Hiệệ̣u quả hấp phụ ion Cu2+

H iệ ệ̣u qu ả hấ p ph ụ (% ) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Total 0.5 1 1.5 2 2.5

khối lượng zeolite (g)

Hình 3.8: HiệỆ̣u quả hấấ́p phụ ion Cu2+ của zeolite NaX tổng hợp vớấ́i tỷ lệỆ̣ Si/Al làỜ̀ 1,3

Để xáớ́c định dung tích hấp phụ tối đa của zeolites faujasite NaX hình thàà̀nh từ SiO2 thu hồi từ tro trấu nung ở 6000C trong vòng 4 giờà̀ vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 chúng tơi dựệ̣a vàà̀o phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir. Phương trình được xây dựệ̣ng dựệ̣a trên bảng số liệệ̣u sau đây.

Bảng 3.13: ẢẢ̉nh hưởng của khối lượng zeolite NaX tổng hợp vớấ́i tỷ lệỆ̣ Si/Al làỜ̀ 1,3 tớấ́i dung lượng hấấ́p phụ ion Cu2+

Khối lượng zeolite (g) 0,5 1 1,5 2 2,5 (n = 3)

Vớớ́i kết quả thể hiệệ̣n sựệ̣ ảnh hưởng của khối lượng zeolite NaX tớớ́i dung tích hấp phụ ion Cu2+ tơi xây dựệ̣ng được phương trình đườà̀ng đẳng nhiệệ̣t Langmuir, phương trình được thể hiệệ̣n qua hình 3.9 sau đây:

1/

Hình 3.9: Đồ thịỆ̣ thểẢ̉ hiệỆ̣n phương trình hấấ́p phụ đẳng nhiệỆ̣t Langmuir của zeolites faujasite NaX vớấ́i khả năng hấấ́p phụ ion Cu2+

Từ kết quả thể hiệệ̣n ở hình 3.9 ta thấy rằng phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir thể hiệệ̣n mối quan hệệ̣ giữa khối lượng zeolite NaX sử dụng hấp phụ từ 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 tớớ́i dung tích hấp phụ ion Cu2+ vớớ́i nồng độ ban đầu làà̀ 2000ppm cóớ́ dạng y = 22,661x – 0,0224 vớớ́i độ tương quan R² = 0,9312. Phương trình y = 22,661x – 0,0224 cóớ́ độ dốc anpha làà̀ 22,661 vàà̀ khoảng chặn làà̀ 0,0224. Dựệ̣a vàà̀o lý thuyết về phương trình hấp phụ đẳng nhiệệ̣t Langmuir thì dung tích hấp phụ tối đa làà̀ 1 chia cho khoảng chặn, vì vậy phương trình trên cóớ́ khoảng chặn làà̀ 0,0224 sẽ cóớ́ dung tích tối đa tương ứng làà̀ 44,64(mg/g) hay 1 gam zeolite NaX được tổng hợp vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 từ nguồn SiO2 tồn tại dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 thu hồi từ tro trấu cóớ́ khả năng hấp phụ tối đa 44,64 mg Cu2+ vớớ́i nồng độ ion Cu2+ sử dụng ban đầu làà̀ 2000ppm.

Theo nghiên cứu của táớ́c giả Shaobin Wang vàà̀ cộng sựệ̣, 2008 thì zeolite tựệ̣ nhiên cóớ́ dung tích hấp phụ đối vớớ́i ion Cu2+ làà̀ 23 mg/g vàà̀ theo một nghiên cứu kháớ́c được công bố năm 2004 bởi táớ́c giả E.Erdem vàà̀ cộng sựệ̣ thì zeolite tựệ̣ nhiên chỉ cóớ́ dung tích hấp phụ ion Cu2+ làà̀ 0,13 mg/g. Qua việệ̣c so sáớ́nh kết quả phân tích dung tích hấp phụ ion Cu2+ của zeolite NaX được tổng hợp từ nguồn SiO2 thu hồi từ tro trấu của nghiên cứu nàà̀y vớớ́i kết quả về dung tích hấp phụ ion Cu2+ của zeolite tựệ̣ nhiên của cáớ́c táớ́c giả kháớ́c ta thấy rằng zeolite NaX được tổng hợp từ nguồn SiO2 từ tro trấu nung ở nhiệệ̣t độ cao cóớ́ khả năng hấp phụ ion Cu2+ cao hơn nhiều so vớớ́i zeolite tựệ̣ nhiên.

Chương IV: KẾT LUẬỆ̣N VÀỜ̀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luậỆ̣n

Trong điều kiệệ̣n nghiên cứu vàà̀ từ cáớ́c kết quả thu được bởi cáớ́c thí nghiệệ̣m trên, cóớ́ thể đưa ra một số kết luận như nhau:

Tro trấu đốt thườà̀ng của hỗn hợp cáớ́c giống lúa chính như BC 15, Táớ́m thơm, Việệ̣t lai được trồng tại thị trấn Trâu Quỳ , Gia Lâm, Hàà̀ Nội cóớ́ hàà̀m lượng chất khô làà̀ 97,853% vớớ́i giáớ́ trị pH ở khoảng kiềm làà̀ 9,713 vàà̀ hàà̀m lượng SiO2

6000C/ 4h cóớ́ khoảng pH kiềm vớớ́i giáớ́ trị pH làà̀ 10,22, hàà̀m lượng chất khô thu được làà̀ 98,829% vớớ́i độ ẩm tương đối thấp chỉ vớớ́i 1,171% vàà̀ cho hiệệ̣u quả thu hồi SiO2 làà̀ 70,42% về khối lượng tinh. Tro trấu làà̀ nguồn vật liệệ̣u tiềm năng để chiết rút SiO2 phục vụ cho việệ̣c tổng hợp Zeolite.

Cáớ́c thí nghiệệ̣m thay đổi tỷ lệệ̣ Si/Al trong khoảng từ 0,5 đến 3 đều cho sựệ̣ hình thàà̀nh zeolite vớớ́i độ ẩn định của cấu trúc kháớ́c nhau

Vớớ́i khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 0,5 đến 1 cả 3 tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,5, 0,75 vàà̀ 1 đều hình thàà̀nh nên zeolite A, trong đóớ́ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,75 cho cấu trúc của zeolite ổn định nhất. Vớớ́i khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 1,25 đến 1,35 vớớ́i 3 tỷ lệệ̣ Si/Al lần lượt làà̀ 1,25, 1,3 vàà̀ 1.35 đều cho sựệ̣ hình thàà̀nh zeolite 4A vàà̀ NaX, trong đóớ́ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 cho cấu trúc zeolite NaX ổn định vàà̀ cóớ́ độ tinh khiết cao hơn sơ vớớ́i tỷ lệệ̣ 1,35. Khoảng tỷ lệệ̣ Si/Al từ 1,5 đến 3 vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al thí nghiệệ̣m làà̀ 1,5, 2,5 vàà̀ 3 đều hình thàà̀nh nên zeolite NaX.

Tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 0,75 tổng hợp zeolite A vớớ́i cấu trúc zeolite ổn định vàà̀ tính khiết nhất vàà̀ tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 tổng hợp zeolite X cấu trúc zeolite ổn định vàà̀ tính khiết nhất.

Zeolite được tổng hợp từ nguồn SiO2 thu hồi từ tro trấu cóớ́ cấu trúc khối lập phương rõ ràà̀ng, đồng đều đặc trưng cho cấu trúc cảu zeolite vớớ́i kích thướớ́c trung bình ở độ phóớ́ng đại 10000x lớớ́n hơn 2 micromet. Zeolite tổng hợp từ tro trấu cóớ́ khả năng trao đổi cation (CEC) cao hơn nhiều so vớớ́i zeolite tựệ̣ nhiên vàà̀ zeolite X được tổng hợp vớớ́i tỷ lệệ̣ Si/Al làà̀ 1,3 vớớ́i nguồn SiO2 tồn tại dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 cóớ́ dung tích hấp phụ tối đa đối vớớ́i ion Cu2+ 44,64 mg/g.

4.2. Kiến nghịỆ̣

Đây làà̀ đề tàà̀i mang tính chất thựệ̣c tế cao, tuy nhiên do điều kiệệ̣n về khả năng, thờà̀i gian vàà̀ kinh phí nên đề tàà̀i chưa đi sâu vàà̀o đáớ́nh giáớ́ cáớ́c đặc tính của zeolite tổng hợp được từ nguồn SiO2 dướớ́i dạng dung dịch Na2SiO3 chiết rút từ tro trấu. Vì vậy mong những nghiên cứu sau xáớ́c định diệệ̣n tích bề mặt của zeolite tổng hợp được bằng phương pháớ́p BET, phân tích cấu trúc tinh thể của zeolite bằng phương pháớ́p kính hiển vi điệệ̣n tử truyền qua TEM

Nghiên cứu ảnh hưởng của cáớ́c yếu tố như thờà̀i gian kết tinh, thờà̀i gian thủy nhiệệ̣t, nhiệệ̣t độ kết tinh, nhiệệ̣t độ thủy nhiệệ̣t, giáớ́ trị pH, tỷ lệệ̣ Si/Na, nguồn cung cấp Al, dạng tồn tại cửa SiO2 tớớ́i quáớ́ trình tổng hợp zeolite vớớ́i nguồn SiO2

thu hồi từ tro trấu

Sử dụng Zeolite tổng hợp được từ SiO2 thu hồi từ tro trấu nung ở nhiệệ̣t độ cao dùng hấp phụ kim loại trong đất, nướớ́c vàà̀ xem xét tớớ́i hiệệ̣u quả hấp phụ của nóớ́ để góớ́p phần bảo vệệ̣ môi trườà̀ng vàà̀ cải tạo thàà̀nh phần cơ giớớ́i của đất bằng loại vật liệệ̣u mớớ́i vàà̀ cóớ́ kinh phí thấp.

TÀI LIÊU THAM KH OẢ

1. VũGTh 0H 9ng ÂKn, Nguy @n Lê/Duy, Tr 9n VăIn Qu 3ng,ịồ ễ ầ ả