CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
3.2.2. Tiến hành khảo sát khả năng hấp phụ alizarin vàngG của vật liệu FMM-
đại: qmax=1/0,4898= 2,04 (mg/g).
uHình 3.9 : Đường thẳng hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich của vật liệu FMM-C31 Từ kết quả trên, ta thấy quá trình hấp phụ metyl đỏ của vật liệu FMM-C31 phù Từ kết quả trên, ta thấy quá trình hấp phụ metyl đỏ của vật liệu FMM-C31 phù hợp với phương trình Langmuir hơn.
3.2.2. Tiến hành khảo sát khả năng hấp phụ alizarin vàng G của vật liệu FMM-C31 FMM-C31 y = 0.489x + 0.415 R² = 0.997 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 Ct /q t Ct(ppm) y = 0.182x + 0.058 R² = 0.815 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0 0.5 1 1.5 2 lo gq t logCt
Lấy 1 g vật liệu FMM-C31 khuấy trong 100 ml dung dịch alizarin vàng G 200 mg/L (Co). Sau các khoảng thời gian khác nhau, lấy một lượng mẫu nhất định lọc qua giấy lọc. Đem dung dịch đi đo độ hấp phụ quang, xác định nồng độ alizarin vàng G còn lại trong dung dịch (Ct).
Kết quả được trình bày ở bảng 3.6 và hình 3.10.
Bảng １３Bảng 3.6. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ alizarin vàng G T (phút) Co (mg/L) Ct (mg/L) Qt (mg/g) T (phút) Co (mg/L) Ct (mg/L) Qt (mg/g) 0 200 197,43 0,26 15 200 188,71 1,13 30 200 176,54 2,35 60 200 149,67 5,03 90 200 140,21 5,98 120 200 125,23 7,48 180 200 113,7 8,63 240 200 113,7 8,63 360 200 113,7 8,63
Hinh vHình 3.10: Đồ thị biểu diễn thời gian cân bằng hấp phụ alizarin vàng G của vật
liệu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 100 200 300 400 q t( m g/ g) Thời gian
Từ đồ thị hình, cho ta thấy đối với vật liệu FMM-C31 thời gian từ 0 đến 180 phút, dung lượng hấp phụ alizarin vàng G tăng dần, sau 180 phút thì dung lượng hấp phụ gần như khơng tăng.
b. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ alizarin vàng G của vật liệu FMM-C31.
Tiến hành lắc hỗn hợp 1 g vật liệu FMM-C31 với 100 ml dung dịch alizarin vàng G 400 mg/L (Co) trong vòng 180 phút, các mẫu được điều chỉnh về các giá trị pH từ 2- 8. Lấy một lượng mẫu nhất định lọc qua giấy lọc, điều chỉnh pH của dung dịch thu được về giá trị pH tương ứng với đường chuẩn của phẩm màu. Đem dung dịch đi đo độ hấp thụ quang, xác định nồng độ phẩm màu cịn lại trong dung dịch, tính được tải trọng hấp phụ của phẩm màu. Dựa vào đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir tìm được hấp phụ cực đại (qmax) của phẩm màu.
Kết quả được trình bày ở bảng 3.7.
１４Bảng 3.7. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ alizarin vàng G của
vật liệu FMM-C31. pH pH sau Co(mg/L) Ct(mg/L) qt(mg/g) 2 2,39 500 40,28 45,97 4 5,18 500 147,28 35,72 6 5,7 500 190,28 30,97 8 6,3 500 397,44 10,26 10 6,66 500 418,86 8,11
Qua bảng 3.7 nhận thấy: Đối với dung dịch alizarin vàng, pH sau khi xử lý đối với pH thấp có xu hướng tăng nhẹ. Đối với pH cao > 6 thì có xu hướng giảm, dao động xung quanh pH = 6. Quá trình hấp phụ màu xảy ra mạnh nhất ở pH = 2 .Ở pH cao, hiệu suất xử lý độ màu rất thấp.
c. Khảo sát dung lượng hấp phụ cực đại
Tiến hành lắc hỗn hợp 1 g vật liệu FMM-C31 với 100 ml dung dịch alizarin vàng G, có nồng độ ban đầu (Co) khác nhau trong khoảng thời gian 180 phút. Lấy một lượng mẫu nhất định lọc qua giấy lọc. Đem dung dịch đi đo độ hấp phụ quang, xác
định nồng độ alizarin vàng G còn lại trong dung dịch (Ct) từ đó tính được dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu (mg/g).
Kết quả được trình bày ở bảng 3.8 và hình 3.11; hình 3.12; hình 3.13.
１５Bảng 3.8. Khảo sát dung lượng hấp phụ alizarin vàng G cực đại của vật liệu
FMM-C31
Co(mg/L) Ct(mg/L) qt(mg/g) Ct/qt logCt Logqt
0 0 0 0 0 0 100 1,07 9,89 0,11 0,03 0,99 200 1,16 19,88 0,06 0,06 1,30 400 2 39,8 0,05 0,30 1,60 600 10,13 58,99 0,17 1,00 1,77 800 45,08 75,49 0,60 1,65 1,88 1000 157,7 84,23 1,87 2,20 1,92
Hinh wHình 3.11: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ct/qt vào Ct của alizarin vàngG
y = 0.011x + 0.047 R² = 0.997 0 0.5 1 1.5 2 0 50 100 150 200 Ct /q t Ct
xHình 3.12: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của vật liệu FMM-C31
Từ đồ thị ta tính được vật liệu FMM-C31 có dung lượng hấp phụ alizarin vàng G cực đại: qmax=1/0,0116= 86 (mg/g).
y Hình 3.13: Phương trình đẳng nhiệt Freundlich hấp phụ alizarin vàng G của vật liệu
FMM-C31
Từ phương trình đẳng nhiệt trên, ta thấy được quá trình hấp phụ alizarin vàng G của vật liệu FMM-C31 phù hợp hơn với phương trình đẳng nhiệt Langmuir.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 50 100 150 200 q t( m g/ g) Ct(mg/L) y = 0.349x + 1.271 R² = 0.748 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 lo gq t log Ct
KẾT LUẬN
Trong quá trình thực hiện đề tài luận văn nghiên cứu ‗‗Tổng hợp vật liệu hấp phụ có từ tính và khảo sát khả năng tách loại phẩm màu azo trong môi trường nước‖, chúng tôi thu được một số kết quả chính sau:
1. Qua các phương pháp phân tích như phổ hồng ngoại (IR), kính quét vi điện tử (SEM), diện tích bề mặt riêng (BET) ... ta có thể kết luận Fe3O4 phân tán đồng đều vào chitosan. Sau khi phủ Fe3O4 và tạo liên kết ngang, vật liệu có tính từ và bền hơn trong các môi trường khác nhau, dẫn đến vật liệu có khả năng hấp phụ tốt phẩm màu.
2. Thông qua khảo sát thời gian lắng của vật liệu, kết quả thu được cho thấy vật liệu FMM-C31 có độ đục thấp và thời gian lắng nhanh.
3. Đã khảo sát và thu được kết quả tải trọng hấp phụ alizarin vàng G là 86 mg/L, metyl đỏ là 2.04 mg/L.
4. Nghiên cứu vật liệu cho thấy vật liệu có thể dễ dàng được loại bỏ ra khỏi mơi trường mờ từ tính trong vật liệu.
Các kết quả nghiên cứu trên đã thu được vật liệu hấp phụ có từ tính và khả năng ứng dụng thực tiễn tốt. Trong thời gian tới, chúng tơi sẽ đi sâu vào lí giải kĩ hơn về khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến việc điều chế vật liệu cũng như từng bước triển khai chế tạo vật liệu này phục vụ cho nhu cầu hiện nay.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong kĩ thuật xử lí nước và nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội.
2. Cục Thẩm định và Đánh giá tác động môi trường - Tổng cục môi trường (2009),
Hướng dẫn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án dệt nhuộm, Hà Nội.
3. Phạm Lê Dũng, Trịnh Bình, Lại Thị Hiền (1997), Vật liệu sinh học từ chitin, Viện hóa học – viện cơng nghệ sinh học, trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia, Hà Nội.
4. Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV-Vis, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
5. Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005), Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải,
NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội.
6. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1998), Hóa lí tập II,
NXB Giáo dục, Hà Nội.
7. Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2005), Xử lý nước cấp và nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
8. Đặng Trấn Phòng (2004), Sinh thái và môi trường trong dệt nhuộm, NXB Khoa
học và kỹ thuật, Hà Nội.
9. Lâm Ngọc Thụ (2000), Cơ sở Hóa phân tích - Các phương pháp phân tích hóa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
10. Cao Hữu Trượng, Hoàng Thị Lĩnh (1995), Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội.
12. Đặng Xuân Việt (2007), Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốc nhuộm hoạt tính trong nước thải dệt nhuộm, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa
học và Công nghệ Môi trường, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
13. A.G.Liew Abdullah, MA, Mohd Salled, M.K.Siti Mazlina, M.J Megat Mohd Noor, M.R Osman, R.Wagiran, and S.Sobri (2005), ―Azo dye removal by
adsorption using waste biomass: Sugarcane bagasse‖, international Journal of engineering and technogy, vol.II(1), pp. 8-13.
14. Buxton G.V., Grennstock C.L., Helman W.P., Ross A.B. (1988), ―Critical review of rate constants for reactions of hydrated electrons, hydrogen atoms and hydroxyl radicals (OH•/O•−) in aqueous solution‖, J. Phys. Chem. Ref. Data,
17(2), pp. 513-886.
15. E. Ríos, S. Abarca, P. Daccarett, H. Nguyen Cong, D. Martel, J.F. Marco, J.R. Gancedo, J.L. Gautier (2008), ―Electrocatalysis of oxygen reduction on CuxMn3- xO4 spinel particles/polypyrrole composite electrodes‖, International Journal of
Hydrogen Energy, 33 (19), pp. 4945-4954.
16. Eric Guibal, Laurent Dambies, CelineMilot and Jean Roussy (1999), ―Influence of polymer structural parameters and experimental conditions on metals anion sorption by chitosan‖, Journal of Polymer, Vol.29, No.99, pp. 670-680.
17. Eric R. Bandala, Miguel A. Peláez, A. Javier García-López, Maria de J. Salgado, Gabriela Moeller (2008), " Photocatalytic decolourisation of synthetic and real textile wastewater containing benzidine-based azo dyes", Chemical Engineering and Processing, 47(2), pp. 169-176.
18. Fenton H.J.H. (1894), "Oxydation of tartaric acid in the presence of iron", J. Chem. Soc, 65, pp. 899.
19. H.M. Pinheiro, O. Thomas, E. Touraud (2004), "Aromatic amines from azo dye reduction: status review with emphasis on direct UV spectrophotometric detection in textile industry wastewater", Dyes Pigments, 61(2), pp. 121-139. 20. H. Nguyen Cong, V. de la Garza Guadarrama, J. L. Gautier, P. Chartier (2003),
"Oxygen Reduction on NixCo3-xO4 spinel particles/polypyrrole composite electrodes: hydrogen peroxyde formation", Electrochimica Acta, 48(17), pp.
2389- 2395.
21. H. Zollinger (1991), color Chemistry-Synthesis. Properties and Application of Organic Dyes and Pigments, VCH Publishers, New York.
22. Haag W.R., Yao C.C.D. (1992), "Rate constants for reaction of hydroxyl radicals with several drinking water contaminants", Environ. Sci. Technol, 26(5), p p .
23. Haber F., Weiss J. (1934), "The catalytic decomposition of hydrogen peroxyde by iron salts", Proc. R. Soc, 147(861), pp. 332-351.
24. JiYe Fang, Amar Kumbhar, Weilie L.Zhou, Kevin L.Stokes (2003), "Nanoneedles of maghemite iron oxide prepared from a wet chemical route", Materials Research Bulletin, No.38(3), pp. 461-467.
25. M.A. Brown, S. De Vito (1993), "Predicting azo dye toxycity", Crit. Rev. Environ. Sci. Technol, 23 (3), pp. 249-324.
26. M. Bhaska, A. Gnanamani, R.J. Ganeshjeevan, R. Chandrasekar, S. Sadulla, G. Radhakrishnan (2003), "Analyses of carcinogenic aromatic amines released from harmful azo colorants by Streptomyces sp. SS07", J. Chromatogr. A, 1081(1), pp. 117-123.
27. M. Khadhraoui, H. Trabelsi, M. Ksibi, S. Bouguerra, B. Elleuch (2008), "Discoloration and detoxycification of a Congo red dye solution by means of ozone treatment for a possible water reuse", Journal of Haradous Materials,
161(2-3), pp. 974-981.
28. Minghua Zhou, Qinghong Yu, Lecheng Lei, Geoff Barton (2007), "Electro- Fenton method for the removal of methyl red in an efficient electrochemical system", Separation and Purification Technology, 57(2), pp. 380-387.
29. Staehelin J., Hoigné J. (1982), "Decomposition of ozone in water: rate of initiation by hydroxyde ions and hydrogen peroxyde", Environ. Sci. Technol, 16(10),
p p . 676- 681.
30. Y.M. Slokar, A.M. Le Marechal (1998), "Methods of decoloration of textile wastewater", Dyes Pigments, 37(4), pp. 335-356.
31. R.J.Eldride (1995), "Moving-bed ion exchange with magnetic resins", Review in Chemical Engineering, Vol.11(3), pp. 185-228.
32. Bergemann C., Müller-Schulte D., Oster J., Brassard L., Lübbe A.S.(1999),
"Magnetic ion-exchange nano- and microparticles for medical, biochemical and
molecular biological applications", J. of Magnetism and Magnetic Materials, 194, pp. 45-52.
PHỤ LỤC