2. Đỏnh giỏ khả năng hấp phụ amoni, asen, sắt và mangan của oxit hỗn hợp hệ đất hiếm-mangan.
2.4.1. Hấp phụ amon
Thời gian đạt cõn bằng hấp phụ được xỏc định từ cỏc số liệu thực nghiệm kết quả nghiờn cứu được chỉ ra trong hỡnh 3.47 và phụ lục 3.
Hỡnh 3.47. Sự phụ thuộc nồng độ cũn lại của amoni vào thời gian hấp phụ amoni trờn CeO2-MnOx
Cõn bằng hấp phụ amoni trờn CeO2-MnOx đạt được ở thời gian 90 phỳt. Dung lượng hấp phụ được xỏc định từ cỏc kết quả nghiờn cứu được đưa ra trong bảng dưới đõy.
Bảng 3.17. Dung lượng hấp phụ của amonitrờn CeO2-MnOx
Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g) Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g)
1,00 0,12 1,76 135,02 61,76 146,48
8,70 2,05 13,30 174,05 99,92 148,16
43,50 12,87 61,26 252,50 175,20 154,60
87,00 31,94 110,12 - - -
Đường cong của quỏ trỡnh hấp phụ được miờu tả bằng phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir, kết quả được chỉ ra trong hỡnh 3.48.
Hỡnh 3.48. Đường đẳng nhiệt Langmuir của amoni trờn CeO2-MnOx
Từ hỡnh vẽ trờn cho thấy đường cong của quỏ trỡnh hấp phụ phự hợp với mụ hỡnh đẳng nhiệt Langmuir với hệ số hồi quy 99,8% và giỏ trị hấp phụ cực đại Qmax= 154,53 mg/g.
2.4.2. Hấp phụ asen
Hấp phụ As(III): Thời gian đạt cõn bằng hấp phụ đó được xỏc định. Cỏc
kết quả nghiờn cứu được được chỉ ra trong hỡnh 3.49 và phụ lục 2.
Hỡnh 3.49. Sự phụ thuộc nồng độ cũn lại As(III) vào thời gian hấp phụ asen trờn CeO2-MnOx
Từ hỡnh vẽ cho thấy thời gian cõn bằng hấp phụ As(III) trờn CeO2-MnOx là 120 phỳt.
Nghiờn cứu hấp phụ được tiến hành tương tự như những nghiờn cứu hấp phụ ở phần trờn. Cỏc kết quả nghiờn cứu dung lượng hấp phụ As(III) của hệ CeO2-MnOx được đưa ra trong bảng 3.18.
Bảng 3.18. Dung lượng hấp phụ của As(III) của CeO2-MnOx
Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g) Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g)
1,00 0,20 1,60 50,00 34,80 30,40
5,00 3,10 3,80 100,00 78,90 42,20
10,00 6,80 6,40 150,00 126,1 47,80
25,00 16,90 16,20 200,00 175,70 48,60
Đường cong hấp phụ được mụ tả bằng phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir và kết quả được chỉ ra trong hỡnh 3.50.
Hỡnh 3.50. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của As(III) trờn CeO2-MnOx
Hỡnh 3.50 cho thấy quỏ trỡnh hấp phụ As(III) của vật liệu CeO2-MnOx là phự hợp với mụ hỡnh đẳng nhiệt Langmuir với hệ số hồi quy là 99,7% và giỏ trị hấp phụ cực đại Qmax là 48,39 mg/g.
Duong dang nhiet hap phu Langmuir A(III)
r^2=0.99755703 DF Adj r^2=0.99429974 FitStdErr=1.3126118 Fstat=544.45067 Qmax=48.39969 0 50 100 150 200 Cf 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Qi 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Qi
Hấp phụ As(V): Cỏc kết quả cỏc nghiờn cứu dung lượng hấp phụ được
chỉ ra trong bảng 3.19.
Bảng 3.19. Dung lượng hấp phụ của As(V) của CeO2-MnOx
Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g) Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g)
1,05 0,15 1,80 50,50 34,50 32,00
5,00 2,10 5,80 100,10 75,50 49,20
10,01 5,60 8,82 150,50 122,50 56,00
25,02 15,50 19,04 200,10 171,00 58,20
Cỏc hằng số của đẳng nhiệt của quỏ trỡnh hấp phụ As(V) trờn vật liệu CeO2-MnOx được xỏc định từ kết quả hồi quy của cỏc số liệu thực nghiệm trờn phần mềm tớnh toỏn Table Curve , kết quả xử lý được chỉ ra trong hỡnh 3.51.
Hỡnh 3.51. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của As(V) trờn CeO2-MnOx
Hấp phụ As (V) trờn vật liệu CeO2-MnOx cấu trỳc nano được mụ tả khỏ tốt bằng mụ hỡnh đẳng nhiệt hấp phụ langmuir với hệ số hồi qui tương ứng 99,88%. Theo kết quả hồi qui cỏc số liệu thực nghiệm trờn phần mềm Table Curve dung lượng hấp phụ cực đại đối với As (V) Qmax là 57,10 mg/g.
Duong hap phu dang nhiet Lanngmuir As cua he Ce-Mn350
r^2=0.99885293 DF Adj r^2=0.99732349 FitStdErr=1.0513851 Fstat=1161.0443 Qmax =57.098025 c=0.021679598 d=1e-12 0 50 100 150 Cf 0 10 20 30 40 50 60 Qi 0 10 20 30 40 50 60 Qi
2.4.3. Hấp phụ Fe(III)
Kết quả cỏc thớ nghiệm xỏc định thời gian cõn bằng hấp phụ được chỉ ra trong hỡnh 3.52 và phụ lục 2.
Hỡnh 3.52. Sự phụ thuộc nồng độ Fe(III) cũn lại vào thời gian hấp phụ sắt trờn CeO2-MnOx
Như vậy thời gian đạt cõn bằng hấp phụ Fe(III) trờn CeO2-MnOx là 90 phỳt.
Dung lượng hấp phụ xỏc định được từ cỏc kết quả nghiờn cứu thực nghiệm được chỉ ra trong bảng 3.20.
Bảng 3.20. Dung lượng hấp phụ Fe(III) của CeO2-MnOx
Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g) Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g)
1,00 0,10 1,80 50,00 28,50 43,00
5,00 1,90 6,20 100,00 67,50 65,00
10,00 3,50 13,00 150,00 112,70 74,60
25,00 12,00 26,00 200,00 162,50 75,00
Đường cong của quỏ trỡnh hấp phụ Fe(III) của vật liệu CeO2-MnOx được mụ tả bằng phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir, kết quả được chỉ ra trong hỡnh 3.53.
Hỡnh 3.53. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của Fe(III) trờn CeO2-MnOx
Kết quả thu cho thấy sự hấp phụ Fe(III) trờn vật liệu CeO2-MnOx được mụ tả phự hợp với mụ hỡnh hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với hệ số hồi qui đạt 99,7%. Dung lượng hấp phụ cực đại đối với Fe(III) là 72,96 mg/g.
2.4.4. Hấp phụ Mn(II)
Cỏc kết quả nghiờn cứu nghiờn cứu cõn bằng hấp phụ Mn(II) trờn CeO2- MnOx được chỉ ra trong hỡnh 3.54 và phụ lục 2.
Hỡnh 3.54. Sự phụ thuộc nồng độ Mn(II) cũn lại vào thời gian hấp phụ mangan trờn CeO2-MnOx
Thời gian đạt cõn bằng quỏ trỡnh hấp phụ Mn(II) của vật liệu CeO2-MnOx
là 60 phỳt. Quỏ trỡnh hấp phụ Mn(II) trờn CeO2-MnOx được tiến hành tương tự
Duong dang nhiet hap phu Lanngmuir Fe cua vat lieu Ce-Mn 350
Rank 8 Eqn 8137 FormSeq11(a,b,c,d)
r^2=0.99741769 DF Adj r^2=0.99397462 FitStdErr=2.0568394 Fstat=515.00107 Qmax=72.966837 0 50 100 150 Cf 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Qi 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Qi
như phần trờn. Cỏc kết quả xỏc định dung lượng hấp được chỉ ra trong bảng 3.21.
Bảng 3.21. Dung lượng hấp phụ Mn(II) của CeO2-MnOx
Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g) Ci(mg/l) Cf(mg/l) qbh(mg/g)
1,00 0,13 1,74 50,00 27,40 45,20
5,00 2,10 5,80 100,00 72,00 51,00
10,00 3,30 13,40 150,00 119,50 61,00
25,00 11,00 28,00 200,00 169,00 62,10
Đường cong miờu tả của quỏ trỡnh hấp phụ Mn(II) của hệ CeO2-MnOx được biểu diễn qua phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir và phần mềm tớnh toỏn Table Curve.
Hỡnh 3.55. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của Mn(II) trờn CeO2-MnOx
Dung lượng hấp phụ cực đại đối với Mn(II) theo mụ hỡnh, Qmax là 60,26 mg/g.