Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
Từ hình 3.17 tính được dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu với asen là:
Qmax = 1/ 0,023 = 43,5 (mg/g)
3.2.2.2. Đánh giá khả năng hấp phụ đồng
a. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ đồng trên FG1
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ đối với đồng Thời gian (phút) Co (ppm) Ct (ppm) Q (mg/g) 30 2 1,531 2,345 60 2 0,735 6,325 120 2 0,013 9,935 180 2 0,014 9,930 240 2 0,016 9,920
Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ đồng của vật liệu FG1
Từ bảng 3.4 và hình 3.18 ta thấy kết quả thu được giống với thí nghiệm đối với asen, thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 120 phút.
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
b. Xác định dung lượng hấp phụ của FG1
Bảng 3.5. Kết quả xác định các dung lượng hấp phụ tại thời gian cân bằng đối với đồng STT Co (ppm) Ct (ppm) q (mg/g) Ct/q 1 2 0,012 9,94 0,0012 2 4 0,029 19,86 0,0015 3 5 0,053 24,74 0,0021 4 7 0,145 34,23 0,0042 5 9 0,335 43,33 0,0077 6 10 0,424 47,88 0,0089
Hình 3.19. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của vật liệu FG1 đối với đồng
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
Từ hình 3.20 tính được dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu với đồng là:
Qmax = 1/ 0,019 = 52,6 (mg/g)
3.3. Đánh giá sơ bộ khả năng thu hồi vật liệu xúc tác
Một trong những đặc tính quan trọng của một vật liệu hấp phụ-xúc tác là khả năng thu hồi của chúng. Oxit Fe3O4 là oxit có tính chất từ tính. Do đó vật liệu composit với oxit này có thể được thu hồi bằng nam châm. Kết quả đánh giá sơ bộ khả năng thu hồi vật liệu FeOx/GO đã được giới thiệu trên hình 3.21. Kết quả trực quan cho thấy khả năng thu hồi rất tốt.
Hình 3.21. Hình ảnh trực quan đánh giá khả năng thu hồi xúc tác FeOx/GO bằng nam châm.
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
KẾT LUẬN
1. Đã tổng hợp thành công oxit graphen (GO) bằng phương pháp Hummer từ graphit và các vật liệu composit FeOx/GO với các tỉ lệ FeOx/GO khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt.
2. Đã nghiên cứu các đặc trưng của các vật liệu thu được bằng các phương pháp vật lý hiện đại: XRD, IR, SEM, HR-TEM, BET và DRS. Oxit graphen tổng hợp được dạng màng mỏng có cấu trúc khoảng 20 lớp, diện tích bề mặt riêng tính theo phương pháp BET đạt được 167m2/g. Oxit sắt trong hệ composit tồn tại ở dạng tinh thể lập phương, kích thước rất bé khoảng một vài nanomet và được mang thành công trên bề mặt màng GO dưới dạng Fe3O4.
3. Khả năng hấp phụ của các vật liệu composit tổng hợp được đánh giá thơng qua q trình hấp phụ xanh metylen và các ion vô cơ acenit và đồng. Dung lượng hấp phụ cực đại đối với asen và đồng lần lượt là 43,5mg/g và 52,6mg/g theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.
4. Hệ composit FeOx/GO đã thể hiện hoạt tính quang xúc tác nhưng độ hoạt động tương đối yếu do sự phân bố các hạt oxit sắt lên trên bề mặt GO chưa được đồng đều, có nhiều chỗ kết tụ lại với nhau do sự kết hợp lại nhanh của electron tự do và lỗ trống.
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Đình Bảng (2004), Giáo trình các phương pháp xử lý nước, nước
thải, Trường ĐHKHTN, ĐHQG HN.
2. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong xử lý nước và nước thải,
NXB Thống kê, Hà Nội.
3. Nguyễn Xuân Chánh, Vũ Đình Cự (2004), Cơng nghệ nano điều khiển đến
từng phân tử, NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội.
4. Nguyễn Đình Huề (1982), Giáo trình Hóa lí, NXB Giáo dục, Hà Nội.
5. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1998), Hóa lý tập 2,
NXB Giáo dục, Hải Phòng.
6. Trịnh Thị Thanh (2000), Độc học, Môi trường và Sức khỏe con người, NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tiếng Anh
7. Eizenberg M, Blakely JM (1979), "Carbon monolayer phase condensation on
Ni”, Surf Sci, 82 (111), pp. 228-236.
8. Gao.Y, Li. Y, Zhang. L, Huang. H, Hu. J, Shah. S.M, Su. X (2012), “Adsorption and removal of tetracycline antibiotics from aqueous solution by
graphene oxide”, J. Colloid Interf. Sci, 368, pp. 540–546.
9. Gilje S, Han S, Wang M, Wang KL, Kaner RB (2007), “A chemical route to
graphene for device applications”, Nano Lett, 7, pp. 3394- 3398.
10. Gomez-Navarro C, Weitz RT, Bittner A.M, Scolari, M, Mews A, Burghard, M, Kern,K (2007), “Electronic transport properties of individual chemically
reduced graphene oxide sheets”, Nano Lett, 7, pp. 3499-3503.
11. Huang XD, Zhou XF, Zhou L, Qian K, Wang YH, Liu ZP, Yu CZ (2011), “A facile one-step solvo-thermal synthesis of SnO2/graphene nanocomposite
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
and its application as an anode material for lithium-Ion batteries”, Chem
Phys Chem, 12, pp. 278.
12. K. Zhang, V. Dwivedi, C.Y. Chi, J.S. Wu (2010), “Graphene oxide/ferric
hydroxide composites for efficient arsenate removal from drinking water”, J.
Hazard. Mater, 182, pp. 162–168.
13. Li, D., Muller, M. B., Gilje, S., Kaner, R. B., Wallace, G. G. (2008),
“Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets”, Nature
Nanotechnology, 3 (2), pp. 101-105
14. L. Dghoughi, B. Elidrissi, C. Bernede, M. Addou, M.A. Lamrani, M. Regragui, H. Ergui. (2006), “Applied Surface Science”, 253, PP. 1823-1829. 15. Li. Z, Chen. F, Yuan. L, Liu. Y, Zhao. Y, Chai. Z, Shi. W (2012), “Uranium (VI) adsorption on graphene oxide nanosheets from aqueous solutions”,
Chem. Eng. J, 210, pp. 539–546.
16. Liu JC, Bai HW, Wang YJ, Liu ZY, Zhang XW, Sun DD (2010), “Self- assembling TiO2 nanorods on large graphene oxide sheets at a two-phase
interface and their anti-recombination in photoca-talytic applications”, Adv
Funct Mater, 20, pp. 4175.
17. Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV, Jiang D, Zhang Y, Dubonos SV, et
al (2004), “Electric field effect in atomically thin carbon films”, Science,
306, pp. 666–669.
18. Paek S-M, Yoo E, Honma (2009), “Enhanced cyclic performance and lithium storage capacity of SnO2/graphene nanoporous electrodes with three-
dimensionally delaminated flexible struc-ture”, Nano Let, 9, pp. 72.
19. P. Serp and J. L. Figueiredo (2009), “Carbon Materials for Catalysis”, John
Wiley & Sons, New York.
20. Schniepp HC, Li JL, McAllister MJ, Sai H, Herrera-Alonso M, Adamson DH, et al (2006), “Functionalized single graphene sheets derived from
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chun ngành Hóa mơi trường
21. Shen JF, Yan B, Shi M, Ma HW, Li N, Ye MX (2011), “One step hydrothermal synthesis of TiO2-reduced graphene oxide sheets”, J Mater
Chem, 21, pp. 3415.
22. Somani PR, Somani SP, Umeno M (2006), “Planer nano-graphenes from
camphor by CVD”, Chem Phys Lett, 430, pp. 56-59.
23. Sumit Goenka, Vinayak Sant, Shilpa Sant (2014), “Graphene-based
nanomaterials for drug delivery and tissue engineering”, Journal of
Controlled Release, 173, pp. 75–88.
24. Sun. Y, Wang Q, Chen C, Tan X, Wang X (2012), “Interaction between Eu(III) and graphene oxide nanosheets investigated by batch and extended X-ray absorption fine structure spectroscopy and by modeling techniques”,
Environ. Sci. Technol, 46, pp. 6020–6027.
25. Sun YQ, Li C, Xu YX, Bai H, Yao ZY, Shi GQ (2010), “Chemically converted graphene as substrate for immobilizing and enhancing the activity
of a polymeric catalyst”, Chem Commun, 46, pp. 4740.
26. Valcarcel. M, Cardenas S, Simonet B.M, Moliner-Martinez Y, Lucena R (2008), “Carbon nanostructures as sorbent materials in analytical processes”,
Trends Anal. Chem, 27, pp. 34–43.
27. Verdejo R, Barroso-Bujans F, Rodriguez-Perez MA, de Saja JA, Lopez- Manchado MA (2008), “Functionalized graphene sheet filled silicone foam
nanocomposites”, J.Mater Chem,18, pp. 2221-2226.
28. Wang JJ, Zhu MY, Outlaw RA, Zhao X, Manos DM, Holoway BC (2004),
“Synthesis of carbon nanosheets by inductively coupled radio-frequency
plasma enhanced chemical vapor deposition”, Carbon, 42, pp. 2867-2872.
29. Wu SX, Yin ZY, He QY, Huang X, Zhou XZ, Zhang H (2010), “Electrochemical deposition of semi-conductor oxides on reduced graphene
oxide-based flexible, transparent, and conductive electrodes”, J Phys Chem,
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chuyên ngành Hóa môi trường
30. Yan J, Fan ZJ, Wei T, Qian WZ, Zhang M, Wei F (2010), “Fast and reversible surface redox reaction of graphene-MnO2 composites as
supercapacitor electrodes”, Carbon, 48, pp. 3825.
31. Yana J, Wei T, Qiao WM, Shao B, Zhao QK, Zhang LJ, Fan ZJ (2010), “Rapid microwave-assisted synthesis of graphene nanosheet/Co3O4
composite for supercapacitors”, Electrochimi Acta, 55, pp. 6973.
32. Zhang XY, Li HP, Cui XL, Lin YH (2010), “Graphene/TiO2 nanocomposites: synthesis, characteri-zation and application in hydrogen
evolution from water photocatalytic splitting”, J Mater Chem, 20, pp. 2801.
33. Zhao. G, Li J, Ren X, Chen C, Wang X (2011), “Few-layered graphene oxide nanosheets as superior sorbents for heavy metal ion pollution management”,
Environ. Sci. Technol, 45, pp. 10454–10462.
34. Zhao. G, Ren X, Gao X, Tan X, Li J, Chen, Huang Y, Wang X (2011), “Removal of Pb(ii) ions from aqueous solutions on few-layered graphene
oxide nanosheet”", Dalton Trans, 40, pp. 10945–10952.
35. Zhao. G, Wen T, Yang X, Yang S, Liao J, Hu J, Shao D, Wang X (2012), “Preconcentration of U(vi) ions on few-layered graphene oxide nanosheets