Nghiên cứu điều chế nano lưỡng kim fe ni và xử lý nitrat trong nước ngầm bằng nano lưỡng kim fe ni

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA -o0o Mai Thị Ý Kiều NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƢỠNG KIM Fe-Ni VÀ XỬ LÝ NITRAT TRONG NƢỚC NGẦM BẰNG NANO LƢỠNG KIM Fe-Ni KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng - 2017 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA -o0o NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƢỠNG KIM Fe-Ni VÀ XỬ LÝ NITRAT TRONG NƢỚC NGẦM BẰNG NANO LƢỠNG KIM Fe-Ni KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực hiện: Mai Thị Ý Kiều Lớp : 13CHP Giáo viên hƣớng dẫn: TS Bùi Xuân Vững Đà Nẵng - 2017 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIÊT NAM TRƢỜNG ĐHSP Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Mai Thị Ý Kiều Lớp: 13CHP Tên đề tài: Nghiên cứu điều chế Nano lƣỡng kim Fe-Ni xử lý Nitrat nƣớc ngầm Nano lƣỡng kim Fe-Ni Hóa chất, dụng cụ thiết bị  Hóa chất - Muối sắt (II): FeSO4.7H2O; - Cồn 95%; - Borohidrit NaBH4; - Muối NiSO4.5H2O - Hồ tinh bột;  Dụng cụ Thiết bị Các dụng cụ thủy tinh (cốc thủy tinh, bình tam giác, bình định mức,…); - Máy khuấy từ; - Máy đo pH sensION+ PH31, HACH; - Máy ly tâm; - Máy chụp X – ray; - Cân phân tích Adventurer (Độ xác - Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis Lambda – 25 0.001g); Nội dung nghiên cứu - Điều chế Nano lƣỡng kim Fe-Ni - Phân tích đặc tính Nano lƣỡng kim Fe-Ni - Khảo sát số yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni Giáo viên hƣớng dẫn: TS Bùi Xuân Vững SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Ngày giao đề tài: 22/8/2016 Ngày hoàn thành: 14/4/2017 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) 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) SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành phịng thí nghiệm khoa Hóa Học, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng Với lòng biết ơn sâu sắc xin gửi lời cảm ơn tới TS Bùi Xuân Vững tận tình hƣớng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài viết luận văn Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo giảng dạy khoa Hoá Học, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè ln động viên, chia sẻ suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Mai Thị Ý Kiều SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Mục tiêu nghiên cứu 12 Đối tƣợng nghiên cứu 12 Phƣơng pháp nghiên cứu 12 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 12 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 14 1.1 Giới thiệu Nitrat 14 1.1.1 Tính chất vật lý tính chất hóa học Nitrat 14 1.1.2 Độc tính Nitrat 15 1.2 Các phƣơng pháp phân tích Nitrat phịng thí nghiệm 16 1.2.1 Phƣơng pháp phân tích thể tích 16 1.2.2 Phƣơng pháp trắc quang 16 1.3 Giới thiệu vật liệu Nano 18 1.3.1 Khái niệm 18 SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học 1.3.2 Tính chất vật liệu Nano 19 1.3.3 Các phƣơng pháp chế tạo vật liệu Nano 20 1.3.3.1 Phƣơng pháp từ xuống 20 1.3.3.2 Phƣơng pháp từ dƣới lên 21 1.3.4 Một số ứng dụng vật liệu Nano 25 1.3.4.1 Loại bỏ ion kim loại nặng 26 1.3.4.2 Sự loại bỏ chất ô nhiễm vô 26 1.4.1 Tính chất hạt Sắt Nano 28 1.4.1.1 Cấu trúc Sắt Nano 29 1.4.1.2 Diện tích bề mặt riêng 29 1.4.1.3 Từ tính hạt Nano 29 1.4.2 Tính chất Nano lƣỡng kim Fe-Ni 30 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Hóa chất thiết bị 32 2.1.1 Hóa chất 32 2.1.2 Thiết bị 32 2.2 Quy trình nghiên cứu 32 2.2.1 Điều chế Nano lƣỡng kim Fe-Ni 32 2.2.2 Phân tích đặc tính Nano lƣỡng kim Fe-Ni 33 2.2.3 Xác định bƣớc sóng tối ƣu dựng đƣờng chuẩn 33 2.2.3.1 Dụng cụ hóa chất 33 2.2.3.2 Cách tiến hành 33 2.2.4 Khảo sát số yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý NO 3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 35 SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học 2.2.4.1 Khảo sát ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 35 2.2.4.2 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 35 2.2.4.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ chất ô nhiễm đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 35 2.2.4.4 Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng vật liệu đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 36 2.2.5 Hiệu suất xử lý NO3- Nano lƣỡng kim Fe-Ni 36 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Kết điều chế Nano lƣỡng kim Fe-Ni 37 3.2 Kết nghiên cứu xác định Nitrat phƣơng pháp trắc quang với thuốc thử axit fenoldisunfonic 39 3.2.1 Kết dị tìm bƣớc sóng tối ƣu max 39 3.2.2 Kết độ hấp thụ dãy chuẩn đồ thị đƣờng chuẩn NO3- 39 3.3 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 40 3.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 40 3.3.2 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 42 3.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ chất ô nhiễm đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 44 3.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng lƣợng vật liệu đến hiệu xử lý NO 3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 45 KẾT LUẬN 48 SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 51 SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Giới hạn cho phép hàm lƣợng Nitrat nƣớc 16 Bảng 1.2 Các chất hợp chất xử lý Fe0 Nano 27 Bảng 3.1 Kết đo độ hấp thụ dãy chuẩn 39 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng pH dung dịch đến hiệu xử lý NO3- 41 Bảng 3.3 Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý NO3- 43 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ NO3-ban đầu đến hiệu xử lý 44 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng lƣợng Nano lƣỡng kim đến hiệu xử lý NO3- 46 SVTH: Mai Thị Ý Kiều Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết điều chế Nano lƣỡng kim Fe-Ni Mặc dù tuân thủ quy trình điều chế nêu trên, nhƣng kết chụp nhiễu xạ tia X lại cho dạng vơ định hình Ngun nhân kích thƣớc hạt q nhỏ, nên khơng thể tìm pic đặc trƣng Fe-Ni Meas data:Mau Fe-Ni-do nhanh_Theta_2-The ta Intensity (cps) 60000 40000 20000 20 40 60 80 2-theta (deg) Hình 3.1 Kết chụp phổ nhiễu xạ tia X mẫu Nano lưỡng kim Fe-Ni Hình 3.2 Kết đo phổ nhiễu xạ tia X Nano lưỡng kim Fe-Ni N Boudinar công SVTH: Mai Thị Ý Kiều (Nguồn [7]) 37 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Khi so sánh kết thực tế từ phỗ nhiễu xạ tia X mẫu Nano lƣỡng kim FeNi N Boudinar cơng thấy phổ nhiễu xạ tia X Nano lƣỡng kim Fe-Ni vừa tổng hợp chƣa cho kết xác Tiến hành thí nghiệm định tính để kiểm tra có mặt Fe0 Ni0 Nano lƣỡng kim Fe-Ni  Vật liệu tạo thành bị hút với nam châm Vì nam châm có từ tính, nên tiếp xúc với Sắt từ trƣờng sinh từ nam châm tác động làm cho Sắt bị nhiễm từ, đó, thỏi nam châm Sắt có cực từ khác xảy tƣợng hút lẫn Ta tiến hành cho vật liệu tiếp xúc trực tiếp với nam châm Kết thu đƣợc, Nano lƣỡng kim nhạy với nam châm, chúng bị hút di chuyển xung quanh bình chứa nhờ có nam châm Vậy, Nano lƣỡng kim Fe-Ni có chứa Fe0  Nano lưỡng kim Fe-Ni tác dụng với dung dịch HCl 0.1N Cho lƣợng Nano Fe-Ni tác dụng với dung dịch HCl 0.1N vật liệu tan hoàn toàn dung dịch HCl có tƣợng sủi bột khí có kim loại đứng trƣớc Hydro có mặt vật liệu Phản ứng xảy ra: Fe0 + 3H+ Ni0 + 2H+ Fe2+ + H2 Ni2+ + 2H2 Điều đƣợc lý giải rằng, thành phần vật liệu có chứa Fe0 Ni0  Nano lưỡng kim Fe-Ni tác dụng với dung dịch KSCN Khi cho lƣợng vật liệu tác dụng với dung dịch KSCN khơng có phức đỏ máu xuất Chứng tỏ, thành phần vật liệu khơng có ion Fe3+ Fe3+ + 2SCN- [Fe(SCN)2]- (phức đỏ máu) Từ thí nghiệm định tính trên, ta dự đoán rằng, thành phần vật liệu bao bồm Nano Fe0 lƣợng Ni0 tạo thành thông qua trình bị khử NaBH4 bám bề mặt Nano Fe0 Vậy vật liệu vừa điều chế đƣợc Nano lƣỡng kim dạng vơ định hình SVTH: Mai Thị Ý Kiều 38 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học 3.2 Kết nghiên cứu xác định Nitrat phƣơng pháp trắc quang với thuốc thử axit fenoldisunfonic 3.2.1 Kết dị tìm bƣớc sóng tối ƣu max Sau tiến hành dị tìm bƣớc sóng tối ƣu máy đo quang UV-Vis, ta thu đƣợc kết nhƣ sau: Hình 3.3 Kết dị tìm bước sóng tối ưu Tại bƣớc sóng = 432 nm, độ hấp thụ dung dịch đạt giá trị cao Vậy bƣớc sóng tối ƣu max = 432 nm 3.2.2 Kết độ hấp thụ dãy chuẩn đồ thị đƣờng chuẩn NO3Bảng 3.1 Kết đo độ hấp thụ dãy chuẩn STT C (mg/l) 16 24 32 40 Abs 0.3121 0.6814 1.0885 1.3942 1.7841 Mối quan hệ nồng độ độ hấp thụ dỹ dung dịch chuẩn NO3- đƣợc biểu diễn hình vẽ sau: SVTH: Mai Thị Ý Kiều 39 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học y = 44.907x - 0.0214 R² = 0.9987 1.8 1.6 1.7841 1.4 1.3942 Abs 1.2 1.0885 0.8 0.6814 0.6 0.4 0.3121 0.2 0 -0.2 10 20 30 40 50 C (mg/l) Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nồng độ độ hấp thụ dãy chuẩn NO3 Nhận xét: - Từ biểu đồ, ta thu đƣợc phƣơng trình hồi quy y= 44.907x – 0.0214 - Phƣơng trình có độ xác cao, đáng tin cậy hầu hết qua điểm có hệ số tƣơng quan R2 = 0.9987 3.3 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni 3.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni Sau tiến hành khảo sát pH khoảng khác lần lƣợt 2, 4, 6, cố định yếu tố nhƣ thời gian phản ứng, lƣợng vật liệu cho vào nồng độ NO3- ban đầu, kết thu đƣợc nhƣ sau: SVTH: Mai Thị Ý Kiều 40 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Bảng 3.2 Ảnh hưởng pH dung dịch đến hiệu xử lý NO3- Nồng độ Nồng độ pH dung Thời gian Lƣợng NO3- ban dịch phản ứng Nano lƣỡng đầu (mg/l) (phút) kim (g) 10 0,02 50 29.905 40.19 10 0,02 50 18.76 62.48 10 0,02 50 9.605 80.79 10 0,02 50 17.145 65.71 NO3- sau Hiệu suất phản ứng (%) (mg/l) Biểu diễn mối quan hệ pH hiệu suất xử lý thơng qua hình vẽ sau: 90 80.79 80 70 65.71 62.48 60 50 40 40.19 Ct (mg/l) 30 Cs (mg/l) 20 H (%) 10 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) pH2 50 29.91 40.19 pH4 50 18.76 62.48 pH6 50 9.61 80.79 pH8 50 17.15 65.71 Hình 3.5 Ảnh hưởng pH dung dịch đến hiệu xử lý NO3- nước Nano lưỡng kim Fe-Ni SVTH: Mai Thị Ý Kiều 41 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Kết nghiên cứu cho thấy, hiệu xử lý Nano lƣỡng kim Fe-Ni pH= đạt 54.65%, tăng nhanh pH= (hiệu suất xử lý đạt 62.48%) hiệu đạt cao pH= với hiệu suất 80.79%, nhƣng pH= hiệu suất giảm xuống cịn 65.71% Điều đƣợc lý giải nhƣ sau: Trong mơi trƣờng axit, thì: Fe0 + 2H+ 2H0 Fe2+ + 2H0 + Ni2+ Ni0 + 2H+ Khi phản ứng xảy làm giảm lƣợng Fe0 Nano thay vào lƣợng Ni0 bám lên hạt Fe0 Nano Đồng thời trình làm tăng lƣợng H+ dung dịch, làm giảm hiệu xử lý Ngoài ra, lƣợng H+ nhiều nên Fe2+ đƣợc sinh bị oxy hóa thành Fe3+: 4Fe2+ + 4H+ +O2 4Fe3+ + H2O Chính sản sinh nhanh chóng Fe2+ Fe3+ dẫn đến tiếp xúc hạn chế hạt Fe0 với NO3- dẫn đến hiệu suất giảm [6]  Nhƣ vậy, Nano lƣỡng kim Fe-Ni xử lý NO3- đạt hiệu tốt pH= 3.3.2 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni Sau khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý NO3- cách cố định pH tối ƣu sử dụng lƣợng vật liệu cho vào nồng độ NO3- ban đầu, kết thu đƣợc nhƣ sau: SVTH: Mai Thị Ý Kiều 42 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý NO3- Thời gian phản ứng Lƣợng Nồng độ Nano lƣỡng - NO3 ban kim (g) đầu (mg/l) pH dung dịch (phút) Nồng độ Hiệu suất NO3- sau (%) phản ứng (mg/l) 10 0,02 50 9.96 80.08 20 0,02 50 8.845 82.31 40 0,02 50 5.785 88.43 60 0,02 50 7.785 84.43 Để thấy rõ ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý, ta biểu diễn dƣới dạng hình vẽ sau: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 80.08 82.31 88.43 84.43 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 10ph 50 9.96 80.08 20ph 50 8.85 82.31 40ph 50 5.79 88.43 60ph 50 7.86 84.43 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý NO3- SVTH: Mai Thị Ý Kiều 43 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Qua hình 3.5 thấy rằng, hiệu suất xử lý NO3- 10 phút đầu đạt 80.08% đạt 82.31% 20 phút Hiệu suất xử lý đạt cao 40 phút 88.43% giảm 84.43% 60 phút  Nhƣ vậy, thời gian thích hợp để hiệu suất xử lý NO3- tối ƣu 40 phút 3.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ chất ô nhiễm đến hiệu xử lý NO3trong nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni Sau khảo sát ảnh hƣởng nồng độ chất ô nhiễm đến hiệu xử lý NO3- cách cố định yếu tố tối ƣu nhƣ pH= 6, thời gian 40 phút sử dụng lƣợng vật liệu 0.02g, kết thu đƣợc nhƣ sau: Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ NO3-ban đầu đến hiệu xử lý Nồng độ pH dung Lƣợng Thời gian Nồng độ Hiệu suất NO3- ban dịch Nano lƣỡng phản ứng NO3- sau (%) kim (g) (phút) phản ứng đầu (mg/l) (mg/l) 30 0,02 40 2.562 91.46 40 0,02 40 4.076 89.81 50 0,02 40 6.745 86.51 60 0,02 40 9.822 83.63 Các thông số bảng 3.4 đƣợc biểu diễn hình vẽ sau: SVTH: Mai Thị Ý Kiều 44 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 91.46 89.81 86.51 83.63 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 30mg/l 30 2.56 91.46 40mg/l 40 4.08 89.81 50mg/l 50 6.74 86.51 60mg/l 60 9.82 83.63 Hình 3.7 Ảnh hưởng nồng độ NO3- ban đầu đến hiệu xử lý NO3Phân tích hình 3.6 thấy rằng, nồng độ NO3- nhỏ 30 mg/l hiệu xử lý Nano lƣỡng kim Fe-Ni cao ( đạt 91.46%) Khi nồng độ NO3- tăng dần hiệu suất xử lý giảm dần Cụ thể hiệu suất xử lý tƣơng ứng nồng độ NO3- 40mg/l; 50mg/l 60 mg/l lần lƣợt 89.81%; 86.51% 83.63%  Nhƣ nồng độ NO3- ban đầu 30 mg/l hiệu suất xử lý NO3- Nano lƣỡng kim Fe-Ni cao 3.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng lƣợng vật liệu đến hiệu xử lý NO3- nƣớc Nano lƣỡng kim Fe-Ni Sau khảo sát ảnh hƣởng lƣợng vật liệu đến hiệu xử lý NO3- cách cố định thông số tối ƣu nhƣ pH, thời gian phản ứng nồng độ NO3- ban đầu, kết thu đƣợc nhƣ sau: SVTH: Mai Thị Ý Kiều 45 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Bảng 3.5 Ảnh hưởng lượng Nano lưỡng kim đến hiệu xử lý NO3Lƣợng pH dung Thời gian Nồng độ Nồng độ Hiệu suất Nano lƣỡng dịch phản ứng NO3- ban NO3- sau (%) (phút) đầu (mg/l) phản ứng kim (g) (mg/l) 0,02 40 30 2.592 91.36 0,04 40 30 2.268 92.44 0,06 40 30 1.617 94.61 0.08 40 30 1.467 95.11 Biểu diễn kết hình vẽ: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 91.36 92.44 94.61 95.11 Ct (mg/l) Cs (mg/l) H (%) 0.02g 30 2.59 91.36 0.04g 30 2.27 92.44 0.06g 30 1.62 94.61 0.08g 30 1.47 95.11 Hình 3.8 Ảnh hưởng lượng Nano lưỡng kim đến hiệu xử lý NO3Khi lƣợng Nano lƣỡng kim Fe-Ni tăng dần hiệu suất xử lý NO3- tăng dần Cụ thể hiệu suất tƣơng ứng lƣợng vật liệu 0.02g; 0.04g; 0.06g; 0.08g lần lƣợt là: 91.36%; 62.44%; 94.61%; 95.11% Vậy hiệu xử lý NO3- Nano lƣỡng kim Fe-Ni cao  Vậy với lƣợng vật liệu cho vào 0.08g hiệu xử lý NO3- Nano lƣỡng kim cao SVTH: Mai Thị Ý Kiều 46 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Tóm lại, pH= 6, 40 phút, nồng độ NO3- 30mg/l với 0.08g Nano lƣỡng kim Fe-Ni hiệu suất xử lý NO3- đạt cao SVTH: Mai Thị Ý Kiều 47 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học KẾT LUẬN Qua thực nghiệm kết nghiên cứu, rút kết luận nhƣ sau: - Thơng qua thí nghiệm định tínhchứng minh có mặt Fe0 Ni0, vật liệu điều chế đƣợc dự đoán Nano lƣỡng kim Fe-Ni dạng vơ định hình có kích thƣớc nhỏ - Nano lƣỡng kim Fe-Ni xử lý NO3- điều kiện tối ƣu nhứ sau: + pH dung dịch thích hợp (hiệu suất đạt 80.79%) + Thời gian phản ứng 40 phút (hiệu suất 88.43% ) + Nồng độ NO3- ban đầu 30mg/l (hiệu suất 91.46%) + Hàm lƣợng Nano lƣỡng kim Fe-Ni cho vào 0,08g (hiệu suất 95.11%) SVTH: Mai Thị Ý Kiều 48 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Đồn Bộ, Hóa học biển - Các phương pháp phân tích Hóa học biển NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 2001 [2] Phạm Thị Thùy Dung Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm Crơm Chì Luận văn Thạc sĩ khoa học, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2012 [3] Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Nhƣ Quỳnh Nghiên cứu ứng dựng vật liệu Fe0 nano để xử lý Nitrat nước Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa Tự nhiên Cơng nghệ, tập 29, số 40 2013,16-23 2013 [4] Hồng Nhâm, Hóa học vô cơ, NXB Giáo Dục 1999 [5] Đặng Thị Trang Nghiên cứu chế tạo Kit thử định lượng Amoni, Nitrit, Nitrat nước Luận văn thạc sĩ khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Khoa học Tự nhiên 2015 Tài liệu Tiếng Anh [6] Haiyan Kang, Zongming Xiu, Jiawei Chen, Wenping Cao, Yifei Guo, Tielong Li and Zhaohui Jin Reduction of nitrate by bimetallic Fe/Ni nanoparticles” China 2012 [7] N Boudinar, A Djekoun, A Chebli, A Otmani, B Bouzabata, J Greneche X-ray diffraction and Mossbauer spectrometry investigations of invar nanoparticles produced by mechanical alloying Int J Nanoelectronics and Materials (2010) 143-153 [8] S.Strelzoff and D.J.Newman (1967), Nitric acid, A.Standen, Kirk- Othmer Encyclopdia of chemiscal Technology, Vol 13 [9] Xiang Cai, Ying Gao, Qian Sun, Zuliang Chen Removal of co-contaminants Cu (II) and nitrate from aqueous solution using kaolin-Fe/Ni nanoparticles Chemical Engineering Journal 244, 19-26 2014 SVTH: Mai Thị Ý Kiều 49 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học [10] Yuan-Pang Sun, Xiao-lin Li, Jiasheng Cao, Wei-xian Zhang, H.Paul Wang Characterization of zero-valent iron nanoparticles Advandes in Colloid and Interface Science 120, 47-56 2006 [11] Zanardi E, Dazzi G, Madarena G, Chizzolini R Comparative study on nitrite and nitrate ions determination Ann.Fac.Medic.Vet.di Parma, vol XXII, p.79-86 2002 [12] http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/62464/6/chapter%203.pdf SVTH: Mai Thị Ý Kiều 50 Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình thực nghiệm Nano lưỡng kim tạo thành Vật liệu sau sấy khô Vật liệu phản ứng dung dịch KSCN SVTH: Mai Thị Ý Kiều Vật liệu lắng xuống đáy cốc Nam châm hút vật liệu Phản ứng vật liệu HCl 51 ... electron từ Fe0 Fe0 Nano kim loại Trong báo cáo này, Nano lƣỡng kim Fe- Ni xử lý Nitrat theo chế oxi hóakhử: Ni Hình 1.6 Cơ chế xử lý Nitrat Nano lưỡng kim Fe- Ni Trong Nano lƣỡng kim Fe- Ni, Fe chất... Fe- Ni xử lý Nitrat nước ngầm Nano lưỡng kim Fe- Ni? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu trình chế tạo Nano lƣỡng kim Fe- Ni - Nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý Nitrat nƣớc ngầm Nano. .. ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA -o0o NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ NANO LƢỠNG KIM Fe- Ni VÀ XỬ LÝ NITRAT TRONG NƢỚC NGẦM BẰNG NANO LƢỠNG KIM Fe- Ni KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên