mg/l, khối lượng vật liệu đem hấp phụ là 0,05 g và được khuấy liờn tục trong 90 phỳt, pH=6,5. Kết quả thớ nghiệm chỉ ra trong bảng 3.30.
Bảng 3.30. Ảnh hưởng của ion Cl- đến khả năng hấp phụ NH4+ trờn CeO2-MnOx
Nồng độ Cl- ban đầu (mg/l) 0 50 100 200 250 Nồng độ amoni cuối Cf (mg/l) 0,12 0,12 0,12 0,12 0,13
97
Nồng độ amoni được hấp phụ (mg/l) 0,88 0,88 0,88 0,88 0,87 Dung lượng hấp phụ qi (mg/g) 1,76 1,76 1,76 1,76 1,74
Từ kết quả bảng 3.30 cho thấy, khi thay đổi nồng độ Cl- thỡ khả năng hấp phụ amoni là khụng bị ảnh hưởng, do lực đẩy tĩnh điện giữa bề mặt chất hấp phụ và anion Cl- đều mang điện tớch õm.
Kết luận:
Oxit hỗn hợp CeO2-MnOx đó được chế tạo bằng phương phỏp đốt chỏy gel PVA với cấu trỳc nano, kớch thước hạt trung bỡnh 24,5 nm, và diện tớch bề mặt riờng lớn 65,3 m2/g. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quỏ trỡnh hấp phụ amoni đó được xem xột. Hấp phụ amoni là hấp phụ húa học và ảnh hưởng của nồng độ Fe(III), Mn(II), SO42-, Cl- trong khoảng khảo sỏt là khụng lớn đến khả năng hấp phụ amoni.
3.3.2. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quỏ trỡnh hấp phụ As(III)
Ảnh hƣởng của pH: Thớ nghiệm đựơc tiến hành với nồng độ As(III) 0,497 mg/l, pH từ 4,5 đến 8,5. Khối lượng mẫu 0,05 g. Khuấy liờn tục trong 2 giờ. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.31.
Bảng 3.31. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As(III)/CeO2-MnOx
pH 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5
Nồng độ As cuối Cf (mg/l) 0,096 0,092 0,088 0,084 0,086 Nồng độ As được hấp phụ (mg/l) 0,401 0,405 0,409 0,413 0,411 Dung lượng hấp phụ qi (mg/g) 0,80 0,81 0,82 0,83 0,82
Kết quả trờn cho thấy pH=4,5ữ8,5 khụng ảnh hưởng nhiều đến khả năng hấp phụ asen của vật liệu oxit hỗn hợp CeO2-MnOx. Tuy nhiờn, pH=6,5 đến 7,5
98
khả năng hấp phụ As(III) của vật liệu là tốt nhất, pH trong khoảng này phự hợp với pH của hầu hết cỏc nguồn nước sinh hoạt.
Cỏc ion As(III) trong dung dịch tồn tại ở dạng trung hoà điện HAsO2 ở pH < 8 khụng bị hấp phụ trờn bề mặt vật liệu CeO2-MnOx bằng lực hỳt tĩnh điện, tuy vậy dung lượng hấp phụ của As(III) khỏ cao trong khoảng pH nghiờn cứu. Khi nghiờn cứu hấp phụ asen trờn vật liệu oxit Ce-Ti bằng phương phỏp FTIR và XPS, cơ chế hấp phụ As(III) trờn bề mặt vật liệu được đưa ra [19]:
Theo tỏc giả nguyờn nhõn chớnh đú là cỏc nhúm hidroxyt trờn vật liệu cú vai trũ chủ đạo trong quỏ trỡnh hấp phụ tạo phức bề mặt monodentat.
Ảnh hƣởng của nhiệt độ: Cỏc dung dịch As(III) cú nồng độ ban đầu là
0,497 mg/l, pH7,5 được khuấy trộn với 0,05 g vật liệu liờn tục trong 120 phỳt, nhiệt độ tiến hành thớ nghiệm được thay đổi từ 10oC đến 40o
C. Kết quả được chỉ ra trong bảng 3.32.
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến dung lượng hấp phụ As(III) trờn CeO2-MnOx T (oC) Ci (mg/l) Cf (mg/l) qbh (mg/g) 10 0,497 0,009 0,976 20 0,497 0,006 0,982 30 0,497 0,004 0,986 40 0,497 0,003 0,988
99
Thay cỏc số liệu trong bảng 3.32 và phương trỡnh: lnKđ = + , Kđ = . Kết quả được biểu diễn trờn hỡnh 3.58.
Dung lượng hấp phụ tăng theo chiều tăng nhiệt độ từ 100C đến 400
C, cho thấy quỏ trỡnh hấp phụ As(III) của vật liệu CeO2-MnOx là thu nhiệt.
Nhiệt hấp phụ của oxit hỗn hợp CeO2-MnOx, Qhp = ∆H, từ hỡnh 3.58 tớnh được nhiệt hấp phụ trong quỏ trỡnh khảo sỏt Qhp = 27,1486 kJ/mol. Kết quả này cho thấy sự hấp phụ As(III) cú bản chất hoỏ học.
Hỡnh 3.58. Sự phụ thuộc của lnKđ vào 1/T trờn hệ As(III) trờn CeO2-MnOx
Ảnh hƣởng của Fe(III): Thớ nghiệm được tiến hành với nồng độ As là
0,497 mg/l, nồng độ Fe(III) được thay đổi từ 5 mg/l đến 10 mg/l, khối lượng mẫu là 0,05 g, thời gian hấp phụ là 120 phỳt, pH=6,5. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.33.
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của Fe(III) đến khả năng hấp phụ As(III) trờn CeO2-MnOx (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nồng độ Fe(III)(mg/l) 0 5 7,5 10
Nồng độ As cuối Cf (mg/l) 0,084 0,080 0,075 0,072 Nồng độ As được hấp phụ (mg/l) 0,413 0,417 0,422 0,425 Dung lượng hấp phụ qi (mg/g) 0,83 0,83 0,84 0,85
100
Khi thay đổi nồng độ ion Fe(III) thỡ khả năng hấp phụ As(III) của vật liệu thay đổi, khả năng hấp phụ của vật liệu tăng khi nồng độ Fe(III) tăng, hiện tượng này cú được giải thớch là do sự cộng kết của ion Fe(III) với As(III).
Ảnh hƣởng của Mn(II): Thớ nghiệm được tiến hành với nồng độ As(III)
là 0,497 mg/l nồng độ Mn(II) thay đổi từ 5 mg/l đến 10 mg/l, khối lượng mẫu là 0,05 g, thời gian hấp phụ 120 phỳt, pH = 6,5. Kết quả thớ nghiệm chỉ ra trong bảng 3.34.
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của Mn(II) đến khả năng hấp phụ As(III) trờn CeO2-MnOx
Nồng độ Mn(II) (mg/l) 0 5 7,5 10
Nồng độ As cuối Cf (mg/l) 0,084 0,088 0,096 0,12 Nồng độ As được hấp phụ (mg/l) 0,413 0,409 0,401 0,377 Dung lượng hấp phụ qi (mg/l) 0,83 0,82 0,80 0,75
Khi tăng nồng độ Mn(II) khả năng hấp phụ As(III) giảm dần, hiện tượng này là do sự hấp phụ cạnh tranh của ion Mn(II) và As(III).
Ảnh hƣởng của ion SO42-