Nghiên cứu chế tạo vật liệu vermiculite giãn nở sử dụng vi sóng và tác nhân H2O2 ứng dụng làm vật liệu hấp phụ

Bài viết phân tích VER giãn nở đã được nghiên cứu thành công bằng quy trình: Vật liệu VER được xác định tối ưu khi ở tỉ lệ 1:6, nồng độ H2O2 30%, 60 phút ngâm tẩm, sấy 60 oC, 90 phút lần 1, vi sóng 60s/5 lần, sấy 120 oC 1h lần 2. Việc giãn nở ở điều kiện tối ưu với hệ số giãn nở k bằng 14.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo vật liệu vermiculite giãn nở sử dụng vi sóng và tác nhân H2O2 ứng dụng làm vật liệu hấp phụ Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 13 – issue 2 (2024) 95-99 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam https://jca.edu.vnNghiên cứu chế tạo vật liệu vermiculite giãn nở sử dụng vi sóng và tác nhân H2O2 ứngdụng làm vật liệu hấp phụFabrication of expanded vermiculite using the mixed methods of microwave and H 2O2and their application for adsorptionNguyễn Văn Huy1, Khuất Hoàng Bình1, Trần Văn Chinh1, Nguyễn Thị Hoài Phương2 , Vũ Trí Thiện1,Đặng Thu Trang1, Nguyễn Thị Hồng Phượng3 , Vũ Thu Hằng3, Trương Viết Hoài4,*, Lã Đức Dương1,*1 Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự2 Phân viện Hoá môi trường, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga3 Trường Hoá và Khoa học sự sống, Đại học Bách Khoa Hà Nội4 Khoa cơ khí, Học viện Kỹ thuật quân sự*Email: duc.duong.la@gmail.com, truongviethoai0409@gmail.comARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 14/4/2024 Vermiculite (VER) is a type of clay mineral abundant in reserves, withAccepted: 10/5/2024 low cost and environmental friendliness. There are many chemicals usedPublished: 30/6/2024 to expand VER such as HCl, H2SO4, etc. In this study, vermiculite was expanded using a mixed methods using microwave irradiation withKeywords: H2O2. Factors affecting the expansion process of vermiculite mineralsVermiculite expanded; adsorption; such as VER:H2O2 ratio, H2O2 concentration, drying temperature, dryingH 2 O2 time, microwave time, soaking time were investigated and optimized. VER material was determined to be optimally expanded at a VER:H 2O2 ratio of 1:6, with 30% H2O2 concentration, soaking for 60 minutes, drying at 60°C for the first time, 60s/5 times of microwave irradiation, and drying at 120°C for the second time. By the volume measurement method, the expansion coefficient of VER significantly increased compared to its initial state before modification, with the expansion coefficient increasing by 14 times. The results on the absorption capacity of expanded VER for some solvents and chemicals showed that the synthesized material has good absorption capacity for some organic solvents and chemicals, with adsorption capacities ranging from 10 to 30 times.1. Giới thiệu chung với xu hướng nở ra khi có nước và có khả năng trao đổi ion cao. VER có nguồn gốc từ phong hóa hóa họcVermiculite (VER) là tên địa chất được đặt cho một hoặc thủy nhiệt (nước và nhiệt độ tác động cùngnhóm khoáng vật laminar ngậm nước là silicat nhôm- nhau), được tạo ra từ sự thay đổi hoặc thay thếsắt-magiê, trông giống như mica [1]. Vermiculite là một phlogopite, biotit và clorit, trong số các mica mafickhoáng vật đất sét có cấu trúc tương tự như khác (nguồn gốc núi lửa) trong các loại đá khác nhaumontmorillonit ((Na, Ca)0,3(Al, Mg)2Si4O10 (OH)2.nH2O), [2]. Khoáng vật đất sét được hình thành chủ yếu trong https://doi.org/10.62239/jca.2024.038 95 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 13 – issue 2 (2024) 95-99các mỏ tự nhiên, và nó có thể được tìm thấy trong bốn Hệ số giãn nở kloại đá: (1) siêu mafic và mafic; (2) gneiss và đá phiến; Mức độ giãn nở của VER được đánh giá bằng cách đo(3) đá cacbonat; và (4) đá granit [3]. Vermiculite là một sự thay đổi thể tích. Để thu được thể tích mẫu ban đầusilicat đất sét với các hạt nhỏ hơn 2 μm và cấu trúc tinh (V0) , 0,3172(g) VER thô đưa vào ống đong có vạchthể được hình thành bởi các lớp loại 2:1. Các khoáng chia độ. Thể tích sau khi giãn nở (V) cũng được địnhchất xen kẽ như mica và biotit có các nguyên tử kali lượng bằng ống đong. Hệ số giãn nở (k) được tínhtrong cấu tạo của chúng nhưng trong vermiculite, lớp bằng k= V/V0. Cách xác định cũng như cách tính tươngxen kẽ có các phân tử nước và magiê [4]. Trong nghiên tự hệ số giãn nở (k) với các khảo sát độ giãn nở vật liệucứu này, VER giãn nở đã được nghiên cứu thành công dưới đây.bằng quy trình: Vật liệu VER được xác định tối ưu khi ởtỉ lệ 1:6, nồng độ H2O2 30%, 60 phút ngâm tẩm, sấy 60 3. Kết quả và thảo luậno C, 90 phút lần 1, vi sóng 60s/5 lần, sấy 120 oC 1h lần 2. Đánh giá hình thái, cấu trúc vật liệu Vermiculite giãnViệc giãn nở ở điều kiện tối ưu với hệ số giãn nở k nởbằng 14. VER giãn nở có cấu trúc xốp với diện tích bề Phân tích XRDmặt riêng lớn hơn đáng kể so với vật liệu ban đầu. Hơn ...