ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ HƯỜNG

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC
VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH
CỦA SÉT HỮU CƠ TỪ BENTONIT THANH HÓA
VỚI HEPTYLTRIPHENYL PHOTPHONI BROMUA

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ HƯỜNG

TỔNG HỢP, NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC
VÀ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH
CỦA SÉT HỮU CƠ TỪ BENTONIT THANH HÓA
VỚI HEPTYLTRIPHENYL PHOTPHONI BROMUA

Ngành: Hóa vơ cơ
Mã số: 8440113

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Thị Hà Thanh

1.4.1. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học ................................................................................20
1.4.2. Cân bằng hấp phụ, dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ ....................................21
1.4.3. Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt - Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir .............22
Chương 2: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................... 24
2.1. Hóa chất, dụng cụ và các phương pháp nghiên cứu ........................................................24
2.1.1. Hóa chất ............................................................................................................................24
2.1.2. Dụng cụ.............................................................................................................................24
2.1.3 Các phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................24

iii


2.2. Tổng hợp sét hữu cơ ...........................................................................................................26
2.2.1. Quy trình điều chế sét hữu cơ .........................................................................................26
2.2.2. Đánh giá cấu trúc và đặc điểm của sét hữu cơ điều chế ở điều kiện tối ưu ...............26
2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh của bent-TH và sét hữu cơ..........................31
2.3.1. Xây dựng đường chuẩn của metylen xanh....................................................................31
2.3.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ metylen xanh của
bent-TH và sét hữu cơ ..............................................................................................................32
KẾT LUẬN................................................................................................................. 41

iv


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu, viết tắt

Tên gọi



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại một số khoáng sét thường gặp dựa vào thành phần ba nguyên
tố chủ yếu Al, Fe, Mg (không kể Si) ........................................................ 3
Bảng 1.2. Tóm tắt một số cơng trình của Kwolek và cộng sự (2003),Tang và
cộng sự (2003), Yilmaz (2004) và Lee (2004) ........................................ 13
Bảng 2.1. Kết quả phân tích hiệu ứng mất khối lượng của bent-TH và sét hữu cơ
tổng hợp ................................................................................................... 29
Bảng 2.2. Số liệu xây dựng đường chuẩn của metylen xanh ...................................... 31
Bảng 2.3. Sự phụ thuộc của dung lượng và hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào
pH của bent-TH và sét hữu cơ ................................................................. 32
Bảng 2.4. Sự phụ thuộc của dung lượng và hiệu suất hấp phụ vào thời gian............. 34
Bảng 2.5. Ảnh hưởng của khối lượng bent-TH, sét hữu cơ tổng hợp đến dung
lượng và hiệu suất hấp phụ metylen xanh ............................................... 35
Bảng 2.6. Ảnh hưởng của nồng độ metylen xanh ban đầu đến dung lượng và hiệu
suất hấp phụ của sét hữu cơ ..................................................................... 37

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể 2:1 của MMT .................................................................... 4
Hình 1.2. Quá trình trao đổi cation trong dung dịch của MMT ................................... 5
Hình 1.3. Lớp giữa bentonit sau khi bị hiđrat hóa ........................................................ 6
Hình 1.4. Cơng thức cấu tạo của muối ankyl amoni .................................................. 10
Hình 1.5. Q trình hữu cơ hóa khống sét ................................................................ 11
Hình 1.6. Sự định hướng của các ion ankyl amoni trong các lớp silicat: ................... 11
Hình 1.7. Cấu trúc sét nanocompozit.......................................................................... 14
Hình 1.8. Xử lí nước ơ nhiễm Cu2+, Ni2+, Cd2+ .......................................................... 15
Hình 1.9. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ......................................................... 23

TOP 5, chỉ sau Trung Quốc, Philippines, Indonesia,Thái Lan có lượng rác thải đổ ra
sông, ra biển nhiều nhất thế giới hiện nay. Theo như Trung tâm Tư vấn Phát triển bền
vững Đà Nẵng cho biết, có khoảng 19 ngàn tấn rác thải nhựa trên ngày, cho thấy môi
trường nước đang phải gồng mình để chịu đựng sự ơ nhiễm nghiêm trọng.
Khi chung sống với nguồn nước ô nhiễm, con người dễ bị mắc các bệnh liên
quan đến vấn đề về da, tiêu hóa, tiêu chảy và nguy cơ mắc bệnh ung thư là khá cao.
Theo đánh giá chung tại một số địa phương, những ca bị mắc ca mắc bệnh ung
thư hay viên miễn phụ khoa, tiêu hóa đường ruột hay da thường cao hơn so với những
nơi có nguồn nước sạch. Tỉ lệ người mắc thường chiếm tới 40-50% một con số cực kỳ
cao, đáng báo động khi nguồn nước sử dụng đang bị ô nhiễm.
Xử lý nước thải bằng phương pháp hấp phụ được ứng dụng phổ biến trong
việc làm sạch nước thải bị ô nhiễm. Đa phần nước thải chứa nhiều chất hữu cơ phát
sinh từ nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất,… mà các phương pháp khác không
thể xử lý triệt để. Dựa vào hiệu quả xử lý, chi phí đầu tư thấp cũng như khả năng hấp
phụ các chất khá cao nên sử dụng phương pháp này phù hợp nhất. Các vật liệu hấp
phụ thường dùng:
 Than hoạt tính: diện tích tiếp xúc với bề mặt nước thải lớn.
 Nhơm hoạt tính: thường sử dụng hấp phụ ẩm và hoạt động ở nhiệt độ cao.
 Silica gel: thường dùng để xử lý axit, dạng hạt, xốp.
 Alumin silicat: ứng dụng chủ yếu trong q trình tách nhưng hiệu quả chưa cao
do đó khó áp dụng ở quy mô lớn.
Sét hữu cơ là sản phẩm được tạo thành bởi quá trình thay thế các cation vô cơ
trong lớp giữa của bentonit bằng cation hữu cơ có kích thước lớn. Cation hữu cơ
thường được sử dụng là các cation amoni hữu cơ (bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4), các
aminoaxit, gần đây các muối photphoni cũng được nghiêm cứu. So với bentonit ban
đầu, sét hữu cơ có khoảng cách giữa các lớp (d001) và diện tích bề mặt lớn hơn, đặc

1



diện AlO6 bị kẹp giữa hai lớp tứ diện SiO4 thì khống sét có cấu trúc lớp kiểu 2:1 hay
còn gọi là silicat (smectit), đại diện là montmorillonit, nontronit, illit, vecmiculit,
talc…
Ngoài ra, dựa vào thành phần ba nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg (không kể Si)
có thể phân loại khống sét như bảng 1.1.
Bảng 1.1. Phân loại một số khoáng sét thường gặp dựa vào thành phần ba
nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg (khơng kể Si) [6]
Sét trương nở
Tên khống sét

Sét khơng trương nở

Ngun tố có nhiều
trong thành phần

Tên khống sét

Ngun tố có nhiều
trong thành phần

Beidellit

Al

Illit

K, Al (Fe, Mg ít)

Montmorillonit


Thành phần hóa học:
Cơng thức phân tử chung của MMT là (M +x..nH2O)(Al2-xMgx)Si4O10(OH)2,
trong đó M+ là cation trao đổi giữa các lớp (M+ = Na+, K+, Mg2+, Ca2+), trong điều
kiện lí tưởng x = 0,33 [14]. Công thức đơn giản nhất của MMT là
Al2O3.4SiO2.nH2O ứng với nửa tế bào đơn vị cấu trúc. Công thức lý tưởng của
MMT là Si8Al4O20(OH)4 cho một đơn vị cấu trúc.

3


Tùy vào nguồn gốc mà thành phần của bentonit có sự thay đổi trong đó tỉ lệ
Al2O3:SiO2 dao động từ 1:2 đến 1:4 [11]. Tuy nhiên thành phần hóa học của MMT
luôn khác với thành phần biểu diễn lý thuyết do có sự thay thế đồng hình của ion
kim loại Al3+, Fe3+, Fe2+, Mg2+,... với ion Si4+ trong tứ diện SiO 4 và Al3+ trong bát
diện AlO6.
Cấu trúc:
Các lớp trong cấu trúc của khoáng sét được tạo ra từ 2 đơn vị cấu trúc cơ bản
là cấu trúc tứ diện SiO4 và cấu trúc bát diện MeO6, trong đó Me = Al, Fe, Mg...

Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể 2:1 của MMT
Do MMT có cấu trúc 2:1 dạng điocta đã tạo nên một lớp aluminosilicat. Giữa
các lớp aluminosilicat là các cation có khả năng trao đổi bị hiđrat hóa. Khoảng cách
giữa các lớp trong cấu trúc cơ bản của MMT là 9,6Å đối với trạng thái khô, khoảng
cách này bị thay đổi ít hay nhiều tùy thuộc vào số lượng, bản chất các cation trao đổi
và lượng nước bị hấp phụ, thường có thể tăng lên khoảng 15 - 20Å. Khoảng cách này
cịn có thể tăng lên đến 30Å khi các cation trao đổi được thay thế bằng các ion vô cơ
phân cực, các phức cơ kim, các phân tử hữu cơ.
1.1.2. Tính chất của bentonit
Bentonit tương đối mềm, có màu thay đổi từ trắng đến vàng phụ thuộc vào
thành phần của Fe trong cấu trúc khoáng. Do bentonit gồm các lớp aluminosilicat

hoặc thông dụng hơn là mili đương lượng cho 100 gam đất (meq/100g). Trong hệ đơn
vị SI thì đơn vị đặc trưng cho khả năng này là Culong/gam (C/g), 1 meq = 96,5 C/g.
Nếu biết phân tử khối M và giá trị điện tích lớp của bentonit thì dung lượng
trao đổi cation được tính bằng cơng thức:
CEC = 105ζ/M (meq/100g)
(1.1)
ζ : điện tích tổng cộng của các lớp.
Khả năng trao đổi mạnh hay yếu phụ thuộc lượng điện tích âm bề mặt, bản
chất của các ion trao đổi và pH của môi trường trao đổi. CEC của MMT tăng khi pH
của dung dịch lớn hơn hoặc bằng 6. Nếu lượng điện tích âm bề mặt càng lớn, nồng độ

5


cation trao đổi càng cao thì dung lượng trao đổi càng lớn. Dung lượng trao đổi cation
của sét dao động từ 80 ÷ 150 meq/100g bentonit khơ, gần tương đương với độ dư thừa
điện tích âm. Dung lượng trao đổi anion dao động từ 15 ÷ 40 meq/100g [9].
Sự chọn lọc trao đổi cation cịn phụ thuộc vào đặc tính hóa học của các
khống sét, thể hiện qua dãy hấp thụ các cation của các khoáng sét khác nhau:
MMT: Li+ < Na+ < K+ < H+ < Rb+ Me3+.
- Đối với cation có cùng hố trị: bán kính càng nhỏ thì khả năng trao đổi càng lớn, có
thể sắp xếp theo trật tự sau: Li+> Na+> K+> Mg2+> Ca2+> Fe2+> Al3+.
- Q trình hiđrat hóa cation ở lớp giữa làm khoảng cách giữa hai mặt mạng tăng lên,
lực hút tĩnh điện giữa mặt mạng và cation giảm đo đó khả năng trao đổi cation với
môi trường tăng lên. Sự khác nhau về kích thước của các cation cũng gây nên sự thay
đổi đáng kể khoảng cách d001, các cation có kích thước cồng kềnh làm tăng khoảng

có kích thước và khối lượng phân tử lớn, chúng có thể kết hợp trực tiếp vào vị trí oxi
đáy của tứ diện trong mạng lưới tinh thể bằng lực Van der Waals hoặc liên kết hiđro.
Sự hấp phụ các chất hữu cơ không phân cực, các polime và đặc biệt là vi khuẩn chỉ
xảy ra trên bề mặt ngoài của bentonit [3].
Do bentonit có cấu trúc lớp và độ phân tán cao nên có cấu trúc xốp phức tạp.
Cấu trúc xốp ảnh hưởng rất lớn tới khả năng hấp phụ, đặc trưng là tính chọn lọc hấp
phụ, nó chỉ có thể hấp phụ những cấu tử có đường kính nhỏ hơn lỗ xốp. Dựa vào điều
này người ta có thể dùng bentonit hoạt hóa làm vật liệu tách chất. Đây là điểm khác
nhau giữa bentonit và các chất hấp phụ khác [3].
1.1.3. Ứng dụng của bentonit
Với những tính chất đặc trưng trên, bentonit được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh
vực khác nhau, sau đây là một số ứng dụng chính:
Làm chất hấp phụ
Nhờ khả năng hấp phụ cao, bentonit được sử dụng rộng rãi trong các ngành
cơng nghiệp như: cơng nghiệp hóa than, công nghiệp lọc dầu, xử lý chưng cất dầu
mỏ, chế tạo ra các dung dịch khoan… với chất lượng cao và chi phí thấp.
Làm chất hấp phụ protein trong rượu bia. Trong công nghiệp chế biến rượu
vang và các chế phẩm từ rượu vang, sử dụng bentonit hoạt hóa làm chất hấp phụ đã
làm giảm 30 ÷ 40% chi phí. Bentonit không chỉ hấp phụ các chất hữu cơ, các chất
béo, các sản phẩm phụ không mong muốn trong quá trình lên men mà cịn hấp phụ cả
ion sắt, đồng và các tác nhân gây ra bệnh của rượu lại không làm mất hương vị của
rượu, bia [3].
Trong y học và dược phẩm, bentonit được dùng để điều chế chất khử trùng,
chống viêm, điều trị bỏng và các thương tổn trên da… Đặc biệt, từ nhiều thế kỉ trước,
người ta đã biết sử dụng trực tiếp khoáng sét bentonit để ngăn chặn dịch tả, lị, điều trị

7


ngộ độc thức ăn. Hiện nay có rất nhiều loại thuốc điều trị tiêu chảy với thành phần

Một số tính chất và ứng dụng khác
Tính kết dính: khi trộn với nước, bentonit sẽ có khả năng kết dính mạnh. Do
đó trong các xưởng đúc gang, bentonit được dùng làm chất kết dính để vê quặng bột
thành viên trước khi đưa vào lị nung, hoặc làm chất kết dính trong khn cát để đúc.

8


Tính trơ: bentonit trơ và bền hóa học nên khơng độc, có thể ăn được. Người ta
dùng bentonit làm chất độn trong dược phẩm, phụ gia trong thuốc tiêu hóa thức ăn và
giúp điều tiết axit cho động vật, ...
Tính nhớt và dẻo: do có cấu trúc lớp, có độ xốp cao, có khả năng trương nở
mạnh trong nước nên bentonit có tính nhớt và dẻo. Nhờ tính dẻo mà từ xưa bentonit
và sét tự nhiên đã được sử dụng phổ biến để chế tạo ra các vật dụng: dụng cụ nấu
nướng, bình đựng, đồ trang sức để phục vụ cho các nhu cầu sinh hoạt, các tác phẩm
nghệ thuật,…[9].
1.1.4. Nguồn bentonit trên thế giới và ở Việt Nam
Bentonit có sẵn trong tự nhiên gồm hai loại: bent-Na (có khả năng trương nở,
tạo gel cao) và bent-Ca (thường có sẵn trên thế giới nhưng khả năng trương nở ít
hơn). Các mỏ bent-Na tự nhiên trên thế giới ít hơn nhiều lần các mỏ bent-Ca, nên để
có bent-Na, người ta hoạt hóa bent-Ca bằng một số biện pháp, tuy vậy các tính chất
của chúng cũng khơng thể cao bằng bent-Na tự nhiên.
Nguồn tài nguyên bentonit ở Việt Nam
Nước ta có nguồn bentonit khá dồi dào, hiện nay đã phát hiện được hơn 20 mỏ
và điểm quặng bentonit, đều có nguồn gốc trầm tích hoặc phong hóa. Đa phần các mỏ
có trữ lượng lớn đều tập trung ở phía Nam (Lâm Đồng, Bình Thuận, Thành phố Hồ
Chí Minh,...). Ở phía Bắc, bentonit tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng Bắc Bộ và
Thanh Hố. Một số mỏ bentonit đã được thăm dị địa chất và khai thác như: mỏ
bentonit Tam Bố - Di Linh - Lâm Đồng chứa ion kiềm thổ (Ca2+, Mg2+), mỏ Tuy
Phong - Bình Thuận chứa ion kiềm (Na+, K+) nên độ trương nở cao hơn, có khả

1.2.1. Giới thiệu về sét hữu cơ
Sét hữu cơ là sản phẩm được tạo thành bởi sự thay thế cation vơ cơ trong một
số sét thuộc nhóm smectit có thể trao đổi với cation hữu cơ của nhiều dạng khác
nhau. Đặc biệt là MMT được sử dụng rộng rãi để điều chế các sét hữu cơ vì các tính
chất đặc biệt của nó, chẳng hạn như dung lượng trao đổi ion cao, có khả năng trương
nở mạnh, tính hấp phụ cao và diện tích bề mặt lớn.
Các hợp chất hữu cơ thường dùng là các hợp chất hữu cơ phân cực hoặc các
cation hữu cơ có khả năng hoạt động bề mặt như các aminoaxit, ancol … nhất là các
amin bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4 có mạch khơng nhánh, mạch nhánh và mạch vịng,
gần đây là các muối photphoni.
Phương pháp điều chế sét hữu cơ từ khống sét được biến tính bằng tác nhân hữu cơ
hóa là các muối ankyl amoni.

Hình 1.4. Cơng thức cấu tạo của muối ankyl amoni
Phần đuôi của hợp chất này có tính ưa dầu và là tác nhân làm giãn khoảng
cách giữa các lớp khống sét theo mơ hình:

10


Hình 1.5. Q trình hữu cơ hóa khống sét
Trong dung dịch nước, phản ứng hữu cơ hóa khống sét phụ thuộc nhiều vào
quá trình trương nở của MMT. Khả năng khuếch tán của muối ankyl amoni phụ thuộc
vào điện tích thứ bậc của muối amoni và cấu tạo gốc R. Các gốc hữu cơ càng cồng
kềnh thì khả năng khuếch tán càng khó nhưng khả năng làm giãn khoảng cách giữa hai
lớp MMT càng cao và do đó khả năng khuếch tán khống sét trong polime càng lớn.
Q trình trương nở và quá trình xâm nhập của các hợp chất hữu cơ, polime
vào giữa các lớp làm thay đổi khoảng cách giữa chúng có thể lên vài chục Å tùy
thuộc vào loại cation thế [4].
1.2.2. Cấu trúc của sét hữu cơ

ankyl nằm chéo với các ion dương ở vị trí đối nhau. Khoảng cách lý thuyết được tính
như sau:
n = chẵn d = 11,3 + 1,27.n.sinα
n = lẻ

d = 11,3 + 1,27.n.sinα + 0,88.cosα

Với: α : góc tạo bởi mạch ankyl của phân tử chất hữu cơ với lớp sét.
n : số nguyên tử cacbon trong cation hữu cơ.
Hu và cộng sự [22], khi nghiên cứu sự sắp xếp các mạch ankyl của các chất hoạt
động bề mặt trong sét hữu cơ đã đưa ra cách tính góc α (hình 1.6) như sau:
sinα = (d001 - h)/l
(1.2)
Trong đó: h : chiều dày một lớp của MMT (9,6Å)
l : chiều dài của phân tử của chất hoạt động bề mặt.
Với HTPB sử dụng trong đề tài có l = 25,3Å.
Trong khi đó, Yui và cộng sự [31] cho rằng: khoảng cách d001 của sét hữu cơ
tăng khi tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt, nhưng khi nồng độ này lớn hơn 1,0 CEC
thì mạch ankyl sắp xếp dạng parafin kiểu 2 lớp với góc α khơng đổi (35°).
Theo nhóm tác giả Zohra [33], giá trị d001 sẽ thay đổi tùy theo loại ankyl ammoni
sử dụng. Thông thường nếu là đơn lớp, 2 lớp, giả 3 lớp, parafin thì d001 lần lượt là
13,7Å; 17,7Å; 21,7Å và lớn hơn 22,0Å. Với CTAB, theo Yu và cộng sự [30], giá trị d001
trong khoảng 14,5 ÷ 14,7Å; 17,5 ÷ 18,5Å; 19,1 ÷ 20,2Å; 22,5 ÷ 25,0Å; 38,5 ÷ 41,3Å
thì mạch ankyl sắp xếp theo kiểu đơn lớp, 2 lớp, giả 3 lớp, parafin kiểu 1 lớp và parafin
kiểu 2 lớp.
Khoảng cách cơ sở của các sét hữu cơ được điều chế bởi Kwolek và cộng sự
(2003) [23], Tang và cộng sự (2003) [28], Yilmaz (2004) [29] và Lee (2004) [24]
được trình bày trên bảng 1.3.

12

bromua

1,46

Benzyldimetyldodecyl
amoni bromua

1,79

Octadecyl amoni bromua

2,46

Hexadecyltrimetyl amoni

2,50

Tang và
cộng sự
(2003)

bromua
Octadecylamoni bromua
Bentonit

Bentonit

Kwolek và
cộng sự
(2003)

Yilmaz,
Yapar
(2004)

Lee and Lee
(2004)

1.2.3. Tính chất và ứng dụng của sét hữu cơ
Sự có mặt của các cation hữu cơ bậc 4 trong không gian giữa hai phiến sét
không chỉ làm cho khoảng cách giữa các lớp phiến sét (d001) thay đổi mà còn tạo ra
vật liệu sét từ dạng ưa nước sang dạng ưa dầu với những gốc thế khác nhau, có khả
năng trương nở trong dung môi hữu cơ, tương hợp và khuếch tán tốt trong polime
thơng qua q trình hịa tan trong dung mơi hữu cơ hoặc q trình nóng chảy.

13


Các muối amoni hữu cơ thường dùng để biến tính bentonit có cơng thức chung
là [(CH3 )3NR]+.
- Nếu R là ankyl mạch ngắn, vật liệu thu được là sét hữu cơ hấp phụ (Adsorptive
Organoclay), có tính kị nước và ái lực với các chất hữu cơ thấp, bề mặt hấp phụ
thường chỉ có cấu trúc khơng gian hai chiều, chủ yếu là sự hấp phụ mao quản [2].
- Nếu R là ankyl mạch dài, vật liệu thu được là sét hữu cơ ưa dầu (Organophilic
Organoclay), có tính kị nước và ái lực với các chất hữu cơ lớn, bề mặt vật liệu có cấu
trúc khơng gian ba chiều, do đó khả năng hấp phụ sẽ được quyết định bởi ái lực của
nhóm ankyl với các chất hữu cơ [2]
Sét hữu cơ hiện nay được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
- Làm vật liệu xử lý môi trường, hấp phụ các nguồn ô nhiễm chất hữu cơ như dầu
khống, phẩm nhuộm, các chất ơ nhiễm nhóm BTEX (Benzen-Toluen-EtylbenzenXylen), xử lý nước thải ô nhiễm phenol của các ngành sản xuất chế biến gỗ, mây tre
đan, sản xuất nhựa phenolfomanđehit, dược phẩm, thuốc trừ sâu,...

Có ba phương pháp điều chế sét hữu cơ trên cơ sở phương pháp ướt:
Phương pháp khuếch tán trong môi trường nước
Phương pháp này dựa trên sự khuếch tán của các chất hữu cơ và bentonit trong
môi trường nước. Sự khuếch tán được thực hiện nhờ khuấy liên tục hỗn hợp bentonit
và các tác nhân hữu cơ trong môi trường nước ở điều kiện (nhiệt độ, pH, tỉ lệ hữu
cơ/sét,..) nhất định. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, thực hiện dễ dàng và
chi phí thấp do đó được sử dụng phổ biến nhất ở Việt Nam cũng như trên thế giới.
Trong luận văn này, phương pháp chúng tôi lựa chọn phương pháp khuếch
tán trong môi trường nước để thực hiện phản ứng trao đổi cation.
Phương pháp lị vi sóng
Dựa trên ngun tắc sử dụng vi sóng tác dụng lên hỗn hợp phản ứng và được
thực hiện trong lị vi sóng. Ưu điểm của phương pháp này là thời gian phản ứng ngắn
hơn, hiệu suất phản ứng cao hơn so với phương pháp khuếch tán do tập trung năng lượng

15


trong quá trình điều chế sét hữu cơ. Tuy nhiên do chi phí lớn về thiết bị, năng lượng và
hạn chế về cơng suất nên phương pháp này ít được sử dụng rộng rãi.
Phương pháp thủy nhiệt
Quá trình điều chế sét hữu cơ được thực hiện trong thiết bị thủy nhiệt, thực hiện
phản ứng ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Phương pháp thủy nhiệt có nhiều ưu điểm: cho
phép điều chế sản phẩm có tính đồng nhất cao, thành phần hóa học được điều chỉnh
một cách dễ dàng hoặc điều chỉnh tính chất của sản phẩm thơng qua điều chỉnh các
điều kiện phản ứng như: pH, nhiệt độ, nồng độ, tốc độ, thời gian của sự thủy phân,...
Tuy nhiên phương pháp này ít dùng vì thiết bị rất đắt tiền và dung lượng nhỏ.
Một số chất biến tính sét theo cơ chế trao đổi ion
Chất đầu tiên là amino axit được dùng để biến tính MMT trong cơng nghệ chế
tạo vật liệu nanocompozit đã được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu của hãng Toyota để
chế tạo nanocompozit poliamit-6, nhưng phổ biến nhất là ion ankyl amoni do chúng có