Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lý môi trường nước của vật liệu trên cơ sở mangan oxit kích thước nanomet trên nền pyroluzit laterit

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Mạnh Cường TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ MANGAN OXIT KÍCH THƯỚC NANOMET MANG TRÊN NỀN PYROLUZIT, LATERIT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Mạnh Cường TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ MANGAN OXIT KÍCH THƯỚC NANOMET MANG TRÊN NỀN PYROLUZIT, LATERIT Chuyên ngành: Hóa vơ Mã số: 60440113 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Nguyễn Trọng Uyển PGS.TS Nghiêm Xuân Thung Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn GS.TS Nguyễn Trọng Uyển PGS.TS Nghiêm Xuân Thung Các số liệu trích dẫn có nguồn gốc, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Lê Mạnh Cường LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn GS.TS Nguyễn Trọng Uyển PGS.TS Nghiêm Xuân Thung tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo phòng sau đại học trường đại học Khoa học tự nhiên - đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn trường đại học Xây Dựng tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Trần Hồng Côn, PGS.TS Đỗ Quang Trung trường đại học Khoa học tự nhiên - đại học Quốc gia Hà Nội hướng dẫn giúp đỡ trình hồn thành luận án Qua tơi xin chân thành cảm ơn em cử nhân khóa 55B, 56B, 57B, 58B, học viên cao học khóa K22, K23 khoa Hóa học trường đại học Khoa học tự nhiên - đại học Quốc gia Hà Nội anh chị em bạn đồng nghiệp phịng thí nghiệm Hóa học, phịng thí nghiệm phân tích mơi trường - trường đại học Xây Dựng, phịng thí nghiệm Vật liệu vơ cơ, phịng thí nghiệm Hóa mơi trường trường đại học Khoa học tự nhiên - đại học Quốc gia Hà Nội, giúp tơi thí nghiệm q trình thực luận án Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy cô giáo, anh, chị đồng nghiệp gia đình động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tác giả luận án Lê Mạnh Cường DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAS Atomic Absorption Spectrophotometric: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử BTN Bentonit BET Brunauer- Emmett- Teller DTA Differential Thermal Analysis: Phân tích nhiệt vi sai EDS Energy-dispersive X-ray spectroscopy: Phổ tán xạ lượng tia X FTIR Fourier Transform Infrared Spectroscopy: Phương pháp phổ hồng ngoại KCN Khu công nghiệp LOI Lượng nung MB Xanh metylen M0p Quặng pyroluzit hoạt hóa M0l Quặng laterit hoạt hóa M1 Silicagen phủ MnO2 M2 Quặng pyroluzit hoạt hóa phủ MnO2 M3 Quặng laterit hoạt hóa phủ MnO2 M4 Quặng laterit hoạt hóa phủ FeOOH-MnOOH nd Non-Detects: Khơng phát PZC Point of Zero Charge: Điểm điện tích khơng PVA Poli Vinyl Ancol QCVN Qui chuẩn Việt Nam SBET Diện tích bề mặt xác định theo phương pháp BET SEM Scanning Electron Microscopy: Hiển vi điện tử quét TEM Transmission Electron Microscopy: Hiển vi điện tử truyền qua TGA Thermal Gravity Analysis: Phân tích nhiệt trọng lượng TSS Turbidity and suspendid solids: Tổng chất rắn lơ lửng UV- Vis Visible and Ultraviolet Spectroscopy: Quang phổ hấp thụ VLHP Vật liệu hấp phụ XRD X-Ray Diffraction: Nhiễu xạ tia X XRF X-ray Fluorescence: Phát xạ huỳnh quang tia X DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Một số oxit nano tổng hợp phương pháp đồng kết tủa Bảng 1.2: Các trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng 18 Bảng 1.3: Các q trình oxi hóa nâng cao khơng nhờ tác nhân ánh sáng 19 Bảng 1.4: Các liều lượng phèn nhôm thường sử dụng hiệu suất xử lý photphat 21 Bảng 3.1: Thành phần hóa quặng pyroluzit laterit nguyên khai 56 Bảng 3.2: Hiệu suất ( H% ) hấp phụ PO43- hoạt hóa nhiệt 58 Bảng 3.3: Hiệu suất ( H% ) hấp phụ PO43- hoạt hóa axit 59 Bảng 3.4: Hiệu suất ( H% ) hấp phụ PO43- hoạt hóa bazơ 60 Bảng 3.5: Hiệu suất ( H% ) hấp phụ PO43- vật liệu M1 67 Bảng 3.6: Giá trị pH đầu pH sau vật liệu M0p 74 Bảng 3.7: Giá trị pH đầu pH sau vật liệu M2 76 Bảng 3.8: Giá trị pH đầu pH sau vật liệu M0l 83 Bảng 3.9: Giá trị pH đầu pH sau vật liệu M3 86 Bảng 3.10: Giá trị pH đầu pH sau vật liệu M4 88 Bảng 3.11: Tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu tổng hợp 93 Bảng 3.12: Kết đánh giá hấp phụ động As(V) 96 Bảng 3.13: Kết đánh giá hấp phụ động amoni 97 Bảng 3.14: Kết đánh giá hấp phụ động mangan 98 Bảng 3.15: Kết đánh giá hấp phụ động photphat 99 Bảng 3.16: Kết giải hấp thu hồi asen dung dịch NaOH 1M 101 Bảng 3.17: Kết đánh giá hấp phụ động xanh metylen 103 Bảng 3.18: Kết đánh giá khả xử lý vật liệu M2 104 Bảng 3.19: Kết đánh giá khả xử lý vật liệu M4 106 Bảng 3.20: Thông số nước thải dệt nhuộm đầu vào đầu 107 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Các giai đoạn cơng nghệ sol-gel Hình 1.2 Các dạng tồn asen nước phụ thuộc vào pe/pH Hình 1.3 Ơ nhiễm asen Việt Nam 10 Hình 1.4 Ô nhiễm asen đồng châu thổ sông Hồng 11 Hình 1.5 Đường cong Clo hố tới điểm đột biến nước có amoni 17 Hình 1.6 Cấu trúc bát diện MnO6 30 Hình 2.1 Sơ đồ hoạt hóa quặng 44 Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp vật liệu MnO2 nano chất mang 45 Hình 2.3 Sơ đồ tổng hợp hệ MnOOH-FeOOH kích cỡ nanomet chất mang 46 laterit Hình 3.1 Ảnh SEM bề mặt pyroluzit (a) laterit (b) trước hoạt hóa 55 Hình 3.2 Giản đồ phân tích nhiệt pyroluzit (a) laterit (b) trước hoạt 57 hóa Hình 3.3: Ảnh SEM bề mặt laterit (a) pyroluzit (b) sau hoạt hóa 350 0C 59 Hình 3.4: Ảnh SEM bề mặt laterit (a) pyroluzit (b) sau hoạt hóa axit HCl 60 Hình 3.5: Hạt MnO2 kích thước nanomet với độ phóng đại khác 62 Hình 3.6: Ảnh TEM hệ keo MnO2 có PVA với độ phóng đại 100000 lần 63 Hình 3.7: Tương tác khơng gian MnO2 PVA 63 Hình 3.8: Bề mặt silicagen trước phủ (a) sau phủ MnO2 (b) 64 Hình 3.9: Phổ XRD vật liệu M1 sấy 1050C 65 Hình 3.10: Phổ XRD vật liệu M1 nung 2000C 65 Hình 3.11: Phổ XRD vật liệu M1 nung 3000C 66 Hình 3.12: Phổ XRD vật liệu M1 nung 4500C 66 Hình 3.13: Phổ EDS silicagen 68 Hình 3.14: Phổ EDS vật liệu M1 68 Hình 3.15: Bề mặt pyroluzit trước phủ (a) sau phủ MnO2 (b) 69 Hình 3.16: Bề mặt laterit trước phủ (a) sau phủ MnO2 (b) 69 Hình 3.17: Phổ XRD vật liệu Mop 70 Hình 3.18: Phổ XRD vật liệu Mol 70 Hình 3.19: Phổ XRD vật liệu M2 71 Hình 3.20: Phổ XRD vật liệu M3 71 Hình 3.21: Ảnh SEM vật liệu M4 72 Hình 3.22: Phổ XRD vật liệu M4 73 Hình 3.23: Đồ thị phụ thuộc pH vào ∆pH vật liệu M0p 74 Hình 3.24: Đồ thị hiệu suất hấp phụ theo thời gian vật liệu M0p 75 Hình 3.25: Đường cong hấp phụ asen VL M0p 75 Hình 3.26: Đường XĐ tải trọng hấp phụ asen VL M0p 76 Hình 3.27: Đồ phụ thuộc pH vào ∆pH vật liệu M2 77 Hình 3.28: Đồ thị hiệu suất hấp phụ theo thời gian vật liệu M2 78 Hình 3.29: Đường cong hấp phụ vật liệu M2 78 Hình 3.30: Đường XĐ tải trọng hấp phụ vật liệu M2 78 Hình 3.31: Phổ EDS vật liệu M2 80 Hình 3.32: Phổ EDS vật liệu M2 sau hấp phụ asen 80 Hình 3.33: Phổ IR vật liệu M2 81 Hình 3.34: Phổ IR vật liệu M2 sau hấp phụ asen 81 Hình 3.35: Phổ Raman vật liệu M2 82 Hình 3.36: Phổ Raman vật liệu M2 sau hấp phụ asen 82 Hình 3.37: Đồ phụ thuộc pH vào ∆pH vật liệu 83 Hình 3.38: Đồ thị hiệu suất hấp phụ theo thời gian vật liệu M0l 84 Hình 3.39: Đường cong hấp phụ vật liệu M0l 85 Hình 3.40: Đường xác định tải trọng hấp phụ vật liệu M0l 85 Hình 3.41: Đồ thị phụ thuộc pH vào ∆pH vật liệu M3 86 Hình 3.42: Đồ thị hiệu suất hấp phụ theo thời gian vật liệu M3 87 Hình 3.43: Đường cong hấp phụ vật liệu M3 87 Hình 3.44: Đường xác định tải trọng hấp phụ vật liệu M3 88 Hình 3.45: Đồ thị phụ thuộc pH vào ∆pH vật liệu M4 89 Hình 3.46: Đồ thị hiệu suất hấp phụ theo thời gian vật liệu M4 90 Hình 3.47: Đường cong hấp phụ vật liệu M4 90 Hình 3.48: Đường xác định tải trọng hấp phụ vật liệu M4 91 Hình 3.49: Phổ EDS vật liệu M4 trước hấp phụ asen 92 Hình 3.50: Phổ EDS vật liệu M4 sau khi hấp phụ asen 92 Hình 3.51: Giản đồ dạng sắt hyđroxit phụ thuộc vào pH 94 Hình 3.52: Các dạng tồn asen nước phụ thuộc vào pe/pH 94 Hình 3.53: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH cột chứa vật liệu M2 102 Hình 3.54: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 cột chứa vật liệu M2 103 Hình 3.55: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH cột chứa vật liệu M4 105 Hình 3.56: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng lượng H2O2 cột chứa vật liệu M4 105 DANH SÁCH CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nguyễn Thị Thu Phương, Tổng hợp đánh giá khả xử lý asen (III) vật liệu MnO kích thước nanomet silicagen, pyroluzit, Tạp chí Hóa học, 51(3AB), 311-314 (2013) Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nghiêm Xuân Thung, Trần Hồng Côn, Tổng hợp hỗn hợp đồng kết tủa FeOOH, MnOOH kích thước nanomet laterit để đánh giá khả xúc tác cho phản ứng oxi hóa xanh metylen, Tạp chí Hóa học, 52(5A), 205-207 (2014) Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nghiêm Xuân Thung, Nghiên cứu khả xúc tác vật liệu MnO2 kích thước nanomet pyroluzit cho phản ứng oxi hóa xanh metylen, Tạp chí Hóa học, T53(3E12), 346-349 (2015) Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nghiêm Xuân Thung, Trần Hồng Côn, Đánh giá khả hấp phụ asen, photphat hỗn hợp đồng kết tủa FeOOH, MnOOH kích thước nanomet laterit, Tạp chí Hóa học, 54(5e1,2), 348-351 (2016) Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nghiêm Xuân Thung, Nghiên cứu khả hấp phụ NH4+, Mn(II), photphat vật liệu MnO2 nano pyroluzit, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học T-21, Số 4, 117-122 (2016) Lê Mạnh Cường, Nguyễn Trọng Uyển, Nghiêm Xuân Thung, Nghiên cứu khả hấp phụ NH4+, Mn(II), photphat vật liệu MnO2 nano laterit, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học T-21, Số 3, 116-123 (2016) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Thị Hoàng Anh (2015), “Nghiên cứu khả xử lý Cr(VI) nước thải vật liệu hấp phụ chế tạo từ thơng”, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học dân lập Hải Phòng Đỗ Trần Cát, Đỗ Văn An, Nguyễn Đức Chiến, Võ Thạch Sơn, Nguyễn Hoàng Nghị (2003), “Suy nghĩ việc đào tạo công nghệ nano Đại học Bách Khoa Hà Nội”, Hội thảo khoa học khoa học công nghệ nano, Hà Nội Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Chuyền (2009), “Nghiên cứu cấu trúc tính chất điện hóa vật liệu MnO2 phản ứng điện phân”, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Phạm Ngọc Chức, “Nghiên cứu tổng hợp số oxit hỗn hợp chứa Fe (hệ Fe – Mn, Fe – Ti, Fe – Nd) kích thước nanomet ứng dụng để xử lý Asen nước sinh hoạt”, Luận án tiến sĩ, Học viện khoa học công nghệ, (2016) Lê Mạnh Cường (2012), “Tổng hợp đánh giá khả xử lí chất hữu cơ, amoni, asen vật liệu MnO kích thước nanomet mang silicagen, laterit, pyroluzit”, Luận văn thạc sĩ, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Lưu Minh Đại (2009), “Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ chế tạo vật liệu xúc tác chứa mangan oxit, sắt oxit kích thước nanomet sử dụng để tách sắt, mangan, asen từ nước sinh hoạt quy mơ hộ gia đình”, Báo cáo đề tài Viện khoa học vật liệu – Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam Lưu Minh Đại, Nguyễn Thị Tố Loan, Võ Quang Mai (2011), “Chế tạo vật liệu cát thạch anh phủ nano oxit β-MnO2 γ -Fe2O3 để hấp phụ asen”, Tạp chí Hóa học, 49(3A), 5-10 Lưu Minh Đại (2014), “Hồn thiện cơng nghệ chế tạo vật liệu nano dùng thiết bị hấp phụ asen triển khai địa bàn tỉnh Hà Tĩnh”, Báo cáo đề tài Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam 10 Đào Sỹ Đức (2009), “Phân hủy số loại phẩm nhuộm nước thải phương pháp oxy hóa tiên tiến” Đề tài Khoa học Công nghệ cấp ĐHQGHN 11 P.T.Hạnh cộng (2010), “Điện phân MnO2 từ quặng tự nhiên pyroluzit cho xử lý asen nước giếng khoan”, Tạp chí hóa học, 48(4C) 290-294 12 Vũ Thị Hậu (2012), “Nghiên cứu chế tạo xúc tác oxi hóa pha lỏng ứng dụng để xử lý nước thải khó xử lý vi sinh”, Luận án tiến sĩ, trường đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội 13 Trịnh Lê Hùng (2006), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục, Hà Nội 14 Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xn Trung (2003), Giáo trình Hóa học phân tích, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội 15 Phùng Đức Hòa (2014), “Nghiên cứu, chế tạo vật liệu xử lý nhóm nito, photphat sở biến tính quặng pyroluzit tự nhiên”, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐH KHTN, Hà Nội 16 Nguyễn Thị Huệ (2016), “Nghiên cứu, chế tạo vật liệu hấp phụ ion flo, asen, photphat nhóm nitơ độc hại sở biến tính quặng tự nhiên sẵn có Việt Nam”, Đề tài Bộ Cơng Thương 17 Nguyễn Thị Huệ cộng (2015), “Nghiên cứu xử lý amoni nước thải quặng pyroluzit Việt Nam”, Tạp chí phân tích Lý, Hóa Sinh học, tập 20, số 3, 2015 18 Đỗ Trà Hương (2013), “Nghiên cứu khả hấp phụ Mn(II) đánh giá khả xúc tác oxi hóa xanhmetylen phân hủy metylen xanh vật liệu oxit nano γ-Fe2O3”, Tạp chí hóa học, Tập 51, số 3AB, tr.265-269 19 Phạm Thanh Huyền, Đào Văn Tường, Hoàng Trọng Yêm (2004), “Nghiên cứu đặc trưng số hệ xúc tác oxit kim loại chuyển tiếp mang oxit titan phương pháp XRD TPR’’, Tạp chí hóa học T.42 số 3, Tr 298-302 20 Mai Hữu Khiêm (2003), Bài giảng kỹ thuật xúc tác, NXB Đại học quốc gia TP.HCM 21 Nguyễn Văn Khôi, Cao Thế Hà (2002), “Nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm bẩn amoni”, Báo cáo thuộc chương trình 01C-09, Hà Nội 22 Bùi Thị Kim Loan (2007), “Điều chế khảo sát đặc tính MnO2 đơn MnO2 chất mang TiO2 từ phản ứng ozon hóa dung dịch MnSO4”, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐH KHTN, Hồ Chí Minh 23 Ngơ Sỹ Lương, Nguyễn Quốc Trung, Trần Khiêm Thẩm cộng (2000), “Xác định cấu trúc tinh thể mangan dioxit điều chế phương pháp hóa học”, Tạp chí hóa học T.38 số 1, Tr 5-8 24 Trần Hoàng Mai (2011), “Nghiên cứu ô nhiễm mangan nước giếng khoan tích lũy thể người dân xã Thượng Cát, huyện Từ Liêm, Hà Nội”, Luận văn thạc sĩ, trường đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội 25 Nguyễn Hồng Nghị (2003), Các phương pháp phân tích cấu trúc, NXBGD Việt Nam 26 Nguyễn Thị Ngọc (2011), “Nghiên cứu khả xử lý amoni nước nano MnO2 - FeOOH mang Laterit”, Luận văn thạc sĩ, trường đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội 27 Nguyễn Đức Nghĩa (2005), “Vật liệu polyme cấu trúc nano nanocomposit”, Hội nghị khoa học công nghệ, Hà Nội 28 Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa học nano, Nxb Khoa Học Tự Nhiên Cơng nghệ, Hà Nội 29 Hồng Nhâm (2001), Hố vơ cơ, Tập 2,3 Nxb Giáo Dục, Hà Nội 30 Nguyễn Tiến Tài (2009), Phân tích nhiệt ứng dụng nghiên cứu vật liệu, NXB KHTN 31 Nguyễn Thị Thanh (2005), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposit (zieconichitosan) có tải trọng hấp phụ asen cao ứng dụng để xử lí asen mơi trường nước” , Khóa luận tốt nghiệp, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội 32 Bùi Văn Thắng (2011), “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu bentonit biến tính, ứng dụng hấp phụ photopho nước”, Mã số B2010-20-23, đề tài cấp Bộ 33 Trần Văn Thắng (2009), “Mơ hình hố tối ưu hố q trình cơng nghệ khử Cr(VI) xử lý nước thải công nghiệp mạ điện”, Luận án Tiến sỹ 34 Âu Duy Thành (2001), “Phân tích nhiệt ứng dụng nghiên cứu vật liệu”, NXB Khoa học kĩ thuật 35 Trần Khiêm Thẩm, Nguyễn Công Tráng, Đinh Thị Vinh, Trần Thị Minh Nguyệt (1998), “Sự biến đổi cấu trúc thành phần dioxit mangan điện giải tác dụng nhiệt’’, Tạp chí hóa học T.36 số 1, Tr 58-60 36 Quản Cẩm Thúy (2011), “Khảo sát khả hấp phụ photphat từ bùn đỏ để loại photphat khỏi nguồn nước”, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐH KHTN, Hà Nội 37 Đặng Thị Thơm (2008), “Nghiên cứu quy trình xử lý crom photpho nước thải mạ”, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐH KHTN, Hà Nội 38 Lê Thị Tình (2011), “Nghiên cứu khả hấp phụ Cr vỏ trấu ứng dụng tách Crôm khỏi nguồn nước thải”, Luận văn thạc sĩ, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội 39 Ngô Huy Tuấn, (2015), “Khảo sát khả xử lý phốt phát nước hỗn hợp oxit CeO2 – Al2O3 kích thước nano chất mang than hoạt tính”, Đồ án tốt nghiệp, trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội 40 Dạ Trạch (2005), Vật liệu nano, Vietscience 41 Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006), Các q trình oxi hóa nâng cao xử lý nước nước thải, NXB Khoa học Mỹ thuật 42 Nguyễn Đình Triệu (2006), Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, NXB ĐHQG Hà nội 43 Nguyễn Đức Quý, Trần Khiêm Thẩm, Nguyễn Công Tráng cộng (1997), “Xác định cấu trúc tinh thể dioxit mangan điện giải phương pháp nhiễu xạ tia X’’, Tạp chí hóa học T.33 số 3, Tr 56-59 44 Nguyễn Trọng Uyển, Trần Hồng Côn, Phạm Hùng Việt, Hoàng Văn Hà (2000), “Nghiên cứu CN xử lý asen nước sinh hoạt”, Hội thảo quốc tế ô nhiễm asen , Hà Nội 45 Nguyễn Đắc Vinh, Nguyễn Văn Nội, Lưu Văn Bôi, Nguyễn Hồng Hạnh (2006), “Nghiên cứu tiền xử lý nước thải dệt nhuộm làng nghề Vạn Phúc phương pháp keo tụ”, Tạp chí đại học Quốc Gia Hà Nội TXXII, N03, Tr 62-68 46 Đông Thu Vân (2011), “Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải công nghiệp mạ điện khu công nghiệp Phùng, Hà Nội”, Luận văn thạc sĩ, Đại học khoa học tự nhiên - ĐHQG Hà Nội Tiếng Anh 47 Abdessalem Omri, Mourad Benzina(2012), “Removal of manganese(II) ions from aqueous solutions by adsorption on activated carbon derived a new precursor: Ziziphus spina-christi seeds”, Alexandria Engineering Journal, Volume 51, Issue 4, December 2012, Pages 343–350 48 A Gomez-Caminero, P Howe, M Hughes, E Kenyon, D.R Lewis, M Moore (2001), Arsenic and arsenic compounds, Inorganic chemistry 49 Alice O Aguiar al (2013), “The Application of MnO in the Removal of Manganese from Acid Mine Water”, Water, Air, & Soil Pollution, 224:1690 50 Bajpai, S., Chaudhuri, M (1999) “Removal of arsenic from ground water by manganese dioxide-coated sand”, Journal of Environmental Engineering, 125:782-787 51 Lu Gang (2002), Catalytic Oxidation of Ammonia to Nitrogen, Doctoral Thesis, Eindhoven University of Technology 52 Chang F F, Qu J H, Liu R P, Zhao X, Lei P J (2010), “Practical performance and its efficiency of arsenic removal from groundwater using Fe-Mn binary oxide”, Journal of Environmental Sciences (China), 22(1): 1–6 53 C.M.Julien et al (2004), ‘‘Lattice vibration of mangan dioxit, Part I, Periodic Structures’’, Spetrochimica Acta Part A, P.689-700 54 Daul K.Walanda, Geofrey A.Lawrance (2004), “Hydrothermal MnO2 synthesis structure, morphology, and discharge performanece’’, Journal of power sources, Volume 139, Issues 1–2, January 2005, Pages 325–341 55 David B Vance, Jamse A Jacobs (2001), “Arsenic-chemical behavior and treatment”, Book of the environental technology 56 Davide Vione, Valter Maurino et al (2004), “Phenol nitration upon oxidation of nitrite by Mn(III, IV) (hydr)oxides”, Chemosphere 55, pp.941-949 57 Donglin Zhao, Xin Yang, Hui Zhang, Changlun Chen, Xiangke Wang (2010), “Effect of environmental conditions on Pb(II) adsorption on β -MnO2”, Chemical Engineering Journal 164, pp.49–55 58 Dong Nguyen Thanh, Mandeep Singh, Pavel Ulbrich, Frantisˇek Sˇteˇpa´nek , Nina Strnadova´ (2012), “As(V) removal from aqueous media using a-MnO nanorods-impregnated laterite composite adsorbents”, Materials Research Bulletin 47, pp.42–50 59 Dong Nguyen Thanh, Mandeep Singh, Pavel Ulbrich, Frantisˇek Sˇteˇpa´nek , Nina Strnadova´(2011), “Perlite incorporating α-Fe2O3 and β-MnO2 nanomaterials: Preparation and evaluation of a new adsorbent for As(V) removal”, Separation and Purification Technology 82, pp.93–101 60 Dong Nguyen Thanh, Mandeep Singh, Pavel Ulbrich, Frantisˇek Sˇteˇpa´nek , Nina Strnadova´(2010), “Synthesis, characterization and study of arsenate adsorption from aqueous solution by a- and d-phase manganese dioxide nanoadsorbents”, Journal of Solid State Chemistry 183, pp.2979–2986 61 Gaosheng Zhang, Huijuan Liu, Ruiping Liu, Jiuhui Qu (2014) “Adsorption behavior and mechanism of arsenate at Fe–Mn binary oxide/water interface” Journal of Hazardous Materials, 168, pp.820-825 62 Gaosheng Zhang, Huijuan Liu, Ruiping Liu, Jiuhui Qu, (2009) “Removal of phosphate from water by a Fe-Mn binary oxide adsorbent” Journal of Colloid and Interface Science 335, 168-174 63 Gaosheng Zhang, Jiuhui Qu, Huijuan Liu, Ruiping Liu, Rongcheng Wu(2007) “Preparation and evaluation of a novel Fe-Mn binary oxide adsorbent for effective arsenite removal” Water Research,41(9), 1921-1928 64 G O El-Sayed, H A Dessouki and S S Ibrahiem (2011), “Removal of Zn(II), Cd(II) and Mn(II) from aqueous solutions by adsorption on maize stalks”, The Malaysian Journal of Analytical Sciences, Vol 15 No (2011): 21 65 HariSingh Nalwa, et al (2000), “Handbook of nanostructrured materials and nanotechnology, synthesis and processing” Vol 1, Elsevier Inc 66 Han R P, Zou W H, Zhang Z P, Shi J, Yang J J (2006) “Removal of copper (II) and lead(II) from aqueous solution by manganese oxide coated sand I Characterization and kinetic study” Journal of Hazardous Materials, 137(1): 384–395 67 Hari Sing Nalwa, et al…(2002), nanotechnology, Elsevier Inc Nanostructured materials and 68 Hong Zheng, Lijie Han, Hongwen Ma, Yan Zheng, Hongmei Zhang Donghong Liu, Shuping Liang (2008), “Adsorption characteristics of ammonium ion by zeolite 13X”, Journal of Hazardous Materials 158,577–584 69 Hong-Kyun Leea, Si-Hyun Doa, Bill Batchelorb, Sung-Ho Konga, (2009), “ Hydrogen peroxide decomposition on manganese oxide (pyrolusite): Kinetics, intermediates, and mechanism”, Chemosphere, Volume 75, Issue 1, March 2009, Pages 8–12 70 Hua, M., Zhang, S., Pan, B., Zhang, W., Lv, L., & Zhang, Q (2012) “Heavy metal removal from water/wastewater by nanosized metal oxides: a review” Journal of Hazardous Materials, 211–212, 317–331 71 Hue, N T., Cam, B D., Nam, L T H (2003) “Removal of arsenic and manganese in underground water by manganese dioxide and diatomic mineral ores” In: WEPA INTERNATIONAL FORUM, 6, Putrajaya, Mexico Retrieved May 23, 2014, from: http://www.wepa- db.net/pdf/0810forum/paper23.pdf 72 Huong.P.T, et al (2016), “Application of graphene oxide-MnFe 2O4 magnetic nanohybrids as magnetically separable adsorbent for highly efficient removal of arsenic from water”, Journal of Electronic Materials, Volume 45, Issue 5, 2372–2380 73 I.Katsoyiannis, A.Zouboulis, H.Althoff, H.Bartel, (2002) “As(III) removal from groundwaters using fixed-bed upflow bioreactors”, Chemosphere Apr; 47 (3): 325-32 74 Ioannis A Katsoyiannis, Anastasios I Zouboulis (2002), “Removal of Arsenic from Contaminated Water Sourse by Sorption onto Iron-oxide-coated Polymeric Materials”, Water Research, 36, 5141-5155 75 J Das, B.S Patra, N Baliarsingh, K.M Parida (2006), “Adsorption of phosphate by layered double hydroxides in aqueous solutions”, Applied Clay Science, Volume 32, Issues 3–4, May 2006, Pages 252–260 76 Jerermy Ramsden, et al (2009), “Appled nanotechnology”, Elsevier Inc 77 John.D.Prymak (1999), “Reolacing MnO2 With Conductive Polymer In Talalum Capacitors”, Kemet Electronic Corporation: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.694.1579&rep=rep1 &type=pdf 78 Jorge Villasenor, Patricio Reyes, Gina Pecchi (2002), “Catalytic and photocatalytic ozonation of phenol on MnO supported catalysts”, Catalysis Today 76, 121-131 79 Kenji Okitsu , Masaki Iwatani, et al… (2009), “Sonochemical reduction of permanganate to manganese dioxide: The effects of H2O2 formed in the sonolysis of water on the rates of reduction”, Ultrasonics Sonochemistry 16 (2009) 387–391 80 Laurent Dambies, Thierry Vincent and Eric Guibal, (2002), “Treatment of arsenic-containing solutions using chitosan derivatives: uptake mechanism and sorption performces”, Water Research, Volume 36, Issue 15, September 2002, Pages 3699-3710 81 Laurie I.Hill et al (2003), “MnO2 (α-, β-, γ-) compounds Prepared By Hydothemal- Electrochemical Synthesis: Characterization, Mophology, And Lithium Insertion Behavior’’, Journal of Power Suorcer, 226-231 82 Lenoble V, Laclautre C, Serpaud B, Deluchat V, Bollinger JC (2004), Nanotechnology enviromental implication and solution, A John Wiley & Són, inc Publication “As(V) retention and As(III) simultaneous oxidation and removal on a MnO2-loaded polystyrene resin”,Sci Total Environ, 2004 Jun 29;326(1-3):197-207 83 Liangjie Yuan et al (2003), “Synthesis and characterization of MnO2”, Materials Letters 57, P.1945-1948 activated 84 Lili Zhang, Yulun Nie*, Chun Hu*, Xuexiang Hu (2011), “Decolorization of methylene blue in layered manganese oxide suspension with H 2O2”, Journal of Hazardous Materials, 190 780–785 85 Loong, C K., Kolesnikov, A I., Koyanaka, H., Takeuchi, K., & Fang, C (2006) “Extraction of metals from natural waters: a neutron characterization of the nanostructured manganese-oxide-based adsorbents” Physica B: Condensed Matter, 385–386, 493–495 86 Lu Gang (2002), Maryon Paulsen Strugstad (2013), Individual and competitive adsorption of phosphate and arsenate onto manganese oxide in seawater, Handbook 87 Mart R Wiesner, Jean-Yves Bottero, et al (2007), Environmental nanotechnology, The McGraw-Hill Companies 88 Marta I Litter (1999), “Heterogenous Photocatalysis Transition Metal Ion In Photocaclytic System”, Applied Catalysis B: Environmantal, P.89-114 89 Milka M Vidović, Ivana S Trajković, Saša S Rogan, Vladimir M Petrović, Sanja Z Jovanić (2014), “Removal of Manganese and Iron from Groundwater in the Presence of Hydrogen Sulfide and Ammonia”, Journal of Water Resource and Protection, 6, 1781-1792 90 Michael E Essington, Kalyn A Vergeer (2015), “Adsorption of antimonite Phosphate, and sulfate by manganese dioxide: Competitive effects and surface complexation modeling”, Soil Science Society of America Journal, 80 (5): 1197 91 M Kawashima, (1986), “Phosphate adsorption onto hydrous manganese(IV) oxide in the presence of divalent cations”, Water Research - WATER RES , vol 20, no 4, pp 471-475 92 M Mohapatra and S Anand,(2010), “Synthesis and applications of nanostructured iron oxides/hydroxides - a review” International Journal of Engineering, Science and Technology Vol 2, No 8, 2010, pp 127-146 93 Mykola Seredych, Teresa J Bandosz (2012), “Manganese oxide and graphite oxide/MnO2 composites as reactive adsorbents of ammonia at ambient conditions”, Microporous and Mesoporous Materials - Volume 150, March 2012, 55–63 94 Nkwaju Yanou Rachel (2015), Adsorption of Manganese(II) Ions from Aqueous Solutions onto Granular Activated Carbon (GAC) and Modified Activated Carbon (MAC), Journal of Environmental Science and Technology, 9: 226-237 95 N B Pal (2001), “Granular ferric hydroxide for elimination of Arsenic from drinking water”, M/S Pal Trockner[P] Ltd 25/1B Ibrahimpur Road, Calcutta700 032, pp.59-68 96 Nicholas P., Cheremisnnoff P (1998), “Biotechnology for waste and wastewater treatment”, Noyes publication, New Jersey, USA 97 Norihito Kijima, Hiroyuki Yasuda, Tishio Sato, Yuji Yochimura (2001), “Preparation and Characterization of Open Tunnel Oxide α-MnO Precipitated by Ozone Oxidation”, Journal of Solid State Chemistry 159, 94-102 98 Q.LI et al (2003), “Preparation Of Ultrafine MnO Powers By The Solid State Method Reaction Of KMnO4 With Mn(II) Salt At Room Temperature”, Journal of Materials Proccessing Technology 137, 25-29 99 Qu, D (2006), “Investigation of the Porosity of Electrolytic Manganese Dioxde and its Performance as Alkaline Cathode Material,” J Power Sources, Vol 156, pp 692-699 100 Q Feng K Yanagisawa, N.Yamasaki (1997), “Synthesis of birnessitetype potassium manganese oxide”, Journal of Materials Science Letters, January 1997, Volume 16, Issue 2, pp 110–112 101 Radu Craciun, Brian Nentwick, Konstantin Hadjiivanov and Knozinger (2003), ‘‘Structure and redox properties of MnOx –Yttrium- Helmut stabilized zirconia (YSZ) catalyst and its used in CO and CH4 oxidation’’, Applied Catalysis A:General, 67-79 102 Rahman, S (2003) “Oxidation of arsenite by dissolved oxygen, manganeseoxides, and ironoxides” M.Sc Thesis Department of Earth and Planetary Sciences, McGill 103 Silvio R Taffarel, Jorge Rubio (2010), “Removal of Mn(II) from aqueous solution by manganese oxide coated zeolite”, Minerals Engineering 23 1131– 1138 104 Salal Almeelbi, Achintya Bezbaruah, (2012), Aqueous phosphate removal using nanoscale zero-valent iron, Journal of Nanoparticle Research, July 2012, 14:900 105 S Chakravarty, V.Dureja, G.Bhattacharyya, S.Maity, S.Bhattacharjee (2002) “Removal of arsenic from groundwater using low cost ferruginous manganese ore”, Water Research, vol 36(3),pp 625-632 106 Ting Liua (2012), “Removal of phosphorus by a composite metal oxide adsorbent derived from manganese ore tailings”, Journal of Hazardous Materials, Volumes 217–218, 30 May 2012, Pages 29–35 107 Tran Hong Con, Nguyen Thi Hanh, Michael Berg, Pham Hung Viet (2003), “Investigation of arsenic release from sediment minerals to water phases, Arsenic Exposure and Health effects V.Proceeding of the fifth Inter Conf on Arsenic Exposure and health effects”, San Diego USA, 2002, Elsevier publisher, New York, Oxford, Paris… 108 Tran Hong Con, Nguyen Thi Kim Dung, Bui Duy Cam, Yumei Kang (2011), “Investigation of As, Mn anh Fe fixation inside the aquifer during groundwater exploitation in the experimental system imitated natural conditions”, Springer 109 Turk T., Alp I.,(2014) “Arsenic removal from aqueous solutions with Fehydrotacite supported magnetite nanoparticle”, J.Ind.Eng.Chem., 20(2), 732738 110 Walanda, D K., Lawrance G A and Donne, S W, (2005) “Hydrothermal MnO2: Synthesis, Structure, Morphology and Discharge Performance,” J Power Sources, Vol 139 pp 325341 111 Wei Xu, Huachun Lan, Hongjie Wang, Hongming Liu, Jiuhui Qu (2015), “Comparing the adsorption behaviors of Cd, Cu and Pb from water onto FeMn binary oxide, MnO2 and FeOOH”, Frontiers of Environmental Science & Engineering June 2015, Volume 9, Issue 3, pp 385–393 112 Wensheng Yao, Frank J Millero (1996), “Adsorption of Phosphate on Manganese Dioxide in Seawater” Article in Environmental Science and Technology 30(2) · January 1996 113 Windsor Sung, James J Morgan (1981), “Oxidative removal of Mn(II) from solution catalysed by the γ-FeOOH (lepidocrocite) surface”, Geochimica et Cosmochimica Acta, Volume 45, Issue 12, December 1981, Pages 2377-2383 114 W Zhang, Z Yang, X Wang, Y Zhang, X Wen, S Yang (2006), “Large- scale synthesis of MnO2 nanorods and their rapid and efficient catalytic oxidation of methylene blue dye”, Catal Commun (2006) 408–412 115 Yan-Hua Xu, Tsunenor Nakajima,Akira Ohki, (2002), “Adsorption and removal of arsenic(V) from drinking water by aluminum-loaded Shirasu- zeolite”, Journal of Hazardous Materials B92 (2002) 275-287 116 Y.F Han et al (2006), “Synthesis and characterization of Mn 3O4 and Mn2O3 nanocrystals on SBA-15: Novel combustion catalysts at low reaction temperatures”, Catalysis Communications 7(10):739–744 117 Yoshio Waseda (2011), “X-ray diffraction crystallography”, Springer 118 Yonglan Lou (2007), “Preparation of MnO2 nanoparticles by directly mixing potassium peramangenate and polyelectrolyte awueous aolutions”, Materials Letters 61, 1893-1895 119 Zhang G S, Qu J H, Liu H J, Liu R P, Li G T (2007) “Removal mechanism of As(III) by a novel Fe-Mn binary oxide adsorbent: oxidation and sorption”, Environmental Science and Technology, 41(13): 4613–4619 120 Zhang G S, Liu H J, Liu R P, Qu J H (2009) “Removal of phosphate from water by a Fe-Mn binary oxide adsorbent”, Journal of Colloid and Interface Science, 335(2): 168–174 121 Zhang G S, Qu J H, Liu H J, Liu R P, Wu R C (2007) “Preparation and evaluation of a novel Fe-Mn binary oxide adsorbent for effective arsenite removal” Water Research, 41(9): 1921–1928 122 Zou, W., Han, R., Chen, Z., & Shi, J (2006) “Characterization and proprieties of manganese oxide coated zeolite as adsorbent for removal of copper(II) and lead(II) ions from solution” Journal of Chemical & Engineering Data, 51, 534– 541 123 Z Yang, Y Zhang, W Zhang, X Wang, Y Qian, X Wen, S Yang (2006), “Nanorods of manganese oxides: synthesis, characterization and catalytic application”, J Sol State Chem 179 679–684 ... HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Mạnh Cường TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ MANGAN OXIT KÍCH THƯỚC NANOMET MANG TRÊN NỀN PYROLUZIT, LATERIT. .. Kết đánh giá khả xử lý vật liệu M2 104 Bảng 3.19: Kết đánh giá khả xử lý vật liệu M4 106 Bảng 3.20: Thông số nước thải dệt nhuộm đầu vào đầu 107 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Các giai đoạn cơng... hợp có hoạt tính cao hơn, chẳng hạn: MnO 2/Al2O3, MnO2/Fe2O3, MnO2/SiO2, MnO2/C, MnO2/nhựa trao đổi ion… Vì vậy, đề tài: ? ?Tổng hợp đánh giá khả xử lý môi trường nước vật liệu sở mangan oxit kích