5. Những đóng góp mới của đề tài
3.1. Đặc điểm của than sinh học từ vỏ trấu
Qua hình 3.1 cho thấy mẫu than sinh học này có dạng lỗ rỗng và xốp. Cấu trúc mao quản của vật liệu than sinh học vỏ trấu cho thấy vật liệu có dạng carbon
vô định hình, không có cấu trúc tinh thể. Biochar vỏ trấu chủ yếu là dạng vật liệu mao quản trung bình.
Cấu trúc bề mặt lỗ xốp là một đặc trưng để đánh giá khả năng hấp phụ của than sinh học từ vỏ trấu.
Bảng 3.1. So sánh diện tích bề mặt riêng của biochar từ vỏ trấu với một số loại biochar sản xuất từ các vật liệu khác
Đơn vị: m2/g
STT Một số loại biochar Diện tích bề mặt riêng
1 Than sinh học từ vỏ trấu 4,0072 2 Than sinh học từ bã trà 13,848[16]
3 Than bùn 124[19]
4 Than sinh học từ gáo dừa 687[3] 5 Than sinh học từ tre 425[3] 6 Than sinh học từ lõi ngô biến tính 1046[9] 7 Than sinh học từ vỏ hạt điều 1170[8] 8 Than sinh học từ vỏ cà phê 1773[6] 9 Than sinh học từ vỏ sầu riêng 786[13]
Diện tích bề mặt riêng của than sinh học chịu ảnh hưởng bởi nguyên liệu sinh khối và điều kiện sản xuất. Nguyên liệu sản xuất than sinh học ở Việt Nam rất phong phú và đa dạng từ bã trà, bã mía đến cây tre, lõi ngô,… cùng rất nhiều chất thải xanh khác. Than sinh học còn có thể được sản xuất từ vỏ trấu, một phế phẩm gần gũi với người nông dân Việt Nam. Nông dân Việt Nam thường loại bỏ hoặc dùng vỏ trấu để đun nấu nhưng hiệu quả mang lại không đáng kể, nay với công nghệ sản xuất than sinh học, vỏ trấu có thể mang lại giá trị cho người nông dân, người chăn nuôi hiệu quả to lớn. Than sinh học từ các loại vật liệu khác nhau có diện tích bề mặt riêng khác nhau. Và diện tích bề mặt riêng của than sinh học từ vỏ trấu trong điều kiện không khí so với các loại mẫu biochar khác (than sinh
Điểm điện tích không (pzc) được dùng để giải thích cho quá trình hấp phụ và xác định được chất nền hấp phụ các ion. Mục đích chính của việc xác định pHpzc của than sinh học từ vỏ trấu trong nghiên cứu này nhằm phục vụ cho việc giải thích cách thức hấp phụ của loại than sinh học này với các ion có trong môi trường nước có thuốc nhuộm Reactive Red 24. Điểm điện tích không PZC cho biết điều kiện khi mật độ điện tích trên bề mặt bằng 0. Qua quá trình thí nghiệm thấy rằng, pHPZC của than sinh học từ vỏ trấu với cùng một loại muối ít phụ thuộc vào nồng độ của muối đó. Giá trị pH được dùng để mô tả PZC chỉ áp dụng cho hệ H+/OH-. Khi pH < pHPZC (pHPZC = 7,67), khi đó trong dung dịch nước sẽ cho ion H+ nhiều hơn ion OH-. Vì vậy, bề mặt than sinh học từ vỏ trấu mang điện tích dương, hấp phụ anion tốt hơn. Và ngược lại, khi pH > pHPZC (pHPZC = 7,67), bề mặt than sinh học từ vỏ trấu sẽ mang điện tích âm và hấp phụ các cation tốt hơn.