Chương 1 .TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. Zeolite
1.4.6. Vật liệu hấp phụ Mg/Al LDH zeolite
Việc loại bỏ các kim loại nặng bằng vật liệu LDH cũng được nghiên cứu nhiều, đặc biệt là kim loại nặng ở dạng anion như crom(VI), asen(III), asen(VI). Raijib và các cộng sự nghiên cứu sự hấp phụ (VI) bằng các loại vật liệu LDH khác nhau như Mg/Al LDH, Ni/Al LDH và Zn/Cr LDH và thấy rằng vật liệu Mg/Al LDH có khả năng hấp phụ Cr(VI) cao hơn các vật liệu còn lại. Việc sử dụng vật liệu Mg/Al LDH để hấp phụ Cr(VI) cũng được đề cập trong nghiên cứu (Lee, 2018). Các tác giả thấy rằng vật liệu LHD sau khi được nung sẽ có khả năng hấp phụ các kim loại như Cr(VI) và As(V) cao hơn vật liệu LDH ban đầu. Kết quả này mở ra hướng mới trong việc tổng hợp vật liệu LDH với khả năng hấp phụ kim loại nặng tốt hơn. Trong thời gian gần đây cũng có nhiều cơng trình cơng bố các kết quả nghiên cứu hấp phụ Cr(VI) trên LDH (Acharya, 2018; và tất cả đều cho thấy hiệu quả của việc loại bỏ Cr(VI) bằng vật liệu LDH. Việc loại bỏ asen bằng vật liệu LDH cũng thu hút được nhiều sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Lee và các cộng sự (2018) nghiên cứu cơ chế hấp phụ As(V) trên vật liệu Mg/Al LDH nung và thấy rằng dung lượng hấp phụ cực đại của As(V) trên LDH đạt 102.9 mg/g. Sau 5 lần sử dụng vật liệu vẫn loại bỏ được trên 70 % As(V). Cơ chế của q trình hấp phụ là phối trí kết hợp với kết tinh. Trong nghiên cứu (Kang, 2013), ion asenat được hấp thụ trên vật liệu Mg/Fe LDH. Các tác giả thấy rằng khi nung vật liệu ở 400oC sẽ làm tăng đáng kể khả năng hấp phụ của vật liệu, cụ thể dung lượng hấp phụ cực đại đối với As(V) đạt 50.91 mg/g. Dữ liệu thực nghiệm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
cho thấy quá trình phụ bao gồm quá trình hấp phụ bề mặt và trao đổi ion. Qua việc phân tích ở trên, vật liệu LDH có nhiềm tiềm năng trong việc xử lý các kim loại nặng dạng anion trong môi trường. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu chỉ tập trung vào việc xử lý mơi trường nước, cịn hiệu quả của LDH đối với việc xử lý đất bị ơ nhiễm cịn chưa được nghiên cứu nhiều.
Việc tổng hợp vật liệu LDH-zeolit để sử dụng như chất hấp phụ đa chức năng cũng đã được đề cập đến trong một số công trình nghiên cứu (Zhang, 2018; Bibino, 2013). Trong nghiên cứu này, tác giả tổng hợp vật liệu Mg/Al LDH-zeolit bằng phương pháp khuấy trộn LDH với zeolit trong môi trường nước. Sản phẩm thu được sử dụng làm vật liệu hấp phụ các anion IO3-, I- và cation Cs+. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy, bằng việc điều chỉnh anion nằm giữa các lớp trong cấu trúc của LDH có thể tăng hiệu quả hấp phụ các anion. Dung lượng hấp phụ cation Cs+ cũng đạt yêu cầu mặc dù một phần bề mặt zeolit bị bao phủ bởi LDH. Zhang và các cộng sự (Zhang, 2018) tổng hợp vật liệu LDH-zeolit có cấu trúc lõi vỏ để hấp phụ Cr(VI) trong môi trường nước và thấy rằng hiệu suất xử lý của loại vật liệu này đối với Cr(VI) lên đến 94.5%. Trong q trình xử lý, cơ chế hấp thụ hóa học chiếm ưu thế.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU