Nghiên cứu điều chế nano lưỡng kim fe cu và ứng dụng xử lý xanh methylen trong nước thải dệt nhuộm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA HUỲNH NGUYỄN HỒNG PHƯỚC NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƯỠNG KIM Fe/Cu VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METHYLEN TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC ĐÀ NẴNG, 5/2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƯỠNG KIM Fe/Cu VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METHYLEN TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực : Huỳnh Nguyễn Hồng Phước Lớp : 13 CHP Giáo viên hướng dẫn : TS Bùi Xuân Vững ĐÀ NẴNG, 5/2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ Xà HỘi CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HỐ NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Huỳnh Nguyễn Hồng Phước Lớp : 13CHP Tên đề tài : Nghiên cứu điều chế nano lưỡng kim Fe/Cu ứng dụng để xử lý xanh methylen nước thải dệt nhuộm Dụng cụ, thiết bị hóa chất 2.1 Thiết bị, dụng cụ  Dụng cụ thủy tinh: Cốc, pipet, ống li tâm, bình định mức, bình nón, đũa thủy tinh,…  Máy khuấy từ  Máy li tâm  Máy đo pH sensION+PH31, HACH  Cân phân tích Adventurer (Độ xác đến േ ͲǤ ͲͲͳ  ݃ሻ  Máy rung siêu âm  Máy UV-Vis Lambda–25 2.2 Hóa chất  Tinh thể xanh metylen  Tinh thể FeSO4.7H2O  Tinh thể CuSO4.5H2O  NaBH4 rắn  Hồ tinh bột  Cồn 95%  Dung dịch axit HCl 0.1M  Dung dịch bazơ NaOH 0.1M Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu điều chế nano Fe/Cu  Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình với thơng số ảnh hưởng thời gian, ảnh hưởng pH dung dịch, ảnh hưởng hàm lượng vật liệu, ảnh hưởng nồng độ xanh methylen Giáo viên hướng dẫn :TS Bùi Xuân Vững Ngày giao đề tài : 30/8/2016 Ngày hoàn thành : 7/4/2017 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ, tên) (Ký ghi rõ họ, tên) TS LÊ TỰ HẢI TS Bùi Xuân Vững Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày… tháng…năm 20 Kết điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 20… CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Qua tháng nỗ lực phấn đấu, cuối với giúp đỡ tận tình thầy bạn bè tơi hồn tất đề tài Qua tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy Bùi Xuân Vững – người tận tình truyền đạt kiến thức trực tiếp hướng dẫn, bảo kinh nghiệm quý báu để hoàn thành tốt khóa luận Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn trân trọng đến thầy cô khoa nhiệt tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức năm học vừa qua, xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy, phụ trách phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian hoàn thành khóa luận Chân thành cảm ơn bạn tập thể lớp 13CHP nhiệt tình giúp đỡ việc tìm kiếm tài liệu, có ý kiến đóng góp động viên lúc gặp khó khăn suốt q trình hồn thành khóa luận Ĉj1 ̽ QJQJj\«WKiQJ«QăP Sinh Viên Huỳnh Nguyễn Hồng Phước MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan thuốc nhuộm công nghiệp dệt nhuộm 1.1.1 Khái quát thuốc nhuộm .5 1.1.2 Phân loại thuốc nhuộm 1.1.2.1 Phân loại theo cấu trúc hóa học .6 1.1.2.2 Phân loại theo đặc tính áp dụng .6 1.2 Giới thiệu xanh methylen .9 1.2.1 Lịch sử nghiên cứu 1.2.2 Cấu trúc hóa học đặc tính 10 1.2.3 Ứng dụng 10 1.2.4 Tác hại đến môi trường người .11 1.3 Nước thải dệt nhuộm 11 1.3 Hiện trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm ở nước ta .11 1.3.2 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 12 1.3.3 Nguồn phát sinh nước thải chất gây ô nhiễm công nghiệp dệt nhuộm .13 1.3.4 Tác hại ô nhiễm nước thải dệt nhuộm thuốc nhuộm 13 1.3.5 Một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 14 1.4 Khái quát nano .15 1.4.1 Công nghệ nano .15 1.4.2 Vật liệu nano 15 1.4.2.1 Khái niệm .15 1.4.2.2 Tính chất vật liệu nano 15 1.4.2.3 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano .17 1.4.2.4 Một số ứng dụng vật liệu nano 19 1.4.3 Giới thiệu vật liệu chứa sắt nano nano lưỡng kim .20 1.4.3.1 Tính chất hạt sắt nano 20 1.4.3.2 Tính chất hạt nano lưỡng kim 21 1.4.3.3 Phương pháp nhiễu xạ tia X 21 Chương 2: THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU 23 2.1 Thiết bị dụng cụ .23 2.2 Hóa chất .23 2.3 Chuẩn bị dung dịch chuẩn 23 2.3.1 Dung dịch chuẩn xanh methylen 1000ppm 23 2.3.2 Dung dịch chuẩn xanh metylen 100ppm 24 2.4 Quy trình điều chế vật liệu khảo sát yếu tố ảnh hưởng 24 2.4.1 Điều chế vật liệu nano .24 2.4.1.1 Chế tạo vật liệu nano sắt 24 2.4.1.2 Chế tạo vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu .24 2.4.3 Khảo sát trình xử lý xanh methylen nano lưỡng kim Fe/Cu 25 2.4.3.1 Xác định bước sóng tối ưu lập đường chuẩn 25 2.4.3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý 26 2.4.3.3 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu đến trình xử lý 26 2.4.3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch xanh methylen đến trình xử lý 27 2.4.3.5 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý xanh methylen 28 2.5 Tính tốn 29 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Kết XRD nano lưỡng kim Fe/Cu 30 3.1.1 Phổ nhiễu xạ tia X nano lưỡng kim Fe/Cu .30 3.1.2 Kết tính kích thước hạt nano lưỡng kim Fe/Cu 31 3.2 Kết khảo sát bước sóng tối ưu xanh methylen 32 3.3 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen xây dựng đường chuẩn xanh methylen .33 3.3.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen 33 3.3.2 Xây dựng đường chuẩn xanh methylen 34 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu .35 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng hàm lượng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu đến trình xử lý MB .37 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB đến trình xử lý vật liệu nao lưỡng kim Fe/Cu .38 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý MB vật liệu nao lưỡng kim Fe/Cu .39 3.8 Tính tốn giá trị COD 40 KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các thông số xanh methylen 10 Bảng 1.2 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp dệt may .12 Bảng 2.1 Cách tiến hành chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn MB 26 Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian (khuấy) đến trình xứ lý MB 26 Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình xứ lý MB .27 Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch MB đến trình 28 Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xứ lý dung dịch MB 29 Bảng 3.1 Kết kích thước hạt nano lưỡng kim Fe/Cu 31 Bảng 3.2 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen 33 Bảng 3.3 Khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen ứng với mật độ quang 34 Bảng 3.4 Kết khảo sát thời gian 36 Bảng 3.5 Kết khảo sát hàm lượng vật liệu 37 Bảng 3.6 Kết khảo sát nồng độ MB 38 Bảng 3.7 Kết khảo sát pH 39 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Dạng oxi hóa dạng khử xanh methylene .10 Hình 1.2 Ứng dụng sắt nano môi trường 20 Hình 3.1 Phổ nhiễu xạ tia X nano lưỡng kim Fe/Cu 30 Hình 3.2 Ảnh nhiễu xạ tia X nano lưỡng kim Fe/Cu chế tạo bởi Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou 31 Hình 3.3 Đồ thị xác định bước sóng tối ưu xanh methylen .32 Hình 3.4 Bước sóng tối ưu xanh methylen .32 Hình 3.5 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen .34 Hình 3.6 Đường chuẩn xanh methylene 35 Hình 3.7 Sự ảnh hưởng thời gian đến hiệu xử lý MB 36 Hình 3.8 Sự ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến hiệu xử lý MB 37 Hình 3.9 Ảnh hưởng nồng độ MB đến hiệu xử lý trình .38 Hình 3.10 Ảnh hưởng pH đến hiệu trình xử lý .39 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng xác định hàm lượng MB lại dung dịch cách đo quang máy UV – VIS Lambda – 25 ở λmax = 663.5 nm Thực đo mật độ quang cho mẫu sau xử lý (cốc – 5), chọn nồng độ dung dịch MB thích hợp cho hiệu suất xử lý cao để khảo sát yếu tố ảnh hưởng lại Bảng 2.4 Kh̫ o sát ̫ QKK˱ ͧng n͛QJÿ ͡EDQÿ ̯ u cͯ a dung d͓ ch MB ÿ͇ n trình STT CMB (ppm) 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 10 12 Tiến hành đo mật độ quang để xác định nồng độ thực STT VMB (ml) 25 Khối lượng vật liệu (g) Tối ưu Thời gian khuấy (phút) Tối ưu 2.4.3.5 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý xanh methylen Chuẩn bị cốc 100 ml rửa sạch, tráng nước cất, sấy khô Đánh số thứ tự từ – Hút lấy 25ml dung dịch MB có nồng độ tối ưu (đã khảo sát ở mục 2.4.1.4) cho vào cốc thủy tinh (cốc – 5) Điều chỉnh pH cốc 2, 4, 6, 7, dung dịch axit HCl 0.1M dung dịch bazơ NaOH 0.1M Hút lượng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu tối ưu (đã khảo sát ở mục 2.4.3.3) cho vào cốc thùy tinh (cốc – 5) Sau tiến hành khuấy máy khuấy từ điểm thời gian tối ưu (đã khảo sát ở mục 2.4.3.2) Kết thúc phản ứng, ly tâm mẫu để tách phần nano xác định hàm lượng MB lại dung dịch cách đo quang máy UV – VIS Lambda – 25 ở λmax = 663.5 nm Thực đo mật độ quang cho mẫu sau xử lý (cốc – 5), chọn giá trị pH phù hợp cho hiệu suất xử lý cao Trang 28 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Bảng 2.5 Kh̫ o sát ̫QKK˱ ͧng cͯ DS+ÿ ͇ n trình xͱlý dung d͓ ch MB STT CMB ,ppm Tối ưu Vhút MB ,ml 25 ml pH Khối lượng vật liệu ,g Tối ưu Thời gian khuấy ,phút Tối ưu 2.5 Tính tốn Cơng thức tính hiệu suất cho q trình xử lý xanh metylen vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu: H% = Ctrước - Csau ×100 Ctrước (%) Trong đó:  H% :Hiệu suất xử lý (%)  Ctrước :Nồng độ dung dịch trước xử lý, ppm  Csau :Nồng độ dung dịch sau xử lý, ppm Trang 29 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết XRD nano lưỡng kim Fe/Cu Ảnh nhiễu xạ tia X cho biết thành phần mẫu nano lưỡng kim, pic đặc trưng Fe0 xuất ở36.42° Cu0 ở 43.27° Điều cho thấy mẫu nano lưỡng kim bị oxy hóa bao bọc bởi bao lớp Cu0 ở bên Fe0 3.1.1 Phổ nhiễu xạ tia X nano lưỡng kim Fe/Cu Meas data:NanoFe-Cu_Theta_2-Theta Fe Intensity (cps) Intensity (cps) 1.0e+005 5.0e+004 Cu 0.0e+000 2e+004 1e+004 0e+000 -1e+004 -2e+004 10 20 30 40 50 60 70 2-theta (deg) Hình 3.1 Ph͝nhi͍ u x̩tia X cͯDQDQRO˱ ͩng kim Fe/Cu So sánh với nano lưỡng kim Fe/Cu chế tạo bởi Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou [13], nhận thấy kết hoàn toàn tương đồng Trang 30 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xn Vͷng Hình 3.2 ̪nh nhi͍ u x̩tia X cͯ DQDQRO˱ ͩng kim Fe/&Xÿ˱ ͫc ch͇t̩o bͧi Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou [13] 3.1.2 Kết tính kích thước hạt nano lưỡng kim Fe/Cu Dựa vào cơng thức thực nghiệm Scherrer, kích thước trung bình hạt nano lưỡng kim Fe/Cu tính sau: ‫ܦ‬ൌ ‫ܭ‬Ǥ ߣ ȾǤ …‘• ߠ Trong : K : Hệ số hình dạng (k= 0.9 cho hạt hình cầu) D: Kích thước hạt trung bình (nm) λ: Bước sóng tia X (nm) β: Độ rộng nửa chiều cao vạch nhiễu xạ cực đại ߠ: Góc nhiễu xạ vạch nhiễu xạ cực đại (độ) Bảng 3.1 K͇ t qu̫NtFKWK˱ ͣc h̩ WQDQRO˱ ͩng kim Fe/Cu K ߣ 0.9 0.154056 Β ߨ ͳͺͲ ߠ 18.21 D = 8.36 nm Dựa vào bảng 3.1, nhận thấy kích thước hạt trung bình hạt nano lưỡng kim Fe/Cu điều chế 8.36 nm Trang 31 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng 3.2 Kết khảo sát bước sóng tối ưu xanh methylen Kết khảo sát bước sóng tối ưu trình bày hình 3.3 Hình 3.3 ̪nh qt sóng b˱ͣc sóng t͙L˱XF ͯa xanh methylen Từ hình 3.3 cho thấy bước sóng tối ưu MB 663.5 nm So sánh với ảnh scan từ wikipedia nhận thấy bước sóng tối ưu MB 663.5 nm Hình 3.4 %˱ ͣc sóng t͙L˱XF ͯa xanh methylen [10] Vậy giá trị bước sóng sử dụng để tiến hành lập đường chuẩn MB, khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý Trang 32 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng 3.3 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen xây dựng đường chuẩn xanh methylen 3.3.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen trình bày ở bảng 3.2 hình 3.5 Bảng 3.2 K͇ t qu̫kh̫o sát kho̫ng n͛QJÿ ͡tuy͇ n tính cͯa xanh methylen STT Nồng độ (ppm) Abs 0.5 0.1098 0.2607 0.4823 0.6622 0.8660 1.0774 1.2760 8 1.6446 10 1.9945 10 11 2.1257 11 12 2.2863 12 14 2.3929 Trang 33 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng 2.5 Abs 1.5 0.5 0 10 12 14 16 Nồng độ MB (ppm) Hình 3.5 Ĉ͛th͓kh̫ o sát kho̫ng n͛QJÿ ͡tuy͇ n tính cͯa xanh methylen Kết khảo sát cho thấy khoảng tuyến tính xanh methylen phép đo quang phổ hấp phụ phân tử máy đo UV-VIS 0-12 mg/l 3.3.2 Xây dựng đường chuẩn xanh methylen Dựa vào khoảng nồng độ tuyến tính xanh methylen vừa xác định ở mục 3.3.1, tiến hành xây dựng đường chuẩn kết trình bày ở bảng 3.3, hình 3.6 sau Bảng 3.3 Kho̫ng n͛ QJÿ ͡tuy͇ n tính cͯa xanh methylen ͱng vͣi m̵Wÿ ͡quang STT Nồng độ (ppm) Abs 10 0.2607 0.4823 0.6622 0.8660 1.0774 1.2760 1.6446 1.9945 Trang 34 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng 2.5 1.5 Abs y = 0.199x + 0.049 R² = 0.997 0.5 0 10 12 Nồng độ MB (ppm) Hình 3.6 Ĉ˱ ͥng chu̱n xanh methylene Từ hình 3.6, đường chuẩn MB có phương trình y = 0.199x + 0.049 với giá trị R2 = 0.997 > 0.99 => đạt yêu cầu đường chuẩn sử dụng phân tích Dựa vào số tương quan nhận thấy nồng độ mật độ quang tương ứng dung dịch chuẩn có mối tương quan cao Phương trình đường chuẩn xây dựng có độ xác cao qua hầu hết điểm Đây phương trình đường chuẩn MB sử dụng để xác định hàm lượng MB trước sau xử lý trình khảo sát yếu tố ảnh hưởng sau 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu trình bày bảng 3.4 hình 3.7 sau Trang 35 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Bảng 3.4 K͇ t qu̫kh̫o sát thͥi gian Thời gian khuấy (phút) Dung dịch MB Dung dịch MB lúc đầu lúc sau CMBo Abs Abs (ppm) H (%) CMBs (ppm) 0.4115 1.82 70.45 10 0.3090 1.31 78.80 0.4300 1.91 68.94 0.4453 1.99 67.69 60 0.4610 2.07 66.41 120 0.4605 2.06 66.45 20 1.2756 30 Nồng độ (ppm) 6.16 80 68.94 70.45 T͙ L˱X Hiệu suất (%) 90 78.80 Ghi 66.41 67.69 70 66.45 60 50 40 Nồng độ 30 Hiệu suất 20 10 0 10 20 30 Thời gian (phút) 60 120 Hình 3.7 S͹̫QKK˱ ͧng cͯa thͥLJLDQÿ ͇ n hi͏ u qu̫x͵lý MB Từ hình 3.7, nhận thấy khoảng thời gian từ – 10 phút nồng độ MB sau xử lý giảm cách nhanh chóng, từ 6.11 ppm – 1.31 ppm Nhưng từ 20 – 120 Trang 36 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng phút, trình xử lý dung dịch MB dần Từ nhận thấy thời gian t = 10 phút hiệu xử lý trình đạt hiệu suất cao 78.8% Vậy t = 10 phút giá trị tối ưu xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng hàm lượng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu đến trình xử lý MB Kết khảo sát ảnh hưởng lượng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu đến trình xử lý MB trình bày bảng 3.5 hình 3.8 sau Bảng 3.5 K͇ t qu̫kh̫RViWKjPO˱ ͫng v̵t li͏ u mVL Dung dịch MB lúc đầu (g) Abs Dung dịch MB lúc sau H (%) Ghi 0.46 92.59 T͙L˱X 0.2606 1.06 82.75 0.3085 1.30 78.84 0.5015 2.27 63.11 0.09 0.5359 2.45 60.30 0.15 0.5988 2.76 55.18 Abs CMBs, ppm 0.025 0.1399 0.04 0.05 1.2756 0.075 Nồng độ ppm 0 CMBo, ppm 6.16 Hiệu suất % 100 92.59 82.75 90 80 78.84 70 60.30 60 63.11 55.18 50 Nồng độ MB 40 Hiệu suất 30 20 10 0.025 0.04 0.05 0.075 0.09 0.15 Hình 3.8 S͹̫ QKK˱ ͧng cͯa kh͙LO˱ ͫng v̵t li͏ Xÿ ͇ n hi͏ u qu̫x͵lý MB Trang 37 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Từ hình 3.8, nhận thấy khối lượng vật liệu tăng dần khả xử lý trình giảm Như hình 3.8 với 0.025 g cho hiệu xử lý trình đạt hiệu suất cao 92.59% Vậy m = 0.025 g giá trị tối ưu xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB đến trình xử lý vật liệu nao lưỡng kim Fe/Cu Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB đến trình xử lý vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu trình bày bảng 3.6 hình 3.9 sau Bảng 3.6 K͇ t qu̫kh̫o sát n͛QJÿ ͡MB Nồng độ Dung dịch MB thực tế MB khảo CMBo khảo Abs sát, ppm Dung dịch MB lúc sau sát, ppm H Ghi Abs CMBs, ppm (%) 0.8666 4.11 0.1103 0.31 92.50 1.2758 6.16 0.1392 0.45 92.65 1.6664 8.13 0.2000 0.76 90.66 10 2.0910 10.26 0.3116 1.32 87.14 12 2.4954 12.29 0.5064 2.29 81.30 Nồng độ sau (ppm) 2.5 92.50 T͙ L˱X Hiệu suất (%) 95 92.65 90.66 90 C' (ppm) 1.5 87.14 85 81.30 0.5 Hiệu suất (%) 80 75 4.11 6.19 8.13 10.26 Nồng độ đầu (ppm) 12.29 Hình 3.9 ̪QKK˱ ͧng cͯa n͛ QJÿ ͡0%ÿ ͇ n hi͏ u qu̫x͵lý cͯa q trình Trang 38 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Từ hình 3.9, nhận thấy nồng độ đầu dung dịch MB lớn khả xử lý vật liệu giảm Nhưng C = ppm hiệu xử lý trình đạt hiệu suất cao 92.65% Vậy C = ppm giá trị tối ưu xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý MB vật liệu nao lưỡng kim Fe/Cu Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu trình bày bảng 3.7 hình 3.10 sau Bảng 3.7 K͇ t qu̫kh̫o sát pH pH Dung dịch MB lúc đầu Dung dịch MB lúc sau Ghi Abs CMBs (ppm) (%) 2.07 0.3113 1.32 78.62 4.07 0.1713 0.61 90.03 0.1347 0.43 93.01 T͙ L˱X 7.02 0.2140 0.83 86.55 9.05 0.2224 0.87 85.86 6.06 CMBo (ppm) H Abs 1.2756 6.16 Hiệu suất (%) Nồng độ (ppm) 1.4 95.0 93.01 1.2 86.55 85.86 90.03 1.0 85.0 0.8 Nồng độ (ppm) 0.6 0.4 90.0 80.0 78.62 Hiệu suất (%) 75.0 0.2 0.0 70.0 2.07 4.07 6.06 pH 7.02 9.05 Hình 3.10 ̪QKK˱ ͧng cͯDS+ÿ ͇ n hi͏ u qu̫cͯa trình x͵lý Trang 39 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng Từ hình 3.10, nhận thấy pH = hiệu xử lý trình đạt hiệu suất cao 93.01% Vậy pH = giá trị tối ưu xử lý MB vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu 3.8 Tính tốn giá trị COD Để đánh giá hàm lượng MB cịn lại sau xử lý có đáp ứng yêu cầu chất lượng nước thải theo QCVN hay khơng cần phải tính tốn thơng q giá trị COD (nhu cầu oxi hóa học) Để đánh giá xác cần phải tiến hành đo giá trị COD Nhưng hạn chế khóa luận nên tiến hành tính tốn dựa lý thuyết trình bày sau Nồng độ dung dịch MB sau xử lý 0.43 ppm C16H18ClN3S + 43 O2 Ỉ 32 CO2 + 18 H2O + Cl2 + N2 + SO2 Số mol MB sau xử lý là: ିଷ ͲǤ Ͷ͵ ൈͳͲ ିଷ ି଼ (mol) ݊ൌ ൈʹͷ ൈͳͲ ൌ͵Ǥ ͵͸ ൈͳͲ ͵ͳͻ Ǥ ͷ Ͷ͵ ͳͲͲͲ ି଼ ‫ܦܱܥ‬ ൌ͵Ǥ ͵͸ ൈͳͲ ൈ ൈ͵ʹ ൈͳͲͲͲ ൈ ൌͲǤ Ͳͻ  ሺ ݉݃ Ȁ ݈ ሻ ʹ ʹͷ Trang 40 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng KẾT LUẬN Dựa vào kết trình nghiên cứu điều chế xử lý, số kết luận rút sau:  Đã điều chế thành công vật liệu Nano lưỡng kim Fe/Cu từ FeSO4.7H2O CuSO4.5H2O cách sử dụng chất khử NaBH4  Đã xác dịnh thành phần vật liệu nano cách đo nhiễu xạ tia X gồm pic đặc trưng Fe0 xuất ở 36.42° Cu0 ở 43.27° Điều cho thấy mẫu nano lưỡng kim bị oxy hóa bởi bao lớp Cu0 ở bên Fe0  Đã xác định kích thước hạt trung bình vật liệu dựa vào phổ nhiễu xạ tia X với D = 8.36 nm  Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả xử lý xanh methylen nano lưỡng kim Fe/Cu cho kết quả: + pH tối ưu + Nồng độ ban đầu MB ppm + Thời gian khuấy tối ưu 10 phút + Lượng vật liệu sử dụng để xử lý cho 25 ml dung dịch 0.025 g Với điều kiện tối ưu hiệu xuất trình xử lý đạt 93.01%, nồng độ MB sau xử lý đạt tiêu chuẩn theo QCVN 13:2008/ BTNMT chất lượng nước thải công nghiệp dệt nhuộm Trang 41 Báo cáo khóa lu̵ n GVHD: TS Bùi Xuân Vͷng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài li͏ u ti͇ ng vi͏ t Cao Hữu Trượng, Hồng Thị Lĩnh (1995), Hóa học thuốc nhuộm, NXM Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Cục Thẩm định Đánh giá tác động môi trường, Tổng cục môi trường (2009), +˱ ͣng d̳ n l̵ SEiRFiRÿiQKJLiWiFÿ ͡ QJP{LWU˱ ͥng d͹án d͏ t nhu͡m, Hà Nội Đặng Trấn Phòng (2004), Sinh WKiL Yj ͥng P{L d͏ t WU˱ nhu͡m, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bùi Xuân Vững (2009), Bài giảng mơn phương pháp phân tích cơng cụ, Đại học Đà Nẵng Nguyễn Hoàng Hải, (2006) ³Ch͇t̩o h̩t nanơ xít s̷ t tͳtính´Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Hường (2017), Bài gi̫ng x͵OêQ˱ ͣc th̫ i, Đại học Đà Nẵng QCVN 13 : 2008 / BTNM Trần Văn Nhân (2005), Hồ Thị Nga, “Giáo trình cơng ngh͏x͵OtQ˱ ͣcth̫ L´ NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội TS Vũ Thị Hậu (2008), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ quặng sắt trại cau - Thái Nguyên thử nghiệm xử lý môi trường”, Đại học Sư Phạm Thái Nguyên 10 https://vi.wikipedia.org/wiki/Công_nghệ_nano 11 https://vi.wikipedia.org/wiki/Thuốc_nhuộm 12 http://uv-vietnam.com.vn/NewsDetail.aspx?newsId=2571 Tài li͏ u ti͇ ng anh 13 Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou (2012), ³,QWHJUDWLQJ6XVSHQG Bimetal Nanoparticles and Microwave Irradiation for Treating Chlorobenzene in $TXHRXV6ROXWLRQ´ Environment and Pollution; Vol 1, No 2; 2012 14 M.A Brown, S De Vito (1993), Predicting azo dye toxycity, Crit Rev Environ Sci Technol 23 (3), pp 249 – 324 Trang 42 ... tài: ? ?Nghiên cứu điều chế nano lưỡng kim Fe/ Cu ứng dụng để xử lý xanh methylen nước thải dệt nhuộm? ?? Mục đích nghiên cứu  Nghiên cứu điều chế nano Fe/ Cu  Tìm thơng số tối ưu q trình xử lý MB... Lớp : 13CHP Tên đề tài : Nghiên cứu điều chế nano lưỡng kim Fe/ Cu ứng dụng để xử lý xanh methylen nước thải dệt nhuộm Dụng cụ, thiết bị hóa chất 2.1 Thiết bị, dụng cụ  Dụng cụ thủy tinh: Cốc,... HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƯỠNG KIM Fe/ Cu VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ XANH METHYLEN TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh