Luận án TS Phạm Thị Hải Thịnh: Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion
Biến tính than hoạt tính xử lý hiệu quả ion kim loại nặng trong nước thải công nghiệp.
Kĩ thuật môi trường
Luan An
Luận án tiến sỹ
Năm xuất bản
Số trang
152
Thời gian đọc
23 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Than hoạt tính biến tính xử lý chất độc ion trong nước
Nghiên cứu này tập trung vào việc biến tính than hoạt tính. Mục tiêu chính là tạo ra vật liệu hấp phụ hiệu quả, giải quyết vấn đề ô nhiễm ion độc hại trong nước. Các ion kim loại nặng trong nước, amoni, và asen là những chất gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường. Than hoạt tính biến tính được kỳ vọng nâng cao khả năng hấp phụ. Điều này dựa trên cơ chế trao đổi ion và các phản ứng hóa học trên bề mặt. Vật liệu mới cần có giá thành hợp lý, phù hợp với nhiều ứng dụng. Nghiên cứu sâu rộng về các phương pháp biến tính đã được thực hiện. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện chất lượng nước.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu biến tính than hoạt tính
Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển vật liệu hấp phụ tiên tiến. Vật liệu này nhằm giải quyết hiệu quả vấn đề ô nhiễm ion độc hại trong nước. Các chất ô nhiễm như ion kim loại nặng, amoni, và asen gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Nghiên cứu tập trung vào việc biến tính bề mặt than hoạt tính. Mục đích là nâng cao dung lượng hấp phụ và khả năng chọn lọc. Vật liệu hấp phụ mới cần có hiệu suất cao, đồng thời duy trì chi phí sản xuất hợp lý. Các phương pháp biến tính khác nhau được khám phá để tối ưu hóa hiệu suất hấp phụ ion độc.
1.2. Ứng dụng than hoạt tính biến tính trong xử lý nước
Than hoạt tính biến tính có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý nước ô nhiễm. Vật liệu này phù hợp cho cả xử lý nước thải công nghiệp và xử lý nước cấp sinh hoạt. Khả năng loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước, asen và amoni được cải thiện đáng kể sau quá trình biến tính. Điều này mang lại một giải pháp bền vững và hiệu quả về chi phí cho nhiều hệ thống xử lý nước. Các thử nghiệm đã chứng minh hiệu quả vượt trội của than hoạt tính biến tính. Nó đóng góp vào việc bảo vệ nguồn nước sạch và cải thiện chất lượng môi trường.
II. Thực trạng ô nhiễm nước Amoni Asen kim loại nặng
Ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt đang là một thách thức lớn trên toàn cầu, đặc biệt tại Việt Nam. Các chất ô nhiễm phổ biến bao gồm amoni, asen và các ion kim loại nặng. Những chất này có nguồn gốc từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt. Chúng gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và môi trường. Nhu cầu về các giải pháp xử lý nước ô nhiễm hiệu quả ngày càng cấp thiết. Vật liệu hấp phụ tiên tiến đóng vai trò quan trọng trong việc khắc phục tình trạng này. Cần có sự nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới để bảo vệ nguồn nước.
2.1. Hiện trạng ô nhiễm amoni và asen trong nước ngầm
Nước ngầm tại nhiều khu vực đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Amoni và asen là hai trong số các chất gây ô nhiễm phổ biến nhất. Hàm lượng amoni vượt quá giới hạn cho phép có thể chuyển hóa thành nitrit và nitrat, gây độc cho sức khỏe con người. Asen tồn tại dưới dạng ion độc hại, đặc biệt là As(III) và As(V), gây ung thư, các bệnh về da và thần kinh. Tình trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm đặc biệt trầm trọng ở một số vùng nông thôn. Điều này đòi hỏi các giải pháp hiệu quả và bền vững để xử lý asen trong nước, bảo vệ nguồn nước sạch cho cộng đồng.
2.2. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong nước
Ô nhiễm kim loại nặng trong nước là một vấn đề môi trường toàn cầu đáng báo động. Các ion kim loại nặng như Cr(VI), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), Pb(II) thường phát sinh từ các hoạt động công nghiệp, khai thác mỏ và xử lý chất thải. Chúng không bị phân hủy sinh học, có khả năng tích tụ trong chuỗi thức ăn và gây độc tính mãn tính cho sinh vật cũng như con người. Việc xử lý nước ô nhiễm bởi kim loại nặng đòi hỏi các công nghệ tiên tiến và vật liệu hấp phụ có hiệu quả cao. Than hoạt tính biến tính được xem là một vật liệu hấp phụ tiềm năng để loại bỏ các ion kim loại nặng này.
III. Tổng quan về than hoạt tính và phương pháp biến tính
Than hoạt tính là một vật liệu hấp phụ truyền thống, được sử dụng rộng rãi nhờ cấu trúc xốp và diện tích bề mặt riêng lớn. Tuy nhiên, để nâng cao khả năng hấp phụ các ion độc cụ thể, quá trình biến tính bề mặt là cần thiết. Biến tính giúp thay đổi các đặc tính hóa học và vật lý của than, tạo ra nhiều nhóm chức hoạt động hơn. Các phương pháp biến tính khác nhau đã được nghiên cứu và ứng dụng, mang lại hiệu quả đáng kể trong việc cải thiện khả năng xử lý nước ô nhiễm.
3.1. Đặc tính và cấu trúc của than hoạt tính
Than hoạt tính sở hữu cấu trúc xốp đặc trưng và diện tích bề mặt riêng lớn. Điều này tạo ra vô số vị trí hấp phụ, là yếu tố cơ bản cho khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm. Cấu trúc hóa học bề mặt của than hoạt tính bao gồm nhiều nhóm chức hữu cơ, chẳng hạn như nhóm hydroxyl, cacboxyl, cacbonyl. Các nhóm chức này đóng vai trò quan trọng trong việc tương tác hóa học với các chất ô nhiễm. Mặc dù là vật liệu hấp phụ hiệu quả, khả năng hấp phụ một số ion độc hại của than hoạt tính nguyên bản vẫn còn hạn chế. Điều này tạo động lực cho các nghiên cứu biến tính.
3.2. Phương pháp biến tính bề mặt than hoạt tính
Biến tính bề mặt than hoạt tính là quá trình thay đổi các đặc tính hóa học và vật lý của nó. Mục tiêu là cải thiện hiệu suất hấp phụ. Quá trình này thường tạo ra các nhóm chức mới hoặc tăng cường số lượng nhóm chức hiện có trên bề mặt. Các tác nhân oxy hóa phổ biến bao gồm HNO3, KMnO4, và K2Cr2O7. Biến tính bằng HNO3 thường tạo ra nhiều nhóm cacboxyl và hydroxyl, tăng tính axit của bề mặt. KMnO4 và K2Cr2O7 cũng tạo ra các nhóm chức oxy hóa khác. Biến tính giúp tăng cường đáng kể khả năng hấp phụ ion kim loại nặng trong nước và các chất độc ion khác.
3.3. Các nghiên cứu biến tính than hoạt tính hiện nay
Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để tối ưu hóa quá trình biến tính than hoạt tính. Mục tiêu là đạt được khả năng hấp phụ cao nhất. Biến tính bằng các tác nhân oxy hóa là phương pháp phổ biến và hiệu quả. Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng tập trung vào việc gắn các ion kim loại như Mn2+ và Fe3+ lên bề mặt than biến tính. Điều này tạo ra các vật liệu composite với khả năng hấp phụ ion độc vượt trội. Các vật liệu này có thể loại bỏ asen và kim loại nặng hiệu quả hơn. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển vật liệu hấp phụ tiên tiến cho xử lý nước ô nhiễm.
IV. Khả năng hấp phụ ion độc của than hoạt tính biến tính
Than hoạt tính biến tính đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong việc loại bỏ nhiều loại ion độc hại khỏi nước. Sự thay đổi cấu trúc bề mặt và tăng cường các nhóm chức đã cải thiện đáng kể dung lượng và tốc độ hấp phụ. Các thử nghiệm với amoni, asen và nhiều ion kim loại nặng khác đã cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của vật liệu này trong các hệ thống xử lý nước hiện đại. Khả năng hấp phụ ion độc của than hoạt tính biến tính là một bước tiến quan trọng.
4.1. Hiệu quả hấp phụ amoni của than hoạt tính biến tính
Than hoạt tính biến tính bằng HNO3, KMnO4 và K2Cr2O7 thể hiện hiệu quả cao trong việc hấp phụ amoni (NH4+). Khả năng trao đổi ion mạnh mẽ của vật liệu được cải thiện đáng kể. Điều kiện biến tính ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hấp phụ. Việc tăng cường số lượng nhóm chức axit trên bề mặt than hoạt tính biến tính giúp gia tăng dung lượng hấp phụ NH4+. Đây là một giải pháp tiềm năng cho vấn đề xử lý nước ô nhiễm amoni trong nước cấp và nước thải. Kết quả nghiên cứu chứng minh tính khả thi của than biến tính trong ứng dụng thực tế.
4.2. Xử lý asen và kim loại nặng bằng than biến tính
Than biến tính có khả năng hấp phụ asen(V) và asen(III) đáng kể. Đặc biệt, than biến tính có gắn Mn2+ và Fe3+ thể hiện hiệu quả vượt trội trong việc xử lý asen trong nước. Các ion kim loại nặng trong nước như Cr(VI), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Cd(II), Pb(II) cũng được loại bỏ hiệu quả. Khả năng hấp phụ kim loại nặng tăng lên đáng kể nhờ cơ chế trao đổi ion và tạo phức bề mặt. Vật liệu hấp phụ này cung cấp giải pháp hữu hiệu cho các nguồn nước bị ô nhiễm bởi các chất độc hại này.
4.3. Dung lượng hấp phụ và các yếu tố ảnh hưởng
Dung lượng hấp phụ của than hoạt tính biến tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng. Các yếu tố này bao gồm pH của dung dịch, nồng độ ban đầu của chất ô nhiễm và thời gian tiếp xúc. Quá trình biến tính bề mặt than hoạt tính đã làm tăng đáng kể diện tích bề mặt và số lượng nhóm chức hoạt động. Điều này trực tiếp cải thiện dung lượng hấp phụ ion độc. Việc tối ưu hóa các điều kiện biến tính và điều kiện vận hành là rất quan trọng để đạt được hiệu suất hấp phụ cao nhất. Đây là chìa khóa để áp dụng vật liệu này rộng rãi.
V. Đặc trưng bề mặt than biến tính và cơ chế hấp phụ
Việc phân tích đặc trưng bề mặt của than hoạt tính biến tính là cực kỳ quan trọng. Nó giúp hiểu rõ hơn về các thay đổi hóa học và vật lý sau quá trình biến tính. Từ đó, cơ chế hấp phụ các ion độc có thể được làm sáng tỏ. Các nhóm chức mới trên bề mặt đóng vai trò quyết định trong việc tương tác với các chất ô nhiễm. Nghiên cứu đã sử dụng nhiều phương pháp phân tích tiên tiến để khám phá những đặc điểm này, góp phần phát triển vật liệu hấp phụ hiệu quả hơn.
5.1. Phân tích đặc trưng bề mặt vật liệu hấp phụ
Các phương pháp phân tích hiện đại đã được sử dụng để xác định đặc trưng bề mặt vật liệu. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) giúp xác định các nhóm chức hóa học mới trên bề mặt, như nhóm cacboxyl (-COOH) và hydroxyl (-OH) sau biến tính. Phương pháp diện tích bề mặt riêng BET (Brunauer-Emmett-Teller) đánh giá sự thay đổi của diện tích bề mặt và cấu trúc lỗ xốp. Kính hiển vi điện tử quét kết hợp phân tích năng lượng tia X (SEM-EDX) cung cấp thông tin về hình thái học và thành phần nguyên tố của than biến tính. Những phân tích này xác nhận sự biến đổi bề mặt than hoạt tính và sự xuất hiện của các vị trí hấp phụ mới.
5.2. Vai trò của nhóm chức bề mặt trong hấp phụ ion độc
Các nhóm chức axit trên bề mặt than hoạt tính biến tính đóng vai trò chính trong cơ chế hấp phụ ion. Chúng tương tác với các ion dương như NH4+ và các ion kim loại nặng thông qua cơ chế trao đổi ion. Đối với các ion âm như arsenate và chromate, các nhóm chức mang điện tích dương hoặc các ion kim loại (Fe3+, Mn2+) được gắn trên bề mặt sẽ tạo liên kết hóa học. Quá trình biến tính bề mặt than hoạt tính đã tạo ra nhiều vị trí hoạt động hơn. Điều này giúp nâng cao đáng kể hiệu quả hấp phụ ion độc và cải thiện tính chọn lọc của vật liệu.
5.3. Cơ chế hấp phụ asen và kim loại nặng
Cơ chế hấp phụ asen và kim loại nặng bởi than hoạt tính biến tính là một quá trình phức tạp. Nó bao gồm nhiều tương tác như hấp phụ vật lý, trao đổi ion và tạo phức hóa học trên bề mặt. Đối với asen, các ion Fe3+ hoặc Mn2+ được gắn trên bề mặt than tạo ra các phức chất bền vững với asen, giải thích khả năng xử lý asen trong nước hiệu quả. Tương tự, hấp phụ kim loại nặng cũng diễn ra thông qua sự hình thành liên kết phối trí với các nhóm chức hoặc các ion kim loại gắn trên bề mặt. Những vật liệu hấp phụ mới này thể hiện tiềm năng lớn trong việc loại bỏ các chất độc hại khỏi nguồn nước.
VI. Tái sinh than hoạt tính biến tính Giải pháp bền vững
Khả năng tái sinh của vật liệu hấp phụ là một yếu tố then chốt, quyết định tính bền vững và hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu đã chứng minh rằng than hoạt tính biến tính có khả năng tái sinh tốt sau khi hấp phụ các ion độc. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí vận hành mà còn kéo dài tuổi thọ của vật liệu, giảm lượng chất thải phát sinh. Giải pháp tái sinh góp phần quan trọng vào việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thân thiện với môi trường và bền vững hơn.
6.1. Phương pháp và hiệu quả tái sinh than biến tính
Khả năng tái sinh là một yếu tố quan trọng đối với các vật liệu hấp phụ để đảm bảo tính bền vững. Nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều phương pháp tái sinh khác nhau nhằm phục hồi dung lượng hấp phụ của than hoạt tính biến tính. Các dung dịch axit hoặc kiềm thường được sử dụng để giải hấp các ion độc khỏi bề mặt vật liệu. Than hoạt tính biến tính cho thấy khả năng tái sinh tốt, với hiệu quả hấp phụ sau tái sinh vẫn duy trì ở mức cao. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí vận hành và kéo dài tuổi thọ của vật liệu, tối ưu hóa hiệu quả kinh tế cho hệ thống xử lý.
6.2. Tiềm năng ứng dụng rộng rãi của vật liệu tái sinh
Vật liệu hấp phụ có thể tái sinh mang lại lợi ích kinh tế và môi trường to lớn. Nó góp phần vào sự phát triển bền vững trong lĩnh vực xử lý nước ô nhiễm. Than hoạt tính biến tính tái sinh có thể được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp. Đồng thời, nó cũng phù hợp cho việc xử lý nước cấp sinh hoạt. Vật liệu này cung cấp một giải pháp lâu dài và hiệu quả cho vấn đề ion kim loại nặng trong nước, asen và các chất ô nhiễm khác. Việc giảm thiểu chất thải rắn từ vật liệu hấp phụ cũng là một ưu điểm đáng kể.
6.3. Hướng phát triển cho than hoạt tính biến tính
Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa hơn nữa quy trình biến tính và tái sinh. Việc phát triển các vật liệu hấp phụ composite mới, kết hợp than biến tính với các vật liệu khác, là một hướng đi hứa hẹn. Mục tiêu là nâng cao hiệu quả hấp phụ và tính kinh tế. Ứng dụng công nghệ nano trong biến tính bề mặt than hoạt tính cũng là một lĩnh vực tiềm năng, có thể mang lại những cải tiến đột phá. Than hoạt tính biến tính được kỳ vọng sẽ trở thành vật liệu hấp phụ chủ lực trong các giải pháp xử lý nước của tương lai.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (152 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- PHẠM THỊ HẢI THỊNH NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH LÀM VẬT LIỆU XỬ LÍ MỘT SỐ CHẤT ĐỘC TỒN TẠI DƯỚI DẠNG ION TRONG NƯỚC LUẬN ÁN TIẾN SỸ CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phạm Thị Hải Thịnh NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH THAN HOẠT TÍNH LÀM VẬT LIỆU XỬ LÍ MỘT SỐ CHẤT ĐỘC TỒN TẠI DƯỚI DẠNG ION TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Kĩ thuật môi trường Mã số: 9 52 03 20 LUẬN ÁN TIẾN SỸ CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trần Hồng Côn 2. Phương Thảo Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và không trùng lặp với bất kỳ công trình khoa học nào khác. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa sử dụng để bảo vệ một học vị nào, chưa được ai công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào.
Tác giả luận án Phạm Thị Hải Thịnh LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành, sâu sắc, sự kính trọng tới PGS. Trần Hồng Côn - người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, định hướng nghiên cứu, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn TS. Phương Thảo đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tôi về khoa học và định hướng nghiên cứu trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Công nghệ môi trường, Lãnh đạo phòng Công nghệ xử lí nước cùng các đồng nghiệp phòng Công nghệ xử lí nước – Viện Công nghệ môi trường đã tạo điều kiện về mọi mặt, động viên và đóng góp các ý kiến quý báu về chuyên môn trong suốt quá trình tôi thực hiện và bảo vệ Luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể cán bộ của Phòng thí nghiệm Hóa môi trường – Khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo và cán bộ Khoa Công nghệ môi trường, Học viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ tôi mọi thủ tục cần thiết trong quá trình hoàn thành Luận án. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, người thân đã luôn chia sẻ, động viên và giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình thực hiện Luận án.
MỤC LỤC MỤC LỤC .v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT. viii DANH MỤC BẢNG. ix DANH MỤC HÌNH. xi MỞ ĐẦU.
Hiện trạng ô nhiễm amoni, asen, kim loại nặng trongnước ngầm và các nghiên cứu, ứng dụng trong nước về xử lí amoni, asen. Hiện trạng ô nhiễm amoni, asen và kim loại nặng trong nước ngầm. Các nghiên cứu, ứng dụng trong nước về xử lí amoni, asen trong nước ngầm. Các nghiên cứu, ứng dụng xử lí amoni trong nước ngầm.
Các nghiên cứu, ứng dụng xử lí asen trong nước ngầm. Tổng quan về than hoạt tính. Khái niệm chung về than hoạt tính và tiềm năng ứng dụng trong môi trường. Đặc tính của than hoạt tính.
Cấu trúc xốp của bề mặt than hoạt tính. Cấu trúc hóa học của bề mặt than hoạt tính. Biến đổi bề mặt than hoạt tính. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về biến tính than hoạt tính bằng các tác nhân oxi hóa.
Tổng quan về hấp phụ và trao đổi ion. Tổng quan về hấp phụ. Phân loại đường đẳng nhiệt hấp phụ. Kĩ thuật hấp phụ động.
Tổng quan về trao đổi ion. Cơ sở lí thuyết của quá trình trao đổi ion. Nguyên tắc cơ bản của phản ứng trao đổi ion. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Đối tượng nghiên cứu. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm. Phương pháp thực nghiệm. Phương pháp oxi hóa than hoạt tính.
Oxi hóa than hoạt tính bằng HNO3 và trung hòa bề mặt bằng NaOH. Oxi hóa than bằng KMnO4. Oxi hóa than bằng K2Cr2O7. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của than biến tính trong điều kiện tĩnh.
Nghiên cứu khả năng trao đổi ion /hấp phụ của than oxi hóa trên mô hình động. Nghiên cứu khả năng tái sinh của than sau hấp phụ. Phương pháp gắn Mn2+ và Fe3+ trên than biến tính. Các phương pháp xác định đặc trưng bề mặt của vật liệu.
Phương pháp phân tích. Phương pháp tính toán. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Kết quả oxi hóa than hoạt tính bằng các tác nhân oxi hóa khác nhau.
Các vật liệu thu được sau oxi hóa và xử lí bề mặt. Đặc trưng bề mặt vật liệu trước và sau oxi hóa. Kết quả hình thái học và thành phần các nguyên tố của than hoạt tính và than oxi hóa. Kết quả xác định phổ hồng ngoại (FTIR).
Kết quả xác định diện tích bề mặt riêng. Kết quả chuẩn độ Boehm và xác định giá trị pHpzc. Định lượng dung lượng khử của than khi oxi hóa bằng KMnO4 và K2Cr2O7. Khả năng trao đổi ion của than oxi hóa bằng HNO3, KMnO4, K2Cr2O7 với NH4+.
Khả năng trao đổi của than oxi hóa bằng HNO3 với NH4+. Ảnh hưởng của điều kiện biến tính than đến khả năng trao đổi với NH4+. Khả năng trao đổi ion của than OAC14 và OAC10-4Navới NH4+. Khả năng trao đổi ion của than oxi hóa bằng KMnO4 với NH4+.
Khả năng trao đổi ion của than oxi hóa bằng K2Cr2O7 với NH4+. Khả năng trao đổi ion của than oxi hóa bằng HNO3và xử lí bề mặt bằng NaOH đối với các cation hóa trị 2 và 3 trên mô hình tĩnh. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ/trao đổi.
Ảnh hưởng của nồng độ ion đầu vào đến khả năng hấp phụ/trao đổi. Khả năng trao đổi của than biến tính với NH4+ trên mô hình động. Ảnh hưởng của nồng độ amoni đầu vào. Ảnh hưởng của lưu lượng dòng vào.
Ảnh hưởng của chiều cao cột than. Động học trao đổi theo các mô hình hấp phụ động. Khả năng tái sinh của than hoạt tính sau khi trao đổi với NH4+. Tái sinh trên mô hình tĩnh.
Tái sinh trên mô hình động. Gắn kim loại lên than oxi hóa và ứng dụng xử lí As trong nước. Đặc trưng của than oxi hóa sau khi gắn Mn và Fe. Kết quả hấp phụ As của vật liệu than oxi hóa gắn Mn và Fe.
Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As(III) và As(V). Ảnh hưởng của nồng độ As đầu vào và hàm lượng Mn, Fe mang lên than oxi hóa đến khả năng hấp phụ As(III). Ảnh hưởng của nồng độ As đầu vào và hàm lượng Fe, Mn gắn trên than đến khả năng hấp phụ As(V). Ứng dụng trong xử lí nước chứa Cr(VI), amoni.
Khả năng xử lí Cr(VI) của than hoạt tính trên mô hình động. Ứng dụng xử lí amoni trong nước cấp .123 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .124 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ .125 TÀI LIỆU THAM KHẢO .126 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh AC Than hoạt tính Activated carbon SEM Hiển vi điện tử quét Scanning Electron Microscopy IR Quang phổ hồng ngoại Ingrared Spectroscopy BET Phương pháp đo diện tích bề mặt Brunauer – Emmett – riêng BET Teller ASTM Tiêu chuẩn thử nghiệm vật liệu của American Society for Hiệp hội Mỹ Testing And Materials EDX Phổ năng lượng tán xạ tia X Energy-dispersive X-ray spectroscopy pHpzc Giá trị pH tại điểm trung hòa điện Point of zero charge tích TLTK Tài liệu tham khảo QCVN Quy chuẩn Việt Nam BYT Bộ y tế DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Đặc tính than hoạt tính được sản xuất từ các nguồn gốc khác nhau [24]. Thuận lợi và bất lợi của các phương pháp biến tính than hoạt tính.
Mối tương quan của RL và dạng mô hình [94]. Bảng tổng kết các mẫu than thu được sau oxi hóa bằng HNO3 và xử lí bề mặt bằng NaOH. Thành phần các nguyên tố của than hoạt tính và than oxi hóa. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại của than hoạt tính và than biến tính61 Bảng 7 3.
Bề mặt riêng và đặc trưng mao quản của than trước và sau oxi hóa. Bề mặt riêng và đặc trưng mao quản của than trước và sau oxi hóa bằng các tác nhân khác nhau. Kết quả chuẩn độ Boehm của than oxi hóa bằng HNO3. Kết quả chuẩn độ Boehm và pHpzc của than oxi hóa.
Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ NH4+ của mẫu than oxi hóa bằng HNO3 với thời gian khác nhau theo Langmuir. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ NH4+ của mẫu than OAC10-4 và OAC10-4Na theo Langmuir. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ NH4+ của mẫu than ACKMnO4 và OACKMnO4-Na theo Langmuir. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ NH4+ của mẫu than ACK2Cr2O7 và than OACK2Cr2O7-Na theo Langmuir.
Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ NH4+ theo Langmuir và Freundlich. Một số nghiên cứu khả năng hấp phụ NH4+ của than hoạt tính. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Ca2+ theo Langmuir và Freundlich. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Cr3+ theo Langmuir và Freundlich.
Bảng tính toán các thông số của cột trao đổi với NH4+. Tổng kết các thông số thí nghiệm khi trao đổi với NH4+. Tổng kết các tham số hấp phụ NH4+theo phương trình động học hấp phụ Bohart – Adam và Thomas. Thành phần nguyên tố của than biến tính sau khi gắn Mn 7%, Fe 5%.
Hàm lượng Fe, Mn của than hoạt tính, than biến tính, than gắn Fe, Mn. Các thông số đẳng nhiệt Langmuir hấp phụ As(III), As(V). Tổng kết các thông số hấp phụ Cr(VI). Tổng kết các tham số khử/hấp phụ Cr(VI) theo các mô hình Bohart – Adam, Yoon Nelson và Thomas .120 DANH MỤC HÌNH Hình 1.
Mô hình bề mặt oxi hóa của than hoạt tính [23]. Phân loại các phương pháp biến tính than hoạt tính. Sơ đồ đơn giản của một vài nhóm chức axit bề mặt của than hoạt tính. Cơ chế trao đổi ion với các nhóm axit bề mặt.
Đường cong thoát của cột hấp phụ [96]. Qui trình chế tạo than biến tính bằng HNO3 và NaOH .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" nghiên cứu về vấn đề gì?
Biến tính than hoạt tính xử lý hiệu quả ion kim loại nặng trong nước thải công nghiệp.
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại học viện khoa học và công nghệ. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" thuộc chuyên ngành Kĩ thuật môi trường. Danh mục: Hóa Học.
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" có bao nhiêu trang?
Luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" có 152 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Biến tính than hoạt tính xử lý chất độc ion trong nước" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.