Nghiên cứu biến tính tro bay phả lại với polyme chức năng để tăng dung lượng hấp thụ crom ứng dụng xử lý nước thải - Pdf 10

u bi Li vi
Polyme ch ng hp th
crom ng dng x c thi Trn Th Minh Huyn i hc Khoa hc T 
Lung: 60 44 41
ng dn: TS. Nguyn Tun Dung
o v: 2012 Abstract. Tng quan v  
ng dt liu hp ph 
n Ph Li vi polydiaminonaphtalen bng phn ng hp
in-t ca vt li p ph ion Cr(VI) trong
t qu o lup in-
x p in- u kh p
ph Cr(VI) ca TBK/PDAN.

Keywords. ng; Tro bay; Polyme; X c thi Content
MỞ ĐẦU
 gii thu tn tro bay, phn ln t 
nhin nay, ngay  ng cht thi rc
  dng r   yu th           
ng ng dc ht sc

ly b phch v ng th trn Ph Li - 
Linh - Hi hp vi Vin Khoa hc Vt liu, Vin Khoa h
Vit Nam thc hin d  bin Tro bay Nhin s dn
n n Qu
c.
1.1.2. Phân loại
ng c t [24]:
 Long bng 15-n pht than
ligrit hoc than cha bitum; chng < 2%.
 Loc t vit than antraxit hoc than cha
hing 2-10%.
Tro bay Ph Li thuc lo
1.1.3. Thành phần và đặc điểm của tro bay:
c ca tro bay ch yn h
2
, Al
2
O
3
,
Fe
2
O
3 ,
TiO
3,
MgO, CaO, K
2
 cha mn
c mc t h chn Ph Li [4] a mt s loi

TiO
2
1,70
Cacbon
12,10
i
1,19 Bảng 1.2: Thành phần hóa học của một số loại tro bay từ các quốc gia khác.
Thành phần hóa học
Tro bay sản xuất tại
Ấn độ
Trung Quốc
Cadactan
Hàm
lƣợng (%)
SiO
2

55-65
>55
54-65
Al
2
O
3

25-35
>31

2
0,5-1,5
>1
-

t mc ht nh, trong
khong t  mng trong khong t n 2
m
2
/g m ni bt cc cao, bn nhit, bn vi
lo.
Tro bay sinh ra t  trng ln nh m t
t hp th  m cm ca tro bay
t trong nht quan trn ng cng
n x 
1.1.4. Tình hình nghiên cứu tái sử dụng tro bay:
Hin nay, vi dn mnh
m  tn dng tu dng thi  ci t
ng sn nay, ngay c t dng
vt hn ch, ch yc sn xut vt ling ng dng
c th giy mu vn khai ng dc ng dng
 li
a) Ứng dụng trong sản xuất ximăng và bê tông:
t ph c bi thay th t
Do c  nht ca v 
phn vm ch
b) Ứng dụng làm vật liệu xây dựng:
i ta s d thay th t li
dng cng. Sn xui gch, tm panen, sn xut g
m, hot liu nng.

)
2
]. Hp cht c
thng do s  xut hi
l ng t 1- c bin t 5- 800
   g/l [12]. 
th d t ho mt nh i cht ca thc
vt [13].
y Cr
+6
s t ch yn kim,
p ch bin kim lo t nhum. Cr
+3
c thi ca
p thuc da, dc thp m  trang

1.2.2. Ứng dụng crôm trong công nghiệp:
c bin  nhi 
tc s dng rc bin kim.
 ca h
c hong ca mp thuc
t tn da: Cr
2
(SO
4
)
3
c s dng vt
a Cr
3+

0  9,6 g/100g
1  11 g/100g

nh trong hong ci, Cr(VI) li
r p th  i (nu Cr(III) ch hp ph ng hp ph
c 
 s t vt hot a
u bnh nguy hii [14
c xi ch 
ng
) tn tc [16].
1.2.4. Tình hình ô nhiễm crôm hiện nay:
Ngunh bao gn trong t 
pN t ngun t t b hoang
 hoc t p. Hi
 gii kim loi nc bi
c thp vi nhi t s 
 
1.2.5. Các phƣơng pháp xử lí crôm:
1.2.5.1. Phương pháp khử - kết tủa:
c th ti
phn  kh, kt t c hc thng, lc, trung
.
- Ƣu điểm: X c thng ln, d v
- Hạn chế: Chuyn cht thi t dn.
1.2.5.2. Phương pháp trao đổi ion:
i ioi din ra gich
t lit trc

- Ƣu điểm: Nhu cng thp,  

  u bi    Li v   u kin mm,
t liu bi p ph ng
c. CHƢƠNG II: CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Hóa chất và dụng cụ:
2.1.1. Hóa chất:
- Tro bay (TB) s dng loi mn nhc ht <10m) cn xut tro bay
Ph Li.
- c n 37% loi tinh khit ca Trung Quc.
- NaOH loi tinh khit ca Trung Quc.
- Amonipesunfat (APS) loi tinh khit cc).
- 1,5-diaminonaphtalen (DAN) s d    n phm tinh khit ca Merck
c).
- Axit HClO
4
c (70%-75%, d = 1,68g/cm
3
) loi tinh khit cc).
- Dung dch chun Cr(VI) n c).
- Thuc th hi-diphenylcacbazit loi tinh khit cc).
- Cn tuyi (99,95%) c phc Giang.
2.1.2. Dụng cụ:
- nh mi.
- Cc chu nhii.
- i.
- 
- Giy l

trong 4 gi  nhi 
Kn ng, la k sn phm bng axeton, ln cua bc ct, sy
trong t s nhi 60
0
C trong 24 gi.
2.2.2. Nghiên cứu tính chất đặc trưng của vật liệu:

Trong lui KBr
 hng ngo- NICOLET FTIR ti Vin K thut nhii,
Vin KHCNVN.

Trong luu
x c) ti Kc T
 i i t 
0
, tc
 0,02
0
/s.

Hin t c s dng r
c mt vt liu. Trong lunh SEM c
khi bic cht b Hitachi 4800 (Nht bn) ti Vin Khoa hc Vt liu, Vin
KHCNVN.

Di mt b Micromeritics TriStar 3000, khoa
i.
2.2.3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI):
2.2.3.1. Phương pháp phân tích trắc quang:
S gi nh lut hp th -Lambert-Beer:


















(VI) 



, t  hiu sut
ng hp ph q (mg/gc sau:

(VI) 






(%)
C
0
: 

(VI) (mg/L)
C
e
: 

(VI) g (mg/L)
V: 





(VI) (mL)
m: 







(g) CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

kt Mc Al); pic ti 790 cm
-1
chng t s hin din ca quartz; peak nh vi
 yu ti 555,3 cm
-1
ng vng ct Oy, sau khi
biy ca PDAN, chng t 
biy ra.

III.1.2. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD):

10 20 30 40 50
H
H
H
Q
Q
Q
M, H
M, H
M
Lin (Cps)
TBA/PDAN
TBA
TB
50
2-Theta-Scale

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
862
1119
1166
1465
1401
1629.8
3432.3
555
790
1066
1629.8TBK/PDAN
TBK
Truyeàn qua (%)
Soá soùng (cm
-1
)
TB
3438.7
Hình 3.4: Phổ FTIR của tro bay (TB), tro bay xử lý kiềm (TBK) và tro bay xử lý kiềm biến
tính với 1% PDAN (TBK/PDAN).

y ph hng ngoi ca tro bay sau khi x 
ng hp tro bay x  m sau khi
bi hin c FTIR:
- pic hp th ti 3438,7 cm
-1

Q
M, H
M, H
M
Lin (Cps)
TBK
TBK/PDAN
TB
50
2-Theta-Scale
M
NaP
`Hình 3.5: Giản đồ XRD của tro bay (TB), tro bay xử lý kiềm (TBA) và tro bay xử lý kiềm
biến tính PDAN (TBA/PDAN).

3.2.3. Phân tính kính hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng (FE-SEM)
Tro bay x m Tro bay x m bi
Hỡnh 3.6: nh FE-SEM ca cỏc mu TBK v TBK/PDAN.

nh FE n vng hp x ng
m b mt tr n
m u
ht tro.
3.2.4. Xỏc nh din tớch b mt riờng BET:

haỏp phuù
(cm
3
/g)
P/P
O
Haỏp phuù
TBA

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
20
40
60
80
100
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Haỏp phuù
Giaỷi haỏp
Theồ tớch khớ
N
2
haỏp phuù
(cm
3
/g)
P/P
O
TBK


20
30
40
50
60
70
TBK/PDAN
TBK
Theå tích loã xoáp ( 10
-4
cm
3
/g.nm)
Ñöôøng kính loã xoáp (nm)
TBA
Hình 3.8: Sự phân bố kích thƣớc lỗ xốp của các mẫu tro bay. Bảng 3.1: Kết quả đo diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp.
Mẫu
Diện tích bề mặt riêng BET
(m
2
/g)
Thể tích lỗ xốp
từ 1,7 đến 300 nm (cm
3
/g)
TB
1,16

0,15
0,235
0,2
0,313
0,25
0,392
0,3
0,471
0,35
0,556
0,4
0,62 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
ẹoọ haỏp thuù quang
Nong ủoọ Cr(VI) (mg/L)
y = 1,579x - 0,00402
R
2
= 0,9995


71,93
3
60,16
58,63
2,15
32,77
45,53
4
59,85
57,95
2,17
41,48
30,68
5
59,06
59,37
-0,54
43,38
26,54
6
59,53
59,21
0,53
47,66
19,95
7
60,01
59,37
1,06
50,66

2
28,34
47,04
3
25,49
52,37
5
20,89
60,95
7
18,68
65,09
14
8,86
83,43
22,5
6,49
87,86 0 5 10 15 20 25
0
20
40
60
80
H (%)
Thôøi gian (giôø)

Hình 3.11: Ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc tới hiệu suất hấp phụ.

44,33
4,43
81,16
61,11
17,73
43,38
4,34
70,98
70,93
27,07
43,86
4,39
61,83
81,06
38,16
42,80
4,29
52,93
92,62
48,61
44,02
4,40
47,52
101,8
57,94
43,86
4,39
43,08
f
/ q
C
f
(mg/L)
y = 0,22612x + 0.1061
R
2
= 0,9997

Hình 3.13: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir. -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
y = 0,1195x + 0,4667
R
2
= 0,743
lg q
lg C
f

Hình 3.14: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich.
T  th  c h s a
i quy (R

d 2M  nhi 50
o
t qu ng ngoi FTIR,
nhiu x n t ng t tro bay x t (TBA)
hi c
ng hp x  m, NaOH khi tƣơng tác với tro bay đã hình thành hydrat natri
nhôm silicat – NaP (Na
6
Al
6
Si
10
O
32
.12H
2
O)   ging zeolit (N 
a tro bay x i: b m
Tro bay sau khi x m tip tc bii polydiaminonaphtalen
(PDAN) bp in-situt qu ng t quá trình
biến tính chỉ thực hiện đƣợc trên TBK: ph FTIR ca TBK/PDAN th hin ca c
nh FE-t
tro bay.
t qu thc nghim hp ph-gii hy sau khi x im, din
 mng l xp nh (micropore) cnh, lớn gấp cỡ 40
lần so vu. Sau khi bii PDAN, di m ng
micropore gin bao quanh ht tro bay, che lp b xp
 mt tia vt liu.
t qu p ph Cr(VI) ca TBK/PDAN cho thy vt liu
 p ph tt ti pH = 2, thi gian hp ph . Thc nghim

s 1,(2007), 3-5.
6. Nguyn Mnh Thc Tut s kt qu u gia c vt lit ti
ch b- t cng ti tTP.
H 
7. u, X t liu hp ph ci tt, T
Khoa ht, s 15, (2001), 64-68.
8. Nguyu ch to vt liu hp ph t  x c
b m kim loi nng, tuyn ti ngh Khoa hc ln th c,
-188.
9. Nguy u kh  dng vt liu hp ph ch to t tro
 x n nuc b i nng k5. Tuyn
tc Hi ngh Khoa hc Vit
Nam ln th i, 12/2005, tr. 424-428.
10. Nguyc Chuy, Trn Th n Th u tro bay ph l
sn phm chng cc s 4 ,(2011),
160-165.
11. Nguyc Vi, T2, 2004.
12. Trn Hng s, Hi ngh Khoa hc VN ln
th nht, 2000.
13. n Bc Lng Cr (VI) trong
c,
12(1), (2008), 59-62.
14.  c hng, c gia TP. HCM (2000).
15. Trnh Th c hc kho i, i hc Quc gia
i (2001).
16. Quy chut Vit Nam: QCVN -07:2009 /BTNMT : Quy chun quc gia v
ng cht thi nguy hi.
17. u Thing mt s kim loi nng tron
i ba nguc   p
, s 11,(2011),28 - 31.

33. Y.C. Sharma, Uma, S.N. Upadhyay and C.H. Weng, Colloids Surf. A Physicochem.
Eng. Aspect, 317 (2008), p. 222.
34. B. Bayat, J. Hazard. Mater., B95 (2002), p. 275.
35. N.Gangoli, D.C. Markey, G.Thodos, Remover of heavy metal ions from aqueous
solutions with fly ash, in: Proceedings of the National Conference on complete
Wateruese, May 4-8, 1975,pp. 270 -275.
36. T. Viraraghavan, G.A.K. Rao, Adsoption of cadmium and chromium from wastewater
by flyash, J. Environ. Sci. Health, Part A: Environ. Sci. Eng. 26(1991) 721  753.
37. Minh Chau Pham, Mohamed Oulahyane, Malik Mostefai, Mohamed Mehdi Chehimi,
Multiple internal reflection FT-IR spectroscopy (MIRFTIRS) study of the
electrochemical synthesis and the redox process of poly(1,5-diaminonaphthalene),
Synthetic Metals 93 (1998) 89-96.
38. Dzung Tuan Nguyen, Lam Dai Tran, Huy Le Nguyen, Binh Hai Nguyen, Nguyen Van
Hieu, Modified interdigitated arrays by novel poly(1,8-diamino naphthalene)/carbon
nanotubes composite for selective detection of mercury(II), Talanta (ISSN: 0039-9140),
85 (2011), Issue5, pp. 24452450.
39. Xin-Gui Li, Mei Rong Wang, Sheng Xian Li, Facile synthesis of poly(1,8-
diaminonaphthalene) microparticales with a very high silver  ion adsorbability by a
chemical oxidative polymerization, Acta Materialia 52 (2004) 53635374.
40. S. Mohan, R. Gandhimathi, Removal of heavy metal ions from municipal solid waste
leachate using coal fly ash as an adsorbent, Journal of Hazardous Materials 169 (2009)
351-359.
41. C. D. Woolard, K. Petrus, M. van der Horst, Water SA, 26 (2000), 531-536.
42. K. Jackowska, J. Bukowska, M. Jamkowski, Synthesis, electroactivity and molecular
structure of poly(1,5-diaminonaphthalene), Journal of Electroanalytical Chemistry 388
(1995) 101-108.
43. Tuan Dung Nguyen, M.C. Pham, B. Piro, J. Aubard, H. Takenouti and M. Keddam,
Conducting Polymers and Corrosion. I- Poly(pyrrole)-poly (1,5-diaminonaphthalene)
composite films. Electrosynthesis and Characterization, J. of Electrochem. Soc., 151
(6), B325, 2004.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status