Nghiên cứu biến tính bề mặt than hoạt tính gắn oxit sắt từ làm vật liệu xử lý Asen và kim loại nặng trong nước sinh hoạt

• Main Author: Nguyễn, Thị Hằng
• Other Authors: Lê, Thị Hải Lê
• Format: Theses and Dissertations
• Language: Vietnamese
• Published: H. : Trường Đại học Khoa học tự nhiên 2018
• Subjects: Hóa học môi trường; Than hoạt tính; Ô nhiễm; Nước ngọt
• Online Access: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/62213
• Institution: Vietnam National University, Hanoi

Hiện nay đã có nhiều công trình và dự án nghiên cứu sử dụng các phương pháp để xử lý các ion kim loại nặng như phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp sinh học… Trong đó phương pháp hấp phụ là một trong những phương pháp phổ biến với hiệu quả xử lý cao và tiết kiệm chi phí. Một số vật liệu đã được nghiên cứu và sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam như zeolit, kaolinit, bentonit, than hoạt tính.. Than hoạt tính là một trong những vật liệu đơn giản có rất nhiều trong đời sống, dễ kiếm, rẻ tiền và thân thiện với môi trường. Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu tổng hợp vật liệu than hoạt tính gắn oxit sắt từ. Chúng tôi sử dụng phương pháp đồng kết tủa để tổng hợp Fe3O4/than hoạt tính và ứng dụng vật liệu tổng hợp được để hấp phụ kim loại nặng trong nước sinh hoạt. Quá trình tổng hợp bao gồm phản ứng đồng kết tủa dung dịch muối Fe3+ và Fe2+ bằng dung dịch NH4OH 10% để tạo thành hạt Fe3O4 ở 700C. Hỗn hợp kết tủa được điều chế theo hai phương pháp. Phương pháp 1: Đi từ dung dịch Fe2(SO4)3 (VL1). Phương pháp 2: Đi từ hỗn hợp dung dịch Fe2(SO4)3 và FeSO4 với tỉ lệ mol Fe3+ : Fe2+ = 2:1 (VL2). Khả năng hấp phụ của vật liệu đã được khảo sát trên ion kim loại nặng là Asen và Mangan và đã thu được một số kết quả cụ thể. Gắn thành công oxit sắt từ lên bề mặt than hoạt tính làm tăng khả năng xử lý kim loại nặng (Asen và mangan) trong nước sinh hoạt của than hoạt tính. Hàm lượng oxit sắt từ/gam than cho khả năng xử lý tốt từ 3%, 5%. Với hàm lượng thấp hơn hoặc cao hơn đều cho khả năng xử lý không cao. Với vật liệu tạo từ hỗn hợp Fe3+ : Fe2+ = 2 : 1 (VL 2) có khả năng xử lý tốt hơn vật liệu tạo từ dung dịch Fe3+ (VL1). Xử lý Asen: Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 60 phút, tại pH =6, tải trọng hấp phụ asen của VL1 3% là 1.681 (mg/g), VL2 1% là 2,212 (mg/g), VL2 3% là 2,506 (mg/g) và VL2 5% là 2.898 (mg/g). Bước đầu nghiên cứu khả năng hấp phụ động asen của VL2 3% cho thấy VL2 3% có khả năng xử lý asen bằng hấp phụ động với mẫu nước tại tổ 4, Phúc Lợi, Long Biên. Xử lý Mn2+ : thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 60 phút tại pH = 7. Tải trọng hấp phụ Mn2+ của VL1 3% là 0.527(mg/g) và VL2 3% là 0.589 (mg/g). Tuy khả năng xử lý Mn2+ của VL2 3% tốt hơn VL1 3% nhưng tải trọng hấp phụ Mn2+ của VL1 3% và VL2 3% đều rất thấp.