TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
&
NGUYỄN THỊ HIÊN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU GỐC PANi/ BÃ
CHÈ HOẠT HÓA H3PO4 ĐỊNH HƢỚNG HẤP PHỤ KIM
LOẠI NẶNG Pb2+ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
HÀ NỘI – 2018
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
&
NGUYỄN THỊ HIÊN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU GỐC PANi/ BÃ
CHÈ HOẠT HÓA H3PO4 ĐỊNH HƢỚNG HẤP PHỤ KIM
LOẠI NẶNG Pb2+ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Dƣơng Quang Huấn
HÀ NỘI – 2018
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Dƣơng Quang Huấn,
người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em trong suốt quá trình nghiên cứu
để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Quang Hợp - khoa
Hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2 và ThS. NCS. Trần Thị Hà - Viện Kỹ thuật
Hóa Học, Sinh Học và Tài liệu Nghiệp vụ - Bộ Công an đã hỗ trợ em trong
quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, gia đình và nhà trường,
các thầy cô Khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã giảng dạy
em trong suốt bốn năm học vừa qua. Với lòng tin và sự ủng hộ của mọi người
giúp em có được kết quả ngày hôm nay.
Em xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................... 2
CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN .............................................................................. 3
1.1. Sơ lược về lim loại nặng ................................................................................ 3
1.1.1. Khái niệm về kim loại nặng (KLN) ......................................................... 3
1.1.2. Tác dụng sinh hóa của KLN đối với con người và môi trường .............. 3
1.1.3. Tình trạng ô nhiễm KLN ......................................................................... 3
1.1.4. Tính chất độc hại của KLN chì (chì) ....................................................... 3
1.1.6. Tình hình ô nhiễm chì ở Việt Nam .......................................................... 5
1.1.7. Các phương pháp xử lý ion kim loại Pb2+ .............................................. 6
1.2. Sơ lược về cây chè ......................................................................................... 6
1.3. Cấu trúc và ứng dụng của bã chè ................................................................... 7
1.4.1. Tổng quan ................................................................................................ 8
1.4.2. Cấu trúc của PANi .................................................................................. 8
1.4.3. Tính chất của PANi ................................................................................. 9
1.4.4. Ứng dụng của PANi: ............................................................................. 10
1.4.5. Các phương pháp tổng hợp PANi ......................................................... 10
1.4.5.1. Polymer hóa bằng phương pháp hóa học ...................................... 10
1.4.5.2. Polymer hóa bằng phương pháp điện hóa ..................................... 11
1.5. Sơ lược về phương pháp hấp phụ ................................................................. 12
1.5.1. Các khái niệm dùng trong quá trình hấp phụ ....................................... 12
1.5.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ .......................................... 13
1.5.2.1. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ......................................... 13
1.5.2.2. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Freunlich ......................................... 15
CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 18
2.1. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 18
2.1.1. Phương pháp phổ hồng ngoại IR .......................................................... 18
2.1.2. Kính hiển vi điện tử quét SEM .............................................................. 18
2.1.3. Phương pháp AAS ................................................................................. 18
2.2.Thực nghiệm.................................................................................................. 19
2.2.1. Máy móc và thiết bị ............................................................................... 19
2.2.2. Dụng cụ và hóa chất ............................................................................. 19
2.2.3. Tiến hành thí nghiệm ............................................................................. 19
2.2.3.1. Tổng hợp và chế tạo các vật liệu hấp thu: ..................................... 19
2.2.3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion kim loại
Pb2+ trên vật liệu hấp phụ ........................................................................... 20
CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 22
3.1. Đặc trưng của vật liệu tổng hợp. .................................................................. 22
3.1.1. Hiệu suất của vật liệu tổng hợp hấp phụ PANi - bã chè. ...................... 22
3.1.2. Nghiên cứu phổ hồng ngoại IR trong quá trình tổng hợp ................... 23
3.1.3. Phân tích ảnh SEM ................................................................................ 26
3.2. Khả năng phấp phụ của vật liệu ................................................................... 27
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian hấp phụ ......................................................... 27
3.2.2. Ảnh hưởng của bản chất vật liệu .......................................................... 28
3.2.3. Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu ....................................................... 29
3.2.4. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ ............................................ 30
3.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu .......................................................... 31