Nghiên cứu xử lý phốt phát trong nước bằng phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu zno cấu trúc nano

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu xử lý phốt phát trong nước bằng phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu ZnO cấu trúc nano” là do bản thân tôi thực hiện.. Số hóa bởi Trung t

Trang 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

–––––––––––––––––––––––––

LÊ THỊ THU THỦY

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHỐT PHÁT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ SỬ DỤNG VẬT

LIỆU ZnO CẤU TRÚC NANO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên, Năm 2019

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

–––––––––––––––––––––––––

LÊ THỊ THU THỦY

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHỐT PHÁT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ SỬ DỤNG VẬT

LIỆU ZnO CẤU TRÚC NANO

Ngành: Khoa học môi trường

Mã số ngành: 8 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNGNgười hướng dẫn khoa học: TS HÀ XUÂN LINH

Thái Nguyên, Năm 2019

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu xử lý phốt phát trong nước bằng phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu ZnO cấu trúc nano” là do bản thân tôi

thực hiện Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực Nếu sai sự thật tôi xinchịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng năm 2019

Tác giả luận văn

Lê Thị Thu Thuỷ

Trang 4

cử nhân Nguyễn Thanh Hải đã nhiệt tình trong việc xây dựng hệ thiết bị chếtạo mẫu và hỗ trợ đo đạc các mẫu cho luận văn.

Luận văn này được thực hiện dưới sự hỗ trợ từ nguồn kinh phí của đề tàinghiên cứu cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo mã số 60/B2018-TNA-60 do TS ĐặngThị Hồng Phương chủ trì Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ to lớn này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới những người thân trong gia đình,tất cả bạn bè thân thiết đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình họctập cũng như trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tác giả

Lê Thị Thu Thủy

Trang 5

3

Trang 6

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài là: 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

1.1 Cơ sở khoa học 4

1.1.1 Giới thiệu về phương pháp hấp phụ 4

1.1.2 Khái quát về công nghệ nano và vật liệu nano 6

1.1.3 Giới thiệu về vật liệu hấp phụ nano ZnO 7

1.1.4 Giới thiệu về phốt phát 8

1.2 Cơ sở pháp lý 19

1.3 Cơ sở thực tiễn 20

1.4 Tổng quan kết quả nghiên cứu vật liệu nano ZnO trên thế giới 20

1.5 Tổng quan kết quả nghiên cứu vật liệu nano ZnO ở Việt Nam 23

1.6 Giới thiệu về Công ty cổ phần Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao 25

1.7 Giới thiệu về một số phương pháp nghiên cứu vật liệu 26

1.7.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 26

1.7.2 Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) 27

1.7.3 Phương pháp phổ tán xạ Raman 28

1.7.4 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua 29

1.7.5 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 30

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

Trang 7

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN ht t p : / / l r c tnu.edu.vn

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 32

2.1.1 Đối tượng 32

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Nội dung nghiên cứu 32

2.3 Thiết bị và hóa chất 32

2.3.1 Thiết bị 32

2.3.2 Hoá chất 33

2.4 Các công thức tính toán và mô hình đẳng nhiệt 33

2.4.1 Dung lượng hấp phụ 33

2.4.2 Hiệu suất hấp phụ 34

2.4.3 Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 34

2.5 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 36

2.5.1 Chế tạo các vật liệu hấp phụ nano ZnO 36

2.5.2 Khảo sát đặc điểm bề mặt, tính chất vật lý, cấu trúc của UEZ 37

2.5.3 Khảo sát điểm đẳng điện của vật liệu 38

2.5.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ PO 43-của UEZ theo phương pháp hấp phụ tĩnh 38

2.5.5 Xử lý mẫu nước thải lấy từ Công ty Cổ phần Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao 40

và Hóa chất Lâm Thao 57

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt, tính chất vật lý của UEZ 42

3.2 Xây dựng đường chuẩn phốt phát 44

3.3 Kết quả khảo sát điểm đẳng điện của vật liệu 46

3.4 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ PO 43-theo phương pháp hấp phụ tĩnh của UEZ 47

3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng của pH 47

3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian 49

3.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu hấp phụ 51

3.4.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ban đầu 52

Trang 8

3.4.5 Khảo sát dung lượng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 54

3.4.6 So sánh khả năng hấp phụ của vật liệu UEZ với các vật liệu khác 55

3.5 Xử lý nước thải Công ty cổ phần Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao 56

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 60

1 Kết luận 60

2 Khuyến nghị 61

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

Trang 9

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1 BOD5 Nhu cầu Ôxy sinh hoá sau 5 ngày đo ở 200C

3 QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

4 SEM Scanning Electron Microscopy: Phương pháp

chụp ảnh hiển vi điện tử quét

6 TEM Transnission Electron Microscopy: Phương

pháp hiển vi điện tử truyền qua

7 UV-Vis Ultraviolet Visble:Phương pháp phổ hấp thụ

phân tử UV-Vis

9 XRD X-ray Diffration: Phương pháp nhiễu xạ tia X

10 UEZ Vật liệu nano ZnO chế tạo được

Trang 10

Trang 11

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Tóm tắt công nghệ loại bỏ và thu hồi phốt phát 14

Bảng 3.1 Số liệu xây dựng đường chuẩn PO 43- 45

Bảng 3.2 Kết quả xác định điểm đẳng điện 46

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của pH đến dung lượng,hiệu suất hấp phụ của UEZ 48

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến dung lượng,hiệu suất hấp phụ của UEZ 50

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến dung lượng,hiệu suất hấp phụ của UEZ 51

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch ban đầu đến dung lượng,hiệu suất hấp phụ của UEZ 53

Bảng 3.7 Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số b 55

Bảng 3.8 So sánh khả năng hấp phụ của phốt pháttrên các chất hấp phụ khác nhau 56

Bảng 3.9 Phương pháp quan trắc, phân tích các thông số ô nhiễm 56

Bảng 3.10 Đặc trưng nước thải của Công ty Cổ phần Supe phốt phát 57

Bảng 3.11 Hiệu quả xử lý các thông số ô nhiễm trong nước thảiCông ty Cổ phần Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao 58

Trang 12

Trang 13

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Hiện tượng tảo xanh ở trên bề mặt nước ở bang Florida, Hoa Kì 12

Hình 1.2 Hiện tượng tảo nở hoa ở Việt Nam 13

Hình 1.3 Phản xạ của tia X trên họ mặt mạng tinh thể 27

Hình 1.4 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 35

Hình 1.5 Sự phụ thuộc của C cb /q vào C cb 36

Hình 2.1 Sơ đồ mô hình thí nghiệm chế tạo vật liệu nano ZnO: 37

Hình 3.1 Giản đồ XRD của vật liệu UEZ 42

Hình 3.2 Phổ Raman của vật liệu UEZ 43

Hình 3.3 Ảnh SEM của UEZ 43

Hình 3.4 Ảnh TEM của vật liệu UEZ 44

Hình 3.5 Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ PO 43- 45

Hình 3.6 Đồ thị xác định điểm đẳng điện 47

Hình 3.7 Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào pH 49

Hình 3.8 Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào thời gian 50

Hình 3.9 Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào khối lượng vật liệu 52

Hình 3.10 Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào nồng đội PO 43- ban đầu 54

Hình 3.11 Đường đẳng nhiệt Langmuir của UEZ 54

Hình 3.12 Sự phụ thuộc của của C cb /q vào C cb 55

Trang 14

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ở nước ta, quá trình phát triển các khu công nghiệp, các khu chế xuất đãgóp phần tăng trưởng kinh tế, thúc đẩy đầu tư và sản xuất công nghiệp, gópphần hình thành các khu đô thị mới, giảm khoảng cách về kinh tế giữa các vùng.Tuy nhiên, bên cạnh sự chuyển biến tích cực về kinh tế thì những hệ lụy về môitrường cũng rất lớn Nguồn phế thải chưa được xử lý đều thải trực tiếp vào môitrường

Chất thải sinh ra từ các hoạt động công, nông nghiệp chủ yếu ở dạng rắn

và lỏng chứa nhiều chất bẩn hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các ion kim loạiđộc hại như phenol, crôm, asen, mangan, sắt, amoni, phốt phát Các thànhphần ô nhiễm chính trong nước thải là kim loại nặng, BOD5, COD, nitơ, phốtpho, … Trong đó, hàm lượng nitơ và phốt pho thường rất lớn, nếu không đượcloại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng, tạo điều kiệncho các loài thực vật thủy sinh phát triển mạnh rồi chết đi, thối rữa, làm chonguồn nước trở nên ô nhiễm Vì vậy, cần phải quản lý và xử lý tốt amoni, phốtphát trước khi đưa ra môi trường để tránh làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộngđồng nói riêng và môi trường nói chung

Phú Thọ là tỉnh trung du miền núi với điều kiện tự nhiên khá đa dạng của

ba vùng sinh thái: đồng bằng, trung du, vùng núi nằm ở cuối dãy Hoàng LiênSơn, là cửa ngõ nối liền đồng bằng với các tỉnh phía bắc Tây Bắc Là tỉnh cónền công nghiệp phát triển khá sớm, trong quá trình phát triển kinh tế – xã hội

từ thế kỷ trước đã hình thành ba khu công nghiệp chính là: Việt Trì; Bãi Bằng Lâm Thao; Thanh Ba - Hạ Hoà Phần lớn các cơ sở công nghiệp của tỉnh đều

-sử dụng hệ thống công nghệ cũ từ những thập niên 60 của thế kỷ trước, quathời gian sử dụng thiết bị máy móc đã xuống cấp, lạc hậu, tiêu tốn nhiều nănglượng, nhiên liệu và thải ra nhiều chất thải như nước thải, khí thải, chất thải rắn

Trang 15

2 đã gây tác hại xấu đến chất lượng môi trường khu vực xung quanh Thực tếtại một

Trang 16

3

số cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Phú Thọ cho thấy chưa áp dụngđược những công nghệ tiên tiến để xử lý nước thải nhiễm phốt phát gây ônhiễm môi trường do giá thành vật liệu và chí phí xây dựng quá cao Hiện nay,các phương pháp xử lý nước bị ô nhiễm thường được sử dụng là phương pháphóa học, phương pháp hóa lý (phương pháp keo tụ, phương pháp hấp phụ,phương pháp trung hòa…), phương pháp sinh học (phương pháp hiếu khí và kịkhí)… Gần đây sử dụng các vật liệu nano xử lý các chất ô nhiễm được quantâm rất lớn của cộng đồng các nhà khoa học (Tripathyvà cs., 2014)

Vật liệu nano kẽm oxit (ZnO) đã được các nhà khoa học trên thế giớicũng như trong nước quan tâm và nghiên cứu bởi những đặc tính ưu việt vàkhá thân thiện với môi trường mà vật liệu này có được (Kumarvà cs., 2015).Hơn nữa, vật liệu ZnO còn được sử dụng rộng rãi trong chất bán dẫn, phụ gianhựa, bột màu, kem chống nắng, mỹ phẩm và ngày càng được phát triển thêmnhững ứng dụng khác có tiềm năng Hiện nay, có nhiều phương pháp để tổnghợp vật liệu nano ZnO như sol-gel, đồng kết tủa,… Mỗi phương pháp đều cónhững ưu nhược điểm riêng tuỳ thuộc vào từng mục đích nghiên cứu để lựachọn phương pháp thích hợp Gần đây, việc chế tạo vật liệu nano ZnO bằngphương pháp điện hoá cũng đã và đang thu hút được rất nhiều sự quan tâm củacộng đồng khoa học do các ưu điểm như đơn giản, thân thiện về mặt môitrường, có thể chế tạo được một số lượng lớn ZnO Xuất phát từ những lý do

trên, chúng tôi lựa chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu xử lý phốt phát trong nước bằng phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu ZnO cấu trúc nano”

2.Mục tiêu của đề tài là:

Nghiên cứu chế tạo vật liệu ZnO bằng phương pháp điện hoá và ứngdụng xử lý phốt phát trong môi trường nước trên quy mô phòng thí nghiệm vànước thải của công ty cổ phần Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao

3.Ý nghĩa của đề tài

 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

Trang 17

4

- Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế

- Nâng cao kiến thức thực tế

- Làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sau về chế tạo vật liệu hấpphụ sử dụng nano ZnO

- Ứng dụng xử lý PO43-trong nước thải

 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đề tài nghiên cứu khả năng hấp phụ PO43- trong môi trường nước, sửdụng vật liệu hấp phụ nano ZnO ứng dụng xử lý nước thải:

- Các số liệu thu thập, tổng hợp, phân tích được chính xác có thể sử dụnglàm căn cứ để đề xuất các giải pháp phù hợp

Trang 18

5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học

1.1.1 Giới thiệu về phương pháp hấp phụ

Hiện nay phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thảicông nghiệp Phương pháp này cho phép xử lý nước thải chứa một hoặc nhiềuloại chất bẩn khác nhau, kể cả khi nồng độ chất bẩn trong nước rất thấp, trongkhi đó dùng các phương pháp khác để xử lý thì không được hoặc cho hiệu suấtrất thấp Thông thường, phương pháp hấp phụ dùng để xử lý triệt để nước thảisau khi đã xử lý bằng phương pháp khác(Lê Văn Cát,2002)

Hấp phụ là hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữahai pha Hấp phụ có thể diễn ra ở bề mặt biên giới giữa pha lỏng và khí, giữapha lỏng và rắn Có hai loại hấp phụ:

- Hấp phụ vật lý: là quá trình hút (hay tập trung) của một hoặc hỗn hợp

các chất bẩn hòa tan thể khí hoặc thể lỏng trên bề mặt chất rắn Các nguyên tử

bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân (nguyên tử, phân tử, các ion ) ở bềmặt phân chia pha Trong hấp phụ vật lý không hình thành các liên kết hóa học

mà chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha và bị giữ lại trên bề mặt bằng lựcliên kết phân tử yếu (lực Vander Walls) và liên kết Hydro Quá trình hấp phụvật lý luôn thuận nghịch, tức là luôn ở trạng thái cân bằng động giữa hấp phụ

và nhả hấp, nhiệt hấp phụ không lớn Hấp phụ lý học có thể tạo thành nhiềulớp (đa lớp) (Lê Văn Cát,2002)

- Hấp phụ hóa học: hấp phụ hóa học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ

liên kết với các phân tử bị hấp phụ và hình thành các hợp chất hóa học trên bềmặt phân chia pha Lực hấp phụ hóa học khi đó là lực liên kết hóa học thôngthường: liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết phối trí Sự hấp phụ hóa họcthường bất thuận nghịch, tùy theo đặc tính mối nối liên kết hóa học mà tínhchất

Trang 19

6

thuận nghịch ở quá trình hấp phụ khác nhau Thông thường, hấp phụ hóa họctạo ra các mối nối khá bền vững Nhiệt hấp phụ hóa học lớn Hấp phụ hóa họcxảy ra rất ít, không hơn một lớp trên bề mặt chất hấp phụ (đơn lớp)(Lê VănCát,2002)

Trong xử lý nước thải, quá trình hấp phụ thường là sự kết hợp của cả hấpphụ vật lý và hấp phụ hóa học Hấp phụ các chất tan hòa tan là kết quả của sự

di chuyển phân tử của những chất đó từ nước vào bề mặt chất rắn (gọi là chấthấp phụ) dưới tác dụng của trường lực bề mặt Trường lực bề mặt gồm haidạng:

- Hydrat hóa các phân tử chất tan, tức là tác dụng tương hỗ giữa nhữngphân tử chất tan hòa tan với những phân tử nước trong dung dịch

- Tác dụng tương hỗ giữa những phân tử chất tan bị hấp phụ với cácnguyên tử trên bề mặt chất rắn

Hai dạng tác dụng này đối kháng với nhau Tác dụng hydrat hóa càngmạnh thì các chất tan càng khó hấp phụ vào bề mặt chất rắn và ngược lại Tácdụng hydrat hóa càng mạnh khi chứa càng nhiều nhóm hydroxyl trong phân tửchất tan, vì nhóm hydroxyl có năng lượng hydrat hóa lớn do chúng có liênkết hydro với các phân tử nước

Phân tử chất tan có điện tích làm cho phân tử nước hướng vào bao bọcxung quanh Kết quả phân tử khi phân ly thành ion sẽ hấp phụ vào bề mặt chấtrắn với năng lượng rất nhỏ so với những phân tử chính của những chất đó khikhông bị phân ly

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ các chất tan trong dung dịch lên bề mặt chất hấpphụ(Lê Văn Cát,2002).

- Ảnh hưởng của dung môi: hấp phụ trong dung dịch là hấp phụ cạnhtranh, nghĩa là chất tan hấp phụ càng mạnh thì dung môi hấp phụ càng yếu.Vìchất hoạt động bề mặt là chất có sức căng bề mặt nhỏ, cho nên nếu dung môi cósức căng bề mặt càng lớn (tức là càng khó hấp phụ) thì chất tan càng khó hấp

Trang 20

7phụ Vì vậy đối với sự hấp phụ chất tan từ dung dịch thì dung môi nước (có sứccăng bề mặt lớn) sẽ tốt hơn so với dung môi hữu cơ (có sức căng bề mặt bé)

Trang 21

8

- Ảnh hưởng của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ: thông thường các chấtphân cực dễ hấp phụ trên bề mặt phân cực, còn chất không phân cực dễ hấpphụ trên bề mặt không phâncực

- Khi giảm kích thước của mao quản trong chất hấp phụ thì sự hấp phụ từdung dịch thường tăng lên nhưng chỉ trong chừng mực kích thước mao quảnkhông cản trở sự đi vào của phân tử chất bị hấp phụ

- Dung lượng hấp phụ cũng phụ thuộc vào diện tích bề mặt của vật liệuhấp phụ Diện tích bề mặt của vật liệu hấp phụ càng lớn thì phần tiếp xúc giữachấttanvàchấthấpphụcànglớn,chấttanlưulạitrênbềmặtchấthấpphụ

càng nhiều Như vậy, độ xốp và diện tích bề mặt của chất hấp phụ là các yếu tốvật lí quan trọng của quá trình hấp phụ

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi tăng nhiệt độ, sự hấp phụ trong dung dịch

giảm, nhưng thường ở mức độ ít hơn so với sự hấp phụ khí Tuy nhiên, đối vớicấu tử hòa tan hạn chế mà khi tăng nhiệt độ độ tan tăng lên, thì khả năng hấpphụ cũng có thể tăng lên, vì nồng độ của nó trong dung dịch tăng lên

1.1.2 Khái quát về công nghệ nano và vật liệu nano

Công nghệ nano (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đếnviệc phân tích, thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thốngbằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nano mét (nm, 1nm

=10-9m) Vật liệu nano là vật liệu mà trong cấu trúc của các thành phần cấu tạonên phải có ít nhất mộtchiều có kích thước nano mét Vật liệu nano tồn tại ở 3trạng thái: rắn, lỏng, khí.Trong đó vật liệu nano rắn đang được quan tâm nghiêncứu nhiều nhất, sau đó đếnvật liệu lỏng và khí Có thể phân chia vật liệu nanothành 3 loại (dạng) sau:

- Vật liệu nano một chiều là vật liệu chỉ có một chiều duy nhất có kíchthước nano mét, hai chiều còn lại tự do Ví dụ như dây nano, ống nano…

- Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó có hai chiều có kích thướcnano mét Ví dụ như màng nano…

Trang 22

9

- Vật liệu nano ba chiều (còn gọi là vật liệu nano không chiều) là vật liệu

có cả 3 chiều đều có kích thước nano mét Ví dụ như đám nano, keo nano, hạtnano…

Ngoài ra, còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đóchỉ có một phần của vật liệu có kích thước nano mét, hoặc cấu trúc của nó cónano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau Phân loại theo tínhchất vật liệu thể hiện sự khác biệt ở kích thước nano: Vật liệu nano kim loại -Vật liệu nano bán dẫn - Vật liệu nano từ tính - Vật liệu nano sinh học

Các nghiên cứu cho thấy các tính chất điện, từ, quang, hóa họccủa cácvật liệu đều có kích thước tới hạn trong khoảng từ 1nm đến 100nm, nên ở vậtliệu nano các tính chất này đều có biểu hiện khác thường so với vật liệutruyền thống

1.1.3 Giới thiệu về vật liệu hấp phụ nano ZnO

Kẽm oxide (ZnO) là một loại hợp chất chất bán dẫn II-VI (II-VIcompound semiconductor) với năng lượng vùng cấm trực tiếp rộng (3,1 - 3,3eV) và năng lượng liên kết kích thích lớn (60 meV) ở nhiệt độ phòng đã đượccon người sử dụng hàng trăm năm qua(Frederickson và cs, 2005)với sản lượnghàng năm khoảng một trăm vạn tấn ZnO là một vật liệu có rất nhiều ứng dụngtrong thực tế và đã được con người sử dụng từ rất lâu Từ 2000 năm trước CôngNguyên, người ta đã sử dụng ZnO trong thành phần của thuốc mỡ để chữa bệnh

về mụn nhọt hay quặng ZnO được sử dụng như nguyên liệu để luyện đồngthau ZnO còn được sử dụng trongkem dưỡng da cho đến ngày nay dướidạngmột hỗn hợp kẽm và sắt oxit được biết đến với tên gọi là “calaminelotion" Trong công nghiệp, ZnO thường được sử dụng trong công nghiệpphẩm màu và ngành sản xuất cao su Trong thời gian gần đây, các tài liệu và

ấn phẩm khoa học về ZnO ngày càng tăng thể hiện một sự quan tâm đáng kể

Sở dĩ như vậy là do những triển vọng và các ứng dụng hữu ích có thể áp dụng

Trang 23

10trong thực tế của ZnO Đặc biệt là vật liệu ZnO có cấu trúc nano Trong nhữngnăm gần đây, oxit nano ZnO

Trang 24

11

được chú ý trong nhiều nghiên cứu bởi những tính chất điện và quang điện độcđáo cũng như việc ứng dụng tiềm tàng của nó đến lĩnh vực huỳnh quang, quangxúc tác, cảm biến khí, điện hoá và tế bào mặt trời(Boeckler và cs., 2007; Dong

và cs., 2003; Tian và cs 2002) ZnO có các hình thái vô cùng phong phú tùythuộc vào phương pháp tổng hợp khác nhau: dạng nano cầu, nano que (Ni vàcs., 2005), cấu trúc nano đa chiều hình ziczac(Ge và cs., 2007), hình bônghoa(Kumar và cs., 2015; Moezzi và cs., 2012; Tripathy và cs., 2014; Zak vàcs.,

2013), … ZnO cũng được xem có tiềm năng thay thế TiO2 do có năng lượngvùng cấm tương tự và giá thành thấp Ngoài ra, do ổn định hoá học và hình thái

đa dạng, giá thành thấp, các dạng nano ZnO gần đây cũng được ứng dụng trongviệc biến tính điện cực để phát hiện thiol, biến tính điện cực để xác định L -cysteine ở nồng độ nano trong khoảng pH sinh lý (physilgical pH)(Kruusma vàcs., 2006); điện cực được biến tính bởi màng composite bằng Ag/ZnO làmsensor để phát hiện hydroperoxide(Liu và cs., 2007)

Vật liệu nano ZnO thường được chế tạo theo hai nhóm phương pháp:Nhóm phương pháp thứ nhất dựa trên dung dịch/hoá học ướt và nhóm dựatrên các kỹ thuật vật lý(Yang và cs., 2010) Kỹ thuật vật lý như bay hơi rắn -lỏng (vapor – liquid - solid), bay hơi pha rắn (vapor solid), kết tủa pha hơi(chemical vapor deposition) thường vận hành ở nhiệt độ cao và áp suất cao;nhóm phương pháp này tạo ra ZnO chất lượng cao Tuy nhiên, nhóm phươngpháp này cho hiệu suất thấp, tốn nhiều năng lượng và giá thành cao Dokhuôn khổ của đề tài chúng tôi không đề cập đến nhóm phương pháp này.Nhóm phương pháp thứ 2 dựa trên phương pháp hoá ướt (wet chemistryprocessses) bao gồm phương pháp thuỷ nhiệt/dung nhiệt(hydrothermal/solvothermal processes), phương pháp vi nhũ tương, phươngpháp sử dụng siêu âm, phương pháp điện hóa v.v…

Trang 25

12

1.1.4 Giới thiệu về phốt phát

Trang 26

13

1.1.4.1 Trạng thái tồn tại trong tự nhiên

Trang 27

3-Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN ht t p : / / l r c tnu.edu.vn

14

Phốt phát (PO4 ) là dạng tồn tại điển hình của phốt pho (P) trong nước

P là nguyên tố dinh dưỡng đa lượng có vai trò quan trọng trong cơ thểsống động thực vật, vi sinh vật và con người Tỷ lệ P so với các chất khác trong

cơ thể sinh vật thường cao hơn tỷ lệ tương tự trong môi trường bên ngoài, nơicác sinh vật sinh sống Do vậy, P trở thành yếu tố sinh thái vừa mang tính giớihạn, vừa mang tính điều chỉnh

Phốt pho có mặt phổ biến trong vỏ trái đất, tồn tại chủ yếu dưới dạngquặng với trên 200 loại khoáng khác nhau chủ yếu đá trầm tích apatit, muốikhoáng Ngoài ra trong xác bã thực vật, động vật và người Quá trình phonghóa

và khoáng hóa các hợp chất hữu cơ, P giải phóng tạo thành các muối của axit

3− 2− –

photphoric chứa các ion PO4 , HPO4 , H2PO4 đơn giản, dễ chuyển hóa đi vàochuỗi thức ăn của hệ sinh thái, xây dựng thành các phân tử hữu cơ như axitnucleic, phốt pho lipit và ATP Xác động thực vật chết đi hay chất bài tiết, chấtthải bị vi sinh vật phân hủy, giải phóng P trở lại đất P thường kết hợp vớinhiều cation khác như nhôm, canxi, sắt, mangan trong đất hình thành kết tủamuối khoáng Một phần P hoà tan trong đất bị rửa trôi xuống sông biển, trởthành nguồn dinh dưỡng cho các loài thực vật thuỷ sinh hấp thụ, phân tán vàochuỗi thức ăn Khi thực vật thuỷ sinh chết đi, xác phân huỷ, một lần nữa P hữu

cơ chuyển hoà thành P vô cơ, một phần tiếp tục tham gia vòng tuần hoàn, phầncòn lại chìm xuống đáy thủyvực Ở vùng nước có sự xáo động mạnh hoặc nướctrồi, P mới được đưa trở lại tầng nước trong tự nhiên

1.1.4.2 Nhu cầu sử dụng phốt pho trên thế giới:

Hiện nay trên thế giới, khai thác phốt pho để đáp ứng cho nhiều mụcđích khác nhau: 82% phốt pho dùng trong nông nghiệp phân bón, thuốc trừsâu, khoảng 7% làm chất phụ gia thức ăn chăn nuôi Còn một phần nhỏ 11% sửdụng trong ngành công nghiệp chất tẩy rửa, bột giặt, chất dẫn xuất và các ứngdụng đặc biệt khác

Trang 28

Phân bón được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp trung bình 13kgP/ha,tuy nhiên, tỉ lệ này thay đổi phụ thuộc vào loại đất, kiểu khí hậu khác nhau Ởchâu Á và Bắc Mỹ khoảng 10kgP/ha, ở châu Âu khoảng 6kgP/ha, ở châu Phi là2kgP/ha.

Tổng lượng phân bón P sử dụng trên toàn thế giới năm 2009 là 17,2 triệutấn P trong đó 4 nước Brazin, Trung Quốc, Ấn độ, Mỹ chiếm 65% Tỉ lệ lớnphân bón P (gần 50%) bón cho cây lúa mì, lúa nước, bắp; riêng cây lấy dầuchiếm 12%; cây ăn quả và rau màu chiếm 18% Hầu hết các nước có nhu cầuphân bón cho cây ngũ cốc là cao nhất Điều này cho thấy P quan trọng với sảnxuất nông nghiệp giống như là nước Sự thiếu hụt P và việc tiếp cận được vớinguồn chất khó khăn sẽ nảy sinh vấn đề lớn đe dọa đến sản xuất lương thựctoàn

cầu

Những năm gần đây gia tăng nhu cầu sử dụng phân bón P, ví dụ như cácnước Nam Mỹ tăng 12,8%; Đông Âu và Trung Á tăng 6,3%; Nam Á tăng3,4% Tuy nhiên Tây Âu lại có xu hướng giảm nhẹ Xu hướng liên quan tới giatăng nhu cầu P có liênquan chặt chẽ đến sự phát triển năng lượng sinh học, dầusinh học cùng với sự gia tăng dân số, nhất là ở các nước châu Á Trong tươnglai tới năm 2050 thì dân số tăng 9-11 tỉ người kéo theo gia tăng nhu cầu cungcấp lương thực và sử dụng P đáng kể Đây là nguy cơ gây ô nhiễm môi trườnggia tăng, cạn kiệt năng lượng và tài nguyên Biện pháp xử lý, thu hồi P và tái

sử dụng lượng P tồn dư có ý nghĩa quan trọng trong bảo vệ môi trường, giảmrủi ro và khó khăn trong tương lai bao gồm giá cả phân bón tăng cao, mùamàng kém hiệu quả, làm giảm đời sống nông dân và an ninh lương thực

Trang 29

Mặc dù bản thân phốt pho không gây ra mối nguy hiểm nào đặc biệt đốivới con người, nhưng có tham gia vào hiện tượng phú dưỡng của nước mặt.Hiện tượng phú dưỡng gây ra sự gia tăng sự phát triển của tảo, với một số loạitảo, như tảo xanh lam (vi khuẩn lam), tạo ra độc tố trong nước uống Cụ thể,tảo xanh lam gây ra độc tố gan, độc tố tế bào và độc tố thần kinh.Độc tố ganchủ yếu gây tổn thương gan và khối u gan Độc tố tế bào có thể gây ra nhiềutổn thương nội tạng, bao gồm tổn thương gan và thận, có khả năng ảnh hưởngđến bất kỳ mô nào nhanh chóng tổng hợp protein và độc tố thần kinh có thểgây suy hô hấp, dẫn đến tử vong Con người có thể tiếp xúc với tảo xanh lamthông qua các hoạt động giải trí ở hồ và sông, và các bệnh phơi.

Năm 1998, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã công bố giá trị hướng dẫnnước uống tạm thời cho cyanobactoxin, tổng microcystin-LR, là 1 ug/L Ngoài

ra, WHO đã công bố văn bản về quy định nghiêm ngặt về hàm lượngcyanobactoxin có ở công viên nước năm 2003

Trong các vùng nước biển và ven biển, thủy triều tảo đỏ hoặc nâu có thể

hình thành, còn được gọi là thủy triều đỏ Florida (Karenia brevis).Những loài

tảo này sản sinh ra độc tố thần kinh, ví dụ, aerosol brevetoxin và con người chủyếu tiếp xúc với chúng thông qua việc ăn động vật có vỏ, dẫn đến rối loạn tiêuhóa Các chất độc cũng có thể được luân chuyển thông qua bọt khí, mà conngười có thể hít vào và gây ra các vấn đề về hô hấp.Để bảo vệ sức khỏe cộngđồng, chính sách của tiểu bang Florida thi hành việc đóng cửa các lớp vỏ sò

ở mức

5.000 tế bào Karenia brevis/L.

 Ảnh hưởng về mặt môi trường

Tảo độc không chỉ có thể gây hại cho con người, mà chúng còn có thểgây hại cho động vật và các sinh vật khác Cùng với sự phát triển của tảo độc,còn có sự phát triển của tảo không độc hại, có thể cản trở việc sử dụng nước, đểcâu cá, giải trí hoặc các mục đích khác Khi tảo chết và đang phân hủy, oxy

Trang 30

trong nước sẽ bị giảm, tạo ra vùng thiếu oxy hoặc vùng chết, dẫn đến cái chếtcủa các

Trang 31

sinh vật dưới nước khác Tiêu chuẩn thường để nhận biết lượng oxy hòa tantrong nước thấp là dưới 2 mg/L Hơn nữa, tảo nở hoa có thể chặn ánh sáng mặttrời và làm tắc nghẽn mang cá.

Hình 1.1 Hiện tượng tảo xanh ở trên bề mặt nước ở bang Florida, Hoa Kì

Hiện tượng tảo nở hoa ở Việt Nam được trích dẫn nguyên văn từ tácgiả Minh Hằng được viết trên báo Môi trường và Cuộc sống ngày 31 tháng 3năm 2017

“Hiện tượng tảo nở hoa đã gặp tại thủy vực nước ngọt cũng như ở biểnViệt Nam Tại các vùng biển Việt Nam có hơn 70 loài tảo, vi khuẩn lam gâyđộc Loài vi khuẩn lam Phaeocystis globosathường xuất hiện ở vùng biển BìnhThuận vào tháng 7, tháng 8 hàng năm

Giữa tháng 7 năm 2012, thủy triều đỏ ở đây xuất hiện làm 90% sinh vậttrong vùng triều bị chết, kể cả tôm cá nuôi trong các lồng bè và làm cho 82người phải nhập viện vì tắm biển ở đây, da bị ngứa, phồng rộp

Năm 2004, loài vi khuẩn này đã gây ra hiện tượng thủy triều đỏ trên diệntích khoảng 40 km2 tại vùng biển huyện Tuy Phong, sinh khối của chúng dạtvào bờ biển tạo thành lớp dày, khi phân hủy làm môi trường ô nhiễm nghiêmtrọng

Trang 32

Tháng 6 và tháng 7 năm 2014, thủy triều đỏ tạo nên các trận bọt biểnmàu đỏ vàng ở bãi biển Mũi Né – Hòn Rơm (Phan Thiết, Bình Thuận) là nơi cónhiều resort cao cấp Xác cá và nhiều động vật, rong tảo biển dạt vào và phânhủy, bốc mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường làm du khách không dám xuốngbiển tắm Cư dân ở đây cho biết hiện tượng thủy triều đỏ thường xuất hiện ởvùng biển này vào tháng 6 hàng năm.

Trong tháng 4 năm 2016 tại sông Ba, đoạn chảy qua xã Chư Ngọc huyệnKrông Pa, Gia Lai Nước sông trong khoảng 500 mét xảy ra tình trạng có màuxanh rêu, nổi váng và bốc mùi tanh

Và trong năm 2017, ở một số vùng biển của Thừa Thiên Huế cũng xuấthiện tình trạng tảo nở hoa khiến nước chuyển sang màu vàng.”

Hình 1.2 Hiện tượng tảo nở hoa ở Việt Nam

 Ảnh hưởng về mặt kinh tế

Thiệt hại kinh tế do ô nhiễm chất dinh dưỡng dẫn đến một loạt các dịch

vụ khác bị ảnh hưởng, bao gồm du lịch, giá trị tài sản, đánh bắt cá, xử lý nước

và các biện pháp kiểm soát Khi các hồ hoặc khu vực ven biển bị đóng cửa dotảo nở hoa độc hại, du lịch trong khu vực giảm, bởi vì khách du lịch có thể thamgia vào các hoạt động giải trí dưới nước Hơn nữa, tình trạng khó chịu và mùi

mà tảo nở hoa

Trang 33

gây ra có thể ảnh hưởng đến giá trị tài sản ở những ngôi nhà gần đó Các lệnhcấm đánh cá và các chương trình phục hồi hệ sinh thái cũng ảnh hưởng đếnnhững người ngư dân đánh bắt cá xung quanh khu vực đấy.

Chi phí xử lý nước tăng lên để xử lý ô nhiễm hiện tại và ngăn ngừa ônhiễm trong tương lai Nước được sử dụng để uống đòi hỏi phải xử lý thêm,điển hình là bằng than hoạt tính, để loại bỏ các tảo và chất dinh dưỡng dư thừa.Điều này có thể yêu cầu lắp đặt các phương pháp điều trị và thiết bị giám sát bổsung, cũng như chi phí bảo trì bổ sung, dẫn đến hàng triệu đô la

1.1.4.4 Các hướng xử lý phốt phát

Mục đích xử lý phốt phát là đưa nồng độ của chúng sau xử lý phải đạttiêu chuẩn thải, tức là nồng độ phốt phát dư thừa không vượt quá giá trị xả thảicho phép Dựa vào tính chất của phốt phát, có các phương pháp xử lý vật lý,hóa học, sinh học để loại bỏ phốt phát ra khỏi nước thải Tổng quát về phươngpháp xử lý và hiệu quả của từng phương pháp được trình bày tại bảng 1.1

(Nguồn: Tổng hợp từ Gamshadzehi và cs., 2019; Karthikeyan và cs., 2019 và internet)

Bảng 1.1 Tóm tắt công nghệ loại bỏ và thu hồi phốt phát.

pháp xử lý

Khả năng thu hồi

Công nghiệp Nông nghiệp

1 Kết tủa hoá

học

Thấp: P liên kết kim loại làm cho việc tái chế khó khăn

Trung bình:

Có khả tận dụng lại P (tuỳ mục đích)

Công nghệ đơn giản

Dễ dàng thực hành và vận hành Hiệu suất cao

Sử dụng các chất hoá học Tạo ra chất thải thứ cấp

Trung trình:

có khả năng tái chế do liên kết sinh học

Không sử dụng các hoá chất

Có thể xử lý cả

N và P

Công nghệ phức tạp để vận hành

Trang 34

pháp xử lý

Khả năng thu hồi

Công nghiệp Nông nghiệp

Khả năng tái chế

P cao

Xử lý bùn có thể khó khăn hơn

3 Kết tinh

Cao: dễ dàng tái sử dụng trong công nghiệp

Trung bình:

Có khả năng thu hồi và tái sử dụng P

Sử dụng các chất hoá học Yêu cầu người

có chuyên môn vận hành

4 Trao đổi ion

Trung bình:

thông qua một

số bước xử lý thô

Cao: có thể

xử dụng như phân bón nhả chậm

Xử lý P đạt hiệu suất cao Tính ứng dụng trong nông nghiệp cao do tạo ra phân bón nhả chậm (struvite)

Công nghệ phức tạp Sử dụng hoá chất Phải giải hấp chất thải

Trung bình:

Công nghệ hữu ích để nâng cao hiệu suất xử lý

N và P

Là một bước trong toàn bộ quá trình thu hồi

Sử dụng hoá chất Công nghệ phức tạp

P có thể ở dạng khó có thể tái chế

6 Chất hấp

phụ

Trung bình:

những phát triển gần đây rất hứa hẹn.

Khó có thể

sử dụng cho nông nghiệp

Hiệu suất xử lý cao đạt ~98%

Giá thành rẻ

Phải chế tạo vật liệu chuyên biệt hoặc pha tạp thêm một

Trang 35

16

pháp xử lý Công nghiệp Nông nghiệp

số kim loại nhất định

7 Lọc qua Không Không Dễ dàng thực Không có khả

của bùn thải

Công nghệ

Xử lý bằng Thấp: khó có phức tạp bùn thải thể tái sử dụng Yêu cầu dùng

hoá chất

 Phương pháp hoá học

Kết tủa phốt phát với các ion nhôm, sắt, canxi tạo ra các muối tương ứng

có độ tan thấp và tách chúng ra dưới dạng chất thải rắn Các hợp chất khó tanđựợc hình thành bởi sự kết hợp giữa ion PO43- với ion Fe2+, Al3+, Ca2+ hìnhthành qua quá trình thủy phân

Một nghiên cứu khác của tác giả Ehssan Nassef về xử lý phốt phát bằngphương pháp kết tủa hóa học cũng được thực hiện Nghiên cứu này sử dụngcanxi oxit, nhôm sunfat, sắt sunfat và hỗn hợp sắt sunfat và canxi oxit để loại

bỏ phốt phát ra khỏi nước Kết quả cho thấy rằng hiệu suất xử lý đạt 90% khi

sử dụng CaO với nồng độ 40 mg/L tại giá trị pH = 8,5 ÷ 10, với nhôm sunfatphần trăm loại bỏ là 85% ở giá trị pH = 4, nhưng với sắt sunfat, loại bỏ tốtnhất là

80% ở phạm vi pH = 8,5 ÷ 10 Hỗn hợp của hai muối sắt sunfat và canxi oxitkhông có tác dụng làm tăng tỷ lệ phần trăm loại bỏ phốt phát

Xử lý phốt phát bằng phương pháp hóa học có các ưu điểm như kiểmsoát, tối ưu hóa rõ ràng hàm lượng phốt phát Tuy nhiên, phương pháp này tồntại một số nhược điểm như chi phí vận hành cao và khó khăn trong việc xử lýbùn thải

Trang 36

17

 Phương pháp sinh học

Trang 37

18

Phương pháp sinh học được sử dụng để loại bỏ phốt phát trong môitrường nước dựa vào phản ứng sinh học được thực hiện bởi các vi sinh vật.Một số loại vi sinh vật có khả năng tích lũy lượng phốt phát nhiều hơn mức cơthể chúng cần trong điều kiện hiếu khí

Nghiên cứu khả năng loại bỏ phốt phát trong nước bởi một số loài vi sinhvật được tác giả Dipak Paul và Sankar Narayan Sinha thực hiện Họ đã phânlập, nuôi cấy các loài vi sinh vật có khả năng chuyển hóa phốt phát và tạo thành

một canh trường vi sinh bao gồm các chủng P.seudomonas, Enterobacter,

Flavobacterium Trong số các chủng riêng lẻ, chủng Enterobacter là chủng loại

bỏ được tối đa phốt phát với hiệu suất là 61,75% Trong khi đó, canh trườnghỗn hợp vi sinh vật trên loại bỏ phốt phát đạt 74,15 ÷ 82,50% trong vòng 72giờ bằng cách bổ sung nguồn dinh dưỡng là lactose và điều chỉnh pH =7 ÷ 9.Một nghiên cứu khác của Klaas J.Appeldoorn và các cộng sự đã nghiên cứukhả năng xử lý ô nhiễm phốt phát của bùn hoạt tính, sau khi đưa bùn vào hệthống xử lý, khi có mặt của 2 (g acetate-COD/L) thì bùn vi sinh loại bỏ được

80 ÷ 90% lượng phốt phát được giải phóng và lúc này bùn chứa 100 mgP/gtheo trọng lượng khô Khi không có acetate, chỉ có 19% lượng phốt phát tíchlũy được bài tiết

Với ưu điểm đơn giản và thân thiện với môi trường, bùn vi sinh tạo ra cóhàm lượng phốt phát khá cao nên có thể tận dụng làm phân bón cho cây trồng

Do vậy, phương pháp xử lý phốt phát bằng phương pháp sinh học được ápdụng vào xử lý hầu hết các dòng thải chứa phốt phát Tuy nhiên, phương phápnày thường chỉ được áp dụng vào xử lý ở những dòng thải có nồng độ phốtphát thấp, hiệu suất phốt phát được chuyển từ pha lỏng sang pha rắn không quá30% Ngoài ra, phương pháp này còn tồn tại một số nhược điểm như yêu cầudiện tích cho công trình xử lý khá lớn, phát sinh bùn thải thứ cấp

 Phương pháp trao đổi ion

Trang 38

19Dựa trên sự tương tác hóa học giữa ion trong pha lỏng và ion trong pharắn, là một quá trình gồm các phản ứng hóa học đổi chỗ (phản ứng thế) giữacác

Trang 39

xử lý đạt 96,4% và dung lượng trao đổi tối đa là 66,22 mg/g Kết quả thu được

là khá cao Tuy nhiên, một số nhược điểm của phương pháp này là nếu trongnước tồn tại các hợp chất hữu cơ hay ion Fe3+, chúng sẽ bám dính vào các hạtnhựa ion, làm giảm khả năng trao đổi ion của nhựa Ngoài ra chi phí đầu tư vàvận hành khá cao nên ít được sử dụng cho các công trình lớn và thường sửdụng cho các trường hợp đòi hỏi xử lý cao

9, với thời gian hấp phụ tối ưu là 60 phút và dung lượng hấp phụ cực đại là qmax

= 125,42 mg/g Để tách phốt phát ra khỏi môi trường nước, các nhà khoa học

đã chế tạo ra rất nhiều loại vật liệu khác nhau và nghiên cứu khả năng hấp phụphốt phát trên các nền vật liệu ấy

Ở Việt Nam, một số vật liệu đã được sử dụng trong nghiên cứu hấp phụphốt phát như bùn đỏ, FexOy/tro trấu,… Trên thế giới các nhà khoa học cũng đã

Trang 40

21chế tạo ra các loại vật liệu hấp phụ phốt phát như than hoạt tính cố định zirconi,than tro bay, Fe-Mn, graphene oxit biến tính cố định zirconium (RGO-Zr) Tất

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	2,9 MB