TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả phân
tích Độ lệch chuẩn 1 SiO2 % 42,00 0,16 2 Fe2O3 % 4,60 0,08 3 Al2O3 % 19,38 0,06 4 CaO % 1,58 0,01 5 MgO % 0,60 0,01 6 SO3 % 0,02 0,00 7 K2O % 2,80 0,01 8 Na2O % 0,77 0,01 9 P2O5 % 0,01 0,00 10 Pb % 0,01 0,00 11 Cu % 0,01 0,00 12 pHKCl - 8,31 0,02 13 CEC Cmol+/kg 30 0,58 14 Diện tích bề mặt m2/g 1,35 - 15 Tỷ trọng g/cm3 2,19 0,01
Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy T-PL có pHKCl = 8,31 mang tính kiềm, CEC là 30 Cmol+/kg. Thành phần hóa học của T-PL gồm SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5... và than dư, nước, nhưng chủ yếu là SiO2 (chiếm 42%), Al2O3 (chiếm 19,38%), Fe2O3 (chiếm 4,6%), các thành phần còn lại và than dư chiếm tỷ lệ nhỏ (<2,8%).
Tro bay cũng là một vật liệu có thành phần oxit sillic tổng số cao (chiếm 42%) nên đây được coi là một trong những ngun nhân chính góp phần quan trọng trong việc biến tính tro bay tạo thành vật liệu có khả năng hấp phụ cao. 3.2. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu từ diatomite Hòa Lộc (D-HL)
Khảo sát khả năng biến tính D-HL bằng phương pháp biến tính thủy nhiệt ở mơi trường kiềm mạnh có bổ sung Al dạng keo Al(OH)3.
3.2.1. Ảnh hưởng của lượng NaOH và Al(OH)3
Nồng độ kiềm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng tái tạo vật liệu mới. Để tăng hoạt tính cho bề mặt diatomite phương pháp xử lý với kiềm đem lại sự cải thiện đáng kể về khả năng hấp phụ các kim loại (Khraisheh và nnk, 2004 [91]). Nồng độ OH- càng cao sẽ làm tăng độ bazơ của dung dịch và các tinh thể của vật liệu mới nhận được có thể sẽ khác so với các tinh thể hình thành trong mơi trường có nồng độ OH- thấp hơn. Độ bazơ làm tăng độ hòa tan và do dó thúc đẩy quá trình kết tinh của sản phẩm tạo thành. Tỷ lệ SiO2/Na2O cao hơn sẽ tạo ra dung dịch không bền do thiếu hụt điện tích bù. Điều kiện này từng bước tạo ra sự hình thành các hạt keo của silic thay vì các anion polyme silic mà thúc đẩy sự hình thành vật liệu mới.
Bên cạnh đó, sự thay thế của Al3+ cho Si4+ dẫn đến sự mất cân bằng điện tích trong cấu trúc và được biết đến như là nguyên nhân làm tăng khả năng hấp phụ trao đổi cation của vật liệu (Barrer, 1978 [50]).
Mơi trường tổng hợp có nồng độ NaOH cao hơn nhìn chung tạo ra sản phẩm biến tính có CEC cao hơn (ở tất cả các nồng độ Al bổ sung) (hình 3.1).
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn quan giữa CEC của vật liệu tổng hợp với nồng độ NaOH và Al(OH)3 [15]
Do vậy, để nghiên cứu ảnh hưởng của lượng NaOH và Al(OH)3 sử dụng đến CEC của D-HL sử dụng dung dịch NaOH 6 N và Al(OH)3 với các nồng
độ 0,5 N; 1N; 1,5 N; 2 N; 2,5 N; 3 N. Nhiệt độ khuấy từ là 1000C, thời gian khuấy từ 1 giờ, sau đó hấp cách thủy ở nhiệt độ 900C trong 24 h.