than hoạt tính cố định Zr (IV)
Về tính chất hóa học, P và As là 2 nguyên tố cùng phân nhóm chính nhóm 5 có 5e ở phân lớp ngoài cùng. Các ion AsO43- (AsV) và PO43- có cấu tạo tương đối giống nhau. Các nghiên cứu một số tác giả trên thế giới [12] [13] cho thấy vật liệu hấp phụ photphat cũng có khả năng hấp phụ asen, do đó trong phần khảo sát điều kiện chế tao vật liệu này chúng tôi chỉ khảo sát khả năng hấp phụ ion photphat nhằm lựa chọn vật liệu thích hợp. Các nghiên cứu khả năng hấp phụ asen và photphat được thực hiện ở phần 3.2.
Ngâm 30g than hoạt tính trong 100ml dung dịch CH3OH đã được hòa tan 17,06g ZrOCl2.8H2O, đem hút chân không đến khi hết bọt khí bay ra (khoảng 30’). Gạn bớt dung dịch chỉ để bằng mặt vật liệu, đem sấy khô ở 40oC. Sau đó đem khuấy 5h với dd NH3 25%, rửa bằng nước cất, gạn hết phần kết tủa trắng lơ lửng. Đem sấy khô ở 40oC-50oC. Kí hiệu vật liệu AC-0.
Lấy một phần vật liệu AC-0 được chế tạo ở phần trên được ngâm trong dung dịch HCl có nồng độ lần lượt là: 0,01M, 0,1M và 1M. Sau đó rửa bằng nước cất, sấy khô ở 40oC-50oC lần lượt kí hiệu là: AC-Zr/1M, AC-Zr/0.1M và AC- Zr/0.01M.
Lấy 0,5g các vật liệu AC-Zr/1M, AC-Zr/0.1M và AC-Zr/0.01M và AC- Zr/0 đem lắc với 50ml với 50ml dung dịch PO43- có nồng độ ban đầu (Co) 500ppm, sau khi đạt cân bằng xách định lại nồng độ PO43- trong dung dịch (Ct), từ đó tính được tải trọng hấp phụ (Q mg/g) PO43- của các vật liêu, các kết quả được thể hiện trong Bảng 3.1 và Hình 3.1.
52
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ axit đến khả năng hoạt hóa vật liệu
Vật liệu Nồng độ HCl (M) C0 (ppm) Ct (ppm) Q (mg/g) AC-0 0 500 343.57 15,64 AC-Zr/1M 1 500 346.46 15,35 AC-Zr/0.1M 0,1 500 284.29 21,57 AC-Zr/0.01M 0,01 500 228.68 27,13
Hình 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ axit đến khả năng hoạt hóa vật liệu
Từ Hình 3.1 chúng tôi nhận thấy hoạt hóa vật liệu bằng dung dịch HCl 0,01M (~pH=2) là điều kiện tốt nhất. Khi nồng độ axit tăng thì khả năng hấp phụ của vật liệu giảm. Theo chúng tôi nguyên nhân chính là khi nồng độ HCl lớn, một phần lượng Zr bị tách ra khỏi vật liệu, làm cho lượng Zr trên vật liệu giảm, dẫn đến khả năng hấp phụ của vật liệu giảm. Nghiên cứu chi tiết hơn về lượng Zr tách ra khỏi vật liệu phụ thuộc vào pH sẽ được chúng tô làm rõ hơn ở phần sau.
0 5 10 15 20 25 30
AC-0 AC-Zr/0.01M AC-Zr/0.1M AC-Zr/1M
Tải t rọ n g h ấp p h ụ PO 4 m g/ g Loại vật liệu
53