Khả năng hấp phụ màu Reactive Blue 19 của than hoạt tính chế tạo từ gáo dừa và tre

Bài viết này khảo sát khả năng hấp phụ chất màu Reactive Blue 19 (RB19) của than hoạt tính gáo dừa và tre dạng hạt. Bài viết cho thấy nhóm chức hấp phụ trên bề mặt than đóng vai trò quan trọng hơn nhiều so với diện tích bề mặt riêng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng hấp phụ màu Reactive Blue 19 của than hoạt tính chế tạo từ gáo dừa và treTạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 3 (2017) 10-13Khả năng hấp phụ màu Reactive Blue 19 của than hoạt tínhchế tạo từ gáo dừa và treLê Văn Chiều1,*,Vũ Ngọc Duy2, Nguyễn Mạnh Tiến2, Cao Thế Hà31Ban quản lý các dự án, ĐHQGHN, 144 Xuân Thủy, Hà Nội, Việt NamKhoa Hóa Học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 19 Lê Thánh Tông, Hà Nội, Việt Nam3Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam2Nhận ngày 15 tháng 8 năm 2017Chỉnh sửa ngày 22 tháng 8 năm 2017; Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 9 năm 2017Tóm tắt: Động học hấp phụ và đẳng nhiệt hấp phụ Reactive Blue 19 của hai loại than hoạt tính gáodừa và tre dạng hạt có kích thước 1 ÷ 2 mm được đánh giá trong nghiên cứu này. Hai loại than đềucó cấu trúc vi mao quản với diện tích bề mặt riêng tương ứng là 687 và 425 m2/g. Các kết quảnghiên cứu cho thấy rằng, với nồng độ chất màu ban đầu là 40 mg/L, thời gian đạt cân bằng hấpphụ trên hai loại than tương đương nhau. Tuy nhiên, dung lượng hấp phụ cực đại của than tre caohơn khoảng 10 lần so với than gáo dừa. Kết quả này cho thấy nhóm chức hấp phụ trên bề mặt thanđóng vai trò quan trọng hơn nhiều so với diện tích bề mặt riêng.Từ khóa: Reactive Blue 19, động học hấp phụ, đẳng nhiệt hấp phụ, than hoạt tính.1. Tổng quantiên tiến [2-4]. Hiện nay, công nghệ vi sinhđang được áp dụng phổ biến để xử lý nước thảicủa các nhà máy dệt nhuộm nhờ ưu điểm làthiết bị đơn giản, chi phí thấp, và vận hành đơngiản. Tuy nhiên, công nghệ này không xử lýđược triệt để độ màu nên sau đó cần có thêmgiai đoạn xử lý tăng cường bằng các phươngpháp hóa lý. Thông thường hấp phụ bằng thanhoạt tính được lựa chọn vì có hiệu quả cao. ViệtNam hiện nay sản xuất hai loại than hoạt tínhchính từ gáo dừa và tre. Nhằm cung cấp thêmthông tin để lựa chọn loại than phù hợp cho xửlý nước thải dệt nhuộm, nghiên cứu này khảosát khả năng hấp phụ chất màu Reactive Blue19 (RB19) của than hoạt tính gáo dừa và tredạng hạt.Dệt may là một trong những ngành côngnghiệp quan trọng của đất nước. Bên cạnh lợiích kinh tế, ngành công nghiệp này tạo ra mộtlượng nước thải lớn từ quá trình nhuộm vải.Nguồn nước thải này có chứa nhiều hợp chấtmàu bền vững, khó phân hủy sinh học, thậm chígây độc cho môi trường sinh thái [1]. Nếukhông được xử lý triệt để nó sẽ gây tác hạinghiêm trọng đến môi trường. Đến nay, nhiềucông nghệ xử lý chất màu hữu cơ đã đượcnghiên cứu và ứng dụng như hấp phụ, keo tụ tạo bông, trao đổi ion, lọc thẩm thấu ngược, xửlý bằng vi sinh vật, ôxi hóa hóa học, ôxi hóa_______Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-904119229.Email: lechieu@vnu.edu.vnhttps://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.468010L.V. Chiều và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 3 (2017) 10-1311Biến thiên nồng độ RB19 theo thời gianđược theo dõi bằng phương pháp đo quang ởbước sóng đặc trưng 592 nm.2. Thực nghiệm2.1. Hóa chấtThan hoạt tính gáo dừa và than hoạt tính tređược cung cấp bởi công ty xuất nhập khẩuPhương Nam. Sau khi sàng để lây kích thước1 ÷ 2 mm, than được rửa sạch bằng nước cất vàsấy ở 105oC đến khối lượng không đổi. Chấtmàu thí nghiệm RB19 có nguồn gốc TrungQuốc có độ tinh khiết trên 90 %, công thức cấutạo được trình bày trên hình 1.3. Kết quả và thảo luận3.1. Khảo sát đặc trưng than hoạt tínhHai thông số quan trọng ảnh hưởng tới khảnăng hấp phụ của than được khảo sát trongnghiên cứu này là diện tích bề mặt riêng vàđường kính mao quản. Các mẫu được đo trênthiết bị Tristar II 3020 3.02.Bảng 3. Kết quả đặc trưng than hoạt tínhThông sốDiện tích bề mặtriêng, m2/gĐường kính maoquản*, nmKhả năng hấp phụ RB19 của hai loại thanđược đánh giá thông qua các thí nghiệm độnghọc hấp phụ và đẳng nhiệt hấp phụ. Các điềukiện thí nghiệm được trình bày trên bảng 1 và 2.Động học hấp phụ được thực hiện trong điềukiện khuấy từ với tốc độ 180 vòng/phút. Đẳngnhiệt hấp phụ được thực hiện trong máy lắcngang với thời gian là 12 giờ để đảm bảo cânbằng hấp phụ.Bảng 1. Các điều kiện nghiên cứu động học hấp phụRB19 trên than hoạt tínhCRB19,mg/LCthan,g/L4020Nhiệtđộ,oC26 ± 1Bảng 2. Các điều kiện nghiên cứu đẳng nhiệt hấpphụ RB19 trên than hoạt tính3,2Các kết quả trình bày trên bảng 3 cho thấyhai loại than có thể được coi là vật liệu vi maoquản (micropore) có đường kính mao quản gầntương đương nhau nhưng diện tích bề mặt riêngcủa than hoạt tính gáo dừa cao hơn nhiều thanhoạt tính từ tre.3.2. Động học hấp phụĐộng học hấp phụ RB19 trên hai loại thanđược theo dõi bằng cách đo biến thiên độ hấpthụ quang của chất màu. Dung lượng hấp phụtheo thời gian trên than (q, mg/g) được tính toánvà biểu diễn trên hình 2.2pH7 ÷ 7,52,7: Giá trị trung bìnhDung lượng q, mg/gThểtích,mL500Than tre425*Hình 1. Công thức c ...