4. KẾT LUẬN
Đã tổng hợp thành công vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit RHA/FeMn(OOH) có
khả năng hấp phụ tốt ion As(V) trong dung dịch nước. Các điều kiện tổng hợp vật liệu thích
hợp: nhiệt độ nung vỏ trấu 700oC, thời gian lưu 60 phút, tổng hàm lượng phủ sắt và mangan
hydroxit (quy về dạng oxit) khoảng 30%, tỉ lệ mangan oxit thay thế sắt oxit là 30%, nhiệt độ sấyTẠP CHÍ
vật liệu sau khi phủ là 80oC. Vật liệu tổng hợp được có cấu trúc vô định hình, các hạt có dạng
hình cầu kích thước đồng đều khoảng 25nm kết tụ với nhau tạo màng phủ trên các mao quản
của tro trấu. Nghiên cứu quá trình hấp phụ As(V) cho thấy, vật liệu có hoạt tính hấp phụ tốt
trong môi trường pH từ 5-7 với liều lượng hấp phụ 5 g/L, hiệu suất hấp phụ trên 99%.
10 trang |
Chia sẻ: thucuc2301 | Lượt xem: 513 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt Mangan Hydroxit ứng dụng hấp phụ Asen(v) trong dung dịch nước - Hồ Văn Minh Hải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 6, Số 1 (2016)
75
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU TRO TRẤU PHỦ SẮT MANGAN HYDROXIT
ỨNG DỤNG HẤP PHỤ ASEN(V) TRONG DUNG DỊCH NƯỚC
Hồ Văn Minh Hải*, Nguyễn Đức Vũ Quyên, Đặng Xuân Tín,
Bùi Thị Hoàng Diễm, Nguyễn Hoàng Như Ngọc
Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế
* Email: minhhai061186@gmail.com
TÓM TẮT
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan
hydroxit (RHA/FeMn(OOH)) có hoạt tính hấp phụ ion As(V) trong dung dịch nước. Tro
trấu được phủ sắt mangan hydroxit bằng tác nhân kết tủa NH3 5% sau khi xử lý bằng dung
dịch HCl loãng, nung ở nhiệt độ 700oC, thời gian nung 60 phút. Các đặc trưng của vật liệu
được xác định bằng các phương pháp XRD, EDX, SEM, TEM, FT-IR. Kết quả cho thấy, vật
liệu RHA/FeMn(OOH) tồn tại ở dạng vô định hình với độ phân tán cao, tạo thành các hạt
hình cầu kích thước đồng đều khoảng 25 nm. Các hạt kết tụ với nhau tạo nhiều tâm hoạt
tính, tăng khả năng hấp phụ ion As(V) trong môi trường nước, với nồng độ ban đầu là 50
mg/L, liều lượng hấp phụ 5 g/L đạt hiệu suất hấp phụ 99%.
Từ khóa: vật liệu sắt-mangan hydroxit , hấp phụ asen, hoạt tính tro trấu.
1. MỞ ĐẦU
Asen là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của con người
và sinh vật. Nó có vai trò quan trọng trong việc trao đổi nuclein và tổng hợp protit. Tuy nhiên,
theo tổ chức y tế thế giới WHO, nếu nồng độ asen trong nước vượt quá 0,01mg/L thì có thể gây
nhiễm độc và tác hại xấu đến sức khỏe con người. Các triệu chứng nhiễm độc asen bao gồm đau
bụng, nôn mửa, đau cơ, suy nhược, phù nề da, trong trường hợp nặng có thể gây ung thư [1,3].
Trên thế giới đã từng chứng kiến cuộc khủng hoảng asen vào năm 1983, khi Bang Tây Bengal
của Ấn Độ đã phát hiện trên 200.000 ca nhiễm độc và trên một triệu người đang nằm trong vùng
bị phơi nhiễm. Tại Bangladesh, sự nhiễm độc nước giếng do asen càng được khẳng định, khi từ
năm 1993 tới nay đã có khoảng 35 đến 77 triệu người có nguy cơ bị ngộ độc [1]. Ở Việt Nam,
những vùng bị ô nhiễm nghiêm trọng nhất là Hà Nam, Hà Tây (cũ), Nam Định, Ninh Bình.
Trong đó, mức độ ô nhiễm asen ở tỉnh Hà Nam là cao nhất so với cả nước (50,2% số giếng
khoan ở Hà Nam có nồng độ asen trên 0,05 mg/L). Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý asen trong
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen(V)
76
nước để đảm bảo sức khỏe con người đang được các nhà khoa học trên thế giới và trong nước
đặc biệt quan tâm.
Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý asen truyền thống đã được nghiên cứu và sử dụng
như: sự oxy hóa, sự kết tủa/ làm giàu, sự tách, lọc bằng màng, hấp phụ... Tuy nhiên, phương
pháp hấp phụ là hướng khá khả thi đang được quan tâm nghiên cứu bởi tính đơn giản, ưu việt
trong quá trình loại bỏ asen trong nước.
Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ
sắt và mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen trong dung dịch nước.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Quy trình tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt và mangan hydroxit được trình bày ở hình 1.
Vỏ trấu sau khi xử lý bằng dung dịch HCl 1M trong 8h được rửa sạch bằng nước mềm, sấy khô.
Sau đó, vỏ trấu được nung trong môi trường oxy hóa, nhiệt độ nung 700oC, thời gian lưu mẫu là
1 giờ trong lò điện thu được tro trấu (RHA). RHA được cho vào hỗn hợp dung dịch Fe3+ 0,1 M
và Mn2+ 0,1M, khuấy đều hỗn hợp trong 30 phút bằng máy khuấy từ, cho từ từ dung dịch NH3
5% để điều chỉnh pH của hỗn hợp đạt 5 - 7, khi đó hỗn hợp Fe3+ và Mn2+ kết tủa hoàn toàn dưới
dạng hydroxit bao bọc quanh các hạt tro trấu. Lọc rửa kết tủa, sấy khô thu được vật liệu tro trấu
phủ sắt và mangan hydroxit (viết tắt là RHA/FeMn(OOH)).
Hoạt tính của vật liệu RHA/FeMn(OOH) được đánh giá thông qua khả năng hấp phụ
ion As(V) trong dung dịch nước. Cách tiến hành: cho 0,125 g vật liệu RHA/FeMn(OOH) vào
bình tam giác chứa 25 mL dung dịch As(V) nồng độ 50 mg/L. Lắc đều hỗn hợp bằng máy lắc
trong 120 phút để quá trình hấp phụ đạt cân bằng. Sau đó lọc để tách pha rắn, thu lấy phần dung
dịch, xác định nồng độ As(V) trong dung dịch sau hấp phụ. Hiệu suất quá trình hấp phụ được
tính theo công thức: H= ((C0 -Ce)*100/Co)
Trong đó: trong đó: Co và Ce lần lượt là nồng độ của As(V) trong dung dịch trước và
sau hấp phụ (mg/L).
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 6, Số 1 (2016)
77
Hình 1. Sơ đồ tổng hợp vật liệu RHA/FeMn(OOH)
Dung dịch thí nghiệm As(V) (50mg/L) được chuẩn bị từ axit H3AsO4 (hãng Sigma-
Aldrich), nồng độ As(V) trong dung dịch được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử (AAS) ở bước sóng λ = 193,7 nm tại trung tâm kiểm định dược tỉnh Thừa Thiên Huế.
Thành phần pha tinh thể của vật liệu được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
trên thiết bị D5005 (Siemens, Đức) với bức xạ CuK ( = 1,5406Å). Tỷ lệ các nguyên tố trên bề
mặt vật liệu được xác định bằng phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS) trên hệ thống
thiết bị JSM Jeol 5410LV (Nhật Bản) với hệ thống Oxford ISIS 300 (Anh). Hình thái và kích
thước hạt của vật liệu được quan sát bằng hiển vi điện tử quét (SEM) trên thiết bị JSM Jeol
5410LV và hiển vi điện tử truyền qua (TEM) trên thiết bị Jeol JEM-1010 (Nhật Bản). Phổ hồng
ngoại (FTIR) của vật liệu được ghi trên thiết bị IRPrestige-21 (hãng Shimadzu).
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của điều kiện tổng hợp đến khả năng hấp phụ As(V) của vật liệu
3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàm lượng Fe(OH)3 và Mn(OH)2
Để khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ hàm lượng sắt và mangan hydroxit (quy về dạng oxit),
chúng tôi tiến hành tổng hợp các mẫu vật liệu sao cho hàm lượng MnO thay thế Fe2O3 lần lượt
từ 10% đến 90% (theo khối lượng), tổng hàm lượng MnO và Fe2O3 so với RHA là 15%. Các
mẫu vật liệu được ký hiệu tương ứng lần lượt là RFM10 đến RFM90. Kết quả khảo sát ảnh
hưởng tỉ lệ Fe2O3 và MnO đến khả năng hấp phụ As(V) được trình bày ở bảng 1.
Dung dịch Fe3+ 0,1M Dung dịch Mn2+ 0,1M
Tro trấu
Lọc, rửa, sấy
Khuấy từ
Dung dịch NH3 5%,
pH = 5-6
Vật liệu RHA/FeMn(OOH)
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen(V)
78
Bảng 1. Hiệu suất hấp phụ As(V) của vật liệu RHA/FeMn(OOH)
có tỉ lệ hàm lượng MnO thay thế Fe2O3 khác nhau
Ký hiệu mẫu RFM10 RFM20 RFM30 RFM50 RFM70 RFM90
Hàm lượng MnO thay thế (%) 10 20 30 50 70 90
Ce (mg/L) 9,43 7,41 5,63 7,66 32,66 37,52
H (%) 81,14 85,18 88,74 84,68 34,68 24,96
ĐKTN: Nhiệt độ nung vỏ trấu là 700oC, thời gian nung vỏ trấu là 60 phút, hàm lượng phủ các
oxit là 15%, nhiệt độ nung vật liệu RHA/FeMn(OOH) là 100oC và nồng độ As(V) ban đầu là 50 mg/L.
Kết quả cho thấy, khi hàm lượng phủ MnO thay thế từ 5% đến 30% thì hiệu suất hấp
phụ As(V) của vật liệu tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng từ 30% đến 90% thì khả
năng hấp phụ As(V) của vật liệu giảm rõ rệt. Vì vậy, chúng tôi chọn tỉ lệ hàm lượng MnO thay
thế là 30% để thực hiện trong quá trình tổng hợp.
3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng phủ sắt và mangan hydroxit
Để khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng phủ sắt và mangan hydroxit (quy về dạng oxit)
đến khả năng hấp phụ ion As(V) của vật liệu RHA/FeMn(OOH), chúng tôi tiến hành cho tro
trấu vào dung dịch chứa Fe3+ 0,1M và Mn2+ 0,1 M, lượng dung dịch được thay đổi sao cho tỉ lệ
hàm lượng Fe2O3 và MnO là 7:3 (theo khối lượng) và tổng hàm lượng các oxit trong vật liệu
RHA/FeMn(OOH) thay đổi từ 5 đến 35% (theo khối lượng). Các mẫu được ký hiệu tương ứng
với tổng hàm lượng các oxit lần lượt từ RHA5 đến RHA35. Kết quả khảo sát ảnh hưởng hàm
lượng phủ các oxit lên RHA đến hiệu suất hấp phụ ion As(V) được trình bày ở bảng 2.
Kết quả cho thấy: khi hàm lượng phủ các oxit tăng dần từ 5 đến 20% thì hiệu suất hấp
phụ As(V) tăng rõ rệt. Tuy nhiên, khi tăng từ 20 đến 35%, khả năng hấp phụ As(V) của vật liệu
hầu như hoàn toàn và thay đổi không đáng kể. Với kết quả này có thể thấy vật liệu tổng hợp
được có khả năng hấp phụ As(V) rất tốt vì gần như hoàn toàn (khoảng 99% As(V) 50mg/L đã
được loại khỏi dung dịch). Do vậy, chúng tôi lựa chọn tổng hàm lượng các oxit phủ lên tro trấu
là 30 %.
Bảng 2. Hiệu suất hấp phụ As(V) của vật liệu RHA/FeMn(OOH) có hàm lượng phủ các oxit khác nhau
Ký hiệu mẫu RHA5 RHA10 RHA15 RHA20 RHA25 RHA30 RHA35
Hàm lượng phủ (%) 5 10 15 20 25 30 35
Ce (mg/L) 9,76 6,62 4,22 0,23 0,13 56,9.10
-3 50,5.10-3
H (%) 80,48 86,76 91,56 99,54 99,74 99,99 99,99
ĐKTN: Nhiệt độ nung vỏ trấu là 700oC, thời gian nung vỏ trấu là 60 phút, tỉ lệ Fe2O3:MnO=7:3,
nhiệt độ nung vật liệu RHA/FeMn(OOH) là 100oC và nồng độ As(V) ban đầu là 50 mg/L.
3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung vật liệu
Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến khả năng hấp phụ ion As(V) của vật liệu
RHA/FeMn(OOH), chúng tôi tiến hành nung vật liệu tro trấu sau khi phủ các hydroxit ở các
nhiệt độ khác nhau từ 80 đến 400oC, mẫu được ký hiệu tương ứng theo nhiệt độ nung lần lượt từ
RHA80 đến RHA400. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung vật liệu
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 6, Số 1 (2016)
79
RHA/FeMn(OOH) đến hiệu suất hấp phụ ion As(V) được trình bày ở bảng 3.
Kết quả trên cho thấy, trong khoảng nhiệt độ nung từ 80 đến 120oC, hiệu suất hấp phụ
gần như không thay đổi. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ nung đến 400oC thì hoạt tính của vật liệu
giảm mạnh. Vì vậy, để tiết kiệm năng lượng chúng tôi lựa chọn nhiệt độ sấy thích hợp là 80oC.
Bảng 3. Hiệu suất hấp phụ As(V) của vật liệu RHA/FeMn(OOH) nung ở các nhiệt độ khác nhau
Ký hiệu mẫu RHA
80
RHA
100
RHA
120
RHA
140
RHA
160
RHA
180
RHA
200
RHA
400
Nhiệt độ nung
vật liệu (oC)
80 100 120 140 160 180 200 400
Ce (mg/L) 0,21 0,22 0,25 0.48 0,88 1,03 1,50 19,3
H (%) 99,58 99,56 99,50 99,04 98,24 97,94 97,00 61,4
ĐKTN: Nhiệt độ nung vỏ trấu là 700oC, thời gian nung vỏ trấu là 60 phút, hàm lượng phủ là
30%, tỉ lệ Al2O3:MnO=7:3 và nồng độ As(V) ban đầu là 50 mg/L.
3.2. Các đặc trưng của vật liệu RHA/Al(OH)3
3.2.1. Thành phần pha của vật liệu
Giản đồ nhiễu xạ tia X của tro trấu và vật liệu RHA/FeMn(OOH) được biểu diễn ở hình
2. Kết quả cho thấy: thành phần pha chủ yếu của tro trấu và vật liệu RHA/FeMn(OOH) là pha
vô định hình. Trên giản đồ chỉ xuất hiện pic nhiễu xạ có cường độ nhỏ tại 22,5o, đây là pic đặc
trưng của pha cristobalite ở dạng tinh thể hoặc vi tinh thể [2]. Mặt khác, trên giản đồ XRD của
vật liệu RHA/FeMn(OOH) không xuất hiện các pha tinh thể đặc trưng của các nguyên tố Fe và
Mn, điều này khẳng định rằng sắt và mangan hydroxit phủ lên tro trấu là ở dạng vô định hình.
Quan sát giản đồ EDX của vật liệu RHA/FeMn(OOH) phủ 30% các oxit cho thấy, tỷ lệ
nguyên tử Si/(Fe+Mn) trên bề mặt vật liệu đạt 1,645. Tổng hàm lượng sắt mangan hydroxit (quy
về dạng oxit) trong vật liệu chiếm 31% (theo khối lượng). Kết quả này phù hợp với tổng hàm
lượng phủ các oxit khi tổng hợp vật liệu.
Hình 2. Giản đồ XRD của mẫu tro trấu (RHA) và của vật liệu RHA/FeMn(OOH) (A),
Giản đồ EDX của vật liệu RHA/FeMn(OOH) (B)
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen(V)
80
3.2.2. Đặc trưng về các nhóm chức
Giản đồ FT-IR của mẫu RHA/FeMn(OOH) được tổng hợp ở điều kiện tối ưu được trình
bày ở hình 3. Từ kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy: pic ở vùng 3448 cm-1 tương ứng với
dao động hóa trị (stretching vibration) của nhóm -OH trong Si-OH, số sóng 1626 cm-1 tương
ứng với dao động biến dạng (bending vibration) của nhóm -OH trong phân tử H2O hấp phụ; pic
tại 1095 cm-1 tương ứng với dao động kéo giãn bất đối xứng của Si-O-Si có ở tro trấu, pic này
chuyển nhẹ về bước sóng lớn hơn sau khi phủ và hấp phụ. Quan sát trên giản đồ, chúng tôi nhận
thấy sự xuất hiện của các pic mới của vật liệu RHA/Fe-Mn tại băng sóng từ 320-284 cm-1 và
những pic này yếu đi sau khi hấp phụ As(V), đây chính là dao động của liên kết As-O. Kết quả
này cho thấy đã có sự gắn kết ion As(V) lên bề mặt vật liệu [9,10].
3.2.3. Hình thái và kích thước hạt của vật liệu
Hình thái của vật liệu RHA/FeMn(OOH) được quan sát bởi ảnh SEM và TEM, kết
quả được biểu diễn ở hình 4. Từ kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy rằng các hạt vật
liệu sơ cấp có dạng hình cầu, kích thước đồng đều khoảng 25nm kết tụ với nhau tạo màng
mỏng phủ hệ thống mao quản của tro trấu, nên làm tăng khả năng hấp phụ của vật liệu [2].
3.2.4. Xác định điểm điện tích không của vật liệu
Đối với vật liệu sử dụng trong lĩnh vực hấp phụ, điểm điện tích không (Point of Zero
Charge - PZC) là một đại lượng quan trọng. Khi pH dung dịch nhỏ hơn giá trị pHPZC, bề mặt
chất hấp phụ mang điện tích dương. Ngược lại, khi pH lớn hơn giá trị pHPZC, bề mặt chất hấp
phụ mang điện tích âm. Do vậy, điểm điện tích không của vật liệu đóng vai trò quan trọng trong
việc khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu trong các dung dịch có pH khác nhau.
Kết quả ở hình 3 cho thấy, điểm điện tích không của vật liệu tro trấu phủ sắt mangan
hydroxit là 6,22 0,13 (n=2). Tại giá trị pH này, bề mặt vật liệu tro trấu và tro trấu phủ sắt
mangan hydroxit không mang điện tích.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 6, Số 1 (2016)
81
Hình 3. Giản đồ FT-IR của RHA, RHA/FeMn(OOH)và RHA/FeMn(OOH)-As
Hình 4. Ảnh SEM (A) và TEM (B) của vật liệu RHA/FeMn(OOH)
3.3. Nghiên cứu quá trình hấp phụ ion Asen(V) trong nước lên vật liệu RHA/FeMn(OOH)
3.3.1. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ion As(V)
Từ kết quả ta thấy khả năng hấp phụ ion As(V) trong khoảng pH từ 2-7 là tốt nhất, điều
này phù hợp với môi trường nước nên không cần phải điều chỉnh pH. Khi tăng tiếp tục tăng pH
từ 7 -12 thì khả năng hấp phụ của vật liệu giảm mạnh. Điều này có thể giải thích như sau, khi
pH<pHpzc (pH=6,22) thì bề mặt vật liệu tích điện dương. Hơn nữa, trong khoảng pH này As(v)
tồn tại dưới dạng ion âm H2AsO4
-
và HAsO4
2-
. Vì vậy, tạo ra lực hút tĩnh điện giữa ion As(V) và
bề mặt vật liệu, làm tăng khả năng hấp phụ của vật liệu. Tuy nhiên, khi pH > pHpzc thì bề mặt
vật liệu tích điện âm và ion As(V) tồn tại dưới dạng AsO4
3-, tạo thành lực đẩy tĩnh điện giữa bề
mặt và ion As(V), kết quả khả năng hấp phụ của vật liệu giảm mạnh [3,4].
(B) (A)
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen(V)
82
3.3.2. Ảnh hưởng của liều lượng vật liệu đến hiệu suất hấp phụ ion As(V)
Từ kết quả chúng tôi thấy liều lượng từ 1 - 5 g/L hiệu suất tăng nhanh. Tuy nhiên, tiếp
tục tăng liều lượng lớn hơn 5 g/L hiệu suất hấp phụ tăng không đáng kể. Nên chúng tôi chọn
liều lượng 5 g/L để tổng hợp vật liệu.
Hình 5. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa ΔpH vào pHi của vật liệu trong dung dịch NaCl
Hình 6. Ảnh hưởng của pH (A) và liều lượng (B) của vật liệu đến khả năng hấp phụ As(V)
4. KẾT LUẬN
Đã tổng hợp thành công vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit RHA/FeMn(OOH) có
khả năng hấp phụ tốt ion As(V) trong dung dịch nước. Các điều kiện tổng hợp vật liệu thích
hợp: nhiệt độ nung vỏ trấu 700oC, thời gian lưu 60 phút, tổng hàm lượng phủ sắt và mangan
hydroxit (quy về dạng oxit) khoảng 30%, tỉ lệ mangan oxit thay thế sắt oxit là 30%, nhiệt độ sấy
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 6, Số 1 (2016)
83
vật liệu sau khi phủ là 80oC. Vật liệu tổng hợp được có cấu trúc vô định hình, các hạt có dạng
hình cầu kích thước đồng đều khoảng 25nm kết tụ với nhau tạo màng phủ trên các mao quản
của tro trấu. Nghiên cứu quá trình hấp phụ As(V) cho thấy, vật liệu có hoạt tính hấp phụ tốt
trong môi trường pH từ 5-7 với liều lượng hấp phụ 5 g/L, hiệu suất hấp phụ trên 99%.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Akmed, A., Bandaramayake, D., Khan, A.W., Hadi, A., Valdin, G., Halim, A., (1997), “Arsenic
contamination in groundwater and arsenocosis in Bangladesh”, Int. J. Environ. Health Res.7, 271–
276.
[2]. Wei Xu, Huachum Lan (2014), Comparing the adsorption behaviors of Cd, Cu and Pb from water
onto Fe-Mn binary oxide, MnO2 and FeOOH, Research article, 1-9.
[3]. Xiaodong Gao, Robert A. Root (2013), Effect of silicic acid on arsenate and arsenite retention
mechanisms on 6-L ferrihydrite: A spectroscopic and batch adsorption approach, Applied
Geochemictry 38, 110-120.
[4]. R. Jamshidi Gohari (2015), Fabrication and characterization of novel PES/Fe–Mn binary oxide UF
mixed matrix membrane for adsorptive removal of As(III) from contaminated water solution,
colloids and surfaces 479, 1-10.
[5]. Liying Jiang (2009), Removal behavior and mechanism of Co(II) on the surface of Fe–Mnbinary
oxide adsorbent, J. Hazard. Mater. 164, 271-278.
[6]. Advanced Light Source, (2004), Mn, Fe, Zn and As speciation in a fast-growing ferromanganese
marine nodule, Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 68, No. 14, pp. 3125–3136.
[7]. F. Pinakidou, M. Katsikini (2016), Monitoring the role of Mn and Fe in the As-removal efficiency
of tetravalent manganese feroxyhyte nanoparticles from drinking water: An X-ray absorption
spectroscopy study, Journal of Colloid and Interface Science 477, 148–155.
[8]. Gaosheng Zhang, Jiuhui Qu (2007), Preparation and evaluation of a novel Fe–Mn binary oxide
adsorbent for effective arsenite removal, Water Research 41, 1921 – 1928.
[9]. Ruiping Liu, Feng Liu (2015), Simultaneous removal of Cd(II) and Sb(V) by Fe–Mn binary
oxide:Positive effects of Cd(II) on Sb(V) adsorption, Journal of Hazardous Materials 300, 847–
854.
[10]. F. Chang, J. Qu (2010), “Practical performance and its efficiency of arsenic removal from
groundwater using Fe-Mn binary oxide”, Journal of Environmental Sciences, 22, pp. 1–6.
Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tro trấu phủ sắt mangan hydroxit ứng dụng hấp phụ asen(V)
84
STUDY ON THE SYNTHESIS OF FERRIC AND MANGANESE HYDROXIDE
COATED RICE HUSK ASH AND ITS APPLICATION FOR ARSEN (V) FROM
AQUEOUS SOLUTION
Ho Van Minh Hai*, Nguyen Duc Vu Quyen, Dang Xuan Tin,
Bui Thi Hoang Diem, Nguyen Hoang Nhu Ngoc
Department of Chemistry, Hue University College of Sciences
* Email: minhhai061186@gmail.com
ABSTRACT
In this study, the synthesis of ferric and manganese hydroxide coated rice husk ash
(RHA/FeMn(OOH)) and As(V) removal in aqueous solution was presented. Rice husk ash
coated by ferric and manganese hydroxide after being treated with dilute acid and calcined
at 700oC by the electric furnace in ambient atmosphere for 60 minutes to obtain RHA. The
obtained materials were characterized by XRD, TEM, SEM, EDS, FT-IR methods. The
results showed that the Fe-Mn binary hydroxide was amorphous and highly dispersed and
possessed porous ordered-structure with uniform particle size in the range of 25 nm. In
aqueous solution contained As(V) 50 mg.L-1, the efficiency of As(V) removal by
RHA/FeMn(OOH) could be 99% using the adsorbent dose of 5 g.L-1.
Keywords: Fe-Mn binary hydroxide adsorbent, Arsenite adsorption, active rice husk ash.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 5_hoa_hai_ho_van_minh_hai_8916_2030180.pdf