C. Trong polytype 2H1, cỏc thụng số cấu trỳc này thay đổi từ 1,8o đến
3.3.1.3.Kết quả hấp phụ của cỏc vật liệu Ti-PICL và Ti-PICL-CTAB
Pha loóng mẫu
3.3.1.3.Kết quả hấp phụ của cỏc vật liệu Ti-PICL và Ti-PICL-CTAB
Cũng giống như quỏ trỡnh hấp phụ trờn cỏc vật liệu sột chống nhụm, sột chống nhụm tẩm CTAB, sột chống sắt và sột chống sắt tẩm CTAB, sự hấp phụ của cỏc ion Cu2+ lờn cỏc vật liệu sột chống titan và sột chống titan tẩm CTAB xảy ra rất nhanh trong 30 phỳt đầu tiờn và sau đú tăng chậm đến 36 giờ, thời điểm được coi đạt đến cõn bằng hấp phụ. Tại thời điểm ban đầu cỏc trung tõm hoạt động trờn bề mặt của vật liệu hấp phụ cũn trống, sự hấp phụ xảy ra rất nhanh, sau thời gian số lượng cỏc trung tõm hoạt động giảm vỡ vậy tốc độ hấp phụ phụ thuộc nhiều hơn vào tốc độ chuyển dịch của cỏc ion Cu2+
từ thể tớch đến cỏc trung tõm hoạt động cũn lại. Cỏc số liệu thực nghiệm cho thấy rằng vật liệu 5,0 Ti-PICL là vật liệu hấp phụ tốt nhất trong số cỏc vật liệu này, điều này cũng phự hợp với cỏc dữ kiện phõn tớch vật lý cho thấy vật liệu 5,0 Ti-PICL cú diện tớch bề mặt lớn nhất (164,12 m2/g). Khi tẩm CTAB lờn cỏc vật liệu này, khả năng hấp phụ cỏc kim loại nặng của cỏc vật liệu này giảm xuống. Từ số liệu thực nghiệm, chỳng tụi thấy khả năng hấp phụ của cỏc vật liệu sột chống titan tẩm CTAB giảm từ vật liệu 2,5 Ti-PICL-CTAB xuống đến vật liệu 10,0 Ti-PICL- CTAB. Điều này cú thể được giải thớch là do khi tẩm CTAB lờn cỏc vật liệu sột chống titan, cỏc lớp sột được chống bởi cỏc phõn tử CTAB, vai trũ của cỏc cột chống oxớt kim loại khụng cũn tỏc dụng trong quỏ trỡnh chống. Do đú, tỷ lệ cột chống càng tăng thỡ diện tớch bề mặt trống càng giảm, khả năng hấp phụ giảm.
Hỡnh 3.40: Sự thay đổi hàm lượng hấp phụ của Cu2+ hấp phụ trờn 1 đơn vị vật liệu sột chống titan ưa dầu theo thời gian tại cỏc pH khỏc nhau.
Bảng 3.12: Tải trọng hấp phụ ion Cu2+
cõn bằng (qcb) của cỏc vật liệu sột chống titan và sột chống
titan biến tớnh bởi CTAB thu được tại cỏc giỏ trị pH khỏc nhau (đơn vị mg/g).
Giỏ trị pH Mont- Na Organo- clay 2,5Ti- PICL 5,0Ti- PICL 7,5Ti- PICL 10Ti- PICL 2,5Ti- PICL- CTAB 5,0Ti- PICL- CTAB 7,5Ti- PICL- CTAB 10Ti- PICL- CTAB 2,5 11,1 13,4 22,4 31,5 29,7 22,1 23,1 21,8 20,7 19,3 3,5 12,3 14,2 34,6 35,8 34,9 32,0 30,5 29,9 28,5 27,6 5,0 13,7 15,5 40,4 43,1 37,7 36,3 34,9 32,8 32,2 31,5 Khả năng hấp phụ Cu2+
của cỏc loại vật liệu tăng theo thời gian tiến hành quỏ trỡnh hấp phụ (hỡnh 3.40). Cũng như cỏc vật liệu khỏc, cõn bằng hấp phụ của cỏc vật liệu sột chống titan và sột chống titan biến tớnh bởi CTAB đạt được trong khoảng 180 phỳt. Vật liệu 5,0 Ti-PICL cú tải trọng hấp phụ cõn bằng lớn nhất ở pH = 5,0 (43,1 mg/g).
3.3.2. Hấp phụ methyl orange (Me2N-C6H4-N=N-C6H4-SO3-Na+)
Chỳng tụi đó tiến hành khảo sỏt khả năng hấp phụ của cỏc vật liệu tổng hợp được với methyl da cam (methyl orange) ở pH = 7,0. Kết quả được chỉ ra trong hỡnh 3.41.
Hỡnh 3.41: Sự thay đổi hàm lượng hấp phụ của methyl orange trờn 1 đơn vị vật liệu hấp phụ theo thời gian, tốc độ lắc 300 vũng/phỳt.
Tớnh chất hấp phụ của methyl orange trờn cỏc vật liệu được thực hiện tại pH = 7,0. Do bề mặt sột mang điện tớch õm nờn cỏc vật liệu điều chế được được biến tớnh bằng CTAB để cải thiện khả năng hấp phụ của chỳng. Sau khi được biến tớnh bằng CTAB, khả năng hấp phụ của sột hữu cơ (organo-clay) và vật liệu 2,5 Al-PICL-CTAB đối với methyl orange cải thiện khụng đỏng kể trong khi khả năng hấp phụ của cỏc vật liệu x Al-PICL-CTAB (với x = 5,0; 7,5 và 10,0) tăng lờn rất nhanh. Trong đú, khả năng hấp phụ của vật liệu 7,5 Al-PICL-CTAB và 10,0 Al-PICL-CTAB là cao nhất. Điều này cú thể cú là do trong cỏc vật liệu 7,5 Al-PICL-CTAB và 10,0 Al-PICL-CTAB, sự cú mặt của cỏc cột chống (Al2O3) ảnh hưởng đỏng kể đến sự hấp phụ methyl orange. Sự cú mặt của CTAB ảnh hưởng yếu hơn đến tớnh chất hấp phụ của vật liệu. Điều này cú thể được chứng minh bằng kết quả hấp phụ của methyl orange trờn organoclay thấp hơn trờn cỏc vật liệu sột chống nhụm.
chống sắt và sột chống sắt ưa dầu. Từ hỡnh 3.41, chỳng ta cú thể thấy khả năng hấp phụ của sột chống titan và sột chống titan ưa dầu lần lượt cao hơn sột chống nhụm và sột chống nhụm ưa dầu. Tương tự như vậy, khả năng hấp phụ với methyl orange của sột chống sắt và sột chống sắt ưa dầu lần lượt cao hơn sột chống titan và sột chống titan ưa dầu. Điều này cú thể được giải thớch là do quỏ trỡnh hỡnh thành cỏc cột chống polyoxocation, cỏc polyoxocation của nhụm gồm cú 13 nguyờn tử nhụm trong khi cỏc polyoxocation của titan là 8 nguyờn tử titan và polyoxocation của sắt chỉ cú 3 nguyờn tử sắt. Do đú, với cựng tỷ lệ mol của cỏc kim loại thỡ số lượng cột chống polyoxocation sẽ tăng từ nhụm, titan và cao nhất là sắt.