intTypePromotion=3

Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ tính dùng làm vật liệu hấp thu

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
57
lượt xem
13
download

Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ tính dùng làm vật liệu hấp thu

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, than hoạt tính từ tính đã được chế tạo bằng cách điều chế oxit sắt từ cùng với than hoạt tính và ứng dụng để loại chất màu hữu cơ trong nghệ phẩm nhuộm với ưu điểm thời gian lắng rất nhanh do có từ tính cao.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ tính dùng làm vật liệu hấp thu

  1. NGHIEN cufu CHE TAO THAN HOAT TINH TUf TINH • • DUNG LAM V A T LIEU HAP THU • • CHU XUAN ANH, TA THj THAO, HO LAN PHl/aNG Khoa Hda hpc, TrUdng DH Khca hpc tu nhiin - Dai hpe Qude gia Hi NOi SUMMARY ""^ The magnetic activated carbon particles were synthesized by modifying the activated carbon with iron oxide and cfiaracterized by analyzing the quantitative ofFe(II) and Fe(III) in material. The magnetic field effect in the separation using a magnet was also verified. The equilibrium adsorption isotherm of crystal violet was investigated and the maximum exchange capacity of the material was also determined. The magnetic activated carbon particles were suitable for removal of water soluble organic dye. I. Md DAU Trong cdng nghigp xQ ty nQdc thdi ndi chung va nude nhQng ldgi nude ngdm cd chQg hdm IQpng cacbon hQu thdi dgt nhuPm not rigng, ngudi ta thudnp sQ dgng cd hda tan cae. Logi thQ hai Id cdc nhga trae ddi cation phQdng phdp ddng tg, tpc hoge oxi hda, hdp thu. Tuy tQ tinh, cd khung cae phdn tQ chQa cac nhdm chQc cd nhign, nhQpc diem Idn nhdt eua cdc vgt ligu hdp thu khd nang tign ke't vdi cdc cation vd bae bpc cdc hgt oxit truyen thd'ng Id thdi gian ddng tg lau, sinh ra lupng chat sdt tQ, dQpc dung dg logi bd cdc cation kim logi ngng thdi Idn. VI vgy, hudng nghien cQu mdi phat trign gdn treng nude [7-8]. Ngoai hai logi kg tren, mdt sd vgt ddy la dQa thgm thdnh phdn mang tfnh ehdt tQ tfnh H^U hd'p thu khdc nhQ ede hgt mO,, chitosan cung vao cgu true vdt tigu. Cac vgt tigu ndy dupe digu chg chu dupc tQ tfnh hda dg tegi bd cdc ien kim logi [9-101. ygu eo kfch thude nhd, dign tfch be mgt rigng tdn ngn ^ ^ , , , sau khi khudy, cae hgt tQ tfnh cc cgm vdi nhau thdnh ''•°"9 ^0 ede vgt tigu hdp thu sdn ed trong tg nhign mgt khd'i sa ldng, tach dg ddno khdi pha Idng. Da sd "^^^ ^d trdu, mun cQa, xd dQa..., than hcgt tfnh ed khd cdc hgt mgng tQ tfnh Id oxit sdt tQ [1-2]. VI vdy, tfnh "g^Q hd'p thu nhigu togi hpp chd't cd vO cd vd hQu cd chdt eua vgt ligu tQ tfnh phg thuOc rd't nhigu vdo kfch " g " thudng dgpc dung treng xQ ly hd'p thu cdc chd't co thudc hgt oxit sdt tQ chg' tgo dQpc. mdu vd mui [11]. Phd bie'n nhdt trong cdc togi vgt tigu Id nhga trao ddi Jrong nghign cQu nay, than hogt tfnh tQ tfnh da dupc anion tQtfnh. Dgc digm ehung eua logi nay la khung cao ehe tgo bdng cdch dieu chg' oxit sdt tQ cung vdi than phan tQ cd ChQa cdc nhdm tfch dign dQdng vd bae bpc hogt tfnh vd Qng dgng d l logi chd't mdu hQu ed trong cac hgt cd tQ tinh [3-6]. Cae vgt ligu nay da dupc Qng nghg phlm nhupm vdi uu digm thdi gian ldng rd't nhanh dgng rOng rai treng xQ ty nQdc, dgc bigt higu qud vdi de cd tQ tfnh cao. H. THVC NGHIEM 1. Tong hcjfp oxit sSt tiif dm dUpc mdu vdt tigu A. 3 p^huong phdp dieu ehg' oxit sdt tQ da dQpc nghign PhUdng phip 2: Hda tan 2,78 gam FeS04.7H20 trong cifu gdm: 100mt nQdc ndng d 98°C. Tig'p tgc rdt tQ tQ dung djch PhUdng phip 1: Hda tan eung luc 0,025mot FeS04 ^^^^ ^,'^^^°^ ^9^: ^^^^^ '^{^ ^^ '^^^ ^.^^"^ ^^°J 7H2O va 0,025mol Fe(N03)3.9H20 trong lOOmt nudc ed't ^id. RQa ggn kgt tug 3 tan bdng ngdc cgj, giQ ket tua Thgm tQ tQ dunp djch chQa 0,2mol NaOH vde dung djch ° ^^^^ ^^^^ ^^^ *^°"9 ^" '^"'^' ^^'^^ ^^^ "^^ '^"^ ^• hdn hpp trgn va dieu chinh pH dg'n 11. Sau khi ket tua PhUdng phip 3: Sgc khf N2 vde binh ndn chQa SOmt hoan todn, tpc hgt chdn khOng. RQa s^ch ket tua thu nude ed't ddpc dun trgn bgp khudy tQ d 90°C. Thgm dQpc, sdy d 80°C treng 2 ngay, Id'y ra dg trong binh hut 2,78 gam FeS04.7H20 vdo binh ndn, sau dd nhd tQ tQ o Hoa hpc & Ung dung Si 16 (ioo)/2oog
  2. tQng gipt dung djch KNO3 vg KOH tQ phgu chig't vao chfnh xdc, sau do xae djnh ddng thdi ham tgpng Fe(lt) binh ndn, sgc khi N2 thgm 20 phut va dun ndng ddng vg Fe(ltt) bdng phQOng phdp trdc quang sQ dgng hdn thdi khud'y dgu treng 1 gid. RQa ggn sdn phdm 5 tdn hpp thud'c thQ axit salysilic va o-phenantrolin [12]. bdng ngdc Ignh. Thgm nudc cdt vgo huygn phu dgn thg tfch lOOmt, giQ sdn phdm d 4°C. 3. Kiem tra tinh chS't tiif tinh cua v^t lif u 2. Kiem tra thanh phSn oxit sdt DQdng eong tQ hda eua ede miu dd bdng phUdng Hda tan mdt IQpng exit sdt digu chg' dupe bdng hdn phdp tQ kg dign rung. TQ dQdng eong nay, tinh dQpc hpp H2SO4 25% va H3PO410%, djnh mQc dg'n thg tfch momen tQ bao hda. III. KET QUA VA T H A O LUAN 1. Ddc tinh cua oxit sdt tuf khodng 0,5mm, ban ddu d dgng xO'p sau dd chuyen sang dgng hgt mjn, cd hgt deu. Nhu vgy cgc oxit nay Trong 3 phQdng phdp dieu ehg' exit sdt tQ b trgn, rdt thfch hpp dg dQa vao cao phdn tQ eua cdc ehdt hdp miu vgt tigu A digu ehg' thee phuong phap 1 d dgng bgt thu, giup gidm kfch thudc hgt vgt ligu. mjn, khO, mau ngu den, ed hgt phg thuOe vdo qug trinh nghign. Miu vgt tigu B dieu chg' thee phuong phap 2 se khdng kigm sodt dupe ty Ig Fejtt) vg Fe(ttl) trong oxit, 2. Phan tich ty If Fe(II) va Fe(III) va kif'm sdn phdm ban ddu d dgng xOp bOng, sau dd chuyen tra tuf tinh cua vSt lif u ddn sang dgng hgt. Theo phUdng phdp 3 digu chg dupe Bing 7 td ty Ig hdm lupng Fe(tl) vd Fe(ltt) trong cdc cac miu vgt ligu oxit sdt tQ cd ky higu tQ C, dg'n Cs. Cie miu oxit Udt va khd khac nhau vd gia tn md men tQ M, oxit digu ehg thee cdch ndy d dgng hgt mjn kfch cd (emu/g) cua vdt ligu khi dgt trgng thdi bad hda. Bing f; Ty IQ Fe(ll) vi Fe(lll) trong thdnh phdn oxit sdt tir vd mO men tif Miu oxit A B C, Cz C3 C4 Cs Ce C; Cs Fe(tl): Fe(ltt) - 1,9:1 1,9:1 1,0:3 1:1 1:2,1 1:1,3 1:2,2 1: 2,3 1,5:1 tVliu udt Fe(tl): Fe(ttt) 1:14,8 1:3,8 1:4,3 1:4,6 1:5,5 1:5,3 1:4,1 1:4,4 1:10,1 1:4,5 Miu khd Ms (emu/g) - 78 - 56 - 63 62 63 - 61 (cic miu ghi ky hi^u - W cic mSu khdng tien hinh xie djnh) Kg't qud trgn cho thdy, d phuong phdp 1 vd 2 vdi cgc vgt ligu hdp thu. miu oxit A va B, ty tg Fe(tt): Fe(tlt) khdng kiem sodt dupe do khi sg'y khO, oxi khOng khf da oxi hda Fe(tl) 3. Ki§'m tra thcfi gian ldng cua oxit sdt thanh Fe(ltt). Theo phQdng phdp 3 khi dung ehd't oxi Ldy cae miu vgt ligu dieu che theo phuong phap 2 hda td Kt\l03 kg't hpp vdi KOH se thu dQpc ty Ig Fe(tt): vd 3, thgm nude cdt, dg ldng tg do va dg ldng trong tQ Fe(lll) ^dn nhu mong mud'n. Tuy nhign, ty Ig ndy bj trgdng bdng each dgt tgn trgn nam ehgm. Kg't qud thu thay ddi khi sdy vl vgt ngn glQ vgt ligu d 4°C. dupc d bing 2 (trang bgn) eho thd'y ng'u khdng cd tQ Ket qud do tinh cua cac miu vgt ligu B, C2, C4, C5, trQdng thi oxit dieu ehg'theo phUdng phap 3 khi cd chdt Ce va Ca thu dupe d hinh 1 (trang bgn) cho thdy tQ oxi hda NO3 nhanh hdn theo phuong phap 2. Do vgy tinh kha cao va dn djnh. Vdng tQ trg chQng td dgy Id phuong phap 2 va phQOng phgp 3 se dQpc diJng de cdc oxit sdt ed tQ tinh va thfch hpp de dQa vao cac dieu che than hogt tinh tQ tinh. Hoa hpc & Ung dung Si 16 {ioo)l20og ' ^
  3. 70- u- .-' / - 3 » 30' 1 l'.'' j' * JO - 0- 1 1 1 1 1 2 3 M&uCj MauC^ II MiuC, MauC< MauB M^u d Hinh 1: Difofng cong tU hoa va vong tiif tre cua oxit sdt tuf o Hoa hpc & Ung d u n g S*" 1 6 (lOo)/ 20og
  4. Bing 2: Thdi gian ldng (phut) cua oxit sdt tir Miu B Ci Cz Ca C4 Cs Ce C7 Ce Ldng tg do 60 15 15 15 15 15 15 IS 15 Dgt vao tQ trupng 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Hign tgpng Ldng xudng day, hgt xd'p Ldng sat xudng day, hgt mjn 4. VSt lif u hS^p thu tiif tinh va u^ng dung tinh thdng thudng (240 phut). Khi cd tQ trQdng cd hai vgt ligu nay chl edn 5 phut la ldng hodn toan. Khi cd a) Dieu che than ho^t tinh tCl tfnh tim tinh the thi ed hai togi vgt ligu nay dgu ldng rdt Vgt li$u than hogt tfnh tQ tfnh dQpc digu ehg' theo nhanh (10 phut), pha nude trgn b l mgt vgt ligu trd ngn phuong phap 2 vd phQdng phap 3 da md td d trgn, chi trong sud't eon than hogt tfnh cdn 180 phut mdi ldng, khac la ban dau cd thgm 0,5 gam than hogt tinh sigu trong khi dung dich vin rg't dgc. mjn. Theo phuong phap 2 vdt tigu thu dupc d dgng huygn phij hoi xO'p (vgt ligu Tl). Con theo phuong phdp d) Dung lU0ng hap thu tfm tinh the ct/c d$i cua 3_, sau khodng 20 phut, nhOng hgt vgt ligu mau den than ho^t tinh tU tinh lang hg't xudng ddy, hgt mjn hon nhung phdn than id iQng tang (vdt tigu T2). Vi vgy cdn tang td'c dg khudy. Ldc deu SOmI huygn phu cua hai logi vgt tigu da dilu chg' d trgn, la'y 2ml huygn phu vao cac binh ndn dung tfch SOmI, thgm vao cae binh dung djch tfm tfnh the b) XAc djnh thhnh phan cua than hoat tfnh (CV) cd ndng dp bie'n ddi tQ ISmg/L den 220mg/L, ldc tu tinh cac dung dich vdi td'c dp 80 vdng/phut trong 4 gip d Ldy 0,5 gam vgt ligu udt (giQ 6 4°C) vao cd'c chju nhigt dp phong. Lpc phdn dung djch trong vd do dp nhigt 2S0ml, thgm nude cat de'n 10ml va them 2ml hap thg quang cua dung dich d budc sdng cgc dgi cua H2SO4 dgc. Ngam 4 gid trong nudc dm, lpc qua gia'y Ipc tim tinh the (X = S90nm)^vdi dung djch so sanh la nude bang xanh vao binh djnh mQc SOmI, lie deu. Ket qud cat. Dga vao dudng chuan se xac dinh dupe IQpng tim xac djnh ty Ig ndng dp Fe(lt) va Fe(lll) trong dung djch tinh thg' chQa bj ha'p thu. Dung lupng hdp thu cua vgt tuong Qng la 1 : 1,3 (vdi vgt ligu Tl) va 1 : 1,6 (vdi vgt ligu dupc tinh tlieo phuong trinh Langmuir nhu sau: ligu T2). Dieu nay chQng td cd thg dieu chinh lupng chdt oxi hda d phQdng phap 3 dg tang IQpng Fe(tlt) trong vgt ligu tQ tinh nhdm tgo vgt ligu hdp thu dgt higu P b X q„3^ q^^ qud cao nhdt. Trong dd: C: la ndng dp cuO'i (mg/L); c) Danh gii khi nSng ling cua vat li$u tU tfnh q va q^a,: Id lgpng tfm tinh thg hdp thu trgn Thf nghigm vPi 3 togi vgt ligu hdp thu Id 2 logi than vgt tigu tQ luc can bdng vd IQpng cQc dgi; hogt tfnh tQ tfnh chg' tgo theo phQdng phdp 2 (vgt ligu b: la hg sd hg'p thu. Tl) va than hogt tfnh tQ tfnh chg' tgo theo phQOng phap Dgng dudng bigu dign ed dgng y = A + Bx vdi y = C/q 3 (vgt ligu T2) dd'i chQng vdi tha_n hogt tfnh thdng va X la ndng dp ti'm tinh thg' ta se ed b = tga = Mq^^ thQdng. Sau dd thQ dp ldng cua mdi logi vdi chdt can tQ dd se tinh dQpc dung lupng hg'p thu cgc dgi q^„. xQjy trong cdng nghg dgt nhupm la tfm tinh thg' (CV). Mdi logi vgt ligu igy 0,5 gam pha trong 100ml nudc, Ke't qud khdo sdt vdi vgt ligu Tl cho tha'y cQ 2mt IQpng tim tinh thg' thf nghigm la 200mg/L. huyen phu se vgt ligu nay hdp thu thu dupc tdi da Ket qud thgc nghigm eho thdy 2 logi vgt ligu than 3,9mg tim tinh thg hay 19Smg CV/g vgt ligu. Khao sat hogt tfnh tQ tfnh che tgo dQpc cd thdi gian tg ldng nhu tuong tg vdi vgt ligu 2 se tfnh dupc dung lupng ha'p thu nhau (25 phiit) va nhanh hdn nhieu lan so vdi than hogt cgc dgi la 220mg CV/gam vgt ligu. IV. KET LUAN Cdng trinh nay da nghign cQu ehg' tgc thdnh cdng trQdng (2 phut). Vgt tigu nay da dupc dung dg hdp thu than hogt tinh tQ tfnh trgn cd sd dieu chg' oxit sdt tQ tim tinh the vdi dung tupng hg'p thu cgc dgi khodng bang each ket tua hydroxit sdt tQ mud'i sdt (II) va sdt 220mg tim tinh thg'/gam vgt ligu. NhQng kg't qud nay (III) cd mgt chdt oxi hda KNO3 cung vdi than hogt tfnh eho thdy cd the Qng dgng than hogt tinh tQ tinh trong va say khd d 80°C. Theo each nay than hogt tfnh tQ tfnh xQ ly mdi trudng ndi chung va xQ ly cac chat thdi nganh dieu chg' dupc cd tQ tinh khd cae vd dn djnh, ldng rd't cdng nghigp dgt nhupm ndi rigng. nhanh d trgng thdi tg de (15 phut) vd khi dgt trong tQ (Xem tiep trang 47) Hoa hpc & Ung dung 5 / 1 6 (lOo)/20og O
  5. IV. KET LUAN Chung tOi da nghign cQu tgo gia vj mi an lign chua 2,8 digm). Bdng phQdng phap sdc ky Idng cao dp cay tQ nguygn ligu: Id 1,4g trOn vdi mud'i 1,2g, mi ehfnh (HPLC) da chl ra rdng cdu true cua axit (-) hydroxy 0,8g, dt 0,2g; vd qud bQa khO 0,1 g trOn vdi mudi 1,2g, xitric khdng thay ddi trong 02 logi gia vj tg tgo va hoan mi ehfnh 0,8g, dt 0,2g. Kg't qud ddnh gid edm quan todn cd the Qng dgng Idm gia vj mi an lign mpt each cho thdy 02 logi gia vj nay phii hpp vdi thj hig'u ciJa an toan. ngudi Vigt Nam, dgt chg't lgpng vdi gia vj mi an lign, TQ ket qud nay ed thg Qng dgng td vd vd qud bQa digm ehdt IQpng 13-13,1 diem vd diem trung binh cija dg lam gia vj eho mi an liln chua cay vQa ed tdc dgng cac chl tigu ChQa cd trpng IQpng 4,2 - 4,7 digm (IPn hdn ngon migng vQa eo tdc dgng chQa tn beo phi. TAI LI$U THAM KHAO 1. Ddo Hung Cudng, Dgng Quang Vinh (2007), "Xie tural and Food chemistry, 50(1): 10-22. djnh axit hdu cd tU li, vd qui bUa bing sic ky ldng 3. TCVN 5604-1991: Sin phim thUe f}him vi gia eao ip", Tgp ehf Khoa hpe vd Cdng nghg - Dgi hpe Dd vj - Diiu kiin chung de tien hinh dinh gii cim quan. Ndng, 3 (20), tr 137-143. 4. TCVN 3215-1979: Sin phim thi^c phim - phin 2. Jena BS, Jayaprakasha GK, Singh RP, Sakariah tfch dm quan - phUdng phip cho diem. * KK. (2002 Jan 2), "Chemistry and biochemistry of (-)- hydroxycitrie acid from Garcinia", Journal of Agricul- NgUdi phdn bifn: GS, TSKH NGUYEN DINH TRI^U ::.*'^ NGHIEN cufu CHE TAO... l.^"' (Ti^p theo trang 37) TAI LIEU THAM KHAO [1]. Robert, C, Handly, A modern magnetic material [7]. Abrit 0., Yakup M. A., preparation and character- and applications. A Wiley- tnterscience publication, ization of magnetic potymethyl methaelylate mierobeads NewYork. 1998. carrying ethylene polyamide for removal of Cu(tl), Cd(tt), [2]. Chow, C, Cook D., Drikas M., Evaluation of mag- Pb(ll) and Hgfll) from aqueous solution. Journal d Ap- netic ion Exchange resin (MIEX) and alum treatment tor plied polymer Science, Vol. 78, 81-89, (2000). formation of disinfection by products and bacterial growth. [8]. Young K. K, Kun J. L., Synthesis of a magnetic Water Science and Technology, 2(3), 267 - 274 (2002). composite resin and Cobalt removal Characteristics in [3]. Moran J.Y., Bursilt O.B., Drikas M., Nguyen H., Sim- aqueous solution. Journal of Nuclear science and tech- ple method to reduce disinfection by product formation. Aus- nology. Vol. 38, No. 9, 785-792 (2001). tralian water and wastewater Association, 11th federal [9]. Towler P. G., Smith J. 0. Dixion D. R., magnetic conference prxeeding, Melbourne, Vol. 1 526 - 530 (1997). Recovery of Radium, lead, and Polonium from Seawater samples after Preconeentration on a magnetic adsor- [4]. Moran J.Y., Bursilt O.B. Y., Drikas M., Nguyen bent of MnO, coated magnetic. Anal. Chem. India. Vo. H.V.. A new technique for removal of natural organic 328, 53-59 (1996). matter. AWWA Watertech. conference proceeding, Syd- ney, 428-432 (1996). [10]. Tran Van Nhan, Ngd Thj Nga. Giao trinh cdng nghg xQ ty nQdc thdi. Nhd xudt bdn KHKT (1999). [5]. Nguyen H.V., Bursilt O.B., Drikas M., Moran J.Y., THM and drinking water- A new process for re- [11]. Hoang QuO'c Trupng, Cao Thj LTnh. Hda hpc thuo'c nhupm. NXB KHKT (1995). moval, Envir. Material 94, 19-21, Oct. proceeding Ku- talampur, Malaysia, p.59. ri2].Sajavi A., Abdollahi H., Speciation of Fe(ll) and Fe(ltl) with chromogenie Mixed Reagents by principal [6]. Nguyen H. V., Lunjki M., Bourke M.t., Drikas M., Component Regression. Mierochemical Journal. Vol. 63, DOC removal by MIEX TM Process scaling-up and other 211-217 (1997).* development. Water and wastewater Association, Pro- ceeding 16-21 march, Melbourne, Australia, 373- 379. Ngudi phan bi^n: TS DO QUANG TRUNG H o a h p c & Lfng d u n g 5*" 1 6 (ioo)/20og o

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản