BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT TỪ
TÍNH TỪ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP VÀ THỬ NGHIỆM
KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHẨM MÀU DB71 TRONG MÔI
TRƯỜNG NƯỚC
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

ĐOÀN MẠNH CƯỜNG

Hà Nội, Năm 2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANOCOMPOZIT TỪ
TÍNH TỪ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP VÀ THỬ NGHIỆM
KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHẨM MÀU DB71 TRONG MÔI
TRƯỜNG NƯỚC
ĐOÀN MẠNH CƯỜNG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 6044030
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. Trần Đình Trinh
2. TS. Mai Văn Tiến

Hà Nội, Năm 2018


Tác giả

Đoàn Mạnh Cường

i


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học khoá 2016-2018
tại Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS.Trần Đình Trinh đã hướng dẫn tôi trong suốt
thời gian qua, truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm quý báu, chỉ bảo tận tình và
động viên giúp tôi hoàn thành bài báo cáo luận văn này.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn TS.Mai Văn Tiến cũng đã có những nhận xét,
góp ý, chỉ bảo để tôi có thể hoàn thành bài luận văn này.
Tôi xin cảm ơn các anh chị em trong Phòng thí nghiệm hoá Môi trường,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.
Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến quý thầy cô khoa Môi trường, Trường Đại
học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những
kiến thức quý giá trong suốt thời gian học cao học tại trường.
Cảm ơn các anh chị, bạn bè những người bạn đồng hành trong quãng thời gian
học cao học, những người đã luôn sát cánh, giúp đỡ, động viên và là nguồn động
lực để tôi vươn lên.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những
thiếu sót vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy – cô để
luận văn được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!.
Hà Nội, ngày tháng


2.3.1. Thiết bị sử dụng ..............................................................................................23
2.3.2. Hoá chất ..........................................................................................................24
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................24
2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp .............................................................24
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu chế tạo than sinh học ..............................................25
2.4.2.1. Chế tạo vật liệu compozit trên cơ sở than sinh học và oxit sắt từ ...............25
2.4.3. Các phương pháp phân tích xác định đặc trưng cấu trúc và tính chất của vật
liệu đã tổng hợp .........................................................................................................28
2.4.4. Phương pháp xác định đặc tính của vật liệu....................................................33
iii


2.4.5. Nghiên cứu xử lý phẩm màu DB71 trong môi trường nước ...........................34
2.4.6. Phương pháp định lượng phẩm màu Direct Blue 71 trong dung dịch ............36
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................39
3.1. Đặc tính vật liệu nghiên cứu ban đầu ................................................................ 39
3.2. Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đối với đặc trưng về khối lượng của than
sinh học tạo thành......................................................................................................42
3.3. Đặc trưng cấu trúc của các vật liệu compozit đã tổng hợp được .......................43
3.3.1. Phổ XRD của các vật liệu ...............................................................................43
3.3.2. Phổ IR của các vật liệu ....................................................................................44
3.3.3. Phổ SEM, EDX của các vật liệu .....................................................................46
3.3.4. Xác định diện tích bề mặt của vật liệu ............................................................50
3.3.5. Xác định pH tại điểm đẳng điện của các vật liệu đã tổng hợp được ...............51
3.4 Kết quả đánh giá khả năng hấp phụ DB71 của vật liệu nanocompozit ..............52
3.4.1. Ảnh hưởng của thời gian .................................................................................52
3.4.2. Ảnh hưởng của pH ..........................................................................................53
3.4.3. Ảnh hưởng của lượng vật liệu .........................................................................54
3.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ đầu củas DB71 ........................................... 55
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................59

trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường, góp phần gây nên hiệu ứng khí nhà
kính, đồng thời lãng phí nguồn tài nguyên.
Phẩm màu được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như giấy, cao
su, chất dẻo và đặc biệt là công nghiệp dệt nhuộm. Trong quá trình nhuộm, các
phẩm màu không bám dính hết vào sợi vải, nên sau công đoạn nhuộm, trong nước
thải thường tồn dư một lượng nhất định. Tuy nhiên, phẩm màu nói chung và DB71
nói riêng đều rất khó bị phân hủy sinh học. Quá trình xử lý loại chất thải này bằng
phương pháp hấp phụ thường cho hiệu quả xử lý khá cao và thân thiện, ít tốn kém.
Vật liệu nanocompozit tổng hợp được có chứa các tinh thể hạt oxit sắt có kích
thước nano (khoảng 20-30 nm). Diện tích bề mặt của vật liệu nanocompozit đạt
khoảng 200 m2/g. Nghiên cứu quá trình xử lý DB71 trong nước cũng cho thấy các
vật liệu compozit có thể xử lý tốt chất ô nhiễm này (trên 95% sau 4h). Quá trình xử
lý DB71 chủ yếu là do hấp phụ vật lý và tuân theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir, với tải trọng hấp phụ cực đại đạt khoảng 10 mg/g. Nghiên cứu tận dụng
phế phẩm nông nghiệp để xử lý phẩm màu DB71 trong môi trường nước không
những có ý nghĩa về mặt khoa học, tính ứng dụng thực tiễn mà còn có ý nghĩa lớn
góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường hiện nay.
v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ

STT

Viết tắt

1

DB71


Độ tro

7

CEC

Khả năng trao đổi cation

8

EC

Độ dẫn điện

9

IM

Độ ẩm

10

FC

Cacbon cố định

11

VM

Bảng 3.5. Thành phần các nguyên tố trên bề mặt vật liệu VT-Fe ............................47
Bảng 3.6. Thành phần các nguyên tố trên bề mặt vật liệu LN-Fe ............................49
Bảng 3.7. Diện tích bề mặt của các vật liệu compozit ..............................................51

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Ô nhiễm nguồn nước bởi ngành công nghiệp dệt may của 20 quốc gia ......4
Hình 1.2 Biểu đồ tỷ lệ các khí thải chính phát sinh từ hoạt động chăn nuôi ..............5
Hình 1.3 (a) Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir; (b) Sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf ...... 14
Hình 1.4. Một số phương án cốt đa sợi của compozit ..............................................16
Hình 1.5. Vỏ trấu sau khi tách khỏi hạt lúa...............................................................19
Hình 1.6. Lõi ngô sau khi đã tách hạt ngô ................................................................20
Hình 2.1. Thiết bị tổng hợp compozit trên cơ sở than sinh học ................................25
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu chế tạo vật liệu .............................................................26
Hình 2.3. Thiết bị kính hiển vi điện tử quét Jeol 5410 LV tại Trung tâm Khoa học
Vật liệu, tại Đại học Quốc gia Hà Nội ......................................................................29
Hình 2.4. Máy quang phổ IR – 4700 (Jasco – Nhật) ................................................30
Hình 2.5. Sự nhiễm xạ tia X qua mạng tinh thể ........................................................32
Hình 2.6. Đường chuẩn xác định nồng độ DB71 ......................................................37
Hình 2.7. Thí nghiệm xây dựng đường chuẩn DB71 ................................................38
Hình 3.1. Vỏ trấu sau khi nung .................................................................................40
Hình 3.2. Lõi ngô sau khi nung .................................................................................40
Hình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các vật liệu tổng hợp được ............................44
Hình 3.4. Phổ IR của vật liệu LN-Fe ........................................................................44
Hình 3.5. Phổ IR của vật liệu VT-Fe ........................................................................45
Hình 3.6. Ảnh SEM Vỏ trấu (trái), Lõi ngô (phải) trước khi biến tính ....................46
Hình 3.7. Ảnh SEM của VT-Fe (trái), LN-Fe (phải) ................................................46
Hình 3.8. Ảnh SEM Vị trí xác định phần trăm các nguyên tố trên VT-Fe ...............47

một nước nông nghiệp, có đến 70% số dân sống ở nông thôn, nghề nghiệp chủ yếu
là tham gia vào quá trình sản xuất nông nghiệp. Và sau mỗi vụ thu hoạch , một
lượng lớn phế phụ phẩm nông nghiệp đã bị đốt cháy hoặc bị phân huỷ và phát thải
các khí ô nhiễm là CO2 và CH4 vào khí quyển. Với khối lượng lớn phế phụ phẩm
nông nghiệp đó nếu không có biện pháp xử lý thì đây sẽ là một trong những tác
nhân gây ô nhiễm môi trường, góp phần gây nên hiệu ứng khí nhà kính, đồng thời
lãng phí nguồn tài nguyên. Nên đây là một thực tế cần có biện pháp giải quyết phù
hợp, bởi nếu có các hình thức xử lý phù hợp thì các phế phụ phẩm nông nghiệp này
sẽ tạo ra được một nguồn tài nguyên lớn là than sinh học có khả năng lưu giữ khí
nhà kính CO2, xử lý ô nhiễm nước, cải tạo chất lượng đất nông nghiệp, và giúp tăng
khả năng sinh trưởng, phát triển của cây trồng.
Phẩm màu được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như giấy, cao
su, chất dẻo và đặc biệt là công nghiệp dệt nhuộm. Thông thường trong quá trình
nhuộm, các phẩm màu không bám dính hết vào sợi vải, nên sau công đoạn nhuộm,
trong nước thải thường tồn dư một lượng nhất định, thậm chí lên tới 50% tổng
lượng phẩm màu được sử dụng ban đầu [1]. Đây là thành phần rất khó xử lý, đặc
biệt là phẩm màu họ azo, chiếm tới 60 - 70% thị phần, đang được sử dụng phổ biến
nhất hiện nay. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra tính độc hại và nguy
hiểm của hợp chất họ azo đối với môi trường và sức khỏe con người, đặc biệt chúng
có thể gây ung thư [2]. Phẩm màu Direct Blue (DB71) là một trong những loại
phẩm màu họ azo, được dùng để nhuộm các loại sợi xenlulozơ, sợi viscose,
viscose/PVA, bông và sử dụng trong ngành thuộc da, giấy, nhựa.Vì vậy, việc xử lý
nước thải chứa phẩm màu là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên,
phẩm màu nói chung và DB71 nói riêng đều rất khó bị phân hủy sinh học, do cấu

1


trúc bền vững và sự có mặt của vòng thơm. Các quá trình xử lý cơ bản (hấp phụ,
siêu lọc, thẩm thấu ngược và keo tụ) không thể giải quyết triệt để các chất ô nhiễm

trường, trong đó có ô nhiễm nước thải từ các nhà máy sản xuất, nước thải ngành dệt
nhuộm cũng là một trong các thành phần hóa học độc hại.
Mặc dù, ở các quốc gia đã có nhiều biện pháp xử lý cũng như tìm ra các thuốc
nhuộm công nghiệp có nguồn gốc tự nhiên nhưng tình trạng ô nhiễm nước thải dệt
nhuộm vẫn ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống của người dân cũng như tăng mức
độ ô nhiễm nguồn nước sạch trên các sông, ngòi, biển.
Trong tờ New York Times cũng từng đề cập, sự ảnh hưởng trực tiếp của nước
thải ngành dệt nhuộm đối với môi trường và sức khỏe con người ở nước Mỹ. Mặc
dù chính phủ đã thực hiện nhiều biện pháp để xử lý môi trường nước trước khi xả
thải ra biển nhưng người dân ở gần nơi có nhà máy sản xuất vẫn phải chịu ảnh
hưởng nghiêm trọng về sức khỏe. Gần 50% công nhân làm việc trong các nhà máy
dệt nhuộm mắc chứng bệnh ung thư bàng quang vì tiếp xúc thường xuyên với
benzidine một trong những thành phần có trong thuốc nhuộm trong suốt nửa cuối
thế kỷ 20.
Năm 2015, trong một nghiên cứu khảo sát về tình trạng ô nhiễm nước thải
ngành công nghiệp dệt nhuộm ở khu vực Đông Âu đã đưa ra một bảng số liệu thống
kê thực trạng ô nhiễm nước thải ở 20 quốc gia (hình 1.1) [10].

3


Hình 1.1 Ô nhiễm nguồn nước bởi ngành công nghiệp dệt may (theo % tổng
lượng BOD thực tế) của 20 quốc gia
Những đề cập ở trên cho chúng ta thấy một thực trạng báo động về vấn đề xử
lý nước thải của các ngành công nghiệp nói chung và ngành dệt nhuộm nói riêng
cần được quan tâm nhiều hơn, đặc biệt đối với các phẩm nhuộm độc hại được sử
dụng.
b. Thực trạng ô nhiễm nước thải từ các ngành dệt nhuộm ở Việt Nam
Những năm gần đây kinh tế nước ta ngày càng phát triển, kèm theo đó là nhu
cầu đời sống của người dân ngày càng cao. Áp lực về môi trường cũng ngày càng

Chất thải rắn
COD,BOD5,
Chế biến
SS, tổng N,
lương thực,
tổng P,
Bụi, CO, SO2,
Xỉ than, CTR
thực phẩm và
Coliform và
NOx, CH4
từ nguyên liệu
chăn nuôi, giết
trong nước
mổ
ngầm (COD,
TS, NH4+)
BOD5, COD,
Bụi, CO, SO2,
Dệt nhuộm,
độ màu, tổng
Xỉ than, tơ sợi,
NOx, hơi axit,
ươm tơ, thuộc
N, hóa chất
vải vụn, cặn và
hơi kiềm,
da
thuốc tẩy, Cr6+ bao bì hóa chất
dung môi


BOD5, COD,
SS, độ mầu,
dầu mỡ công
nghiệp

Xỉ than (gớm
sứ), phế phẩm,
cặn hóa chất

Ô nhiễm nhiệt
(gốm sứ)

Tái chế phế
liệu (giấy,
nhựa, kim
loại)

Bụi, SO2,
H2S, hơi
kiềm.
– Bụi, Co, hơi
kim loại, hơi
axit, Pb, Zn,
HF, HCL,
THC.
– Bụi, CO,
Cl2, HCL,
THC, hơi
dung môi

Vật liệu xây
dựng, khai
thác đá

Bụi, CO, SO2,
Ô nhiễm nhiệt,
Xỉ than, xỉ đá,
NOx, HF,
SS, Si, Cr
tiếng ồn, độ
đá vụn
THC
rung
(Nguồn: Tổng cục Môi trường, Bộ TN & MT, 2016)

Hiện nay, ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển mạnh mẽ, tạo ra nhiều sản
phẩm đa dạng có chất lượng cao, đáp ứng trào lưu của thị trường. Trong nền kinh tế
quốc dân, ngành dệt nhuộm chiếm một vị trí khá quan trọng vì đây là một trong
những ngành công nghiệp không chỉ mang lại nguồn thu về kinh tế mà còn góp
phần giải quyết vấn đề thất nghiệp trong xã hội. Tuy vậy, ô nhiễm môi trường do
nước thải ngành dệt nhuộm là một thực tế đáng báo động, cần phải có phương
hướng xử lý và là nhiệm vụ rất cần thiết.
Theo kết quả phân tích nước thải ở làng nghề dệt nhuộm Vạn Phúc (Hà Tây)
năm 2003 thì chỉ số BOD là 67 – 159mg/l; COD là 139 – 423mg/l; SS là 167 –
350mg/l, và kim loại nặng trong nước như Fe là 7,68mg/l; Pb là 2,5mg/l; Cr6+ là
0,08mg/l [3]. Theo số liệu của Sở Tài nguyên Môi trường Thái Bình, hàng năm làng
nghề Nam Cao sử dụng khoảng 60 tấn hóa chất các loại như oxy già, nhớt thủy tinh,

6


7


poliamid, phần lớn thuốc nhuộm trực tiếp có chứa azo (mono, di hoặc poliaza) và
một số là dẫn xuất của diozaxin.
Phẩm màu Direct Blue (DB71) là một loại phẩm màu trực tiếp họ azo, được
dùng để nhuộm các loại sợi cellulose, sợi viscose, viscose/PVA, bông và sử dụng
trong ngành thuộc da, giấy, nhựa.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Thuốc nhuộm này gồm 2 nhóm chính: nhóm đa vòng có chứa nhân
antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo. Công thức tổng quát là R=C-O;
trong đó R là hợp chất hữu cơ nhân thơm, đa vòng. Các nhân thơm đa vòng trong
các loại thuốc nhuộm này cũng là tác nhân gây ung thư, vì vậy khi không được xử
lý, thải ra môi trường có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Thuốc nhuộm phân tán
Nhóm thuốc nhuộm này có cấu tạo phân tử gốc azo và antraquinon và nhóm
amin (NH3, NHR, NR2, NR-OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp (sợi
axetat, sợi polieste...) không ưa nước.
Thuốc nhuộm huỳnh quang
Là nhóm thuốc nhuộm chứa mạch dị hình tiazol, tiazin, zin... trong đó có cầu
nối disulfur (-S-S-) dùng đề nhuộm các loại sợi cotton và viscose.
Thuốc nhuộm axit
Là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có công thức là RSO3Na khi tan trong nước phân ly thành nhóm R-SO3 mang màu. Các thuốc nhuộm
này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn xuất của antraquinon, triaryl metan...
Thuốc in, nhuộm pigmen
Có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng, ftaoxiamin, dẫn xuất của
antraquinon...
b. Các chất ô nhiễm chính
Nước thải công nghiệp dệt nhuộm thường chứa các chất ô nhiễm chính như
các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất


Hipoclorit, hợp chất chứa clo, Độ kiềm cao, chiếm 5%BOD.
NaOH, AOX, axit…

Làm bóng

Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới 1%

NaOH, tạp chất.

tổng BOD).
Nhuộm

Các

loại

thuốc

nhuộm, Độ màu rất cao, BOD khá cao (6%

axitaxetic và các muối kim loại.

tổng BOD), TS cao.

Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ.

In

muối kim loại,axit…

các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước.
Độ pH của nước là một trong những chỉ tiêu được tính tới khi kiểm tra mức độ
ô nhiễm, độ kiềm cao làm tăng pH của nước. Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại đối với
thủy sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải [5].
Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, gây tác hại đối với
đời sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nước.
Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp
nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới
cảnh quan.
1.2. Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
Do đặc thù công nghệ, nước thải dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn,
chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao nên khi chọn phương pháp xử lý thích
hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn
thải, xử lý tập trung hay cục bộ. Các phương pháp xử lý nước thải ngành dệt nhuộm
có thể được phân loại theo nhóm các phương pháp như Phương pháp cơ học,
Phương pháp hoá học, Phương pháp hoá – lý và Phương pháp sinh học. Trong thực
tế người ta thường sử dụng 6 phương pháp cụ thể sau:

10


Phương pháp trung hòa
Phương pháp được thực hiện bằng trộn dòng nước thải có tính axit với dòng
nước thải có tính kiềm hoặc sử dụng các chất như H2SO4, HCl, NaOH, CO2 để
điều chỉnh pH, thường được thực hiện kết hợp ở trong bể điều hòa hoặc bể thu gom.
Phương pháp keo tụ
Trong phương pháp này người ta thường dùng các loại phèn nhôm hay phèn sắt
cùng với sữa vôi như sắt sunfat, nhôm sunfat hay hay hỗn hợp của 2 loại phèn này và
hydroxyt canxi Ca(OH)2 với mục đích khử màu và một phần COD. Nếu dùng sắt(II)
sunphat thì hiệu quả đạt tốt nhất ở độ pH = 10, còn nếu dùng nhôm sunphat thì pH = 5 –

là sự hấp phụ. Bề mặt phân cách pha có thể là khí-lỏng, khí-rắn, lỏng-lỏng, lỏngrắn. Sự hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa các phân tử chất hấp phụ và chất bị
hấp phụ. Trong quá trình nhuộm, những sợi bông thực vật hấp thụ những chất tạo
màu (hấp phụ cation) từ môi trường dung dịch thuốc nhuộm.
Chất hấp phụ là chất mà phân tử lớp bề mặt có khả năng hút các phân tử của
pha khác khi tiếp xúc với nó. Chất hấp phụ có bề mặt riêng (diện tích bề mặt đơn
phân tử trên 1g chất hấp phụ) càng lớn thì khả năng hấp phụ càng mạnh.
Chấp bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề mặt
chất hấp phụ.
- Các phương pháp hấp phụ
Dựa vào bản chất của lực hấp phụ, người ta chia ra thành hấp phụ vật lý và hấp
phụ hóa học. Trong thực tế sự phân biệt giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
mang tính tương đối, thường thì quá trình hấp phụ diễn ra đồng thời cả hai quá trình
này.
 Phương pháp hấp phụ vật lý
Hấp phụ vật lý là sự tương tác yếu và thuận nghịch nhờ lực hút tĩnh điện giữa
các các chất bị hấp phụ và các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ.
Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ không
tạo thành hợp chất hóa học, có nghĩa là nó hoàn toàn không hình thành các liên kết
hóa học, mà chất bị hấp phụ chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha và bị giữ lại
trên bề mặt chất hấp phụ. Hấp phụ vật lý có thể tạo thành nhiều lớp (đa lớp), và là

12


loại hấp phụ không chọn lọc, tất cả bề mặt chất rắn đều có tính chất hấp phụ vật lý
và nó thường có tính thuận nghịch, dễ dàng nhả các chất bị hấp phụ ra.
Bởi vì hấp phụ vật lý không hình thành mối liên kết mà dựa trên sự tương tác
rất yếu giữa phân tử bị hấp phụ và các electron của chất rắn. Cho nên giữa chất rắn
và phân tử bị hấp phụ được coi là 2 pha khác nhau, không được coi là hợp chất
đồng nhất. Đối với hấp phụ vật lý thì nhiệt hấp phụ thường không lớn, gần bằng

Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có dạng:

q: Tải trọng hấp phụ tại thời điểm khảo sát (mg/g)

13