Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ vỏ lạc fe3o4 để xử lý xanh methylen và metyl da cam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐẶNG THỊ MỸ HUỆ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ VỎ LẠC/ Fe3O4 ĐỂ XỬ LÝ XANH METHYLEN VÀ METYL DA CAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Đà Nẵng, Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐẶNG THỊ MỸ HUỆ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ VỎ LẠC/ Fe3O4 ĐỂ XỬ LÝ XANH METHYLEN VÀ METYL DA CAM Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 844 01 19 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS ĐINH VĂN TẠC Đà Nẵng, Năm 2020 i LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn TS Đinh Văn Tạc ngƣời hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành luận văn Xin chân thành tỏ lịng biết ơn đến tồn thể q thầy khoa Hóa, thầy Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng tận tình truyền đạt kiến thức quý báu nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu thực đề tài luận văn Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln ủng hộ, cổ vũ giúp đỡ suốt thời gian qua để tơi tập trung nghiên cứu hồn thành đề tài Mặc dù có nhiều cố gắng suốt trình thực đề tài, nhƣng mặt kiến thức thời gian hạn chế, luận văn cịn nhiều hạn chế, thiếu sót Tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp dẫn thầy cô ngƣời quan tâm để luận văn đƣợc hoàn thiện iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN .4 1.1 Sơ lƣợc thuốc nhuộm 1.1.1 Định nghĩa phân loại thuốc nhuộm 1.1.2 Tình trạng nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm nƣớc ta 1.1.3 Tác hại ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm thuốc nhuộm .6 1.1.4 Giới thiệu xanh methylen 1.1.5 Giới thiệu metyl da cam .7 1.2 Tổng quan lạc 1.2.1 Giới thiệu lạc 1.2.2 Một số hƣớng nghiên cứu sử dụng nhóm nguyên liệu tự nhiên, phụ phẩm phế thải nông nghiệp làm VLHP 11 1.3 Vật liệu hấp phụ nano oxit sắt từ Fe3O4 .13 1.3.1 Giới thiệu nano 13 1.3.2 Hạt nano oxit sắt từ 17 iv 1.4 Một số hƣớng nghiên cứu khả hấp phụ xanh methylen metyl da cam 24 1.5 Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ .27 1.5.1 Một số khái niệm 27 1.5.2 Phân loại hấp phụ .27 1.5.3 Sự hấp phụ bề mặt rắn – dung dịch 28 1.5.4 Các mơ hình trình hấp phụ 31 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Dụng cụ hóa chất 34 2.1.1 Dụng cụ thiết bị 34 2.1.2 Hóa chất 34 2.2 Tổng hợp vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc phủ oxit nano Fe3O4 34 2.2.1 Biến tính vỏ lạc 34 2.2.2 Tổng hợp oxit nano Fe3O4 35 2.2.3 Tổng hợp vật liệu vỏ lạc phủ oxit nano Fe3O4 36 2.3 Xác định điểm đẳng điện oxit nano Fe3O4, vỏ lạc biến tính vỏ lạc phủ nano Fe3O4 .37 2.4 Phƣơng pháp xác định nồng độ xanh methylen metyl da cam phƣơng pháp trắc quang 38 2.4.1 Phƣơng pháp trắc quang 38 2.4.2 Khảo sát cực đại hấp thụ ánh sáng dung dịch xanh methylen, metyl da cam 40 2.4.3 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ 41 2.5 So sánh khả hấp phụ xanh methylen metyl da cam oxit nano Fe3O4, vỏ lạc biến tính vỏ lạc phủ nano Fe3O4 44 2.6 Ảnh hƣởng tỷ lệ khối lƣợng vật liệu : Fe3O4 .44 2.7 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ xanh methylen metyl da cam VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh 45 2.7.1 Ảnh hƣởng pH 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2016), Báo cáo trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011 - 2016 [2] Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học kĩ thuật xử lý nước thải, NXB Thanh niên, Hà Nội [3] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion, NXB Thống Kê [4] Đặng Kim Chi (2005), Hóa học môi trường, NXB khoa học – kỹ thuật Hà Nội [5] Hồ Cơng Đức (2016), “Lợi ích khai thác tài nguyên Việt Nam nay”, Tạp chí Khoa học xã hội Việt Nam, 8(105), tr 25 – 30 [6] Nguyễn Hữu Đức, Trần Mậu Danh, Trần Thị Dung (2007), “Chế tạo nghiên cứu tính chất từ hạt nano Fe3O4 ứng dụng y sinh học”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên công nghệ, 23(2007),tr 231 – 237 [7] Đinh Quốc Hải (2016), Nghiên ứu khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ quặng apatit thăm dị xử lý mơi trường, Luận văn Thạc sĩ Hóa học, Trƣờng ĐHSP Thái Nguyên [8] Đỗ Trà Hƣơng, Trần Thuý Nga (2014), “Nghiên cứu hấp phụ màu metylen xanh vật liệu bã chè”, Tạp chí Phân tích Hoá Lý Sinh học, tập 19 (4), tr 27-32 [9] Trần Tứ Hiếu (2008), Phân tích trắc quang, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [10] Nguyễn Thùy Linh (2017), Nghiên cứu khả hấp phụ metylen xanh, metyl da cam vật liệu hấp phụ chế tạo từ đài sen, Đại Học Thái Nguyên, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm [11] Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [12] Hồng Nhâm (2000), Hóa học vơ cơ, tập 3, NXB-GD [13] Trần Văn Nhân (2006), Hóa lý tập 2, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [14] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (2002), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [15] Quy chuẩn Việt Nam 2009, Bộ Tài nguyên Môi trƣờng [16] Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại, NXB Đại học Sƣ phạm Hà Nội [17] Phan Trung Quý, Trần Văn Chiến, Đinh Văn Hùng (2008), Giáo trình hóa học mơi trường, NXB Nơng nghiệp Hà Nội [18] Tổng cục Thống kê (2016), Động thái thực trạng kinh tế - xã hội Việt Nam năm 2011 – 2015, Nxb Thống kê [19] Lâm Ngọc Thiềm, Trần Hiệp Hải, Nguyễn Thị Thu (2003), Bài tâp Hóa lý sở, NXB Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội [20] Lê Hữu Thiềng (2011), Nghiên cứu khả hấp phụ số kim loại nặng hợp chất hữu độc hại môi trường nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía khảo sát khả ứng dụng chúng, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ [21] Cao Hữu Thƣợng (2002), Hóa học thuốc nhuộm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [22] Đặng Xuân Thƣ, Đặng Thành Điệp, Trần Thị Khánh Linh (2016), “Xác định hàm lƣợng Cu, Pb, Cd, Mn nƣớc thải nƣớc sinh hoạt khu vực Thạch Sơn – Lâm Thao – Phú Thọ phƣơng pháp hấp phụ nguyên tử”, Tạp chí Khoa học Đại học Sư pham Hồ Chí Minh, 6(84), tr 43 – 52 [23] Nguyễn Mạnh Tuấn (2014), “Vật liệu nano từ tính – tiềm ứng dụng nông nghiệp, thủy sản y sinh học”, Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ, Trung tâm thông tin Khoa học Công nghệ, Sở Khoa học Cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh [24] Nguyễn Mạnh Tuấn (2014), Giới thiệu cơng trình nghiên cứu liên quan đến vật liệu nano từ Viên Khoa học Vât liệu Ứng dụng, Viện Vật lý TP Hồ Chí Minh [25] Nguyễn Mạnh Tuấn (2014), Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano từ giới Việt Nam, Viện Vật lý TP Hồ Chí Minh [26] Phan Xuân Vận, Nguyễn Tiến Q (2006), Giáo trình hóa keo, NXB Nông nghiêp Hà Nội [27] Bùi Xuân Vững (2015), Giáo trình Phân tích cơng cụ, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm – Đại học Đà Nẵng [28] Bùi Xuân Vững, Ngô Văn Thông (2015), “Nghiên cứu hấp phụ màu methylen xanh vật liệu bã cà phê từ tính.”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 20(3), tr 370-376 Tài liệu tiếng Anh [29] A Gurses, S Karaca, C.Dogar, R Bayrak, M Acıkyıldız, M Yalcın, (2004) “Determination of adsorptive properties of clay/water system: methylene blue sorption”, J.Colloid Interf Sci 269, pp 310–314 [30] B Hameed (2009), “Evaluation of papaya seeds as a novel non-conventional low-cost adsorbent for removal of methylene blue.”, Journal of Hazardous Materials, 162(2), pp 939-944 [31] D Ghosh, K.G Bhattacharyya, (2002), “Adsorption of methylene blue on kaolinite”, Appl Clay Sci 20, pp 295–300 [32] K.V Kumar, V Ramamurthi, S Sivanesan (2005), “Modeling the mechanism involved during the sorption of methylene blue onto fly ash”, J Colloid Interf Sci 284, pp 14–21 [33] O Hamdaoui (2006), “Batch study of liquid-phase adsorption of methylene blue using cedar sawdust and crushed brick.”, Journal of Hazardous Materials, 135(1-3), pp 264-273 [34] Shaobin Wang, Z.H Zhu, Anthony Coomes, F Haghseresht, G.Q Lu (2004), “The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from waste water”, Journal of Colloid and Interface Science 284, pp 440 – 446 ... từ lý trên, thực đề tài: ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ vỏ lạc/ Fe3O4 để xử lý xanh methylen metyl da cam? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP) vỏ lạc. .. Lê Hữu Thiềng [20] nghiên cứu khả hấp phụ xanh methylen metyl da cam vật liệu chế tạo từ bã mía Với vật liệu đƣợc xử lý fomandehit dung lƣợng hấp phụ xanh methylen metyl da cam cực đại theo mơ... ngoại IR vỏ lạc, vỏ lạc mang Fe3O4 56 3.2 Điểm đẳng điện vỏ lạc biến tính, nano oxit sắt từ vỏ lạc : Fe3O4 57 3.3 So sánh khả hấp phụ xanh methylen, metyl da cam vỏ lạc, Fe3O4 vỏ lạc: Fe3O4