CHƢƠNG 5 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
5.1. ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU
5.1.1. Kết quảxác định khối lƣợng riêng của vật liệu
Sau khi tiến hành xác định khối lƣợng riêng của vật liệu chúng tôi thu đƣợc kết quả nhƣ bảng 5.1:
Bảng 5.1. Khối lƣợng riêng của vật liệu
Thông số Đất sét Mùn cƣa Bùn sắt Ceranic – Bùn sắt Đơn vị Thể tích ống đong cm3 10 Khối lƣợng ống đong g 27,37 Khối lƣợng ống đong + vật liệu g 36,85 30,02 33,27 36,46 Khối lƣợng vật liệu g 9,48 2,65 5,90 9,09 Khối lƣợng riêng của vật liệu g/cm 3 0,948 0,265 0,590 0,909 kg/m3 948 265 590 909
Nguồn: Phân tích tại PTN Công nghệmôi trường –ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
5.1.2. Kết quả phân tích thành phần Sắt có trong mẫu
Tiến hành xác định hàm lƣợng Sắt trong mẫu vật liệu sử dụng phƣơng pháp phổ
hấp thụ ngun tử. Kết quả phân tích đƣợc trình bày ở bảng sau:
Bảng 5.2. Thành phần Sắt trong mẫu vật liệu
STT VẬT LIỆU HÀM LƢỢNG ĐƠN VỊ
1 Ceramic- Bùn sắt 8,2 %
2 Đất sét 2,6 %
Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Phân viện Cơng nghệ Hóa học).
điều này đảm bảo khảnăng hấp phụ asen lên bề mặt vật liệu là rất khả thi.
5.1.3. Phổ nhiễu xạ tia X (XRD)
Để xác định thành phần hóa học và nồng độ các chất có trong mẫu chúng tơi tiến
hành chụp phổ nhiễu xạ tia X (tại Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam/ Viện Khoa học Vật liệu) với mẫu bùn sắt, kết quảthu đƣợc nhƣ sau:
Hình 5.1. Phổ nhiễu xạ tia X mẫu bùn sắt
Qua hình 5.1 có thể nhận thấy các peak đặc trƣng của mẫu bùn sắt đều xuất hiện trong kết quả XRD thành phần chủ yếu Fe2O3 và FeO(OH), trong đó Fe2O3 chiếm ƣu
thế. Điều này chứng tỏ vật liệu có khả năng hấp phụ asen tốt với sự xuất hiện của các ion Fe3+ , ngoài ra SiO2 cũng là chất có khả năng hấp phụ tốt [20]. Nhƣ vậy, việc sử
dụng bùn sắt làm vật liệu hấp phụ là rất khả thi.
Chúng tôi đã tiến hành chụp SEM - bề mặt vật liệu trên kính hiển vi điện tử quét (tại Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam/ Viện Khoa học Vật liệu) với hạt đất sét chƣa hoạt hóa và hoạt hóa bằng mùn cƣađƣợc thể hiện trong hình 5.2:
Hình 5.2. Ảnh chụp SEM của đất sét (a) và Ceramic – Bùn sắt tối ưu (b)
Hình ảnh 5.2a cho thấy đất sét bao gồm các hạt có kích thƣớc khơng đồng đều và bị kết dính lại với nhau, trong khi mẫu Ceramic –Bùn sắt tối ƣu (hình 5.2b), bề mặt của vật liệu có cấu trúc vơ định hình, sần sùi, gồ ghề, các hạt có kích thƣớc nhỏ, đồng
đều hơn và ít bị kết dính. Với những cấu trúc nhƣ trên cho ta thấy Ceramic –Bùn sắt là
một vật liệu có khảnăng hấp phụ tốt các ion kim loại khác.
5.1.5. Xác định diện tích bề mặt theo phƣơng pháp hấp phụ (BET)
Chúng tôi tiến hành chụp BET của mẫu Ceramic – Bùn sắt (tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam/ Viện Cơng nghệ Hóa học) kết quả cho thấy: Diện tích bề mặt của đất sét ban đầu (9,2 m2/g) thấp hơn so với vật liệu Ceramic – Bùn sắt (16,7 m2/g). Mặc dù diện tích bề mặt này là thấp hơn so với các vật liệu trong các nghiên cứu khác trƣớc đây [44], nhƣng nó vẫn cịn đủ cao để hấp phụ hiệu quả các chất ô nhiễm trên bề mặt của nó với chi phí hợp lý. Nhƣ vậy có thểđánh giá sơ bộ khả năng hấp phụ của FC trong nghiên cứu của chúng tôi là tƣơng đối tốt và chúng tơi hy vọng vật liệu này sẽ có khảnăng loại bỏAsen trong nƣớc tốt.
5.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU 5.2.1. Khảo sát hiệu quảlƣợng mùn cƣa tối ƣu