiệu suất hấp phụ ion Cu 2+ lên VLHP nghiên cứu tốt nên đề nghị ứng dụng vật liệu xử lý môi trường Nghiên cứu khả hấp phụ VLHP chế tạo từ bột gỗ tre với số ion kim loại nặng khác Nghiên cứu sử dụng phế phẩm khác vào hấp phụ nhằm xử lý mơi trường khơng khí nước 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Ngô Thị Mỹ Bình, Giáo trình hóa học vơ , Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, 2010 [2] Lê Văn Cát , Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lí nước nước thải, Nxb Thống kê, Hà Nội, 2002 [3] Nguyễn Thùy Dương, Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dị xử lý mơi trường, Luận văn thạc sĩ hóa học Thái Nguyên, 2008 [4] Lê Thị Thùy Dương, Nghiên cứu sản xuất than hoạt tính phịng thí nghiệm từ gỗ câ y xoan, gỗ bạch đàn trắng thử khả hấp phụ than hoạt tính , Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, 2007 [5] Trịnh Xuân Đại, Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni kim loại nặng nước, Luận văn thạc sĩ Hóa học, 2010 [6] Phạm Thị Hà, Giáo trình phương pháp phân tích quang, Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, 2011 [7] Lê Tự Hải, Giáo trình vật liệu hấp phụ xử lý môi trường, Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, 2011 [8] TS Diệp thị Mỹ Hạnh, Vai trò tre giáo dục môi trường phát triển bền vững, 2012 [9] Lò Văn Huynh, Nghiên cứu sử dụng than hoạt tính để loại bỏ số chất hữu môi trường nước, Luận án tiến sĩ Hóa học, Hà Nội, 2002 [10] Trần Mạnh Lục, Giáo trình hóa học hệ phân tán keo , Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, 2008 [11] Đoàn Thị Thanh Nhàn, Giáo trình cơng nghiệp, Nxb Nơng nghiệp Hà Nội, 1996 [12] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, Giáo trình Hóa Lí, Tập 2, NXB Giáo dục, 2004 50 [13] Lê Phú Tơ, Nghiên cứu chế tạo VLHP từ bã mía khảo sát khả xử lý Ni2+trong môi trường nước, Luận văn tốt nghiệp cử nhân Hóa học, Đà Nẵng, 2013 [14] Nguyễn Thị Thanh Tú, Nghiên cứu khả hấp phụ metyl đỏ dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía thử nghiệm xử lý mơi trường, Luận văn thạc sĩ hóa học Thái Ngun, 2010 [15] Trần Ngọc Huyền Vy, Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng đồng (II) than hoạt tính chế tạo từ lõi ngơ, Luận văn tốt nghiệp cử nhân Hóa học, Đà Nẵng, 2013 Tài liệu Tiếng Anh [16] Bansal R.C , Goyal M, “Activated Carbon Adsorption”, Taylor & Francis Group,USA, 2005 [17] Marsh Harry, Rodriguez-Reinoso Francisco, “Activated Carbon”, Elsevier, Spain, 2006 [18] Maxim Lobovikov Shyam Paudel Marco Piazza Hong Ren Junqi Wu, Word bamboo resources, A thematic study prepared in the frameword of the Global Forest Resource Assessment, 2005 [19] Yin Chun Yang, Aroua Mohd Kheireddine, “Review of modifications of activated carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions”, Separation and Purification Technology, 52, pp 403–415, 2007 Tài liệu Internet [20] http://diendanmoitruong.com/threads/o-nhiem-kim-loai-nang-trong-nuoc-p1.240/ [21] http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%93ng [22]http://www.rfa.org/vietnamese/in_depth/pollu-intr-problem04042014061115.html [23]http://www.vandaogroup.com/index.php?option=com_content&view=article&id=2 55%3Ahin-trng-o-nhim-moi-trng-nc vit-nam&catid=44%3Atin-moitrng&Itemid=75&lang=vi ... chế tạo than hoạt tính từ bột gỗ tre - Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+ than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre - Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+ than hoạt tính thị trường so sánh với than hoạt tính. .. hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre - Nghiên cứu khả giải hấp than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bột gỗ tre thu gom sở sản xuất đũa tăm tre xã... liệu tre phế thải từ sản xuất tiểu thủ công nghiệp, em chọn đề tài “ Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng đồng (II) than hoạt tính chế tạo từ bột gỗ tre? ?? Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu yếu