Thành phần FB và nhiệt độ nung được lựa chọn trên cơ sở hiệu suất hấp phụ As(V) và độ bền hóa của vật liệu. Các kết quả được thể hiện trên các Bảng 3.1, 3.2 và 3.3.
Xem xét hiệu suất hấp phụ As(V) của 5 mẫu FBm-80 có thành phần khác nhau (Bảng 3.1), thấy rằng tỉ lệ Fe/bentonite = 75/25 (mẫu FB75-80) cho kết quả hấp phụ As(V) tốt nhất. Hiệu suất hấp phụ tăng khi hàm lượng Fe3O4 tăng (thành phần chính đóng vai trò hấp phụ tăng). Tuy nhiên, khi lượng bentonite quá thấp có thể làm giảm sự phân tán đồng đều cũng như giảm hiệu quả bảo vệ các hạt nano Fe3O4 dẫn đến giảm hiệu suất hấp phụ.
Bảng 3.2 và 3.3 cho thấy, trong số các mẫu vật liệu có cùng thành phần 75% Fe3O4 được nung ở các nhiệt độ khác nhau, mẫu FB75-500 được nung ở 500 oC có hàm lượng Fe trong dung dịch thấp nhất chứng tỏ độ bền hóa cao nhất, mặc dù hiệu suất hấp phụ có suy giảm nhưng không nhiều. Thực tế khi tạo hạt và nung vật liệu ở nhiệt độ cao, chúng tôi cũng nhận thấy các hạt FB75-500 có độ bền cơ cao hơn, ít bị mài mòn hơn.
Do vậy, mẫu FB75-500 được chọn để nghiên cứu đặc trưng vật liệu và khả năng hấp phụ của vật liệu.
Bảng 3.1. Hiệu suất hấp phụ As(V) của các mẫu vật liệu có thành phần khác nhau (Co = 100 µg/l; m = 0,1g/l; t = 120 phút, v = 60 v/phút)
Mẫu FB25-80 FB50-80 FB75-80 FB90-80 FB100-80
Ce 53,27 26,54 9,75 17,56 21,25
Hiệu suất (%) 46,72 73,46 90,32 83,46 79,35
Bảng 3.2. Hiệu suất hấp phụ As(V) của các mẫu vật liệu được nung ở các nhiệt độ khác nhau (Co = 100 µg/l; m = 0,1g/l; t = 120 phút, v= 60 v/phút)
Mẫu FB75-80 FB75-250 FB75-350 FB75-500
TB/FB (g/g) 0 1/10 1/10 1/10
Ce (µg/l) 9,70 4,50 6,80 9.00
Hiệu suất % 90,32 95,50 94,2 93,0
Bảng 3.3. Độ bền hóa học của các mẫu vật liệu
Mẫu FB75-80 FB75-250 FB75-350 FB75-500
Thể tích dung dịch ban đầu (ml) 100 100 100 100
Khối lượng FB (g) 0,5 0,5 0,5 0,5
Thể tích dung dịch cuối (ml) 150 150 150 150
Hàm lượng Fe tổng trong dung dịch cuối (mg/l)
15,4 4,3 0,8 0,5