Link xem tivi trực tuyến nhanh nhất xem tivi trực tuyến nhanh nhất xem phim mới 2023 hay nhất xem phim chiếu rạp mới nhất phim chiếu rạp mới xem phim chiếu rạp xem phim lẻ hay 2022, 2023 xem phim lẻ hay xem phim hay nhất trang xem phim hay xem phim hay nhất phim mới hay xem phim mới link phim mới

Link xem tivi trực tuyến nhanh nhất xem tivi trực tuyến nhanh nhất xem phim mới 2023 hay nhất xem phim chiếu rạp mới nhất phim chiếu rạp mới xem phim chiếu rạp xem phim lẻ hay 2022, 2023 xem phim lẻ hay xem phim hay nhất trang xem phim hay xem phim hay nhất phim mới hay xem phim mới link phim mới

intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu xử lý Cu2+ bằng tổ hợp Fe3O4/ZnO

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

5
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu xử lý Cu2+ bằng tổ hợp Fe3O4/ZnO trình bày một số kết quả đánh giá đặc trưng tính chất của hỗn hợp vật liệu Fe3O4/ZnO và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới quá trình hấp phụ Cu2+ hòa tan trong nước bằng vật liệu đã chế tạo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xử lý Cu2+ bằng tổ hợp Fe3O4/ZnO

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ Cu2+ BẰNG TỔ HỢP Fe 3O4/ZnO 1 2 3 3 Nguyễn Thị Trang , Nguyễn Hồng Anh , Lê Minh Thành , Nguyễn Hoài Nam 1 Công ty TNHH Môi trường CTC Hà Nội 2 Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH) 3 Trường Đại học Thủy lợi, email: namnh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU Trường ĐHKHTN-ĐHQGHN. Hình thái học bề mặt được quan sát bằng thiết bị kính hiển Ô nhiễm môi trường trong đó có ô nhiễm vi điện tử quét (SEM) phân giải cao Hitachi kim loại trong nước là một trong những vấn S-4800. Thành phần nguyên tố hóa học được đề đang được quan tâm. Các kim loại ô xác định bằng kỹ thuật tán sắc năng lượng tia nhiễm phổ biến nhất gồm có Cd2+ , Cu2+ , X (EDX) tại Viện HLKH&CNVN. Hg2+ , Ni2+, Pb2+ … có trong nước ngầm, trầm ích hoặc đất gây ảnh hưởng lớn tới hệ sinh 2.3. Thực nghiệm thái và sức khỏe con người [1]. Để loại bỏ 2.3.1.Chế tạo ôxít sắt từ Fe3 O4 các kim loại trên ra khỏi nước hiện có nhiều phương pháp nhưng hiệu quả và kinh tế nhất Hỗn hợp dung dịch FeCl2 .4H2 O và thường được sử dụng là hấp phụ. Cho đến FeCl3 .6H2 O với tỷ lệ mol tương ứng được nay ZnO là một chất xúc tác quang hóa đã hòa tan trong nước cất. Sau khi đã gia nhiệt được sử dụng rất phổ biến nhưng các nghiên và khuấy thì từ từ nhỏ dung dịch NaOH. Sản cứu ứng dụng ZnO như là chất hấp phụ và phẩm là kết tủa Fe3 O4 màu đen [4]. đặc biệt về tổ hợp Fe3 O4 /ZnO vẫn còn rất hạn 2.3.2. Biến tính Fe3 O4 chế [3]. Cho Fe3 O4 vào dung dịch natri citrat 0,5 M Bài báo này trình bày một số kết quả đánh và rung siêu âm sau đó khuấy và gia nhiệt. giá đặc trưng tính chất của hỗn hợp vật liệu Sau đó lấy kết tủa bằng từ trường ngoài và Fe3 O4 /ZnO và ảnh hưởng của các yếu tố môi rửa nhiều lần bằng axeton [2]. trường tới quá trình hấp phụ Cu2+ hòa tan 2.3.3. Chế tạo hỗn hợp vật liệu Fe3O4/ZnO trong nước bằng vật liệu đã chế tạo. Phân tán các hạt Fe3O4 đã biến tính ở trên 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU trong nước cất, sau đó lấy một thể tích nhất định dung dịch này cho vào cốc và khuấy 2.1. Hóa chất mạnh đồng thời nhỏ dung dịch Các loại hóa chất tinh khiết phân tích của (CH3 COO)2 Zn và (NH4 )2 CO3. Kết tủa sau đó Trung Quốc đã được sử dụng bao gồm: được lọc và rửa kỹ bằng nước cất, dd FeCl2 .4H2 O, FeCl3 .6H2 O, NaOH, C2 H5 OH, ammoniac và cồn [2]. Các mẫu vật liệu C6 H5 Na3 O7 .2H2 O, C6 H3 O, (NH4 )2 CO3 , NH3 , Fe3O4/ZnO chế tạo được kí hiệu lần lượt là và (CH3 COO)2 Zn.2H2 O. CS 1:6, CS 1:7,5, và CS 1:10 tương ứng với 2.2. Thiết bị các tỷ lệ số mol Fe3 O4 :ZnO bằng 1:6; 1:7,5; và 1:10. Khảo sát từ tính của các mẫu bằng thiết bị 2.3.4. Nghiên cứu hấp phụ từ kế mẫu rung (VSM). Pha tinh thể của các mẫu được phân tích bằng thiết bị nhiễu xạ tia Chuẩn bị một số bình nón chứa dung dịch X (XRD) loại D8 Advance Bruker của Cu2+ với nồng độ đã định. Sau đó cho vào 446
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 mỗi bình một khối lượng vật liệu Fe3 O4 /ZnO và đặt lên máy, lắc liên tục ở nhiệt độ phòng. Dung dịch sẽ được định kỳ lấy mẫu và ly tâm để xác định nồng độ Cu2+ còn lại bằng phương pháp chuẩn độ iốt. Dung lượng hấp phụ (qt ) của vật liệu được tính bằng công thức , với C0 và Ct 2+ là nồng độ Cu trong dung dịch tại thời điểm Hình 2. Giản đồ XRD của mẫu CS 1:7,5 ban đầu và thời gian t (mg/L); V là thể tích Đánh giá hình thái học bề mặt của vật liệu dung dịch Cu2+ đã sử dụng (L); m là khối bằng phương pháp chụp ảnh SEM của cả ba lượng vật liệu Fe3 O4 /ZnO sử dụng (g). mẫu CS 1:6, CS 1:7,5 và CS 1:10, với kết 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN quả đại diện là ảnh SEM cho mẫu CS 1:7.5 được thể hiện trên Hình 3. Kết quả cho thấy 3.1. Phân tích đánh giá vật liệu sự phân bố các tinh thể đồng đều hơn và nằm Tiến hành khảo sát từ tính bằng thiết bị trong khoảng 15 đến 20 nm, có các mao quản VSM đối với ba mẫu CS 1:6, CS 1:7,5 và CS và ít bị kết đám, sự phân bố như vậy sẽ tạo 1:10, thu được độ từ hóa bão hòa lần lượt là điều kiện thuận lợi cho quá trình hấp phụ. 15,48, 12,03 và 11,25 emu/g, và đường cong từ hóa của mẫu CS 1:6, CS 1:7,5 được biểu diễn đại diện trên Hình 1. Nhận thấy, độ từ hóa bão hòa đối với các mẫu CS 1:6, CS 1:7,5 và CS 1:10 giảm dần. 20 Fe 0 -Zn0- 1:6 12 Fe 0 -Zn0-1:7.5 3 4 3 4 10 6 Hình 3. Ảnh SEM của mẫu CS 1:7,5 M (emu/g) M (emu/g) 0 0 Phân tích thành phần nguyên tố của các -6 mẫu bằng kỹ thuật tán xạ tia X (EDX) thấy -10 -12 xuất hiện các píc năng lượng đặc trưng của -20 4 4 4 -1 10 -5000 0 5000 1 10 4 các nguyên tố Fe, Zn và O (Hình 4). -1 10 -5000 0 5000 1 10 H (Oe) H (Oe) Hình 1. Đường cong từ hóa của các mẫu CS 1:6 và CS 1:7,5 Mẫu CS 1:7,5 được chọn đại diện đem phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) với bước sóng λ bằng 1,54056 Aº, góc nhiễu xạ 2θ (từ 20º đến 70º), kết quả thể hiện trên Hình 2. Hình 4. Phổ EDX của mẫu CS 1:7,5 Kết quả cho thấy tín hiệu nhiễu xạ mạnh và sắc của các mặt (100) (102), (110) và (103) 3.2 Nghiên cứu hấp phụ theo mẻ tại vị trí các góc 2 ở 320 , 480 , 570 , 630 cùng Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các tín hiệu nhiễu xạ mạnh và rộng của mặt yếu tố tới quá trình hấp phụ Cu2+ của vật liệu (002), (101) ở vị trí 2 là 340 -380 đây là các Fe3 O4 /ZnO đã được khảo sát, bằng cách thay tín hiệu đặc trưng của ZnO. Kết quả nhiễu xạ đổi khối lượng vật liệu Fe3 O4 /ZnO trong của mẫu thí nghiệm thu được tương đối giống khoảng 0,05-0,75 gam, thay đổi nồng độ Cu2+ với kết quả phân tích mẫu Fe3 O4 /ZnO của các trong khoảng 50-120 mg/L, điều chỉnh pH thay tác giả khác đã công bố [3, 5]. đổi từ 4 đến 6 bằng dung dịch NaOH. 447
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến hiệu quả xử lý Cu2+ đối với cả ba mẫu vật liệu được trình bày trên Hình 5. Kết quả trên cho thấy, đối với cả ba mẫu vật liệu, cân bằng hấp phụ của vật liệu đạt được Hình 7. Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu sau 50 phút. Như vậy, trong các khảo sát tiếp 2+ đến hiệu suất hấp phụ Cu theo sẽ chọn thời gian tiếp xúc là 50 phút. Kết quả cho thấy, sau 50 phút, nồng độ Cu2+ trong dung dịch giảm tới hơn 90% so với ban đầu. Dung lượng hấp phụ giảm dần theo sự tăng lên của khối lượng vật liệu sử dụng. Với khối lượng vật liệu sử dụng là 0,05g thì dung lượng hấp phụ cao nhất. Kết quả thực nghiệm cho thấy dung lượng hấp phụ tỉ lệ nghịch với khối lượng vật liệu sử dụng. Hình 5. Hiệu suất xử lý Cu2+ theo thời gian 4. KẾT LUẬN 3.2.2 Ảnh hưởng của pH Đã chế tạo thành công vật liệu Fe3 O4 /ZnO bằng phương pháp hóa học. Kết quả nghiên Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của pH đến cứu hấp phụ Cu2+ của vật liệu Fe O /ZnO cho 3 4 khả năng hấp phụ Cu2+ của các vật liệu, kết thấy cân bằng hấp phụ đạt được sau 50 phút quả được trình bày trên Hình 6. tiếp xúc, pH hấp phụ tối ưu là 5,5 và hiệu suất hấp phụ đạt được là 88,46% với nồng độ Cu2+ là 120 mg/L. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên và Môi trường, “Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011-2015”, 2015. [2] Hong R.Y, et al,, "Preparation, characterization and application of Fe3O4/ZnO core/shell magnetic Hình 6. Ảnh hưởng của pH dung dịch nanoparticles," Materials Research Bulletin, vol. 43, pp. 2457 - 2468, 2008. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu suất xử [3] Sheela T, et al, "Kinetics and thermodynamics lý cao nhất đạt được là 88,46% khi pH nằm studies on the adsorption of Zn(II), Cd(II) and trong khoảng từ 5 đến 6. Tuy nhiên ở pH ≥ 6, Hg(II) from aqueous solution using zinc oxide Cu2+ bị kết tủa dạng Cu(OH)2 làm giảm nanoparticles," Powder Technology, vol. 217, pp. 163 -170, 2012. lượng Cu2+ trong dung dịch do đó hiệu suất [4] Wang J, et al, "Preparation and photocatalytic xử lý Cu2+ cao không chỉ do quá trình hấp properties of magnetically reus able phụ xảy ra. Do đó, pH ở 5,5 là phù hợp nhất Fe3O4@ZnO core/shell nanoparticles," cho quá trình hấp phụ. Physica E, vol. 75, pp. 66 - 71, 2016. [5] Xiong C, Yao C, "Synthesis, characterization 3.2.3 Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu and application of triethylenetetramine Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối modified polys tyrene resin in removal of mercury, cadmium and lead from aqueous lượng vật liệu đến hiệu suất hấp phụ được thể solutions," Chemical Engineering Journal, hiện trên Hình 7. vol. 155, pp. 844-850, 2009. 448
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2