Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Nghiên cứu xử lý Asen trong nước bằng vật liệu Biocomposite được điều chế từ gum trích ly hạt Muồng Hoàng Yến và Nano oxit sắt từ

Nghiên cứu xử lý asen trong nước bằng vật liệu biocomposite được điều chế từ gum trích ly hạt muồng hoàng yến và nano oxit sắt từ

Tác giả: Nguyễn Trà Phương Nhung

Lĩnh vực: Khoa học môi trường

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu tập trung vào việc xử lý Asen (As) trong nước bằng vật liệu Biocomposite. Vật liệu này được tổng hợp từ gum trích ly hạt Muồng Hoàng Yến kết hợp với Nano CoFe2O4. Kết quả nghiên cứu cho thấy, vật liệu Biocomposite có hiệu quả xử lý Asen ở điều kiện tối ưu với pH = 7, liều lượng 1 g/L trong 30 phút, đạt dung lượng hấp phụ 0,059 mgAs/g và hiệu suất loại bỏ As đạt 59,33% với nồng độ As ban đầu 100 ppb. Vật liệu này có từ tính từ nano oxit sắt, cho phép thu hồi bằng nam châm, đồng thời thân thiện với môi trường nhờ sự kết hợp của Biogum. Nghiên cứu đề xuất mở rộng ứng dụng vật liệu sinh học này để xử lý As trong nước.

Mục lục chi tiết:

• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• PHẦN MỞ ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN
• 1.1 TỔNG QUAN VỀ ASEN
• 1.1.1 Tính chất và các dạng tồn tại của Asen trong nước
• 1.1.2 Tình hình ô nhiễm As
• 1.1.2.1 Ô nhiễm Asen trên thế giới
• 1.1.2.2. Ô nhiễm Asen ở Việt Nam
• 1.1.3 Ứng dụng của Asen
• 1.1.4 Tính độc của Asen
• 1.1.5 Cơ chế gây độc của Asen
• 1.1.5.1 Nhiễm độc cấp tính
• 1.1.5.2 Nhiễm độc mãn tính
• 1.2 Phương pháp xử lý nước ô nhiễm
• 1.2.1 Phương pháp vật lý – màng lọc
• 1.2.2 Phương pháp hóa học – Oxy hóa với ozone
• 1.2.3 Phương pháp hóa lý
• 1.2.3.1 Keo tụ – tạo bông
• 1.2.3.2 Kết tủa phèn
• 1.2.3.3 Kết tủa sắt
• 1.2.3.4 Hấp phụ và trao đổi ion
• 1.3 Tổng quan về vật liệu nghiên cứu
• 1.3.1 Tổng quan vật liệu Gum hạt Muồng Hoàng Yến
• 1.3.2 Tổng quan vật liệu Nano Coban ferrit (CoFe2O4)
• 1.3.3 Tổng quan vật liệu Biocomposite
• 1.4 Tình hình nghiên cứu liên quan
• 1.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1 Hóa chất.
• 2.1.2 Dụng cụ và thiết bị
• 2.2 Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1 Nội dung 1: điều chế các vật liệu xử lý Asen trong nước (gum Muồng Hoàng Yến, Nano oxit sắt từ, Biocomposite)
• 2.2.1.1 Thí nghiệm 1: điều chế Gum Muồng Hoàng Yến
• 2.2.1.2 Thí nghiệm 2: điều chế Nano oxit Sắt từ (CoFe2O4)
• 2.2.1.3 Thí nghiệm 3: điều chế Biocomposite
• 2.2.2 Nội dung 2: Đánh giá sơ bộ hiệu quả xử lý của các loại vật liệu ở những điều kiện khác nhau
• 2.2.2.1 Thí nghiệm 4: xác định thời gian cân bằng ion đồng nhất mẫu
• 2.2.2.2 Thí nghiệm 5: khảo sát khả năng xử lý của vật liệu trong môi trường axit, bazo và trung tính
• 2.2.2.3 Thí nghiệm 6: khảo sát ảnh hưởng của liều lượng vật liệu đến khả năng xử lý Asen
• 2.2.3 Nội dung 3: xác định các thông số động học xử lý Asen
• 2.2.3.1 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng giá trị pH ban đầu đến hiệu quả hấp phụ As của vật liệu
• 2.2.3.2 Thí nghiệm 8: khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu quả xử lý của vật liệu
• 2.2.3.3 Thí nghiệm 9: khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến khả năng hấp phụ của các vật liệu.
• 2.2.4 Nội dung 4: đánh giá hiệu suất xử lý Asen bằng mô hình lọc hấp phụ.
• 2.2.4.1 Thí nghiệm 10: khảo sát liều lượng vật liệu tối ưu trên mô hình lọc hấp phụ
• 2.2.4.2 Thí nghiệm 11: khảo sát độ bão hòa của vật liệu ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý
• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN
• 3.1 Kết quả điều chế vật liệu Biogum (Gum MHY), Nano oxit sắt và Biocomposite (Biogum cải tiến).
• 3.1.2 Kết quả khảo sát qua phổ hồng ngoại (FT-IR)
• 3.1.3 Kết quả (SEM) phân tích kích thước hạt và quan sát bề mặt vật
• 3.1.4 Kết quả phân tích diện tích bề mặt (BET)
• 3.2.1 Kết quả đánh giá sơ bộ hiệu quả xử lý của các loại vật liệu ở những điều kiện khác nhau
• 3.2.1.1 Kết quả xác định thời gian cân bằng ion
• 3.2.1.2 Kết quả khảo sát khả năng xử lý của vật liệu trong môi trường axit, bazo và trung tính
• 3.2.1.3 Kết quả khảo sát liều lượng của vật liệu đến khả năng xử lý Asen
• 3.2.2 Xác định các thông số động học xử lý Asen
• 3.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng giá trị pH ban đầu đến hiệu quả hấp phụ As của vật liệu
• 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến hiệu quả xử lý của vật liệu.
• 3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến khả năng hấp phụ của 2 loại vật liệu Nano oxit sắt từ và Biocomposite
• 3.2.3 Đánh giá hiệu suất xử lý Asen bằng mô hình lọc hấp phụ
• 3.2.3.1 Mô hình lọc hấp phụ
• 3.2.3.2 Khảo sát liều lượng vật liệu tối ưu trên mô hình lọc hấp phụ.
• 3.2.3.3 Khảo sát độ bảo hòa của vật liệu ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý
• Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT.
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A.
• PHỤ LỤC B.
• PHỤ LỤC C.