Mẫu VL 1A và 1B có các đỉnh pic ở các góc 2θ = 14,5o, tuy khơng giống hồn tồn so với xenlulozo tinh khiết nhưng vẫn giữ được một số góc 2θ đặc trưng.
trúc của xenlulozo, làm cho các pic ở các góc 2θ bị dịch chuyển khá nhiều so với mẫu ban đầu. Cụ thể, cả 4 mẫu vật liệu biến tính đều khơng cịn giữ được đỉnh pic đặc trưng ở góc 2θ = 14,5o. Mẫu VL 2A đỉnh pic dịch chuyển sang góc 22,5o; tượng tự, mẫu VL 3A đỉnh pic dịch chuyển về góc 22o. Các VL2B và 3B, đỉnh pic dịch chuyển từ 14,5o lên góc 26,2o và 22,5o.
Theo lý thuyết, đường nền của ảnh phổ XRD càng thấp thì mức độ tinh thể càng cao và ngược lại. Kết quả thu được các mẫu vật liệu có đường nền khá cao, đều trên 20 cps, cụ thể như sau: VL 1A: 40 cps; VL 1B: 43 cps; VL 2A: 20 cps; VL 2B: 55 cps; VL 3A: 23 cps; VL 3B: 23 cps. Như vậy, chúng đều có cấu trúc tinh thể thấp. Riêng VL 2A, 3A và 3B do thành phần hóa học có chứa phần trăm khối lượng Si cao; các nguyên tố Si này không tồn tại độc lập mà kết hợp với O để tạo thành SiO2 tồn tại chủ yếu ở dạng tinh thể. Vì vậy, mà kết quả chụp ảnh phổ XRD của chúng có đường nền thấp hơn so với các VL khác.
Như vậy, giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy, cấu trúc của các vật liệu sau khi bị biến tính đã bị phá vỡ và thay đổi rất nhiều so với nguyên liệu ban đầu. Những đặc điểm này sẽ quyết định đến khả năng hấp phụ của VL.
4.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA VẬT LIỆU VỚI CÁC MẪU NƯỚC CHỨA CHẤT HỮU CƠ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
4.2.1. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu đối với dung dịch CH3COOH
4.2.1.1. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của vật liệu đối với dung dịch CH3COOH
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của các VL đối với dung dịch CH3COOH
Phươn VL g pháp 1A Thơ 1B Biến 2A tính
bằng nhiệt 2B Biến 3A tính bằng axit 3B Đối chứng 4
Nguồn: Kết quả phân tích (2015) Chú thích:
- Cf: Nồng độ axit axetic sau hấp phụ, đơn vị mg/l
- Q: Dung lượng hấp phụ của VL với dung dịch axit axetic, đơn vị mg/g
- H (%): Hiệu suất hấp phụ của VL với dung dịch axit axetic, đơn vị %
- (-) Không tồn tại
Tiến hành hấp phụ CH3COOH với nồng độ là 636 mg/l trong khoảng thời gian từ 0 -150 phút, tốc độ 150 vòng/phút. Sau thời gian phản ứng, chuẩn độ lại hàm lượng axit axetic dư bằng NaOH 0,0104N. Kết quả thu được trình bày trong bảng 4.4.
Bảng số liệu 4.4. cho biết nồng độ axit axetic sau hấp phụ, dung lượng hấp phụ, hiệu suất hấp phụ của VL. Ở phương pháp chế tạo thô, hiệu suất hấp phụ đạt 25,4% sau 90 phút và tăng lên 26,4% sau 150 phút. Hiệu suất hấp phụ của VL 1B cũng tương tự như VL 1A, chỉ đạt 24,9% sau 90 phút và 25,9% sau 150 phút. Các VL này có diện tích bề mặt riêng nhỏ, chưa phân rõ thành phần cấp hạt nên khả năng hấp phụ kém. Phương pháp biến tính bằng nhiệt cho kết quả đối với VL 2A khá tốt. Sau 90 phút, dung lượng hấp phụ đạt 33,648 mg/g, hiệu suất đạt trên 50%. Phương pháp biến tính bằng axit cũng cho kết quả khá khả quan khi sau 90 phút hấp phụ đã xử lý được 78% axit axetic đối với VL3A và 42,113% đối với VL 3B. Như vậy, ngoài cấu trúc bề mặt khác nhau, các VL chế tạo từ nguyên liệu khác nhau và phương pháp khác nhau cũng thể hiện khả năng hấp phụ khác nhau.