3.1. Đặc trưng vật liệu hấp phụ.
3.1.1. Kết quả phân tích AAS.
Sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometric) xác định một số nguyên tố trong mẫu bùn đỏ thô, kết quả thu được như sau:
Bảng 3.7 Kết quả phân tích thành phần chính của bùn đỏ thô
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Hàm lượng
1 Fe2O3 % 46,32
2 Al2O3 % 17,56
3 SiO2 % 6,70
4 TiO2 % 7,20
Kết quả phân tích ở bảng 3.1 cho thấy: thành phần chính của bùn đỏ thô là Fe2O3 và Al2O3. SiO2 và TiO2 chiếm một phần nhỏ hơn.
3.1.2. Phân tích, đánh giá bùn đỏ trước và sau biến tính nhiệt.
Phương pháp nhiễu xạ tia X dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu, cho phép xác định nhanh, chính xác các pha tinh thể, định lượng pha tinh thể và kích thước tinh thể với độ tin cậy cao. Kết quả xác định cấu trúc pha trên thu được qua giản đồ nhiễu xạ Ronghen trên hình 3.1, 3.2.
Hình 3. 1 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ (RM 25). Bảng 3.8 Cấu trúc pha của các hợp phần trong mẫu RM 25.
ST
T Công thức hóa học Dạng tồn tại
2 FeO(OH) Geothite
Từ giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ (RM 25) trước khi hoạt hóa (hình 3.1), cho thấy: Trong mẫu bùn đỏ (RM 25) thì tín hiệu pic chủ yếu là Gibbsite (Al(OH)3) và Geothite (FeO(OH))
Đối với mẫu bùn đỏ (RM 25) sau khi hoạt hóa nhiệt độ, kết quả đo XRD được thể hiện qua hình 3.2.
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample bun do
01-089-0597 (C) - Hematite, syn - alpha-Fe2O3 - Y: 93.78 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03900 - b 5.03900 - c 13.77000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c File: Bac DH Mo mau bun do.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi:
Li n (C ps ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 2-Theta - Scale 10 20 30 40 50 60 70 d= 2. 69 7 d= 1. 68 9 d= 1. 48 4 d= 1. 84 0 d= 2. 17 8 d= 2. 51 0 d= 3. 79 3
Hình 3. 2 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ hoạt hóa RM 25.
Từ giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu bùn đỏ hoạt hóa (RM 25) được nung ở 500oC (hình 3.2), cho thấy:
Bảng 3.9 Cấu trúc pha của các hợp phần trong mẫu RM 25 được nung ở 5000C
STT Công thức hóa học Dạng tồn tại
1 Fe2O3 Hematite
Khi nung mẫu bùn đỏ (RM 25) tới 500oC thì chỉ còn tín hiệu pic chủ yếu của pha Hemattite chiếm hoàn toàn ưu thế.
3.1.3. Ảnh hiển vi điện tử quét.
Ta lựa chọn 2 mẫu: một mẫu bùn đỏ (RM25) chưa hoạt hóa và mẫu bùn đỏ (RM25) đã hoạt hóa độ mang đi chụp SEM ở thang 5μm để so sánh với nhau. Ảnh kính hiển vi điện tử SEM, hình 3.4 cho thấy cấu trúc kích thước hạt của
mẫu RM25 trước và sau khi hoạt hóa đã có sự khác biệt đáng kể.
a) b)
Từ hình ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) (hình 3.4, a), b), ta nhận thấy: bề mặt mẫu bùn đỏ RM25 sau khi hấp thụ CO2 có nhiều hạt hình phiến do lớp màng cacbonat bao bọc lên bùn đỏ, khi được xử lý nhiệt 500oC các hạt hình phiến mất dần, thay vào đó là các hạt có kích thước ổn định, phân bố đều.
ĐỀ XUẤT
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion Zn2+ của bùn đỏ, bao gồm: pH dung dịch, lượng bùn đỏ đem hấp phụ, thời gian hấp phụ.
Từ các kết quả thu được, áp dụng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich để đánh giá khuynh hướng hấp phụ ion Zn2+ trên bùn đỏ.